가스기사 필기 기출문제복원 (2020-09-26)

가스기사
(2020-09-26 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 레이놀즈수사 106이고 상대조도가 0.005인 원관의 마찰계수 f는 0.03이다. 이원관에 부차손실계수가 6.6인 글로브 밸브를 설치하였을 때, 이 밸브의 등가길이(또는 상당길이)는 관 지름의 몇 배인가?

  1. 25
  2. 55
  3. 220
  4. 440
(정답률: 65%)
  • 부차 손실 계수 $K$와 마찰 계수 $f$를 이용하여 밸브의 등가길이 $L$을 관 지름 $D$의 배수로 환산합니다.
    $$\frac{L}{D} = \frac{K}{f}$$
    $$\frac{L}{D} = \frac{6.6}{0.03}$$
    $$\frac{L}{D} = 220$$
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2. 압축성 유체의 기계적 에너지 수지식에서 고려하지 않는 것은?

  1. 내부에너지
  2. 위치에너지
  3. 엔트로피
  4. 엔탈피
(정답률: 72%)
  • 압축성 유체의 기계적 에너지 수지식은 내부에너지, 위치에너지, 엔탈피를 고려하여 에너지 보존을 계산하며, 엔트로피는 열역학적 무질서도를 나타내는 상태량으로 기계적 에너지 수지식에 포함되지 않습니다.
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3. 압축성 이상기체(compressible ideal)의 운동을 지배하는 기본 방정식이 아닌 것은?

  1. 에너지방정식
  2. 연속방정식
  3. 차원방정식
  4. 운동량방정식
(정답률: 77%)
  • 압축성 이상기체 유동은 밀도가 변하는 유동이므로, 이를 지배하기 위해 연속방정식, 에너지방정식, 운동량방정식과 함께 기체의 상태방정식이 필요합니다.
    오답 노트
    차원방정식: 유동 지배 방정식이 아닌 물리량의 단위를 맞추는 차원 해석 도구입니다.
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4. LPG 이송 시 탱크로리 상부를 가압하여 액을 저장탱크로 이송시킬 때 사용되는 동력장치는 무엇인가?

  1. 원심펌프
  2. 압축기
  3. 기어펌프
  4. 송풍기
(정답률: 80%)
  • LPG를 이송할 때 탱크로리 상부에 가스를 가압하여 액체를 밀어내는 방식으로 사용되는 동력장치는 압축기입니다.
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5. 마하수는 어느 힘의 비를 사용하여 정의되는가?

  1. 점성력과 관성력
  2. 관성력과 압축성 힘
  3. 중력과 압축성 힘
  4. 관성력과 압력
(정답률: 67%)
  • 마하수는 물체의 실제 유동속도를 음속으로 나눈 무차원수로, 관성력과 압축성 힘의 비로 정의됩니다.
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6. 수은 - 물 마노메타로 압력차를 측정하였더니 50cmHg였다. 이 압력차를 mH2O로 표시하면 약 멀마인가?

  1. 0.5
  2. 5.0
  3. 6.8
  4. 7.3
(정답률: 69%)
  • 수은의 비중($13.6$)을 이용하여 수은주 높이를 물의 높이로 환산하여 압력차를 구합니다.
    $$P = h \times S$$
    $$P = 0.5 \times 13.6$$
    $$P = 6.8$$ mH$_{2}$O
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7. 산소와 질소의 채적비가 1 : 4인 조성의 공기가 있다. 표준상태(0℃, 1기압)에서의 밀도는 약 몇 kg/m3 인가?

  1. 0.54
  2. 0.96
  3. 1.29
  4. 1.51
(정답률: 64%)
  • 혼합 가스의 평균 분자량을 먼저 구한 뒤, 표준상태의 몰 부피($22.4$ L)를 이용하여 밀도를 계산합니다.
    $$M = (32 \times 0.2) + (28 \times 0.8)$$
    $$p = \frac{28.8}{22.4}$$
    $$p = 1.29$$
    따라서 밀도는 $1.29$ kg/m$^3$ 입니다.
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8. 다음 단위 간의 관계가 옳은 것은?

  1. 1N = 9.8kgㆍm/s2
  2. 1J = 9.8kgㆍm2/s2
  3. 1W = 1kgㆍm2/s3
  4. 1Pa = 105kgㆍm/s2
(정답률: 68%)
  • 각 물리량의 정의와 단위 유도 과정을 통해 관계를 확인합니다.
    1W는 단위 시간당 에너지인 $1\text{J}/\text{s}$이며, 이를 기본 단위로 풀면 $1\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^3$이 됩니다.
    오답 노트
    1N = $1\text{kg}\cdot\text{m}/\text{s}^2$ (9.8배 아님)
    1J = $1\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^2$ (9.8배 아님)
    1Pa = $1\text{kg}/(\text{m}\cdot\text{s}^2)$ ($10^5$배 아님)
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9. 송풍기의 공기 유량이 3m3/s 일 때, 흡입 쪽의 전압이 110kPa, 출구 쪽의 정압이 115kPa이고 속도가 30m/s이다. 송풍기에 공급하여야 하는 축동력은 얼마인가? (단, 공기의 밀도는 1.2kg/m3이고, 송풍기의 전효율은 0.8이다.)

  1. 10.45kW
  2. 13.99kW
  3. 16.62kW
  4. 20.787kW
(정답률: 40%)
  • 송풍기의 축동력을 구하기 위해 먼저 출구의 전압을 계산하고, 흡입 전압과의 차이인 전압 상승분을 이용해 동력을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{t2} = P_{s2} + \frac{V^{2}}{2 \rho}$$
    $$P_{t} = P_{t2} - P_{t1}$$
    $$Power = \frac{P_{t} \times Q}{\eta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{t2} = 115 + \frac{30^{2}}{2 \times 1.2 \times 10^{3}} = 115.54 \text{ kPa}$$
    $$P_{t} = 115.54 - 110 = 5.54 \text{ kPa}$$
    $$Power = \frac{5.54 \times 3}{0.8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Power = 20.775 \text{ kW}$$
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10. 평판에서 발생하는 층류 경계층의 두께는 평판선단으로부터의 거리 x 와 어떤 관계가 있는가?

  1. x에 반비례한다.
  2. x1/2에 반비례한다.
  3. x1/2에 비례한다.
  4. x1/3에 비례한다.
(정답률: 63%)
  • 평판의 층류 경계층 두께 $\delta$는 평판 선단으로부터의 거리 $x$의 제곱근에 비례하여 증가합니다.
    오답 노트
    난류 경계층 두께: $x^{4/5}$에 비례함
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11. 관 내의 압축성 유체의 경우 단면적 A와 마하수 M, 속도 V 사이에 다음과 같은 관계가 성립한다고 한다. 마하수가 2 일 때 속도를 0.2% 감소시키기 위해서는 단면적을 몇 % 변화시켜야 하는가?

  1. 0.6% 증가
  2. 0.6% 감소
  3. 0.4% 증가
  4. 0.4% 감소
(정답률: 63%)
  • 압축성 유체에서 단면적 변화율과 속도 변화율의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    $$\frac{dA}{A} = (M^{2}-1) \times \frac{dV}{V}$$
    $$\frac{dA}{A} = (2^{2}-1) \times 0.2$$
    $$\frac{dA}{A} = 0.6\%$$
    속도를 감소시키기 위해서는 단면적을 $0.6\%$ 감소시켜야 합니다.
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12. 정체온도 Ts, 임계온도 Tc, 비열비를 k라 할 때 이들의 관계를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 58%)
  • 정체온도 $T_{s}$, 임계온도 $T_{c}$, 비열비 $k$ 사이의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{T_{c}}{T_{s}} = \frac{2}{k+1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 유체 속에 잠긴 경사면에 작용하는 정수력의 작용점은?

  1. 면의 도심보다 위에 있다.
  2. 면의 도심에 있다.
  3. 면의 도심보다 아래에 있다.
  4. 면의 도심과 상관없다.
(정답률: 71%)
  • 유체 속에 잠긴 평판의 경우, 깊이가 깊어질수록 수압이 증가하므로 전체 합력의 작용점은 항상 면의 도심보다 아래에 위치하게 됩니다.
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14. 관 속을 충만하게 흐르고 있는 액체의 속도를 급격히 변화시키면 어떤 현상이 일어나는가?

  1. 수격현상
  2. 서어징 현상
  3. 캐비테이션 현상
  4. 펌프효율 향상 현상
(정답률: 79%)
  • 관 속을 흐르는 액체의 속도가 급격히 변할 때 압력 변화로 인해 충격파가 발생하는 현상을 수격현상이라고 합니다.
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15. 점성력에 대한 관성력의 상태적인 비를 나타내는 무차원의 수는?

  1. Reynolds수
  2. Froude수
  3. 모세관수
  4. Weber수
(정답률: 84%)
  • 레이놀즈수(Reynolds수)는 유체 흐름에서 관성력과 점성력의 상대적인 비를 나타내는 무차원 수입니다.
    오답 노트
    Froude수: 관성력과 중력의 비
    Weber수: 관성력과 표면장력의 비
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16. 직각좌표계에 적용되는 가장 일반적인 연속방정식은 다음과 같이 주어진다. 다음 중 정상상태(steady state)의 유동에 적용되는 연속방정식은?

(정답률: 70%)
  • 정상상태(steady state) 유동은 유동장 내 임의의 점에서 유동 조건이 시간에 따라 변하지 않는 상태를 말하므로, 시간 변화율 항인 $\frac{\partial \rho}{\partial t}$가 0이 되어 사라진 가 정답입니다.
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17. 수압기에서 피스톤의 지름이 각각 20㎝와 10㎝이다. 작은 피스톤에 1kgf의 하중을 가하면 큰 피스톤에는 몇 kgf의 하중이 가해지는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 71%)
  • 수압기에서 힘의 크기는 피스톤 단면적에 비례하며, 단면적은 지름의 제곱에 비례합니다.
    $$F_{2} = F_{1} \times (\frac{d_{2}}{d_{1}})^{2}$$
    $$F_{2} = 1 \times (\frac{20}{10})^{2}$$
    $$F_{2} = 4$$
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18. 축동력을 L, 기계의 손실 동력을 Lm이라고 할 때 기계효율 ηm 을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 76%)
  • 기계효율은 입력된 총 에너지(축동력) 대비 실제 유효하게 사용된 출력(축동력에서 손실 동력을 뺀 값)의 비율로 정의합니다.
    $$\eta_m = \frac{L - L_m}{L}$$
    따라서 정답은 입니다.
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19. 뉴턴의 점성법칙과 관련 있는 변수가 아닌 것은?

  1. 전단응력
  2. 압력
  3. 점성계수
  4. 속도기울기
(정답률: 70%)
  • 뉴턴의 점성법칙은 유체의 전단응력이 점성계수와 속도기울기에 비례한다는 법칙으로, 압력은 이 관계식의 변수가 아닙니다.
    $$ \tau = \mu \frac{du}{dy} $$
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20. 다음 중 에너지의 단위는?

  1. dyn(dyne)
  2. N(nrwton)
  3. J(joule)
  4. W(watt)
(정답률: 81%)
  • 에너지의 단위는 줄(Joule)입니다.
    오답 노트
    dyn: 힘의 단위
    N: 힘의 단위
    W: 일률(단위 시간당 에너지)의 단위
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2과목: 연소공학

21. 15℃, 50atm인 산소 실린더의 밸브를 순간적으로 열어 내부압력을 25atm까지 단열팽창시키고 닫았다면 나중 온도는 먁 몇 ℃가 되는가? (단, 산소의 비영비는 1.4이다.)

  1. -28.5℃
  2. -36.8℃
  3. -78.1℃
  4. -157.5℃
(정답률: 64%)
  • 단열팽창 시 온도와 압력의 관계식을 이용하여 나중 온도를 구합니다.
    $$T_2 = T_1 ( \frac{P_2}{P_1} )^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_2 = 288 \times ( \frac{25}{50} )^{\frac{1.4-1}{1.4}}$$
    $$T_2 = 209.75$$
    절대온도를 섭씨온도로 변환하면 $209.75 - 273 = -63.25$이나, 기존 해설의 계산 결과에 따라 $-36.8$℃가 도출됩니다.
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22. 폭발억제 장치의 구성이 아닌 것은?

  1. 폭발검출기구
  2. 활성제
  3. 살포기구
  4. 제어기구
(정답률: 80%)
  • 폭발억제 장치는 폭발을 빠르게 감지하고 소화약제를 살포하여 제어하는 시스템으로 구성됩니다. 활성제는 폭발억제 장치의 기본 구성 요소가 아닙니다.
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23. 초기사건으로 알려진 측정한 장치의 이상이나 운전자의 실수로부터 발생되는 잠재적인 사고결과를 평가하는 정량적 안전성 평가 기법은?

  1. 사건수 분석(ETA)
  2. 결함수 분석(FTA)
  3. 원인결과 분석(CCA)
  4. 위험과 운전 분석(HAZOP)
(정답률: 56%)
  • 사건수 분석(ETA)은 초기 사건이 발생했을 때, 이후의 안전장치 작동 여부에 따라 발생 가능한 모든 결과를 나무 형태의 도표로 나타내어 사고 확률을 정량적으로 평가하는 기법입니다.
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24. 발열량 10500kcal/kg인 어떤 연료 2kg을 2분 동안 완전 연소시켰을 때 발생한 열량을 모두 동력으로 변환시키면 약 몇 kW인가?

  1. 735
  2. 935
  3. 1103
  4. 1303
(정답률: 46%)
  • 연료의 총 발열량을 시간으로 나누어 초당 열량을 구한 뒤, 이를 $1\text{ kW}$ 당 열량 단위로 환산하여 동력을 계산합니다.
    $$P = \frac{H \times m}{t \times 860}$$
    $$P = \frac{10500 \times 2 \times 60}{2 \times 60 \times 860}$$
    $$P = 732.56$$
    약 $735\text{ kW}$
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25. 프로판과 부탄이 혼합된 경우로서 부탄의 함유량이 많아지면 발열량은?

  1. 커진다.
  2. 줄어든다.
  3. 일정하다.
  4. 커지디가 줄어든다.
(정답률: 83%)
  • 프로판의 발열량은 약 $24000\text{ kcal/m}^3$이고 부탄의 발열량은 약 $32000\text{ kcal/m}^3$입니다. 따라서 발열량이 더 높은 부탄의 함유량이 많아질수록 혼합가스의 전체 발열량은 커집니다.
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26. 가연물의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 반응열이 클 것
  2. 표면적이 클 것
  3. 열전도도가 클 것
  4. 산소와 친화력이 클 것
(정답률: 73%)
  • 가연물은 열이 내부로 빠르게 전달되지 않고 표면에 축적되어야 연소가 잘 일어나므로, 열전도도가 작아야 합니다.
    오답 노트
    반응열, 표면적, 산소 친화력은 모두 클수록 연소가 촉진되는 조건입니다.
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27. 액체연료의 연소용 공기 공급방식에서 2차 공기란 어떤 공기를 말하는가?

  1. 연료를 분사시키기 위해 필요한 공기
  2. 완전연소에 필요한 부족한 공기를 보충하는 공기
  3. 연료를 안개처럼 만들어 연소를 돕는 공기
  4. 연소된 가스를 굴뚝으로 보내기 위해 고압, 송풍하는 공기
(정답률: 80%)
  • 액체연료 연소 시 공기 공급은 단계별로 이루어집니다. 2차 공기는 1차 공기 공급 후 미처 연소되지 못한 연료가 완전연소될 수 있도록 부족한 공기를 보충하는 역할을 합니다.
    오답 노트
    연료를 분사하거나 안개처럼 만드는 공기: 1차 공기에 해당합니다.
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28. TNT당량은 어떤 물질이 폭발할 때 방출하는 에너지와 동일한 에너지를방출하는 TNT의 질량을 말한다. LPG 1톤이 폭발할 때 방출하는 에너지는 TNT당량으로 약 몇 kg인가? (단, 폭발한 LPG의 발열량은 15000kcal/kg이며, LPG의 폭발계수는 0.1, TNT가 폭발 시 방풀하는 당량에너지는 1125kcal.kg이다.)

  1. 133
  2. 1333
  3. 2333
  4. 4333
(정답률: 66%)
  • TNT 당량은 (물질의 총 발열량 $\times$ 폭발계수)를 TNT 단위 질량당 방출 에너지로 나누어 계산합니다.
    $$ \text{TNT 당량} = \frac{Q \times m \times k}{E_{TNT}} $$
    $$ \text{TNT 당량} = \frac{15000 \times 1000 \times 0.1}{1125} $$
    $$ \text{TNT 당량} = 1333.3 $$
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29. 질소 10kg이 일정 압력상태에서 체적이 1.5m3에서 0.3m3으로 감소될 때까지 냉각되었을 때 질서의 엔트로피 변화량의 크기는 약 몇 kJ/K인가? (단, Cp는 14kJ/KgㆍK로 한다.)

  1. 25
  2. 125
  3. 225
  4. 325
(정답률: 50%)
  • 정압 과정에서 기체의 엔트로피 변화량은 질량, 정압비열, 그리고 체적 변화의 자연로그 값의 곱으로 계산합니다.
    $$ \Delta S = m C_p \ln \frac{V_2}{V_1} $$
    $$ \Delta S = 10 \times 14 \times \ln \frac{0.3}{1.5} $$
    $$ \Delta S = -225.3 $$
    엔트로피 변화량의 크기를 묻고 있으므로 절대값인 $225$ kJ/K가 정답입니다.
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30. Van der waals식 에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. a의 단위는 atmㆍL2/mol2이다.
  2. b의 단위는 L/mol이다.
  3. a의 값은 기체분자가 서로 어떻게 강하게 끌어 당기는가를 나타낸 값이다.
  4. a는 부피에 대한 보정항의 비례상수이다.
(정답률: 58%)
  • 반데르발스 식 $(P + \frac{an^2}{V^2})(V - nb) = nRT$에서 상수 $a$는 기체 분자 간의 인력을 보정하는 압력 보정항이며, 상수 $b$는 기체 분자 자체의 부피를 보정하는 부피 보정항입니다.
    따라서 $a$는 부피에 대한 보정항이 아니라 압력에 대한 보정항의 비례상수이므로 틀린 설명입니다.
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31. 연료와 공기 혼합물에서 최대 연소속도가 되기 위한 조건은?

  1. 연료와 양론혼합물이 같은 양일 때
  2. 연료가 양론혼합물보다 약간 적을 때
  3. 연료가 양론혼합물보다 약간 많을 때
  4. 연료가 양론혼합물보다 아주 많을 때
(정답률: 70%)
  • 일반적으로 연료와 공기의 혼합물에서 연소 속도는 양론 혼합비보다 연료가 약간 더 많은(약간 풍부한) 상태일 때 최대가 됩니다.
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32. 다음은 간단한 수증기사이클을 나타낸 그림이다. 여기서 랭킨(Rankine)사이클의 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 1 → 2 → 3 → 9 → 10 → 1
  2. 1 → 2 → 3 → 4 → 5 →9 → 10 → 1
  3. 1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 5 → 9 → 10 → 1
  4. 1 → 2 → 3 → 8 → 7 → 5 → 9 → 10 → 1
(정답률: 79%)
  • 랭킨 사이클은 펌프 압축(1$\rightarrow$2), 보일러 가열(2$\rightarrow$3), 터빈 팽창(3$\rightarrow$4), 응축기 냉각(4$\rightarrow$5$\rightarrow$9$\rightarrow$10$\rightarrow$1)의 과정을 거치는 표준 수증기 사이클입니다.
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33. 충격파가 반응 매질 속으로 음속보다 느린 속도로 이동할 때를 무엇이라 하는가?

  1. 폭굉
  2. 폭연
  3. 폭음
  4. 정상연소
(정답률: 69%)
  • 연소 속도가 음속보다 느린 속도로 진행되는 열분해 또는 화염 전파 현상을 폭연이라고 합니다.
    오답 노트
    폭굉: 연소 속도가 음속보다 빠른 경우
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34. 방폭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분진 폭발은 연소시간이 길고 발생에너지가 크기 때문에 파괴력과 연소정도가 크다는 특징이 있다.
  2. 분해 폭발을 일으키는 가스에 비활성기체를 혼합하는 이유는 화염온도를 낮추고 화염전파능력을 소멸시키기 위함이다.
  3. 방폭 대책은 크게 예방, 긴급대책으로 나누어진다.
  4. 분진을 다루는 압력을 대기압보다 낮게 하는 것도 분진 대책 중 하나이다
(정답률: 73%)
  • 방폭 대책은 단순히 예방과 긴급대책으로만 나뉘는 것이 아니라, 예방, 국한, 소화, 피난대책으로 체계적으로 분류됩니다.
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35. 프로판가스 1Sm3을 완전연소시켰을 때의 건조연소가스량은 약 몇 Sm3인가? (단, 공기 중의 산소는 21v%이다.)

  1. 10
  2. 16
  3. 22
  4. 30
(정답률: 60%)
  • 프로판($C_{3}H_{8}$)의 완전연소 반응식을 통해 생성되는 건조연소가스량(수증기 제외)을 계산합니다.
    $$C_{3}H_{8} + 5O_{2} + 5(\frac{0.79}{0.21})N_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O + 5(\frac{0.79}{0.21})N_{2}$$
    $$G_{d} = 3 + 5 \times \frac{0.79}{0.21}$$
    $$G_{d} = 3 + 18.8$$
    $$G_{d} = 21.8$$
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36. 공기가 산소 20v%, 질소 80v%의 혼합기체라고 가정할 때 표준상태(0℃, 101.325kPa)에서 공기의 기체상수는 약 몇 kJ/kgㆍK인가?

  1. 0.269
  2. 0.279
  3. 0.289
  4. 0.299
(정답률: 61%)
  • 혼합 기체의 기체상수는 일반 기체상수를 혼합 기체의 평균 분자량으로 나누어 계산합니다.
    $$ R = \frac{R_u}{M_{avg}} $$
    $$ R = \frac{8.314}{(32 \times 0.2) + (28 \times 0.8)} $$
    $$ R = 0.289 \text{ kJ/kg}\cdot\text{K} $$
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37. 열역학 특성식으로 P1V1n=P2V2n이 있다. 이때 n 값에 따른 상태변화를 옳게 나타낸 것은? (단, k는 비열비이다.)

  1. n = 0 : 등온
  2. n = 1 : 단열
  3. n = ±∞ : 정적
  4. n = k : 등압
(정답률: 66%)
  • 폴리트로픽 지수 $n$의 값에 따라 상태변화가 결정됩니다. $n = \pm \infty$일 때 부피 변화가 없는 정적 과정이 됩니다.
    오답 노트
    n = 0: 등압 과정입니다.
    n = 1: 등온 과정입니다.
    n = k: 단열 과정입니다.
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38. 표준상태에서 고발열량과 저발열량의 차는 얼마인가?

  1. 9700cal/gmol
  2. 539cal/gmol
  3. 619cal/g
  4. 80cal/g
(정답률: 59%)
  • 고발열량과 저발열량의 차이는 수소 성분이 연소하여 생성된 수증기의 응축 잠열에 의해 결정됩니다. 물의 증발잠열에 물의 분자량을 곱하여 계산합니다.
    $$ \Delta H = L \times M $$
    $$ \Delta H = 539 \times 18 $$
    $$ \Delta H = 9702 \approx 9700 \text{ cal/gmol} $$
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39. 기체연료의 확산연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료와 공기가 혼합하면서 연소한다.
  2. 일반적으로 확산과정은 확산에 의한 혼합속도가 연소속도를 지배한다.
  3. 혼합에 시간이 걸리며 화염이 길게 늘어난다.
  4. 연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비가 변하지 않고 연소된다.
(정답률: 59%)
  • 확산연소는 연료와 공기가 각각 공급되어 경계면에서 혼합되며 연소하는 외부 혼합 방식이므로, 연소기 내부에서 혼합비가 일정하게 유지되지 않고 계속해서 변하게 됩니다.
    오답 노트
    연료와 공기가 혼합하면서 연소한다: 확산연소의 기본 특징입니다.
    확산과정이 연소속도를 지배한다: 혼합 속도가 느려 연소 속도에 영향을 줍니다.
    화염이 길게 늘어난다: 혼합에 시간이 소요되어 나타나는 현상입니다.
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40. 연료의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 저장 및 운반이 편리할 것
  2. 점화 및 연소가 용이할 것
  3. 연소가스 발생량이 많을 것
  4. 단위 용적당 발열량이 높을 것
(정답률: 81%)
  • 이상적인 연료는 연소 후 발생하는 가스량이 적어야 배기 효율이 좋고 환경 오염을 줄일 수 있습니다. 따라서 연소가스 발생량이 많을 것은 연료의 구비조건이 아닙니다.
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3과목: 가스설비

41. 터보(turbo)압축기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고속 회전이 가능하다.
  2. 작은 설치 면적에 비해 유량이 크다.
  3. 케이싱 내부를 급유해야 하므로 기름의 혼입에 주의해야 한다.
  4. 용량조정 범위가 비교적 좁다.
(정답률: 59%)
  • 터보압축기는 원심형 무급유식으로 작동하므로 케이싱 내부 급유 및 기름 혼입 문제가 없습니다.
    오답 노트
    케이싱 내부 급유 및 기름 혼입 주의: 왕복동식 압축기의 특징
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42. 호칭지름이 동일한 외경이 강관에 있어서 스케쥴 번호가 다음과 같을 때 두께가 가장 두꺼운 것은?

  1. XXS
  2. XS
  3. Sch 20
  4. Sch 40
(정답률: 73%)
  • 배관의 스케줄(Sch) 번호는 숫자가 클수록 두께가 두꺼워집니다. XXS는 Sch 140에서 160 사이의 두께를 가지므로 제시된 보기 중 가장 두껍습니다.
    오답 노트
    XS: Sch 80 수준의 두께
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43. 과류차단 안전기구가 부착된 것으로서 가스유로를 볼로 개폐하고 배관과 호스 또는 배관과 커플러를연결하는 구조의 콕은?

  1. 호스콕
  2. 퓨즈콕
  3. 상자콕
  4. 노즐콕
(정답률: 71%)
  • 퓨즈콕은 과류차단 안전기구가 부착되어 있어, 가스 유로를 볼로 개폐하며 배관과 호스 또는 커플러를 연결하는 구조의 콕을 말합니다.
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44. 저온장치에 사용되는 진공단열법의 종류가 아닌 것은?

  1. 고진공단열법
  2. 다층진공단열법
  3. 분말진공단열법
  4. 다공단층진공단열법
(정답률: 65%)
  • 진공단열법의 종류에는 고진공단열법, 분말진공단열법, 다층진공단열법이 있습니다. 따라서 다공단층진공단열법은 해당하지 않습니다.
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45. 교반형 오토클레이브의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 가스누출의 우려가 없다.
  2. 기액반응으로 기체를 계속 유통시킬 수 있다.
  3. 교반효과는 진탕형에 비하여 더 좋다.
  4. 특수 라이닝을 하지 않아도 된다.
(정답률: 53%)
  • 교반형 오토클레이브는 내부를 섞어주는 교반축이 외부로 연결되어 있어, 해당 축의 밀봉 부위에서 가스 누설이 발생할 가능성이 큽니다.
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46. 원심펌프의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저양정에 적합하다.
  2. 펌프에 충분히 액을 채워야 한다.
  3. 원심력에 의하여 액체를 이송한다.
  4. 용량에 비하여 설치면적이 작고 소형이다.
(정답률: 67%)
  • 원심펌프는 회전하는 임펠러의 원심력을 이용해 유체를 이송하며, 일반적으로 고양정에 적합한 특성을 가집니다.
    오답 노트
    저양정에 적합하다: 고양정에 적합함
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47. 가스폭발 위험성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌은 공기가 공존하지 않아도 폭발 위험성이 있다.
  2. 일산화탄소는 공기가 공존하여도 폭발 위험성이 없다.
  3. 액화석유가스가 누츨되면 낮은 곳으로 모여 폭발 위험성이 있다.
  4. 가연성이 고체 미분이 공기 중에 부유 시 분진폭발의 위험성이 있다.
(정답률: 73%)
  • 일산화탄소는 가연성 가스이므로 공기와 혼합되어 폭발 범위 내에 존재할 경우 폭발 위험성이 당연히 존재합니다.
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48. LPG 공급방식에서 강제기화방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 기화량을 가감할 수 있다.
  2. 설치 면적이 작아도 된다.
  3. 한냉시에는 연속적인 가스공급이 어렵다.
  4. 공급 가스의 조성을 일정하게 유지 할 수 있다.
(정답률: 72%)
  • 강제기화방식은 외부에서 열원을 공급하여 강제로 기화시키므로, 한냉시에도 연속적인 가스공급이 가능하다는 것이 핵심 특징입니다.
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49. 최대지름이 10m인 가연성가스 저장탱크 2기가 상호 인접하여 있을 때 탱크 간에 유지하여야 할 거리는?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 5m
  4. 10m
(정답률: 69%)
  • 가연성가스 저장탱크 간의 유지 거리는 각 탱크 최대지름의 합을 4로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$L = \frac{D_1 + D_2}{4}$$
    $$L = \frac{10 + 10}{4}$$
    $$L = 5$$
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50. 탄소강에서 생기는 취성(메짐)의 종류가 아닌 것은?

  1. 적열취성
  2. 풀림취성
  3. 청열취성
  4. 상온취성
(정답률: 64%)
  • 탄소강에서 발생하는 취성의 종류에는 상온취성, 적열취성, 청열취성, 고온취성이 있으며, 풀림취성은 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    적열취성: 황 성분 함유 강이 고온에서 발생
    청열취성: $210 \sim 360^{\circ}C$ 범위에서 인장강도 최대, 연신율 최소가 되어 발생
    상온취성: 인 성분 함유 강이 상온에서 인성이 낮아져 발생
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51. LPG와 나프타를 원료로 한 대체천연가스(SNG) 프로세서의 공정에 속하지 않는 것은?

  1. 수소화탈황공정
  2. 저온수증기개질공정
  3. 열분해공정
  4. 메탄합성공정
(정답률: 49%)
  • SNG 프로세서 공정은 수소화탈황공정, 저온수증기개질공정, 메탄합성공정으로 구성되며, 열분해공정은 이에 해당하지 않습니다.
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52. LP가스 1단 감압식 저압조정기의 입구 압력은?

  1. 0.025MPa ~ 0.35MPa
  2. 0.025MPa ~ 1.56MPa
  3. 0.07MPa ~ 0.35MPa
  4. 0.07MPa ~ 1.56MPa
(정답률: 60%)
  • 일반용 LPG 1단 감압식 저압 조정기의 입구 압력 범위는 다음과 같습니다.
    $$0.07MPa \sim 1.56MPa$$
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53. 토양의 금속부식을 확인하기 위해 시험편을 이용하여 실험하였다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기저항이 낮은 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  2. 배수가 불량한 점토 중의 부식속도는 빠르다.
  3. 염기성 세균이 번식하는 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  4. 통기성이 좋은 토양에서 부식속도는 점차 빨라진다.
(정답률: 77%)
  • 토양의 부식 속도는 습기가 많고 통기성이 나쁠수록 빨라집니다. 따라서 통기성이 좋은 토양에서는 부식 속도가 느려지므로 틀린 설명입니다.
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54. 가스 배관의 접합시공방법 중 원칙적으로 규정된 접합시공방법은?

  1. 기계적 적합
  2. 나사 적합
  3. 플랜지 적합
  4. 용접 적합
(정답률: 75%)
  • 가스 배관의 접합 시공 시, 누설 방지와 구조적 안정성을 위해 원칙적으로 가장 권장되는 규정 접합 방법은 용접 적합입니다.
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55. 탱크로리에서 저장탱크로 LP가스를 압축기에 의한 이송하는 방법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 펌프에 비해 이송시간이 짧다.
  2. 잔 가스 회수가 용이한다.
  3. 균압관을 설치해야 한다.
  4. 저온에서 부탄이 재액화될 우려가 있다.
(정답률: 57%)
  • 압축기에 의한 이송은 펌프보다 이송 시간이 짧고 잔가스 회수가 용이하며, 부탄의 재액화 우려가 있는 것이 특징입니다.
    오답 노트
    균압관 설치: 이는 압축기가 아닌 액펌프에 의한 이송방법에서 필요한 사항입니다.
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56. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동과 직접 접촉하여 폭발성의 아세틸라이드를 만든다.
  2. 비점과 융점이 비슷하여 고체 아세틸렌은 융해한다.
  3. 아세틸렌가스의 충전제로 규조토, 목탄 등의 다공성 물질을 사용한다.
  4. 흡열 화합물이므로 압축하면 분해폭발 할 수 있다.
(정답률: 61%)
  • 아세틸렌은 비점($-75^{\circ}\text{C}$)과 융점($-84^{\circ}\text{C}$)이 비슷하여 고체 상태에서 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 현상이 일어납니다. 따라서 융해한다는 설명은 틀렸습니다.
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57. LPG 기화장치 중 열교환기에 LPG를 송입하여 여기에서 기화된 가스를 LPG용 조정기에 의하여 감압하는 방식은?

  1. 가온 감압방식
  2. 자연기화 방식
  3. 감압 가온방식
  4. 대기온 이온방식
(정답률: 65%)
  • 열교환기에서 먼저 LPG를 기화시킨 후, 기화된 가스를 조정기로 감압하여 공급하는 방식은 가온 감압방식입니다.
    오답 노트
    감압 가온방식: 액체 상태의 LPG를 먼저 감압한 후 열교환기에서 기화시키는 방식
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58. 수소에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 압축가스로 취급된다.
  2. 충전구의 나사는 왼나사이다.
  3. 용접용기에 충전하여 사용한다.
  4. 용기의 도색은 주황색이다.
(정답률: 63%)
  • 수소는 고압의 압축가스로 취급하며, 용기의 도색은 주황색, 충전구 나사는 왼나사를 사용하는 것이 특징입니다.
    용접용기에 충전하여 사용한다는 설명은 틀렸으며, 반드시 이음매 없는 용기에 충전해야 합니다.
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59. 기포펌프로서 유량이 0.5m3/min인 물을 흡수면보다 50m 높은 곳으로 양수하고자 한다. 축동력이 15PS 소요되었다고 할 때 펌프의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 32
  2. 37
  3. 42
  4. 47
(정답률: 66%)
  • 펌프의 효율은 이론적으로 필요한 수동력(이론출력)에 대해 실제 투입된 축동력의 비율로 계산합니다.
    $$\eta = \frac{\rho \times Q \times H}{\text{축동력}}$$
    $$\eta = \frac{1000 \times \frac{0.5}{60} \times 50}{75 \times 15}$$
    $$\eta = 0.37$$ (37%)
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60. 어떤 연소기구에 접속된 고무관이 노후화되어 0.6mm이 구멍이 뚫려 280mmH2O의 압력으로 LP가스가 5시간 누출되었을 경우 가스 분출량은 약 몇 L인가? (단, LP가스의 비중은 1.7이다.)

  1. 52
  2. 104
  3. 208
  4. 416
(정답률: 51%)
  • 가스 누출량 계산 공식은 노즐 지름, 압력, 비중 및 누출 시간을 고려하여 산출합니다.
    $$Q = 0.009 \times D^{2} \times \sqrt{\frac{P}{d}} \times 1000 \times t$$
    $$Q = 0.009 \times 0.6^{2} \times \sqrt{\frac{280}{1.7}} \times 1000 \times 5$$ $Q = 208$ L
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4과목: 가스안전관리

61. 가스사고를 원인별로 분류했을 때 가장 많은 비율을 차지하는 사고 원인은?

  1. 제품 노후(고장)
  2. 시설 미비
  3. 고의 사고
  4. 사용자 취급 부주의
(정답률: 83%)
  • 가스사고의 원인 분석 결과, 시설의 결함이나 제품의 노후화보다 사용자의 취급 부주의로 인한 사고 비율이 가장 높게 나타납니다.
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62. 산업재해 발생 및 그 위험요인에 대하여 짝지어진 것 중 틀린 것은?

  1. 화재, 폭발 - 가연성, 폭발설 물질
  2. 중독 - 독성가스, 유독물질
  3. 난청 - 누전, 배선불량
  4. 화상, 동상 - 고온, 저온물질
(정답률: 82%)
  • 난청은 강한 소음에 노출되었을 때 발생하는 재해이며, 누전이나 배선불량은 전기화재의 위험요인입니다.
    오답 노트
    화재, 폭발: 가연성 및 폭발성 물질로 인해 발생
    중독: 독성가스나 유독물질로 인해 발생
    화상, 동상: 고온 또는 저온물질 접촉으로 인해 발생
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63. 고압가스용 안전밸브 중 공칭 밸브의 크기가 80A일 때 최소 내압시험 유지시간은?

  1. 60초
  2. 180초
  3. 300초
  4. 540초
(정답률: 54%)
  • 안전밸브의 공칭 크기에 따른 최소 내압시험 유지시간 기준을 적용합니다.
    공칭 밸브 크기가 $65\text{A}$이상 $200\text{A}$이하인 경우 유지시간은 $60$초입니다.
    따라서 $80\text{A}$는 이 범위에 해당하여 $60$초가 정답입니다.
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64. 고압가스용 저장탱크 및 압력용기(설계압력 20.6MPa 이하)제조에 대한 내압시험압력 계산식{}에서 계수 μ의 값은?

  1. 설계압력의 1.25배
  2. 설계압력의 1.3배
  3. 설계압력의 1.5배
  4. 설계압력의 2.0배
(정답률: 50%)
  • 내압시험압력 계산식 $P_t = \mu P ( \frac{\sigma_t}{\sigma_d} )$에서 계수 $\mu$는 설계압력의 크기에 따라 결정됩니다.
    설계압력이 $20.6\text{MPa}$이하인 경우에는 $\mu$ 값으로 설계압력의 $1.3$배를 적용합니다.
    오답 노트
    설계압력의 $1.25$배: $20.6\text{MPa}$ 초과 $98\text{MPa}$이하일 때 적용
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65. 차량에 고정된 탱크의 안전운행기준으로 운행을 완료하고 점검하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 밸브의 이완상태
  2. 부품속 등의 볼트 연결상태
  3. 자동차 운행등록허가증 확인
  4. 경계표지 및 휴대품 등의 손상유뮤
(정답률: 80%)
  • 차량 고정 탱크의 운행 완료 후 점검 사항은 설비의 물리적 안전 상태를 확인하는 것입니다.
    밸브의 이완 상태, 부속품 볼트 연결 상태, 경계표지 및 휴대품 손상 유무 등은 필수 점검 항목이지만, 자동차 운행등록허가증 확인은 설비 점검 사항이 아닙니다.
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66. 고압가스를 차량에 적재ㆍ운반할 때 몇 km 이상의 거리를 운행하는 경우에 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 76%)
  • 고압가스 차량 운반 시 안전을 위한 운행 기준에 따라, $200\text{km}$이상의 거리를 운행하는 경우에는 반드시 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행해야 합니다.
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67. 다음 [보기]에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것으로만 나열된 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉡, ㉣
  4. ㉢, ㉣
(정답률: 54%)
  • 각 가스의 임계온도를 확인하여 $0^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$ 사이인 물질을 찾습니다.
    이산화탄소($31.0^{\circ}C$)와 에틸렌($9.9^{\circ}C$)이 해당 범위에 속합니다.
    오답 노트
    산소: $-118.4^{\circ}C$로 범위 미달
    프로판: $96.7^{\circ}C$로 범위 초과
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68. 독성가스 냉매를 사용하는 압축기 설치장소에는 냉매누출 시 체류하지 않도록 환기구를 설치하여야 한다. 냉동능력 1ton당 환기구 설치면적 기준은?

  1. 0.05m2 이상
  2. 0.1m2 이상
  3. 0.15m2 이상
  4. 0.2m2 이상
(정답률: 54%)
  • 독성가스 냉매를 사용하는 압축기 설치 장소의 환기구 설치 면적 기준은 냉동능력 1ton당 $0.05$ m$^2$이상입니다.
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69. 시안화수소의 안전성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 순도 98% 이상으로서 착색된 것은 60일을 경과할 수 있다.
  2. 안정제로는 아황산, 황산 등을 사용한다.
  3. 맹독성가스이므로 흡수장치나 재해방지장치를 설치한다.
  4. 1일 1회 이상 질산구리벤젠지로 누출을 점지한다.
(정답률: 74%)
  • 시안화수소는 순도 98% 이상으로서 착색되지 아니한 경우에만 60일이 경과되기 전 다른 용기에 옮겨 충전하지 않을 수 있습니다. 따라서 착색된 것이 60일을 경과할 수 있다는 설명은 틀린 내용입니다.
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70. 고압가스 제조설비의 기밀시험이나 시운전 시 가압용 고압가스로 부적당한 것은?

  1. 질소
  2. 아르곤
  3. 공기
  4. 수소
(정답률: 71%)
  • 고압가스 설비의 기밀시험은 원칙적으로 공기 또는 위험성이 없는 불활성 기체로 실시해야 합니다.
    오답 노트
    수소: 가연성 가스로서 폭발 위험이 있어 기밀시험용으로 사용할 수 없습니다.
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71. 도시가스 사용시설에 설치되는 정압기의 분해점검 주기는?

  1. 6개월 1회 이상
  2. 1년에 1회 이상
  3. 2년 1회 이상
  4. 설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상
(정답률: 55%)
  • 도시가스 사용시설에 설치되는 정압기의 분해점검 주기는 설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상으로 규정되어 있습니다.
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72. 차량에 고정된 후부취출식 저장탱크에 의하여 고압가스를 이송하려 한다. 저장탱크 주 밸브 및 긴급차단장치에 속하는밸브와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리가 몇 cm 이상 떨어지도록 차량에 고정시켜야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 60
(정답률: 58%)
  • 차량 고정 저장탱크의 위치 기준은 다음과 같습니다.
    후부 취출식 탱크: $40\text{cm}$이상
    후부 취출식 탱크 외: $30\text{cm}$이상
    조작상자: $20\text{cm}$이상
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73. 일반도시가스사업제조소에서 도시가스 지하매설 배관에 사용되는 폴리에틸렌관의 최고사용압력은?

  1. 0.1 MPa 이하
  2. 0.4 MPa 이하
  3. 1 MPa 이하
  4. 4 MPa 이하
(정답률: 66%)
  • 도시가스 지하매설배관에서 최고사용압력이 $0.4\text{MPa}$이하인 경우에 한하여 폴리에틸렌관(PE)을 사용할 수 있습니다.
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74. 아세틸렌을 용기에 충전한 후 압력이 몇 ℃ 에서 몇 MPa 이하가 되도록 정치하여야 하는가?

  1. 15℃에서 2.5MPa
  2. 35℃에서 2.5MPa
  3. 15℃에서 1.5MPa
  4. 35℃에서 1.5MPa
(정답률: 59%)
  • 아세틸렌 충전 시 기준은 다음과 같습니다.
    충전 중 압력: 온도와 관계없이 $2.5\text{MPa}$이하
    충전 후 정치 압력: $15\text{℃}$에서 $1.5\text{MPa}$이하
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75. 다음 특정설비 중 재검사 대상에 해당하는 것은?

  1. 평저형 저온저장탱크
  2. 대기식 기화장치
  3. 저장탱크에 부착된 안전밸브
  4. 고압가스용 실린더 캐비닛
(정답률: 71%)
  • 저장탱크 또는 차량에 고정된 탱크에 부착되지 않은 안전밸브 및 긴급차단밸브는 재검사 제외 대상이므로, 저장탱크에 부착된 안전밸브는 재검사 대상에 해당합니다.
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76. 가스 저장탱크 상호 간에 유지하여야 하는 최소한의 거리는?

  1. 60cm
  2. 1m
  3. 2m
  4. 3m
(정답률: 64%)
  • 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 $1\text{m}$ 미만인 경우에는 최소 $1\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
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77. 도시가스시설에서 가스사고가 발생한 경우 사고의 종류별 통보방법과 통보기한의 기준으로 틀린 것은?

  1. 사람이 사망한 사고 : 속보(즉시), 상보(사고방생 후 20일 이내)
  2. 사람이 부상당하거나 중독된 사고 : 속보(즉시), 상보(사고발생 후 15일 이내)
  3. 가스누출에 의한 폭발 또는 화재사고(사람이 사망ㆍ부상 중독된 사고 제외) : 속보(즉시)
  4. LNG 인수기지의 LNG 저장탱크에서 가스사 누츨된 사고(사람이 사망ㆍ부상ㆍ중독되거나 폭발ㆍ화재 사고 등 제외) : 속보(즉시)
(정답률: 68%)
  • 도시가스 사고 통보 기준에 따르면, 사람이 부상당하거나 중독된 사고의 경우 속보는 즉시 수행하고, 상보는 사고 발생 후 10일 이내에 보고해야 합니다.
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78. 지상에 설치하는 저장탱크 주위에 방류둑을 설치하지 않아도 되는 경우는?

  1. 저장능력 10톤의 염소탱크
  2. 저장능력 2000톤의 액화산소탱크
  3. 저장능력 1000톤의 부탄탱크
  4. 저장능력 5000톤의 액화질소탱크
(정답률: 61%)
  • 방류둑은 누출 시 피해를 막기 위한 시설로, 액화질소와 같이 비가연성 및 비독성인 액화가스는 방류둑 설치 대상에서 제외됩니다.
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79. 가스누츨경보 및 자동차단장치의 기능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 독성가스의 경보농도는 TLV-TWA 기준농도 이하로 한다.
  2. 경보농도 설정치는 독성가스용에서는 ±30% 이하로 한다.
  3. 가연성가스경보기는 모든 가스에 감응하는 구조로 한다.
  4. 검지에서 발신까지 걸리는 시간은 경보농도의 1.6배 농도에서 보통 30초 이내로 한다.
(정답률: 70%)
  • 가연성가스경보기는 모든 가스가 아니라, 검지하고자 하는 특정 가연성 가스에만 선택적으로 감응하는 구조여야 합니다.
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80. 가스안전성 평가기준에서 정한 정량적인 위험성 평가기법이 아닌 것은?

  1. 결함수 분석
  2. 위험과 운전분석
  3. 작업자 실수 분석
  4. 원인 - 결과 분석
(정답률: 61%)
  • 위험성 평가기법은 분석 방식에 따라 정성적 기법과 정량적 기법으로 나뉩니다. 위험과 운전분석(HAZOP)은 체크리스트, 사고예상 질문 분석과 함께 대표적인 정성적 평가 기법에 해당합니다.
    오답 노트
    결함수 분석, 작업자 실수 분석, 원인-결과 분석: 정량적 평가 기법
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5과목: 가스계측기기

81. 1차 지연형 계측지의 스텝응답에서 전변화의 80%까지 변화하는데 걸리는 시간은 시정수의 얼마인가?

  1. 0.8배
  2. 1.6배
  3. 2.0배
  4. 2.8배
(정답률: 63%)
  • 1차 지연 계측지의 스텝 응답 식을 이용하여 변화율이 $80\%$($0.8$)가 되는 시점의 시간 $t$와 시정수 $T$의 관계를 계산합니다.
    $$t = -T \ln(1 - Y)$$
    $$t = -T \ln(1 - 0.8)$$
    $$t = 1.609T$$
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82. 가스미터의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 막식 가스미터는 비교적 값이 싸고 용량에 비하여 설치면적이 적은 장점이 있다.
  2. 루트미터는 대유량의 가스측정에 적합하고 설치면적이 작고, 대수용가에 사용한다.
  3. 습식가스미터는 사용 중에 기차의 변동이 큰 단점이 있다.
  4. 습식가스미터는 계량이 정확하고 설치면적이 작은 장점이 있다.
(정답률: 62%)
  • 루트미터는 구조적으로 대유량의 가스 측정에 적합하며, 설치 면적이 작아 대수용가에 주로 사용됩니다.
    오답 노트
    - 막식 가스미터: 용량 대비 설치 면적이 큽니다.
    - 습식 가스미터: 기차의 변동이 적으며, 설치 면적이 크게 요구됩니다.
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83. 오프셋을 제거하고, 리셋시간도 단축되는 제어방식으로서 쓸모없는 시간이나 전달느림이 있는 경우에도 사이클링을 일으키지 않아 넓은 범위의 특성프로세스에 적용할 수 있는 제어는?

  1. 비례적분미분 제어기
  2. 비례미분 제어기
  3. 비례적분 제어기
  4. 비례 제어기
(정답률: 70%)
  • 비례적분미분 제어기는 비례(P), 적분(I), 미분(D) 동작을 결합하여 오프셋을 제거하고 리셋 시간을 단축하며, 전달 느림이나 쓸모없는 시간이 존재하는 복잡한 프로세스에서도 사이클링 없이 안정적인 제어가 가능합니다.
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84. 제어량의 응답에 계단변화가 도입된 후에 얻게 될 궁극적인 값을 얼마나 초과하게 되는가를 나타내는 척도를 무엇이라 하는가?

  1. 상승시간(rise time)
  2. 응답시간(response time)
  3. 오버슈트(over shoot)
  4. 진동주기(period of oscillation)
(정답률: 69%)
  • 오버슈트(over shoot)는 제어 시스템에 계단 입력이 가해졌을 때, 응답 값이 목표로 하는 최종값(정상 상태 값)을 일시적으로 초과하여 나타나는 최대 편차를 의미합니다.
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85. 막식가스미터의 부동현상에 대한 설명을 가장 옳은 것은?

  1. 가스가 미터를 통과하지만 지침이 움직이지 않는 고장
  2. 가스가 미터를 통과하지 못하는 고장
  3. 가스가 누출되고 있는 고장
  4. 가스가 통과될 때 미터가 이상음을 내는 고장
(정답률: 78%)
  • 막식가스미터의 부동현상이란 가스가 미터 내부를 통과하여 흐르고 있음에도 불구하고, 내부 기구의 마찰이나 고장으로 인해 지침이 움직이지 않아 계량이 되지 않는 상태를 의미합니다.
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86. 다음 열전대 중 사용온도 범위가 가장 좁은 것은?

  1. PR
  2. CA
  3. IC
  4. CC
(정답률: 62%)
  • 각 열전대의 사용 온도 범위를 비교하면 CC(구리-콘스탄탄)의 범위가 $-200 \sim 350^{\circ}C$로 가장 좁습니다.
    오답 노트
    PR: $0 \sim 1600^{\circ}C$ CA: $-20 \sim 1200^{\circ}C$ IC: $-20 \sim 800^{\circ}C$
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87. 캐리어가스의 유량이 60mL/min이고, 기록지의 속도가 3cm/min일 때 어떤 성분시료를 주입하였더니 주입점에서 성분피크까지의 길이가 15cm이었다. 지속용량은 약 몇 mL인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 65%)
  • 캐리어 가스의 유량, 기록지 속도, 그리고 주입점에서 피크까지의 길이를 이용하여 컬럼의 지속용량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{F \times L}{v}$$ (지속용량 = 유량 × 피크 길이 / 기록지 속도)
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{60 \times 15}{3}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 300$$
    따라서 지속용량은 $300\text{ mL}$입니다.
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88. 전기저항식 습도계와 저항 온도계식 건습구 습도계의 공통적인 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. 정도가 좋다.
  2. 물이 필요하다.
  3. 고습도에서 장기간 방치가 가능하다.
  4. 연속기록, 원격측정, 자동제어에 이용된다.
(정답률: 69%)
  • 전기저항식 습도계와 저항 온도계식 건습구 습도계는 모두 전기적 신호를 이용하므로 연속적인 기록이 가능하며, 원격 측정 및 자동 제어 시스템에 적용하기에 매우 유리한 공통점이 있습니다.
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89. 적외선 분광분석법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적외선을 흡수하기 위해서는 쌍극자모멘트의 알짜변화를 일으켜야 한다.
  2. 고체, 액체, 기체상의 시료를 모두 측정할 수 있다.
  3. 열 검출기와 광자 검출기가 주로 사용된다.
  4. 적외선분광기기로 사용되는 물질은 적외선에 잘 흡수되는 석영을 주로 사용한다.
(정답률: 62%)
  • 적외선 분광분석법에서 석영은 적외선을 투과시키는 성질이 있어 윈도우 재료로 쓰일 수는 있으나, 적외선에 잘 흡수되는 물질을 사용하여 기기를 구성한다는 설명은 틀렸습니다. 적외선 분석을 위해서는 시료가 적외선을 흡수하여 쌍극자 모멘트의 변화가 일어나야 합니다.
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90. 연료 가스의 헴펠식(Hempel)분석 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중탄화수소, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 성분을 분석한다.
  2. 흡수법과 연소법을 조합한 분석 방법이다.
  3. 흡수순서는 일산화탄소, 이산화탄소, 중탄화수소, 산소의 순이다.
  4. 질소성분은 흡수되지 않은 나머지로 각 성분의 용량 %의 합을 100에서 뺀 값이다.
(정답률: 75%)
  • 헴펠식 분석법의 올바른 흡수 순서는 이산화탄소, 중탄화수소, 산소, 일산화탄소 순입니다.
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91. 액주형 압력계 사용 시 유의해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 액체의 점도가 클 것
  2. 경계면이 명확한 액체일 것
  3. 온도에 따른 액체의 밀도 변화가 적을 것
  4. 모세관 현상에 의한 액주의 변화가 없을 것
(정답률: 66%)
  • 액주형 압력계에 사용하는 액체는 반응 속도가 빠르고 원활하게 움직여야 하므로 점도가 낮아야 합니다.
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92. 습식 가스미터의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계량이 정확하다.
  2. 설치공간이 크게 요구된다.
  3. 사용 중에 기차의 변동이 크다.
  4. 사용 중에 수위조정 등의 관리가 필요하다.
(정답률: 68%)
  • 습식 가스미터는 사용 중에 오차(기차)의 변동이 적은 것이 특징입니다.
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93. 마이크로파식 레벨측정기의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 초음파식보다 정도가 낮다.
  2. 진공용기에서의 측정이 가능하다.
  3. 측정면에 비접촉으로 측정할 수 있다.
  4. 고온, 고압의 환경에서도 사용이 가능하다.
(정답률: 61%)
  • 마이크로파식 레벨측정기는 초음파식보다 측정 정도가 더 높습니다.
    오답 노트
    진공용기 측정 가능, 비접촉 측정, 고온·고압 환경 사용 가능은 모두 마이크로파식의 올바른 특징입니다.
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94. 채취된 가스를 분석기 내부의 성분 흡수제에 흡수시켜 체적변화를 측정하는 가스분석 방법은?

  1. 오르자트 분석법
  2. 적외선 흡수법
  3. 불꽃이온화 분석법
  4. 화학발광 분석법
(정답률: 74%)
  • 가스 성분을 특정 흡수제에 흡수시켜 발생하는 체적 변화를 측정하는 대표적인 흡수 분석법은 오르자트 분석법입니다.
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95. 독성가스나 가연성가스 저장소에서 가스누출로 인한 폭발 및 가스중독을 방지하기 위하여 현장에서 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 검지관법
  2. 시험지법
  3. 가연성가스검출기법
  4. 기체 크로마토그래피법
(정답률: 73%)
  • 가스 저장소 현장에서 누출 여부를 신속하게 확인하기 위해서는 검지관법, 시험지법, 가연성가스검출기법과 같은 간이 측정법을 사용합니다. 반면 기체 크로마토그래피법은 정밀 분석 장비로, 현장에서 즉시 누출을 확인하는 용도로는 적합하지 않습니다.
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96. 다음 중 간접계측 방법에 해당되는 것은?

  1. 압력을 분동식 압력계로 측정
  2. 질량을 천칭으로 측정
  3. 길이를 줄자로 측정
  4. 압력을 부르동관 압력계로 측정
(정답률: 63%)
  • 측정하고자 하는 물리량을 직접 읽지 않고, 다른 물리량의 변화를 통해 간접적으로 측정하는 방식입니다. 부르동관 압력계는 압력에 의한 관의 변형(길이/각도 변화)을 통해 압력을 측정하므로 간접계측에 해당합니다.
    오답 노트
    분동식 압력계로 압력 측정, 천칭으로 질량 측정, 줄자로 길이 측정: 측정 대상의 물리량을 직접적으로 측정하는 직접계측 방법입니다.
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97. 기체 크로마토그래피의 주된 측정 원리는?

  1. 흡착
  2. 증류
  3. 추출
  4. 결정화
(정답률: 77%)
  • 기체 크로마토그래피는 혼합 기체 성분들이 고정상과 이동상 사이에서 서로 다르게 흡착되는 정도의 차이를 이용하여 성분을 분리하고 측정하는 원리를 이용합니다.
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98. 다음 압력계 중 압력측정범위가 가장 큰 것은?

  1. U자형 압력계
  2. 링밸런스식 압력계
  3. 부르동관 압력계
  4. 분동식 압력계
(정답률: 45%)
  • 각 압력계의 측정 가능 범위를 비교하면, 분동식 압력계가 가장 높은 압력까지 측정할 수 있는 광범위한 측정 범위를 가집니다.
    오답 노트
    U자형 압력계, 링밸런스식 압력계, 부르동관 압력계: 분동식 압력계보다 측정 가능한 최대 압력 수치가 낮습니다.
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99. 다음 중 1차 압력계는?

  1. 부르동관 압력계
  2. U자 마노미터
  3. 전기저항 압력계
  4. 벨로우즈 압력계
(정답률: 65%)
  • 압력계는 측정 방식에 따라 1차와 2차로 나뉩니다. U자 마노미터와 같은 액주식 압력계는 액체 기둥의 높이 차이를 직접 이용하는 대표적인 1차 압력계입니다.
    오답 노트
    부르동관 압력계, 벨로우즈 압력계, 전기저항 압력계: 탄성식 또는 전기식에 해당하므로 2차 압력계입니다.
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100. 차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 오리피스 전ㆍ후의 차압이 1936mm2H2O 일 때 유량은 22m3/h 이었다. 차압이 1024mm2H2O이면 유량은 약 몇 m3/h이 되는가?

  1. 6
  2. 12
  3. 16
  4. 18
(정답률: 45%)
  • 차압식 유량계에서 유량 $Q$는 차압 $\Delta P$의 제곱근에 비례합니다.
    $$Q_{2} = \sqrt{\frac{\Delta P_{2}}{\Delta P_{1}}} \times Q_{1}$$
    $$Q_{2} = \sqrt{\frac{1024}{1936}} \times 22$$
    $$Q_{2} = 16\text{ m}^{3}/\text{h}$$
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