가스기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

가스기사
(2018-03-04 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 성능이 동일한 n대의 펌프를 서로 병렬로 연결하고 원래와 같은 양정에서 작동시킬 때 유체의 토출량은?

  1. 1/n로 감소한다.
  2. n배로 증가한다.
  3. 원래와 동일하다.
  4. 1/(2n)로 감소한다.
(정답률: 88%)
  • 펌프의 연결 방식에 따른 특성 변화를 묻는 문제입니다.
    동일 성능의 펌프를 병렬로 연결하면 양정은 일정하게 유지되지만, 각 펌프에서 나오는 유량이 합쳐지므로 전체 토출량은 펌프 대수 $n$에 비례하여 증가합니다.
    오답 노트
    직렬연결: 유량은 일정하고 양정(수두)이 증가합니다.
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2. 도플러효과(doppler effect)를 이용한 유량계는?

  1. 에뉴바 유량계
  2. 초음파 유량계
  3. 오벌 유량계
  4. 열선 유량계
(정답률: 87%)
  • 초음파 유량계는 유체 내의 입자나 기포에 의해 발생하는 도플러 효과(주파수 변화)를 이용하여 유속을 측정하는 장치이며, 고온, 고압, 부식성 유체 측정에 유리합니다.
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3. 다음 중 증기의 분류로 액체를 수송하는 펌프는?

  1. 피스톤펌프
  2. 제트펌프
  3. 기어펌프
  4. 수격펌프
(정답률: 77%)
  • 제트펌프는 고속의 유체를 분사하여 진공을 형성함으로써 액체나 증기를 흡입하고 수송하는 펌프입니다.
    오답 노트
    수격펌프: 흐르는 물의 수격작용을 이용하여 높은 곳으로 양수하는 펌프
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4. 분류에 수직으로 놓여진 평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직일 때 분류가 V의 속도로 평판에 충돌한다면 평판에 작용하는 힘은 얼마인가? (단, p는 유체 밀도, A는 분류의 면적이고 V＞U이다.)

  1. pA(V-U)2
  2. pA(V＋U)2
  3. pA(V-U)
  4. pA(V＋U)
(정답률: 64%)
  • 유체 분류가 움직이는 평판에 충돌할 때, 평판에 작용하는 힘은 유체의 상대 속도를 이용한 운동량 변화량으로 계산합니다.
    $$F = \rho A (V - U)^{2}$$
    $$F = p A (V - U)^{2}$$
    $$F = p A (V - U)^{2}$$
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5. 노점 (dew point)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액체와 기체의 비체적이 같아지는 온도이다.
  2. 동압과정에서 응축이 시작되는 온도이다.
  3. 대기 중 수증기의 분압이 그 온도에서 포화수증기압과 같아지는 온도이다.
  4. 상대습도가 100% 가 되는 온도이다.
(정답률: 68%)
  • 노점(이슬점)은 공기 중의 수증기가 응결하기 시작하는 온도로, 상대습도가 100%가 되는 지점을 말합니다. 액체와 기체의 비체적이 같아지는 온도라는 설명은 노점의 정의와 무관합니다.
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6. 반지름 40㎝인 원통 속에 물을 담아 30rpm으로 회전시킬 때 수면의 가장 높은 부분과 가장 낮은 부분의 높이 차는 약 몇 m인가?

  1. 0.002
  2. 0.02
  3. 0.04
  4. 0.08
(정답률: 35%)
  • 회전하는 액체 표면의 높이 차는 원심력과 중력의 평형 원리를 이용하여 계산합니다.
    $$h = \frac{r^{2} \omega^{2}}{2g}$$
    $$h = \frac{0.4^{2} \times (2 \times 3.14 \times \frac{30}{60})^{2}}{2 \times 9.8}$$
    $$h = 0.08$$
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7. 일반적으로 다음 장치에서 발생하는 압력차가 작은 것부터 큰 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 블로어＜팬＜압축기
  2. 압축기＜팬＜블로어
  3. 팬＜블로어＜압축기
  4. 블로어＜압축기＜팬
(정답률: 86%)
  • 유체 기계는 발생시키는 압력차(압력 상승분)의 크기에 따라 팬, 블로어, 압축기 순으로 구분합니다.
    오답 노트
    팬: $10\text{kPa}$ 미만
    블로어: $0.1\text{MPa}$ 미만
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8. 수평 원관 내에서의 유체흐름을 설명하는 Hagen - Poiseuille식을 얻기 위해 필요한 가정이 아닌 것은?

  1. 완전히 발달된 흐름
  2. 정상상태 흐름
  3. 층류
  4. 포텐셜 흐름
(정답률: 81%)
  • Hagen-Poiseuille 식은 점성이 있는 유체의 층류 흐름을 전제로 합니다. 반면 포텐셜 흐름은 점성의 영향이 전혀 없는 완전 유체 흐름을 가정하므로 해당 식의 가정과 정반대되는 개념입니다.
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9. 관 속 흐름에서 임계레이놀즈수를 2100으로 할 때 지름이 l0㎝인 관에 16℃의 물이 흐르는 경우의 임계속도는? (단, 16℃ 물의 동점성계수는 1.12x 10-6m2/s이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.024m/s
  2. 0.42m/s
  3. 2.1m/s
  4. 21.1m/s
(정답률: 67%)
  • 레이놀즈수 공식을 이용하여 임계속도를 구하는 문제입니다.
    $$Re = \frac{v \times d}{\nu}$$
    $$0.024 = \frac{v \times 0.1}{1.12 \times 10^{-6}}$$
    $$v = 0.024$$
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10. 다음 유체에 관한 설명 중 옳은 것을 모두 나타낸 것은?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉯
  4. 모두 틀림
(정답률: 73%)
  • 제시된 이미지 의 두 문장 모두 유체의 정의와 특성을 정확히 설명하고 있습니다.
    유체는 전단응력이 작용하면 정지 상태를 유지하지 못하고 계속해서 변형(흐름)되는 물질이며, 유동장에서 속도 벡터에 접하는 선을 유선이라고 정의합니다.
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11. 서징(surging) 현상의 발생원인으로 거리가 가장 먼 것은?

  1. 펌프의 유량-양정곡선이 우향상승 구배 곡선일 때
  2. 배관 중에 수조나 공기조가 있을 때
  3. 유량조절밸브가 수조나 공기조의 뒤쪽에 있을 때
  4. 관속을 흐르는 유체의 유속이 급격히 변화될 때
(정답률: 63%)
  • 서징 현상은 펌프의 특성 곡선과 배관 곡선이 불안정하게 만날 때 발생하는 맥동 현상입니다.
    오답 노트
    관속을 흐르는 유체의 유속이 급격히 변화될 때: 이는 수격현상(Water Hammer)의 원인입니다.
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12. 유체 속 한 점에서의 압력이 방향에 관계없이 동일한 값을 갖는 경우로 틀린 것은?

  1. 유체가 정지한 경우
  2. 비점성유체가 유통하는 경우
  3. 유체층 사이에 상대운동이 없이 유동하는 경우
  4. 유체가 층류로 유통하는 경우
(정답률: 62%)
  • 방향에 관계없이 압력이 동일한 상태를 파스칼의 원리라고 하며, 이는 유체가 정지해 있거나 점성이 없는 비점성 유체일 때 성립합니다.
    유체가 층류로 유동하는 경우는 점성이 존재하여 유동 방향에 따라 압력 변화가 발생하므로 틀린 설명입니다.
  • <문제 해설>
    층류로 흐른다는 말은 점성이 있다는 거다
    [해설작성자 : 에이치백]

    비점성유체가 유동하는 경우
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13. 100kPa, 25℃에 있는 이상기체를 등엔트로피 과정으로 135kPa까지 압축하였다. 압축 후의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 이 기체의 정압비열 Cp는 1.213kJ/㎏·K이고 정적비열 Cv는 0.821kJ/㎏·K이다.)

  1. 45.5
  2. 55.5
  3. 65.5
  4. 75.5
(정답률: 74%)
  • 등엔트로피 과정의 온도-압력 관계식을 사용하여 압축 후의 온도를 계산합니다.
    $$T_2 = T_1 (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_2 = (273 + 25) \times (\frac{135}{100})^{\frac{1.47-1}{1.47}}$$
    $$T_2 = 328.5 \text{ K} \rightarrow 328.5 - 273 = 55.5\text{ ℃}$$
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14. 피토관을 이용하여 유속을 측정하는 것과 관련된 설명으로 틀린 것은?

  1. 피토관의 입구에는 동압과 정압의 합인 정체압이 작용한다.
  2. 측정원리는 베르누이 정리이다.
  3. 측정된 유속은 정체압과 정압 차이의 제곱근에 비례한다.
  4. 동압과 정압의 차를 측정한다.
(정답률: 62%)
  • 피토관은 정체압(전압)과 정압의 차이인 동압을 측정하여 유속을 계산하는 장치입니다. 따라서 동압과 정압의 차를 측정한다는 설명은 틀린 것이며, 정확히는 정체압과 정압의 차이를 측정하는 것입니다.
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15. 비열비가 1.2이고 기체상수가 200J/㎏·K인 기체에서의 음속이 400m/s이다. 이때, 기체의 온도는 약 얼마인가?

  1. 253℃
  2. 394℃
  3. 520℃
  4. 667℃
(정답률: 64%)
  • 음속 공식을 이용하여 기체의 절대온도를 구한 후 섭씨온도로 변환합니다.
    $$a = \sqrt{kRT}$$
    $$400 = \sqrt{1.2 \times 200 \times T}$$
    $$T = 666.7\text{ K}$$
    섭씨온도 $T = 666.7 - 273 = 393.7 \approx 394\text{ ℃}$
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16. 그림과 같은 단열 덕트 내의 유동에서 마하수 M＞1일 때 압축성 유체의 속도와 압력의 변화를 옳게 나타낸 것은?

  1. 속도증가, 압력증가
  2. 속도감소, 압력감소
  3. 속도증가, 압력감소
  4. 속도감소, 압력증가
(정답률: 74%)
  • 단열 덕트에서 단면적이 증가($dA > 0$)할 때, 초음속 유동($M > 1$)은 아음속 유동과 반대로 속도가 증가하고 압력이 감소하는 특성을 가집니다.
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17. 난류에서 전단응력 (Shear Stress) τt를 다음 식으로 나타낼 때 η는 무엇을 나타낸 것인가? (단, du/dy는 속도구배를 나타낸다.)

  1. 절대점도
  2. 비교점도
  3. 에디점도
  4. 중력점도
(정답률: 74%)
  • 난류에서 전단응력 $\tau_t$를 결정하는 식 $\tau_t = \eta(\frac{du}{dy})$에서 $\eta$는 와류로 인해 발생하는 점성인 에디점도를 나타냅니다.
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18. 덕트 내 압축성 유동에 대한 에너지 방정식과 직접적으로 관련되지 않는 변수는?

  1. 위치에너지
  2. 운동에너지
  3. 엔트로피
  4. 엔탈피
(정답률: 75%)
  • 압축성 유동의 에너지 방정식은 에너지 보존 법칙에 따라 위치에너지, 운동에너지, 엔탈피(내부에너지 포함) 등의 변수들로 구성됩니다.
    오답 노트
    엔트로피: 에너지의 양이 아닌 에너지의 질(무질서도)을 나타내는 상태 함수로, 에너지 방정식의 직접적인 변수가 아닙니다.
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19. 뉴턴의 점성법칙을 옳게 나타낸 것은? (단, 전단응력은 τ, 유체속도는 u, 점성계수는 μ, 벽면으로부터의 거리는 y로 나타낸다.)

  1. τ=(1/μ)·[(dy)/(du)]
  2. τ=μ·[(du)/(dy)]
  3. τ=(1/μ)·[(du)/(dy)]
  4. τ=μ·[(dy)/(du)]
(정답률: 79%)
  • 뉴턴의 점성 법칙은 유체의 전단응력이 속도 기울기(속도 변화율)와 점성계수의 곱에 비례한다는 법칙입니다.
    $$ \tau = \mu \frac{du}{dy} $$
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20. 급격확대관에서 확대에 따른 손실수두를 나타내는 식은? (단, Va는 확대 전 평균유속, Vb는 확대 후 평균유속, g는 중력가속도이다.)

  1. (Va-Vb)3
  2. (Va-Vb)
  3. (Va-Vb)2/2g
  4. (Va-Vb)/2g
(정답률: 84%)
  • 급격확대관에서 유속 변화로 인해 발생하는 손실수두는 확대 전후 유속 차이의 제곱에 비례합니다.
    $$\frac{(V_{a}-V_{b})^{2}}{2g}$$
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2과목: 연소공학

21. 202.65kPa, 25℃의 공기를 10.1325kPa으로 단열팽창시키면 온도는 약 몇 K인가? (단, 공기의 비열비는 1.4로 한다.)

  1. 126
  2. 154
  3. 168
  4. 176
(정답률: 62%)
  • 단열팽창 시 압력과 온도의 관계식을 이용하여 최종 온도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{P_{2}}{P_{1}})^{\frac{k-1}{k}}$$
    ② [숫자 대입] $$T_{2} = (273 + 25) \times (\frac{10.1325}{202.65})^{\frac{1.4-1}{1.4}}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{2} = 126$$
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22. 안전성평가 기법 중 시스템을 하위 시스템으로 점점 좁혀가고 고장에 대해 그 영향을 기록하여 평가하는 방법으로, 서브시스템 위험분석이나 시스템 위험분석을 위하여 일반적으로 사용되는 전형적인 정성적, 귀납적 분석기법으로 시스템에 영향을 미치는 모든 요소의 고장을 형태별로 분석하여 그 영향을 검토하는 기법은?

  1. 결함수분석(FTA)
  2. 원인결과분석(CCA)
  3. 고장형태 영향분석(FMEA)
  4. 위험 및 운전성 검토(HAZOP)
(정답률: 72%)
  • 고장형태 영향분석(FMEA)은 시스템의 구성 요소를 하위 시스템으로 나누어 각 요소의 고장 형태를 분석하고 그 영향을 정성적, 귀납적으로 검토하는 대표적인 분석 기법입니다.
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23. 과잉공기가 너무 많은 경우의 현상이 아닌 것은?

  1. 열효율을 감소시킨다.
  2. 연소온도가 증가한다.
  3. 배기가스의 열손실을 증대시킨다.
  4. 연소가스량이 증가하여 통풍을 저해한다.
(정답률: 73%)
  • 과잉공기가 너무 많으면 공급된 과잉 공기가 가열되어 배출되므로 연소실 내의 온도는 오히려 낮아지게 됩니다.
    오답 노트
    연소온도가 증가한다: 연소실 내 온도가 낮아짐
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24. 다음은 Air-standard otto cycle의 P-V diagram이다. 이 cycle의 효율(η)을 옳게 나타낸 것은? (단, 정적열용량은 일정하다.)

(정답률: 73%)
  • Air-standard otto cycle의 효율은 압축비와 비열비의 관계로 정의되며, 주어진 P-V diagram의 온도 지점을 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
    $$\eta = 1 - \frac{T_{B} - T_{C}}{T_{A} - T_{D}}$$
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25. 이상기체의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보 일·샤를의 법칙을 만족한다.
  2. 아보가드로의 법칙을 따른다.
  3. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
  4. 내부에너지는 온도와 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
(정답률: 85%)
  • 이상기체의 내부에너지는 오직 온도만의 함수이며, 압력과는 무관합니다.
    오답 노트
    내부에너지는 온도와 무관하며 압력에 의해서만 결정된다: 내부에너지는 온도에 의해서만 결정됨
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26. 과잉 공기 계수가 1일 때 224Nm3의 공기로 탄소는 약 몇 ㎏을 완전 연소시킬 수 있는가?

  1. 20.1
  2. 23.4
  3. 25.2
  4. 27.3
(정답률: 53%)
  • 탄소의 완전연소 반응식에 따라 탄소 $12\text{kg}$ 연소 시 필요한 이론공기량을 기준으로 비례식을 세워 계산합니다.
    $$X = \frac{12 \times 224}{\frac{22.4}{0.21}}$$
    $$X = \frac{2688}{106.67}$$
    $$X = 25.2\text{kg}$$
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27. 액체 프로판이 298K, O.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/㎏인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370kJ/㎏이고, 기체상태 C3H8의 생성엔탈피는 -103909kJ/kmol, CO2의 생성엔탈피는 -393757kJ/kmol, 액체 및 기체상태 H2O의 생성엔탈피는 각각 -286010kJ/kmol, -241971kJ/kmol이다.)

  1. 44
  2. 46
  3. 50
  4. 2205
(정답률: 54%)
  • 고발열량(HHV)을 구할 때는 연소 생성물 중 수증기가 액체 상태로 응축될 때의 생성 엔탈피를 적용하여 계산합니다.
    $$Q = \sum \Delta H_{p} - \sum \Delta H_{r}$$
    $$Q = (3 \times (-393757) + 4 \times (-286010)) - (-103909 + 37000)$$
    $$Q = 50 \text{ MJ/kg}$$
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28. 헬륨을 냉매로 하는 극저온용 가스냉동기의 기본사이클은?

  1. 르누아사이클
  2. 역아트킨슨사이클
  3. 역에릭슨사이클
  4. 역스틸링사이클
(정답률: 73%)
  • 역스틸링사이클은 2개의 등온과정과 2개의 등적과정으로 구성되며, 헬륨을 냉매로 사용하는 극저온용 가스냉동기의 기본 사이클입니다.
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29. 다음 [그림]은 오토사이클 선도이다. 계로부터 열이 방출되는 과정은?

  1. 1→2과정
  2. 2→3과정
  3. 3→4과정
  4. 4→1과정
(정답률: 66%)
  • 오토사이클 선도에서 각 과정의 특징을 분석하면, 4→1과정은 부피가 일정한 상태에서 온도가 내려가는 정적 방열 과정으로 계로부터 열이 방출됩니다.
    오답 노트
    1→2과정: 단열압축
    2→3과정: 정적 가열 (열 공급)
    3→4과정: 단열팽창
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30. 다음과 같은 용적조성을 가지는 혼합기체 91.2g 이 27℃, 1atm에서 차지하는 부피는 약 몇 L인가?

  1. 49.2
  2. 54.2
  3. 64.8
  4. 73.8
(정답률: 58%)
  • 혼합기체의 평균 분자량을 구한 뒤, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 부피를 계산합니다.
    평균 분자량 $M = 44 \times 0.131 + 32 \times 0.077 + 28 \times 0.792 = 30.4$ 몰수 $n = \frac{91.2}{30.4} = 3 \text{ mol}$ $$V = \frac{nRT}{P}$$
    $$V = \frac{3 \times 0.082 \times 300}{1}$$
    $$V = 73.8$$
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31. 이상기체에 대한 단열온도 상승은 열역학 단열압축식으로 계산될 수 있다. 다음 중 열역학 단열압축식이 바르게 표현된 것은? (단, Tf는 최종 절대온도, Ti는 처음 절대온도, Pf는 최종 절대압력, Pi는 처음 절대압력, r은 비열비이다.)

  1. Ti＝Tf(Pf/ Pi)(r-1)/r
  2. Ti＝Tf(Pf/ Pi)r/(1-r)
  3. Tf＝Ti(Pf/ Pi)r/(r-1)
  4. Tf＝Ti(Pf/ Pi)(r-1)/r
(정답률: 62%)
  • 이상기체의 단열 압축 과정에서 최종 온도 $T_{f}$와 처음 온도 $T_{i}$, 압력비, 비열비 $r$의 관계를 나타내는 식을 찾는 문제입니다. 단열 과정의 상태 방정식에 의해 최종 온도는 처음 온도에 압력비의 $\frac{r-1}{r}$ 승을 곱한 값과 같습니다.
    $$T_{f} = T_{i} ( \frac{P_{f}}{P_{i}} )^{\frac{r-1}{r}}$$
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32. 조성이 C6H10O5인 어떤 물질 l.0kmol을 완전 연소시킬 때 연소가스 중의 질소의 양은 약 몇 ㎏인가? (단, 공기 중의 산소는 23w%, 질소는 77w%이다.)

  1. 543
  2. 643
  3. 57.35
  4. 67.35
(정답률: 49%)
  • 물질의 완전 연소 시 필요한 공기량 중 질소의 질량을 계산하는 문제입니다. 먼저 화학식 $\text{C}_{6}\text{H}_{10}\text{O}_{5}$의 분자량과 산소 필요량을 통해 공기량을 구한 뒤 질소 비율을 곱합니다.
    $$N_{2} = M \times \frac{0.77}{0.23}$$
    $$N_{2} = 6 \times 32 \times \frac{0.77}{0.23}$$
    $$N_{2} = 643$$
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33. 다음 [그림]은 프로판-산소, 수소- 공기, 에틸렌- 공기, 일산화탄소- 공기의 층류연소 속도를 나타낸 것이다. 이 중 프로판-산소 혼합기의 층류 연소속도를 나타낸 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 76%)
  • 제시된 그래프 에서 각 곡선은 혼합 가스의 종류에 따른 층류 연소속도를 나타냅니다. 프로판-산소 혼합기는 가장 높은 연소속도 피크를 보이는 ①번 곡선에 해당합니다.
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34. 산소의 성질, 취급 등에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산화력이 아주 크다.
  2. 임계압력이 25MPa이다.
  3. 공기액화분리기 내에 아세틸렌이나 탄화수소가 축적되면 방출시켜야 한다.
  4. 고압에서 유기물과 접촉시키면 위험하다.
(정답률: 79%)
  • 산소의 임계압력은 약 $50\text{ atm}$입니다. 따라서 임계압력이 $25\text{ MPa}$라는 설명은 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    산화력이 아주 크다, 고압에서 유기물과 접촉 시 위험함, 공기액화분리기 내 탄화수소 축적 시 방출 필요: 모두 산소의 올바른 성질 및 취급 방법입니다.
  • 임계압력이 50atm이다
    임계온도가 -118도이다
    대기업 상태 비점 -183도
    [해설작성자 : 에이치백]
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35. 폭굉 (detonation) 에서 유도거리가 짧아질 수 있는 경우가 아닌 것은?

  1. 압력이 높을수록
  2. 관경이 굵을수록
  3. 점화원의 에너지가 클수록
  4. 관 속에 방해물이 많을수록
(정답률: 68%)
  • 폭굉의 유도거리는 점화 에너지, 압력, 관의 상태 등에 영향을 받습니다. 압력이 높을수록, 점화원 에너지가 클수록, 관 속에 방해물이 많아 유속이 빨라질수록 유도거리는 짧아집니다. 반면 관경이 굵어지면 상대적으로 유도거리가 길어지므로 유도거리가 짧아지는 경우에 해당하지 않습니다.
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36. 다음 중 단위 질량당 방출되는 화학적 에너지인 연소열(kJ/g)이 가장 낮은 것은?

  1. 메탄
  2. 프로판
  3. 일산화탄소
  4. 에탄올
(정답률: 54%)
  • 각 물질의 단위 질량당 연소열을 비교하면 일산화탄소가 가장 낮습니다.
    오답 노트
    메탄: $50.2 \text{ kJ/g}$ 프로판: $46.5 \text{ kJ/g}$에탄올: $29.8 \text{ kJ/g}$ 일산화탄소: $10.1 \text{ kJ/g}$
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37. 전기기기의 불꽃, 아크가 발생하는 부분을 절연유에 격납하여 폭발가스에 점화되지 않도록 한 방폭구조는?

  1. 유입방폭구조
  2. 내압방폭구조
  3. 안전증방폭구조
  4. 본질안전방폭구조
(정답률: 64%)
  • 유입방폭구조는 용기 내부에 절연유를 주입하여 불꽃이나 아크가 발생하는 부분을 기름 속에 잠기게 함으로써 가연성 가스에 인화되지 않도록 차단하는 구조입니다.
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38. “어떠한 방법으로든 물체의 용도를 절대영도로 내릴 수는 없다.”라고 표현한 사람은?

  1. Kelvin
  2. Planck
  3. Nernst
  4. Carnot
(정답률: 64%)
  • 열역학 제3법칙에 따라 엔트로피를 0으로 만드는 것은 불가능하므로, 물체의 온도를 절대영도로 내릴 수 없다고 정의한 사람은 Nernst입니다.
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39. Carnot 기관이 12.6kJ의 열을 공급받고 5.2kJ의 열을 배출한다면 동력기관의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 33.2
  2. 43.2
  3. 58.7
  4. 68.4
(정답률: 73%)
  • 카르노 기관의 효율은 공급된 열량에서 방출된 열량을 뺀 순 작업량을 공급 열량으로 나누어 계산합니다.
    $$\eta = \frac{Q_{1} - Q_{2}}{Q_{1}} \times 100$$
    $$\eta = \frac{12.6 - 5.2}{12.6} \times 100$$
    $$\eta = 58.7$$
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40. 비열에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정압비열은 정적비열보다 항상 크다.
  2. 물질의 비열은 물질의 종류와 온도에 따라 달라진다.
  3. 비열비가 큰 물질일수록 압축 후의 온도가 더 높다.
  4. 물은 비열이 적어 공기보다 온도를 증가시키기 어렵고 열 용량도 적다.
(정답률: 76%)
  • 물은 비열이 매우 큰 물질이므로, 공기보다 온도를 증가시키기 어렵고 열용량 또한 큽니다.
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3과목: 가스설비

41. 액화천연가스 중 가장 많이 함유되어 있는 것은?

  1. 메탄
  2. 에탄
  3. 프로판
  4. 일산화탄소
(정답률: 81%)
  • 액화천연가스(LNG)의 주성분은 메탄입니다.
    오답 노트
    프로판, 부탄: 액화석유가스(LPG)의 주성분
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42. 펌프를 운전할 때 펌프 내에 액이 충만하지 않으면 공회전 하여 펌핑이 이루어지지 않는다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 펌프 내에 액을 충만시키는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 맥동
  2. 캐비테이션
  3. 서징
  4. 프라이밍
(정답률: 80%)
  • 펌프 가동 전 펌프 내부에 액체를 가득 채워 공회전을 방지하고 원활한 펌핑이 가능하도록 하는 작업을 프라이밍이라고 합니다.
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43. LNG에 대한 설명으로 틀릴 것은?

  1. 대량의 천연가스를 액화하려면 3원 캐스케이드 액화사이클을 채택한다.
  2. LNG 저장탱크는 일반적으로 2중 탱크로 구성된다.
  3. 액화 전의 전처리로 제진, 탈수, 탈탄산 가스 등의 공정은 필요하지 않다.
  4. 주성분인 메탄은 비점이 약 -163℃이다.
(정답률: 72%)
  • 가스전에서 채취한 천연가스에는 다양한 불순물이 포함되어 있으므로, 액화 전 단계에서 제진, 탈수, 탈탄산 등의 전처리 공정이 반드시 필요합니다.
  • 가스전에서 채취된 천연가스는 불순물이 포함되어 있어 액화전에 제진, 탈수, 탈탄산 등의 공정이 필요하다
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44. 공기액화분리장치에 아세틸렌가스가 혼입되면 안 되는 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 산소의 순도가 저하
  2. 파이프 내부가 동결되어 막힘
  3. 질소와 산소의 분리작용에 방해
  4. 응고되어 있다가 구리와 접촉하여 산소 중에서 폭발
(정답률: 84%)
  • 아세틸렌이 구리와 접촉하면 폭발성이 매우 강한 아세틸라이드를 형성하며, 이것이 산소 중에서 응고되어 있다가 폭발할 위험이 크기 때문에 반드시 제거해야 합니다.
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45. 나프타 (Naphtha)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비점 200℃ 이하의 유분이다.
  2. 헤비 나프타가 옥탄가가 높다.
  3. 도시가스의 증열용으로 이용된다.
  4. 파라핀계 탄화수소의 함량이 높은 것이 좋다.
(정답률: 72%)
  • 나프타는 비점 $200^{\circ}\text{C}$이하의 유분으로 파라핀계 탄화수소 함량이 높을수록 좋으며, 도시가스 증열용으로 사용됩니다. 헤비 나프타는 중질분 함유량이 증가하여 가스화 원료로서 부적당하며 옥탄가가 높다고 볼 수 없습니다.
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46. 가연성가스 용기의 도색 표시 가 잘못된 것은? (단, 용기는 공업용이다.)

  1. 액화염소 : 갈색
  2. 아세틸렌 : 황색
  3. 액화탄산가스 : 청색
  4. 액화암모니아 : 회색
(정답률: 75%)
  • 공업용 가스 용기의 도색 기준에 따르면 액화암모니아 용기는 백색으로 도색해야 합니다.
    오답 노트
    질소: 회색
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47. 공기액화분리장치에서 내부 세정제로 사용되는 것은?

  1. CCl4
  2. H2SO4
  3. NaOH
  4. KOH
(정답률: 71%)
  • 공기액화분리장치의 내부 세정으로는 사염화탄소($\text{CCl}_{4}$)를 사용하여 연 1회 이상 세척을 수행합니다.
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48. 고압가스용 스프링식 안전밸브의 구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 밸브 시트는 이탈되지 않도록 밸브 몸통에 부착되어야 한다.
  2. 안전밸브는 압력을 마음대로 조정할 수 없도록 봉인된 구조로 한다.
  3. 가연성가스 또는 독성가스용의 안전밸브는 개방형으로 한다.
  4. 안전밸브는 그 일부가 파손되어도 충분한 분출량을 얻어야한다.
(정답률: 72%)
  • KGS CODE AA319 기준에 따라 가연성가스 또는 독성가스용 안전밸브는 가스가 외부로 누출되면 위험하므로 개방형을 사용하지 않습니다.
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49. 0.1MPa·abs, 20℃의 공기를 1.5MPa·abs까지 2단 압축할 경우 중간 압력 Pm는 약 몇 MPa·abs인가?

  1. 0.29
  2. 0.39
  3. 0.49
  4. 0.59
(정답률: 53%)
  • 2단 압축 시 효율을 최대화하기 위한 최적의 중간 압력은 흡입 압력과 토출 압력의 기하평균으로 계산합니다.
    $$P_{m} = \sqrt{P_{a} \times P_{b}}$$
    $$P_{m} = \sqrt{0.1 \times 1.5}$$
    $$P_{m} = 0.39$$
    따라서 중간 압력은 $0.39 \text{ MPa\cdot abs}$ 입니다.
  • Pm=루트P1xP2
    =루트0.1x1.5
    =0.387
    =0.39MPa abs
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50. 가스보일러에 설치되어 있지 않은 안전장치는?

  1. 전도안전장치
  2. 과열방지장치
  3. 헛불방지장치
  4. 과압방지장치
(정답률: 76%)
  • 전도안전장치는 기기가 넘어졌을 때 가스를 차단하는 장치로, 가스보일러가 아닌 바닥형 가스난방기에 설치되는 장치입니다.
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51. 검사에 합격한 가스용품에는 국가표준기본법에 따른 국가통합인증마크를 부착하여야 한다. 다음 중 국가통합인증마크를 의미하는 것은?

  1. KA
  2. KE
  3. KS
  4. KC
(정답률: 78%)
  • KC 마크는 Korea Certification의 약자로, 국가통합인증마크를 의미하며 제품의 안전성과 성능을 인증하는 제도입니다.
    오답 노트
    KS: 한국산업표준
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52. 저압배관의 관지름 설계 시에는 Pole식을 주로 이용한다. 배관의 내경이 2배가 되면 유량은 약 몇 배로 되는가?

  1. 2.00
  2. 4.00
  3. 5.66
  4. 6.28
(정답률: 53%)
  • Pole 식에 따르면 유량은 관지름의 2.5제곱($D^{2.5}$)에 비례합니다. 따라서 내경이 2배가 되면 유량은 $2^{2.5}$배가 됩니다.
    $$Q \propto D^{2.5}$$
    $$Q = 2^{2.5}$$
    $$Q = 5.66$$
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53. LPG( 액체) 1㎏이 기화했을 때 표준상태에서의 체적은 약 몇 L가 되는가? (단, LPG의 조성 은 프로판 80wt%, 부탄 20wt%이다.)

  1. 387
  2. 485
  3. 584
  4. 783
(정답률: 52%)
  • LPG 혼합 가스의 평균 분자량을 구한 뒤, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 표준상태에서의 체적을 계산합니다.
    $$n_{total} = \frac{800}{44} + \frac{200}{58} = 21.629$$
    $$M = \frac{1000}{21.629} = 46.231$$
    $$V = \frac{W}{M}RT = \frac{1000}{46.231} \times 0.082 \times 273$$
    $$V = 484.22$$
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54. 고압가스저장설비에서 수소와 산소가 통일한 조건에서 대기중에 누출되었다면 확산속도는 어떻게 되겠는가?

  1. 수소가 산소보다 2배 빠르다.
  2. 수소가 산소보다 4배 빠르다.
  3. 수소가 산소보다 8배 빠르다.
  4. 수소가 산소보다 16배 빠르다.
(정답률: 76%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례합니다.
    $$v = \frac{k}{\sqrt{M}}$$
    $$v_{H_2} : v_{O_2} = \sqrt{32} : \sqrt{2}$$
    $$v_{H_2} : v_{O_2} = 4 : 1$$
    따라서 수소의 확산 속도가 산소보다 4배 빠릅니다.
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55. 전양정이 20m, 송출량이 1.5m3/min, 효율이 72%인 펌프의 축동력은 약 몇 kW인가?

  1. 5.8kW
  2. 6.8kW
  3. 7.8kW
  4. 8.8kW
(정답률: 72%)
  • 펌프의 축동력은 유체의 비중, 송출량, 전양정을 곱한 수치를 효율로 나누어 계산합니다.
    $$P = \frac{r \times Q \times H}{60 \times \eta}$$
    $$P = \frac{1000 \times 1.5 \times 20}{60 \times 0.72}$$
    $$P = 6.94$$
    계산 결과 약 $6.8\text{kW}$ (정답 기준)입니다.
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56. 액화석유가스를 이송할 때 펌프를 이용하는 방법에 비하여 압축기를 이용할 때의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 베이퍼록 현상이 없다.
  2. 잔가스 회수가 가능하다.
  3. 서징 (Surging)현상이 없다.
  4. 충전작업 시간이 단축된다.
(정답률: 58%)
  • 압축기를 이용한 이송 방식은 연속적 송출로 맥동은 없으나, 압력 변동으로 인해 서징(Surging) 현상이 발생할 수 있습니다.
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57. 액화염소 사용시설 중 저장설비는 저장능력이 몇 ㎏이상일 때, 안전거리를 유지하여야 하는가?

  1. 300㎏
  2. 500㎏
  3. 1000㎏
  4. 5000㎏
(정답률: 55%)
  • 액화염소 사용시설의 저장설비 중 저장능력이 $500\text{kg}$이상인 경우, 보호시설과의 안전거리를 반드시 유지해야 합니다.
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58. 도시가스의 누출 시 감지할 수 있도록 첨가하는 것으로서 냄새가 나는 물질(부취제)에 대 한 설명으로 옳은 것은?

  1. THT는 경구투여시에는 독성이 강하다.
  2. THT는 TBM에 비해 취기 강도가 크다.
  3. THT는 TBM에 비해 토양 투과성이 좋다
  4. THT는 TBM에 비해 화학적으로 안정하다.
(정답률: 61%)
  • THT는 산화나 중합이 일어나지 않는 매우 안정된 화합물입니다.
    오답 노트
    THT는 경구투여 시 독성이 강하지 않으며, TBM에 비해 취기 강도가 작고 토양 투과성이 보통 수준이며 토양에 흡착되기 쉽습니다.
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59. 다음 중 특수 고압가스가 아닌 것은?

  1. 포스겐
  2. 액화알진
  3. 디실란
  4. 세렌화수소
(정답률: 81%)
  • 특수 고압가스에는 액화알진, 디실란, 세렌화수소, 포스핀, 게르만 등이 포함되며, 포스겐은 이에 해당하지 않습니다.
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60. 오토클레이브(Autoclave)의 종류가 아닌 것은?

  1. 교반형
  2. 가스교반형
  3. 피스톤형
  4. 진탕형
(정답률: 72%)
  • 오토클레이브의 종류에는 교반형, 진탕형, 회전형, 가스교반형이 있으며, 피스톤형은 해당하지 않습니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 차량에 고정된 탱크 운반차량의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 이입작업 시 차바퀴 전후를 차바퀴 고정목 등으로 확실하게 고정시킨다.
  2. 저온 및 초저온 가스의 경우에는 면장갑을 끼고 작업한다.
  3. 탱크운전자는 이입작업이 종료될 때까지 탱크로리 차량의 긴급차단장치 부근에 위치한다.
  4. 이입작업은 그 사업소의 안전관리자 책임하에 차량의 운전자가 한다.
(정답률: 77%)
  • 저온 및 초저온 가스 취급 시에는 동상 방지를 위해 면장갑이 아닌 가죽장갑을 착용하고 작업해야 합니다.
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62. 용기저장실에서 가스로 인한 폭발사고가 발생되었을 때 그 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 누출경보기의 미작동
  2. 드레인밸브의 작동
  3. 통풍구의 환기능력 부족
  4. 배관 이음매 부분의 결함
(정답률: 81%)
  • 고압가스 충전용기에는 드레인밸브가 부착되지 않으므로, 드레인밸브의 작동이 폭발 사고의 원인이 될 수 없습니다.
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63. 저장탱크에 의한 액화석유가스사용시설에서 지반조사의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장 및 가스설비에 대하여 제 1차 지반조사를 한다.
  2. 제1차 지반조사방법은 드릴링을 실시하는 것을 원칙으로 한다.
  3. 지반조사 위치는 저장설비 외면으로부터 10m 이내에서 2곳 이상 실시한다.
  4. 표준관입시험은 표준 관입시험 방법에 따라 N 값을 구한다.
(정답률: 76%)
  • 저장탱크 지반조사 시 제1차 지반조사 방법은 드릴링이 아니라 보링을 실시하는 것을 원칙으로 합니다.
    오답 노트
    제1차 지반조사방법: 드릴링 $\rightarrow$ 보링
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64. 액화가스 저장탱크의 저장능력 산정 기준식으로 옳은 것은?(단, Q 및 W는 저장능력, P는 최고충전압력, V1, V2는 내용적, d는 비중, C는 상수이다.)

  1. Q＝(10p＋1)V1
  2. W＝0.9dV2
  3. W＝V2/C
  4. W＝C/V2
(정답률: 68%)
  • 액화가스 저장탱크의 저장능력 $W$는 내용적 $V_{2}$와 비중 $d$를 이용하여 산정합니다.
    $$W = 0.9 \times d \times V_{2}$$
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65. 가스의 성질에 대한 설명으로 틀릴 것은?

  1. 메탄, 아세틸렌 동의 가연성 가스의 농도는 천정부근이 가장 높다.
  2. 벤젠, 가솔린 등의 인화성 액체의 증기농도는 바닥의 오목한 곳이 가장 높다.
  3. 가연성가스의 농도측정은 사람이 앉은 자세의 높이에서 한다.
  4. 액체산소의 증발에 의해 발생한 산소 가스는 증발 직후 낮은 곳에 정체하기 쉽다.
(정답률: 75%)
  • 가연성 가스의 농도 측정 높이는 가스의 비중에 따라 결정됩니다. 공기보다 가벼운 가스는 천정에서 $30\text{cm}$이내, 공기보다 무거운 가스는 바닥에서 $30\text{cm}$이내에서 측정해야 하며, 단순히 사람이 앉은 자세의 높이에서 측정하지 않습니다.
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66. LPG 사용시설 중 배관의 설치 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 건축물 내의 배관은 단독 피트 내에 설치하거나 노출하여 설치한다.
  2. 건축물의 기초 밑 또는 환기가 잘 되는 곳에 설치한다.
  3. 지하매몰 배관은 붉은색 또는 노란색으로 표시한다.
  4. 배관이음부와 전기계량기와의 거리는 60㎝ 이상 거리를 유지한다.
(정답률: 57%)
  • LPG 배관 설치 시 안전을 위해 건축물의 기초 밑이나 건물 내부에 설치하지 않는 것이 원칙입니다. 따라서 건축물의 기초 밑 또는 환기가 잘 되는 곳에 설치한다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 건축물의 기초 밑 또는 건물 내부에 설치하지 아니한다.
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67. 액화석유가스 집단공급시설에 설치하는 가스누출자동차단장치의 검지부에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소기의 폐가스에 접촉하기 쉬운 장소에 설치한다.
  2. 출입구 부근 등 외부의 기류가 유동하는 장소에는 설치하지 아니한다.
  3. 연소기 버너의 중심부분으로부터 수평거리 4m 이내에 검지부 1개 이상 설치한다.
  4. 공기가 들어오는 곳으로부터 1.5m이내의 장소에는 설치하지 아니한다.
(정답률: 64%)
  • 가스누출자동차단장치의 검지부는 오작동을 방지하기 위해 특정 장소에 설치하지 않아야 합니다. 연소기의 폐가스에 접촉하기 쉬운 장소는 검지부 설치 제외 장소에 해당하므로 설치해서는 안 됩니다.
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68. 액화석유가스 충전사업자는 거래상황 기록부를 작성하여 한국가스안전공사에게 보고하여야 한다. 보고기한의 기준으로 옳은 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 매달 다음달 10 일
  2. 매분기 다음달 15일
  3. 매반기 다음달 15일
  4. 매년 1 월 15일
(정답률: 72%)
  • 액화석유가스 충전사업자의 거래상황 기록부 보고 기한에 관한 문제입니다. 법령상 기준은 매분기 다음 달 15일까지이나, 해당 문제는 오류로 인해 매달 다음달 10일이 정답 처리되었습니다.
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69. 어떤 용기의 체적이 0.5m3이고, 이때 온도가 25℃이다. 용기내에 분자량 24인 이상기체 10㎏ 이 들어있을 때 이 용기의 압력은 약 몇 ㎏/cm2인가? (단, 대기압은 1.033㎏/cm2로 한다.)

  1. 10.5
  2. 15.5
  3. 20.5
  4. 25.5
(정답률: 59%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 용기 내부의 압력을 계산합니다.
    $$P = \frac{GRT}{V}$$
    $$P = \frac{10 \times \frac{8.314}{24} \times (273 + 25)}{0.5}$$
    $$P = 20.5$$
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70. 부탄가스용 연소기의 구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소기는 용기와 직결한다.
  2. 회전식 밸브의 핸들의 열림 방향은 시계 반대방향으로 한다.
  3. 용기장착부 이외에는 용기가 들어가지 아니하는 구조로 한다.
  4. 파일럿버너가 있는 연소기는 파일럿버너가 점화되지 아니하면 메인버너의 가스통로가 열리지 아니하는 것으로 한다.
(정답률: 72%)
  • 부탄가스용 연소기는 안전을 위해 용기와 직결하지 않는 구조로 설계해야 합니다.
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71. 아세틸렌을 충전하기 위한 기술기준으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌 용기에 다공물질을 고루 채워 다공도가 70% 이상 95% 미만이 되도록 한다.
  2. 습식아세틸렌발생기의 표면의 부근에 용접작업을 할 때에는 70℃ 이하의 온도로 유지하여야 한다.
  3. 아세틸렌을 2.5MPa의 압력으로 압축할 때에는 질소·메탄·일산화탄소 또는 에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.
  4. 아세틸렌을 용기에 충전할 때 충전 중의 압력은 3.5MPa이하로 하고, 충전 후에는 압력이 15℃ 에서 2.5MPa 이하로 될 때까지 정치하여 둔다.
(정답률: 70%)
  • 아세틸렌은 압축 시 분해 폭발 위험이 있어 $2.5\text{MPa}$이상의 압력으로 압축할 때는 질소, 메탄, 일산화탄소, 에틸렌 등의 희석제를 첨가하여 안정화해야 합니다.
    오답 노트
    다공물질을 고루 채워 다공도가 70% 이상 95% 미만이 되도록 한다: 다공도는 $75\%$이상 $92\%$ 미만이어야 함
    습식아세틸렌발생기의 표면의 부근에 용접작업을 할 때에는 70℃ 이하의 온도로 유지하여야 한다: 발생기 주변에서는 화기작업을 금지함
    아세틸렌을 용기에 충전할 때 충전 중의 압력은 3.5MPa이하로 하고, 충전 후에는 압력이 15℃ 에서 2.5MPa 이하로 될 때까지 정치하여 둔다: 충전 중 압력은 $2.5\text{MPa}$이하, 충전 후 $15\text{℃}$에서 $1.5\text{MPa}$이하로 정치해야 함
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72. 2개 이상의 탱크를 통일한 차량에 고정하여 운반하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충전관에는 유량계를 설치한다.
  2. 충전관에는 안전밸브를 설치한다.
  3. 탱크마다 탱크의 주밸브를 설치한다.
  4. 탱크와 차량과의 사이를 단단하게 부착하는 조치를 한다.
(정답률: 66%)
  • 탱크 차량의 충전관에는 안전밸브, 압력계, 긴급 탈압밸브를 설치해야 하며, 유량계 설치는 기준 사항이 아닙니다.
  • 충전관에는 안전밸브, 압력계, 긴급 탈압밸브를 설치한다.
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73. 다음 중 독성가스가 아닌 것은?

  1. 아황산가스
  2. 염소가스
  3. 질소가스
  4. 시안화수소
(정답률: 82%)
  • 질소가스는 독성이 없으며 화학적으로 매우 안정된 불활성 가스입니다.
    오답 노트
    아황산가스, 염소가스, 시안화수소는 인체에 유해한 독성가스입니다.
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74. 가스위험성 평가기법 중 정량적 안전성 평가기법에 해당하는 것은?

  1. 작업자 실수분석 (HEA)기법
  2. 체크리스트( Checklist)기법
  3. 위험과 운전분석 (HAZOP) 기법
  4. 사고예상 질문분석 (WHAT-IF) 기법
(정답률: 64%)
  • 작업자 실수분석 (HEA)기법은 인적 오류의 확률을 수치화하여 평가하는 정량적 안전성 평가기법입니다.
    오답 노트
    체크리스트, 위험과 운전분석 (HAZOP), 사고예상 질문분석 (WHAT-IF) 기법은 모두 정성적 안전성 평가기법에 해당합니다.
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75. 기계가 복잡하게 연결되어 있는 경우 및 배관 등으로 연속 되어 있는 경우에 이용되는 정전기 제거조치용 본딩용 접속선 및 접지접속선의 단면적은 몇 mm2 이상이어야 하는가? (단, 단선은 제외한다.)

  1. 3.5mm2
  2. 4.5mm2
  3. 5.5mm2
  4. 6.5mm2
(정답률: 61%)
  • 기계가 복잡하게 연결되어 있거나 배관 등으로 연속된 경우, 정전기 제거를 위한 본딩용 접속선 및 접지접속선의 단면적은 $5.5 \text{ mm}^{2}$이상(단선 제외)이어야 합니다.
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76. 고정식 압축도시가스자동차 충전시설에 설치하는 긴급분리 장치에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유연성을 확보하기 위하여 고정설치하지 아니한다.
  2. 각 충전설비마다 설치한다.
  3. 수평방향으로 당길 때 666.4N 미만의 힘에 의하여 분리되어야 한다.
  4. 긴급분리장치와 충전설비 사이에는 충전자가 접근하기 쉬운 위치에 90̊회전의 수동밸브를 설치한다.
(정답률: 72%)
  • 긴급분리장치는 자동차가 충전호스와 연결된 상태에서 갑자기 출발할 때 가스 흐름을 즉시 차단해야 하므로, 반드시 지면 또는 지지대에 고정 설치해야 합니다.
    오답 노트
    각 충전설비마다 설치한다: 필수 설치 사항임
    수평방향으로 당길 때 $666.4 \text{ N}$ 미만의 힘에 의하여 분리되어야 한다: 법적 기준 수치임
    90$^{\circ}$회전의 수동밸브를 설치한다: 조작 편의성과 신속한 차단을 위해 설치함
  • 자동차가 충전호스와 연결된 상태에서 출발할 경우, 가스의 흐름이 차단될 수 있도록 긴급분리장치를 지면 또는 지지대에 고정 설치 한다
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77. LP가스 집단공급 시설의 안전밸브 중 압축기의 최종단에 설치한 것은 1년에 몇 회 이상 작동조정을 해야 하는가?

  1. 1회
  2. 2회
  3. 3회
  4. 4회
(정답률: 70%)
  • LP가스 집단공급 시설 안전밸브의 작동조정 주기는 설치 위치에 따라 다릅니다. 압축기의 최종단에 설치한 안전밸브는 1년에 1회 이상 작동조정을 실시해야 합니다.
    오답 노트
    그 밖의 안전밸브: 2년에 1회 이상
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78. 용기 각인 시 내압시험압력의 기호와 단위를 옳게 표시한 것은?

  1. 기호 : FP, 단위 : ㎏
  2. 기호 : TP, 단위 : ㎏
  3. 기호 : FP, 단위 : MPa
  4. 기호 : TP, 단위 : MPa
(정답률: 77%)
  • 용기 각인 시 내압시험압력은 기호 TP, 단위 MPa를 사용합니다.
    오답 노트
    FP: 최고충전압력(MPa)
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79. 시안화수소 충전 작업에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1일 l회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스누출을 검사한다.
  2. 시안화수소 저장은 용기에 충전한 후 90일을 경과하지 않아야 한다.
  3. 순도가 98% 이상으로서 착색되지 않은 것은 다른 용기에 옮겨 충전하지 않을 수 있다.
  4. 폭발을 일으킬 우려가 있으므로 안정제를 첨가한다.
(정답률: 70%)
  • 시안화수소는 안정성을 위해 충전 후 $60$일을 경과하기 전에 다른 용기에 옮겨 충전해야 합니다. 따라서 $90$일을 경과하지 않아야 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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80. 용기보관장소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용기보관장소의 주위 2m이내에 화기 또는 인화성물질 등을 치웠다.
  2. 수소용기 보관장소에는 겨울철 실내온도가 내려가므로 상부의 통풍구를 막았다.
  3. 가연성가스의 충전용기 보관실은 불연재료를 사용하였다.
  4. 가연성가스와 산소의 용기보관실은 각각 구분하여 설치하였다.
(정답률: 85%)
  • 용기보관장소의 실내온도는 항상 $40^{\circ}\text{C}$이하로 유지해야 합니다. 따라서 겨울철이라고 해서 상부의 통풍구를 막는 행위는 적절한 관리 방법이 아닙니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 계측기기의 감도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 감도가 좋으면 측정시간이 길어지고 측정범위는 좁아진다.
  2. 계측기기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
  3. 측정량의 변화에 대한 지시량의 변화 비율을 말한다.
  4. 측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다.
(정답률: 57%)
  • 계측기기의 감도는 측정량의 변화에 대해 지시량이 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 비율을 의미합니다.
    오답 노트
    측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도: 이는 감도가 아니라 불확도에 대한 설명입니다.
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82. 가스크로마토그래피에서 사용되는 검출기가 아닌 것은?

  1. FID(Flame Ionization Detector)
  2. ECD(Electron Capture Detector)
  3. NDIR(Non-Dispersive Infra- Red)
  4. TCD(Thermal Conductivity Detector)
(정답률: 81%)
  • 가스크로마토그래피(GC)의 주요 검출기로는 TCD(열전도형), FID(수소염 이온화), ECD(전자포획 이온화) 등이 사용됩니다.
    오답 노트
    NDIR(Non-Dispersive Infra-Red): 비분산 적외선 분석법으로, 주로 가스 분석기에 사용되는 독립적인 측정 방식입니다.
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83. 검지관에 의한 프로판의 측정농도 범위와 검지한도를 각각 바르게 나타낸 것은?

  1. 0-0.3%, 10ppm
  2. 0-1.5%, 250ppm
  3. 0-5%, 100ppm
  4. 0-30%, 1000ppm
(정답률: 59%)
  • 검지관을 이용한 프로판 측정 시, 측정농도 범위는 0-5%이며 검지한도는 100ppm입니다.
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84. 국제단위계 (S1 단위계)(The International System of Unit)의 기본단위 가 아닌 것 은?

  1. 길이 [m]
  2. 압력 [Pa]
  3. 시간[s]
  4. 광도 [cd]
(정답률: 78%)
  • 국제단위계(SI)의 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7가지입니다.
    오답 노트
    압력(Pa): 기본단위들이 조합되어 만들어진 유도단위입니다.
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85. 차압식 유량계에서 유량과 압력차와의 관계는?

  1. 차압에 비례한다.
  2. 차압의 제곱에 비례한다.
  3. 차압의 5승에 비례한다.
  4. 차압의 제곱근에 비례한다.
(정답률: 70%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 압력차의 제곱근에 비례하는 특성을 가집니다. 즉, 유량이 증가함에 따라 압력차도 증가하지만 그 관계는 선형이 아닌 제곱근의 형태로 나타납니다.
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86. 온도가 21℃ 에서 상대습도 60%의 공기를 압력은 변화하지 않고 온도를 22.5℃로 할 때, 공기의 상대습도는 약 얼마인가?

  1. 52.41%
  2. 53.63%
  3. 54.13%
  4. 55.95%
(정답률: 48%)
  • 온도 변화에 따른 수증기 분압과 포화증기압의 관계를 이용하여 상대습도를 계산합니다.

    1. $21^{\circ}C$에서의 수증기 분압 계산
    $$P_w = 0.6 \times 17.83 = 10.698$$
    2. $22.5^{\circ}C$에서의 포화증기압 계산 (선형 보간법)
    $$P_s = 19.12 + \frac{22.5-22}{23-22} \times (20.41-19.12) = 19.765$$
    3. $22.5^{\circ}C$에서의 상대습도 계산
    $$\phi = \frac{10.698}{19.765} \times 100 = 54.13$$
  • 문제 해설>
    상대습도 60%,21℃에서의 수증기분압(Pw) 계산
    Pw=∮xPs=0.6x17.83
    =10.698mmHg

    22.5℃에서의 물의 포화증기압 계산
    Ps=19.12+ 22.5-22/23-22/20.41-19.12
    =19.765mmHg

    22.5℃에서의 상대습도 계산
    ∮=Pw/Ps x100
    =10.698/19.765 x100
    =54.125
    =54.13%
    [해설작성자 : 상습5413]
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87. 다음 중 건식 가스미터 (Gas meter)는?

  1. Venturi식
  2. Roots식
  3. Orifice식
  4. turbine식
(정답률: 66%)
  • 건식 가스미터는 실측식 가스미터 중 습식 가스미터를 제외한 막식, 오벌식, Roots식 등이 해당됩니다.
    오답 노트
    Venturi식, Orifice식, turbine식: 유체의 흐름을 이용해 유량을 추정하는 추량식 가스미터입니다.
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88. 가스미터에 의한 압력손실이 적어 사용 중 기압차의 변동이 거의 없고, 유량이 정확하게 계량되는 계측기는?

  1. 루츠미터
  2. 습식가스미터
  3. 막식가스미터
  4. 로터리피스톤식 미터
(정답률: 72%)
  • 습식가스미터는 액체 속에 계량 장치가 있어 압력손실이 매우 적고 기압차 변동이 거의 없으며 유량 계량이 정확한 것이 특징입니다.
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89. 광학분광법 은 여러 가지 현상에 바탕을 두고 있다. 이에 해당하지 않는 것은?

  1. 흡수
  2. 형광
  3. 방출
  4. 분배
(정답률: 65%)
  • 광학분광법은 빛과 물질의 상호작용을 이용하는 방법으로 흡수, 형광, 인광, 산란, 방출, 화학발광의 6가지 현상을 이용합니다.
    오답 노트
    분배: 용질이 서로 섞이지 않는 두 용매 사이에서 분배되는 원리를 이용한 분리 방법으로 광학적 현상이 아닙니다.
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90. 다음 [보기]의 온도계에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 나열한 것은?

  1. ㉠
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 54%)
  • 온도계의 특성에 대한 설명입니다. 에서 온도계의 검출단은 열용량이 작아야 응답 속도가 빠르며, 방사온도계는 비접촉식으로 고온의 화염 온도 측정에 적합합니다.
    오답 노트
    열전대는 수은 온도계보다 온도 변화에 대한 응답 속도가 빠릅니다.
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91. 빈병의 질량이 414g인 비중병이 있다. 물을 채웠을 때 질량이 999g, 어느 액체를 채웠을 때의 질량이 874g일 때 이 액체의 밀도는 얼마인가? (단, 물의 밀도 : 0.998g/㎝3, 공기의 밀도 : 0.00120g/㎝3이다.)

  1. 0.785g/㎝3
  2. 0.998g/㎝3
  3. 7.85g/㎝3
  4. 9.98g/㎝3
(정답률: 52%)
  • 비중병의 체적을 먼저 구한 뒤, 액체의 질량을 체적으로 나누어 밀도를 산출합니다.
    $$ V = \frac{W_{water} - W_{empty}}{\rho_{water}} $$
    $$ V = \frac{999 - 414}{0.998} $$
    $$ \rho_{liquid} = \frac{874 - 414}{V} = 0.785 $$
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92. 유수형 열량계로 5L의 기체 연료를 연소시킬 때 냉각수량이 2500g이었다. 기체연료의 온도가 20℃, 전체압이 750mmHg, 발열량이 5437.6kcal/Nm3일 때 유수 상승온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 8 ℃
  2. 10 ℃
  3. 12 ℃
  4. 14℃
(정답률: 44%)
  • 기체 연료의 연소열이 냉각수의 온도 상승으로 전달되는 원리를 이용하여 상승 온도를 계산합니다.
    $$ \Delta t = \frac{H \times V}{W \times C} $$
    $$ \Delta t = \frac{5437.6 \times 0.005}{2.5 \times 1} $$
    $$ \Delta t = 10.875 $$
  • Hh=냉각수량x냉각수 비열x△t/시료량
    △t=Hhx시료량/냉각수량x냉각수 비열
    =5437.6x0.005/2.5x1
    =10.875℃
    [해설작성자 : 차화공]
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93. 게겔법에 의한 아세틸렌 (C2H2)의 홉수액으로 옳은 것은?

  1. 87% H2SO4 용액
  2. 요오드수은칼륨 용액
  3. 알칼리성 피로갈롤 용액
  4. 암모니아성 염화제일구리 용액
(정답률: 53%)
  • 게겔법에서 각 성분을 흡수하기 위한 흡수액은 성분별로 정해져 있으며, 아세틸렌은 요오드수은칼륨 용액을 사용하여 흡수합니다.
    오답 노트
    이산화탄소: KOH
    산소: 알칼리성 피로갈롤 용액
    일산화탄소: 암모니아성 염화제일구리 용액
  • 1. 이산화탄소 : KOH
    2. 아세틸렌 : 요오드수은칼륨
    3. 프로필렌 : 황화수소
    4. 알칼리성 피로갈롤 : 산소
    5. 암모니아성 염화제일구리 : 일산화탄소
    [해설작성자 : 에이치백]

    프로필렌: 87% H2SO4
    에틸렌: 취화수소 수용액
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94. 압력 계측기기 중 직접 압력을 측정하는 1차 압력계에 해당하는 것은?

  1. 액주계 압력계
  2. 부르동관 압력계
  3. 벨로우즈 압력계
  4. 전기저항 압력계
(정답률: 70%)
  • 압력계는 측정 방식에 따라 1차와 2차로 나뉘며, 액주계 압력계와 자유피스톤형 압력계는 압력을 직접 측정하는 1차 압력계에 해당합니다.
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95. 열전대를 사용하는 온도계 중 가장 고온을 측정할 수 있는 것은?

  1. R형
  2. K형
  3. E형
  4. J형
(정답률: 76%)
  • 열전대 종류별 측정 가능 온도를 비교하면 R형이 가장 높은 온도까지 측정 가능합니다.
    오답 노트
    R형: 백금-백금로듐 ($1600^{\circ}C$)
    K형: 크로멜-알루멜 ($1200^{\circ}C$)
    J형: 철-콘스탄탄 ($800^{\circ}C$)
    T형: 구리-콘스탄탄 ($350^{\circ}C$)
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96. 연속 제어동작의 비례 (P) 동작에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 사이클링을 제거할 수 있다.
  2. 부하변화가 적은 프로세스의 제어에 이용된다.
  3. 외란이 큰 자동제어에는 부적당하다.
  4. 잔류편차(off- set)가 생기지 않는다.
(정답률: 74%)
  • 비례(P) 제어는 구조가 단순하지만 반드시 잔류편차(off-set)가 발생하는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    잔류편차 제거: I(적분) 제어의 역할
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97. 가스크로마토그래피에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 운반가스로는 일반적으로 O2, CO2가 이용된다.
  2. 각 성분의 머무름 시간은 분석조건이 일정하면 조성에 관계없이 거의 일정하다.
  3. 분석시료는 반드시 LP가스의 기체 부분에서 채취해야 한다.
  4. 분석 순서는 가장 먼저 분석시료를 도입하고 그 다음에 운반가스를 흘려보낸다.
(정답률: 52%)
  • 가스크로마토그래피에서 각 성분의 머무름 시간은 분석 조건이 일정하다면 시료의 조성과 관계없이 거의 일정하게 유지되는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    운반가스로는 일반적으로 $O_{2}$, $CO_{2}$가 아닌 수소, 헬륨, 아르곤, 질소 등이 이용됨
    분석 시료는 LPG 액체 상태로도 채취 가능함
    분석 순서는 기기 조정 및 안정성 확인 후 시료 가스를 도입함
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98. 가스를 일정용적의 통속에 넣어 충만시킨 후 배출하여 그 횟수를 용적단위로 환산하는 방법의 가스미터는?

  1. 막식
  2. 루트식
  3. 로터리 식
  4. 와류식
(정답률: 62%)
  • 막식 가스미터는 고정된 원통 내의 내부 드럼이 가스 압력에 의해 회전하며, 1회전 시 통과한 가스 체적을 환산하여 측정하는 방식입니다.
    오답 노트
    루트식: 대유량 및 중압 가스 측정에 적합한 방식
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99. 기체 크로마토그래피에서 분리도 (Resolution)와 컬럼 길이의 상관관계는?

  1. 분리도는 컬럼 길이에 비례한다.
  2. 분리도는 컬럼 길이에 2승에 비례한다.
  3. 분리도는 컬럼 길이에 3승에 비례한다.
  4. 분리도는 컬럼 길이에 제곱근에 비례한다.
(정답률: 66%)
  • 기체 크로마토그래피에서 분리도는 컬럼 길이의 제곱근에 비례하고, 이론단 높이의 제곱근에는 반비례하는 상관관계를 가집니다.
  • - 길이의 제곱근에 비례한다
    - 높이의 제곱근에 반비례한다
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100. 계측기기 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정확도가 있고, 견고하고 신뢰할 수 있어야 한다.
  2. 구조가 단순하고, 취급이 용이하여야 한다.
  3. 연속적이고 원격지시, 기록이 가능하여야 한다.
  4. 구성은 전자화되고, 기능은 자동화 되어야 한다.
(정답률: 79%)
  • 계측기기는 정확성, 신뢰성, 견고성, 단순성, 취급 용이성, 원격 지시 및 기록 가능성이 기본 구비조건입니다.
    구성의 전자화나 기능의 자동화는 현대적인 발전 방향일 뿐, 모든 계측기기가 반드시 갖추어야 할 필수적인 기본 구비조건으로 보기는 어렵습니다.
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