가스기사 필기 기출문제복원 (2022-04-24)

가스기사
(2022-04-24 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 관로의 유동에서 여러 가지 손실수두를 나타낸 것으로 틀린 것은? (단, f : 마찰계수, d : 관의 지름, : 속도 수두, : 입구관 속도 수두, : 출구관 속도 수두, Rh : 수력반지름, L : 관의 길이, A : 관의 단면적, Cc : 단면적 축소계수이다.)

  1. 원형관 속의 손실수두 :
  2. 비원형관 속의 손실수두 :
  3. 돌연 확대관 손실수두 :
  4. 돌연 축소관 손실수두 :
(정답률: 57%)
  • 비원형관 속의 손실수두 공식은 수력반지름 $R_{h}$와 관의 길이 $L$에 비례하고 관의 지름에 반비례하는 관계를 가져야 합니다. 에서는 $L$이 분모에 위치하여 관의 길이에 반비례하는 잘못된 식으로 표현되어 있습니다.
    오답 노트
    원형관 속의 손실수두 : (정상)
    돌연 확대관 손실수두 : (정상)
    돌연 축소관 손실수두 : (정상)
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2. 980cSt 의 동점도(kinematic viscosity)는 몇 m2/s 인가?

  1. 10-4
  2. 9.8 × 10-4
  3. 1
  4. 9.8
(정답률: 62%)
  • 동점도의 단위 환산 원리를 이용합니다. $1\text{ cSt} = 10^{-6}\text{ m}^2/\text{s}$ 임을 적용하여 계산합니다.
    $$\nu = 980 \times 10^{-6}$$
    $$\nu = 9.8 \times 10^{-4}$$
    $$\nu = 9.8 \times 10^{-4}\text{ m}^2/\text{s}$$
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3. 다음 중 실제유체와 이상유체에 모두 적용되는 것은?

  1. 뉴턴의 점성법칙
  2. 압축성
  3. 점착조건(no slip conditon)
  4. 에너지 보존의 법칙
(정답률: 60%)
  • 에너지 보존의 법칙은 유체의 종류와 상관없이 성립하는 기본 원리이며, 이를 바탕으로 한 베르누이 방정식은 실제유체와 이상유체 모두에 적용됩니다.
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4. 진공압력이 0.10 kgf/cm2이고, 온도가 20℃ 인 기체가 계기압력 7kgf/cm2로 등온압축되었다. 이때 압축 전 체적(V1)에 대한 압축 후의 체적(V2)의 비는 얼마인가? (단, 대기압은 720mmHg 이다.)

  1. 0.11
  2. 0.14
  3. 0.98
  4. 1.41
(정답률: 41%)
  • 등온 과정에서 보일의 법칙을 적용하여 압축 전후의 체적비를 구합니다. 먼저 대기압을 $kgf/cm^{2}$ 단위로 환산하고, 진공압과 계기압을 이용하여 각각의 절대압력을 산출해야 합니다.
    대기압: $$P_{atm} = \frac{720}{760} \times 1.033 = 0.9786 \text{ kgf/cm}^{2}$$
    압축 전 절대압력: $$P_{1} = 0.9786 - 0.1 = 0.8786 \text{ kgf/cm}^{2}$$
    압축 후 절대압력: $$P_{2} = 0.9786 + 7 = 7.9786 \text{ kgf/cm}^{2}$$
    체적비 공식: $$\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{P_{1}}{P_{2}}$$
    숫자 대입: $$\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{0.8786}{7.9786}$$
    최종 결과: $$\frac{V_{2}}{V_{1}} = 0.11$$
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5. 안지름 100mm인 관속을 압력 5kgf/cm2, 온도 15℃인 공기가 2kg/s 로 흐를 때 평균 유속은? (단, 공기의 기체상수는 29.27 kgf·m/kg·K 이다.)

  1. 4.28 m/s
  2. 5.81 m/s
  3. 42.9 m/s
  4. 55.8 m/s
(정답률: 42%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 공기의 밀도를 구한 후, 질량 유량과 단면적을 통해 평균 유속을 산출합니다.
    $$ V = \frac{m}{\rho \times A} = \frac{m}{\frac{P}{R \times T} \times A} $$
    $$ V = \frac{2}{\frac{5 \times 10^{4}}{29.27 \times (273 + 15)} \times \frac{\pi \times 0.1^{2}}{4}} $$
    $$ V = 42.9 $$
  • P = ρRT
    ρ = P / RT = 5 / 2927(m->cm) / 288 = 5.93*10^(-6) kg / cm3 = 5.93 kg / m3 -> 1kg에 대한 부피는 역수로 표시 5.93^(-1)=168 m3/kg
    Q = A × V
    V = Q / A = 2 * 0.168 / [ (0.1m)^3.14/4 ] = 42.8 m/s
    V = Q / A = 2 * (5/2927/288*10^6)^(-1) / [ (0.1m)^Pi/4 ] = 42.9324
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6. 표면장력계수의 차원을 옳게 나타낸 것은? (단, M은 질량, L은 길이, T는 시간의 차원이다.)

  1. MLT-2
  2. MT-2
  3. LT-1
  4. ML-1T-2
(정답률: 42%)
  • 표면장력계수는 단위 길이당 작용하는 힘으로 정의됩니다.
    $$ \text{표면장력계수} = \frac{F}{L} $$
    여기서 힘 $F$의 차원은 $MLT^{-2}$이므로, 이를 길이 $L$로 나누면 다음과 같습니다.
    $$ \frac{MLT^{-2}}{L} $$
    $$ MT^{-2} $$
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7. 초음속 흐름이 갑자기 아음속 흐름으로 변할 때 얇은 불연속 면의 충격파가 생긴다. 이 불연속 면에서의 변화로 옳은 것은?

  1. 압력은 감소하고 밀도는 증가한다.
  2. 압력은 증가하고 밀도는 감소한다.
  3. 온도와 엔트로피가 증가한다.
  4. 온도와 엔트로피가 감소한다.
(정답률: 50%)
  • 초음속 흐름이 아음속으로 변하며 충격파가 발생하면 압력, 온도, 밀도, 엔트로피는 모두 증가하고 속도는 감소하는 특성을 가집니다.
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8. 비중이 0.887인 원유가 관의 단면적이 0.0022m2인 관에서 체적 유량이 10.0m3/h 일 때 관의 단위 면적당 질량유량(kg/m2·s)은?

  1. 1120
  2. 1220
  3. 1320
  4. 1420
(정답률: 41%)
  • 단위 면적당 질량유량은 체적 유량을 단면적으로 나눈 뒤 밀도를 곱하여 계산합니다. 이때 시간 단위인 $\text{h}$를 $\text{s}$로 환산하기 위해 $3600$으로 나누어줍니다.
    ① [기본 공식] $$G = \frac{Q \times \rho}{A}$$
    ② [숫자 대입] $$G = \frac{(10.0 / 3600) \times 887}{0.0022}$$
    ③ [최종 결과] $$G = 1119.95 \approx 1120$$
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9. 온도 27℃의 이산화탄소 3kg이 체적 0.30m3의 용기에 가득 차 있을 때 용기 내의 압력(kgf/cm2)은? (단, 일반기체상수는 848 kgf·m/kmol·K 이고, 이산화탄소의 분자량은 44 이다.)

  1. 5.79
  2. 24.3
  3. 100
  4. 270
(정답률: 46%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 용기 내의 압력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{mRT}{MV}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{3 \times 848 \times (273 + 27)}{44 \times 0.30}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 57818 \text{ kgf/m}^2 = 5.78 \text{ kgf/cm}^2$$
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10. 물이나 다른 액체를 넣은 타원형 용기를 회전하고 그 용적변화를 이용하여 기체를 수송하는 장치로 유독성 가스를 수송하는 데 적합한 것은?

  1. 로베(lobe) 펌프
  2. 터보(turbo) 압축기
  3. 내쉬(nash) 펌프
  4. 팬(fan)
(정답률: 47%)
  • 내쉬(nash) 펌프는 수봉식 진공펌프의 일종으로, 고치형 케이싱 중심에 날개차 축이 부착된 구조입니다. 날개차가 1회전할 때 흡입과 토출 작용을 2회 수행하며, 타원형 용기의 용적 변화를 이용해 유독성 가스를 수송하는 데 매우 적합합니다.
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11. 내경이 0.0526m인 철관에 비압축성 유체가 9.085 m3/h 로 흐를 때의 평균유속은 약 몇 m/s 인가? (단, 유체의 밀도는 1200 kg/m3 이다.)

  1. 1.16
  2. 3.26
  3. 4.68
  4. 11.6
(정답률: 44%)
  • 평균유속은 체적유량을 관의 단면적으로 나누어 계산합니다.
    $$ V = \frac{Q}{A} $$
    $$ V = \frac{9.085 / 3600}{\pi \times 0.0526^{2} / 4} $$
    $$ V = 1.16 $$
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12. 어떤 유체의 액면아래 10m인 지점의 계기압력이 2.16 kgf/cm2 일 때 이 액체의 비중량은 몇 kgf/m3 인가?

  1. 2160
  2. 216
  3. 21.6
  4. 0.216
(정답률: 49%)
  • 액체의 비중량은 계기압력을 깊이로 나누어 구할 수 있습니다.
    $$ \gamma = \frac{P}{h} $$
    $$ \gamma = \frac{2.16 \times 10000}{10} $$
    $$ \gamma = 2160 $$
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13. 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 원관 내를 완전발달한 층류 흐름으로 흐르고 있다. 관내의 평균속도 V와 최대속도 Umax의 비 는?

  1. 2
  2. 1
  3. 0.5
  4. 0.1
(정답률: 53%)
  • 뉴턴 유체가 원관 내에서 완전발달한 층류로 흐를 때, 평균 속도 $V$는 최대 속도 $U_{max}$의 절반이 되는 특성을 가집니다.
    $$\frac{V}{U_{max}} = \frac{1}{2}$$
    $$\frac{V}{U_{max}} = 0.5$$
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14. 수직 충격파(normal shock wave)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수직 충격파는 아음속 유동에서 초음속 유동으로 바뀌어 갈 때 발생한다.
  2. 충격파를 가로지르는 유동은 등엔트로피 과정이 아니다.
  3. 수직 충격파 발생 직후의 유동조건은 h-s 선도로 나타낼 수 있다.
  4. 1차원 유동에서 일어날 수 있는 충격파는 수직 충격파 뿐이다.
(정답률: 44%)
  • 수직 충격파는 유동이 초음속에서 아음속으로 급격하게 변할 때 발생합니다.
    따라서 수직 충격파는 아음속 유동에서 초음속 유동으로 바뀌어 갈 때 발생한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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15. 지름 4cm 인 매끈한 관에 동점성계수가 1.57×10-5 m2/s 인 공기가 0.7m/s 의 속도로 흐르고, 관의 길이가 70m이다. 이에 대한 손실수두는 몇 m 인가?

  1. 1.27
  2. 1.37
  3. 1.47
  4. 1.57
(정답률: 34%)
  • 층류 흐름에서 마찰계수 $f = 64/Re$를 이용한 손실수두 공식을 적용하여 계산합니다.
    $$h = f \times \frac{L}{D} \times \frac{V^{2}}{2g}$$
    $$h = \frac{64}{\frac{0.7 \times 0.04}{1.57 \times 10^{-5}}} \times \frac{70}{0.04} \times \frac{0.7^{2}}{2 \times 9.81}$$
    $$h = 1.57$$
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16. 도플러효과(doppler effect)를 이용한 유량계는?

  1. 에뉴바 유량계
  2. 초음파 유량계
  3. 오벌 유량계
  4. 열선 유량계
(정답률: 58%)
  • 초음파 유량계는 유체의 유속에 따라 반사되어 돌아오는 초음파의 주파수가 변하는 도플러 효과를 이용하여 유량을 측정합니다.
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17. 압축성 유체의 유속계산에 사용되는 Mach 수의 표현으로 옳은 것은?

  1. 음속/유체의 속도
  2. 유체의 속도/음속
  3. (음속)2
  4. 유체의 속도×음속
(정답률: 57%)
  • 마하수(Mach number)는 물체의 실제 유동 속도를 그 유체에서의 음속으로 나눈 무차원 수입니다.
    따라서 유체의 속도/음속이 옳은 표현입니다.
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18. 지름이 3m 원형 기름 탱크의 지붕이 평평하고 수평이다. 대기압이 1atm 일 때 대기가 지붕에 미치는 힘은 몇 kgf 인가?

  1. 7.3×102
  2. 7.3×103
  3. 7.3×104
  4. 7.3×105
(정답률: 46%)
  • 힘은 압력에 면적을 곱하여 구합니다. 대기압 $1\text{ atm}$을 $\text{kgf/m}^2$ 단위로 환산하고 원형 지붕의 면적을 계산하여 적용합니다.
    $$F = P \times A$$
    $$F = (1.033 \times 10^4) \times (\pi \times \frac{3^2}{4})$$
    $$F = 7.3 \times 10^4\text{ kgf}$$
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19. 온도 20℃, 압력 5kgf/cm2 인 이상기체 10cm3를 등온 조건에서 5cm3 까지 압축하면 압력은 약 몇 kgf/cm2 인가?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 46%)
  • 등온 과정에서는 보일의 법칙에 따라 압력과 부피의 곱이 일정하게 유지됩니다.
    $$P_1 V_1 = P_2 V_2$$
    $$5 \times 10 = P_2 \times 5$$
    $$P_2 = 10\text{ kgf/cm}^2$$
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20. 기계효율은 ηm, 수력효율을 ηh, 체적효율을 ηv라 할 때 펌프의 총효율은?

(정답률: 58%)
  • 펌프의 총효율은 기계적 손실, 수력학적 손실, 체적 손실을 모두 고려하여 각각의 효율을 모두 곱한 값으로 계산합니다.
    $$\eta = \eta_m \times \eta_h \times \eta_v$$
    따라서 정답은 입니다.
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2과목: 연소공학

21. 카르노 사이클에서 열효율과 열량, 온도와의 관계가 옳은 것은? (단, Q1＞Q2, T1＞T2)

(정답률: 52%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 고온부와 저온부의 온도 차이를 고온부의 온도로 나눈 값이며, 이는 공급된 열량과 방출된 열량의 비율과 같습니다.
    $$\eta = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = \frac{T_1 - T_2}{T_1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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22. 기체 연소 시 소염현상이 원인이 아닌 것은?

  1. 산소농도가 증가할 경우
  2. 가연성 기체, 산화제가 화염 반응대에서 공급이 불충분할 경우
  3. 가연성가스가 연소범위를 벗어날 경우
  4. 가연성가스에 불활성기체가 포함될 경우
(정답률: 50%)
  • 소염현상은 화염이 꺼지는 현상으로, 일반적으로 산소 농도가 감소하거나 가연성 가스가 연소 범위를 벗어날 때, 또는 불활성 기체가 포함되어 반응을 방해할 때 발생합니다. 반대로 산소 농도가 증가하는 것은 연소를 촉진하는 요인이므로 소염의 원인이 될 수 없습니다.
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23. 층류 예혼합화염과 비교한 난류 예혼합화염의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소속도가 빨라진다.
  2. 화염의 두께가 두꺼워진다.
  3. 휘도가 높아진다.
  4. 화염의 배후에 미연소분이 남지 않는다.
(정답률: 49%)
  • 난류 예혼합화염은 층류에 비해 연소속도가 매우 빠르고 화염 두께가 두꺼우며 휘도가 높다는 특징이 있습니다. 하지만 난류의 불규칙한 혼합 특성으로 인해 연소 시 다량의 미연소분이 존재하게 됩니다.
    오답 노트
    화염의 배후에 미연소분이 남지 않는다: 난류 특성상 미연소분이 존재함
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24. 과잉공기가 너무 많은 경우의 현상이 아닌 것은?

  1. 열효율을 감소시킨다.
  2. 연소온도가 증가한다.
  3. 배기가스의 열손실을 증대시킨다.
  4. 연소가스량이 증가하여 통풍을 저해한다.
(정답률: 49%)
  • 과잉공기가 너무 많으면 연소실 내에 불필요한 공기가 많아져 열을 흡수하므로 연소온도가 낮아지게 됩니다.
    오답 노트
    열효율 감소, 배기가스 열손실 증대, 연소가스량 증가로 인한 통풍 저해는 모두 과잉공기가 과다할 때 발생하는 현상입니다.
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25. 수소(H2, 폭발범위 : 4.0~75v%)의 위험도는?

  1. 0.95
  2. 17.75
  3. 18.75
  4. 71
(정답률: 54%)
  • 폭발범위의 상한값과 하한값을 이용하여 가연성 가스의 위험도를 계산합니다.
    $$D = \frac{U - L}{L}$$
    $$D = \frac{75 - 4}{4}$$
    $$D = 17.75$$
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26. 확산연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 확산연소 과정은 연료와 산화제의 혼합속도에 의존한다.
  2. 연료와 산화제의 경계면이 생겨 서로 반대 측 면에서 경계면으로 연료와 산화제가 확산해 온다.
  3. 가스라이터의 연소는 전형적인 기체연료의 확산화염이다.
  4. 연료와 산화제가 적당 비율로 혼합되어 가연혼합기를 통과할 때 확산화염이 나타난다.
(정답률: 34%)
  • 연료와 산화제가 미리 적당한 비율로 혼합되어 연소하는 것은 확산화염이 아니라 예혼합화염의 특징입니다.
    오답 노트
    확산연소 과정은 연료와 산화제의 혼합속도에 의존하며, 경계면을 통해 서로 확산되어 연소하고, 가스라이터의 연소가 대표적인 예시입니다.
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27. -5℃ 얼음 10g을 16℃의 물로 만드는데 필요한 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, 얼음의 비열은 2.1J/g·K, 융해열은 335J/g, 물의 비열은 4.2J/g·K 이다.)

  1. 3.4
  2. 4.2
  3. 5.2
  4. 6.4
(정답률: 45%)
  • 얼음의 온도 상승, 융해, 물의 온도 상승에 필요한 각각의 열량을 합산하여 총 열량을 구합니다.
    $$Q = m \cdot c_{ice} \cdot \Delta T_{ice} + m \cdot L + m \cdot c_{water} \cdot \Delta T_{water}$$
    $$Q = 10 \cdot 2.1 \cdot 5 + 10 \cdot 335 + 10 \cdot 4.2 \cdot 16$$
    $$Q = 4.2\text{ kJ}$$
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28. 이산화탄소의 기체상수(R) 값과 가장 가까운 기체는?

  1. 프로판
  2. 수소
  3. 산소
  4. 질소
(정답률: 53%)
  • 기체상수 $R$은 분자량에 반비례하므로, 분자량이 같으면 기체상수 값도 같습니다. 이산화탄소의 분자량은 $44\text{g/mol}$이며, 보기 중 프로판의 분자량이 이와 가장 유사합니다.
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29. 증기의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기의 압력이 높아지면 엔탈피가 커진다.
  2. 증기의 압력이 높아지면 현열이 커진다.
  3. 증기의 압력이 높아지면 포화 온도가 높아진다.
  4. 증기의 압력이 높아지면 증발열이 커진다.
(정답률: 36%)
  • 증기의 압력이 높아지면 포화 온도와 현열은 증가하지만, 증발열은 오히려 감소합니다.
  • 증발열(증발잠열,에너지)은 액체가 기체로 변할 때 필요한 열로, 온도가 같을 때 증기압이 높아지면 증발이 더 쉽게 일어나므로 증발에 필요한 에너지(증발열)는 작아집니다.
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30. 산화염과 환원염에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 산화염은 이론공기량으로 완전연소시켰을 때의 화염을 말한다.
  2. 산화염은 공기비를 아주 크게 하여 연소가스 중 산소가 포함된 화염을 말한다.
  3. 환원염은 이론공기량으로 완전연소시켰을 때의 화염을 말한다.
  4. 환원염은 공기비를 아주 크게 하여 연소가스 중 산소가 포함된 화염을 말한다.
(정답률: 42%)
  • 산화염은 공기비를 크게 하여 연소가스 중에 산소가 과잉으로 포함된 화염을 말합니다.
    오답 노트
    환원염: 산소가 부족하여 불완전 연소하며 연소가스 중 산소가 없는 상태
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31. 본질안전 방폭구조의 정의로 옳은 것은?

  1. 가연성가스에 점화를 방지할 수 있다는 것이 시험 그 밖의 방법으로 확인된 구조
  2. 정상 시 및 사고 시에 발생하는 전기불꽃, 고온부로 인하여 가연성가스가 점화되지 않는 것이 점화시험 그 밖의 방법에 의해 확인된 구조
  3. 정상 운전 중에 전기불꽃 및 고온이 생겨서는 안 되는 부분에 점화가 생기는 것을 방지하도록 구조상 및 온도상승에 대비하여 특별히 안전성을 높이는 구조
  4. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 일어났을 때 용기가 압력에 본질적으로 견디고 외부의 폭발성가스에 인화할 우려가 없도록 한 구조
(정답률: 42%)
  • 본질안전 방폭구조는 정상 시 및 사고 시에 발생하는 전기불꽃이나 고온부로 인해 가연성 가스가 점화되지 않는다는 것이 점화시험 등을 통해 확인된 구조를 말합니다.
    오답 노트
    용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 일어났을 때 용기가 압력에 본질적으로 견디는 구조: 내압 방폭구조입니다.
    정상 운전 중에 전기불꽃 및 고온이 생겨서는 안 되는 부분의 안전성을 높인 구조: 안전증 방폭구조입니다.
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32. 천연가스의 비중측정 방법은?

  1. 분젠실링법
  2. Soap bubble 법
  3. 라이트법
  4. 윤켈스법
(정답률: 53%)
  • 분젠실링법은 시료 가스와 공기를 각각 세공에서 유출시켜 그 유출 시간의 비를 통해 가스의 비중을 산출하는 측정 방법입니다.
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33. 비열에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정압비열은 정적비열보다 항상 크다.
  2. 물질의 비열은 물질의 종류와 온도에 따라 달라진다.
  3. 비열비가 큰 물질일수록 압축 후의 온도가 더 높다.
  4. 물은 비열이 작아 공기보다 온도를 증가시키기 어렵고 열용량도 적다.
(정답률: 53%)
  • 물은 비열이 매우 큰 물질이므로, 공기보다 온도를 증가시키기 어렵고 열용량 또한 큽니다.
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34. 고발열량과 저발열량의 값이 다르게 되는 것은 다음 중 주로 어떤 성분 때문인가?

  1. C
  2. H
  3. O
  4. S
(정답률: 46%)
  • 연료 속의 수소($H$)가 연소하여 생성된 수증기가 액체 상태의 물로 응축될 때 발생하는 응축 잠열의 포함 여부에 따라 고발열량과 저발열량이 결정되기 때문입니다.
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35. 폭굉(detonation)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 가연성기체와 공기가 혼합하는 경우에 넓은 공간에서 주로 발생한다.
  2. 화재로의 파급효과가 적다.
  3. 에너지 방출속도는 물질전달속도의 영향을 받는다.
  4. 연소파를 수반하고 난류확산의 영향을 받는다.
(정답률: 39%)
  • 폭굉은 폭발 전파 속도가 음속보다 빨라 강한 충격파를 동반하는 현상으로, 화재로의 파급효과가 적은 것이 특징입니다.
    오답 노트
    가연성기체와 공기가 혼합하는 경우에 넓은 공간에서 주로 발생한다, 에너지 방출속도는 물질전달속도의 영향을 받는다, 연소파를 수반하고 난류확산의 영향을 받는다: 모두 폭연에 대한 설명입니다.
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36. 불활성화 방법 중 용기의 한 개구부로 불활성가스를 주입하고 다른 개구부로부터 대기 또는 스크레버로 혼합가스를 방출하는 퍼지방법은?

  1. 진공퍼지
  2. 압력퍼지
  3. 스위프퍼지
  4. 사이폰퍼지
(정답률: 52%)
  • 스위프퍼지는 압력이나 진공을 가할 수 없는 용기에서 한쪽 개구부로 불활성 가스를 계속 주입하여 다른 쪽으로 밀어내어 방출하는 방식입니다.
    오답 노트
    진공퍼지: 용기를 진공 상태로 만든 후 가스를 주입함
    압력퍼지: 가압 후 확산시켜 방출함
    사이폰퍼지: 액체를 채우고 뽑아내며 가스를 주입함
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37. 이상기체와 실제기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이상기체는 기체 분자간 인력이나 반발력이 작용하지 않는다고 가정한 가상적인 기체이다.
  2. 실제기체는 실제로 존재하는 모든 기체로 이상기체 상태방정식이 그대로 적용되지 않는다.
  3. 이상기체는 저장용기의 벽에 충돌하여도 탄성을 잃지 않는다.
  4. 이상기체 상태방정식은 실제기체에서는 높은 온도, 높은 압력에서 잘 적용된다.
(정답률: 54%)
  • 이상기체 상태방정식은 실제기체에서 분자 간 상호작용이 최소화되는 조건인 높은 온도와 낮은 압력일 때 가장 잘 적용됩니다.
    오답 노트
    높은 압력: 압력이 높을수록 분자 간 거리가 가까워져 실제기체의 거동이 이상기체와 멀어집니다.
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38. 고체연료의 고정층을 만들고 공기를 통하여 연소시키는 방법은?

  1. 화격자 연소
  2. 유동층 연소
  3. 미분탄 연소
  4. 훈연 연소
(정답률: 43%)
  • 화격자 연소는 격자 위에 고체 연료를 쌓아 고정층을 만들고, 아래에서 공기를 불어넣어 연소시키는 대표적인 고정층 연소 방식입니다.
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39. 연소범위는 다음 중 무엇에 의해 주로 결정되는가?

  1. 온도, 부피
  2. 부피, 비중
  3. 온도, 압력
  4. 압력, 비중
(정답률: 58%)
  • 연소범위는 온도와 압력의 영향을 크게 받습니다. 온도가 상승하면 폭발하한계는 낮아지고 상한계는 높아지며, 압력이 상승하면 일반적으로 두 한계값이 모두 증가하는 경향을 보입니다.
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40. 부탄(C4H10) 2Sm3를 완전 연소시키기 위하여 약 몇 Sm3의 산소가 필요한가?

  1. 5.8
  2. 8.9
  3. 10.8
  4. 13.0
(정답률: 45%)
  • 부탄의 완전 연소 화학 반응식을 통해 필요한 산소의 몰비(부피비)를 계산합니다.
    $$\text{C}_4\text{H}_{10} + \frac{13}{2}\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 5\text{H}_2\text{O}$$
    $$\text{O}_2 = \frac{13}{2} \times 2 \text{ Sm}^3$$
    $$\text{O}_2 = 13.0 \text{ Sm}^3$$
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3과목: 가스설비

41. 브롬화메틸 30톤(T=110℃), 펩탄 50톤(T=120℃), 시안화수소 20톤(T=100℃)이 저장되어있는 고압가스 특정제조시설의 안전구역 내 고압가스 설비의 연소열량은 약 몇 kcal 인가? (단, T는 상용온도를 말한다.)

  1. 6.2×107
  2. 5.2×107
  3. 4.9×106
  4. 2.5×106
(정답률: 33%)
  • 고압가스 설비의 연소열량은 각 가스의 연소열량 계수($K$)와 중량($W$), 그리고 전체 가스량($Z$)의 제곱근을 이용하여 합산 계산합니다.
    $$\text{Q} = \sum \frac{K \times W \times \sqrt{Z}}{Z}$$
    $$\text{Q} = \frac{32000 \times 30 \times \sqrt{100}}{100} + \frac{401000 \times 50 \times \sqrt{100}}{100} + \frac{178000 \times 20 \times \sqrt{100}}{100}$$
    $$\text{Q} = 2457000 \approx 2.5 \times 10^6 \text{ kcal}$$
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42. 왕복식 압축기에서 체적효율에 영향을 주는 요소로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 클리어런스
  2. 냉각
  3. 토출밸브
  4. 가스 누설
(정답률: 43%)
  • 왕복식 압축기의 체적효율은 클리어런스(틈새), 가스 누설, 불완전 냉각, 밸브의 마찰 및 하중 등에 의해 결정됩니다. 토출밸브 그 자체는 체적효율을 결정짓는 주요 영향 요소로 보지 않습니다.
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43. 온도 T2 저온체에서 흡수한 열량을 q2, 온도 T1 인 고온체에서 버린 열량을 q1이라할 때 냉동기의 성능계수는?

(정답률: 40%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 저온체에서 흡수한 열량을 냉동기에 가해준 일량(고온체로 버린 열량과 흡수한 열량의 차이)으로 나눈 값입니다.
    $$\text{COP} = \frac{q_2}{q_1 - q_2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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44. 액화석유가스충전사업자는 액화석유가스를 자동차에 고정된 용기에 충전하는 경우에 허용오차를 벗어나 정량을 미달되게 공급해서는 아니 된다. 이 때, 허용오차의 기준은?

  1. 0.5%
  2. 1%
  3. 1.5%
  4. 2%
(정답률: 38%)
  • 액화석유가스 안전관리 및 사업법 시행규칙 제33조의2에 따라, 액화석유가스를 자동차 고정 용기에 충전할 때 정량 공급 의무 위반 여부를 판단하는 허용오차의 기준은 1.5%입니다.
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45. 매몰 용접형 가스용 볼밸브 중 퍼지관을 부착하지 아니한 구조의 볼밸브는?

  1. 짧은 몸통형
  2. 일체형 긴 몸통형
  3. 용접형 긴 몸통형
  4. 소코렛(Sokolet)식 긴 몸통형
(정답률: 47%)
  • 매몰용접형 가스용 볼밸브의 구조 중 짧은 몸통형은 퍼지관을 부착하지 않은 구조이며, 긴 몸통형(일체형, 용접형)은 퍼지관이 부착된 구조입니다.
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46. 아세틸렌 제조설비에서 제조공정 순서로서 옳은 것은?

  1. 가스청정기 → 수분제거기 → 유분제거기 → 저장탱크 → 충전장치
  2. 가스발생로 → 쿨러 → 가스청정기 → 압축기 → 충전장치
  3. 가스반응로 → 압축기 → 가스청정기 → 역화방지기 → 충전장치
  4. 가스발생로 → 압축기 → 쿨러 → 건조기 → 역화방지기 → 충전장치
(정답률: 42%)
  • 아세틸렌 제조는 탄화칼슘과 물의 반응이 발열반응이므로 냉각 과정이 필수적이며, 가스발생로 $\rightarrow$ 쿨러 $\rightarrow$가스청정기 $\rightarrow$ 압축기 $\rightarrow$ 충전장치 순으로 공정이 진행됩니다.
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47. 차량에 고정된 탱크의 저장능력을 구하는 식은? (단, V : 내용적, P : 최고 충전압력, C : 가스종류에 따른 정수, d : 상용온도에서의 액비중이다.)

  1. 10PV
  2. (10P+1)V
  3. V/C
  4. 0.9dV
(정답률: 46%)
  • 액화가스를 운반하는 탱크로리나 차량에 고정된 탱크의 저장능력은 내용적을 충전상수로 나누어 계산합니다.
    $$W = \frac{V}{C}$$
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48. 수소를 공업적으로 제조하는 방법이 아닌 것은?

  1. 수전해법
  2. 수성가스법
  3. LPG분해법
  4. 석유 분해법
(정답률: 42%)
  • 수소의 공업적 제조 방법으로는 물을 전기분해하는 수전해법, 적열 코크스에 수증기를 반응시키는 수성가스법, 석유를 분해하는 석유 분해법 등이 있습니다.
    오답 노트
    LPG분해법: 수소 제조의 일반적인 공업적 방법이 아닙니다.
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49. 펌프의 특성 곡선상 체절운전(체절양정)이란 무엇인가?

  1. 유량이 0 일 때의 양정
  2. 유량이 최대일 때의 양정
  3. 유량이 이론값일 때의 양정
  4. 유량이 평균값일 때의 양정
(정답률: 49%)
  • 체절운전이란 펌프의 토출 측 밸브를 완전히 잠가 토출량이 0이 된 상태에서 펌프를 운전하는 것을 말하며, 이때의 양정을 체절양정이라고 합니다.
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50. 고압으로 수송하기 위해 압송기가 필요한 프로세스는?

  1. 사이클링식 접촉분해 프로세스
  2. 수소화 분해 프로세스
  3. 대체천연가스 프로세스
  4. 저온 수증기개질 프로세스
(정답률: 46%)
  • 사이클링식 접촉분해 프로세스는 원유 정제 과정에서 무거운 유분을 가벼운 유분으로 전환하는 촉매 분해 공정으로, 고압 수송을 위해 압송기가 반드시 필요한 프로세스입니다.
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51. 부식방지 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 금속을 피복한다.
  2. 선택배류기를 접속시킨다.
  3. 이종의 금속을 접촉시킨다.
  4. 금속표면의 불균일을 없앤다.
(정답률: 56%)
  • 이종의 금속을 접촉시키면 두 금속 사이에 전위차가 발생하여 전지가 형성되며, 상대적으로 전위가 낮은 금속(양극)에서 이온이 용출되어 부식이 가속화됩니다.
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52. 가스렌지의 열효율을 측정하기 위하여 주전자에 순수 1000g을 넣고10분간 가열하였더니 처음 15℃ 인 물의 온도가 70℃가 되었다. 이 가스렌지의 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 물의 비열은 1 kcal/kg·℃, 가스 사용량은 0.008m3, 가스 발열량은 13000kcal/m3 이며, 온도 및 압력에 대한 보정치는 고려하지 않는다.)

  1. 38
  2. 43
  3. 48
  4. 53
(정답률: 28%)
  • 가스렌지의 열효율은 가스로부터 얻은 총 열량 대비 물이 흡수한 열량의 비율로 계산합니다.
    $$ \text{효율} = \frac{m \times c \times \Delta T}{G \times H} \times 100 $$
    $$ \text{효율} = \frac{1 \times 1 \times (70 - 15)}{0.008 \times 13000} \times 100 $$
    $$ \text{효율} = 52.8 $$
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53. 도시가스에 냄새가 나는 부취제를 첨가하는데, 공기 중 혼합비율의 용량으로 얼마의 상태에서 감지할 수 있도록 첨가하고 있는가?

  1. 1/1000
  2. 1/2000
  3. 1/3000
  4. 1/5000
(정답률: 51%)
  • 도시가스사업법에 따라 가스 누출 시 쉽게 감지할 수 있도록 공기 중 혼합비율 농도가 $1/1000$이하에서 감지 가능하도록 부취제를 첨가해야 합니다.
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54. 다음 보기에서 설명하는 합금원소는?

  1. Cr
  2. Si
  3. Mo
  4. Ni
(정답률: 46%)
  • 제시된 이미지 의 설명은 몰리브덴(Mo)의 특징입니다. 몰리브덴은 담금질 깊이를 깊게 하고, 크리프 저항과 내식성을 증가시키며, 특히 뜨임 취성(메짐)을 방지하는 핵심 원소입니다.
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55. 피셔(Fisher)식 정압기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 파일롯 로딩형 정압기와 작동원리가 같다.
  2. 사용량이 증가하면 2차 압력이 상승하고 구동 압력은 저하한다.
  3. 정특성 및 동특성이 양호하고 비교적 간단하다.
  4. 닫힘 방향의 응답성을 향상시킨 것이다.
(정답률: 45%)
  • 피셔식 정압기는 사용량이 증가하면 2차 압력이 감소하게 되고, 이에 따라 구동 압력이 증가하는 원리로 작동합니다.
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56. 다기능 가스안전계량기(마이콤 메타)의 작동성능이 아닌 것은?

  1. 유량 차단성능
  2. 과열 차단성능
  3. 압력저하 차단성능
  4. 연속사용시간 차단성능
(정답률: 44%)
  • 다기능 가스안전계량기(마이콤 메타)는 마이크로컴퓨터를 통해 압력저하 감지 시 유량을 차단하거나, 소화 미진행 시 연속사용시간을 측정하여 차단하는 기능을 수행합니다.
    오답 노트
    과열 차단성능: 연료공급장치가 아닌 버너나 탐침봉에 연결된 기기에서 담당하는 기능입니다.
  • 실기에 나옵니다
    외우세요
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57. 수소 압축가스 설비란 압축기로부터 압축된 수소가스를 저장하기 위한 것으로서 설계압력이 얼마를 초과하는 압력용기를 말하는가?

  1. 9.8MPa
  2. 41MPa
  3. 49MPa
  4. 98MPa
(정답률: 31%)
  • 수소 압축가스 설비의 압력용기 기준은 설계압력이 $41\text{MPa}$를 초과하는 경우로 정의합니다.
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58. 시동하기 전에 프라이밍이 필요한 펌프는?

  1. 터빈펌프
  2. 기어펌프
  3. 플린저펌프
  4. 피스톤펌프
(정답률: 41%)
  • 터빈펌프와 같은 원심펌프는 기동 전 펌프 케이싱에 액체를 채워주는 프라이밍 과정이 필수적입니다. 케이싱에 가스나 증기가 차 있으면 임펠러가 유체를 펌핑할 수 없기 때문입니다.
    오답 노트
    기어펌프, 플린저펌프, 피스톤펌프: 공기를 스스로 밀어낼 수 있는 왕복펌프 계열로 프라이밍이 필요 없습니다.
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59. 다음 금속재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강에 P(인)의 함유량이 많으면 신율, 충격치는 저하된다.
  2. 18% Cr, 8% Ni을 함유한 강을 18-8스테인리스강이라 한다.
  3. 금속가공 중에 생긴 잔류응력을 제거할 때에는 열처리를 한다.
  4. 구리와 주석의 합금은 황동이고, 구리와 아연의 합금은 청동이다.
(정답률: 54%)
  • 구리 합금의 종류를 정확히 구분해야 합니다. 구리와 주석의 합금은 청동이며, 구리와 아연의 합금은 황동입니다.
    오답 노트
    인(P) 함유량 증가: 신율 및 충격치 저하(취성 증가)
    18-8 스테인리스강: $Cr$ 18%, $Ni$ 8% 함유 강
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60. 염화수소(HCl)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 폐가스는 대량의 물로 처리한다.
  2. 누출된 가스는 암모니아수로 알 수 있다.
  3. 황색의 자극성 냄새를 갖는 가연성 기체이다.
  4. 건조 상태에서는 금속을 거의 부식시키지 않는다.
(정답률: 41%)
  • 염화수소($HCl$)는 무색의 기체이며 강한 자극성 냄새를 가진 유독성 물질입니다. 따라서 황색의 가연성 기체라는 설명은 틀린 내용입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 가스의 종류와 용기 도색의 구분이 잘못된 것은?

  1. 액화암모니아 : 백색
  2. 액화염소 : 갈색
  3. 헬륨(의료용) : 자색
  4. 질소(의료용) : 흑색
(정답률: 44%)
  • 의료용 가스 용기의 도색 기준에 따라 헬륨(의료용)은 갈색으로 도색해야 합니다.
    오답 노트
    에틸렌: 자색
    산소: 백색
    질소: 흑색
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62. 가스시설과 관련하여 사람이 사망한 사고 발생 시 규정상 도시가스사업자는 한국가스안전공사에 사고발생 후 얼마 이내에 서면으로 통보하여야 하는가?

  1. 즉시
  2. 7일 이내
  3. 10일 이내
  4. 20일 이내
(정답률: 45%)
  • 도시가스사업법 규정에 따라 사고 발생 시 통보 기한은 피해 정도에 따라 다릅니다.
    사람이 사망한 사고는 사고 발생 후 20일 이내에 서면으로 통보해야 하며, 사람이 부상당하거나 중독된 사고는 10일 이내에 통보해야 합니다.
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63. 독성가스 운반차량의 뒷면에 완중장치로 설치하는 범퍼의 설치 기준은?

  1. 두께 3mm 이상, 폭 100mm 이상
  2. 두께 3mm 이상, 폭 200mm 이상
  3. 두께 5mm 이상, 폭 100mm 이상
  4. 두께 5mm 이상, 폭 200mm 이상
(정답률: 41%)
  • 독성가스 운반차량의 뒷면 완충장치(범퍼)는 SS400 또는 동등 이상의 강도를 가진 강재를 사용하여 아래의 기준을 충족해야 합니다.
    두께: $5\text{ mm}$이상
    폭: $100\text{ mm}$이상
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64. 특수고압가스가 아닌 것은?

  1. 디실란
  2. 삼불화인
  3. 포스겐
  4. 액화알진
(정답률: 51%)
  • 특수고압가스에는 디실란, 삼불화인, 액화알진, 압축모노실란, 압축디보레인, 삼불화질소, 삼불화붕소, 사불화유황, 사불화규소가 포함됩니다. 포스겐은 이에 해당하지 않는 독성가스입니다.
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65. 저장탱크에 의한 LPG 저장소에서 액화석유가스 저장탱크의 저장능력은 몇 ℃ 에서의 액 비중을 기준으로 계산하는가?

  1. 0℃
  2. 4℃
  3. 15℃
  4. 40℃
(정답률: 48%)
  • 고압가스 안전관리법 시행규칙의 저장능력 산정기준에 따라, 액화석유가스 저장탱크의 저장능력은 상용온도인 $40^{\circ}C$에서의 액 비중을 기준으로 계산합니다.
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66. 안전관리 수준평가의 분야별 평가항목이 아닌 것은?

  1. 안전사고
  2. 비상사태 대비
  3. 안전교육 훈련 및 홍보
  4. 안전관리 리더십 및 조직
(정답률: 47%)
  • 도시가스사업법 시행규칙에 따른 안전관리 수준평가 항목은 안전관리 리더십 및 조직, 안전교육 훈련 및 홍보, 가스사고, 비상사태 대비, 운영관리, 시설관리입니다.
    오답 노트
    안전사고: 평가 항목 명칭은 '가스사고'가 정확합니다.
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67. 산소 제조 및 충전의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기액화분리장치기에 설치된 액화산소통안의 액화산소 5L 중 탄화수소의 탄소질량이 500mg 이상이면 액화산소를 방출한다.
  2. 용기와 밸브사이에는 가연성 패킹을 사용하지 않는다.
  3. 피로갈롤 시약을 사용한 오르자트법 시험결과 순도가 99% 이상이어야 한다.
  4. 밀폐형의 수전해조에는 액면계와 자동급수장치를 설치한다.
(정답률: 47%)
  • 산소의 순도는 99.5% 이상이어야 하며, 품질검사 시에는 구리 암모니아 시약을 이용합니다. 피로갈롤 시약은 오르자트 흡수 분석법에서 산소 가스 분석 시 사용되는 시약입니다.
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68. 에틸렌에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 3중 결합을 가지므로 첨가반응을 일으킨다.
  2. 물에는 거의 용해되지 않지만 알코올, 에테르에는 용해된다.
  3. 방향을 가지는 무색의 가연성 가스이다.
  4. 가장 간단한 올레핀계 탄화수소이다.
(정답률: 44%)
  • 에틸렌($\text{C}_2\text{H}_4$)은 가장 간단한 올레핀계 탄화수소로, 3중 결합이 아닌 이중 결합을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    3중 결합을 가지는 물질: 아세틸렌($\text{C}_2\text{H}_2$)
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69. 액화석유가스를 용기에 의하여 가스소비자에게 공급할 때의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 공급설비를 가스공급자의 부담으로 설치한 경우 최초의 안전공급 계약기간은 주택은 2년 이상으로 한다.
  2. 다른 가스공급자와 안전공급계약이 체결된 가스소비자에게는 액화석유가스를 공급할 수 없다.
  3. 안전공급계약을 체결한 가스공급자는 가스소비자에게 지체 없이 소비설비 안전점검표를 발급하여야 한다.
  4. 동일 건축물 내 여러 가스소비자에게 하나의 공급설비로 액화석유가스를 공급하는 가스공급자는 그 가스 소비자의 대표자와 안전공급계약을 체결할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 원칙적으로 가스공급자는 1인이지만, 안전공급계약을 체결한 공급자의 사정으로 원하는 시간 내에 가스를 공급받지 못한 경우 시장·군수·구청장에게 요청하여 다른 가스공급자로부터 임시로 액화석유가스를 공급받을 수 있습니다. 따라서 다른 가스공급자와 계약이 체결된 소비자에게 절대 공급할 수 없다는 설명은 옳지 않습니다.
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70. 가스안전사고 원인을 정확히 분석하여야 하는 가장 주된 이유는?

  1. 산재보험금 처리
  2. 사고의 책임소재 명확화
  3. 부당한 보상금의 지급 방지
  4. 사고에 대한 정확한 예방대책 수립
(정답률: 57%)
  • 가스 안전사고의 원인을 정확히 분석하는 가장 주된 목적은 분석된 데이터를 바탕으로 동일한 사고가 다시 발생하지 않도록 정확한 예방대책을 수립하는 데 있습니다.
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71. 지상에 설치하는 액화석유가스의 저장탱크 안전밸브에 가스방출관을 설치하고자 한다. 저장탱크의 정상부가 지상에서 8m 일 경우 방출구의 높이는 지면에서 몇 m 이상 이어야 하는가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 49%)
  • 지상 설치 저장탱크의 안전밸브 방출구 높이는 '지면으로부터 $5\text{m}$이상'과 '저장탱크 정상부로부터 $2\text{m}$이상' 중 더 높은 위치를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{Height} = \max(5, \text{Top} + 2)$$
    ② [숫자 대입] $$\text{Height} = \max(5, 8 + 2)$$
    ③ [최종 결과] $$\text{Height} = 10$$
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72. 독성가스 충전용기 운반 시 설치하는 경계표시는 차량구조상 정사각형으로 표시할 경우 그 면적을 몇 cm2 이상으로 하여야 하는가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 41%)
  • 독성가스 충전용기 운반 차량의 경계표시 크기 기준 중, 정사각형 또는 이에 가까운 형상으로 표시할 경우에는 그 면적이 $600\text{cm}^2$이상이어야 합니다.
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73. 고압가스 저장시설에서 사업소 밖의 지역에 고압의 독성가스 배관을 노출하여 설치하는 경우 학교와 안전 확보를 위하여 필요한 유지거리의 기준은?

  1. 40m
  2. 45m
  3. 72m
  4. 100m
(정답률: 43%)
  • 고압의 독성가스 배관을 노출 설치할 때, 학교 등 안전 확보가 필요한 시설과의 유지거리 기준은 $72\text{m}$입니다.
    오답 노트
    40m: 철도 또는 주택/다수인 출입 건물 기준
    100m: 지정문화재 기준
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74. 납붙임 용기 또는 접합 용기에 고압가스를 충전하여 차량에 적재할 때에는 용기의 이탈을 막을 수 있도록 어떠한 조치를 취하여야 하는가?

  1. 용기에 고무링을 씌운다.
  2. 목재 칸막이를 한다.
  3. 보호망을 적재함 위에 씌운다.
  4. 용기 사이에 패킹을 한다.
(정답률: 48%)
  • 납붙임 용기 또는 접합 용기를 차량에 적재할 때는 용기가 움직이거나 이탈하는 것을 방지하기 위해 보호망을 적재함 위에 씌워 안전하게 고정해야 합니다.
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75. 액화석유가스 용기용 밸브의 기밀시험에 사용되는 기체로서 가장 부적당한 것은?

  1. 헬륨
  2. 암모니아
  3. 질소
  4. 공기
(정답률: 53%)
  • 기밀시험에는 공기나 질소와 같이 반응성이 없는 불활성 가스를 사용해야 합니다. 암모니아는 독성가스이므로 기밀시험용으로 사용하기에 매우 부적당합니다.
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76. 내용적이 50L인 아세틸렌 용기의 다공도가 75% 이상, 80% 미만일 때 디메틸포름아미드의 최대 충전량은?

  1. 36.3% 이하
  2. 37.8% 이하
  3. 38.7% 이하
  4. 40.3% 이하
(정답률: 36%)
  • 다공물질의 다공도가 $75\%$이상 $80\%$ 미만일 때, 용기의 내용적에 따라 충전량 기준이 달라집니다. 본 문제의 내용적은 $50\text{L}$로 $10\text{L}$를 초과하므로, 최대 충전량은 $37.8\%$이하가 됩니다.
    오답 노트
    36.3% 이하: 내용적이 $10\text{L}$이하인 경우에 해당함
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77. 액화석유가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 저장능력이 몇 톤 이상일 때 방류둑을 설치해야 하는가?

  1. 1000
  2. 2000
  3. 3000
  4. 5000
(정답률: 40%)
  • 액화석유가스 저장탱크를 지상에 설치할 때, 저장능력이 $1000$ 톤 이상(2개 이상일 경우 합산)인 경우에는 누출 방지를 위한 방류둑을 반드시 설치해야 합니다.
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78. 고압가스 제조시설에서 초고압이란?

  1. 압력을 받는 금속부의 온도가 –50℃ 이상 350℃ 이하인 고압가스 설비의 상용압력 19.6MPa를 말한다.
  2. 압력을 받는 금속부의 온도가 –50℃ 이상 350℃ 이하인 고압가스 설비의 상용압력 98MPa를 말한다.
  3. 압력을 받는 금속부의 온도가 –50℃ 이상 450℃ 이하인 고압가스 설비의 상용압력 19.6MPa를 말한다.
  4. 압력을 받는 금속부의 온도가 –50℃ 이상 450℃ 이하인 고압가스 설비의 상용압력 98MPa를 말한다.
(정답률: 42%)
  • 고압가스 설비에서 초고압이란 압력을 받는 금속부의 온도가 $-50\text{℃}$이상 $350\text{℃}$이하이면서 상용압력이 $98\text{MPa}$이상인 상태를 말합니다.
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79. 고압가스 충전시설에서 2개 이상의 저장탱크에 설치하는 집합 방류둑의 용량이 보기와 같을 때 칸막이로 분리된 방류둑의 용량(m3)은?

  1. 300
  2. 325
  3. 350
  4. 375
(정답률: 31%)
  • 집합 방류둑 내에 칸막이를 설치할 경우, 총 용량에 각 탱크의 상당용적과 전체 저장능력 총합의 비율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = A \times \frac{B}{C}$$
    ② [숫자 대입] $$V = 1000 \times \frac{300}{800}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 375$$
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80. 액화석유가스 사용시설에 설치되는 조정압력 3.3kPa 이하인 조정기의 안전장치 작동정지 압력의 기준은?

  1. 7kPa
  2. 5.6kPa ~ 8.4kPa
  3. 5.04kPa ~ 8.4kPa
  4. 9.9kPa
(정답률: 46%)
  • 조정압력 $3.3\text{kPa}$이하인 조정기의 안전장치 기준 중 작동정지압력은 $5.04\text{kPa} \sim 8.4\text{kPa}$입니다.
    오답 노트
    7kPa: 작동표준압력
    5.6kPa ~ 8.4kPa: 작동개시압력
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5과목: 가스계측기기

81. 물이 흐르고 있는 관 속에 피토관(pitot tube)을 수은이 든 U자 관에 연결하여 전압과 정압을 측정하였더니 75mm의 액면차이가 생겼다. 피토관 위치에서의 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 3.1
  2. 3.5
  3. 3.9
  4. 4.3
(정답률: 24%)
  • 피토관의 액면차를 이용하여 유속을 구하는 공식으로, 수은의 비중과 물의 비중 차이를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = C \times \sqrt{2 \times g \times h \times \frac{\rho_{Hg} - \rho_{w}}{\rho_{w}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = 1 \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.075 \times \frac{13600 - 1000}{1000}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 4.3$$
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82. 램버트-비어의 법칙을 이용한 것으로 미량분석에 유용한 화학분석법은?

  1. 적정법
  2. GC법
  3. 분광광도법
  4. ICP법
(정답률: 52%)
  • 분광광도법은 램버트-비어의 법칙을 이용하여 시료가스의 흡광도를 측정함으로써 성분을 분석하는 방법으로, 특히 미량분석에 매우 유용합니다.
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83. 오르자트 가스분석 장치로 가스를 측정할때의 순서로 옳은 것은?

  1. 산소→일산화탄소→이산화탄소
  2. 이산화탄소→산소→일산화탄소
  3. 이산화탄소→일산화탄소→산소
  4. 일산화탄소→산소→이산화탄소
(정답률: 53%)
  • 오르자트 분석법은 가스의 흡수 속도와 분자량의 차이를 이용하므로, 흡수 속도가 빠르고 분자량이 무거운 기체부터 순차적으로 측정합니다. 따라서 이산화탄소 $\rightarrow$ 산소 $\rightarrow$ 일산화탄소 순으로 측정하는 것이 옳습니다.
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84. 가스계량기의 설치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스계량기는 화기와 1m 이상의 우회거리를 유지한다.
  2. 설치높이는 바닥으로부터 계량기 지시장치의 중심까지 1.6m 이상 2.0m 이내에 수직·수평으로 설치한다.
  3. 보호상자 내에 설치할 경우 바닥으로부터 1.6m 이상 2.0m 이내에 수직·수평으로 설치한다.
  4. 사람이 거처하는 곳에 설치할 경우에는 격납상자에 설치한다.
(정답률: 46%)
  • 가스계량기는 지시장치의 중심 높이를 바닥으로부터 $1.6\text{m}$이상 $2.0\text{m}$이내로 하여 수직·수평으로 설치하는 것이 원칙입니다.
    오답 노트
    화기와 1m 이상의 우회거리: 화기와의 거리는 $2\text{m}$이상 유지해야 함
    보호상자 내 설치: 바닥으로부터 $2\text{m}$이내에 설치함
    사람이 거처하는 곳: 사람이 거처하는 장소에는 설치하지 않음
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85. 연소기기에 대한 배기가스 분석의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소상태를 파악하기 위하여
  2. 배기가스 조성을 얻기 위하여
  3. 열정산의 자료를 얻기 위하여
  4. 시료가스 채취장치의 작동상태를 파악하기 위해
(정답률: 48%)
  • 배기가스 분석의 핵심 목적은 배기가스 조성을 파악하여 공기비를 계산하고, 이를 통해 연소 상태 확인 및 열정산 자료를 얻어 열효율을 높이는 데 있습니다. 시료가스 채취장치의 작동상태를 파악하는 것은 분석을 위한 수단일 뿐, 분석 자체의 목적이 아닙니다.
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86. 액체의 정압과 공기 압력을 비교하여 액면의 높이를 측정하는 액면계는?

  1. 기포관식 액면계
  2. 차동변압식 액면계
  3. 정전용량식 액면계
  4. 공진식 액면계
(정답률: 36%)
  • 기포관식 액면계는 공기를 액체 속에 기포 형태로 방출하여, 공기 압력과 액체의 정압을 비교함으로써 액면의 높이를 측정하는 장치입니다.
    오답 노트
    차동변압식 액면계: 두 개의 압력 변환기를 사용하여 측정
    정전용량식 액면계: 액체 높이에 따른 정전용량 변화 측정
    공진식 액면계: 공진 주파수의 변화 원리 이용
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87. 압력 계측기기 중 직접 압력을 측정하는 1차 압력계에 해당하는 것은?

  1. 부르동관 압력계
  2. 벨로우즈 압력계
  3. 액주식 압력계
  4. 전기저항 압력계
(정답률: 45%)
  • 압력계는 측정 방식에 따라 구분되며, 액주식(U자관, 단관식 등)과 자유피스톤형이 직접 압력을 측정하는 1차 압력계에 해당합니다.
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88. 루트(Roots) 가스미터의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 여과기 설치가 필요하다.
  2. 설치면적이 크다.
  3. 대유량 가스측정에 적합하다.
  4. 중압가스의 계량이 가능하다.
(정답률: 45%)
  • 루트 가스미터는 회전자를 이용해 가스량을 측정하는 장치로, 구조가 간단하여 설치 면적이 작다는 것이 특징입니다.
    오답 노트
    설치면적이 크다: 설치 면적이 작음 (설치 면적이 크고 정밀한 것은 습식 가스미터임)
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89. 가스미터의 구비조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 소형으로 용량이 작을 것
  2. 기차의 변화가 없을 것
  3. 감도가 예민할 것
  4. 구조가 간단할 것
(정답률: 49%)
  • 가스미터는 효율적인 계량을 위해 크기는 작으면서도 측정할 수 있는 계량 용량은 커야 합니다.
    오답 노트
    소형으로 용량이 작을 것: 소형이면서 계량 용량은 커야 함
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90. 온도가 21℃에서 상대습도 60%의 공기를 압력은 변화하지 않고 온도를 22.5℃로 할 때, 공기의 상대습도는 약 얼마인가?

  1. 52.30%
  2. 53.63%
  3. 54.13%
  4. 55.95%
(정답률: 27%)
  • 공기의 온도가 변할 때 수증기압은 일정하므로, 변화된 온도의 포화증기압을 구해 상대습도를 계산합니다.
    먼저 $21^{\circ}C$에서의 실제 수증기압을 구하고, 내삽법으로 $22.5^{\circ}C$의 포화증기압을 산출합니다.
    $$P_{v} = P_{s1} \times RH_{1}$$
    $$P_{v} = 17.23 \times 0.6 = 10.338$$
    $$P_{s2} = 19.12 + \frac{20.41 - 19.12}{23 - 22} \times (22.5 - 22) = 19.765$$
    $$RH_{2} = \frac{10.338}{19.765} \times 100 = 52.30$$
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91. 잔류편차(off-set)가 없고 응답상태가 빠른 조절 동작을 위하여 사용하는 제어방식은?

  1. 비례(P)동작
  2. 비례적분(PI)동작
  3. 비례미분(PD)동작
  4. 비례적분미분(PID)동작
(정답률: 46%)
  • 비례적분미분(PID)동작은 비례 동작의 빠른 응답성, 적분 동작의 잔류편차 제거, 미분 동작의 예측 제어 특성을 모두 결합한 방식입니다. 이를 통해 잔류편차(off-set)를 없애면서도 매우 빠른 응답 상태를 구현할 수 있습니다.
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92. NOx를 분석하기 위한 화학발광검지기는 Carrier가스가 고온으로 유지된 반응관 내에 시료를 주입시키면, 시료 중의 질소화합물은 열분해된 후 O2가스에 의해 산화되어 NO상태로 된다. 생성된 NO Gas를 무슨 가스와 반응시켜 화학발광을 일으키는가?

  1. H2
  2. O2
  3. O3
  4. N2
(정답률: 47%)
  • 화학발광법은 NO와 오존($O_{3}$)이 반응하여 이산화질소($NO_{2}$)가 생성될 때 발생하는 화학 발광의 강도가 NO 농도에 비례한다는 원리를 이용한 분석법입니다.
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93. 액체산소, 액체질소 등과 같이 초저온 저장탱크에 주로 사용되는 액면계는?

  1. 마그네틱 액면계
  2. 햄프슨식 액면계
  3. 벨루우즈식 액면계
  4. 슬립튜브식 액면계
(정답률: 45%)
  • 햄프슨식 액면계는 극저온 저장조의 상부와 하부를 U자관으로 연결하여 발생하는 차압으로 액면을 측정하는 방식입니다. 따라서 액체산소, 액체질소와 같은 초저온 저장탱크에 주로 사용됩니다.
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94. 1차 제어장치가 제어량을 측정하고 2차 조절계의 목표값을 설정하는 것으로서 외란의 영향이나 낭비시간 지연이 큰 프로세서에 적용되는 제어방식은?

  1. 캐스케이드제어
  2. 정치제어
  3. 추치제어
  4. 비율제어
(정답률: 51%)
  • 캐스케이드제어는 두 개의 제어계를 조합하여 1차 조절계의 측정값을 2차 조절계의 목표값으로 설정하는 방식입니다. 단일 루프 제어보다 외란의 영향을 효과적으로 줄일 수 있어, 낭비시간이나 지연이 큰 프로세스 제어에 매우 유용합니다.
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95. 광고온계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비접촉식으로는 아주 정확하다.
  2. 약 3000℃ 까지 측정이 가능하다.
  3. 방사온도계에 비해 방사율에 의한 보정량이 적다.
  4. 측정 시 사람의 손이 필요 없어 개인오차가 적다.
(정답률: 45%)
  • 광고온계는 사람이 직접 눈금을 읽어 측정하는 방식이므로 측정자의 숙련도에 따라 개인 오차가 발생할 수 있습니다.
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96. 0℃에서 저항이 120Ω이고 저항온도계수가 0.0025인 저항온도계를 어떤 로 안에 삽입하였을 때 저항이 216Ω이 되었다면 로 안의 온도는 약 몇 ℃ 인가?

  1. 125
  2. 200
  3. 320
  4. 534
(정답률: 33%)
  • 저항온도계의 온도 변화는 저항의 변화량과 저항온도계수의 곱에 반비례하는 원리를 이용합니다.
    ① $$t = \frac{R - R_{0}}{R_{0} \times \alpha}$$
    ② $$t = \frac{216 - 120}{120 \times 0.0025}$$
    ③ $$t = 320$$
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97. 기체 크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 헬륨, 질소가 주로 사용된다.
  2. 시료분자의 확산을 가능한 크게 하여 분리도가 높게 한다.
  3. 시료에 대하여 불활성이어야 한다.
  4. 사용하는 검출기에 적합하여야 한다.
(정답률: 51%)
  • 캐리어가스는 시료 분자의 확산을 최소화해야 피크가 날카로워지고 분리도가 높아집니다. 따라서 시료분자의 확산을 크게 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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98. 기체 크로마토그래피에서 사용되는 모세관 컬럼 중 모세관 내부를 규조토와 같은 고체 지지체 물질로 얇은 막으로 입히고 그 위에 액체 정지상이 흡착되어 있는 것은?

  1. FSOT
  2. 충전컬럼
  3. WCOT
  4. SCOT
(정답률: 45%)
  • SCOT는 모세관 내벽에 규조토와 같은 다공성 고체 지지체를 얇게 입힌 후, 그 위에 액체 정지상을 코팅한 형태의 컬럼입니다.
    오답 노트
    WCOT: 내벽에 액체 막을 직접 입힌 형태
    충전컬럼: 관 내부에 충전재가 가득 차 있는 형태
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99. 벤젠, 톨루엔, 메탄의 혼합물을 기체 크로마토그래피에 주입하였다. 머무름이 없는 메탄은 42초에 뾰족한 피크를 보이고 벤젠은 251초, 톨루엔은 335초에 용리하였다. 두 용질의 상대 머무름은 약 얼마인가?

  1. 1.1
  2. 1.2
  3. 1.3
  4. 1.4
(정답률: 29%)
  • 상대 머무름은 머무름이 없는 물질(메탄)의 피크 시간을 제외한 각 성분의 조정 유지 시간을 이용하여 계산합니다.
    ① $$R_{rel} = \frac{t_{R2} - t_{M}}{t_{R1} - t_{M}}$$
    ② $$R_{rel} = \frac{335 - 42}{251 - 42}$$
    ③ $$R_{rel} = 1.4$$
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100. 1015를 의미하는 계량단위 접두어는?

  1. 요타
  2. 제타
  3. 엑사
  4. 페타
(정답률: 45%)
  • 계량단위 접두어에서 $10^{15}$를 나타내는 기
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