가스기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

가스기사
(2019-03-03 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 수면의 높이가 10m 로 일정한 탱크의 바닥에 5mm 의 구멍이 났을 경우 이 구멍을 통한 유체의 유속은 얼마인가?

  1. 14 m/s
  2. 19.6 m/s
  3. 98 m/s
  4. 196 m/s
(정답률: 65%)
  • 탱크 바닥의 유출 속도를 구하는 토리첼리의 정리를 사용합니다.
    $$v = \sqrt{2gh}$$
    $$v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 10}$$
    $$v = 14 \text{ m/s}$$
  • V=(2gh)^1/2=(2×9.8×10)^1/2
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2. 레이놀즈수를 옳게 나타낸 것은?

  1. 점성력에 대한 관성력의 비
  2. 점성력에 대한 중력의 비
  3. 탄성력에 대한 압력의 비
  4. 표면장력에 대한 관성력의 비
(정답률: 88%)
  • 레이놀즈수는 유체의 흐름 상태를 결정하는 무차원수로, 관성력과 점성력의 상대적인 비를 나타냅니다.
    오답 노트
    중력의 비: 프루드수
    표면장력의 비: 웨버수
    탄성력의 비: 마하수
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3. 유체의 흐름에 관한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 나타낸 것은?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉯
  4. 모두 틀림
(정답률: 79%)
  • 유체의 흐름 정의에 대한 문제입니다.
    유관은 어떤 폐곡선을 통과하는 여러 개의 유선으로 이루어진 것을 의미하며, 유적선은 한 유체 입자가 공간을 운동할 때 그 입자가 남긴 운동 궤적을 말하므로 의 ㉮와 ㉯ 모두 옳은 설명입니다.
  • 유선-유체의 한 입자가 지나간 궤적응 표시하는선으로 임의의 순간에 모든 점의 속도와 방향이 일치하는 유동선
    유관-여러개의 유선으로 둘러싸인 한개의 유관
    유적선-유체의 입자가 일정한 기간동안 움직인 경로
    유맥선-모든 유체입자가 공간내의 한점을 지나는 순간궤적
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4. 이상기체 속에서의 음속을 옳게 나타낸 식은? (단, ρ = 밀도, P = 압력, k = 비열비, = 일반기체상수, M = 분자량 이다.)

(정답률: 86%)
  • 이상기체에서 음속 $C$는 비열비 $k$, 일반기체상수 $\bar{R}$, 절대온도 $T$, 그리고 분자량 $M$의 함수로 나타납니다. 일반기체상수 $\bar{R}$을 분자량 $M$으로 나눈 값을 적용하여 식을 구성합니다.
    $$C = \sqrt{\frac{k \bar{R} T}{M}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 절대압이 2kgf/cm2 이고, 40℃ 인 이상기체 2kg 이 가역과정으로 단열압축 되어 절대압 4 kgf/cm2 이 되었다. 최종온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 비열비 k 는 1.4 이다.)

  1. 43
  2. 64
  3. 85
  4. 109
(정답률: 65%)
  • 단열압축 과정에서 압력과 온도의 관계식을 이용하여 최종 온도를 산출합니다.
    $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{P_{2}}{P_{1}})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_{2} = (273 + 40) \times (\frac{4}{2})^{\frac{1.4-1}{1.4}}$$
    $$T_{2} = 381.55\text{ K} \rightarrow 381.55 - 273 = 108.55 \approx 109\text{ ℃}$$
  • T2/T1=(P2/P1)^K-1/K
    T2=(273+40)×(4/2)^1.4-1/1.4=(381.551k-273)섭씨온도로 변경
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6. 그림과 같은 확대 유로를 통하여 a 지점에서 b 지점으로 비압축성 유체가 흐른다. 정상상태에서 일어나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. a 지점에서의 평균속도가 b 지점에서의 평균속도보다 느리다.
  2. a 지점에서의 밀도가 b 지점에서 밀도보다 크다.
  3. a 지점에서의 질량플럭스(mass flux)가 b 지점에서의 질량플럭스보다 크다.
  4. a 지점에서의 질량유량이 b 지점에서의 질량유량보다 크다.
(정답률: 73%)
  • 비압축성 유체의 정상상태 흐름에서 밀도와 질량유량은 모든 지점에서 일정합니다.
    연속 방정식에 의해 단면적이 좁은 a 지점의 평균속도가 단면적이 넓은 b 지점보다 빠르며, 질량플럭스(mass flux)는 속도에 비례하므로 a 지점이 b 지점보다 더 큽니다.
    오답 노트
    a 지점에서의 평균속도가 b 지점보다 느리다: 단면적이 좁으므로 더 빠름
    a 지점에서의 밀도가 b 지점보다 크다: 비압축성 유체이므로 밀도는 동일함
    a 지점에서의 질량유량이 b 지점보다 크다: 정상상태 흐름이므로 질량유량은 동일함
  • 비압축성 유체의 흐름 상태
    1.a지점에서의 평균속도가 b지점에서의 평 균속도보다 빠르다.
    2. 비압축성 유체이므로 a지점에서의 밀도와 b지점에서의 밀도는 같다.
    3.a지점에서의 속도가 b지점보다 크므로 a지점에서의 질량플럭스(mass flux : 질량유동) 가 b지점에서의 질량플럭스보다 크다.
    4. 연속의 방정식에 의해 a지점에서의 질량유량과 b지점에서의 질량유량은 같다.
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7. 깊이 1000 m 인 해저의 수압은 계기압력으로 몇 kgf/cm2 인가? (단, 해수의 비중량은 1025 kgf/m3 이다.)

  1. 100
  2. 102.5
  3. 1000
  4. 1025
(정답률: 76%)
  • 수압은 해수의 비중량에 깊이를 곱하여 계산하며, 단위 환산을 위해 $10^{-4}$를 적용합니다.
    $$P = \gamma \times h \times 10^{-4}$$
    $$P = 1025 \times 1000 \times 10^{-4}$$
    $$P = 102.5 \text{ kgf/cm}^{2}$$
  • p=rh=1025×1000×10^-4
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8. 유체를 연속체로 가정할 수 있는 경우는?

  1. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 크고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 짧은 경우
  2. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 작고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 짧은 경우
  3. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 크고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 긴 경우
  4. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 작고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 긴 경우
(정답률: 74%)
  • 유체를 연속체로 가정하려면 분자 간의 상호작용이 충분해야 합니다. 따라서 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로보다 충분히 크고, 분자 간 충돌시간이 충분히 짧아 거시적인 물리량으로 정의될 수 있어야 합니다.
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9. 100 PS 는 약 몇 kW 인가?

  1. 7.36
  2. 7.46
  3. 73.6
  4. 74.6
(정답률: 69%)
  • 미터마력(PS)과 킬로와트(kW)의 환산 관계를 이용하는 문제입니다. 영국마력(HP)과 혼동하지 않도록 주의하세요.
    $$P = PS \times 0.736$$
    $$P = 100 \times 0.736$$ $P = 73.6$ kW
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10. 중력에 대한 관성력의 상대적인 크기와 관련된 무차원의 수는 무엇인가?

  1. Reynolds수
  2. Froude수
  3. 모세관수
  4. Weber수
(정답률: 73%)
  • 관성력과 중력의 상대적인 크기를 나타내는 무차원 수는 Froude수입니다.
    오답 노트
    Reynolds수: 관성력 / 점성력
    Weber수: 관성력 / 표면장력
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11. 이상기체가 초음속으로 단면적이 줄어드는 노즐로 유입되어 흐를 때 감소하는 것은? (단, 유동은 등엔트로피 유동이다.)

  1. 온도
  2. 속도
  3. 밀도
  4. 압력
(정답률: 81%)
  • 등엔트로피 유동에서 초음속 유동은 아음속 유동과 반대로 작동합니다. 초음속 상태에서 단면적이 줄어들면 속도와 음속은 감소하고, 압력과 밀도는 증가합니다.
    오답 노트
    온도, 밀도, 압력: 초음속에서 단면적이 줄어들 때 모두 증가하는 요소입니다.
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12. 비중이 0.9 인 액체가 나타내는 압력이 1.8 kgf/cm2 일 때 이것은 수두로 몇 m 높이에 해당하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 82%)
  • 액체의 압력을 수두(높이)로 변환하는 압력수두 공식을 사용합니다.
    $$h = \frac{P}{\gamma}$$
    $$h = \frac{1.8 \times 10^{4} \text{ kgf/m}^{2}}{0.9 \times 10^{3} \text{ kgf/m}^{3}}$$
    $$h = 20 \text{ m}$$
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13. 수직으로 세워진 노즐에서 물이 10m/s 의 속도로 뿜어 올려진다. 마찰손실을 포함한 모든 손실이 무시된다면 물은 약 몇 m 높이까지 올라갈 수 있는가?

  1. 5.1 m
  2. 10.4 m
  3. 15.6 m
  4. 19.2 m
(정답률: 64%)
  • 베르누이 방정식에 의해 유체의 운동에너지가 모두 위치에너지로 변환될 때 도달하는 최대 높이를 계산합니다.
    $$ H = \frac{V^{2}}{2g} $$
    $$ H = \frac{10^{2}}{2 \times 9.8} $$
    $$ H = 5.1 $$
    따라서 물은 약 $5.1\text{ m}$ 높이까지 올라갈 수 있습니다.
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14. 그림과 같이 60° 기울어진 4m×8m의 수문이 A지점에서 힌지(inge)로 연결되어 있을 때, 이 수문에 작용하는 물에 의한 정수력의 크기는 약 몇 kN 인가?

  1. 2.7
  2. 1568
  3. 2716
  4. 3136
(정답률: 53%)
  • 수문에 작용하는 정수력은 수문의 도심에서의 압력에 수문의 전체 면적을 곱하여 계산합니다.
    $$ F = \rho g h A $$
    $$ F = 1000 \times 9.81 \times (6 \times \sin 60^{\circ} + 4 \times \sin 60^{\circ}) \times (4 \times 8) $$
    $$ F = 2716 $$
    따라서 정수력의 크기는 약 $2716\text{ kN}$ 입니다.
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15. 다음의 펌프 종류 중에서 터보형이 아닌 것은?

  1. 원심식
  2. 축류식
  3. 왕복식
  4. 경사류식
(정답률: 69%)
  • 펌프는 작동 원리에 따라 터보형과 용적형 등으로 나뉩니다. 터보형 펌프는 회전차를 이용하여 에너지를 전달하는 원심식, 축류식, 경사류식(사류식)이 있습니다.
    오답 노트
    왕복식: 실린더와 피스톤을 이용하는 대표적인 용적식 펌프입니다.
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16. 압력 1.4 kgf/cm2abs, 온도 96℃의 공기가 속도 90 m/s로 흐를 때, 정체온도(K)는 얼마인가? (단, 공기의 CP = 0.24 kcal/kg·K 이다.)

  1. 397
  2. 382
  3. 373
  4. 369
(정답률: 40%)
  • 정체온도는 유동하는 유체가 정지했을 때 도달하는 온도로, 정압 온도와 동압에 의한 온도 상승분을 합산하여 계산합니다.
    $$ T_{s} = T_{0} + \frac{k-1}{kR} \times \frac{V^{2}}{2} $$
    $$ T_{s} = 369 + \frac{1.4-1}{1.4 \times 8314 / 29} \times \frac{90^{2}}{2} $$
    $$ T_{s} = 373 $$
    최종 결과는 $373\text{ K}$ 입니다.
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17. 두 개의 무한히 큰 수평 평판 사이에 유체가 채워져 있다. 아래 평판을 고정하고 윗 평판을 V 의 일정한 속도로 움직일 때 평판에는 τ 의 전단응력이 발생한다. 평판 사이의 간격은 H 이고, 평판사이의 속도분포는 선형(Couette 유동)이라고 가정하여 유체의 점성계수 μ를 구하면?

(정답률: 69%)
  • 뉴턴의 점성 법칙에 따라 전단응력은 점성계수와 속도구배의 곱으로 나타납니다. 점성계수 $\mu$를 구하기 위해 식을 정리하면 다음과 같습니다.
    $$ \mu = \tau \times \frac{dy}{du} $$
    $$ \mu = \tau \times \frac{H}{V} $$
    $$ \mu = \frac{\tau H}{V} $$
    따라서 정답은 입니다.
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18. 온도 27℃의 이산화탄소 3kg이 체적 0.30m3의 용기에 가득 차 있을 때 용기 내의 압력(kgf/cm2)은? (단, 일반기체상수는 848kgf·m/kmol·K 이고, 이산화탄소의 분자량은 44 이다.)

  1. 5.79
  2. 24.3
  3. 100
  4. 270
(정답률: 67%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 압력을 구하는 문제입니다. 기체의 질량, 분자량, 온도, 체적을 활용하여 압력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{m R T}{M V}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{3 \times 848 \times (273 + 27)}{44 \times 0.30}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 5.79$$ kgf/cm²
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19. 다음 유량계 중 용적형 유량계가 아닌 것은?

  1. 가스 미터(gas meter)
  2. 오벌 유량계
  3. 선회 피스톤형 유량계
  4. 로우터 미터
(정답률: 56%)
  • 용적형 유량계는 일정 부피의 공간을 반복적으로 측정하는 방식이며, 로우터 미터는 유체의 흐름에 의한 부력과 중력을 이용하는 면적식 유량계입니다.
    오답 노트
    가스 미터, 오벌 유량계, 선회 피스톤형 유량계: 모두 용적식 유량계에 해당함
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20. 내경이 0.0526 m 인 철관에 비압축성 유체가 9.085 m3/h 로 흐를 때의 평균유속은 약 몇 m/s 인가? (단, 유체의 밀도는 1200 kg/m3 이다.)

  1. 1.16
  2. 3.26
  3. 4.68
  4. 11.6
(정답률: 67%)
  • 평균유속은 유량을 관의 단면적으로 나누어 계산하며, 시간 단위(h)를 초 단위(s)로 환산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$v = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\pi r^{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$v = \frac{9.085 / 3600}{\pi \times (0.0526 / 2)^{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$v = 1.16$$
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2과목: 연소공학

21. 어느 온도에서 A(g) + B(g) ⇄ C(g) + D(g)와 같은 가역반응이 평형상태에 도달하여 D가 1/4mol 생성되었다. 이 반응의 평형상수는? (단, A와 B를 각각 1mol씩 반응시켰다.)

  1. 16/9
  2. 1/3
  3. 1/9
  4. 1/16
(정답률: 67%)
  • 가역반응의 평형상수는 생성물 농도의 곱을 반응물 농도의 곱으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$K = \frac{[C][D]}{[A][B]}$$
    ② [숫자 대입] $$K = \frac{\frac{1}{4} \times \frac{1}{4}}{(1 - \frac{1}{4}) \times (1 - \frac{1}{4})} = \frac{\frac{1}{16}}{\frac{3}{4} \times \frac{3}{4}}$$
    ③ [최종 결과] $$K = \frac{1}{9}$$
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22. 다음 중 폭발범위의 하한 값이 가장 낮은 것은?

  1. 메탄
  2. 아세틸렌
  3. 부탄
  4. 일산화탄소
(정답률: 58%)
  • 제시된 가연성 가스들의 공기 중 폭발범위 하한값을 비교하면 부탄이 $1.8\%$로 가장 낮습니다.
    오답 노트
    메탄: $5\%$ 아세틸렌: $2.5\%$ 일산화탄소: $12.5\%$
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23. 가연성가스와 공기를 혼합하였을 때 폭굉범위는 일반적으로 어떻게 되는가?

  1. 폭발범위와 동일한 값을 가진다.
  2. 가연성가스의 폭발상한계값보다 큰 값을 가진다.
  3. 가연성가스의 폭발하한계값보다 작은 값을 가진다.
  4. 가연성가스의 폭발하한계와 상한계값 사이에 존재한다.
(정답률: 78%)
  • 폭굉범위는 폭발범위 내에서도 특히 폭굉(Detonation)을 생성하는 조성의 한계를 의미하며, 일반적으로 가연성가스의 폭발하한계와 상한계값 사이에 존재합니다.
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24. 발열량이 24000kcal/m3인 LPG 1m3에 공기 3m3을 혼합하여 희석하였을 때 혼합기체 1m3 당 발열량은 몇 kcal 인가?

  1. 5000
  2. 6000
  3. 8000
  4. 16000
(정답률: 75%)

  • 전체 발열량을 혼합 후의 전체 부피로 나누어 단위 부피당 발열량을 구합니다.① [기본 공식] Hmix=HLPGVLPG+Vair② [숫자 대입] Hmix=240001+3③ [최종 결과] Hmix=6000kcal

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25. 연소 속도에 영향을 주는 요인으로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산소와의 혼합비
  2. 반응계의 온도
  3. 발열량
  4. 촉매
(정답률: 64%)
  • 연소 속도는 반응물의 농도(혼합비), 온도, 압력, 촉매의 유무 등에 의해 결정되며, 연료가 가진 고유한 에너지 양인 발열량은 연소 속도에 직접적인 영향을 주는 요인이 아닙니다.
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26. 다음은 정압연소 사이클의 대표적인 브레이톤 사이클(Brayton cycle)의 T-S선도이다. 이 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1-2의 과정은 가역단열압축 과정이다.
  2. 2-3의 과정은 가역정압가열 과정이다.
  3. 3-4의 과정은 가역정압팽창 과정이다.
  4. 4-1의 과정은 가역정압배기 과정이다.
(정답률: 66%)
  • 브레이톤 사이클의 T-S 선도에서 3-4 과정은 가스가 터빈에서 팽창하며 일을 하는 가역단열팽창 과정입니다. 따라서 가역정압팽창 과정이라는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    1-2 과정: 가역단열압축 과정
    2-3 과정: 가역정압가열 과정
    4-1 과정: 가역정압배기 과정
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27. 폭발범위에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 폭발범위는 고압일수록 넓다.
  2. 일산화탄소는 공기와 혼합 시 고압이 되면 폭발범위가 좁아진다.
  3. 혼합가스의 폭발범위는 그 가스의 폭굉범위보다 좁다.
  4. 상온에 비해 온도가 높을수록 폭발범위가 넓다.
(정답률: 63%)
  • 폭발 범위와 폭굉 범위의 관계를 묻는 문제입니다. 일반적으로 폭굉 범위는 가연성 가스의 폭발 하한계와 상한계 사이에 존재하므로, 폭발 범위가 폭굉 범위보다 더 넓습니다.
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28. 열역학 제2법칙을 잘못 설명한 것은?

  1. 열은 고온에서 저온으로 흐른다.
  2. 전체 우주의 엔트로피는 감소하는 법이 없다.
  3. 일과 열은 전량 상호 변환할 수 있다.
  4. 외부로부터 일을 받으면 저온에서 고온으로 열을 이동시킬 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지 변환의 방향성을 명시하는 법칙으로, 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르며 우주의 엔트로피는 증가하는 방향으로 진행됩니다.
    오답 노트
    일과 열은 전량 상호 변환할 수 있다: 이는 에너지 보존 법칙인 열역학 제1법칙에 관련된 설명이며, 제2법칙에 따라 열을 100% 일로 변환하는 것은 불가능합니다.
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29. 운전과 위험분석(HAZOP) 기법에서 변수의 양이나 질을 표현하는 간단한 용어는?

  1. Parameter
  2. Cause
  3. Consequence
  4. Guide Words
(정답률: 68%)
  • HAZOP(위험분석) 기법에서 변수의 양이나 질을 표현하기 위해 사용하는 간단한 용어를 가이드워드(Guide Words)라고 합니다.
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30. 연료에 고정 탄소가 많이 함유되어 있을 때 발생되는 현상으로 옳은 것은?

  1. 매연 발생이 많다.
  2. 발열량이 높아진다.
  3. 연소 효과가 나쁘다.
  4. 열손실을 초래한다.
(정답률: 77%)
  • 연료 내 고정 탄소 함량이 증가하면 연소 효과가 좋아지고 열손실이 방지되어 결과적으로 발열량이 높아지게 됩니다.
    오답 노트
    매연 발생: 고정 탄소 증가 시 매연 발생은 오히려 적어집니다.
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31. 실제기체가 완전기체(ideal gas)에 가깝게 될 조건은?

  1. 압력이 높고, 온도가 낮을 때
  2. 압력, 온도 모두 낮을 때
  3. 압력이 낮고, 온도가 높을 때
  4. 압력, 온도 모두 높을 때
(정답률: 76%)
  • 실제 기체는 분자 간의 상호작용과 분자 자체의 부피 때문에 이상 기체와 차이가 납니다. 압력이 낮아 분자 간 거리가 멀어지고, 온도가 높아 분자의 운동 에너지가 커질수록 상호작용이 무시되어 완전기체(이상기체)에 가까워집니다.
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32. 다음 중 연소의 3요소로만 옳게 나열된 것은?

  1. 공기비, 산소농도, 점화원
  2. 가연성 물질, 산소공급원, 점화원
  3. 연료의 저열발열량, 공기비, 산소농도
  4. 인화점, 활성화에너지, 산소농도
(정답률: 88%)
  • 연소가 일어나기 위해서는 연료가 되는 가연성 물질, 연소를 돕는 산소공급원, 그리고 반응을 시작시키는 점화원이라는 세 가지 요소가 반드시 동시에 충족되어야 합니다.
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33. 1atm, 15℃ 공기를 0.5atm 까지 단열팽창 시키면 그때 온도는 몇 ℃ 인가? (단, 공기의 CP/CV = 1.4 이다.)

  1. -18.7 ℃
  2. -20.5 ℃
  3. -28.5 ℃
  4. -36.7 ℃
(정답률: 62%)
  • 단열팽창 시 압력 변화에 따른 온도 변화는 단열 변화 식을 통해 구할 수 있습니다. 온도는 반드시 절대온도(K)로 환산하여 계산해야 합니다.
    $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{P_{2}}{P_{1}})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_{2} = (15 + 273.15) \times (\frac{0.5}{1})^{\frac{1.4-1}{1.4}}$$
    $$T_{2} = 236.45$$
    섭씨온도로 환산하면 $236.45 - 273.15 = -36.7$ ℃ 입니다.
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34. 소화안전장치(화염감시장치)의 종류가 아닌 것은?

  1. 열전대식
  2. 플래임 로드식
  3. 자외선 광전관식
  4. 방사선식
(정답률: 65%)
  • 소화안전장치는 불꽃의 유무를 감지하여 가스 유출을 막는 장치로, 대표적으로 열전대식, 플레임 로드식, 자외선 광전관식이 사용됩니다.
    오답 노트
    방사선식: 화염 감지 방식에 해당하지 않습니다.
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35. 어떤 과정이 가역적으로 되기 위한 조건은?

  1. 마찰로 인한 에너지 변화가 있다.
  2. 외계로부터 열을 흡수 또는 방출한다.
  3. 작용 물체는 전 과정을 통하여 항상 평형이 이루어지지 않는다.
  4. 외부조건에 미소한 변화가 생기면 어느 지점에서라도 역전시킬 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 가역 과정이란 외부 조건에 아주 미세한 변화를 주었을 때, 어느 지점에서라도 즉시 원래의 상태로 되돌릴 수 있는 이상적인 과정을 의미합니다.
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36. 프로판 20v%, 부탄 80v% 인 혼합가스 1L가 완전 연소하는데 필요한 산소는 약 몇 L 인가?

  1. 3.0 L
  2. 4.2 L
  3. 5.0 L
  4. 6.2 L
(정답률: 61%)

  • 혼합가스 내 각 성분의 부피 비율에 따른 이론 산소량을 합산하여 계산합니다.① [기본 공식] VO2=(Vpropane×5)+(Vbutane×6.5)② [숫자 대입] VO2=(1×0.2×5)+(1×0.8×6.5)③ [최종 결과] VO2=6.2L

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37. 공기의 확산에 의하여 반응하는 연소가 아닌 것은?

  1. 표면연소
  2. 분해연소
  3. 증발연소
  4. 확산연소
(정답률: 66%)
  • 표면연소는 고체 가연물이 열분해나 증발 과정 없이 고체 표면에서 직접 산소와 반응하여 연소하는 방식으로, 가스 확산에 의해 반응하는 연소가 아닙니다. (예: 숯, 코크스 연소)
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38. 프로판 가스 44kg을 완전연소시키는데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3 인가?

  1. 460
  2. 530
  3. 570
  4. 610
(정답률: 61%)
  • 프로판($C_{3}H_{8}$)의 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구하고, 공기 중 산소 농도를 이용하여 이론공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{이론공기량} = \frac{\text{연료몰수} \times \text{산소계수} \times 22.4}{0.21}$$
    ② [숫자 대입]
    프로판 분자량 $44 \text{ g/mol}$이므로 $44 \text{ kg}$은 $1 \text{ kmol}$이며, 산소계수는 $5$입니다.
    $$\text{이론공기량} = \frac{1 \times 5 \times 22.4}{0.21}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{이론공기량} = 533.33 \approx 530 \text{ Nm}^{3}$$
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39. 298.15K, 0.1MPa 상태의 일산화탄소(CO)를 같은 온도의 이론공기량으로 정상유동 과정으로 연소시킬 때 생성물의 단열화염 온도를 주어진 표를 이용하여 구하면 약 몇 K 인가? (단, 이 조건에서 CO 및 CO2의 생성엔탈피는 각각 –110529 kJ/kmol, -393522 kJ/kmol 이다.)

  1. 4835
  2. 5058
  3. 5194
  4. 5293
(정답률: 50%)
  • 연소 반응 시 발생하는 반응열이 생성물의 엔탈피 증가량과 같다는 에너지 평형 원리를 이용하여 단열화염 온도를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta H = H_{T} - H_{298.15}$$
    ② [숫자 대입]
    반응열: $$393522 - 110529 = 282993 \text{ kJ/kmol}$$
    보간법 적용 ($5000 \text{ K}$와 $5200 \text{ K}$ 사이):
    $$T = 5000 + \frac{282993 - 279295}{292123 - 279295} \times (5200 - 5000)$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 5057.65 \approx 5058 \text{ K}$$
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40. 발열량에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료의 발열량은 연료단위량이 완전 연소했을 때 발생한 열량이다.
  2. 발열량에는 고위발열량과 저위발열량이 있다.
  3. 저위발열량은 고위발열량에서 수증기의 잠열을 뺀 발열량이다.
  4. 발열량은 열량계로는 측정할 수 없어 계산식을 이용한다.
(정답률: 82%)
  • 발열량은 연료 단위량이 완전 연소할 때 발생하는 열량으로, 고위발열량과 저위발열량(수증기 잠열 제외)으로 구분하며, 실제 열량계를 사용하여 직접 측정할 수 있습니다.
    오답 노트
    발열량은 열량계로는 측정할 수 없어 계산식을 이용한다: 열량계를 통해 직접 측정이 가능하므로 틀린 설명입니다.
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3과목: 가스설비

41. 접촉분해(수증기 개질)에서 카본생성을 방지하는 방법으로 알맞은 것은?

  1. 고온, 고압, 고수증기
  2. 고온, 저압, 고수증기
  3. 고온, 고압, 저수증기
  4. 저온, 저압, 저수증기
(정답률: 72%)
  • 접촉분해(수증기 개질) 반응 시 카본 생성을 억제하고 효율을 높이기 위해서는 고온, 저압, 그리고 충분한 수증기를 공급하는 고수증기 조건이 필요합니다.
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42. 금속의 표면 결함을 탐지하는데 주로 사용되는 비파괴검사법은?

  1. 초음파 탐상법
  2. 방사선 투과시험법
  3. 중성자 투과시험법
  4. 침투 탐상법
(정답률: 64%)
  • 침투 탐상법은 표면 장력이 낮은 침투액을 사용하여 금속 표면의 미세한 균열이나 구멍 등 표면 결함을 탐지하는 대표적인 비파괴검사법입니다.
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43. 부탄가스 공급 또는 이송 시 가스 재액화 현상에 대한 대비가 필요한 방법(식)은?

  1. 공기 혼합 공급 방식
  2. 액송 펌프를 이용한 이송법
  3. 압축기를 이용한 이송법
  4. 변성 가스 공급방식
(정답률: 71%)
  • 압축기를 이용한 이송법은 펌프보다 이송 시간이 짧고 베이퍼 로크 현상이 없다는 장점이 있으나, 부탄의 경우 이송 과정에서 가스가 다시 액체로 변하는 재액화 현상이 발생하므로 이에 대한 대비가 필요합니다.
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44. 탄소강에 자경성을 주며 이 성분을 다량으로 첨가한 강은 공기 중에서 냉각하여도 쉽게 오스테나이트 조직으로 된다. 이 성분은?

  1. Ni
  2. Mn
  3. Cr
  4. Si
(정답률: 63%)
  • 망간(Mn)은 탄소강의 강도와 고온 가공성을 높이며, 담금질 효과를 향상시켜 공기 중 냉각만으로도 경화되는 자경성을 부여하는 핵심 성분입니다.
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45. 배관이 열팽창할 경우 응력이 경감되도록 미리 늘어날 여유를 두는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 루핑
  2. 핫 멜팅
  3. 콜드 스프링
  4. 팩레싱
(정답률: 71%)
  • 배관의 열팽창으로 인해 발생하는 응력을 줄이기 위해, 설치 시 미리 반대 방향으로 힘을 가해 늘어날 여유를 주는 공법을 콜드 스프링이라고 합니다.
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46. 기어 펌프는 어느 형식의 펌프에 해당하는가?

  1. 축류펌프
  2. 원심펌프
  3. 왕복식펌프
  4. 회전펌프
(정답률: 69%)
  • 펌프는 작동 방식에 따라 분류하며, 기어 펌프는 회전하는 기어의 맞물림을 통해 액체를 이송하는 대표적인 회전펌프(용적식 펌프)입니다.
    오답 노트
    축류펌프, 원심펌프: 터보식 펌프에 해당함
    왕복식펌프: 피스톤, 플런저 펌프 등이 해당함
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47. 냉동 능력에서 1RT를 kcal/h로 환산하면?

  1. 1660 kcal/h
  2. 3320 kcal/h
  3. 39840 kcal/h
  4. 79680 kcal/h
(정답률: 78%)
  • 냉동 능력의 단위인 $1 \text{ RT}$ (냉동톤)를 열량 단위로 환산하는 기본 정의를 적용합니다.
    $$1 \text{ RT} = 3320 \text{ kcal/h}$$
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48. LPG 압력조정기 중 1단 감압식 준저압 조정기의 조정압력은?

  1. 2.3 ~ 3.3 kPa
  2. 2.55 ~ 3.3 kPa
  3. 57.0 ~ 83 kPa
  4. 5.0 ~ 30.0 kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ± 20%
(정답률: 57%)
  • LPG 1단 감압식 준저압 조정기의 성능 기준에 따라 조정압력은 $5.0 \sim 30.0 \text{ kPa}$ 범위 내에서 제조자가 설정한 기준압력의 $\pm 20\%$이내여야 합니다.
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49. 가스 중에 포화수분이 있거나 가스배관의 부식구멍 등에서 지하수가 침입 또는 공사 중에 물이 침입하는 경우를 대비해 관로의 저부에 설치하는 것은?

  1. 에어밸브
  2. 수취기
  3. 콕
  4. 체크밸브
(정답률: 79%)
  • 가스 배관 내에 응축된 포화수분이나 외부에서 침입한 지하수, 공사 중 유입된 물 등을 모아 제거하기 위해 관로의 가장 낮은 부분(저부)에 설치하는 장치는 수취기입니다.
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50. 도시가스설비에 대한 전기방식(防蝕)의 방법이 아닌 것은?

  1. 희생양극법
  2. 외부전원법
  3. 배류법
  4. 압착전원법
(정답률: 70%)
  • 도시가스 배관의 부식을 방지하는 전기방식법에는 희생양극법, 외부전원법, 배류법(강제배류법 포함)이 있습니다.
    오답 노트
    압착전원법: 존재하지 않는 방식입니다.
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51. 압력조정기를 설치하는 주된 목적은?

  1. 유량조절
  2. 발열량조절
  3. 가스의 유속조절
  4. 일정한 공급압력 유지
(정답률: 86%)
  • 압력조정기는 가스 공급 라인의 압력 변동과 관계없이 사용처에 일정한 공급압력을 유지하여 안전하고 안정적인 가스 사용을 가능하게 하는 장치입니다.
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52. 고무호스가 노후되어 직경 1mm의 구멍이 뚫려 280 mmH2O의 압력으로 LP가스가 대기 중으로 2시간 유출되었을 때 분출된 가스의 양은 약 몇 L 인가? (단, 가스의 비중은 1.6 이다.)

  1. 140 L
  2. 238 L
  3. 348 L
  4. 672 L
(정답률: 58%)
  • 가스 유출량을 구하는 공식에 직경, 압력, 비중 및 유출 시간을 대입하여 계산합니다.
    $$Q = 0.009 \times D^{2} \times \sqrt{\frac{P}{d}} \times t \times 1000$$
    $$Q = 0.009 \times 1^{2} \times \sqrt{\frac{280}{1.6}} \times 2 \times 1000$$
    $$Q = 238\text{ L}$$
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53. 공기액화사이클 중 압축기에서 압축된 가스가 열교환기로 들어가 팽창기에서 일을 하면서 단열팽창하여 가스를 액화시키는 사이클은?

  1. 필립스의 액화사이클
  2. 캐스케이드 액화사이클
  3. 클라우드의 액화사이클
  4. 린데의 액화사이클
(정답률: 60%)
  • 클라우드의 액화사이클은 압축된 가스가 팽창기를 통해 단열팽창하며 일을 함으로써 온도가 급격히 낮아져 가스를 액화시키는 방식이 핵심입니다.
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54. 터보 압축기에서 누출이 주로 생기는 부분에 해당되지 않는 것은?

  1. 임펠레 출구
  2. 다이어프램 부위
  3. 밸런스 피스톤 부분
  4. 축이 케이싱을 관통하는 부분
(정답률: 62%)
  • 터보 압축기에서 누출이 주로 발생하는 부위는 임펠러 입구 부분, 다이어프램, 밸런스 피스톤, 축이 케이싱을 관통하는 부분입니다. 따라서 임펠레 출구는 주요 누출 부위에 해당하지 않습니다.
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55. PE 배관의 매설 위치를 지상에서 탐지할 수 있는 로케팅와이어 전선의 굵기(mm2)로 맞는 것은?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 54%)
  • PE 배관의 매설 위치를 지상에서 탐지하기 위해 설치하는 로케팅 와이어의 전선 굵기는 $6\text{mm}^2$이상으로 규정하고 있습니다.
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56. 분자량이 큰 탄화수소를 원료로 10000 kcal/Nm3 정도의 고열량 가스를 제조하는 방법은?

  1. 부분연소 프로세스
  2. 사이클링식 접촉분해 프로세스
  3. 수소화분해 프로세스
  4. 열분해 프로세스
(정답률: 69%)
  • 열분해 프로세스는 원유, 등유, 나프타와 같이 분자량이 큰 탄화수소 원료를 $800\sim900\text{℃}$의 고온으로 분해하여 $10000\text{ kcal/Nm}^3$ 정도의 고열량 가스를 제조하는 방법입니다.
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57. 전기방식시설의 유지관리를 위해 배관을 따라 전위측정용 터미널을 설치할 때 얼마 이내의 간격으로 하는가?

  1. 50m 이내
  2. 100m 이내
  3. 200m 이내
  4. 300m 이내
(정답률: 49%)
  • 전기방식시설의 유지관리를 위한 배관 전위측정용 터미널 설치 간격은 희생양극법 및 배류법의 경우 $300\text{m}$이내로 설치해야 합니다.
    오답 노트
    외부전원법: $500\text{m}$이내
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58. 고압가스 용접용기에 대한 내압검사 시 전증가량이 250 mL 일 때 이 용기가 내압시험에 합격하려면 영구증가량은 얼마 이하가 되어야 하는가?

  1. 12.5 mL
  2. 25.0 mL
  3. 37.5 mL
  4. 50.0 mL
(정답률: 76%)
  • 신규 용기의 내압시험 합격 기준은 영구증가율이 $10\%$이하가 되어야 합니다.
    $$영구증가량 = 전증가량 \times 0.1$$
    $$영구증가량 = 250 \times 0.1$$
    $$영구증가량 = 25.0\text{ mL}$$
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59. 용접결함 중 접합부의 일부분이 녹지 않아 간극이 생긴 현상은?

  1. 용입불량
  2. 융합불량
  3. 언더컷
  4. 슬러그
(정답률: 67%)
  • 용접 시 접합부의 일부분이 충분히 녹지 않아 내부에 간극이 생긴 결함 현상을 용입불량이라고 합니다.
    오답 노트
    융합불량: 용착 금속과 모재가 서로 제대로 붙지 않은 상태
    언더컷: 용접 끝단에 홈이 파인 상태
    슬러그: 용착 금속 내부에 피복제 찌꺼기가 혼입된 상태
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60. 저압배관의 관경 결정(Pole 式)시 고려할 조건이 아닌 것은?

  1. 유량
  2. 배관길이
  3. 중력가속도
  4. 압력손실
(정답률: 70%)
  • 저압배관의 관경을 결정하는 Pole 식에서는 유량, 배관길이, 압력손실을 주요 변수로 고려하며, 중력가속도는 관경 결정의 직접적인 고려 조건이 아닙니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 액화석유가스의 충전용기는 항상 몇 ℃ 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 15 ℃
  2. 25 ℃
  3. 30 ℃
  4. 40 ℃
(정답률: 83%)
  • 액화석유가스(LPG)의 충전용기는 내부 압력 상승으로 인한 위험을 방지하기 위해 항상 $40\text{ ℃}$이하로 유지하여야 합니다.
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62. 차량에 고정된 탱크 운반차량의 운반기준 중 다음 ( ) 에 옳은 것은?

  1. Ⓐ 20000, Ⓑ 15000
  2. Ⓐ 20000, Ⓑ 10000
  3. Ⓐ 18000, Ⓑ 12000
  4. Ⓐ 16000, Ⓑ 14000
(정답률: 75%)
  • 차량에 고정된 탱크 운반차량의 운반기준에 따라 가연성가스(액화석유가스 제외) 및 산소탱크의 내용적은 $18000\text{ L}$, 독성가스(액화암모니아 제외) 탱크의 내용적은 $12000\text{ L}$를 초과하지 않아야 합니다.
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63. 고압가스 용기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌용기는 황색으로 도색하여야 한다.
  2. 압축가스를 충전하는 용기의 최고 충전압력은 TP로 표시한다.
  3. 신규검사 후 경과년수가 20년 이상인 용접용기는 1년 마다 재검사를 하여야 한다.
  4. 독성가스 용기의 그림문자는 흰색바탕에 검정색 해골모양으로 한다.
(정답률: 72%)
  • 용기의 압력 표시 기호는 최고 충전압력을 $FP$로, 내압 시험압력을 $TP$로 표시합니다.
    오답 노트
    아세틸렌 용기: 황색 도색 맞음
    용접용기 재검사: 20년 이상 시 1년 주기 맞음
    독성가스 그림문자: 흰색 바탕에 검정색 해골 모양 맞음
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64. 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공물질을 고루 채워야 하는데 이때 다공도는 몇 % 이상이어야 하는가?

  1. 62% 이상
  2. 75% 이상
  3. 92% 이상
  4. 95% 이상
(정답률: 75%)
  • 아세틸렌 용기에 채우는 다공물질의 다공도는 $75\%$이상 $92\%$ 미만이 되어야 합니다.
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65. 용기에 의한 액화석유가스 사용시설에서 용기집합설비의 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 용기집합설비의 양단 마감 조치 시에는 캡 또는 플랜지로 마감한다.
  2. 용기를 3개 이상 집합하여 사용하는 경우에 용기집합장치로 설치한다.
  3. 내용적 30L 미만인 용기로 LPG를 사용하는 경우 용기집합설비를 설치하지 않을 수 있다.
  4. 용기와 소형저장탱크를 혼용 설치하는 경우에는 트윈호스로 마감한다.
(정답률: 59%)
  • 용기에 연결된 트윈호스나 측도관의 연결부는 조정기 이외의 다른 저장설비나 가스설비에 연결해서는 안 되며, 트윈호스를 이용해 다량의 용기를 연결하는 방식은 법적으로 금지되어 있습니다.
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66. 아세틸렌을 2.5MPa의 압력으로 압축할 때에는 희석제를 첨가하여야 한다. 희석제로 적당하지 않는 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 산소
  3. 메탄
  4. 질소
(정답률: 73%)
  • 아세틸렌 희석제는 질소, 메탄, 일산화탄소, 에틸렌, 수소, 프로판, 이산화탄소 등이 사용 가능하며, 산소는 희석제로 적당하지 않습니다.
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67. 도시가스 배관용 볼밸브 제조의 시설 및 기술 기준으로 틀린 것은?

  1. 밸브의 오링과 패킹은 마모 등 이상이 없는 것으로 한다.
  2. 개폐용 핸들의 열림 방향은 시계 방향으로 한다.
  3. 볼밸브는 핸들 끝에서 294.2N 이하의 힘을 가해서 90° 회전할 때 완전히 개폐하는 구조로 한다.
  4. 나사식밸브 양끝의 나사축선에 대한 어긋남은 양끝면의 나사 중심을 연결하여 직선에 대하여 끝 면으로부터 300mm 거리에서 2.0mm를 초과하지 아니하는 것으로 한다.
(정답률: 78%)
  • 도시가스 배관용 볼밸브의 개폐용 핸들은 시계 반대 방향으로 돌렸을 때 열리는 구조여야 합니다.
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68. 액화석유가스의 적절한 품질을 확보하기 위하여 정해진 품질기준에 맞도록 품질을 유지하여야 하는 자에 해당하지 않는 것은?

  1. 액화석유가스충전사업자
  2. 액화석유가스특정사용자
  3. 액화석유가스판매사업자
  4. 액화석유가스집단공급사업자
(정답률: 75%)
  • 액화석유가스의 품질 유지 의무자는 충전사업자, 판매사업자, 집단공급사업자 및 수출입업자입니다. 액화석유가스특정사용자는 가스를 사용하는 최종 단계의 사용자로 품질 유지 의무 대상에 해당하지 않습니다.
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69. 지름이 각각 5m와 7m인 LPG지상저장탱크 사이에 유지해야 하는 최소 거리는 얼마인가? (단, 탱크사이에는 물분무 장치를 하지 않고 있다.)

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 70%)
  • 물분무 장치가 없는 LPG 지상저장탱크 사이의 최소 거리는 두 탱크 지름 합의 4분의 1로 계산합니다.
    $$L = \frac{D_{1} + D_{2}}{4}$$
    $$L = \frac{5 + 7}{4}$$
    $$L = 3 \text{ m}$$
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70. 20kg(내용적 : 47L) 용기에 프로판이 2kg 들어 있을 때, 액체프로판의 중량은 약 얼마인가? (단, 프로픈의 온도는 15℃이며, 15℃에서 포화액체 프로판 및 포화가스 프로판의 비용적은 각각 1.976 cm3/g, 62cm3/g 이다.)

  1. 1.08 kg
  2. 1.28 kg
  3. 1.48 kg
  4. 1.68 kg
(정답률: 47%)
  • 용기 내 전체 중량 중 액체와 기체의 중량 합이 전체 중량이 되고, 각각의 중량에 비용적을 곱한 합이 전체 내용적이 된다는 원리를 이용합니다.
    $$V = w_{liq} \times v_{liq} + w_{gas} \times v_{gas}$$
    $$47 = \chi \times 1.976 + (2 - \chi) \times 62$$
    $$\chi = 1.28 \text{ kg}$$
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71. 저장시설로부터 차량에 고정된 탱크에 가스를 주입하는 작업을 할 경우 차량운전자는 작업기준을 준수하여 작업하여야 한다. 다음 중 틀린 것은?

  1. 차량이 앞뒤로 움직이지 않도록 차바퀴의 전후를 고정목 등으로 확실하게 고정시킨다.
  2. 「이입작업중(충전중) 화기엄금」의 표시판이 눈에 잘 띄는 곳에 세워져 있는가를 확인한다.
  3. 정전기제거요의 접지코드를 기지(基地)의 접지탭에 접속하여야 한다.
  4. 운전자는 이입작업이 종료될 때까지 운전석에 위치하여 만일의 사태가 발생하였을 때 즉시 엔진을 정지할 수 있도록 대비하여야 한다.
(정답률: 79%)
  • 차량에 고정된 탱크의 운전자는 이입작업이 종료될 때까지 운전석에 위치하는 것이 아니라, 탱크로리 차량의 긴급차단장치 부근에 위치하여 비상 상황에 즉각 대응해야 합니다.
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72. 가스용 염화비닐 호스의 안지름 치수 규격이 옳은 것은?

  1. 1종 : 6.3±0.7mm
  2. 2종 : 9.5±0.9mm
  3. 3종 : 12.7±1.2mm
  4. 4종 : 25.4±1.27mm
(정답률: 60%)
  • 가스용 염화비닐 호스의 안지름 규격 문제입니다. $1\text{종}$ 호스의 안지름은 $6.3\text{mm}$이며 허용차는 $\pm 0.7\text{mm}$입니다.
    오답 노트
    2종 : $9.5\pm 0.7\text{mm}$ 3종 : $12.7\pm 0.7\text{mm}$
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73. 가연성가스 제조소에서 화재의 원인이 될 수 있는 착화원이 모두 바르게 나열된 것은?

  1. Ⓐ, Ⓓ, Ⓔ
  2. Ⓐ, Ⓑ, Ⓒ
  3. Ⓐ, Ⓒ, Ⓓ
  4. Ⓑ, Ⓒ, Ⓔ
(정답률: 79%)
  • 가연성가스 제조소에서 화재를 유발할 수 있는 착화원을 찾는 문제입니다. 정전기, 촉매의 접촉작용, 밸브의 급격한 조작은 모두 에너지원이나 화학적 반응을 통해 착화원이 될 수 있습니다.
    오답 노트
    베릴륨 합금제 공구에 의한 충격: 비스파킹 툴(Non-sparking tool)로 착화원이 아님
    안전증 방폭구조의 전기기기: 방폭 구조로 설계되어 착화원을 제거한 기기
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74. 산소, 아세틸렌, 수소 제조 시 품질검사의 실시 횟수로 옳은 것은?

  1. 매시간 마다
  2. 6시간에 1회 이상
  3. 1일 1회 이상
  4. 가스 제조 시 마다
(정답률: 81%)
  • 산소, 아세틸렌, 수소 제조 시 품질검사 주기 문제입니다. 해당 가스들의 품질검사는 $1\text{일 } 1\text{회}$이상 실시해야 합니다.
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75. 고압가스 냉동제조시설에서 냉동능력 2ton 이상의 냉동설비에 설치하는 압력계의 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 압축기의 토출압력 및 흡입압력을 표시하는 압력계를 보기 쉬운 곳에 설치한다.
  2. 강제윤활방식인 경우에는 윤활압력을 표시하는 압력계를 설치한다.
  3. 강제윤활방식인 것은 윤활유 압력에 대한 보호장치가 설치되어 있는 경우 압력계를 설치한다.
  4. 발생기에는 냉매가스의 압력을 표시하는 압력계를 설치한다.
(정답률: 70%)
  • 냉동설비 압력계 설치 기준에 관한 문제입니다. 강제윤활방식인 경우 윤활유 압력에 대한 보호장치가 설치되어 있다면 압력계를 설치하지 않아도 됩니다.
    오답 노트
    강제윤활방식인 것은 윤활유 압력에 대한 보호장치가 설치되어 있는 경우 압력계를 설치한다: 보호장치가 있다면 설치 제외 가능
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76. 고압가스일반제조의 시설에서 사업소 밖의 배관 매몰 설치 시 다른 매설물과의 최소 이격거리를 바르게 나타낸 것은?

  1. 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.5m 이상
  2. 독성가스의 배관은 수도시설로부터 100m 이상
  3. 터널과는 5m 이상
  4. 건축물과는 1.5m 이상
(정답률: 61%)
  • 고압가스 배관 매몰 설치 시 시설물별 최소 이격거리 기준을 묻는 문제입니다. 건축물과는 $1.5\text{m}$이상 거리를 두어야 합니다.
    오답 노트
    배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 $0.3\text{m}$이상
    터널과는 $10\text{m}$이상
    독성가스 배관은 수도시설로부터 $300\text{m}$이상
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77. 1일간 저장능력이 35000m3 인 일산화탄소 저장설비의 외면과 학교와는 몇 m 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?

  1. 17 m
  2. 18 m
  3. 24 m
  4. 27 m
(정답률: 56%)
  • 일산화탄소 저장설비와 학교(1종 보호시설) 사이의 안전거리는 저장능력에 따라 결정됩니다.
    저장능력이 $30,000\text{m}^3$ 초과 $40,000\text{m}^3$이하인 구간에 해당하므로 안전거리는 $27\text{m}$이상이어야 합니다.
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78. 이동식 프로판 연소기용 용접용기에 액화석유가스를 충전하기 위한 압력 및 가스성분의 기준은? (단, 충전하는 가스의 압력은 40℃ 기준이다.)

  1. 1.52 MPa 이하, 프로판 90mol% 이상
  2. 1.53 MPa 이하, 프로판 90mol% 이상
  3. 1.52 MPa 이하, 프로판+프로필렌 90mol% 이상
  4. 1.53 MPa 이하, 프로판+프로필렌 90mol% 이상
(정답률: 50%)
  • 이동식 프로판 연소기용 용접용기의 충전 기준은 $40\text{℃}$ 기준 압력이 $1.53\text{MPa}$이하이어야 하며, 가스 성분은 프로판과 프로필렌의 합계가 $90\text{mol}\%$이상이어야 합니다.
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79. 가연성 가스의 폭발범위가 적절하게 표기된 것은?

  1. 아세틸렌 : 2.5 ~ 81%
  2. 암모니아 : 16 ~ 35%
  3. 메탄 : 1.8 ~ 8.4%
  4. 프로판 : 2.1 ~ 11.0%
(정답률: 76%)
  • 아세틸렌의 폭발범위는 $2.5 \sim 81\%$로 매우 넓어 매우 위험한 가스입니다.
    오답 노트
    암모니아: $15 \sim 28\%$ 메탄: $5 \sim 15\%$ 프로판: $2.1 \sim 9.5\%$
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80. 충전질량 1000kg 이상인 LPG소형저장탱크 부근에 설치하여야 하는 분말소화기의 능력단위로 옳은 것은?

  1. BC용 B-10 이상
  2. BC용 B-12 이상
  3. ABC용 B-10 이상
  4. ABC용 B-12 이상
(정답률: 54%)
  • 충전질량 합계가 $1000\text{kg}$이상인 LPG 소형저장탱크 부근에는 반드시 ABC용 B-12 이상의 분말소화기를 2개 이상 비치해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 스프링식 저울의 경우 측정하고자 하는 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 지시하는 양으로 물체의 무게를 알 수 있다. 이와 같은 측정방법은?

  1. 편위법
  2. 영위법
  3. 치환법
  4. 보상법
(정답률: 80%)
  • 측정하려는 양을 다른 물리량(스프링의 변위 등)으로 변환시켜 그 변화량(편위)을 통해 측정하는 방식을 편위법이라고 합니다.
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82. 경사각이 30°인 경사관식 압력계의 눈금을 읽었더니 50cm 이었다. 이때 양단의 압력 차이는 약 몇 kgf/cm2 인가? (단, 비중이 0.8인 기름을 사용하였다.)

  1. 0.02
  2. 0.2
  3. 20
  4. 200
(정답률: 39%)
  • 경사관 압력계에서 양단의 압력 차이는 액주의 수직 높이에 비례하며, 경사각의 사인(sin) 값을 곱하여 계산합니다.
    $$\Delta P = \rho \times h \times \sin\theta$$
    $$\Delta P = 0.8 \times 50\text{ cm} \times \sin 30^\circ$$
    $$\Delta P = 0.02\text{ kgf/cm}^2$$
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83. 유체의 운동방정식(베르누이의 원리)을 적용하는 유량계는?

  1. 오벌기어식
  2. 로터리베인식
  3. 터빈유량계
  4. 오리피스식
(정답률: 80%)
  • 오리피스식 유량계는 유체가 좁은 구멍을 통과할 때 발생하는 압력 강하와 속도 변화의 관계를 나타내는 베르누이의 원리를 이용하여 유량을 측정합니다.
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84. 천연가스의 성분이 메탄(CH4) 85%, 에탄(C2H6) 13%, 프로판(C3H8) 2%일 때 이 천연가스의 총발열량은 약 몇 kcal/m3 인가? (단, 조성은 용량 백분율이며, 각 성분에 대한 총발열량은 다음과 같다.)

  1. 10766
  2. 12741
  3. 13215
  4. 14621
(정답률: 63%)
  • 혼합 가스의 총발열량은 각 성분의 발열량에 부피 조성비를 곱하여 합산합니다.
    $$H = \sum (H_i \times V_i)$$
    $$H = (9520 \times 0.85) + (16850 \times 0.13) + (24160 \times 0.02)$$
    $$H = 10766\text{ kcal/m}^3$$
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85. 검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은?

  1. 포스겐 - 하리슨씨시약
  2. 할로겐 - 염화제일구리착여미
  3. CO – KI 전분지
  4. H2S – 질산구리벤제니
(정답률: 73%)
  • 포스겐의 누출 확인을 위해서는 하리슨 시험지를 사용합니다.
    오답 노트
    할로겐: KI 전분지
    CO: 염화팔라듐지
    H₂S: 연당지
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86. 가스미터 설치장소 선정 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 진동을 받지 않는 곳이어야 한다.
  2. 부착 및 교환 작업이 용이하여야 한다.
  3. 직사일광에 노출되지 않는 곳이어야 한다.
  4. 가능한 한 통풍이 잘되지 않는 곳이어야 한다.
(정답률: 86%)
  • 가스미터는 정밀한 측정을 위해 진동이 없고, 유지보수가 용이하며, 직사광선을 피하고 통풍이 잘 되는 곳에 설치해야 합니다. 따라서 통풍이 잘되지 않는 곳이어야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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87. 탄광 내에서 CH4 가스의 발생을 검출하는데 가장 적당한 방법은?

  1. 시험지법
  2. 검지관법
  3. 질량분석법
  4. 안전등형 가연성가스 검출법
(정답률: 76%)
  • 탄광 내 메탄($\text{CH}_4$) 가스 검출에는 안전등형 가연성가스 검출법이 가장 적당합니다. 메탄이 존재하면 불꽃의 모양이 커지며, 푸른 불꽃(청염)의 길이를 통해 농도를 대략적으로 판별할 수 있기 때문입니다.
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88. 습도에 대한 설명으로 틀리 것은?

  1. 절대습도는 비습도라고도 하며 % 로 나타낸다.
  2. 상대습도는 현재의 온도 상태에서 포함할 수 있는 포화 수증기 최대량에 대한 현재 공기가 포함하고 있는 수증기의 량을 %로 표시한 것이다.
  3. 이슬점은 상대습도가 100% 일 때의 온도이며 노점온도라고도 한다.
  4. 포화공기는 더 이상 수분을 포함할 수 없는 상태의 공기이다.
(정답률: 63%)
  • 절대습도는 건조공기 1kg 또는 공기 $1\text{m}^3$ 당 포함된 수증기의 질량(g)으로 나타내며, 온도와 관계없이 일정하며 %로 표시하지 않습니다.
    오답 노트
    상대습도는 포화 수증기량 대비 현재 수증기량을 %로 표시하는 것이 맞습니다.
    이슬점은 상대습도가 100%가 되어 결로가 시작되는 온도로 노점온도라고도 합니다.
    포화공기는 수증기가 최대치로 포함되어 더 이상 수분을 흡수할 수 없는 상태입니다.
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89. 크로마토그래피에서 분리도를 2배로 증가시키기 위한 컬럼의 단수(N)은?

  1. 단수(N)를 √2배 증가시킨다.
  2. 단수(N)를 2배 증가시킨다.
  3. 단수(N)를 4배 증가시킨다.
  4. 단수(N)를 8배 증가시킨다.
(정답률: 62%)
  • 분리도는 컬럼의 단수(N)의 제곱근에 비례합니다. 따라서 분리도를 2배로 높이려면 단수는 제곱인 4배가 되어야 합니다.
    $$R_s \propto \sqrt{N}$$
    $$2 \times R_s \propto \sqrt{4 \times N}$$
    $$N = 4$$ 배
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90. 2차 지연형 계측기에서 제동비를 로 나타낼 때 대수감쇄율을 구하는 식은?

(정답률: 65%)
  • 2차 지연형 계측기에서 제동비 $\zeta$를 이용하여 진폭의 감소 정도를 나타내는 대수감쇄율 $\delta$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$ \delta = \frac{2\pi\zeta}{\sqrt{1-\zeta^{2}}} $$
    따라서 정답은 입니다.
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91. 가스크로마토그래피의 구성 장치가 아닌 것은?

  1. 분광부
  2. 유속조절기
  3. 컬럼
  4. 시료주입기
(정답률: 63%)
  • 가스크로마토그래피는 시료주입기, 유속조절기, 컬럼(분리관), 검출기, 기록계 등으로 구성됩니다.
    오답 노트
    분광부: 빛의 스펙트럼을 분석하는 장치로, 가스크로마토그래피의 기본 구성 장치가 아닙니다.
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92. 선팽창계수가 다른 2종의 금속을 결합시켜 온도 변화에 따라 굽히는 정도가 다른 특성을 이용한 온도계는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 유리제 온도계
  2. 바이메탈 온도계
  3. 압력식 온도계
  4. 전기저항식 온도계
(정답률: 84%)
  • 바이메탈 온도계는 선팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판을 결합하여, 온도 변화 시 두 금속의 팽창 정도 차이로 인해 판이 굽어지는 원리를 이용한 온도계입니다.
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93. 다음 중 파라듐관 연소법과 관련이 없는 것은?

  1. 가스뷰렛
  2. 봉액
  3. 촉매
  4. 과염소산
(정답률: 53%)
  • 파라듐관 연소법은 수소 분석을 위해 파라듐 촉매를 사용하여 연료 가스를 완전 연소시키는 방법으로, 가스뷰렛, 봉액, 촉매 등이 구성 요소에 포함됩니다.
    오답 노트
    과염소산: 파라듐관 연소법의 구성 요소나 시약으로 사용되지 않습니다.
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94. 탄화수소 성분에 대하여 감도가 좋고, 노이즈가 적고 사용이 편리한 장점이 있는 가스 검출기는?

  1. 접촉연소식
  2. 반도체식
  3. 불꽃이온화식
  4. 검지관식
(정답률: 69%)
  • 불꽃이온화식 검출기는 시료 성분이 불꽃에 의해 이온화될 때 전극 간의 전기 전도도가 증가하는 원리를 이용하며, 특히 탄화수소 성분에 대해 감도가 매우 좋고 노이즈가 적어 분석에 유리합니다.
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95. 유리제 온도계 중 모세관 상부에 보조 구부를 설치하고 사용온도에 따라 수은량을 조절하여 미세한 온도차의 측정이 가능한 것은?

  1. 수은 온도계
  2. 알코올 온도계
  3. 벡크만 온도계
  4. 유점 온도계
(정답률: 58%)
  • 벡크만 온도계는 모세관 상부에 보조 구부를 설치하여 수은량을 조절함으로써, 절대 온도값이 아닌 미세한 온도 차이를 정밀하게 측정하는 유리제 온도계입니다.
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96. 적분동작이 좋은 결과를 얻을 수 있는 경우가 아닌 것은?

  1. 측정지연 및 조절지연이 작은 경우
  2. 제어대상이 자기평형성을 가진 경우
  3. 제어대상의 속응도(速應度)가 작은 경우
  4. 전달지연과 불감시간(不感時間)이 작은 경우
(정답률: 60%)
  • 적분제어는 잔류편차를 제거하는 데 효과적이지만 응답속도가 느려지는 특성이 있습니다. 따라서 제어대상의 속응도가 작은 경우에는 적분동작을 통해 좋은 결과를 얻기 어렵습니다.
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97. 초저온 영역에서 사용될 수 있는 온도계로 가장 적당한 것은?

  1. 광전관식 온도계
  2. 백금 측온 저항체 온도계
  3. 크로멜-알루멜 열전대 온도계
  4. 백금-백금·로듐 열전대 온도계
(정답률: 53%)
  • 백금 측온 저항체 온도계는 측정 범위가 $-200$ ~ $500$ ℃로 매우 낮아 초저온 영역 측정에 가장 적합합니다.
    오답 노트
    광전관식: $700$ ~ $3000$ ℃의 고온 측정용
    크로멜-알루멜: $-20$ ~ $1200$ ℃ 범위
    백금-백금·로듐: $600$ ~ $1600$ ℃ 범위
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98. 막식 가스미터에서 가스가 미터를 통과하지 않는 고장은?

  1. 부동
  2. 불통
  3. 기차불량
  4. 감도불량
(정답률: 78%)
  • 불통은 가스가 미터를 통과하지 못하는 고장 상태를 의미합니다.
    오답 노트
    부동: 가스는 흐르나 지침이 움직이지 않는 상태
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99. 가스미터의 크기 선정 시 1개의 가스기구가 가스미터의 최대 통과량의 80%를 초과한 경우의 조치로서 가장 옳은 것은?

  1. 1등급 큰 미터를 선정한다.
  2. 1등급 적은 미터를 선정한다.
  3. 상기 시 가스량 이상의 통과 능력을 가진 미터 중 최대의 미터를 선정한다.
  4. 상기 시 가스량 이상의 통과 능력을 가진 미터 중 최소의 미터를 선정한다.
(정답률: 66%)
  • 가스미터 선정 기준에 따라, 1개의 가스기구가 가스미터 최대 통과량의 $80\%$를 초과하는 경우에는 안정적인 공급과 정밀한 측정을 위해 1등급 큰 미터를 선정해야 합니다.
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100. 제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭의 상하 진동을 하게 되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 오프셋
  2. 오버슈트
  3. 오버잇
  4. 뱅뱅
(정답률: 74%)
  • 제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭으로 상하 진동하는 제어 현상을 뱅뱅 제어라고 합니다.
    오답 노트
    오프셋: 목표값과 실제값의 정상상태 오차
    오버슈트: 목표값을 일시적으로 초과하는 현상
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