가스기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

가스기사
(2021-05-15 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 다음과 같은 일반적인 베르누이의 정리에 적용되는 조건이 아닌 것은?

  1. 정상 상태의 흐름이다.
  2. 마찰이 없는 흐름이다.
  3. 직선관에서만의 흐름이다.
  4. 같은 유선상에 있는 흐름이다.
(정답률: 82%)
  • 베르누이 정리는 유선상의 정상 상태, 비압축성, 마찰 없는 이상유체의 흐름을 전제로 합니다. 따라서 직선관에서만 흐름이 적용된다는 조건은 베르누이 정리의 필수 조건이 아닙니다.
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2. 압력계의 눈금이 1.2MPa를 나타내고 있으며 대기압이 720mmHg 일 때 절대압력은 몇 kPa 인가?

  1. 720
  2. 1200
  3. 1296
  4. 1301
(정답률: 76%)
  • 절대압력은 측정된 게이지 압력에 현재의 대기압을 더하여 계산합니다.
    $$P_{abs} = P_{gauge} + P_{atm}$$
    $$P_{abs} = 1200 + \frac{720}{760} \times 101.33$$
    $$P_{abs} = 1296$$
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3. 냇물을 건널 때 안전을 위하여 일반적으로 물의 폭이 넓은 곳으로 건너간다. 그 이유는 폭이 넓은 곳에서는 유속이 느리기 때문이다. 이는 다음 중 어느 원리와 가장 관계가 깊은가?

  1. 연속방정식
  2. 운동량방정식
  3. 베르누이의 방정식
  4. 오일러의 운동방정식
(정답률: 73%)
  • 유체의 흐름에서 각 지점의 유량이 일정하다는 원리를 이용합니다. 유량은 단면적과 속도의 곱으로 표현되므로, 폭이 넓어 단면적이 커지면 유속은 상대적으로 느려지게 됩니다.
    $$Q = A \times v$$
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4. 수차의 효율을 η, 수차의 실제 출력을 L[PS], 수량을 Q[m3/s]라 할 때, 유효낙차 H[m]를 구하는 식은?

(정답률: 70%)
  • 수차의 실제 출력 $L$은 이론 출력에 효율 $\eta$를 곱한 값이며, 이를 유효낙차 $H$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$L = \frac{1000 \times H \times Q}{75} \times \eta$$
    $$L = 13.3 H Q \eta$$
    $$H = \frac{L}{13.3 \eta Q}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 펌프의 회전수를 n[rpm], 유량을 Q[m3/min], 양정을 H[m]라 할 때 펌프의 비교회전도 ns를 구하는 식은?

(정답률: 70%)
  • 펌프의 비교회전도 $n_s$는 펌프의 형상을 결정하는 지표로, 회전수 $n$, 유량 $Q$, 양정 $H$의 관계식으로 정의됩니다.
    정답은 이며, 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$n_s = n \frac{\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$$
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6. 원관 내 유체의 흐름에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로 층류는 레이놀즈수가 약 2100 이하인 흐름이다.
  2. 일반적으로 난류는 레이놀즈수가 약 4000 이상인 흐름이다.
  3. 일반적으로 관 중심부의 유속은 평균유속보다 빠르다.
  4. 일반적으로 최대속도에 대한 평균속도의 비는 난류가 층류보다 작다.
(정답률: 85%)
  • 최대속도에 대한 평균속도의 비는 난류가 층류보다 큽니다.
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7. 내경이 2.5×10-3m인 원관에 0.3m/s 의 평균 속도로 유체가 흐를 때 유량은 약 몇 m3/s 인가?

  1. 1.06 × 10-6
  2. 1.47 × 10-6
  3. 2.47 × 10-6
  4. 5.23 × 10-6
(정답률: 73%)
  • 유량은 관의 단면적과 유체의 평균 속도를 곱하여 계산합니다.
    $$Q = A \times v$$
    $$\text{유량} = \frac{\pi}{4} \times d^{2} \times v$$
    $$Q = \frac{3.14}{4} \times (2.5 \times 10^{-3})^{2} \times 0.3$$
    $$Q = 1.47 \times 10^{-6}$$
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8. 간격이 좁은 2개의 연직 평판을 물속에 세웠을 때 모세관현상의 관계식으로 맞는 것은? (단, 두 개의 연직 평판의 간격 : t, 표면장력 : σ, 접촉각 : β, 물의 비중량 : γ, 액면의 상승높이 : hc 이다.)

(정답률: 66%)
  • 두 개의 연직 평판 사이에서 발생하는 모세관 현상의 상승 높이는 표면장력과 접촉각, 평판 간격 및 액체의 비중량에 의해 결정됩니다.
    $$h_c = \frac{2\sigma\cos\beta}{\gamma t}$$
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9. 원관을 통하여 계량수조에 10분 동안 2000kg의 물을 이송한다. 원관의 내경을 500mm로 할 때 평균 유속은 약 몇 m/s 인가? (단, 물의 비중은 1.0 이다.)

  1. 0.27
  2. 0.027
  3. 0.17
  4. 0.017
(정답률: 55%)
  • 질량유량 공식을 이용하여 유속을 구하는 문제입니다. 질량유량을 밀도와 단면적으로 나누어 분당 유속을 구한 뒤, 초당 유속으로 환산합니다.
    $$v = \frac{\dot{m}}{\rho \times A}$$
    $$v = \frac{2000 / 10}{1000 \times \frac{3.14 \times 0.5^{2}}{4}}$$
    $$v = 0.017\text{ m/s}$$
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10. 표준대기에 개방된 탱크에 물이 채워져 있다. 수면에서 2m 깊이의 지점에서 받는 절대압력은 몇 kgf/cm2 인가?

  1. 0.03
  2. 1.033
  3. 1.23
  4. 1.92
(정답률: 64%)
  • 절대압력은 대기압에 물의 깊이에 따른 계기압력을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{abs} = P_{atm} + \gamma H$$
    ② [숫자 대입] $$P_{abs} = 1.0332 + (1000 \times 2 \times 10^{-4})$$
    ③ [최종 결과] $$P_{abs} = 1.23$$
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11. 수직 충격파가 발생될 때 나타나는 현상은?

  1. 압력, 마하수, 엔트로피가 증가한다.
  2. 압력은 증가하고, 엔트로피와 마하수는 감소한다.
  3. 압력과 엔트로피가 증가하고 마하수는 감소한다.
  4. 압력과 마하수는 증가하고 엔트로피는 감소한다.
(정답률: 80%)
  • 수직 충격파가 발생하면 초음속 흐름이 아음속으로 급격히 변하며 불연속면이 형성됩니다. 이때 압력과 엔트로피는 증가하고, 마하수는 감소하는 특성을 가집니다.
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12. 구가 유체 속을 자유낙하 할 때 받는 항력 F가 점성계수 μ, 지름 D, 속도 V의 함수로 주어진다. 이 물리량들 사이의 관계식을 무차원으로 나타내고자 할 때 차원해석에 의하면 몇 개의 무차원수로 나타낼 수 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 72%)
  • 차원해석에서 무차원수의 개수는 전체 물리량의 수에서 기본 차원의 수를 뺀 값으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $$N = n - m$$
    ② [숫자 대입] $$N = 4 - 3$$
    ③ [최종 결과] $$N = 1$$
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13. 단면적이 변하는 관로를 비압축성 유체가 흐르고 있다. 지름이 15cm인 단면에서의 평균속도가 4m/s 이면 지름이 20cm 인 단면에서의 평균속도는 몇 m/s 인가?

  1. 1.05
  2. 1.25
  3. 2.05
  4. 2.25
(정답률: 68%)
  • 비압축성 유체의 연속방정식에 의해 단면적과 속도의 곱(유량)은 일정하며, 속도는 지름의 제곱에 반비례합니다.
    $$ v_2 = v_1 \times (\frac{D_1}{D_2})^2 $$
    $$ v_2 = 4 \times (\frac{15}{20})^2 $$
    $$ v_2 = 2.25 $$
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14. 강관 속을 물이 흐를 때 넓이 250cm2에 걸리는 전단력이 2N 이라면 전단응력은 몇 kg/m·s2인가?

  1. 0.4
  2. 0.8
  3. 40
  4. 80
(정답률: 56%)
  • 전단응력은 단위 면적당 작용하는 전단력으로 정의됩니다. 이때 $1\text{N} = 1\text{kg}\cdot\text{m}/\text{s}^2$ 임을 이용합니다.
    $$ \tau = \frac{F}{A} $$
    $$ \tau = \frac{2}{250 \times 10^{-4}} $$
    $$ \tau = 80 $$
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15. 전양정 15m, 송출량 0.02m3/s, 효율 85%인 펌프로 물을 수송할 때 축동력은 몇 마력인가?

  1. 2.8 PS
  2. 3.5 PS
  3. 4.7 PS
  4. 5.4 PS
(정답률: 68%)
  • 펌프의 축동력을 구하는 공식과 마력(PS) 환산 계수를 적용하여 계산합니다.
    $$ PS = \frac{9.8QH}{0.735\eta} $$
    $$ PS = \frac{9.8 \times 0.02 \times 15}{0.735 \times 0.85} $$
    $$ PS = 4.71 $$
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16. 어떤 유체의 운동문제에 8개의 변수가 관계되고 있다. 이 8개의 변수에 포함되는 기본 차원이 질량 M, 길이 L, 시간 T일 때 π정리로서 차원해석을 한다면 몇 개의 독립적인 무차원량 π를 얻을 수 있는가?

  1. 3개
  2. 5개
  3. 8개
  4. 11개
(정답률: 82%)
  • π정리를 이용한 차원해석에서 무차원량의 개수는 전체 물리량 수에서 기본 차원 수를 뺀 값과 같습니다.
    $$ \pi = n - m $$
    $$ \pi = 8 - 3 $$
    $$ \pi = 5 $$
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17. 그림은 회전수가 일정할 경우의 펌프의 특성곡선이다. 효율곡선에 해당하는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 82%)
  • 펌프의 특성곡선에서 각 곡선의 의미를 파악하는 문제입니다. 그래프에서 A는 축동력, B는 양정, C는 효율을 나타냅니다. 따라서 효율곡선은 C입니다.
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18. 그림과 같이 비중이 0.85인 기름과 물이 층을 이루며 뚜껑이 열린 용기에 채워져 있다. 물의 가장 낮은 밑바닥에서 받는 게이지 압력은 얼마인가? (단, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이다.)

  1. 3.33 kPa
  2. 7.45 kPa
  3. 10.8 kPa
  4. 12.2 kPa
(정답률: 63%)
  • 액체 층이 겹쳐 있을 때 바닥의 게이지 압력은 각 액체 층의 밀도와 높이를 곱한 압력의 합으로 계산합니다. 기름의 밀도는 비중 $0.85$를 적용하여 $850 \text{ kg/m}^3$로 계산합니다.
    $$\text{P} = \rho_{oil} g h_{oil} + \rho_{water} g h_{water}$$
    $$\text{P} = (850 \times 9.81 \times 0.4) + (1000 \times 9.81 \times 0.9)$$
    $$\text{P} = 12.2 \text{ kPa}$$
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19. 압력이 100 kPa 이고 온도가 30℃인 질소(R = 0.26 kJ/kg·K)의 밀도(kg/m3)는?

  1. 1.02
  2. 1.27
  3. 1.42
  4. 1.64
(정답률: 71%)
  • 이상기체 상태방정식 $PV = GRT$를 이용하여 밀도 $\rho = \frac{G}{V} = \frac{P}{RT}$를 계산합니다. 이때 온도는 절대온도 $K$로 변환하여 적용합니다.
    $$\rho = \frac{P}{R \times T}$$
    $$\rho = \frac{100}{0.26 \times (273 + 30)}$$
    $$\rho = 1.27$$
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20. 온도 20℃의 이상기체가 수평으로 놓인 관 내부를 흐르고 있다. 유동 중에 놓인 작은 물체의 코에서의 정체온도(stagnation temperature)가 Ts = 40℃ 이면 관에서의 기체의 속도(m/s)는? (단, 기체의 정압비열 cp = 1040 J/(kg·K)이고, 등엔트로피 유동이라고 가정한다.)

  1. 204
  2. 217
  3. 237
  4. 253
(정답률: 35%)
  • 정체온도는 유동 에너지가 열에너지로 변환된 상태의 온도로, 에너지 보존 법칙을 이용하여 유속을 구할 수 있습니다.
    $$V = \sqrt{2 \times c_p \times (T_s - T)}$$
    $$V = \sqrt{2 \times 1040 \times (40 - 20)}$$
    $$V = 203.96$$
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2과목: 연소공학

21. 다음 보기에서 설명하는 가스폭발 위험성 평가기법은?

  1. FHA(Fault Hazard Analysis)
  2. JSA(Job Safety Analysis)
  3. EVP(Extreme Value Projection)
  4. ETA(Event Tree Analysis)
(정답률: 74%)
  • 초기 사건으로 인한 잠재적 사고 결과를 평가하는 정량적 위험성 평가기법으로, 도식을 통해 사건의 전개 과정과 상관관계를 분석하는 귀납적 방법입니다.
    오답 노트
    FHA: 하위 시스템의 결함이 전체 시스템에 미치는 영향을 분석하는 정성적 기법
    JSA: 작업 단계를 구분하여 위험요인을 파악하고 대책을 세우는 방법
    EVP: 극단적인 값이나 갑작스러운 충격 상황에 대비하는 방법론
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22. 랭킨 사이클의 과정은?

  1. 정압가열 → 단열팽창 → 정압방열 → 단열압축
  2. 정압가역 → 단열압축 → 정압방열 → 단열팽창
  3. 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축
  4. 등온팽창 → 단열압축 → 등온압축 → 단열팽창
(정답률: 69%)
  • 랭킨 사이클은 증기 동력 사이클의 기본으로, 2개의 정압 변화와 2개의 단열 변화로 구성됩니다.
    정압가열 $\rightarrow$ 단열팽창 $\rightarrow$ 정압방열 $\rightarrow$ 단열압축 순으로 진행됩니다.
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23. 에틸렌(Ethylene) 1Sm3을 완전 연소시키는데 필요한 공기의 양은 약 몇 Sm3 인가? (단, 공기 중의 산소 및 질소의 함량 21v%, 79v% 이다.)

  1. 9.5
  2. 11.9
  3. 14.3
  4. 19.0
(정답률: 57%)
  • 에틸렌($C_{2}H_{4}$)의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 이론 공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Air = \frac{O_{2}}{0.21}$$
    ② [숫자 대입] $$Air = \frac{3}{0.21}$$
    ③ [최종 결과] $$Air = 14.3$$ Sm$^{3}$
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24. 가스의 연소속도에 영향을 미치는 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 연소속도는 일반적으로 이론혼합비보다 약간 과농한 혼합비에서 최대가 된다.
  2. 층류연소 속도는 초기온도와 상승에 따라 증가한다.
  3. 연소속도와 압력의존성이 매우 커 고압에서 급격한 연소가 일어난다.
  4. 이산화탄소를 첨가하면 연소범위가 좁아진다.
(정답률: 60%)
  • 가스의 연소속도는 압력이 증가함에 따라 어느 정도 빨라지는 경향이 있으나, 압력 의존성이 매우 크지는 않으며 고압이라고 해서 무조건 급격한 연소가 일어나는 것은 아닙니다.
    오답 노트
    이산화탄소 첨가: 불연성 가스가 혼합되어 연소 범위가 좁아지는 것이 맞음
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25. 418.6 kJ/kg의 내부에너지를 갖는 20℃의 공기 10kg이 탱크 안에 들어있다. 공기의 내부에너지가 502.3 kJ/kg 으로 증가할 때까지 가열하였을 경우 이때의 열량변화는 약 몇 kJ 인가?

  1. 775
  2. 793
  3. 837
  4. 893
(정답률: 63%)
  • 열량 변화량은 질량에 내부에너지의 변화량을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$Q = m \times (u_2 - u_1)$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 10 \times (502.3 - 418.6)$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 837\text{ kJ}$$
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26. 프로판 1Sm3을 공기과잉률 1.2로 완전 연소시켰을 때 발생하는 건연소 가스량은 약 몇 Sm3 인가?

  1. 28.8
  2. 26.6
  3. 24.5
  4. 21.1
(정답률: 49%)
  • 프로판의 완전 연소 반응식을 통해 이론 공기량을 구하고, 공기과잉률을 적용하여 수분(물)을 제외한 건연소 가스량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$G = (m \times \frac{A_0}{0.21} \times m_a) + n$$ (여기서 $m$은 공기과잉률, $A_0$는 이론산소량, $n$은 연소 생성물 중 건성 가스량)
    ② [숫자 대입] $$G = (1.2 - 0.21) \times \frac{5}{0.21} + 3$$
    ③ [최종 결과] $$G = 26.6\text{ Sm}^3$$
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27. 증기원동기의 가장 기본이 되는 동력사이클은?

  1. 사바테(Sabathe)사이클
  2. 랭킨(Rankine)사이클
  3. 디젤(Diesel)사이클
  4. 오토(Otto)사이클
(정답률: 74%)
  • 랭킨(Rankine)사이클은 2개의 단열 과정과 2개의 정압 과정으로 구성되며, 증기원동기의 가장 기본이 되는 이상적인 동력 사이클입니다.
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28. 가연물이 되기 쉬운 조건이 아닌 것은?

  1. 열전도율이 작다.
  2. 활성화에너지가 크다.
  3. 산소와 친화력이 크다.
  4. 가연물의 표면적이 크다.
(정답률: 69%)
  • 활성화 에너지는 화학 반응이 일어나기 위해 넘어야 하는 최소한의 에너지 장벽입니다. 따라서 이 에너지가 작을수록 반응이 더 쉽게 일어나 가연물이 되기 쉽습니다.
    오답 노트
    열전도율이 작다: 열이 외부로 빠져나가지 않고 축적되어 연소에 유리함
    산소와 친화력이 크다: 산소와 쉽게 결합하여 반응성이 높음
    가연물의 표면적이 크다: 산소와 접촉하는 면적이 넓어 반응 속도가 빠름
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29. 순수한 물질에서 압력을 일정하게 유지하면서 엔트로피를 증가시킬 때 엔탈피는 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함없다.
  4. 경우에 따라 다르다.
(정답률: 70%)
  • 순수한 물질의 등압 상태에서 엔트로피를 증가시키는 것은 열을 가하는 것과 같으며, 이는 곧 엔탈피의 증가로 이어집니다.
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30. 다음 중 가역과정이라고 할 수 있는 것은?

  1. Carnot 순환
  2. 연료의 완전연소
  3. 관내의 유체의 흐름
  4. 실린더 내에서의 급격한 팽창
(정답률: 76%)
  • 가역과정이란 과정을 여러 번 반복해도 결과가 동일하며 자연계에 아무런 변화를 남기지 않는 이상적인 과정을 말합니다. Carnot 순환은 이러한 가역과정의 대표적인 예시입니다.
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31. 임계압력을 가장 잘 표현한 것은?

  1. 액체가 증발하기 시작할 때의 압력을 말한다.
  2. 액체가 비등점에 도달했을 때의 압력을 말한다.
  3. 액체, 기체, 고체가 공존할 수 있는 최소압력을 말한다.
  4. 임계온도에서 기체를 액화시키는데 필요한 최저의 압력을 말한다.
(정답률: 73%)
  • 임계압력이란 임계온도 상태에서 기체를 액화시키기 위해 가해야 하는 최저의 압력을 의미합니다.
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32. 최소산소농도(MOC)와 이너팅(Inerting)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LFL(연소하한계)은 공기 중의 산소량을 기준으로 한다.
  2. 화염을 전파하기 위해서는 최소한의 산소농도가 요구된다.
  3. 폭발 및 화재는 연료의 농도에 관계없이 산소의 농도를 감소시킴으로서 방지할 수 있다.
  4. MOC값은 연소방정식 중 산소의 양론계수와 LFL(연소하한계)의 곱을 이용하여 추산할 수 있다.
(정답률: 64%)
  • LFL(연소하한계)은 공기 중의 산소량을 기준으로 하는 것이 아니라, 가연성 가스의 화학양론적 농도로부터 추산하는 값입니다.
    오답 노트
    화염 전파: 최소 산소농도(MOC) 이상이어야 가능함
    이너팅: 산소 농도를 낮추어 폭발을 방지하는 기법임
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33. 파라핀계 탄화수소의 탄소수 증가에 따른 일반적인 성질변화에 옳지 않은 것은?

  1. 인화점이 높아진다.
  2. 착화점이 높아진다.
  3. 연소범위가 좁아진다.
  4. 발열량(kcal/m3)이 커진다.
(정답률: 55%)
  • 파라핀계 탄화수소는 탄소수가 증가할수록 분자량이 커져 증기압이 낮아지고 발화점(착화점)은 오히려 낮아지는 성질을 가집니다. 따라서 착화점이 높아진다는 설명은 옳지 않습니다.
    오답 노트
    인화점, 발열량: 탄소수 증가 시 함께 증가함
    연소범위: 탄소수 증가 시 좁아짐
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34. 어느 카르노 사이클이 103℃와 –23℃에서 작동이 되고 있을 때 열펌프의 성적계수는 약 얼마인가?

  1. 3.5
  2. 3
  3. 2
  4. 0.5
(정답률: 56%)
  • 열펌프의 성적계수는 고온부의 절대온도를 고온부와 저온부의 절대온도 차이로 나누어 계산합니다.
    $$COP = \frac{T_{H}}{T_{H} - T_{L}}$$
    $$COP = \frac{273 + 103}{(273 + 103) - (273 - 23)}$$
    $$COP = 2.98$$
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35. 표면연소에 대하여 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 오일이 표면에서 연소하는 상태
  2. 고체 연료가 화염을 길게 내면서 연소하는 상태
  3. 화염의 외부 표면에 산소가 접촉하여 연소하는 상태
  4. 적열된 코크스 또는 숯의 표면에 산소가 접촉하여 연소하는 상태
(정답률: 83%)
  • 표면연소는 고체 가연물이 열분해나 증발 과정 없이 물질 표면에서 산소와 직접 반응하여 연소하는 현상입니다. 따라서 적열된 코크스 또는 숯의 표면에 산소가 접촉하여 연소하는 상태가 정확한 설명입니다.
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36. 자연 상태의 물질을 어떤 과정(Process)을 통해 화학적으로 변형시킨 상태의 연료를 2차 연료라고 한다. 다음 중 2차 연료에 해당하는 것은?

  1. 석탄
  2. 원유
  3. 천연가스
  4. LPG
(정답률: 85%)
  • 1차 연료는 자연 상태 그대로의 연료(석탄, 원유, 천연가스 등)를 말하며, 2차 연료는 이를 화학적으로 변형시킨 연료를 말합니다. LPG는 원유나 천연가스를 정제/분리하여 얻은 대표적인 2차 연료입니다.
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37. 다음 보기에서 열역학에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 나열한 것은?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉰
  4. ㉯, ㉰
(정답률: 74%)
  • 제시된 이미지 의 내용을 분석한 결과입니다.
    기체에 기계적 일을 가해 단열 압축시키면 내부 에너지가 증가하여 온도가 상승하므로 ㉮는 옳습니다.
    가스를 등온 팽창시키면 온도가 일정하므로 내부 에너지의 변화가 없어 ㉰도 옳습니다.
    오답 노트
    엔트로피는 가역 단열 변화 시 변화가 없고, 비가역 변화 시에는 항상 증가합니다.
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38. 폭발위험 예방원칙으로 고려하여야 할 사항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비일상적 유지관리 활동은 별도의 안전관리시스템에 따라 수행되므로 폭발위험장소를 구분하는 때에는 일상적인 유지관리 활동만을 고려하여 수행한다.
  2. 가연성가스를 취급하는 시설을 설계하거나 운전절차서를 작성하는 때에는 0종 장소 또는 1종 장소의 수와 범위가 최대가 되도록 한다.
  3. 폭발성가스 분위기가 존재할 가능성이 있는 경우에는 점화원 주위에서 폭발성가스 분위기가 형성될 가능성 또는 점화원을 제거한다.
  4. 공정설비가 비정상적으로 운전되는 경우에도 대기로 누출되는 가연성가스의 양이 최소화 되도록 한다.
(정답률: 68%)
  • 폭발 위험을 최소화하기 위해서는 가연성 가스를 취급하는 시설 설계 시 위험 장소(0종 또는 1종 장소)의 수와 범위를 최대한 최소로 설정해야 합니다.
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39. 연소범위에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력이 높아지면 연소범위는 넓어진다.
  2. 온도가 올라가면 연소범위는 넓어진다.
  3. 산소농도가 증가하면 연소범위는 넓어진다.
  4. 불활성가스의 양이 증가하면 연소범위는 넓어진다.
(정답률: 82%)
  • 불활성가스는 연소 반응에 참여하지 않으면서 산소 농도를 낮추는 역할을 하므로, 연소범위(폭발범위)를 좁게 만듭니다.
    오답 노트
    압력 상승, 온도 상승, 산소농도 증가는 모두 연소범위를 넓히는 요인입니다.
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40. 증기운폭발(VCE)의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 증기운의 크기가 증가하면 점화확률이 커진다.
  2. 증기운에 의한 재해는 폭발보다는 화재가 일반적이다.
  3. 폭발효율이 커서 연소에너지의 대부분이 폭풍파가 전환된다.
  4. 누출된 가연성증기가 양론비에 가까운 조성의 가연성 혼합기체를 형성하면 폭굉의 가능성이 높아진다.
(정답률: 63%)
  • 증기운폭발(VCE) 시 연소에너지의 대부분이 폭풍파로 전환되는 것이 아니라, 실제로는 약 $20\%$ 정도만이 폭풍파로 변환됩니다.
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3과목: 가스설비

41. 용기용 밸브는 가스 충전구의 형식에 따라 A형, B형, C형의 3종류가 있다. 가스 충전주가 암나사로 되어 있는 것은?

  1. A형
  2. B형
  3. A형, B형
  4. C형
(정답률: 81%)
  • 용기용 밸브의 충전구 형식은 나사의 형태에 따라 구분됩니다.
    오답 노트
    A형: 수나사
    B형: 암나사
    C형: 나사 없음
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42. 비교회전도(비속도, ns)가 가장 적은 펌프는?

  1. 축류펌프
  2. 터빈펌프
  3. 벌류트펌프
  4. 사류펌프
(정답률: 56%)
  • 펌프의 종류별 비교회전도 범위를 비교하면 터빈펌프가 가장 낮은 수치를 가집니다.
    오답 노트
    축류펌프: $1200 \sim 2000$ 사류펌프: $500 \sim 1300$ 벌류트펌프: $300 \sim 600$ 터빈펌프: $100 \sim 300$
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43. 고압가스 제조시설의 플레어스택에서 처리가스의 액체 성분을 제거하기 위한 설비는?

  1. Knock-out drum
  2. Seal drum
  3. Flame arrestor
  4. Pilot burnet
(정답률: 72%)
  • Knock-out drum은 플레어 스택으로 유입되는 처리 가스 속에 포함된 액체 성분을 분리하여 제거하는 전용 설비입니다.
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44. 고압가스 제조 장치 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온, 상압에서 건조 상태의 염소가스에 탄소강을 사용한다.
  2. 아세틸렌은 철, 니켈 등의 철족의 금속과 반응하여 금속 카르보닐을 생성한다.
  3. 9% 니켈강은 액화 천연가스에 대하여 저온취성에 강하다.
  4. 상온, 상압에서 수증기가 포함된 탄산가스 배관에 18-8 스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 68%)
  • 철, 니켈 등의 철족 금속과 반응하여 금속 카르보닐을 생성하는 물질은 아세틸렌이 아니라 일산화탄소입니다.
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45. 흡입구경이 100mm, 송출구경이 90mm인 원심펌프의 올바른 표시는?

  1. 100×90 원심펌프
  2. 90×100 원심펌프
  3. 100-90 원심펌프
  4. 90-100 원심펌프
(정답률: 81%)
  • 원심펌프의 규격 표시는 일반적으로 '흡입구경 $\times$ 송출구경' 순으로 나타냅니다. 따라서 흡입구경 $100\text{mm}$, 송출구경 $90\text{mm}$인 경우 $100\times 90$ 원심펌프로 표시하는 것이 올바릅니다.
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46. 저압배관에서 압력손실의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 마찰저항에 의한 손실
  2. 배관의 입상에 의한 손실
  3. 밸브 및 엘보 등 배관 부속품에 의한 손실
  4. 압력계, 유량계 등 계측기 불량에 의한 손실
(정답률: 78%)
  • 저압배관에서 압력손실은 유체가 흐르면서 발생하는 물리적 저항에 의해 결정됩니다. 마찰저항, 배관의 입상(높이 차이), 밸브나 엘보 같은 부속품, 그리고 배관의 길이는 모두 실제 압력 강하를 일으키는 원인이지만, 계측기 불량은 측정값의 오류일 뿐 실제 물리적인 압력손실의 원인이 아닙니다.
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47. 액화석유가스를 사용하고 있던 가스렌지를 도시가스로 전환하려고 한다. 다음 조건으로 도시가스를 사용할 경우 노즐구경은 약 몇 mm 인가?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.5
  4. 0.6
(정답률: 49%)
  • 가스 종류 변경 시 웨버지수($WI$)를 이용하여 노즐 구경을 산정합니다.
    ① [기본 공식] $$D_2 = D_1 \times \sqrt{\frac{WI_1}{WI_2} \times \sqrt{\frac{P_1}{P_2}}}$$ (단, $WI = \frac{H}{\sqrt{d}}$)
    ② [숫자 대입] $$D_2 = 0.3 \times \sqrt{\frac{24000 / \sqrt{1.55}}{6000 / \sqrt{0.65}} \times \sqrt{\frac{2.8}{1.0}}}$$
    ③ [최종 결과] $$D_2 = 0.6$$
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48. 고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사의 치수 측정 방법은?

  1. 링게이지로 측정한다.
  2. 평형수준기로 측정한다.
  3. 플러그게이지로 측정한다.
  4. 버니어 캘리퍼스로 측정한다.
(정답률: 73%)
  • 고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사 치수를 측정할 때는 플러그게이지를 사용하여 나사산의 유효 지름과 상태를 확인합니다.
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49. 이음매 없는 용기와 용접용기의 비교 설명으로 틀린 것은?

  1. 이음매가 없으면 고압에서 견딜 수 있다.
  2. 용접용기는 용접으로 인하여 고가이다.
  3. 만네스만법, 에르하르트식 등이 이음매 없는 용기의 제조법이다.
  4. 용접용기는 두께공차가 적다.
(정답률: 78%)
  • 용접용기는 비교적 저렴한 강판을 사용하여 제작하므로 경제적입니다. 따라서 용접으로 인해 고가라는 설명은 틀린 내용입니다.
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50. LNG, 액화산소, 액화질소 저장탱크 설비에 사용되는 단열재의 구비조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 밀도가 클 것
  2. 열전도도가 작을 것
  3. 불연성 또는 난연성일 것
  4. 화학적으로 안정되고 반응성이 적을 것
(정답률: 77%)
  • 저장탱크의 단열재는 열 손실을 최소화하고 효율을 높이기 위해 밀도가 작고 가벼워야 합니다.
    오답 노트
    열전도도: 작을수록 단열 성능이 우수함
    불연성/난연성: 화재 예방을 위해 필수적임
    화학적 안정성: 부식 및 반응 방지를 위해 필요함
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51. 압축기의 윤활유에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기압축기에는 양질의 광유가 사용된다.
  2. 산소압축기에는 물 또는 15% 이상의 글리세린수가 사용된다.
  3. 염소압축기에는 진한 황산이 사용된다.
  4. 염화메탄의 압축기에는 화이트유가 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 산소압축기에는 물 또는 $10\%$이하의 묽은 글리세린수를 윤활제로 사용해야 하므로, $15\%$이상이라는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    공기압축기: 양질의 광유 사용
    염소압축기: 진한 황산 사용
    염화메탄 압축기: 화이트유 사용
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52. 액화석유가스에 대하여 경고성 냄새가 나는 물질(부취제)의 비율은 공기 중 용량으로 얼마의 상태에서 감지할 수 있도록 혼합하여야 하는가?

  1. 1/100
  2. 1/200
  3. 1/500
  4. 1/1000
(정답률: 79%)
  • 액화석유가스(LPG)는 무색·무취이므로 누설 시 감지를 위해 부취제를 혼합하며, 공기 중 용량으로 $1/1000$의 농도에서 냄새를 감지할 수 있어야 합니다.
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53. 배관용 강관 중 압력배관용 탄소강관의 기호는?

  1. SPPH
  2. SPPS
  3. SPH
  4. SPHH
(정답률: 75%)
  • 배관용 탄소강관의 기호는 용도에 따라 구분하며, 압력배관용 탄소강관은 SPPS(Steel Pipe Pressure Service)를 사용합니다.
    오답 노트
    SPPH: 압력배관용 탄소강관(고압용)
    SPH: 고온배관용 탄소강관
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54. LP가스의 일반적 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증발잠열이 크다.
  2. 물에 대한 용해성이 크다.
  3. LP가스는 공기보다 무겁다.
  4. 액상의 LP가스는 물보다 가볍다.
(정답률: 62%)
  • LP가스는 물에 대한 용해성이 크지 않은 특성을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    증발잠열이 크다, 공기보다 무겁다, 액상의 LP가스는 물보다 가볍다: 모두 LP가스의 옳은 특성입니다.
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55. 중압식 공기분리장치에서 겔 또는 몰리큘라-시브(Molecular Sieve)에 의하여 주로 제거할 수 있는 가스는?

  1. 아세틸렌
  2. 염소
  3. 이산화탄소
  4. 암모니아
(정답률: 58%)
  • 중압식 공기분리장치에서 이산화탄소는 가성소다($\text{NaOH}$) 또는 몰리큘라-시브를 이용하여 주로 제거합니다.
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56. 저온장치용 재료로서 가장 부적당한 것은?

  1. 구리
  2. 니켈강
  3. 알루미늄합금
  4. 탄소강
(정답률: 60%)
  • 탄소강은 $-70^{\circ}\text{C}$ 부근에서 충격치가 0에 가깝게 수렴하여 저온취성이 발생하므로, 저온 장치용 재료로는 부적합합니다.
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57. 펌프의 서징(surging)현상을 바르기 설명한 것은?

  1. 유체가 배관 속을 흐르고 있을 때 부분적으로 증기가 발생하는 현상
  2. 펌프내의 온도변화에 따라 유체가 성분의 변화를 일으켜 펌프에 장애가 생기는 현상
  3. 배관을 흐르고 있는 액체에 속도를 급격하여 변화시키면 액체에 심한 압력변화가 생기는 현상
  4. 송출압력과 송출유량 사이에 주기적인 변동이 일어나는 현상
(정답률: 72%)
  • 펌프의 서징 현상은 맥동 현상이라고도 하며, 펌프 운전 중 송출압력과 송출유량이 주기적으로 변동하며 압력계 지침이 일정 범위 내에서 움직이는 현상을 말합니다.
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58. 끓는점이 약 –162℃로서 초저온 저장설비가 필요하며 관리가 다소 복잡한 도시가스의 연료는?

  1. SNG
  2. LNG
  3. LPG
  4. 나프타
(정답률: 73%)
  • LNG의 주성분인 메탄의 끓는점은 약 $-162^{\circ}\text{C}$로 매우 낮기 때문에, 이를 액체 상태로 유지하기 위해 초저온 저장설비가 필수적입니다.
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59. TP(내압시험압력)이 25MPa인 압축가스(질소) 용기의 경우 최고충전압력과 안전밸브 작동압력이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 20MPa, 15MPa
  2. 15MPa, 20MPa
  3. 20MPa, 25MPa
  4. 25MPa, 20MPa
(정답률: 63%)
  • 내압시험압력($T_P$)을 기준으로 최고충전압력과 안전밸브 작동압력을 계산합니다.
    최고충전압력은 내압시험압력의 $3/5$배, 안전밸브 작동압력은 내압시험압력의 $8/10$배를 적용합니다.
    $$P_{fill} = T_P \times \frac{3}{5}$$
    $$P_{fill} = 25 \times \frac{3}{5}$$
    $$P_{fill} = 15\text{ MPa}$$
    $$P_{valve} = T_P \times \frac{8}{10}$$
    $$P_{valve} = 25 \times \frac{8}{10}$$
    $$P_{valve} = 20\text{ MPa}$$
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60. 도시가스 설비 중 압송기의 종류가 아닌 것은?

  1. 터보형
  2. 회전형
  3. 피스톤형
  4. 막식형
(정답률: 66%)
  • 도시가스 설비의 압송기 종류에는 왕복형(피스톤형), 회전형, 터보형이 있으며, 막식형은 이에 해당하지 않습니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스용 가스히트펌프 제조 시 사용하는 재료의 허용 전단응력은 설계온도에서 허용 인장응력 값의 몇 %로 하여야 하는가?

  1. 80%
  2. 90%
  3. 110%
  4. 120%
(정답률: 50%)
  • 가스히트펌프 제조 시 재료의 허용 전단응력은 설계온도에서 허용 인장응력 값의 80%로 설정합니다.
    오답 노트
    탄소강 강재의 경우 85%를 적용합니다.
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62. 고압가스 운반차량에 설치하는 다공성 벌집형 알루미늄합금박판(폭발방지제)의 기준은?

  1. 두께는 84mm 이상으로 하고, 2~3% 압축하여 설치한다.
  2. 두께는 84mm 이상으로 하고, 3~4% 압축하여 설치한다.
  3. 두께는 114mm 이상으로 하고, 2~3% 압축하여 설치한다.
  4. 두께는 114mm 이상으로 하고, 3~4% 압축하여 설치한다.
(정답률: 59%)
  • 고압가스 운반차량의 폭발방지제(다공성 벌집형 알루미늄합금박판) 설치 기준은 두께 114mm 이상, 압축률 2~3%를 유지해야 합니다.
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63. 자동차 용기 충전시설에서 충전기 상부에는 닫집 모양의 캐노피를 설치하고 그 면적은 공지 면적의 얼마로 하는가?

  1. 1/2 이하
  2. 1/2 이상
  3. 1/3 이하
  4. 1/3 이상
(정답률: 59%)
  • 자동차 용기 충전시설의 캐노피 설치 면적 기준을 묻는 문제입니다. 충전기 상부에 설치하는 닫집 모양의 캐노피 면적은 공지 면적의 $1/2$이하로 설치해야 합니다.
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64. 최고충전압력의 정의로서 틀린 것은?

  1. 압축가스 충전용기(아세틸렌가스 제외)의 경우 35℃에서 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고압력
  2. 초저온용기의 경우 상용압력 중 최고압력
  3. 아세틸렌가스 충전용기의 경우 25℃에서 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고압력
  4. 저온용기 외의 용기로서 액화가스를 충전하는 용기의 경우 내압시험 압력의 3/5배의 압력
(정답률: 63%)
  • 최고충전압력의 정의 중 아세틸렌가스 충전용기의 기준 온도를 확인하는 문제입니다.
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    아세틸렌가스 충전용기의 경우: $25\text{℃}$가 아니라 $15\text{℃}$에서 충전할 수 있는 가스의 최고압력을 기준으로 합니다.
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65. 가연성가스가 대기 중으로 누출되어 공기와 적절히 혼합된 후 점화가 되어 폭발하는 가스사고의 유형으로, 주로 폭발압력에 의해 구조물이나 인체에 피해를 주며, 대구지하철공사장 폭발사고를 예로 들 수 있는 폭발의 형태는?

  1. BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)
  2. 증기운폭발(Vapor Cloud Explosion)
  3. 분해폭발(Decomposition Explosion)
  4. 분진폭발(Dust Explosion)
(정답률: 74%)
  • 가연성 가스가 대기 중으로 누출되어 공기와 혼합된 후 점화되어 폭발하는 형태를 증기운폭발(Vapor Cloud Explosion)이라고 합니다. 대량의 증기가 폭발성 증기운을 형성한 뒤 착화원에 의해 화구를 형성하며 폭발하는 것이 특징입니다.
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66. 저장탱크에 의한 LPG 사용시설에서 실시하는 기밀시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상용압력 이상의 기체의 압력으로 실시한다.
  2. 지하매설 배관은 3년마다 기밀시험을 실시한다.
  3. 기밀시험에 필요한 조치는 안전관리총괄자가 한다.
  4. 가스누출검지기로 시험하여 누출이 검지되지 않은 경우 합격으로 한다.
(정답률: 68%)
  • 저장탱크 LPG 사용시설의 기밀시험 주체에 관한 문제입니다. 기밀시험에 필요한 조치는 안전관리총괄자가 아니라 검사신청인이 수행해야 합니다.
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67. 내용적이 100L인 LPG용 용접용기의 스커트 통기 면적의 기준은?

  1. 100mm2 이상
  2. 300mm2 이상
  3. 500mm2 이상
  4. 1000mm2 이상
(정답률: 57%)
  • LPG 용접용기의 내용적에 따른 스커트 통기 면적 기준을 묻는 문제입니다. 내용적이 $50\text{L}$이상 $125\text{L}$이하인 경우, 통기 면적은 $1000\text{mm}^2$이상이어야 합니다. 따라서 $100\text{L}$인 용기는 $1000\text{mm}^2$이상 기준을 적용합니다.
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68. 고압가스 제조 시 산소 중 프로판가스의 용량이 전체 용량의 몇 % 이상인 경우 압축하지 아니하는가?

  1. 1%
  2. 2%
  3. 3%
  4. 4%
(정답률: 57%)
  • 고압가스 제조 시 산소 중 프로판가스와 같은 가연성 가스의 용량이 전체 용량의 4% 이상인 경우에는 압축하지 않는 것이 원칙입니다.
    오답 노트
    1%, 2%, 3%는 기준치인 4%에 미달하는 수치입니다.
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69. 지하에 설치하는 지역정압기에는 시설의 조작을 안전하고 확실하게 하기 위하여 안전조작에 필요한 장소의 조도는 몇 룩스 이상이 되도록 설치하여야 하는가?

  1. 100룩스
  2. 150룩스
  3. 200룩스
  4. 250룩스
(정답률: 81%)
  • KGS FS552 기준에 따라 지하에 설치하는 지역정압기의 안전하고 확실한 조작을 위해 필요한 조명도는 150룩스 이상으로 확보해야 합니다.
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70. 동·암모니아 시약을 사용한 오르잣트법에서 산소의 순도는 몇 % 이상이어야 하는가?

  1. 98%
  2. 98.5%
  3. 99%
  4. 99.5%
(정답률: 72%)
  • 동·암모니아 시약을 사용하는 오르잣트법 분석 시, 산소의 순도는 99.5% 이상이어야 정확한 분석이 가능합니다.
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71. 고압가스설비를 이음쇠에 의하여 접속할 때에는 상용압력이 몇 MPa 이상이 되는 곳의 나사는 나사게이지로 검사한 것이어야 하는가?

  1. 9.8 MPa 이상
  2. 12.8 MPa 이상
  3. 19.6 MPa 이상
  4. 23.6 MPa 이상
(정답률: 59%)
  • 고압가스 안전관리법 시행규칙 기준에 따라, 고압가스설비를 이음쇠로 접속할 때 상용압력이 19.6 MPa 이상이 되는 곳의 나사는 반드시 나사게이지로 검사한 것을 사용해야 합니다.
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72. 염소가스의 제독제로 적당하지 않은 것은?

  1. 가성소다수용액
  2. 탄산소다수용액
  3. 소석회
  4. 물
(정답률: 80%)
  • 염소가스의 제독제로는 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액, 소석회가 적당합니다.
    오답 노트
    물: 암모니아, 산화에틸렌, 염화메탄의 제독제로 사용됩니다.
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73. 고압가스 저장탱크를 지하에 설치 시 저장탱크실에 사용하는 레디믹스콘크리트의 설계당도 범위에 상한값은?

  1. 20.6 MPa
  2. 21.6 MPa
  3. 22.5 MPa
  4. 23.5 MPa
(정답률: 48%)
  • 고압가스 저장탱크를 지하에 설치할 때 사용하는 레디믹스콘크리트의 설계강도 범위는 하한값 $20.6\text{ MPa}$에서 상한값 $23.5\text{ MPa}$까지로 규정되어 있습니다.
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74. 금속플렉시블 호스 제조자가 갖추지 않아도 되는 검사설비는?

  1. 염수분무시험설비
  2. 출구압력측정시험설비
  3. 내압시험설비
  4. 내구시험설비
(정답률: 62%)
  • 금속플렉시블 호스 제조자가 갖추어야 할 검사설비에는 염수분무시험설비, 내압시험설비, 내구시험설비 등이 포함되지만, 출구압력측정시험설비는 규정된 필수 설비 목록에 해당하지 않습니다.
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75. 액화석유가스 용기 충전 기준 중 로딩암을 실내에 설치하는 경우 환기구 면적의 합계기준은?

  1. 바닥면적의 3% 이상
  2. 바닥면적의 4% 이상
  3. 바닥면적의 5% 이상
  4. 바닥면적의 6% 이상
(정답률: 60%)
  • 로딩암을 건축물 내부에 설치할 경우, 누출된 가스의 원활한 배출을 위해 바닥면에 접하여 2방향 이상의 환기구를 설치해야 하며, 그 면적의 합계 기준은 다음과 같습니다.
    $$S = A \times 0.06$$
    $$S = A \times 6\%$$
    $$S = \text{바닥면적의 } 6\% \text{ 이상}$$
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76. 도시가스제조소의 가스누출통보설비로서 가스경보기 검지부의 설치장소로 옳은 것은?

  1. 증기, 물방울, 기름 섞인 연기 등의 접촉부위
  2. 주위의 온도 또는 복사열에 의한 열이 40도 이하가 되는 곳
  3. 설비 등에 가려져 누출가스의 유통이 원활하지 못한 곳
  4. 차량 또는 작업등으로 인한 파손 우려가 있는 곳
(정답률: 72%)
  • 가스경보기 검지부는 가스의 누출을 정확히 감지하기 위해 적절한 환경에 설치해야 합니다. 주위의 온도 또는 복사열에 의한 열이 $40^{\circ}C$이하가 되는 곳에 설치하는 것이 옳습니다.
    오답 노트
    증기, 물방울, 기름 섞인 연기 등의 접촉부위: 검지기 오작동 및 부식 유발
    설비 등에 가려져 누출가스의 유통이 원활하지 못한 곳: 가스 감지 지연
    차량 또는 작업등으로 인한 파손 우려가 있는 곳: 기기 파손 위험
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77. 독성가스의 운반기준으로 틀린 것은?

  1. 독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일차량 적재함에 운반하지 아니한다.
  2. 차량의 앞뒤에 붉은 글씨로 “위험고압가스”, “독성가스”라는 경계표시를 한다.
  3. 허용농도가 100만분의 200 이하인 압축 독성가스 10m3 이상을 운반할 때는 운반책임자를 동승시켜야 한다.
  4. 허용농도가 100만분의 200 이하인 액화 독성가스 10kg 이상을 운반할 때는 운반책임자를 동승시켜야 한다.
(정답률: 68%)
  • 허용농도가 100만분의 200 이하인 액화 독성가스를 운반할 때 운반책임자를 동승시켜야 하는 기준은 $10\text{ kg}$이상이 아니라 $100\text{ kg}$이상일 때입니다.
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78. 다음 중 발화원이 될 수 없는 것은?

  1. 단열압축
  2. 액체의 감압
  3. 액체의 유동
  4. 가스의 분출
(정답률: 69%)
  • 발화원은 에너지를 공급하여 연소를 시작시키는 원인이 되어야 합니다. 액체의 감압은 단순히 압력을 낮추는 과정으로, 열에너지를 발생시키지 않으므로 발화원이 될 수 없습니다.
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79. 100kPa 의 대기압 하에서 용기 속 기체의 진공압력이 15kPa 이었다. 이 용기 속 기체의 절대압력은 몇 kPa 인가?

  1. 85
  2. 90
  3. 95
  4. 115
(정답률: 73%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산합니다.
    $$P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$$
    $$P_{abs} = 100 - 15$$
    $$P_{abs} = 85$$
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80. 다음 ( ) 안에 순서대로 들어갈 알맞은 수치는?

  1. -100, 10, 20
  2. -100, 20, 30
  3. -150, 10, 20
  4. -150, 20, 30
(정답률: 67%)
  • 초저온 용기의 충격시험 적합 기준은 시험편 온도를 $-150$℃ 이하로 설정하고, 충격치의 최저값이 $20\text{ J/cm}^2$이상이며 평균값이 $30\text{ J/cm}^2$이상이어야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 다음은 기체크로마토그래프의 크로마토그램이다. t, t1, t2는 무엇을 나타내는가?

  1. 이론 단수
  2. 체류시간
  3. 분리관의 효율
  4. 피크의 좌우 변곡점 길이
(정답률: 82%)

  • 크로마토그램에서 $t, t_1, t_2$는 시료 도입점부터 각 성분의 피크 최고점까지 도달하는 데 걸리는 시간인 체류시간(보유시간)을 나타냅니다.
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82. 기체 크로마토그래피 분석법에서 자유전자 포착성질을 이용하여 전자 친화력이 있는 화합물에만 감응하는 원리를 적용하여 환경물질 분석에 널리 이용되는 검출기는?

  1. TCD
  2. FPD
  3. ECD
  4. FID
(정답률: 73%)
  • 전자포획검출기(ECD)는 전자 친화력이 큰 화합물이 자유전자를 포착하는 성질을 이용하며, 특히 환경 오염 물질 분석에 널리 사용됩니다.
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83. 다음 중 가장 저온에 대하여 연속 사용할 수 있는 열전대 온도계의 형식은?

  1. T
  2. R
  3. S
  4. L
(정답률: 63%)
  • T형(동-콘스탄탄) 열전대는 측정 범위가 $-200\text{℃}$에서 $350\text{℃}$로, 제시된 보기 중 가장 낮은 온도까지 연속 사용이 가능합니다.
    오답 노트
    R형: $0\text{℃}$에서 $1600\text{℃}$ S형: $0\text{℃}$에서 $1400\text{℃}$
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84. 직접 체적유량을 측정하는 적산유량계로서 정도(精度)가 높고 고점도의 유체에 적합한 유량계는?

  1. 용적식 유량계
  2. 유속식 유량계
  3. 전자식 유량계
  4. 면적식 유량계
(정답률: 69%)
  • 용적식 유량계는 유체를 일정한 부피의 공간에 가두어 직접 체적을 측정하므로 정밀도가 매우 높으며, 점도가 높은 유체 측정에 가장 적합합니다.
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85. 절대습도(Absolute humidity)를 가장 바르게 나타낸 것은?

  1. 습공기 중에 함유되어 있는 건공기 1kg 에 대한 수증기의 중량
  2. 습공기 중에 함유되어 있는 습공기 1m3에 대한 수증기의 체적
  3. 기체의 절대온도와 그것과 같은 온도에서의 수증기로 포화된 기체의 습도비
  4. 존재하는 수증기의 압력과 그것과 같은 온도의 포화수증기압과의 비
(정답률: 73%)
  • 절대습도는 습공기 중 건조공기 $1\text{kg}$에 포함된 수증기의 중량 비율을 의미하며, 온도 변화와 관계없이 일정합니다.
    오답 노트
    상대습도: 현재 온도에서의 수증기량과 포화 수증기량의 비(%)
    비교습도: 절대습도와 포화 절대습도의 비
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86. 가스계량기는 실측식과 추량식으로 분류된다. 다음 중 실측식이 아닌 것은?

  1. 건식
  2. 회전식
  3. 습식
  4. 벤투리식
(정답률: 71%)
  • 가스계량기는 측정 방식에 따라 실측식과 추량식으로 나뉩니다. 벤투리식은 유체의 압력차를 이용해 유량을 추정하는 추량식에 해당합니다.
    오답 노트
    건식, 회전식, 습식: 모두 실제 부피를 측정하는 실측식입니다.
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87. 압력센서인 스트레인게이지의 응용원리는?

  1. 전압의 변화
  2. 저항의 변화
  3. 금속선의 무게 변화
  4. 금속선의 온도 변화
(정답률: 71%)
  • 스트레인게이지는 외부 압력에 의해 금속선이 변형될 때 전기저항이 변하는 원리를 이용하는 센서입니다.
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88. 반도체식 가스누출 검지기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 안정성은 떨어지지만 수명이 길다.
  2. 가연성가스 이외의 가스는 검지할 수 없다.
  3. 소형·경량화가 가능하며 응답속도가 빠르다.
  4. 미량가스에 대한 출력이 낮으므로 감도는 좋지 않다.
(정답률: 77%)
  • 반도체식 가스누출 검지기는 소형·경량화가 가능하고 응답속도가 매우 빠른 것이 핵심 특징입니다.
    오답 노트
    안정성은 떨어지지만 수명이 길다: 안정성이 높고 수명이 깁니다.
    가연성가스 이외의 가스는 검지할 수 없다: 가연성 외의 가스도 검지 가능합니다.
    미량가스에 대한 출력이 낮으므로 감도는 좋지 않다: 미량가스에도 민감하게 반응하는 고감도 특성을 가집니다.
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89. 비례 제어기로 60℃~80℃ 사이의 범위로 온도를 제어하고자 한다. 목표값이 일정한 값으로 고정된 상태에서 측정된 온도가 73℃~76℃로 변할 때 비례대역은 약 몇 % 인가?

  1. 10%
  2. 15%
  3. 20%
  4. 25%
(정답률: 69%)
  • 비례대역은 제어 범위에 대한 측정값 변화량의 비율로 계산합니다.
    $$\text{비례대역} = \frac{\text{측정 온도차}}{\text{제어 온도범위}} \times 100$$
    $$\text{비례대역} = \frac{76 - 73}{80 - 60} \times 100$$
    $$\text{비례대역} = 15\%$$
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90. 원형 오리피스를 수면에서 10m 인 곳에 설치하여 매분 0.6m3의 물을 분출시킬 때 유량계수 0.6인 오리피스의 지름은 약 몇 cm인가?

  1. 2.9
  2. 3.9
  3. 4.9
  4. 5.9
(정답률: 46%)
  • 오리피스 유량 공식을 이용하여 유량을 통해 오리피스의 지름을 계산합니다.
    $$Q = C \times A \times \sqrt{2gh}$$
    $$0.6 / 60 = 0.6 \times (\pi / 4 \times D^{2}) \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 10}$$
    $$D = 0.0389\text{ m} = 3.9\text{ cm}$$
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91. 오르자트 가스분석기의 구성이 아닌 것은?

  1. 컬럼
  2. 뷰렛
  3. 피펫
  4. 수준병
(정답률: 60%)
  • 오르자트 가스분석기는 수준병, 흡수제, 뷰렛, 피펫 등으로 구성되어 가스의 성분을 분석합니다.
    오답 노트
    컬럼: 가스크로마토그래피에서 성분을 분리하는 핵심 부품입니다.
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92. 습식가스미터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계량이 정확하다.
  2. 설치공간이 크다.
  3. 일반 가정용에 주로 사용한다.
  4. 수위조정 등 관리가 필요하다.
(정답률: 78%)
  • 습식가스미터는 정밀도가 매우 높아 주로 실험실이나 기준용으로 사용되며, 일반 가정용으로는 적합하지 않습니다.
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93. 국제표준규격에서 다루고 있는 파이프(pipe) 안에 삽입되는 차압 1차 장치(primary device)에 속하지 않는 것은?

  1. nozzle(노즐)
  2. thermo well(써모 웰)
  3. venturi nozzle(벤투리 노즐)
  4. oriflce plate(오리피스 플레이트)
(정답률: 75%)
  • 차압 1차 장치는 유체 흐름에 압력 강하를 일으켜 유량을 측정하는 장치로, 노즐, 벤투리 노즐, 오리피스 플레이트가 이에 해당합니다.
    오답 노트
    써모 웰: 온도 센서를 보호하기 위해 삽입하는 보호관으로 차압 측정과는 무관합니다.
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94. 피토관은 측정이 간단하지만 사용 방법에 따라 오차가 발생하기 쉬우므로 주의가 필요하다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 5m/s 이하인 기체에는 적용하기 곤란하다.
  2. 흐름에 대하여 충분한 강도를 가져야 한다.
  3. 피토관 앞에는 관지름 2배 이상의 직관길이를 필요로 한다.
  4. 피토관 두부를 흐름의 방향에 대하여 평행으로 붙인다.
(정답률: 66%)
  • 피토관의 정확한 측정을 위해서는 유동의 안정화가 필수적이며, 이를 위해 관지름 20배 이상의 직관길이가 확보되어야 합니다.
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95. 가스미터가 규정된 사용공차를 초과할 때의 고장을 무엇이라고 하는가?

  1. 부동
  2. 불통
  3. 기차불량
  4. 감도불량
(정답률: 76%)
  • 가스미터의 측정값이 규정된 사용공차를 초과하여 오차가 발생하는 고장을 기차불량이라고 합니다.
    오답 노트
    부동: 가스는 통과하나 계량기가 작동하지 않는 상태
    불통: 가스가 통과하지 못하는 상태
    감도불량: 지침의 시도 변화가 없는 상태
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96. 순간적으로 무한대의 입력에 대한 변동하는 출력을 의미하는 응답은?

  1. 스텐응답
  2. 직선응답
  3. 정현응답
  4. 충격응답
(정답률: 69%)
  • 시스템에 매우 짧은 시간 동안 강한 힘(무한대의 입력)이 순간적으로 가해졌을 때 나타나는 시스템의 반응을 충격응답이라고 합니다.
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97. 석유제품에 주로 사용하는 비중 표시 방법은?

  1. alcohol도
  2. API도
  3. Baume도
  4. Twaddell도
(정답률: 80%)
  • 미국석유협회(API)에서 정한 API도는 국제적으로 원유의 비중을 나타내는 표준 방법입니다.
    $$API\text{도} = \frac{141.5}{비중(60^{\circ}F/60^{\circ}F)} - 131.5$$
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98. 초산납 10g을 물 90mL로 용해하여 만드는 시험지와 그 검지가스가 바르게 연결된 것은?

  1. 염화파라듐지 - H2S
  2. 염화파라듐지 – CO
  3. 연당지 - H2S
  4. 연당지 – CO
(정답률: 74%)
  • 초산납을 물에 용해하여 만든 연당지는 황화수소($H_{2}S$)를 검지할 때 회흑색으로 변색되는 특성을 가집니다.
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99. 헴펠식 가스분석법에서 수소나 메탄은 어떤 방법으로 성분을 분석하는가?

  1. 흡수법
  2. 연소법
  3. 분해법
  4. 증류법
(정답률: 57%)
  • 헴펠식 가스분석법은 특정 가스 성분을 연소시켜 발생하는 부피 변화를 측정하여 함량을 정량하는 방법입니다. 특히 흡수법으로 분리하기 어려운 수소나 메탄 성분을 분석하는 데 사용됩니다.
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100. 다음 중 열선식 유량계에 해당하는 것은?

  1. 델타식
  2. 에뉴바식
  3. 스웰식
  4. 토마스식
(정답률: 70%)
  • 토마스식 유량계는 유체 흐름 속에 전열선을 설치하고, 유체의 온도를 높이는 데 필요한 에너지를 측정하여 유량을 산출하는 대표적인 열선식 유량계입니다.
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