가스기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

가스기사
(2021-03-07 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 2kgf은 몇 N 인가?

  1. 2
  2. 4.9
  3. 9.8
  4. 19.6
(정답률: 87%)
  • 중력가속도 $9.8 \text{ m/s}^2$를 적용하여 kgf 단위를 N 단위로 환산합니다.
    $$F = m \cdot g$$
    $$F = 2 \cdot 9.8$$
    $$F = 19.6 \text{ N}$$
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2. 2차원 직각좌표계(x, y)상에서 속도 포텐셜(ø, velocity potential)이 ø = Ux로 주어지는 유동장이 있다. 이 유동장의 흐름함수(ψ, stream function)에 대한 표현식으로 옳은 것은? (단, U는 상수이다.)

  1. U(x+y)
  2. U(-x+y)
  3. Uy
  4. 2Ux
(정답률: 81%)
  • 속도 포텐셜 $\phi = Ux$일 때, 속도 성분은 $u = \frac{\partial \phi}{\partial x} = U$, $v = \frac{\partial \phi}{\partial y} = 0$입니다. 흐름함수 $\psi$의 정의 $\frac{\partial \psi}{\partial y} = u$를 이용하면 $\frac{\partial \psi}{\partial y} = U$가 되며, 이를 적분하면 $\psi = Uy$가 됩니다.
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3. 펌프작용이 단속적이라서 맥동이 일어나기 쉬우므로 이를 완화하기 위하여 공기실을 필요로 하는 펌프는?

  1. 원심펌프
  2. 기어펌프
  3. 수격펌프
  4. 왕복펌프
(정답률: 79%)
  • 왕복펌프는 피스톤의 왕복 운동으로 유체를 밀어내는 방식이므로 유량의 변동인 맥동이 발생하며, 이를 완화하기 위해 공기실을 설치합니다.
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4. 매끄러운 원관에서 유량 Q, 관의 길이 L, 직경 D, 동점성계수 ν가 주어졌을 때 손실수두 hf를 구하는 순서로 옳은 것은? (단, f는 마찰계수, Re는 Reynolds 수, V는 속도이다.)

  1. Moody 선도에서 f를 가정한 후 Re를 계산하고 hf를 구한다.
  2. hf를 가정하고 f를 구해 확인한 후 Moody 선도에서 Re로 검증한다.
  3. Re를 계산하고 Moody 선도에서 f를 구한 후 hf를 구한다.
  4. Re를 가정하고 V를 계산하고 Moody 선도에서 f를 구한 후 hf를 계산한다.
(정답률: 82%)
  • 손실수두를 구하기 위해서는 먼저 유체의 흐름 상태를 결정하는 레이놀즈수를 계산해야 합니다. 이후 무디 선도에서 해당 레이놀즈수에 맞는 마찰계수를 찾아 최종적으로 손실수두를 계산하는 순서로 진행합니다.
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5. 내경이 300mm, 길이가 300m인 관을 통하여 평균유속 3m/s 로 흐를 때 압력손실수두는 몇 m 인가? (단, Darcy-Weisbach 식에서의 관마찰계수는 0.03이다.)

  1. 12.6
  2. 13.8
  3. 14.9
  4. 15.6
(정답률: 68%)
  • Darcy-Weisbach 식을 이용하여 관 내 흐름에 따른 압력손실수두를 계산합니다.
    $$h_{l} = f \times \frac{l}{D} \times \frac{V^{2}}{2g}$$
    $$h_{l} = 0.03 \times \frac{300}{0.3} \times \frac{3^{2}}{2 \times 9.8}$$
    $$h_{l} = 13.8$$
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6. 압력이 0.1MPa, 온도 20℃에서 공기의 밀도는 몇 kg/m3 인가? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kg·K 이다.)

  1. 1.189
  2. 1.314
  3. 0.1288
  4. 0.6756
(정답률: 69%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 기체의 밀도를 구하는 공식입니다.
    $$ \rho = \frac{P}{RT} $$
    $$ \rho = \frac{0.1 \times 1000}{287 \times (273 + 20)} $$
    $$ \rho = 1.189 $$
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7. 동점도의 단위로 옳은 것은?

  1. m/s2
  2. m/s
  3. m2/s
  4. m2/kg·s2
(정답률: 80%)
  • 동점도는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로, 단위 면적당 시간의 역수로 표현됩니다.
    $$ \text{단위} = \text{m}^2/\text{s} $$
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8. 공기를 이상기체로 가정하였을 때 25℃에서 공기의 음속은 몇 m/s 인가? (단, 비열비 k = 1.4, 기체상수 R = 29.27 kgf·m/kg·K 이다.)

  1. 342
  2. 346
  3. 425
  4. 456
(정답률: 67%)
  • 이상기체의 음속 공식은 비열비, 기체상수, 절대온도의 곱에 루트를 씌워 계산하며, 기체상수 단위가 $kgf \cdot m/kg \cdot K$인 경우 중력가속도 $g$를 곱해줘야 합니다.
    $$c = \sqrt{k \cdot g \cdot R \cdot T}$$
    $$c = \sqrt{1.4 \times 9.8 \times 29.27 \times (25 + 273)}$$
    $$c = 346$$
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9. 지름 8cm인 원관 속을 동점성계수가 1.5×10-6 m2/s 인 물이 0.002 m3/s 의 유량을 흐르고 있다. 이 때 레이놀즈수는 약 얼마인가?

  1. 20000
  2. 21221
  3. 21731
  4. 22333
(정답률: 73%)
  • 유량, 관 지름, 동점성계수를 이용하여 관내 흐름의 특성을 나타내는 레이놀즈수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Re = \frac{4Q}{\pi D \nu}$$
    ② [숫자 대입] $$Re = \frac{4 \times 0.002}{3.14 \times 0.08 \times 1.5 \times 10^{-6}}$$
    ③ [최종 결과] $$Re = 21221$$
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10. 20℃ 1.03kgf/cm2abs 의 공기가 단열가역 압축되어 50%의 체적 감소가 생겼다. 압축 후의 온도는? (단, 기체상수 R은 29.27 kgf·m/kg·K 이며 CP/CV = 1.4 이다.)

  1. 42℃
  2. 68℃
  3. 83℃
  4. 114℃
(정답률: 51%)
  • 단열가역 압축 과정에서 온도와 체적의 관계식을 이용하여 압축 후의 온도를 구합니다.
    $$T_2 = T_1 ( \frac{V_1}{V_2} )^{k-1}$$
    $$T_2 = (273.15 + 20) \cdot ( \frac{1}{0.5} )^{1.4-1}$$
    $$T_2 = 386.81 \text{ K} \approx 114 \text{ ℃}$$
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11. 마찰계수와 마찰저항에 대한 설명을 옳지 않은 것은?

  1. 관 마찰계수는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타낸다.
  2. 평판상의 층류흐름에서 점성에 의한 마찰계수는 레이놀즈수의 제곱근에 비례한다.
  3. 원관에서의 층류운동에서 마찰 저항은 유체의 점성계수에 비례한다.
  4. 원관에서의 완전 난류운동에서 마찰저항은 평균유속의 제곱에 비례한다.
(정답률: 62%)
  • 평판상의 층류흐름에서 마찰계수는 레이놀즈수와 반비례 관계에 있습니다.
    오답 노트
    관 마찰계수는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타내는 것이 맞습니다.
    원관 층류운동에서 마찰 저항은 점성계수에 비례하는 것이 맞습니다.
    원관 완전 난류운동에서 마찰저항은 평균유속의 제곱에 비례하는 것이 맞습니다.
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12. 그림과 같이 윗변과 아랫변이 각각 a, b이고 높이가 H인 사다리꼴형 평면 수문인 수로에 수직으로 설치되어 있다. 비중량 γ인 물의 압력에 의해 수문이 받는 전체 힘은?

(정답률: 63%)
  • 사다리꼴 수문의 전체 힘은 물의 비중량, 도심의 깊이, 그리고 수문의 면적을 곱하여 계산합니다.
    $$F = \gamma \cdot h_a \cdot A$$
    $$F = \gamma \cdot \frac{H}{3} \frac{a + 2b}{a + b} \cdot \frac{(a + b)H}{2}$$
    $$F = \frac{\gamma H^2 (a + 2b)}{6}$$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 내경이 10cm인 원관 속을 비중 0.85인 액체가 10cm/s의 속도로 흐른다. 액체의 점도가 5cP라면 이 유동의 레이놀즈수는?

  1. 1400
  2. 1700
  3. 2100
  4. 2300
(정답률: 70%)
  • 액체의 밀도, 속도, 관경 및 점도를 이용하여 유동의 특성을 나타내는 레이놀즈수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Re = \frac{\rho v D}{\mu}$$
    ② [숫자 대입] $$Re = \frac{0.85 \times 10 \times 10}{5 \times 10^{-2}}$$
    ③ [최종 결과] $$Re = 1700$$
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14. 압축성 유체의 1차원 유동에서 수직충격파 구간을 지나는 기체 성질의 변화로 옳은 것은?

  1. 속도, 압력, 밀도가 증가한다.
  2. 속도, 온도, 밀도가 증가한다.
  3. 압력, 밀도, 온도가 증가한다.
  4. 압력, 밀도, 운동량 플럭스가 증가한다.
(정답률: 81%)
  • 수직충격파 구간을 지날 때 기체는 급격한 압축 과정을 거치게 됩니다. 이 과정에서 압력, 밀도, 온도, 엔트로피는 증가하며, 반대로 속도(마하수)는 감소하게 됩니다.
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15. 대기의 온도가 일정하다고 가정할 때 공중에 높이 떠 있는 고무풍선이 차지하는 부피(a)와 그 풍선이 땅에 내렸을 때의 부피(b)를 옳게 비교한 것은?

  1. a 는 b 보다 크다.
  2. a 와 b 는 같다.
  3. a 는 b 보다 작다.
  4. 비교할 수 없다.
(정답률: 83%)
  • 보일의 법칙에 따라 온도가 일정할 때 기체의 부피는 압력에 반비례합니다. 고도가 높아질수록 대기압이 낮아지므로, 공중에 높이 떠 있는 풍선의 부피(a)가 지면에 있을 때의 부피(b)보다 더 커지게 됩니다.
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16. 안지름 20cm의 원관 속을 비중이 0.83인 유체가 층류(Laminar flow)로 흐를 때 관중심에서의 유속이 48cm/s 이라면 관벽에서 7cm 떨어진 지점에서의 유체의 속도는(cm/s)는?

  1. 25.52
  2. 34.68
  3. 43.68
  4. 46.92
(정답률: 53%)
  • 원관 내 층류 유동에서 중심으로부터의 거리에 따른 유속 분포 공식을 사용하여 특정 지점의 속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$u = u_{max}(1 - \frac{r^{2}}{R^{2}})$$
    ② [숫자 대입] $$u = 48(1 - \frac{3^{2}}{10^{2}})$$
    ③ [최종 결과] $$u = 43.68$$
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17. 베르누이 방정식에 관한 일반적인 설명으로 옳은 것은?

  1. 같은 유선상이 아니더라도 언제나 임의의 점에 대하여 적용된다.
  2. 주로 비정상류 상태의 흐름에 대하여 적용된다.
  3. 유체의 마찰 효과를 고려한 식이다.
  4. 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합은 유선을 따라 일정하다.
(정답률: 81%)
  • 베르누이 방정식은 마찰이 없는 이상유체가 정상 상태로 흐를 때, 유선을 따라 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합이 일정하다는 에너지 보존 법칙을 나타냅니다.
    오답 노트
    같은 유선상이 아니더라도 적용된다: 반드시 같은 유선상에 있는 두 점에 대해 적용됩니다.
    비정상류 상태에 적용된다: 정상 상태의 흐름에 적용됩니다.
    마찰 효과를 고려한 식이다: 마찰이 없는 이상유체를 가정합니다.
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18. 다음 중 원심 송풍기가 아닌 것은?

  1. 프로펠러 송풍기
  2. 다익 송풍기
  3. 레이디얼 송풍기
  4. 익형(airfoil) 송풍기
(정답률: 73%)
  • 원심 송풍기는 기체를 흡입하여 원심력을 이용해 압송하는 기계로 다익 송풍기, 레이디얼 송풍기, 익형 송풍기 등이 이에 해당합니다.
    오답 노트
    프로펠러 송풍기: 원심력이 아닌 축 방향으로 흐름을 만드는 축류 송풍기에 해당합니다.
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19. 일반적으로 원관 내부 유동에서 층류만이 일어날 수 있는 레이놀즈수(Reynolds number)의 영역은?

  1. 2100 이상
  2. 2100 이하
  3. 21000 이상
  4. 21000 이하
(정답률: 84%)
  • 원관 내부 유동에서 레이놀즈 수($Re$)에 따른 흐름 상태는 다음과 같이 구분됩니다.
    $$Re \le 2100$$ : 층류 영역
    $$2100 < Re < 4000$$ : 천이 영역
    $$Re \ge 4000$$ : 난류 영역
    따라서 층류만이 일어나는 영역은 2100 이하입니다.
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20. 수평 원관 내에서의 유체흐름을 설명하는 Hagen-Poiseuille 식을 얻기 위해 필요한 가정이 아닌 것은?

  1. 완전히 발달된 흐름
  2. 정상상태 흐름
  3. 층류
  4. 포텐셜 흐름
(정답률: 77%)
  • Hagen-Poiseuille 식은 점성이 있는 유체의 층류 흐름을 전제로 유도됩니다.
    오답 노트
    포텐셜 흐름: 점성의 영향이 없는 완전유체의 흐름을 가정하므로 Hagen-Poiseuille 식의 가정과 정반대됩니다.
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2과목: 연소공학

21. 연료의 일반적인 연소형태가 아닌 것은?

  1. 예혼합연소
  2. 확산연소
  3. 잠열연소
  4. 증발연소
(정답률: 78%)
  • 연소는 연료와 산화제가 반응하여 열과 빛을 내는 화학 반응입니다. 예혼합연소, 확산연소, 증발연소는 대표적인 연소 형태이지만, 잠열연소라는 용어는 일반적인 연소 형태에 해당하지 않습니다.
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22. 연소에서 공기비가 적을 때의 현상이 아닌 것은?

  1. 매연의 발생이 심해진다.
  2. 미연소에 의한 열손실이 증가한다.
  3. 배출가스 중의 NO2의 발생이 증가한다.
  4. 미연소 가스에 의한 역화의 위험성이 증가한다.
(정답률: 70%)
  • 공기비가 너무 적으면 불완전 연소로 인해 매연, 미연소 가스, 역화 위험이 증가합니다. 반면, 배출가스 중의 $\text{NO}_{2}$ 발생 증가는 연소 온도가 높아지는 공기비가 클 때 발생하는 현상입니다.
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23. 이상기체 10kg을 240K 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량이 정압인 경우와 정적인 경우에 그 차가 415kJ 이었다. 이 기체의 가스상수는 약 몇 kJ/kg·K 인가?

  1. 0.173
  2. 0.287
  3. 0.381
  4. 0.423
(정답률: 59%)
  • 정압열량($C_{p}$)과 정적열량($C_{v}$)의 차이는 가스상수($R$)와 같다는 원리($C_{p} - C_{v} = R$)를 이용합니다. 전체 열량 차이는 $m \times R \times \Delta T$로 계산됩니다.
    $$R = \frac{\Delta Q}{m \times \Delta T}$$
    $$R = \frac{415}{10 \times 240}$$
    $$R = 0.173$$
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24. 다음과 같은 조성을 갖는 혼합가스의 분자량은? (단, 혼합가스의 체적비는 CO2(13.1%), O2(7.7%), N2(79.2%) 이다.)

  1. 27.81
  2. 28.94
  3. 29.67
  4. 30.41
(정답률: 67%)
  • 혼합가스의 평균 분자량은 각 성분 가스의 분자량에 체적비(몰 분율)를 곱하여 합산한 값입니다.
    $$\text{Average MW} = \sum (MW_{i} \times \text{fraction}_{i})$$
    $$MW = 44 \times 0.131 + 32 \times 0.077 + 28 \times 0.792$$
    $$MW = 30.41$$
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25. 다음은 Air-standard otto cycle의 P-V diagram이다. 이 cycle의 효율(η)을 옳게 나타낸 것은? (단, 정젹열용량은 일정하다.)

(정답률: 76%)
  • Air-standard Otto cycle의 효율 $\eta$는 공급된 열량 대비 한 일의 비율로 계산하며, 주어진 P-V diagram의 온도 지점을 이용하여 다음과 같이 나타냅니다.
    $$\eta = 1 - \frac{T_{B} - T_{C}}{T_{A} - T_{D}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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26. 가스 폭발의 용어 중 DID의 정의에 대하여 가장 올바르게 나타낸 것은?

  1. 격렬한 폭발이 완만한 연소로 넘어갈 때까지의 시간
  2. 어느 온도에서 가열하기 시작하여 발화에 이르기까지의 시간
  3. 폭발 등급을 나타내는 것으로서 가연성 물질의 위험성의 척도
  4. 최초의 완만한 연소로부터 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리
(정답률: 79%)
  • DID(Deflagration to Detonation Distance)는 가스 폭발 시 최초의 완만한 연소(폭연)로부터 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 의미합니다.
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27. 1kWh의 열당량은?

  1. 860 kcal
  2. 632 kcal
  3. 427 kcal
  4. 376 kcal
(정답률: 80%)
  • 전력량 단위인 $1\text{kWh}$를 열량 단위인 $\text{kcal}$로 환산하는 기본 열당량 상수를 적용합니다.
    $$Q = P \times t$$
    $$Q = 1\text{kW} \times 3600\text{s}$$
    $$Q = 860\text{kcal}$$
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28. 위험장소 분류 중 상용의 상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소, 정비·보수 또는 누출 등으로 인하여 종종 가연성가스가 체류하여 위함하게 될 우려가 있는 장소는?

  1. 제0종 위험장소
  2. 제1종 위험장소
  3. 제2종 위험장소
  4. 제3종 위험장소
(정답률: 72%)
  • 가연성 가스가 상용 상태에서 체류하거나 정비·보수 중 누출로 인해 종종 체류하여 위험할 우려가 있는 곳은 제1종 위험장소에 해당합니다.
    오답 노트
    제0종 위험장소: 가스 분위기가 연속적, 장기간 또는 빈번하게 존재하는 장소
    제2종 위험장소: 정상 작동 중 가스 분위기가 조성되지 않을 것으로 예상되며, 생성되어도 짧은 시간만 지속되는 장소
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29. 공기와 연료의 혼합기체의 표시에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 공기비(excess air ratio)는 연공비의 역수와 같다.
  2. 당량비(equivalence ratio)는 실제의 연공비와 이론 연공비의 비로 정의된다.
  3. 연공비(fuel air ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 공기와 연료의 질량비로 정의된다.
  4. 공연비(air fuel ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 연료와 공기의 질량비로 정의된다.
(정답률: 72%)
  • 당량비는 실제의 연공비와 이론 연공비의 비로 정의하는 것이 옳습니다.
    오답 노트
    공기비: 실제 공기량과 이론 공기량의 비
    연공비: 연료와 공기의 질량비
    공연비: 공기와 연료의 질량비
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30. 메탄가스 1Nm3를 완전 연소시키는데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 2.0Nm3
  2. 4.0Nm3
  3. 4.76Nm3
  4. 9.5Nm3
(정답률: 70%)
  • 메탄의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 이론 산소량을 먼저 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)를 이용하여 이론 공기량을 산출합니다.
    $$O_{o} = 2$$
    $$A_{o} = \frac{O_{o}}{0.21} = \frac{2}{0.21}$$
    $$A_{o} = 9.52$$
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31. 전실 화재(Flash Over)의 방지대책으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 천장의 불연화
  2. 폭발력의 억제
  3. 가연물량의 제한
  4. 화원의 억제
(정답률: 65%)
  • 플래시오버(Flash Over)는 실내 전체가 순식간에 화염에 휩싸이는 현상으로, 이를 방지하기 위해 천장의 불연화, 가연물량 제한, 화원 억제 등의 대책을 세웁니다. 폭발력의 억제는 플래시오버의 직접적인 방지대책과는 거리가 멉니다.
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32. 이상기체의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 내부에너지는 온도와 무관하여 체적에 의해서만 결정된다.
  2. 아보가드로의 법칙을 따른다.
  3. 분자의 충돌은 완전탄성체로 이루어진다.
  4. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
(정답률: 77%)
  • 이상기체의 내부에너지는 오직 온도만의 함수이며, 체적과는 무관합니다.
    오답 노트
    아보가드로 법칙, 완전탄성충돌, 일정한 비열비: 모두 이상기체의 기본 구비조건임
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33. 상온, 상압하에서 가연성가스의 폭발에 대한 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 폭발범위가 클수록 위험하다.
  2. 인화점이 높을수록 위험하다.
  3. 연소속도가 클수록 위험하다.
  4. 착화점이 높을수록 안전하다.
(정답률: 83%)
  • 인화점은 점화원에 의해 불이 붙기 시작하는 최저 온도로, 이 온도가 낮을수록 더 낮은 온도에서도 쉽게 불이 붙으므로 훨씬 위험합니다.
    오답 노트
    폭발범위, 연소속도: 클수록 위험함
    착화점: 높을수록 불이 붙기 어려워 안전함
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34. 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 반응물 중의 수증기가 응축되어 물이 되었을 때 25℃에서 –48220 kJ/kg 이다. 이 상태에서 옥탄(g)의 저위발열량은 약 몇 kJ/kg 인가? (단, 25℃ 물의 증발엔탈피[hfg]는 2441.8 kJ/kg 이다.)

  1. 40750
  2. 42320
  3. 44750
  4. 45778
(정답률: 42%)
  • 고위발열량에서 연소 시 생성된 수증기의 응축잠열을 제외하면 저위발열량이 됩니다.
    먼저 옥탄 $1\text{kg}$당 생성되는 수증기량 $x$를 구합니다.
    $$114 : 9 \times 18 = 1 : x$$
    $$x = 1.421$$
    이제 저위발열량 $H_L$을 계산합니다.
    $$H_L = H_H - (x \times h_{fg})$$
    $$H_L = 48220 - (1.421 \times 2441.8)$$
    $$H_L = 44750$$
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35. 다음 중 연소의 3요소를 옳게 나열한 것은?

  1. 가연물, 빛, 열
  2. 가연물, 공기, 산소
  3. 가연물, 산소, 점화원
  4. 가연물, 질소, 단열압축
(정답률: 87%)
  • 연소가 일어나기 위해서는 가연물, 산소, 점화원이라는 세 가지 요소가 반드시 동시에 충족되어야 합니다. 이를 쉽게 '가산점'으로 암기하세요.
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36. 열역학 및 연소에서 사용되는 상수와 그 값이 틀린 것은?

  1. 열의 일상당량 : 4186 J/kcal
  2. 일반 기체상수 : 8314 J/kmol·K
  3. 공기의 기체상수 : 287 J/kg·K
  4. 0℃에서의 물의 증발잠열 : 539 kJ/kg
(정답률: 68%)
  • 열역학 상수의 정확한 값을 묻는 문제입니다. $0^{\circ}C$에서의 물의 증발잠열은 $539\text{kJ/kg}$이 아니라 약 $2501.6\text{kJ/kg}$입니다.
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37. 분자량이 30인 어떤 가스의 정압비열이 0.516 kJ/kg·K 이라고 가정할 때 이 가스의 비열비 k는 약 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.4
  3. 1.8
  4. 2.2
(정답률: 54%)
  • 정압비열과 비열비, 기체상수의 관계식을 이용하여 비열비를 구할 수 있습니다.
    $$C_{p} = \frac{k}{k-1} \times R$$
    $$0.516 = \frac{k}{k-1} \times \frac{8.314}{30}$$
    $$k = 2.16 \approx 2.2$$
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38. 다음 확산호염의 여러 가지 형태 중 대향분류(對向噴流) 확산화염에 해당하는 것은?

(정답률: 81%)
  • 확산화염의 형태 중 연료와 공기가 서로 마주 보며 분출되는 형태인 대향분류 확산화염은 에 해당합니다.
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39. 다음 반응 중 폭굉(detonation) 속도가 가장 빠른 것은?

  1. 2H2 + O2
  2. CH4 + 2O2
  3. C3H8 + 3O2
  4. C38 + 6O2
(정답률: 76%)
  • 수소($H_{2}$)의 폭굉 속도는 약 $1400 \sim 3500\text{m/s}$로, 다른 가연성 가스들에 비해 상대적으로 매우 빠른 특성을 가집니다.
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40. 액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/kg인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370 kJ/kg이고, 기체상태의 생성엔탈피는 각각 C3H8 -103909 kJ/kmol, CO2 -393757 kJ/kmol 액체 및 기체상태 H2O는 각각 –286010 kJ/kmol, -241971 kJ/kmol 이다.)

  1. 44
  2. 46
  3. 50
  4. 2205
(정답률: 50%)
  • 연소 반응식의 생성엔탈피 차이를 이용하여 연료 1kg당 고발열량을 계산합니다.
    $$Q = \frac{(\sum H_{product}) - (\sum H_{reactant})}{M \times 1000}$$
    $$Q = \frac{(393757 \times 3) + (286010 \times 4) - 103909}{44 \times 1000}$$
    $$Q = 50.486$$
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3과목: 가스설비

41. 다음 그림에서 보여주는 관이음재의 명칭은?

  1. 소켓
  2. 니플
  3. 부싱
  4. 캡
(정답률: 79%)
  • 제시된 이미지 는 양 끝단에 수나사가 있어 관과 관을 연결하는 니플의 형상입니다.
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42. 결정 조직이 거칠은 것을 미세화하여 조직을 균일하게 하고 조직의 변형을 제거하기 위하여 균일하게 가열한 후 공기 중에서 냉각하는 열처리 방법은?

  1. 퀀칭
  2. 노말라이징
  3. 어닐링
  4. 템퍼링
(정답률: 71%)
  • 결정 조직을 미세화하여 조직을 균일하게 하고 변형을 제거하기 위해 가열 후 공기 중에서 냉각하는 열처리 방법은 노말라이징(불림)입니다.
    오답 노트
    퀀칭: 강도 및 경도 증가
    어닐링: 내부응력 제거 및 조직 연화
    템퍼링: 연성, 인장강도 부여 및 내부응력 제거
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43. 고압가스 제조 장치의 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온, 건조 상태의 염소가스에는 보통강을 사용한다.
  2. 암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리를 사용한다.
  3. 저온에서 사용되는 비철금속 재료는 동, 니켈 강을 사용한다.
  4. 암모니아 합성탑 내부의 재료에는 18-8 스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 74%)
  • 암모니아는 구리와 반응하여 부식을 일으키며, 아세틸렌은 구리와 반응 시 화합폭발의 위험이 있어 배관 재료로 구리를 사용해서는 안 됩니다.
    오답 노트
    상온 건조 상태의 염소가스: 탄소강(보통강) 사용 가능
    저온 비철금속 재료: 동, 니켈 강 사용(저온취성에 강함)
    암모니아 합성탑 내부: 18-8 스테인리스강 사용
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44. 가스 액화분리장치의 구성기기 중 왕복동식 팽창기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고압식 액체산소분리장치, 수소액화장치, 헬륨액화기 등에 사용된다.
  2. 흡입압력은 저압에서 고압(20MPa)까지 범위가 넓다.
  3. 팽창기의 효율은 85~90%로 높다.
  4. 처리 가스량이 1000m3/h 이상의 대량이면 다기통이 된다.
(정답률: 69%)
  • 왕복동식 팽창기는 팽창비가 약 40 정도로 크지만, 효율은 60~65% 정도로 낮은 편입니다. 따라서 팽창기의 효율은 85~90%로 높다는 설명은 틀린 내용입니다.
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45. 자동정체식 조정기를 사용할 때의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 잔류액이 거의 없어질 때까지 가스를 소비할 수 있다.
  2. 전체 용기의 개수가 수동절체식보다 적게 소요된다.
  3. 용기교환 주기를 길게 할 수 있다.
  4. 일체형을 사용하면 다단 감압식보다 배관의 압력손실을 크게 해도 된다.
(정답률: 66%)
  • 자동절체식 조정기는 잔류액을 최대한 소비할 수 있고 용기 개수를 줄이며 교환 주기를 길게 할 수 있는 장점이 있습니다. 하지만 일체형을 사용한다고 해서 배관의 압력손실을 크게 해도 된다는 것은 옳지 않으며, 오히려 압력손실을 최소화하는 분리형 구조가 유리합니다.
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46. 피스톤 행정용량 0.00248 m3, 회전수 175rpm의 압축기로 1시간에 토출구로 92kg/h의 가스가 통과하고 있을 때 가스의 토출효율은 약 몇 % 인가? (단, 토출가스 1kg을 흡입한 상태로 환산한 체적은 0.189 m3 이다.)

  1. 66.8
  2. 70.2
  3. 76.8
  4. 82.2
(정답률: 39%)
  • 압축기의 이론적 토출량과 실제 토출량의 비율을 통해 토출효율을 계산합니다.
    $$V_{theory} = V_{stroke} \times N \times 60$$
    $$V_{theory} = 0.00248 \times 175 \times 60 = 26.04$$
    이론적 질량 유량 $\dot{m}_{theory}$는 비체적 $v$로 나누어 구합니다.
    $$\dot{m}_{theory} = \frac{V_{theory}}{v}$$
    $$\dot{m}_{theory} = \frac{26.04}{0.189} = 137.78$$
    최종 토출효율 $\eta$는 실제 토출량을 이론적 질량 유량으로 나누어 계산합니다.
    $$\eta = \frac{\dot{m}_{actual}}{\dot{m}_{theory}} \times 100$$
    $$\eta = \frac{92}{137.78} \times 100 = 66.8$$
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47. 도시가스사업법에서 정의한 가스를 제조하여 배관을 통하여 공급하는 도시가스가 아닌 것은?

  1. 석유가스
  2. 나프타부생가스
  3. 석탄가스
  4. 바이오가스
(정답률: 68%)
  • 도시가스사업법상 도시가스는 천연가스, 석유가스, 나프타부생가스, 바이오가스, 합성천연가스 및 메탄이 주성분인 가스를 말합니다. 석탄가스는 여기에 포함되지 않습니다.
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48. 수소화염 또는 산소·아세틸렌 화염을 사용하는 시설 중 분기되는 각각의 배관에 반드시 설치해야 하는 장치는?

  1. 역류방지장치
  2. 역화방지장치
  3. 긴급이송장치
  4. 긴급차다장치
(정답률: 79%)
  • 수소화염이나 산소·아세틸렌 화염 사용 시설에서는 화염이 배관 내부로 역류하여 폭발하는 것을 방지하기 위해 분기되는 각각의 배관에 역화방지장치를 반드시 설치해야 합니다.
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49. 가스 액화 사이클의 종류가 아닌 것은?

  1. 클라우드식
  2. 필립스식
  3. 크라시우스식
  4. 린데식
(정답률: 62%)
  • 가스 액화 사이클은 줄-톰슨 효과나 단열 팽창을 이용하며, 대표적으로 클라우드식, 필립스식, 린데식 등이 있습니다. 크라시우스식은 가스 액화 사이클에 해당하지 않습니다.
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50. 왕복식 압축기의 연속적인 용량제어 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 바이패스 밸브에 의한 조정
  2. 회전수를 변경하는 방법
  3. 흡입 주밸브를 폐쇄하는 방법
  4. 베인 컨트롤에 의한 방법
(정답률: 66%)
  • 베인 컨트롤에 의한 방법은 왕복식 압축기가 아니라 원심식 압축기의 용량제어 방법에 해당합니다.
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51. 적화식 버너의 특징으로 틀린 것은?

  1. 불완전연소가 되기 쉽다.
  2. 고온을 얻기 힘들다.
  3. 넓은 연소실이 필요하다.
  4. 1차 공기를 취할 때 역화 우려가 있다.
(정답률: 53%)
  • 적화식 버너는 가스를 대기 중에 분출하여 연소시키므로 연소 반응이 완만하여 역화의 염려가 적은 것이 특징입니다.
    오답 노트
    불완전연소가 되기 쉽다, 고온을 얻기 힘들다, 넓은 연소실이 필요하다: 모두 적화식 버너의 실제 특징입니다.
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52. 도시가스 배관에서 가스 공급이 불량하게 되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배관의 파손
  2. Terminal Box의 불량
  3. 정압기의 고장 또는 능력부족
  4. 배관 내의 물의 고임, 녹으로 인한 폐쇄
(정답률: 81%)
  • 배관 파손, 정압기 고장, 배관 내 이물질로 인한 폐쇄는 가스 공급에 직접적인 영향을 주는 원인이지만, Terminal Box는 전기방식시설의 전위 측정용 단자함이므로 가스 공급 불량과는 거리가 멉니다.
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53. 고압가스의 분출 시 정전기가 가장 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 다성분의 혼합가스인 경우
  2. 가스의 분자량이 작은 경우
  3. 가스가 건조해 있을 경우
  4. 가스 중에 액체나 고체의 미립자가 섞여있는 경우
(정답률: 67%)
  • 개구부를 통해 가스가 분출될 때, 가스 중에 액체나 고체의 미립자가 섞여 있으면 마찰에 의한 분출대전이 일어나 정전기가 발생하기 쉽습니다.
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54. 1호당 1일 평균 가스 소비량이 1.44 kg/day 이고 소비자 호수가 50호 라면 피크시의 평균가스 소비량은? (단, 피크 시의 평균 가스 소비율은 17% 이다.)

  1. 10.18 kg/h
  2. 12.24 kg/h
  3. 13.42 kg/h
  4. 14.36 kg/h
(정답률: 66%)
  • 1일 1호당 소비량에 총 호수와 피크 시 소비율을 곱하여 시간당 평균 소비량을 계산합니다.
    $$\text{피크 소비량} = \text{1일 1호 소비량} \times \text{호수} \times \text{피크 소비율}$$
    $$\text{피크 소비량} = 1.44 \times 50 \times 0.17$$
    $$\text{피크 소비량} = 12.24$$
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55. 전기방식법 중 외부전원법의 특징이 아닌 것은?

  1. 전압, 전류의 조정이 용이하다.
  2. 전식에 대해서도 방식이 가능하다.
  3. 효과범위가 넓다.
  4. 다른 매설 금속체의 장해가 없다.
(정답률: 67%)
  • 외부전원법은 전압과 전류 조정이 쉽고 효과 범위가 넓으며 전식 방식이 가능하지만, 다른 매설 금속체에 전식 장해를 줄 수 있어 이에 대한 검토가 반드시 필요합니다.
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56. 고압가스 탱크의 수리를 위하여 내부가스를 배출하고 불활성가스로 치환하여 다시 공기로 치환하였다. 내부의 가스를 분석한 결과 탱크 안에서 용접작업을 해도 되는 경우는?

  1. 산소 20%
  2. 질소 85%
  3. 수소 5%
  4. 일산화탄소 4000ppm
(정답률: 82%)
  • 탱크 내부 용접 작업 시 안전 기준은 산소 농도가 $18\%$이상 $22\%$이하, 가연성 가스는 폭발하한의 $0.25$이하, 독성 가스는 허용농도 이하여야 합니다. 따라서 산소 $20\%$는 안전 범위에 해당하여 작업이 가능합니다.
    오답 노트
    질소 $85\%$: 산소 농도가 $15\%$ 수준으로 산소 부족
    수소 $5\%$: 폭발하한 $4\%$의 $0.25$배인 $1\%$이하여야 함
    일산화탄소 $4000\text{ppm}$: 허용농도 $50\text{ppm}$을 초과함
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57. 성능계수가 3.2인 냉동기가 10ton의 냉동을 위하여 공급하여야 할 동력은 약 몇 kW 인가?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 47%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)를 이용하여 냉동능력을 동력으로 환산하는 문제입니다.
    $$W = \frac{Q}{COP}$$
    $$W = \frac{10 \times 3320}{3.2 \times 860}$$
    $$W = 12.06$$
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58. LPG를 이용한 가스 공급방식이 아닌 것은?

  1. 변성혼입방식
  2. 공기혼합방식
  3. 직접혼입방식
  4. 가압혼입방식
(정답률: 50%)
  • LPG 공급방식은 변성혼입방식, 공기혼합방식, 직접혼입방식 등이 있으며, 가압혼입방식은 LPG 공급방식에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    변성혼입방식: 부탄을 고온 촉매로 분해하여 저급탄화수소로 변성시켜 공급
    공기혼합방식: 공기를 혼합하여 재액화 억제 및 연소 효율 증대
    직접혼입방식: 기화한 가스를 그대로 사용
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59. 가스의 연소기구가 아닌 것은?

  1. 피셔식 버너
  2. 적화식 버너
  3. 분젠식 버너
  4. 전1차공기식 버너
(정답률: 66%)
  • 가스 연소기구는 공기 혼합 방식에 따라 적화식, 분젠식, 전1차공기식 버너 등으로 구분하며, 피셔식 버너는 이에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    적화식 버너: 예혼합 없이 공기 중 산소로 연소
    분젠식 버너: 1차 공기를 혼입하고 주변 2차 공기를 이용해 연소
    전1차공기식 버너: 연소 공기를 모두 1차 공기에 의존
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60. 용기내장형 액화석유가스 난방기용 용접용기에서 최고 충전압력이란 몇 MPa를 말하는가?

  1. 1.25 MPa
  2. 1.5 MPa
  3. 2 MPa
  4. 2.6 MPa
(정답률: 57%)
  • 용기내장형 액화석유가스 난방기용 용접용기의 압력 기준은 최고 충전압력 $1.5\text{ MPa}$, 내압시험압력 $2.6\text{ MPa}$, 기밀시험압력 $1.5\text{ MPa}$입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스 충전용기를 차량에 적재 운반할 때의 기준으로 틀린 것은?

  1. 충돌을 예방하기 위하여 고무링을 씌운다.
  2. 모든 충전용기는 적재함에 넣어 세워서 적재한다.
  3. 충격을 방지하기 위하여 완충판 등을 갖추고 사용한다.
  4. 독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일 차량 적재함에 운반하지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 압축가스 충전용기의 경우, 용기의 형태나 운반차량의 구조상 세워서 적재하는 것이 곤란할 때는 적재함 높이 이내로 눕혀서 적재할 수 있습니다.
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62. 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공질물을 고루 채워야 하는데, 이 때 다공질물의 다공도 상한 값은?

  1. 72% 미만
  2. 85% 미만
  3. 92% 미만
  4. 98% 미만
(정답률: 75%)
  • 아세틸렌 용기 내 다공질물의 다공도 기준은 하한 75% 이상, 상한 92% 미만으로 규정되어 있습니다.
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63. 액화산소 저장탱크 저장능력이 2000m3일 때 방류둑의 용량은 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1200m3
  2. 1800m3
  3. 2000m3
  4. 2200m3
(정답률: 58%)
  • 액화산소와 같은 고압가스 저장탱크의 방류둑 용량은 저장능력 상당용적의 60% 이상으로 설정해야 합니다.
    $$V = C \times 0.6$$
    $$V = 2000 \times 0.6$$
    $$V = 1200$$
    따라서 방류둑의 용량은 $1200\text{m}^3$이상이어야 합니다.
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64. 초저온 용기의 신규 검사 시 다른 용접용기 검사 항목과 달리 특별히 시험하여야 하는 검사 항목은?

  1. 압궤시험
  2. 인장시험
  3. 굽힘시험
  4. 단열성능시험
(정답률: 71%)
  • 초저온 용기는 극저온 상태의 액체 가스를 저장해야 하므로, 외부 열 침입을 막는 단열 성능을 확인하는 단열성능시험이 필수적인 특별 검사 항목입니다.
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65. 압력을 가하거나 온도를 낮추면 가장 쉽게 액화하는 가스는?

  1. 산소
  2. 천연가스
  3. 질소
  4. 프로판
(정답률: 73%)
  • 가스는 비점(끓는점)이 높을수록 압력을 가하거나 온도를 낮추었을 때 더 쉽게 액화됩니다. 프로판의 비점이 $-42.1^{\circ}C$로 제시된 보기 중 가장 높으므로 가장 쉽게 액화합니다.
    오답 노트
    산소: $-183^{\circ}C$ 천연가스: $-161.5^{\circ}C$ 질소: $-196^{\circ}C$
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66. 액화석유가스용 소형저장탱크의 설치장소의 기준으로 틀린 것은?

  1. 지상설치식으로 한다.
  2. 액화석유가스가 누출한 경우 체류하지 않도록 통풍이 좋은 장소에 설치한다.
  3. 전용탱크실로 하여 옥외에 설치한다.
  4. 건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
(정답률: 63%)
  • 소형저장탱크를 전용탱크실에 설치하는 경우에는 반드시 옥외에 설치해야 하는 것은 아니며, 옥외에 설치하지 않을 수 있습니다.
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67. 염소와 동일 차량에 적재하여 운반하여도 무방한 것은?

  1. 산소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 수소
(정답률: 74%)
  • 염소는 암모니아, 수소, 아세틸렌과 같은 가연성 또는 반응성 가스와 혼합 적재해서는 안 됩니다. 따라서 산소는 함께 운반하여도 무방합니다.
    오답 노트
    아세틸렌, 암모니아, 수소: 염소와 혼합 적재 금지 대상
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68. 폭발 상한값은 수소 폭발 하한값은 암모니아와 가장 유사한 가스는?

  1. 에탄
  2. 일산화탄소
  3. 산화프로필렌
  4. 메틸아민
(정답률: 60%)
  • 각 가스의 폭발 범위(VOL, %)를 비교하여 폭발 하한값이 암모니아($15\sim28\%$)와 유사하고, 폭발 상한값이 수소($4\sim75\%$)와 유사한 가스를 찾는 문제입니다.
    일산화탄소의 폭발 범위는 $12.5\sim74\%$로, 하한값은 암모니아와, 상한값은 수소와 가장 근접합니다.
    오답 노트
    에탄: $3\sim12.5\%$ 산화프로필렌: $1.85\sim36.25\%$ 메틸아민: $4.9\sim20.7\%$
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69. 도시가스사업법에서 요구하는 전문교육 대상자가 아닌 것은?

  1. 도시가스사업자의 안전관리책임자
  2. 특정가스사용시설의 안전관리책임자
  3. 도시가스사업자의 안전점검원
  4. 도시가스사업자의 사용시설점검원
(정답률: 67%)
  • 도시가스사업법상 전문교육 대상자는 도시가스사업자의 안전관리책임자, 안전관리원, 안전점검원 및 특정가스사용시설의 안전관리책임자입니다.
    오답 노트
    도시가스사업자의 사용시설점검원: 특별교육 대상자임
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70. 독성가스 배관용 밸브 제조의 기준 중 고압가스안전관리법의 적용대상 밸브종류가 아닌 것은?

  1. 니들밸브
  2. 게이트밸브
  3. 체크밸브
  4. 볼밸브
(정답률: 63%)
  • 고압가스안전관리법의 적용을 받는 독성가스 배관용 밸브 종류에는 볼밸브, 글로브밸브, 게이트밸브, 체크밸브 및 콕이 포함됩니다. 따라서 니들밸브는 해당 적용 대상 밸브 종류에 해당하지 않습니다.
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71. 용기에 의한 액화석유가스저장소에서 액화석유가스의 충전용기 보관실에 설치하는 환기구의 통풍가능 면적의 합계는 바닥면적 1m2마다 몇 cm2 이상이어야 하는가?

  1. 250cm2
  2. 300cm2
  3. 400cm2
  4. 650cm2
(정답률: 65%)
  • 액화석유가스(LPG) 저장소의 충전용기 보관실 환기구 설치 기준에 따라, 통풍가능 면적의 합계는 바닥면적 $1\text{m}^2$ 당 $300\text{cm}^2$이상으로 설치해야 합니다.
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72. 저장탱크에 가스를 충전할 때 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 않도록 충전해야 하는 이유는?

  1. 액의 요동을 방지하기 위하여
  2. 충격을 흡수하기 위하여
  3. 온도에 따른 액 팽창이 현저히 커지므로 안전공간을 유지하기 위하여
  4. 추가로 충전할 때를 대비하기 위하여
(정답률: 83%)
  • 가스는 온도 상승 시 부피가 급격히 팽창하는 성질이 있습니다. 따라서 온도 변화에 따른 액 팽창이 현저히 커지므로 안전공간을 유지하기 위하여 내용적의 90%까지만 충전하여 탱크의 파손이나 폭발을 방지해야 합니다.
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73. 독성가스를 차량으로 운반할 때에는 보호장비를 비치하여야 한다. 압축가스의 용적이 몇 m3 이상일 때 공기호흡기를 갖추어야 하는가?

  1. 50m3
  2. 100m3
  3. 500m3
  4. 1000m3
(정답률: 53%)
  • 독성가스를 차량으로 운반할 때 공기호흡기를 갖추어야 하는 압축가스의 용적 기준은 $100\text{m}^3$이상(또는 중량 $1000\text{kg}$이상)입니다.
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74. 가스안전 위험성 평가기법 중 정량적 평가에 해당되는 것은?

  1. 체크리스트기법
  2. 위험과 운전분석기법
  3. 작업자실수 분석기법
  4. 사고예상질문 분석기법
(정답률: 65%)
  • 위험성 평가기법 중 작업자실수 분석기법(HEA)은 수치적으로 위험도를 산출하는 정량적 평가기법에 해당합니다.
    오답 노트
    체크리스트기법, 위험과 운전분석기법, 사고예상질문 분석기법: 정성적 평가기법
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75. 고압가스 특정제조시설에서 에어졸 제조의 기준으로 틀린 것은?

  1. 에어졸 제조는 그 성분 배합비 및 1일에 제조하는 최대수량을 정하고 이를 준수한다.
  2. 금속제의 용기는 그 두께가 0.125mm 이상이고 내용물로 인한 부식을 방지할 수 있는 조치를 한다.
  3. 용기는 40℃에서 용기 안의 가스압력의 1.2배의 압력을 가할 때 파열되지 않는 것으로 한다.
  4. 내용적이 100cm3을 초과하는 용기는 그 용기의 제조자의 명칭 또는 기호가 표시되어 있는 것으로 한다.
(정답률: 56%)
  • 에어졸 용기의 내압 시험 기준은 $40^{\circ}C$가 아니라 $50^{\circ}C$에서 실시하며, 가스압력의 $1.5$배에서 변형되지 않고 $1.8$배의 압력을 가했을 때 파열되지 않아야 합니다.
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76. 일반도시가스공급시설에 설치된 압력조정기는 매 6개월에 1회 이상 안전점검을 실시한다. 압력조정기의 점검기준으로 틀린 것은?

  1. 입구압력을 측정하고 입구압력이 명판에 표시된 입구압력 범위 이내인지 여부
  2. 격납상자 내부에 설치된 압력조정기는 격납상자의 견고한 고정 여부
  3. 조정기의 몸체와 연결부의 가스누출 유무
  4. 필터 또는 스트레이너의 청소 및 손상 유무
(정답률: 53%)
  • 도시가스공급시설 압력조정기 안전점검 시에는 입구압력이 아니라 출구압력을 측정하여 명판에 표시된 출구압력 범위 이내로 공급되는지를 확인해야 합니다.
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77. 용기에 의한 액화석유가스 저장소의 저장설비 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 용기보관실 설치 시 저장설비는 용기집합식으로 하지 아니한다.
  2. 용기보관실은 사무실과 구분하여 동일한 부지에 설치한다.
  3. 실외저장소 설치 시 충전용기와 잔가스 용기의 보관장소는 1.5m 이상의 거리를 두어 구분하여 보관한다.
  4. 실외저장소 설치 시 바닥으로부터 2m 이내의 배수시설이 있을 경우에는 방수재료로 이중으로 덮는다.
(정답률: 52%)
  • 실외저장소 설치 시 바닥으로부터 배수시설이 있을 경우 방수재료로 이중으로 덮어야 하는 기준 거리는 $2m$가 아니라 $3m$이내여야 합니다.
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78. 불화수소(HF) 가스를 물에 흡수시킨 물질을 저장하는 용기로 사용하기에 가장 부적절한 것은?

  1. 납용기
  2. 유리용기
  3. 강용기
  4. 스테인리스용기
(정답률: 78%)
  • 불화수소(HF)는 반응성이 매우 강해 유리를 부식시키고 녹이는 성질이 있으므로 유리용기를 저장 용기로 사용하는 것은 매우 부적절합니다.
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79. 고압가스용 용접용기의 반타원체형 경판의 두께 계산식은 다음과 같다. m을 올바르게 설명한 것은?

  1. 동체의 내경과 외경비
  2. 강판 중앙단곡부의 내경과 경판둘레의 단곡부 내경비
  3. 반타원체형 내면의 장축부와 단축부의 길이의 비
  4. 경판 내경과 경판 장축부의 길이의 비
(정답률: 60%)
  • 반타원체형 경판의 두께 계산식 $\text{t} = \frac{PDV}{2S\eta - 0.2P} + C$에서 $V = \frac{2 + m^2}{6}$ 일 때, 변수 $m$은 반타원체형 내면의 장축부와 단축부의 길이의 비를 의미합니다.
    $$\text{t} = \frac{PDV}{2S\eta - 0.2P} + C$$
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80. 일반 용기의 도색이 잘못 연결된 것은?

  1. 액화염소 - 갈색
  2. 아세틸렌 - 황색
  3. 액화탄산가스 - 회색
  4. 액화암모니아 – 백색
(정답률: 67%)
  • 액화탄산가스의 일반 용기 도색은 청색입니다. 회색은 의료용 용기에 사용되는 색상입니다.
    오답 노트
    액화염소: 갈색 맞음
    아세틸렌: 황색 맞음
    액화암모니아: 백색 맞음
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5과목: 가스계측기기

81. 다음 중 측온 저항체의 종류가 아닌 것은?

  1. Hg
  2. Ni
  3. Cu
  4. Pt
(정답률: 67%)
  • 측온 저항체로 주로 사용되는 금속 재료는 백금(Pt), 니켈(Ni), 동(Cu)입니다. 수은(Hg)은 액체 금속으로 저항체로 사용되지 않습니다.
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82. 기체크로마토그래피법의 검출기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불꽃이온화 검출기는 감도가 낮다.
  2. 전자포획 검출기는 선형 감응범위가 아주 우수하다.
  3. 열전도도 검출기는 유기 및 무기화학종에 모두 감응하고 용질이 파괴되지 않는다.
  4. 불꽃광도 검출기는 모든 물질에 적용된다.
(정답률: 50%)
  • 열전도도 검출기는 유기 및 무기화학종 모두에 감응하며, 시료가 파괴되지 않는 비파괴 검출기라는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    불꽃이온화 검출기는 감도가 높음
    전자포획 검출기는 선형 감응범위가 좁음
    불꽃광도 검출기는 특정 원소(인, 황 등)를 선택적으로 검출함
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83. 다음 보기에서 설명하는 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 루트미터
  3. 습식가스미터
  4. 오리피스미터
(정답률: 68%)
  • 의 설명처럼 설치 공간을 적게 차지하고, 대용량 가스 측정에 적당하며, 고압 가스에서도 사용 가능한 가스미터는 루트미터입니다.
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84. 내경 70mm의 배관으로 어떤 양의 물을 보냈더니 배관 내 유속이 3m/s이었다. 같은 양의 물을 내경 50mm의 배관으로 보내면 배관 내 유속은 약 몇 m/s가 되는가?

  1. 2.56
  2. 3.67
  3. 4.20
  4. 5.88
(정답률: 62%)
  • 유량이 일정할 때 유속은 배관 단면적에 반비례하며, 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 유속은 지름의 제곱에 반비례합니다.
    $$V_2 = V_1 \times (D_1 / D_2)^2$$
    $$V_2 = 3 \times (70 / 50)^2$$
    $$V_2 = 5.88$$
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85. 용량범위가 1.5~200m3/h 일반 수용가에 널리 사용되는 가스미터는?

  1. 루트미터
  2. 습식가스미터
  3. 델터미터
  4. 막식가스미터
(정답률: 63%)
  • 일반 수용가에서 널리 사용되며, 용량 범위가 $1.5 \sim 200\text{m}^3/\text{h}$인 가스미터는 막식가스미터입니다.
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86. 다음 보기에서 설명하는 열전대 온도계(Thermo electric thermometer)의 종류는?

  1. 백금 – 백금·로듐
  2. 크로멜 - 알루멜
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 구리 – 콘스탄탄
(정답률: 59%)
  • 제시된 이미지 의 특징인 우수한 기전력 특성, 저렴한 가격, 환원성 분위기에 강하고 수분 포함 산화성 분위기에 약한 성질, 그리고 수소와 일산화탄소 사용 가능 여부는 철 - 콘스탄탄 열전대의 핵심 특성입니다.
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87. 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제하는데 가장 효과적인 제어동작은?

  1. 뱅뱅동작
  2. 비례동작
  3. 적분동작
  4. 미분동작
(정답률: 56%)
  • 미분동작은 조작량이 동작신호의 변화율(미분치)에 비례하는 동작으로, 급격한 변화를 억제하여 진동을 제어하고 시스템을 빠르게 안정시키는 데 가장 효과적입니다.
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88. 변화되는 목표치를 측정하면서 제어량을 목표치에 맞추는 자동제어 방식이 아닌 것은?

  1. 추종 제어
  2. 비율 제어
  3. 프로그램 제어
  4. 정치 제어
(정답률: 66%)
  • 정치 제어는 목표값이 일정하게 유지되는 상태에서 제어량을 맞추는 방식이므로, 변화하는 목표치를 추종하는 제어 방식이 아닙니다.
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89. 스프링식 저울에 물체의 무게가 작용되어 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 물체의 무게를 지시하는 눈금으로 무게를 측정하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 영위법
  2. 치환법
  3. 편위법
  4. 보상법
(정답률: 74%)
  • 측정 대상의 힘이나 무게에 의해 검출기의 지침이 0점으로부터 일정 거리만큼 이동(편위)하여 그 양으로 값을 측정하는 방식을 편위법이라고 합니다.
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90. 막식가스미터에서 발생할 수 있는 고장의 형태 중 가스미터에 감도 유량을 흘렸을 때, 미터 지침의 시도(示度)에 변화가 나타나지 않는 고장을 의미하는 것은?

  1. 감도불량
  2. 부동
  3. 불통
  4. 기차불량
(정답률: 48%)
  • 감도유량을 통과시켰음에도 불구하고 지침의 시도 변화가 나타나지 않는 고장 상태를 감도불량이라고 합니다.
    오답 노트
    부동: 가스는 통과하지만 지침이 작동하지 않는 고장
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91. 화학분석법 중 요오드(I)적정법은 주로 어떤 가스를 정량하는데 사용되는가?

  1. 일산화탄소
  2. 아황산가스
  3. 황화수소
  4. 메탄
(정답률: 57%)
  • 요오드 적정법은 요오드 표준용액을 사용하여 황화수소를 정량하는 직접법이나, 유리된 요오드를 티오황산 나트륨 용액으로 적정하여 산소를 산출하는 간접법에 사용됩니다.
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92. 측정치가 일정하지 않고 분포 현상을 일으키는 흩어짐(dispersion)이 원인이 되는 오차는?

  1. 개인오차
  2. 환경오차
  3. 이론오차
  4. 우연오차
(정답률: 71%)
  • 측정값이 일정하지 않고 무작위로 분포하며 발생하는 흩어짐(dispersion) 현상은 우연오차의 전형적인 특징입니다.
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93. 부르동(Bourdon)관 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 높은 압력은 측정할 수 있지만 정도는 좋지 않다.
  2. 고압용 부르동관의 재질은 니켈강이 사용된다.
  3. 탄성을 이용하는 압력계이다.
  4. 부르동관의 선단은 압력이 상승하면 수축되고, 낮아지면 팽창한다.
(정답률: 58%)
  • 부르동관은 탄성을 이용한 압력계로, 관 내부의 압력이 상승하면 팽창하고 압력이 낮아지면 수축하는 원리를 이용합니다.
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94. 수소의 품질검사에 이용되는 분석방법은?

  1. 오르자트법
  2. 산화 연소법
  3. 인화법
  4. 파라듐블랙에 의한 흡수법
(정답률: 63%)
  • 수소의 품질 검사 및 순도 측정에는 오르자트법이 사용되며, 시약으로는 피로갈롤이나 하이드로 설파이드가 이용됩니다.
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95. 상대습도가 30%이고, 압력과 온도가 각각 1.1bar, 75℃인 습공기가 100m3/h로 공정에 유입될 때 물습도(mol H2O/mol Dry Air)는? (단, 75℃에서 포화수증기압은 289mmHg이다.)

  1. 0.017
  2. 0.117
  3. 0.129
  4. 0.317
(정답률: 45%)
  • 상대습도와 포화수증기압을 이용해 수증기 분압을 구한 뒤, 전압과의 관계를 통해 몰습도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Y = \frac{P_v}{P - P_v}$$
    ② [숫자 대입] $$Y = \frac{289 \times 0.3}{825.067 - (289 \times 0.3)}$$
    ③ [최종 결과] $$Y = 0.117$$
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96. 다음 중 액면 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 플로트식
  2. 압력식
  3. 정전용량식
  4. 박막식
(정답률: 52%)
  • 액면 측정 방법은 직접식(직관식, 플로트식, 검척식)과 간접식(압력식, 초음파식, 정전용량식, 방사선식 등)으로 구분됩니다. 박막식은 액면 측정 방법이 아닙니다.
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97. 다음 가스분석 방법 중 성질이 다른 하나는?

  1. 자동화학식
  2. 열전도율법
  3. 밀도법
  4. 기체크로마토그래피법
(정답률: 53%)
  • 가스 분석 방법은 분석 원리에 따라 화학적 분석과 물리적 분석으로 나뉩니다. 자동화학식은 화학 반응을 이용한 화학적 분석법이며, 열전도율법, 밀도법, 기체크로마토그래피법은 모두 물리적 성질을 이용한 물리적 분석법입니다.
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98. 제백(seebeck)효과의 원리를 이용한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 서미스터 온도계
  3. 팽창식 온도계
  4. 광전관 온도계
(정답률: 77%)
  • 제백 효과는 서로 다른 두 금속의 접점 양단에 온도 차이가 있을 때 기전력이 발생하는 현상이며, 이를 이용한 것이 열전대 온도계입니다.
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99. 머무른 시간 407초, 길이 12.2m인 컬럼에서의 띠너비를 바닥에서 측정하였을 때 13초이었다. 이 때 단높이는 몇 mm인가?

  1. 0.58
  2. 0.68
  3. 0.78
  4. 0.88
(정답률: 35%)
  • 이론단수($N$)를 먼저 구한 뒤, 전체 컬럼 길이를 이론단수로 나누어 단높이($HETP$)를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$N = 16 \times (\frac{T}{B})^2, HETP = \frac{L}{N}$$
    ② [숫자 대입] $$N = 16 \times (\frac{407}{13})^2, HETP = \frac{12.2 \times 10^3}{15682.75}$$
    ③ [최종 결과] $$HETP = 0.78$$
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100. 헴펠식 가스분석법에서 흡수·분리되지 않는 성분은?

  1. 이산화탄소
  2. 수소
  3. 중탄화수소
  4. 산소
(정답률: 65%)
  • 헴펠식 가스분석법은 가스 성분을 특정 흡수액으로 순차적으로 흡수시켜 분리하는 방법으로, 이산화탄소, 중탄화수소, 산소, 일산화탄소 순으로 흡수·분리됩니다. 수소는 이 과정에서 흡수되지 않고 남게 됩니다.
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