가스기사 필기 기출문제복원 (2021-08-14)

가스기사
(2021-08-14 기출문제)

목록

1과목: 가스유체역학

1. 직경이 10cm인 90° 엘보에 계기압력 2kgf/cm2 의 물이 3m/s로 흘러 들어온다. 엘보를 고정시키는데 필요한 x 방향의 힘은 약 몇 kgf 인가?

  1. 157
  2. 164
  3. 171
  4. 179
(정답률: 51%)
  • 유체의 흐름 방향이 변할 때 발생하는 운동량 변화와 압력에 의한 힘을 합산하여 x방향의 고정력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $$F_x = P_1 A_1 - P_2 A_2 \cos\theta - \rho Q(V_2 \cos\theta - V_1)$$
    ② [숫자 대입] $$F_x = (2 \times 10^4 \times \pi \times 5^2) - 0 - (1000 \times \pi \times 5^2 \times 10^{-4} \times 3 \times (0 - 3))$$
    ③ [최종 결과] $$F_x = 164 \text{ kgf}$$
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2. 유체의 흐름에 대한 설명으로 다음 중 옳은 것을 모두 나타내면?

  1. ㉮
  2. ㉮, ㉰
  3. ㉮, ㉯
  4. ㉮, ㉯, ㉰
(정답률: 64%)
  • 유체의 흐름 특성에 대한 설명입니다.
    난류전단응력은 레이놀즈 응력으로 표시할 수 있으며, 박리가 일어나는 경계로부터 후류가 형성되는 것은 옳은 설명입니다.
    오답 노트
    유체와 고체벽 사이에는 점성에 의해 전단응력이 반드시 작용합니다.
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3. 수면의 높이차가 20m 인 매우 큰 두 저수지 사이에 분당 60m3으로 펌프라 물을 아래에서 위로 이송하고 있다. 이 때 전체 손실수두는 5m 이다. 펌프의 효율이 0.9일 때 펌프에 공급해 주어야 하는 동력은 얼마인가?

  1. 163.3 kW
  2. 220.5 kW
  3. 245.0 kW
  4. 272.2 kW
(정답률: 60%)
  • 펌프의 동력은 비중량, 토출량, 전양정을 효율로 나누어 계산합니다. 전양정은 높이차와 손실수두의 합입니다.
    $$P = \frac{\gamma \times Q \times H}{\eta}$$
    $$P = \frac{1000 \times 1 \times 25}{0.9 \times 102}$$
    $$P = 272.2$$
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4. 다음과 같은 베르누이 방정식이 적용되는 조건을 모두 나열한 것은?

  1. ㉮, ㉯, ㉱
  2. ㉯, ㉱
  3. ㉮, ㉰
  4. ㉯, ㉰, ㉱
(정답률: 78%)
  • 베르누이 방정식이 성립하기 위해서는 비점성, 비압축성, 정상 유동, 그리고 동일 유선상의 흐름이라는 조건이 필요합니다.
    따라서 정상상태의 흐름, 이상유체의 흐름(비점성·비압축성), 동일 유선상의 유체 조건이 모두 포함된 것이 정답입니다.
    오답 노트
    압축성유체의 흐름: 베르누이 방정식은 비압축성 유체를 전제로 하므로 틀린 조건입니다.
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5. 실린더 내에 압축된 액체가 압력 100MPa에서 0.5m3의 부피를 가지며, 압력 101MPa에서는 0.495m3 의 부피를 갖는다. 이 액체의 체적 탄성계수는 약 몇 MPa 인가?

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 62%)
  • 액체의 압력 변화에 따른 부피 변화율을 나타내는 체적 탄성계수 공식을 사용하여 계산합니다.
    $$K = \frac{-V \times \Delta P}{\Delta V}$$
    $$K = \frac{-0.5 \times (100 - 101)}{0.5 - 0.495}$$
    $$K = 100$$
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6. 두 평판 사이에 유체가 있을 때 이동 평판을 일정한 속도 u로 운동시키는데 필요한 힘 F에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 평판의 면적이 클수록 크다.
  2. 이동속도 u가 클수록 크다.
  3. 두 평판의 간격 △y가 클수록 크다.
  4. 평판 사이에 점도가 큰 유체가 존재할수록 크다.
(정답률: 77%)
  • 뉴턴의 점성 법칙에 따라 평판을 이동시키는 힘 $F$는 다음과 같은 관계를 가집니다.
    $$F = \mu A \frac{u}{\Delta y}$$
    위 식에서 힘 $F$는 면적 $A$, 속도 $u$, 점도 $\mu$에 비례하고, 두 평판의 간격 $\Delta y$에는 반비례합니다. 따라서 두 평판의 간격 $\Delta y$가 클수록 힘 $F$는 작아지므로, 크다는 설명은 틀렸습니다.
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7. 동점도(Kinematic Viscosity) ν가 4 stokes인 유체가 안지름 10cm인 관 속을 80cm/s 의 평균속도로 흐를 때 이 유체의 흐름에 해당하는 것은?

  1. 플러그 흐름
  2. 층류
  3. 전이영역의 흐름
  4. 난류
(정답률: 68%)
  • 유체의 흐름 상태를 판단하기 위해 레이놀즈수($Re$)를 계산합니다. $Re$가 $2100$보다 작으면 층류로 판단합니다.
    $$Re = \frac{v \times D}{\nu}$$
    $$Re = \frac{80 \times 10}{4}$$
    $$Re = 200$$
    계산 결과 $Re$가 $2100$ 미만이므로 층류에 해당합니다.
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8. 압축성 이상기체의 흐름에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 무마찰, 등온흐름이면 압력과 부피의 곱은 일정하다.
  2. 무마찰, 단열흐름이면 압력과 온도의 곱은 일정하다.
  3. 무마찰, 단열흐름이면 엔트로피는 증가한다.
  4. 무마찰, 등온흐름이면 정체온도는 일정하다.
(정답률: 55%)
  • 무마찰, 등온흐름에서는 보일의 법칙이 적용되어 압력과 부피의 곱이 일정하게 유지됩니다.
    오답 노트
    무마찰, 단열흐름: 엔트로피는 일정(가역 단열)하며, 압력과 온도의 관계는 단순 곱으로 일정하지 않습니다.
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9. 다음 중 1 cP(centipoise)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 10kg·m2/s
  2. 10-2dyne·cm2/s
  3. 1N/cm·s
  4. 10-2dyne·s/cm2
(정답률: 57%)
  • 점도 단위인 $1\text{ P (Poise)}$는 $1\text{ g/cm}\cdot\text{s}$이며, $1\text{ dyne} = 1\text{ g}\cdot\text{cm/s}^2$ 관계를 이용하면 $1\text{ P} = 1\text{ dyne}\cdot\text{s/cm}^2$가 됩니다. $1\text{ cP (centipoise)}$는 $1\text{ P}$의 $1/100$이므로 $10^{-2}\text{ dyne}\cdot\text{s/cm}^2$가 정답입니다.
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10. 등엔트로피 과정하에서 완전기체 중의 음속을 옳게 나타낸 것은? (단, E는 체적탄성계수, R은 기체상수, T는 기체의 절대온도, P는 압력, k는 비열비이다.)

  3. RT
  4. PT
(정답률: 85%)
  • 등엔트로피 과정에서 완전기체의 음속 $C$는 비열비, 기체상수, 절대온도의 곱에 루트를 씌운 값으로 나타냅니다.
    $$\sqrt{kRT}$$
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11. 공기가 79vol% N2 와 21vol% O2로 이루어진 이상기체 혼합물이라 할 때 25℃, 750mmHg에서 밀도는 약 몇 kg/m3 인가?

  1. 1.16
  2. 1.42
  3. 1.56
  4. 2.26
(정답률: 57%)
  • 이상기체 상태방정식을 밀도 $\rho$에 관한 식으로 변형하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{P \times M}{R \times T}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{(\frac{750}{760} \times 101.325) \times (28 \times 0.79 + 32 \times 0.21)}{8.314 \times (273 + 25)}$$
    ③ [최종 결과] $$\rho = 1.16$$
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12. 그림은 수축노즐을 갖는 고압용기에서 기체가 분출될 때 질량유량( )과 배압(Pb)과 용기내부 압력(Pr)의 비의 관계를 도시한 것이다. 다음 중 질식된(choking)상태만 모은 것은?

  1. A, E
  2. B, D
  3. D, E
  4. A, B
(정답률: 75%)
  • Choking(질식)이란 압축성 유동에서 유속이 음속에 도달하여 배압을 더 낮추더라도 질량유량이 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지되는 상태를 말합니다.
    제시된 그래프에서 질량유량 $\dot{m}$이 일정하게 유지되는 구간인 A, B 지점이 바로 질식된 상태에 해당합니다.
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13. 지름 20cm 인 원형관이 한 변의 길이가 20cm인 정사각형 단면을 가지는 덕트와 연결되어 있다. 원형관에서 물의 평균속도가 2m/s 일 때, 덕트에서 물의 평균속도는 얼마인가?

  1. 0.78m/s
  2. 1m/s
  3. 1.57m/s
  4. 2m/s
(정답률: 71%)
  • 질량 보존 법칙에 따른 연속 방정식(유량 일정)을 이용하여 덕트의 속도를 구합니다.
    $$A_1 v_1 = A_2 v_2$$
    $$\frac{\pi}{4} \times 0.2^2 \times 2 = 0.2 \times 0.2 \times v_2$$
    $$v_2 = 1.57 \text{ m/s}$$
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14. 지름 1cm의 원통관에 5℃ 의 물이 흐르고 있다. 평균속도가 1.2m/s 일 때 이 흐름에 해당하는 것은? (단, 5℃ 물의 동점성계수 ν는 1.788×10-6 m2/s 이다.)

  1. 천이구간
  2. 층류
  3. 포텐셜유동
  4. 난류
(정답률: 66%)
  • 레이놀즈수를 계산하여 유동 상태를 판별합니다.
    $$Re = \frac{D \times u}{\nu}$$
    $$Re = \frac{0.01 \times 1.2}{1.788 \times 10^{-6}}$$
    $$Re = 6711$$
    계산된 레이놀즈수가 임계 레이놀즈수(약 4000)보다 크므로 난류에 해당합니다.
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15. 원형관에서 완전난류 유동일 때 손실수두는?

  1. 속도수두에 비례한다.
  2. 속도수두에 반비례한다.
  3. 속도수두에 관계없으며, 관의 지름에 비례한다.
  4. 속도에 비례하고, 관의 길이에 반비례한다.
(정답률: 67%)
  • 달시-바이스바하 방정식에 따라 손실수두 $h_L$은 속도수두 $\frac{v^2}{2g}$에 비례하여 결정됩니다.
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16. 펌프의 흡입부 압력이 유체의 증기압보다 낮을 때 유체내부에서 기포가 발생하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 캐비테이션
  2. 이온화 현상
  3. 서어징 현상
  4. 에어바인딩
(정답률: 83%)
  • 펌프 흡입부의 압력이 유체의 증기압보다 낮아지면 액체가 기화하여 기포가 발생하는 캐비테이션(공동현상)이 일어납니다.
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17. 구형입자가 유체 속으로 자유 낙하할 때의 현상으로 틀린 것은? (단, μ는 점성계수, d는 구의 지름, U는 속도이다.)

  1. 속도가 매우 느릴 때 항력(drag force)은 3πμdU 이다.
  2. 입자에 작용하는 힘을 중력, 부력으로 구분할 수 있다.
  3. 항력계수(CD)는 레이놀즈수가 증가할수록 커진다.
  4. 종말속도는 가속도가 감소되어 일정한 속도에 도달한 것이다.
(정답률: 74%)
  • 항력계수 $C_D$는 레이놀즈수 $Re$와 반비례 관계에 있으므로, 레이놀즈수가 증가할수록 항력계수는 감소합니다.
    오답 노트
    속도가 매우 느릴 때 항력은 $3\pi\mu dU$가 맞음 / 중력과 부력 외에 항력이 작용함 / 종말속도는 알짜힘이 0이 되어 가속도가 사라진 상태임
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18. 관 내를 흐르고 있는 액체의 유속이 급격히 감소할 때, 일어날 수 있는 현상은?

  1. 수격현상
  2. 서어징 현상
  3. 캐비테이션
  4. 수직충격파
(정답률: 76%)
  • 수격현상은 펌프의 급정지 등으로 인해 관내 유속이 급격히 변할 때, 유체의 관성에 의해 압력이 급격히 상승하거나 하강하며 관벽에 충격을 주는 현상을 말합니다.
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19. 다음은 축소-확대 노즐을 통해 흐르는 등엔트로피 흐름에서 노즐거리에 대한 압력 분포 곡선이다. 노즐 출구에서의 압력을 낮출 때 노즐목에서 처음으로 음속흐름(sonic flow)이 일어나기 시작하는 선을 나타낸 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 80%)
  • 축소-확대 노즐의 등엔트로피 흐름에서 출구 압력을 점차 낮추면, 노즐 목(throat) 부분의 압력이 임계 압력에 도달하여 처음으로 음속 흐름(sonic flow)이 발생하게 되며, 이는 그래프 상에서 곡선 C에 해당합니다.
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20. 다음 중 뉴턴의 점성법칙과 관련성이 가장 먼 것은?

  1. 전단응력
  2. 점성계수
  3. 비중
  4. 속도구배
(정답률: 75%)
  • 뉴턴의 점성법칙은 유체의 전단응력이 속도구배에 비례하며, 그 비례상수가 점성계수임을 정의하는 법칙입니다.
    따라서 비중은 물질의 밀도와 관련된 물리량으로 점성법칙과는 직접적인 관련이 없습니다.
    오답 노트
    전단응력, 점성계수, 속도구배: 뉴턴의 점성법칙 $\tau = \mu \frac{du}{dy}$를 구성하는 핵심 요소들입니다.
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2과목: 연소공학

21. 공기흐름이 난류일 때 가스연료의 연소현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화염이 뚜렷하게 나타난다.
  2. 연소가 양호하여 화염이 짧아진다.
  3. 불완전연소에 의해 열효율이 감소한다.
  4. 화염이 길어지면서 완전연소가 일어난다.
(정답률: 57%)
  • 가스연료 연소 시 공기 흐름이 난류가 되면 층류일 때보다 혼합이 활발해져 연소 속도가 빨라지며, 결과적으로 연소가 양호해지고 화염의 길이가 짧아지게 됩니다.
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22. 연소 시 실제로 사용된 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 것을 무엇이라 하는가?

  1. 공기비
  2. 당량비
  3. 혼합비
  4. 연료비
(정답률: 76%)
  • 실제로 공급된 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 비율을 공기비(과잉공기계수)라고 정의합니다.
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23. 연소온도를 높이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료 또는 공기를 예열한다.
  2. 발열량이 높은 연료를 사용한다.
  3. 연소용 공기의 산소농도를 높인다.
  4. 복사전열을 줄이기 위해 연소속도를 늦춘다.
(정답률: 78%)
  • 연소온도를 높이기 위해서는 발열량이 높은 연료 사용, 연료 및 공기 예열, 산소 농도 증가, 그리고 복사전열 손실을 줄이기 위해 연소속도를 빠르게 해야 합니다.
    오답 노트
    복사전열을 줄이기 위해 연소속도를 늦춘다: 연소속도를 늦추는 것이 아니라 빠르게 해야 온도를 높일 수 있습니다.
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24. 메탄 80v%, 에탄 15v%, 프로판 4v%, 부탄 1v%인 혼합가스의 공기 중 폭발하한계 값은 약 몇 % 인가? (단, 각 성분의 하한계 값은 메탄 5%, 에탄 3%, 프로판 2.1%, 부판 1.8%이다.)

  1. 2.3
  2. 4.3
  3. 6.3
  4. 8.3
(정답률: 66%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 각 성분의 체적분율과 하한계 값의 역수 합을 이용하는 르샤틀리에 공식을 사용하여 계산합니다.
    $$L = \frac{100}{\sum \frac{V_i}{L_i}}$$
    $$L = \frac{100}{\frac{80}{5} + \frac{15}{3} + \frac{4}{2.1} + \frac{1}{1.8}}$$
    $$L = 4.3$$
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25. 다음 중 가역단열 과정에 해당하는 것은?

  1. 정온과정
  2. 정적과정
  3. 등엔탈피과정
  4. 등엔트로피과정
(정답률: 70%)
  • 가역단열 과정은 외부와의 열 교환이 없고 마찰 등의 비가역성이 없는 상태의 변화를 의미하며, 이는 엔트로피 변화가 없는 등엔트로피과정과 동일합니다.
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26. 가로 4m, 세로 4.5m, 높이 2.5m 인 공간에 아세틸렌이 누출되고 있을 때 표준상태에서 약 몇 kg이 누출되면 폭발이 가능한가?

  1. 1.3
  2. 1.0
  3. 0.7
  4. 0.4
(정답률: 40%)
  • 공간의 부피와 아세틸렌의 폭발하한계(2.5%)를 이용하여 필요한 가스량을 구한 뒤, 이상기체 상태방정식을 통해 질량으로 환산합니다.
    $$V = 4 \times 4.5 \times 2.5 \times 0.025 = 1.125$$
    $$m = \frac{P \times V \times M}{R \times T} = \frac{101.325 \times 1.125 \times 26}{8.314 \times 273}$$
    $$m = 1.3$$
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27. Diesel cycle의 효율이 좋아지기 위한 조건은? (단, 압축비를 ε, 단절비(cut-off ratio)를 σ라 한다.)

  1. ε와 σ가 클수록
  2. ε가 크고 σ가 작을수록
  3. ε가 크고 σ가 일정할수록
  4. ε가 일정하고, σ가 클수록
(정답률: 72%)
  • 디젤 사이클의 효율 식을 분석하면, 압축비 $\epsilon$이 클수록 효율이 증가하고, 단절비 $\sigma$가 작을수록 효율이 증가하는 구조입니다.
    $$\eta = 1 - \frac{1}{\epsilon^{k-1}} \times \frac{\sigma^{k}-1}{k(\sigma-1)}$$
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28. 가장 미세한 입자까지 집진할 수 있는 집진장치는?

  1. 사이클론
  2. 중력 집진기
  3. 여과 집진기
  4. 스크러버
(정답률: 72%)
  • 여과 집진기는 함진가스를 여과재에 통과시켜 분진 입자를 분리하고 포착하는 방식으로, 매우 미세한 입자까지 높은 효율로 집진할 수 있습니다.
    오답 노트
    사이클론, 중력 집진기: 원심력이나 중력을 이용하므로 미세 입자 제거 효율이 낮음
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29. 메탄가스 1m3를 완전 연소시키는데 필요한 공기량은 약 몇 Sm3 인가? (단, 공기 중 산소는 21% 이다.)

  1. 6.3
  2. 7.5
  3. 9.5
  4. 12.5
(정답률: 72%)
  • 메탄($CH_{4}$)의 완전 연소 반응식에 따라 메탄 1몰당 2몰의 산소가 필요하며, 공기 중 산소 농도 21%를 적용하여 이론 공기량을 구합니다.
    $$A = \frac{2}{0.21}$$
    $$A = 9.52$$
    $$A = 9.5$$
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30. 흑체의 온도가 20℃에서 100℃로 되었다면, 방사하는 복사에너지는 몇 배가 되는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.3
  4. 2.6
(정답률: 49%)
  • 흑체가 방사하는 복사에너지는 절대온도의 4제곱에 비례합니다. 섭씨온도를 절대온도($K$)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$E = (\frac{T_2}{T_1})^4$$
    ② [숫자 대입] $$E = (\frac{100 + 273.15}{20 + 273.15})^4$$
    ③ [최종 결과] $$E = 2.6$$
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31. 지구온난화를 유발하는 6대 온실가스가 아닌 것은?

  1. 이산화탄소
  2. 메탄
  3. 염화불화탄소
  4. 아산화질소
(정답률: 70%)
  • 6대 온실가스는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황입니다. 염화불화탄소는 여기에 포함되지 않습니다.
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32. 산소(O2)의 기본특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 오일과 혼합하면 산화력의 증가로 강력히 연소한다.
  2. 자신은 스스로 연소하는 가연성이다.
  3. 순산소 중에서는 철, 알루미늄 등도 연소되며 금속산화물을 만든다.
  4. 가연성 물질과 반응하여 폭발할 수 있다.
(정답률: 82%)
  • 산소는 스스로 타는 가연성 가스가 아니라, 다른 물질의 연소를 돕는 대표적인 조연성 가스입니다.
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33. 과잉공기량이 지나치게 많을 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 연소실 온도 저하
  2. 연료 소비량 증가
  3. 배기가스 온도의 상승
  4. 배기가스에 의한 열손실 증가
(정답률: 61%)
  • 과잉공기량이 너무 많으면 연소실 내 온도가 낮아지고 배기가스량이 증가하여 열손실이 늘어나지만, 연소실 온도 저하로 인해 배기가스 온도는 오히려 낮아지게 됩니다.
    오답 노트
    연료 소비량 증가: 열효율 감소로 인해 동일 열량 얻기 위해 더 많은 연료 필요
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34. Propane가스의 연소에 의한 발열량이 11780 kcal/kg이고 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 1900kcal/kg 이라면 Propane가스의 연소효율은 약 몇 % 인가? (단, 진발열량은 11500kcal/kg 이다.)

  1. 66
  2. 76
  3. 86
  4. 96
(정답률: 67%)
  • 실제 발생 열량은 전체 연소 발열량에서 수증기의 잠열을 제외한 값이며, 이를 진발열량으로 나누어 효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{효율} = \frac{\text{발열량} - \text{잠열}}{\text{진발열량}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$\text{효율} = \frac{11780 - 1900}{11500} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$\text{효율} = 85.91$$
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35. 혼합기체의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력비와 몰비는 같다.
  2. 몰비는 질량비와 같다.
  3. 분압은 전압에 부피분율을 곱한 값이다.
  4. 분압은 전압에 어느 성분의 몰분율을 곱한 값이다.
(정답률: 56%)
  • 혼합기체에서 각 성분 가스의 분자량이 서로 다르기 때문에, 질량비는 몰비와 다른 값을 나타냅니다.
    오답 노트
    압력비와 몰비는 같다: 돌턴의 분압 법칙에 의해 성립함
    분압은 전압에 부피분율(또는 몰분율)을 곱한 값이다: 이상기체 상태방정식에 의해 성립함
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36. “혼합 가스의 압력은 각 기체가 단독으로 확산할 때의 분압의 합과 같다.”라는 것은 누구의 법칙인가?

  1. Boyle-Charles 의 법칙
  2. Dalton 의 법칙
  3. Graham 의 법칙
  4. Avogadro 의 법칙
(정답률: 79%)
  • 혼합 가스의 전체 압력이 각 성분 기체의 분압의 합과 같다는 원리는 Dalton의 법칙(분압 법칙)입니다.
    오답 노트
    Boyle-Charles의 법칙: 압력-부피-온도의 관계를 다룸
    Graham의 법칙: 가스의 확산 속도와 분자량의 관계를 다룸
    Avogadro의 법칙: 동일 온도·압력에서 동일 부피 내 분자 수가 같음을 다룸
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37. 이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일·샤를의 법칙을 만족한다.
  2. 아보가드로의 법칙에 따른다.
  3. 비열비(k=CP/CV)는 온도에 관계없이 일정하다.
  4. 내부에너지는 체적과 관계있고 온도와는 무관하다.
(정답률: 79%)
  • 이상기체의 내부에너지는 오직 온도만의 함수이며, 체적과는 무관합니다.
    따라서 내부에너지가 체적과 관계있고 온도와 무관하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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38. 다음 중 착화온도가 가장 낮은 물질은?

  1. 목탄
  2. 무연탄
  3. 수소
  4. 메탄
(정답률: 67%)
  • 물질마다 고유한 착화온도를 가지며, 제시된 물질 중 목탄의 착화온도가 가장 낮습니다.
    각 물질의 착화온도는 다음과 같습니다.
    목탄: $320\sim370^{\circ}C$ 무연탄: $440\sim500^{\circ}C$ 수소: $530^{\circ}C$ 메탄: $632^{\circ}C$
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39. 분진 폭발의 발생 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분진이 가연성이어야 한다.
  2. 분진 농도가 폭발범위 내에서는 폭발하지 않는다.
  3. 분진이 화염을 전파할 수 있는 크기 분포를 가져야 한다.
  4. 착화원, 가연물, 산소가 있어야 발생한다.
(정답률: 80%)
  • 분진 폭발이 일어나기 위해서는 가연성 분진이 반드시 폭발 범위 내의 농도로 존재해야 하며, 적절한 입자 크기 분포와 착화원이 필요합니다.
    분진 농도가 폭발범위 내에 있을 때 폭발이 발생하므로, 폭발하지 않는다는 설명은 잘못되었습니다.
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40. 연소범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. N2를 가연성가스에 혼합하면 연소범위는 넓어진다.
  2. CO2를 가연성가스에 혼합하면 연소범위가 넓어진다.
  3. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 내려가면 연소범위가 넓어진다.
  4. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 올라가면 연소범위가 넓어진다.
(정답률: 71%)
  • 가연성가스는 온도가 일정할 때 압력이 올라가면 기체 분자 간의 거리가 좁아져 유효충돌이 증가하고 반응이 활성화되므로 연소범위가 넓어집니다.
    오답 노트
    N$_2$ 또는 CO$_2$ 혼합: 불활성 가스 혼합 시 상대적 산소 농도가 저하되어 연소범위가 좁아짐
    압력이 내려가면 연소범위가 넓어진다: 압력이 낮아지면 연소범위가 좁아짐
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3과목: 가스설비

41. 분젠식 버너의 구성이 아닌 것은?

  1. 블러스트
  2. 노즐
  3. 댐퍼
  4. 혼합관
(정답률: 56%)
  • 분젠식 버너의 주요 구성 요소는 노즐, 혼합관, 공기댐퍼, 스로트, 염공으로 이루어져 있으며, 블러스트는 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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42. 공동 주택에 압력조정기를 설치할 경우 설치기준으로 맞는 것은?

  1. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압 이상으로서 전세대수가 200세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
  2. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 250세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
  3. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전세대수가 300세대 미만인 경우설치할 수 있다.
  4. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 350세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
(정답률: 72%)
  • 공동주택 압력조정기 설치 기준은 공급압력에 따라 다르며, 저압인 경우 전세대수가 250세대 미만일 때 설치할 수 있습니다.
    오답 노트
    중압 이상: 150세대 미만인 경우 설치 가능
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43. AFV식 정압기의 작동상황에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스사용량이 증가하면 파일롯밸브의 열림이 감소한다.
  2. 가스사용량이 증가하면 구동압력은 저하한다.
  3. 가스 사용량이 감소하면 2차 압력이 감소한다.
  4. 가스 사용량이 감소하면 고무슬리브의 개도는 증대된다.
(정답률: 54%)
  • AFV식 정압기는 가스 사용량이 증가하면 2차 압력과 구동압력이 저하되며, 이를 보완하기 위해 파일럿밸브와 고무슬리브의 열림 정도는 증대되는 특성을 가집니다.
    오답 노트
    가스사용량이 증가하면 파일롯밸브의 열림이 감소한다: 열림 정도는 증대됨
    가스 사용량이 감소하면 2차 압력이 감소한다: 2차 압력은 상승함
    가스 사용량이 감소하면 고무슬리브의 개도는 증대된다: 개도는 감소함
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44. 압력 2MPa 이하의 고압가스 배관설비로서 곡관을 사용하기가 곤란한 경우 가장 적정한 신축이음매는?

  1. 벨로우즈형 신축이음매
  2. 루프형 신축이음매
  3. 슬리브형 신축이음매
  4. 스위블형 신축이음매
(정답률: 70%)
  • 벨로우즈형 신축이음매는 배관이나 구조물이 온도 변화로 인해 팽창 또는 수축할 때 발생하는 변위를 흡수하여 파손을 방지하는 장치로, 곡관 사용이 곤란한 고압가스 배관설비에 가장 적합합니다.
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45. 탄소강이 약 200~300℃에서 인장강도는 커지나 연신율이 갑자기 감소되어 취약하게 되는 성질을 무엇이라 하는가?

  1. 적열취성
  2. 청열취성
  3. 상온취성
  4. 수소취성
(정답률: 67%)
  • 탄소강을 $210 \sim 360^{\circ}C$ 범위에서 인장 시험할 때, 인장강도는 최대가 되고 연신율은 최소가 되어 취성이 발생하는 현상입니다. 이때 강재 표면이 산화되어 청색을 띠기 때문에 청열취성이라고 합니다.
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46. 도시가스의 제조 공정 중 부분연소법의 원리를 바르게 설명한 것은?

  1. 메탄에서 원유까지의 탄화수소를 원료로 하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 메탄, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소로 변환시키는 방법이다.
  2. 메탄을 원료로 사용하는 방법으로 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 수소, 일산화탄소만을 제조하는 방법이다.
  3. 에탄만을 원료로 하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 메탄만을 생성시키는 방법이다.
  4. 코크스만을 사용하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 수소와 일산화탄소만을 제조하는 방법이다.
(정답률: 65%)
  • 부분연소법은 메탄부터 원유에 이르는 다양한 탄화수소를 원료로 하여, 산소나 공기 및 수증기를 투입해 메탄, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소 등으로 변환시키는 공정입니다.
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47. 발열량 5000kcal/m3, 비중 0.61, 공급표준압력 100mmH2O인 가스에서 발열량 11000kcal/m3, 비중 0.66, 공급표준압력이 200mmH2O인 천연가스로 변경할 경우 노즐변경율은 얼마인가?

  1. 0.49
  2. 0.58
  3. 0.71
  4. 0.82
(정답률: 52%)
  • 가스 종류 변경 시 노즐 직경 결정은 웨버 지수(Weber Index)와 공급 압력을 이용해 계산합니다.
    $$WI = \frac{H}{\sqrt{G}}$$
    $$WI_{1} = \frac{5000}{\sqrt{0.61}} = 6401.8, \quad WI_{2} = \frac{11000}{\sqrt{0.66}} = 13522.5$$
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = \sqrt{\frac{WI_{1} \times \sqrt{P_{1}}}{WI_{2} \times \sqrt{P_{2}}}}$$
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = \sqrt{\frac{6401.8 \times \sqrt{100}}{13522.5 \times \sqrt{200}}}$$
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = 0.58$$
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48. 용기밸브의 구성이 아닌 것은?

  1. 스템
  2. O링
  3. 스핀들
  4. 행거
(정답률: 67%)
  • 용기 밸브는 가스의 개폐와 밀봉을 위해 스템, O링, 스핀들 등으로 구성됩니다. 행거는 용기를 운반하거나 고정하는 장치일 뿐 밸브의 구성 요소가 아닙니다.
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49. 액화천연가스(메탄기준)를 도시가스 원료로 사용할 때 액화천연가스의 특징을 바르게 설명한 것은?

  1. C/H 질량비가 3 이고 기화설비가 필요하다.
  2. C/H 질량비가 4 이고 기화설비가 필요 없다.
  3. C/H 질량비가 3 이고 가스제조 및 정제설비가 필요하다.
  4. C/H 질량비가 4 이고 개질설비가 필요하다.
(정답률: 72%)
  • 액화천연가스(LNG)는 주성분이 메탄($CH_{4}$)으로, 탄소와 수소의 질량비(C/H)가 약 3이며, 액체 상태로 저장되므로 사용 시 다시 기체로 바꾸어주는 기화설비가 반드시 필요합니다.
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50. LPG 수송관의 이음부분에 사용할 수 있는 패킹재료로 가장 적합한 것은?

  1. 목재
  2. 천연고무
  3. 납
  4. 실리콘 고무
(정답률: 76%)
  • LPG는 천연고무를 용해하는 성질이 있어 일반적인 고무 재질은 사용할 수 없으며, 화학적 내성이 강한 실리콘 고무가 패킹재료로 가장 적합합니다.
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51. 아세틸렌의 압축 시 분해폭발의 위험을 줄이기 위한 반응장치는?

  1. 겔로그 반응장치
  2. LG 반응장치
  3. 파우서 반응장치
  4. 레페 반응장치
(정답률: 68%)
  • 아세틸렌은 압축 시 분해폭발의 위험이 매우 크기 때문에, 이를 최소화하고 안전하게 반응시키기 위해 레페 반응장치를 사용합니다.
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52. 다음 중 화염에서 백-파이어(Back-fire)가 가장 발생하기 쉬운 원인은?

  1. 버너의 과열
  2. 가스의 과량공급
  3. 가스압력의 상승
  4. 1차 공기량의 감소
(정답률: 71%)
  • 백-파이어(역화)는 가스 공급 압력이 저하되거나 노즐 구멍이 너무 큰 경우, 또는 버너가 과열된 경우에 발생하기 쉽습니다.
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53. 공기액화 분리장치의 폭발 방지대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 장치 내에 여과기를 설치한다.
  2. 유분리기는 설치해서는 안 된다.
  3. 흡입구 부근에서 아세틸렌 용접은 하지 않는다.
  4. 압축기의 윤활유는 양질유를 사용한다.
(정답률: 74%)
  • 공기액화 분리장치의 폭발을 방지하기 위해서는 장치 내 여과기 설치, 아세틸렌이 흡입되지 않는 장소에 흡입구 설치, 양질의 압축기 윤활유 사용 등이 필요합니다. 따라서 유분리기를 설치해서는 안 된다는 설명은 옳지 않습니다.
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54. LP가스 판매사업의 용기보관실의 면적은?

  1. 9m2 이상
  2. 10m2 이상
  3. 12m2 이상
  4. 19m2 이상
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스(LP가스) 판매사업 기준에 따라 용기보관실과 사무실의 최소 면적 기준을 구분하여 암기해야 합니다.
    용기보관실의 경우 $19\text{m}^2$이상이어야 합니다.
    오답 노트 $9\text{m}^2$이상: 사무실 면적 기준
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55. 전기방식법 중 효과범위가 넓고, 전압, 전류의 조정이 쉬우며, 장거리 배관에는 설치갯수가 적어지는 장점이 있고, 초기 투자가 많은 단점이 있는 방법은?

  1. 희생양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 74%)
  • 외부전원법은 전압과 전류 조정이 쉽고 효과 범위가 넓어 장거리 배관에 유리하지만, 초기 투자비가 많이 든다는 특징이 있습니다.
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56. 양정 20m, 송수량 3m3/min 일 때 축동력 15PS를 필요로 하는 원심펌프의 효율은 약 몇 % 인가?

  1. 59%
  2. 75%
  3. 89%
  4. 92%
(정답률: 66%)
  • 펌프의 효율은 수동력을 축동력으로 나눈 값입니다. 수동력을 먼저 구한 뒤 PS 단위로 환산하여 효율을 계산합니다.
    $$W_{HP} = \frac{1000 \times 9.8 \times 20 \times (3 / 60)}{735.5}$$
    $$\eta = \frac{13.33}{15} \times 100$$
    $$\eta = 88.9$$
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57. 토출량이 5m3/min 이고, 펌프송출구의 안지름이 30cm일 때 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 0.8
  2. 1.2
  3. 1.6
  4. 2.0
(정답률: 61%)
  • 유량 공식을 이용하여 유속을 구합니다. 이때 분당 토출량을 초당 유량으로 변환하여 계산해야 합니다.
    $$V = \frac{Q}{A}$$
    $$V = \frac{5 / 60}{3.14 / 4 \times 0.3^{2}}$$
    $$V = 1.2$$
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58. 연소방식 중 급배기 방식에 의한 분류로서 연소에 필요한 공기를 실내에서 취하고, 연소 후 배기가스는 배기통으로 옥외로 방출하는 형식은?

  1. 노출식
  2. 개방식
  3. 반밀폐식
  4. 밀폐식
(정답률: 75%)
  • 연소에 필요한 공기를 실내에서 취하고 배기가스는 옥외로 방출하는 방식은 반밀폐식입니다.
    오답 노트
    개방식: 공기 취입과 배기 모두 실내에서 이루어짐
    밀폐식: 공기 취입과 배기 모두 실외에서 이루어짐
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59. 탄소강에 소량씩 함유하고 있는 원소의 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인(P)은 상온에서 충격치를 떨어뜨려 상온메짐의 원인이 된다.
  2. 규소(Si)는 경도는 증가시키나 단접성은 감소시킨다.
  3. 구리(Cu)는 인장강도와 탄성계수를 높이나 내식성은 감소시킨다.
  4. 황(S)은 Mn과 결합하여 MnS를 만들고 남은 것이 있으면 FeS를 만들어 고온메짐의 원인이 된다.
(정답률: 62%)
  • 구리(Cu)는 인장강도, 탄성계수, 내식성을 모두 증가시키는 원소입니다. 내식성을 감소시킨다는 설명은 잘못되었습니다.
    오답 노트
    인(P): 상온메짐 원인 (옳음)
    규소(Si): 경도 증가, 단접성 감소 (옳음)
    황(S): 고온메짐 원인 (옳음)
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60. 액화천연가스 중 가장 많이 함유되어 있는 것은?

  1. 메탄
  2. 에탄
  3. 프로판
  4. 일산화탄소
(정답률: 77%)
  • 액화천연가스(LNG)는 천연가스를 냉각하여 액화시킨 것으로, 주성분은 메탄입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스 충전용기 운반 시 동일차량에 적재하여 운반할 수 있는 것은?

  1. 염소와 아세틸렌
  2. 염소와 암모니아
  3. 염소와 질소
  4. 염소와 수소
(정답률: 75%)
  • 고압가스 안전관리 기준에 따라 염소는 아세틸렌, 암모니아, 수소와는 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없습니다. 따라서 적재 가능한 조합은 염소와 질소입니다.
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62. 고온, 고압하의 수소에서는 수소원자가 발생되어 금속조직으로 침투하여 carbon이 결합, CH4 등의 gas를 생성하여 용기가 파열하는 원인이 될 수 있는 현상은?

  1. 금속조직에서 탄소의 추출
  2. 금속조직에서 아연의 추출
  3. 금속조직에서 구리의 추출
  4. 금속조직에서 스테인리스강의 추출
(정답률: 75%)
  • 고온·고압의 수소가 강재 내부의 탄소와 반응하여 메탄($CH_{4}$) 가스를 생성함으로써 금속 조직을 약하게 만드는 수소취성(탈탄작용)에 대한 설명입니다. 따라서 금속조직에서 탄소의 추출이 정답입니다.
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63. 고압가스 저장탱크 실내설치의 기준으로 틀린 것은?

  1. 가연성가스 저장탱크실에는 가스누출검지경보장치를 설치한다.
  2. 저장탱크실은 각각 구분하여 설치하고 자연환기시설을 갖춘다.
  3. 저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
  4. 저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60cm 이상으로 한다.
(정답률: 68%)
  • 고압가스 저장탱크를 실내에 설치할 경우, 가스의 체류를 막고 신속하게 배출하기 위해 자연환기시설이 아닌 강제환기시설을 갖추어야 합니다.
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64. 고압가스 냉동제조설비의 냉매설비에 설치하는 자동제어장치 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 압축기의 고압측 압력이 상용압력을 초과하는 때에 압축기의 운전을 정지하는 고압차단장치를 설치한다.
  2. 개방형 압축기에서 저압측 압력이 상용압력보다 이상 저하할 때 압축기의 운전을 정지하는 저압차단장치를 설치한다.
  3. 압축기를 구동하는 동력장치에 과열방지장치를 설치한다.
  4. 쉘형 액체 냉각기에 동결방지장치를 설치한다.
(정답률: 58%)
  • 압축기를 구동하는 동력장치에는 과열방지장치가 아니라 과부하보호장치를 설치하여 기기를 보호해야 합니다.
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65. 독성고압가스의 배관 중 2중관의 외층관 내경은 내층관 외경의 몇 배 이상을 표준으로 하여야 하는가?

  1. 1.2배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 2.0배
(정답률: 56%)
  • 독성고압가스 배관의 안전성을 위해 2중관 구조를 사용하며, 이때 외층관 내경은 내층관 외경의 $1.2$배 이상으로 설치하는 것이 표준입니다.
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66. 정전기 발생에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물질의 표면상태가 원활하면 발생이 적어진다.
  2. 물질표면이 기름 등에 의해 오염되었을 때는 산화, 부식에 의해 정전기가 발생할 수 있다.
  3. 정전기의 발생은 처음 접촉, 분리가 일어났을 때 최대가 된다.
  4. 분리속도가 빠를수록 정전기의 발생량은 적어진다.
(정답률: 78%)
  • 정전기는 두 물체가 접촉했다가 분리될 때 발생하며, 일반적으로 분리 속도가 빠를수록 정전기의 발생량은 더 커집니다.
    오답 노트
    물질의 표면상태가 원활하면 발생이 적어진다: 옳은 설명
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67. 염소가스의 제독제가 아닌 것은?

  1. 가성소다수용액
  2. 물
  3. 탄산소다수용액
  4. 소석회
(정답률: 77%)
  • 염소가스의 제독제는 가성소다, 탄산소다, 소석회와 같이 알칼리성 성분을 포함한 물질을 사용합니다. 물은 염소가스를 제독하는 화학적 성질이 없으므로 제독제로 사용할 수 없습니다.
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68. 도시가스시설의 완성검사 대상에 해당하지 않는 것은?

  1. 가스사용량의 증가로 특정가스사용시설로 전환되는 가스사용시설 변경공사
  2. 특정가스사용시설로서 호칭지름 50mm의 강관을 25m 교체하는 변경공사
  3. 특정가스사용시설의 압력조정기를 증설하는 변경공사
  4. 특정가스사용시설에서 배관변경을 수반하지 않고 월사용예정량 550m3 이설하는 변경공사
(정답률: 65%)
  • 도시가스시설 완성검사 대상이 되려면 배관 변경을 수반하는 공사여야 합니다. 배관변경을 수반하지 않고 시설을 이설하는 경우에는 완성검사 대상에서 제외됩니다.
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69. 시안화수소(HCN)를 용기에 충전할 경우에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 순도는 98% 이상으로 한다.
  2. 아황산가스 또는 황산 등의 안정제를 첨가한다.
  3. 충전한 용기는 충전 후 12시간 이상 정치한다.
  4. 일정시간 정치한후 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 누출을 검사한다.
(정답률: 75%)
  • 시안화수소($HCN$)를 용기에 충전한 후에는 안정적인 상태를 확인하기 위해 $24$시간 이상 정치해야 합니다.
    오답 노트
    충전 후 $12$시간 이상 정치한다: $24$시간 이상 정치해야 함
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70. 용기에 의한 액화석유가스 사용시설에서 기화장치의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기화장치의 출구측 압력은 1MPa 미만이 되도록 하는 기능을 갖거나, 1MPa 미만에서 사용한다.
  2. 용기는 그 외면으로부터 기화장치까지 3m 이상의 우회거리를 유지한다.
  3. 기화장치의 출구 배관에는 고무호스를 직접 연결하지 아니한다.
  4. 기화장치의 설치장소에는 배수구나 집수구로 통하는 도랑을 설치한다.
(정답률: 64%)
  • 기화장치의 설치장소에는 가스 누출 시 위험을 방지하기 위해 배수구나 집수구로 통하는 도랑을 설치해서는 안 됩니다.
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71. 안전관리규정의 작성기준에서 다음 보기 중 종합적 안전관리 규정에 포함되어야 할 항목을 모두 나열한 것은?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉠, ㉡, ㉣
  3. ㉠, ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 76%)
  • 고압가스 안전관리법 시행규칙에 따라 종합적 안전관리대상자가 작성해야 하는 안전관리규정에는 경영이념, 안전관리목표, 안전관리투자, 안전문화에 관한 사항이 모두 포함되어야 합니다.
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72. 액화가스의 저장탱크 압력이 이상 상승하였을 때 조치사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 방출밸브를 열어 가스를 방출시킨다.
  2. 살수장치를 작동시켜 저장탱크를 냉각시킨다.
  3. 액 이입 펌프를 정지시킨다.
  4. 출구 측의 긴급차단밸브를 작동시킨다.
(정답률: 73%)
  • 저장탱크 압력이 이상 상승했을 때 출구 측의 긴급차단밸브를 작동시키면 가스 배출 경로가 폐쇄되어 오히려 압력 상승이 더 빠르고 심해질 수 있으므로 적절하지 않은 조치입니다.
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73. 내용적이 59L의 LPG 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충전량은 약 몇 kg으로 하면 되는가? (단, 프로판의 정수는 2.35 이다.)

  1. 20kg
  2. 25kg
  3. 30kg
  4. 35kg
(정답률: 74%)
  • 가스의 충전량은 내용적을 해당 가스의 정수로 나누어 계산합니다.
    $$G = \frac{V}{C}$$
    $$G = \frac{59}{2.35}$$
    $$G = 25.1$$
    따라서 최대 충전량은 약 $25\text{kg}$입니다.
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74. 고압가스 용기 보관장소의 주위 몇 m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나, 발화성 물질을 두지 않아야 하는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 5m
  4. 8m
(정답률: 56%)
  • 고압가스 안전관리 기준에 따라 용기를 취급하거나 보관하는 장소 주위 $2\text{m}$이내에는 화기 또는 인화성 물질, 발화성 물질을 두지 않아야 합니다.
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75. 가스누출 경보차단장치의 성능시험 방법으로 틀린 것은?

  1. 가스를 검지한 상태에서 연속경보를 울린 후 30초 이내에 가스를 차단하는 것으로 한다.
  2. 교류전원을 사용하는 차단장치는 전압이 정격전압의 90% 이상 110% 이하일 때 사용에 지장이 없는 것으로 한다.
  3. 내한성능에서 제어부는 –25℃ 이하에서 1시간 이상 유지한 후 5분 이내에 작동시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
  4. 전자밸브식 차단부는 35kPa 이상의 압력으로 기밀시험을 실시하여 외부누출이 없어야 한다.
(정답률: 64%)
  • 가스누출 경보차단장치의 제어부 내한성능 기준은 $-10\text{℃}$이하에서 1시간 이상 유지한 후 10분 이내에 작동시험을 실시하여 이상이 없어야 합니다.
    오답 노트
    내한성능에서 제어부는 –25℃ 이하에서 1시간 이상 유지한 후 5분 이내에 작동시험을 실시하여 이상이 없어야 한다: 제어부 기준 온도는 $-10\text{℃}$, 작동 시험 시간은 10분 이내여야 합니다.
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76. 매몰형 폴리에틸렌 볼밸브의 사용압력 기준은?

  1. 0.4 MPa 이하
  2. 0.6 MPa 이하
  3. 0.8 MPa 이하
  4. 1 MPa 이하
(정답률: 65%)
  • 매몰형 폴리에틸렌 볼밸브(PE밸브)는 지하에 매몰하여 사용하는 밸브로, 사용압력 기준은 $0.4\text{ MPa}$이하입니다.
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77. 고압가스를 운반하는 차량에 경계표지의 크기는 어떻게 정하는가?

  1. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 20% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 30% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 400cm2 이상으로 한다.
  2. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 20% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 400cm2 이상으로 한다.
  3. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 20% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 30% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 600cm2 이상으로 한다.
  4. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 20% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 600cm2 이상으로 한다.
(정답률: 61%)
  • 고압가스 운반 차량의 경계표지 크기 규정에 따라 직사각형은 가로가 차체 폭의 $30\%$이상, 세로는 가로의 $20\%$이상이어야 하며, 정사각형은 면적이 $600\text{cm}^2$이상이어야 합니다.
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78. 고압가스제조시설에서 아세틸렌을 충전하기 위한 설비 중 충전용 지관에는 탄소 함유량이 얼마 이하의 강을 사용하여야 하는가?

  1. 0.1%
  2. 0.2%
  3. 0.33%
  4. 0.5%
(정답률: 60%)
  • 아세틸렌은 구리, 은 및 이들의 합금과 반응하여 폭발성 아세틸라이드를 형성할 수 있으며, 강재 사용 시 탄소 함유량이 $0.1\%$이하인 강을 사용하여 안전성을 확보해야 합니다.
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79. CO 15v%, H2 30v%, CH4 55v%인 가연성 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 몇 v% 인가? (단, 각 가스의 폭발하한계는 CO 12.5v%, H2 4.0v%, CH4 5.3v% 이다.)

  1. 5.2
  2. 5.8
  3. 6.4
  4. 7.0
(정답률: 52%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 각 성분의 부피 분율과 하한계의 역수 합으로 계산하는 르 샤틀리에 법칙을 사용합니다.
    $$L = \frac{100}{\frac{V_1}{L_1} + \frac{V_2}{L_2} + \frac{V_3}{L_3}}$$
    $$L = \frac{100}{\frac{15}{12.5} + \frac{30}{4.0} + \frac{55}{5.3}}$$
    $$L = 5.2$$
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80. 액화석유가스용 차량에 고정된 저장탱크 외벽이 화염에 의하여 국부적으로 가열될 경우에 대비하여 폭발방지장치를 설치한다. 이 때 재료로 사용되는 금속은?

  1. 아연
  2. 알루미늄
  3. 주철
  4. 스테인리스
(정답률: 70%)
  • 액화석유가스용 차량의 저장탱크 외벽이 화염에 의해 가열될 때, 낮은 융점을 이용하여 빠르게 녹아 가스를 방출함으로써 탱크의 파열을 막는 폭발방지장치 재료로는 알루미늄이 사용됩니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 베크만 온도계는 어떤 종류의 온도계에 해당하는가?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 유리 온도계
  3. 저항 온도계
  4. 열전대 온도계
(정답률: 55%)
  • 베크만 온도계는 모세관 내 수은의 양을 조절하여 미세한 온도 변화를 정밀하게 측정하는 대표적인 유리 온도계입니다.
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82. 입력과 출력이 그림과 같을 때 제어동작은?

  1. 비례동작
  2. 미분동작
  3. 적분동작
  4. 비례적분동작
(정답률: 64%)
  • 입력이 시간에 따라 일정하게 증가(램프 입력)할 때 출력이 일정하게 유지되는 것은 조작량이 입력의 변화율(미분치)에 비례하는 미분동작의 전형적인 특징입니다.
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83. 기체 크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스(carrier gas)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가격이 저렴한 공기를 사용해도 무방하다.
  2. 검출기의 종류에 관계없이 구입이 용이한 것을 사용한다.
  3. 주입된 시료를 컬럼과 검출기로 이동시켜 주는 운반기체 역할을 한다.
  4. 캐리어가스는 산소, 질소, 아리곤 등이 주로 사용된다.
(정답률: 73%)
  • 캐리어가스는 기체 크로마토그래피에서 시료를 컬럼과 검출기로 운반하는 매개체 역할을 하는 불활성 기체입니다.
    오답 노트
    가격이 저렴한 공기: 불순물 및 반응성 문제로 부적합
    구입이 용이한 것: 검출기 특성에 맞는 적절한 기체 선택이 필수적
    산소, 질소, 아리곤: 산소는 반응성이 강해 일반적으로 사용하지 않음
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84. 경사각(θ)이 30°인 경사관식 압력계의 눈금(χ)을 읽었더니 60cm가 상승하였다. 이 때 양단의 차압(P1-P2)은 약 몇 kgf/cm2 인가? (단, 액체의 비중은 0.8인 기름이다.)

  1. 0.001
  2. 0.014
  3. 0.024
  4. 0.034
(정답률: 59%)
  • 경사관식 압력계의 차압은 액체의 비중량, 상승 높이, 경사각의 사인 값의 곱으로 계산합니다.
    $$\Delta P = \gamma \times x \times \sin \theta$$
    $$\Delta P = 800 \times 0.6 \times \sin 30^{\circ}$$
    $$\Delta P = 0.024$$
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85. 어느 수용가에 설치되어 있는 가스미터의 기차를 측정하기 위하여 기준기로 지시량을 측정하였더니 150m3을 나타내었다. 그 결과 기차가 4%로 계산되었다면 이 가스미터의 지시량은 몇 m3 인가?

  1. 149.96m3
  2. 150m3
  3. 156m3
  4. 156.25m3
(정답률: 52%)
  • 가스미터의 기차(Error) 공식을 이용하여 지시량을 산출합니다.
    $$E = \frac{I - Q}{I}$$
    $$0.04 = \frac{I - 150}{I}$$
    $$I = 156.25$$
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86. 차압식 유량계에서 교축 상류 및 하류의 압력이 각각 P1, P2 일 때 체적유량이 Q1 이라 한다. 압력이 2배 만큼 증가하면 유량 Q는 얼마가 되는가?

  1. 2Q1
(정답률: 68%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 차압의 제곱근(평방근)에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    $$Q = C \sqrt{\Delta P}$$
    $$Q_2 = \sqrt{\frac{2\Delta P_1}{\Delta P_1}} \times Q_1$$
    $$Q_2 = \sqrt{2} Q_1$$
    따라서 정답은 입니다.
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87. 기체 크로마토그래피에 의한 분석방법은 어떤 성질을 이용한 것인가?

  1. 비열의 차이
  2. 비중의 차이
  3. 연소성의 차이
  4. 이동속도의 차이
(정답률: 71%)
  • 기체 크로마토그래피는 혼합 기체 성분들이 컬럼 내의 고정상과 이동상 사이에서 상호작용하며 나타나는 이동속도의 차이를 이용하여 각 성분을 분리하고 분석하는 방법입니다.
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88. 태엽의 힘으로 통풍하는 통풍형 건습구 습도계로서 휴대가 편리하고 필요 풍속이 약 3m/s 인 습도계는?

  1. 아스만 습도계
  2. 모발 습도계
  3. 건이건습구 습도계
  4. Dewcel식 습도계
(정답률: 69%)
  • 아스만 습도계는 태엽의 힘으로 팬을 돌려 통풍시키는 통풍형 건습구 습도계로, 휴대가 간편하며 약 $3\text{ m/s}$의 풍속을 유지하여 상대습도를 측정하는 장치입니다.
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89. 막식가스미터에서 크랭크축이 녹슬거나 밸브와 밸브시트가 타르나 수분 등에 의해 접착 또는 고착되어 가스가 미터를 통과하지 않는 고장의 형태는?

  1. 부동
  2. 기어불량
  3. 떨림
  4. 불통
(정답률: 73%)
  • 막식가스미터에서 내부 부품인 크랭크축의 부식이나 밸브의 고착으로 인해 가스가 아예 통과하지 못하는 상태를 불통이라고 합니다.
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90. 소형 가스미터(15호 이하)의 크기는 1개의 가스기구가 당해 가스미터에서 최대 통과량의 얼마를 통과할 때 한 등급 큰 계량기를 선택하는 것이 가장 적당한가?

  1. 90%
  2. 80%
  3. 70%
  4. 60%
(정답률: 60%)
  • 소형 가스미터 선정 시, 일반적인 최대 사용량은 용량의 $60\%$로 설정하지만, 단일 가스기구의 사용량이 최대 통과량의 $80\%$를 초과할 경우에는 안정적인 공급을 위해 한 등급 더 큰 계량기를 선택해야 합니다.
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91. 기체 크로마토그래피의 조작과정이 다음과 같을대 조작 순서가 가장 올바르게 나열된 것은?

  1. Ⓐ-Ⓓ-Ⓑ-Ⓕ-Ⓒ-Ⓔ
  2. Ⓐ-Ⓑ-Ⓒ-Ⓓ-Ⓔ-Ⓕ
  3. Ⓓ-Ⓐ-Ⓕ-Ⓑ-Ⓒ-Ⓔ
  4. Ⓐ-Ⓑ-Ⓓ-Ⓒ-Ⓕ-Ⓔ
(정답률: 61%)
  • 기체 크로마토그래피의 올바른 분석 순서는 장비의 기본 설정부터 결과 도출까지 단계적으로 진행됩니다.
    크로마토그래피 조정(Ⓐ) $\rightarrow$ 크로마토그래피 안정성 확인(Ⓓ) $\rightarrow$ 표준가스 도입(Ⓑ) $\rightarrow$ 시료가스 도입(Ⓕ) $\rightarrow$ 성분 확인(Ⓒ) $\rightarrow$ 피크 면적 계산(Ⓔ) 순으로 진행됩니다.
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92. 산소(O2)는 다른 가스에 비하여 강한 상자성체이므로 자장에 흡인되는 특성을 이용하여 분석하는 가스분석계는?

  1. 세라믹식 O2 계
  2. 자기식 O2 계
  3. 연소식 O2 계
  4. 밀도식 O2 계
(정답률: 78%)
  • 산소($O_{2}$) 분자가 가진 강한 상자성(자석에 끌리는 성질)을 이용하여, 자장 내에서 산소가 흡인되는 정도를 측정해 농도를 분석하는 장치는 자기식 $O_{2}$ 계입니다.
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93. 측정자 자신의 산포 및 관측자의 오차와 시차 등 산포에 의하여 발생하는 오차는?

  1. 이론오차
  2. 개인오차
  3. 환경오차
  4. 우연오차
(정답률: 69%)
  • 측정자 개인의 습관, 관측 시의 시차, 그리고 제어할 수 없는 미세한 환경 변화 등 무작위로 발생하는 산포에 의한 오차를 우연오차라고 합니다.
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94. 부르동관 압력계를 용도로 구분할 때 사용하는 기호로 내진(耐震)형에 해당하는 것은?

  1. M
  2. H
  3. V
  4. C
(정답률: 65%)
  • 부르동관 압력계의 용도별 기호는 KS B 5305 표준을 따릅니다. 내진형의 경우 기호 V를 사용합니다.
    오답 노트
    M: 증기용 보통형
    H: 내열형
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95. 되먹임제어와 비교한 시퀀스 제어의 특성으로 틀린 것은?

  1. 정성적제어
  2. 디지털신호
  3. 열린회로
  4. 비교제어
(정답률: 59%)
  • 시퀀스 제어는 정해진 순서에 따라 일방적으로 명령이 전달되는 개회로(열린 회로) 제어 방식입니다. 반면, 출력 결과를 입력 측으로 되돌려 목표값과 비교하는 비교제어(피드백 제어)는 되먹임 제어의 전형적인 특성입니다.
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96. 용액에 시료가스를 흡수시키면 측정성분에 따라 도전율이 변하는 것을 이용한 용액도전율식 분석계에서 측정가스와 그 반응용액이 틀린 것은?

  1. CO2 - NaOH용액
  2. SO2- CH3COOH 용액
  3. Cl2 - AgNO3 용액
  4. NH3- H2SO4 용액
(정답률: 57%)
  • 용액도전율식 분석계에서 $\text{SO}_2$는 $\text{H}_2\text{O}_2$ 용액과 반응하여 측정합니다. 따라서 $\text{CH}_3\text{COOH}$ 용액을 사용하는 것은 틀린 설명입니다.
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97. 다음 보기에서 설명하는 가장 적합한 압력계는?

  1. 전기식 압력계
  2. 부르동관식 압력계
  3. 벨로우즈식 압력계
  4. 다이어프램식 압력계
(정답률: 71%)
  • 제시된 이미지 의 설명처럼 정도가 매우 높고, 자동계측 및 제어가 용이하며, 소형으로 가볍고 기록장치와의 조합이 쉬운 것은 전기식 압력계의 핵심 특징입니다.
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98. 서미스터(thermistor)저항체 온도계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도계수가 적으며 균일성이 좋다.
  2. 저항변화가 적으며 재현성이 좋다.
  3. 온도상승에 따라 저항치가 감소한다.
  4. 수분 흡수 시에도 오차가 발생하지 않는다.
(정답률: 50%)
  • 서미스터는 부특성 저항체로, 온도가 상승함에 따라 저항치가 감소하는 특징을 가집니다.
    오답 노트
    균일성 및 재현성: 서미스터는 소자의 균일성과 재현성이 부족함
    수분 흡수: 흡습 시 열화가 발생하여 오차가 생길 수 있음
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99. 염소가스를 검출하는 검출시험지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연당지를 사용하며 염소가스와 접촉하면 흑색으로 변한다.
  2. KI- 녹말종이를 사용하며 염소가스와 접촉하면 청색으로 변한다.
  3. 하리슨씨 시약을 사용하며 염소가스와 접촉하면 심등색으로 변한다.
  4. 리트머스시험지를 사용하며 염소가스와 접촉하면 청색으로 변한다.
(정답률: 64%)
  • 염소 가스는 KI- 녹말종이(KI 전분지)와 반응하여 청색으로 변하는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    연당지: 황화수소 검출(흑색)
    하리슨씨 시약: 포스겐 검출(유자색)
    리트머스시험지: 암모니아 검출(적색 $\rightarrow$ 청색)
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100. 다음 보기에서 자동제어의 일반적인 동작순서를 바르게 나열한 것은?

  1. ㉣ → ㉠ → ㉢ → ㉡
  2. ㉣ → ㉡ → ㉠ → ㉢
  3. ㉡ → ㉠ → ㉣ → ㉢
  4. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉣
(정답률: 61%)
  • 자동제어의 일반적인 동작 순서는 검출 $\rightarrow$ 비교 $\rightarrow$ 판단 $\rightarrow$ 조작의 과정을 거칩니다.
    따라서 제어 대상을 계측기로 검출하는 ㉣ $\rightarrow$ 목표값과 비교하는 ㉠ $\rightarrow$ 편차를 판단하여 조절하는 ㉢ $\rightarrow$ 조작기에서 조작량을 증감하는 ㉡ 순서가 정답입니다.
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