가스기능장 필기 기출문제복원 (2004-04-04)

가스기능장
(2004-04-04 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 다음은 이상기체에 대한 설명이다. 맞는 것은?

  1. 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이다.
  2. 이상기체의 내부에너지는 압력만의 함수이다.
  3. 이상기체의 내부에너지는 부피만의 함수이다.
  4. 상태방정식을 PV=ZnRT로 표시할 때 Z>1이어야 한다.
(정답률: 91%)
  • 이상기체는 분자 간의 상호작용이 없다고 가정하므로, 내부에너지는 오직 절대온도에 의해서만 결정되는 온도만의 함수입니다.
    오답 노트
    상태방정식 $PV=ZnRT$에서 $Z$는 압축 인자로, 이상기체의 경우 $Z=1$입니다.
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2. 1몰의 이상기체가 기체상수 R값이 0.082 L.atm/K.mol 일때 주어진 온도(T)에서 PV의 값의 단위로서 옳은 것은?

  1. L· atm
  2. L/mol
  3. mol· atm
  4. L2· atm
(정답률: 87%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$에서 $PV$의 단위는 기체상수 $R$의 단위와 동일해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$PV = nRT$$
    ② [숫자 대입] $$PV = 1 \times 0.082 \times T$$
    ③ [최종 결과] $$PV \text{ 단위} = L \cdot atm$$
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3. PV=nRT에서 기체상수(R)값을 J/g.mol.K의 단위로 나타내었을 때 옳은 것은?

  1. 8.314
  2. 0.08206
  3. 1.987
  4. 0.8314
(정답률: 89%)
  • 이상기체 상태 방정식에서 기체상수 $R$은 단위에 따라 값이 달라집니다. $J/(mol \cdot K)$ 단위일 때의 표준 값은 $8.314$입니다.
    오답 노트
    0.08206: $L \cdot atm/(mol \cdot K)$ 단위일 때의 값
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4. 다음은 대응상태의 원리에 대한 설명이다. 올바른 것은?

  1. 동일한 환산부피와 동일한 환산온도에 있는 실제기체들이 동일한 환산압력을 나타낸다.
  2. 이 원리는 단지 근사일 뿐이므로 구형의 비극성 분자로 된 기체나 극성인 분자일 때는 잘맞지 않는다.
  3. 여러가지 종류의 기체의 성질을 여러가지 그림으로 바꾸어 놓은 것이다.
  4. Van der Waals방정식과는 상관 관계가 없다.
(정답률: 73%)
  • 대응상태의 원리는 실제 기체의 압력, 온도, 부피를 각각의 임계값으로 나눈 환산 변수들이 동일하면, 기체의 종류와 상관없이 동일한 상태(성질)를 나타낸다는 원리입니다.
    오답 노트
    - 구형 비극성 분자 등 특정 조건에서만 맞는 근사치이다: 모든 실제 기체에 적용 가능한 일반적인 원리입니다.
    - Van der Waals 방정식과 상관관계가 없다: Van der Waals 방정식의 환산 형태로 유도되는 원리입니다.
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5. 압력에 대한 Pa(Pascal)의 단위로서 옳은 것은?

  1. N/m2
  2. N2/m
  3. N bar/m2
  4. N/m
(정답률: 89%)
  • 압력의 정의는 단위 면적당 가해지는 힘입니다. 따라서 $1\text{ Pa}$는 $1\text{ N}$의 힘이 $1\text{ m}^2$의 면적에 수직으로 작용할 때의 압력을 의미하므로 $\text{N/m}^2$이 정답입니다.
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6. 카르노(carnot) 사이클의 과정 순서중 옳은 것은?

  1. 등온팽창 - 등온압축 - 단열팽창 - 단열압축
  2. 등온팽창 - 단열팽창 - 등온압축 - 단열압축
  3. 등온팽창 - 단열압축 - 단열팽창 - 등온압축
  4. 등온팽창 - 등온압축 - 단열압축 - 단열팽창
(정답률: 90%)
  • 카르노 사이클은 가역 과정으로 구성되며, [등온팽창 $\rightarrow$ 단열팽창 $\rightarrow$ 등온압축 $\rightarrow$ 단열압축]의 순서로 진행됩니다.
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7. 다음 여러 단위에서 바르게 짝지어진 것은?

  1. 1PS = 75kg.m/sec
  2. 1KW = 104kg/sec
  3. 1HP= 74.6KW
  4. 1psh = 1.36KW
(정답률: 51%)
  • 동력의 단위 환산 정의에 따라 $1\text{ PS}$는 $75\text{ kg}\cdot\text{m/sec}$로 정의됩니다.
    오답 노트
    1KW = 104kg/sec: $1\text{ kW} \approx 102\text{ kg}\cdot\text{m/sec}$임
    1HP= 74.6KW: $1\text{ HP} \approx 0.746\text{ kW}$임
    1psh = 1.36KW: $1\text{ psh} \approx 1.36\text{ kW}$는 단위 표기 및 환산값이 부적절함
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8. 실제기체에 적용될 수있는 상태방정식의 한 예로서 반델바알스(Van der Wasls)식은 기체분자간의 인력과 기체 자신이 차지하는 부피를 고려한 상태식이다. 기체 n몰에 대한 반델바알스식으로 가장 옳은 것은?

(정답률: 66%)
  • 반데르발스 상태방정식은 실제 기체의 분자 간 인력(압력 보정항)과 분자 자체의 부피(부피 보정항)를 고려한 식입니다.
    정답은 다음과 같습니다.
    $$( P + \frac{n^{2}a}{V^{2}} )(V - nb) = nRT$$
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9. 다음은 각 물질의 연소형태이다. 잘못된 것은?

  1. 목재가 불에 탄다. - 분해연소
  2. 프로판(g)이 불에 탄다. - 분해연소
  3. 목탄이 불에 탄다. - 표면연소
  4. 가솔린이 불에 탄다. - 증발연소
(정답률: 78%)
  • 프로판(g)은 액체 상태에서 기화하여 가연성 가스가 연소하는 증발연소에 해당합니다.
    오답 노트
    목재가 불에 탄다: 열분해 후 가스가 연소하는 분해연소 맞음
    목탄이 불에 탄다: 고체 표면에서 직접 연소하는 표면연소 맞음
    가솔린이 불에 탄다: 액체 표면에서 증발하여 연소하는 증발연소 맞음
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10. 다음은 비점이 낮은 순서로 나열한 것이다. 옳은 것은?

  1. H2 - O2 - N2
  2. H2 - N2 - O2
  3. O2 - N2 - H2
  4. N2 - O2 - H2
(정답률: 78%)
  • 일반적으로 분자량이 작을수록, 분자 간 인력이 약할수록 비점(끓는점)이 낮습니다. 수소($H_2$)가 가장 낮고, 질소($N_2$), 산소($O_2$) 순으로 비점이 높아집니다.
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11. 완전가스(이상기체)는 압력이 일정할 때 그 체적이 온도에 비례한다는 것과 관계가 깊은 것은?

  1. 샤를의 법칙
  2. 보일의 법칙
  3. 아보가드르의 법칙
  4. 게이-뤼삭의 법칙
(정답률: 73%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다는 원리는 샤를의 법칙에 해당합니다.
    오답 노트
    보일의 법칙: 온도가 일정할 때 압력과 부피는 반비례
    아보가드르의 법칙: 온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 몰수에 비례
    게이-뤼삭의 법칙: 부피가 일정할 때 압력은 절대온도에 비례
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12. LPG의 1L는 기체상태로 변하면 250L가 된다. 20kg의 LPG가 기체상태로 변하면 그 부피는 얼마인가? (단, 액체의 비중은 0.5이다.)

  1. 1m3
  2. 5m3
  3. 7.5m3
  4. 10m3
(정답률: 59%)
  • LPG의 질량을 액체 부피로 환산한 후, 액체 1L당 기체 환산 부피를 곱하여 전체 기체 부피를 구합니다.
    ① [기본 공식] $$V_{gas} = \frac{M}{S \times 1000} \times V_{conv}$$ (여기서 $M$은 질량, $S$는 비중, $V_{conv}$는 환산 부피)
    ② [숫자 대입] $$V_{gas} = \frac{20}{0.5 \times 1000} \times 250$$
    ③ [최종 결과] $$V_{gas} = 10\text{ m}^3$$
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13. 유체의 부피나 질량을 직접 측정하는 방법으로서, 유체의 성질에 영향을 적게 받지만 구조가 복잡하고 취급이 어려운 단점이 있는 유량 측정장치는?

  1. 오리피스 미터
  2. 습식가스 미터
  3. 벤튜리 미터
  4. 로우터 미터
(정답률: 84%)
  • 유체의 부피나 질량을 직접 측정하는 적산식 측정 장치인 습식가스 미터는 유체의 성질(점도, 밀도 등)에 영향을 적게 받는 장점이 있으나, 구조가 복잡하고 취급이 어렵다는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    오리피스 미터, 벤튜리 미터, 로우터 미터: 유체의 압력차나 유속을 이용해 유량을 추정하는 간접 측정 방식입니다.
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14. 암모니아 가스 누출 시험에 사용할 수 없는 것은?

  1. 유황초
  2. 레슬러 용액
  3. 빨간 리트머스 시험지
  4. 헤라이드 토오치(Halido Torch)
(정답률: 85%)
  • 헤라이드 토오치는 프레온 냉매의 누설을 검사하는 장치이므로 암모니아 가스 누출 시험에는 사용할 수 없습니다.
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15. 50kg의 C3H8을 기화시키면 몇 m3가 되는가? (단, S.T.P상태이고, C, H의 원자량은 각각 12, 1임)

  1. 25.45m3
  2. 50.56m3
  3. 75.63m3
  4. 90.72m3
(정답률: 62%)
  • 기체의 부피를 구하기 위해 분자량을 계산하고, 표준상태(S.T.P)에서 1몰의 부피인 $22.4\text{L}$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{m}{M} \times 22.4$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{50}{44} \times 22.4$$
    ③ [최종 결과] $$V = 25.45\text{m}^3$$
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16. 부탄과 프로판의 분리방법을 가장 잘 설명한 것은?

  1. 증류수로 세정하여 침전물을 분리한다.
  2. 압력을 가하여 액화시키면 두 층으로 분리된다.
  3. 압력을 가하여 액화시킨 후 증류법으로 분리한다.
  4. 대량이 물로 세정하면 부탄은 물에 용해되고 프로판만 남는다.
(정답률: 84%)
  • 부탄과 프로판은 끓는점 차이가 있는 혼합물입니다. 따라서 먼저 압력을 가해 액화시킨 후, 끓는점 차이를 이용한 증류법을 통해 효과적으로 분리할 수 있습니다.
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17. 암모니아 압축기의 실린더에 수냉각 장치 (Water jacket)를 설치하는 이유로서 가장 부적당한 것은?

  1. 압축 후 온도가 낮아져서 위험하므로
  2. 밸브판 및 스프링 수명을 연장시키기 위하여
  3. 기름의 탄화 방지를 위하여
  4. 단열지수(Cp/Cv)의 값이 크므로
(정답률: 73%)
  • 수냉각 장치는 압축 시 발생하는 고온을 억제하여 밸브 수명 연장, 오일 탄화 방지, 효율 향상을 위해 설치합니다. 따라서 압축 후 온도가 낮아져서 위험하다는 설명은 수냉각 장치의 목적과 정반대되는 잘못된 설명입니다.
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18. 황동판 가공후 시간이 경과함에 따라 자연히 균열이 발생하는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 가공경화
  2. 표면경화
  3. 자기균열
  4. 시기균열
(정답률: 84%)
  • 황동판을 가공한 후 시간이 경과함에 따라 자연적으로 균열이 발생하는 현상을 시기균열이라고 합니다.
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19. 가스제조 공장에서 정제된 가스를 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하며, 제조량과 수요량을 조절하는 장치는 무엇인가?

  1. 정압기
  2. 압송기
  3. 배송기
  4. 가스홀더
(정답률: 91%)
  • 가스홀더는 정제된 가스를 대량으로 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하고, 생산량과 소비량의 차이를 조절하는 완충 역할을 하는 장치입니다.
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20. 고압가스 반응기 중 암모니아 합성탑의 구조로서 옳은 것은?

  1. 암모니아 합성탑은 내압용기와 내부구조물로 되어 있다.
  2. 암모니아 합성탑은 이음새 없는 둥근 용기로 되어 있다.
  3. 암모니아 합성탑은 내부 가열식 용기와 내부 구조물로 되어 있다.
  4. 암모니아 합성탑은 오우토 클래브(auto clave)내에 회전형 구조이다.
(정답률: 63%)
  • 암모니아 합성탑은 고온·고압의 가혹한 조건에서 반응이 일어나므로, 이를 견딜 수 있는 튼튼한 내압용기와 반응 효율을 높이기 위한 내부구조물로 구성됩니다.
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2과목: 임의 구분

21. 용접배관 이음에서 피이닝을 하는 주된 이유는 어느것인가?

  1. 슬래그를 제거하기 위하여
  2. 잔류 응력을 제거하기 위하여
  3. 용접을 잘 되게 하기 위하여
  4. 용입이 잘 되게 하기 위하여
(정답률: 93%)
  • 피이닝(Peening)은 용접 후 표면을 망치 등으로 때려 압축 응력을 가함으로써, 용접 시 발생한 인장 잔류 응력을 제거하고 변형을 방지하는 작업입니다.
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22. 가스설비 배관의 진동설계 및 시공시의 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 배관속을 흐르는 유체가 공진현상을 일으키지 않도록 배관한다.
  2. 배관의 고유진동수와 배관내유체의 맥동수가 일치하도록 한다.
  3. 관내 유체의 압력변동을 가능한 한 적게한다.
  4. 배관 고유진동수와 배관내유체의 진동수와의 비는 0.7 이하로 1.3 이상이 되도록 한다.
(정답률: 87%)
  • 배관의 고유진동수와 유체의 맥동수가 일치하면 공진현상이 발생하여 배관이 파손될 위험이
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23. 강관의 용접이음을 하면 어떤 특징이 있는가?

  1. 중량이 필요이상 무거워진다.
  2. 유체의 유동 손실이 적어진다.
  3. 이음부의 강도가 나사 이음부 보다 현저하게 줄어든다.
  4. 보온,보냉시 단열재의 피복이 곤란하고 단열재의 소비가 많아진다.
(정답률: 76%)
  • 강관의 용접이음은 이음 부위가 매끄럽게 연결되어 내부 돌출부가 없으므로, 나사 이음 등에 비해 유체의 흐름 방해가 적어 유동 손실이 줄어듭니다.
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24. 다음은 용접이음이 리벳이음에 비하여 우수한 장점들을 나열한 것이다. 이중 장점에 속하지 않는 것은?

  1. 기밀성이 좋다.
  2. 조인트 효율이 높다.
  3. 변형하기 어렵고 잔류응력을 남기지 않는다.
  4. 리벳팅과 같이 소음을 발생시키지는 않는다.
(정답률: 78%)
  • 용접이음은 국부적인 가열과 냉각 과정이 수반되므로 열변형이 발생하기 쉽고 내부에 잔류응력이 남는다는 단점이 있습니다.
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25. 축의 동력전달을 위하여 원판 마찰클러치(단판)를 설계하려한다. 틀린 것은?

  1. 마찰차의 면압이 클수록 전달동력은 커진다.
  2. 마찰부위를 원판마찰차의 중심부에 집중시키는 것이 동력전달에 더 좋다.
  3. 마찰반경이 클수록 더 큰 동력전달이 가능하다.
  4. 마찰부위를 원판마찰차의 중심에서 멀리 분포시키면 동력전달이 좋아진다.
(정답률: 51%)
  • 원판 마찰클러치의 전달 토크는 마찰 반경이 클수록 커지므로, 마찰 부위를 중심부가 아닌 외곽(중심에서 멀리)에 분포시키는 것이 동력 전달에 유리합니다.
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26. 그림과 같이 수직하방향의 하중 Q Kg 을 받고 있는 사각나사의 너트를 그림과 같은 방향의 회전력 P Kg을 주어 풀고자 한다. 필요한 힘 P 를 구하는 식은 어느 것인가? (단, 나사는 1줄 나사이며, 나사의 경사각 α , 마찰각은 ρ 이다.)

  1. P = Q∙tan(α - ρ)
  2. P = Q∙tan(α + ρ)
  3. P = Q∙tan(ρ - α)
  4. P = Q∙tan(1-ρ/α)
(정답률: 86%)
  • 나사를 풀 때 필요한 회전력 $P$는 하중 $Q$와 마찰각 $\rho$, 경사각 $\alpha$의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$P = Q \tan(\rho - \alpha)$$
    ② [숫자 대입] $$P = Q \tan(\rho - \alpha)$$
    ③ [최종 결과] $$P = Q \tan(\rho - \alpha)$$
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27. 피셔(fisher)식 정압기의 2차압이상 상승원인에 해당하는 것은?

  1. 가스중 수분의 동결
  2. 정압기 능력부족
  3. 필터 먼지류의 막힘
  4. 주 다이어프램의 파손
(정답률: 39%)
  • 피셔식 정압기에서 가스 중 수분이 동결되면 밸브의 작동이 방해받아 2차압이 비정상적으로 상승하게 됩니다.
    오답 노트
    정압기 능력부족, 필터 먼지류의 막힘, 주 다이어프램의 파손: 2차압 저하의 원인입니다.
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28. 다음 보냉재중 안전사용 최고온도가 가장 낮은 것은?

  1. 폴리우레탄 발포체
  2. 탄산마그네슘
  3. 탄화코르크
  4. 생석회
(정답률: 85%)
  • 폴리우레탄 발포체는 유기 화합물 기반의 플라스틱 폼 재질로, 탄화코르크나 생석회 같은 무기질 보냉재에 비해 열에 약해 안전사용 최고온도가 가장 낮습니다.
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29. 고압용 신축이음 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 상온스프링
  2. U형 밴드
  3. 벨로우즈이음
  4. 원형밴드
(정답률: 58%)
  • 벨로우즈이음은 얇은 금속판의 주름을 이용한 구조로, 고압 환경에서는 변형이나 파손의 위험이 커서 고압용 신축이음 방법으로는 적합하지 않습니다.
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30. 냉동장치중 플랙시블 튜브 설치 위치가 알맞는 것은?

  1. 팽창밸브 직전 및 직후
  2. 응축기와 수액기 사이의 배관
  3. 압축기 흡입토출 배관
  4. 증발기 내의 배관
(정답률: 50%)
  • 압축기는 가동 시 진동이 매우 심하므로, 배관의 파손을 방지하고 진동을 흡수하기 위해 압축기 흡입 및 토출 배관에 플랙시블 튜브(신축 이음관)를 설치합니다.
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31. 87℃에서 열을 흡수하여 127℃에서 방열되는 냉동기의 최대 성능 계수는?

  1. 9.0
  2. 10.0
  3. 2.18
  4. 1.45
(정답률: 47%)
  • 냉동기의 최대 성능 계수는 카르노 냉동기의 성능 계수 공식을 사용하여 계산합니다. 온도는 반드시 절대온도(K)로 변환하여 대입해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$COP = \frac{T_{l}}{T_{h} - T_{l}}$$
    ② [숫자 대입] $$COP = \frac{87 + 273}{127 + 273 - (87 + 273)}$$
    ③ [최종 결과] $$COP = 9.0$$
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32. 냉동기 운전준비 점검사항 중 틀린 것은?

  1. 응축기 유막형성 및 수량, 청결 상태 확인
  2. 압축기 물주머니(water jacket), 응축기 냉각수 통수 확인
  3. 윤활유 점검 및 각부 급유상태 확인
  4. 냉동장치의 전밸브 개폐확인
(정답률: 54%)
  • 냉동기 운전준비 점검 시 응축기의 수량과 청결 상태는 확인해야 하지만, 응축기 내부에 유막을 형성하는 것은 열전달 효율을 떨어뜨려 냉각 성능을 저하시키므로 점검 사항으로 옳지 않습니다.
    오답 노트
    압축기 물주머니 및 응축기 냉각수 통수 확인, 윤활유 및 급유 상태 점검, 전밸브 개폐 확인은 모두 필수적인 운전준비 사항입니다.
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33. 2대의 증발기를 사용하는 경우 그림 중 팽창밸브의 감온통이 가장 옳게 배치된 것은?

(정답률: 64%)
  • 2대의 증발기를 사용하는 냉동 사이클에서 팽창밸브의 감온통은 냉매가 증발기에서 완전히 증발하여 과열도가 적절히 유지되는 지점, 즉 증발기 출구 측에 설치하는 것이 가장 적절합니다. 따라서 가 정답입니다.
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34. 방류둑을 설치하여야 할 저장탱크의 용량기준을 잘 나타낸 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 가연성가스 500톤 이상, 독성가스 3톤 이상
  2. 산소 1,000 이상, 독성가스 3톤 이상
  3. 산소 500톤 이상, 독성가스 3톤 이상
  4. 가연성가스 1,000톤 이상, 독성가스 5톤 이상
(정답률: 58%)
  • 방류둑 설치 대상 저장탱크의 용량 기준은 가연성가스의 경우 1,000톤 이상, 독성가스의 경우 5톤 이상일 때 설치하여야 합니다.
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35. CH4, CO2 및 수증기(H2O)의 생성열을 각각 17.9, 91.4, 57.8 kcal/mol이라할 때 메탄의 연소열은 몇 kcal/mol인가?

  1. 234.7
  2. 191.8
  3. 54.2
  4. 39.4
(정답률: 73%)
  • 메탄의 연소 반응식 $\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$을 이용하여, 생성물의 생성열 합에서 반응물의 생성열 합을 뺀 값으로 연소열을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = (\sum H_{f, \text{products}}) - (\sum H_{f, \text{reactants}})$$
    ② [숫자 대입] $$Q = (91.4 + 2 \times 57.8) - 17.9$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 191.8$$
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36. 액화석유가스 자동차용기 충전시설(충전기) 기준 중 옳지 않은 것은?

  1. 충전소에는 자동차에 직접 충전할 수 있는 고정충전 설비를 설치하고, 그 주위에 공지를 확보할 것
  2. 충전기의 충전호스의 길이는 5m 이내로 할 것
  3. 충전호스에 부착하는 가스 주입기는 투터치형으로 할 것
  4. 충전기 상부에는 닫집모양의 차양을 설치하고 그 면적은 공지면적의 1/2 이하로 할 것
(정답률: 68%)
  • 액화석유가스 자동차용기 충전시설 기준에 따르면, 충전호스에 부착하는 가스 주입기는 투터치형으로 해야 한다는 규정은 없으며, 관련 법규상 정해진 표준 규격의 주입기를 사용해야 합니다.
    오답 노트
    충전소 고정충전 설비 설치 및 공지 확보, 충전호스 길이 5m 이내, 닫집모양 차양 면적은 공지면적의 1/2 이하 설치는 모두 옳은 기준입니다.
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37. 시안화수소(lq)에 소량의 물이 포함되어 있을 경우 장기간 저장치 못하게 하는 이유인 것은?

  1. 분해폭발
  2. 산화폭발
  3. 중합폭발
  4. 분진폭발
(정답률: 87%)
  • 시안화수소(HCN)는 물이나 불순물이 포함되어 있을 경우, 분자들이 서로 결합하여 고분자 화합물을 형성하는 중합 반응이 촉진됩니다. 이 과정에서 발생하는 반응열이 축적되면 급격한 온도 상승과 함께 중합폭발이 일어날 수 있습니다.
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38. 1기압에서 100L를 차지하는 공기를 부피5L의 용기에 채우면 용기내의 압력은 몇 기압이 되겠는가? (단, 온도는 일정하다.)

  1. 10 기압
  2. 20 기압
  3. 30 기압
  4. 50 기압
(정답률: 81%)
  • 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 보일의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$P_1 V_1 = P_2 V_2$$
    ② [숫자 대입] $$1 \times 100 = P_2 \times 5$$
    ③ [최종 결과] $$P_2 = 20$$
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39. 다음 그림에서 모어의 원(mohr's circle)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 인장응력을 σx, 압축응력을 σy라 하면 σx=σy 이다.
  2. 경사면의 각 θ=π/4일때 τ max=σx=σy이다.
  3. 경사면의 각 2θ=π/2일때는 전단응력만 작용한다.
  4. 경사면의 각 θ=π/4일때는 인장응력과 압축응력만 작용한다.
(정답률: 48%)
  • 제시된 모어 원 이미지 를 분석하면, 원의 중심이 원점 $O$에 위치하여 $\sigma_x = -\sigma_y$ 인 상태입니다. $\theta = \pi/4$ (즉, $2\theta = \pi/2$) 일 때, 수직응력 $\sigma$는 $0$이 되고 최대 전단응력 $\tau_{max}$만 작용하게 됩니다. 따라서 인장응력과 압축응력만 작용한다는 설명은 틀린 것입니다.
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40. 총발열량이 10400kcal/m3, 비중이 0.64인 가스의 웨배지수는 얼마인가?

  1. 6656
  2. 9000
  3. 10000
  4. 13000
(정답률: 79%)
  • 가스의 웨배지수(Wobbe Index)는 총발열량을 비중의 제곱근으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = \frac{H}{\sqrt{S}}$$
    ② [숫자 대입] $$W = \frac{10400}{\sqrt{0.64}}$$
    ③ [최종 결과] $$W = 13000$$
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3과목: 임의 구분

41. 부유피스톤형 압력계에서 실린더 직경 20㎜, 추와 피스톤의 무게가 20㎏일 때, 이 압력계에 접속된 브르돈관의 압력계 눈금이 7kg/cm2를 나타내었다. 브르돈관 압력계의 오차는 약 몇%인가?

  1. 4%
  2. 5%
  3. 8%
  4. 10%
(정답률: 55%)
  • 부유피스톤형 압력계의 실제 압력을 계산하여 브르돈관 눈금과의 오차율을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{W}{A} = \frac{W}{\pi \times (\frac{d}{2})^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{20\text{kg}}{\pi \times (1\text{cm})^2} = \frac{20}{3.14159} = 6.366\text{kg/cm}^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Error} = \frac{7 - 6.366}{6.366} \times 100 = 9.96\% \approx 10\%$$
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42. C(s) + CO2(g) ⇄ 2CO(g) - 40㎉에서 평형을 정반응쪽으로 진행시키기 위한 조건은?

  1. 온도를 내리고 압력을 높게 한다.
  2. 온도를 높이고 압력을 높게 한다.
  3. 온도를 높이고 압력을 낮게 한다.
  4. 온도를 내리고 압력을 낮게 한다.
(정답률: 56%)
  • 르 샤틀리에 원리에 따라 평형을 정반응 쪽으로 이동시키려면 다음과 같은 조건이 필요합니다.
    1. 온도: 흡열 반응($\Delta H > 0$)이므로 온도를 높여야 정반응이 촉진됩니다.
    2. 압력: 반응 전($1\text{mol}$가스)보다 반응 후($2\text{mol}$가스)의 기체 분자 수가 증가하므로, 압력을 낮게 유지해야 분자 수가 늘어나는 정반응 쪽으로 평형이 이동합니다.
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43. 대량의 LPG를 얻는 방법이 아닌 것은?

  1. 유정 가스에서 얻는다.
  2. 개질 가스에서 얻는다.
  3. 석탄광 가스에서 얻는다.
  4. 접촉개질 장치에서 발생되는 분해 가스에서 얻는다.
(정답률: 80%)
  • LPG는 주로 유정 가스, 개질 가스, 접촉개질 장치의 분해 가스 등에서 추출하며, 석탄광 가스는 주성분이 메탄($\text{CH}_4$)인 천연가스 형태이므로 대량의 LPG를 얻는 방법으로는 적절하지 않습니다.
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44. 고압가스배관을 지하에 매설할 때에 독성가스의 배관은 그 가스가 혼입될 우려가 있는 수도시설과는 몇 m 이상 거리를 유지해야하는가?

  1. 1.8
  2. 100
  3. 300
  4. 400
(정답률: 82%)
  • 독성가스 배관을 지하에 매설할 경우, 가스 누출 시 오염 방지를 위해 수도시설과 $300\text{m}$이상의 충분한 이격 거리를 유지해야 합니다.
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45. 저장탱크에 가스를 충전할 때에는 가스의 용량이 상용의 온도에서 내용적의 몇 %를 넘지 아니하여야 하는가?

  1. 80％
  2. 75％
  3. 90％
  4. 95％
(정답률: 87%)
  • 가스 저장탱크의 안전을 위해 상용 온도에서 가스 충전량은 내용적의 $90\%$를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.
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46. 독성가스의 감압설비와 그 가스의 반응설비간의 배관에 설치 하여야 하는 장치는?

  1. 역류방지장치
  2. 화염방지장치
  3. 독가스흡수장치
  4. 안전밸브
(정답률: 85%)
  • 독성가스의 감압설비와 반응설비 사이의 배관에는 가스가 거꾸로 흐르는 것을 방지하여 사고를 막기 위한 역류방지장치를 반드시 설치해야 합니다.
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47. 윤활유의 구비 조건 중 틀린 것은?

  1. 인화점이 낮고, 분해되지 말 것
  2. 점도가 적당하고, 항유화성이 클 것
  3. 수분 및 산류등의 불순물이 적을 것
  4. 화학적으로 안정하여 사용가스와 반응을 일으키지 말 것
(정답률: 89%)
  • 윤활유는 화재 위험을 방지하기 위해 인화점이 충분히 높아야 합니다. 따라서 인화점이 낮아야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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48. 도시가스사업자가 산업자원부령이 정하는 규모 이상의 가스공급설비 공사를 할 때 신청서에 첨부할 서류가 아닌 것은?

  1. 공사계획서
  2. 공사공정표
  3. 시공관리자 자격증 사본
  4. 공급조건에 관한 설명서
(정답률: 91%)
  • 가스공급설비 공사 신청 시 첨부 서류에는 공사계획서, 공사공정표, 시공관리자 자격증 사본 등이 포함되나, 공급조건에 관한 설명서는 신청 시 필수 첨부 서류에 해당하지 않습니다.
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49. 다음은 도시가스사업법시행규칙에서 사용하는 용어이다. 용어의 정의가 잘못된 것은?

  1. 본관이라 함은 도시가스제조사업소의 부지경계에서 정압기까지에 이르는 배관을 말한다.
  2. 중압이란 0.1MPa이상 1MPa미만의 압력을 말한다.
  3. 저압이란 0.1MPa미만의 압력을 말한다.
  4. 액화가스란 상용의 온도에서 압력이 0.4MPa이상이 되는 것을 말한다.
(정답률: 80%)
  • 도시가스사업법상 액화가스의 정의는 상용의 온도(또는 $35\text{ ℃}$)에서 압력이 $0.2\text{ MPa}$이상이 되는 것을 말합니다.
    오답 노트
    중압: $0.1\text{ MPa}$이상 $1\text{ MPa}$ 미만 (옳음)
    저압: $0.1\text{ MPa}$ 미만 (옳음)
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50. 가스도매사업의 가스공급시설에서 액화석유가스의 저장설비 및 처리설비는 그 외면으로부터 보호시설까지 몇 m 이상의 안전거리를 유지하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 20m
  4. 30m
(정답률: 50%)
  • 가스도매사업의 가스공급시설 내 액화석유가스 저장설비 및 처리설비는 안전을 위해 그 외면으로부터 보호시설까지 $30\text{m}$이상의 안전거리를 유지해야 합니다.
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51. 다음은 액화석유가스에 관련된 수수료 납부등에 관한 사항이다. 틀린 것은?

  1. 수수료는 산업자원부령으로 정한다.
  2. 액화석유가스사업충전사업허가
  3. 가스용품제조사업허가
  4. 석유정제업자사고접수
(정답률: 63%)
  • 액화석유가스 사업의 수수료 납부 및 허가 사항은 산업자원부령으로 정하며, 충전사업 및 가스용품제조사업 허가 등이 이에 해당합니다. 석유정제업자의 사고접수는 수수료 납부 대상 행정 절차가 아닙니다.
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52. 가스발생기 및 가스홀더는 그 외면으로 부터 사업장의 경계까지의 안전거리가 최고사용압력이 고압인 것은 몇 m이상이 되어야 하는가?

  1. 5m이상
  2. 10m이상
  3. 15m이상
  4. 20m이상
(정답률: 72%)
  • 가스발생기 및 가스홀더의 외면으로부터 사업장 경계까지의 안전거리는 최고사용압력에 따라 구분됩니다.
    고압: $20\text{m}$이상
    중압: $10\text{m}$이상
    저압: $5\text{m}$이상
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53. 허가를 받지않고 LPG충전사업, LPG집단공급사업, 가스용품제조사업을 영위한 자에 대한 벌칙으로 맞는 것은?

  1. 1년 이하의 징역, 1500만원 이하 벌금
  2. 2년 이하의 징역, 2000만원 이하 벌금
  3. 1년 이하의 징역, 1300만원 이하 벌금
  4. 2년 이하의 징역, 1300만원 이하 벌금
(정답률: 91%)
  • 액화석유가스법령에 따라 허가를 받지 않고 LPG충전사업, LPG집단공급사업, 가스용품제조사업을 영위한 자는 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금에 처해집니다.
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54. 고압가스의 제조방법 중 안전관리상 알맞는 것은?

  1. 수소와 일산화탄소의 혼합가스를 300㎏/cm2으로 압축 시킨다.
  2. 시안화수소의 안정제로 물을 사용하였다.
  3. 액화산화에틸렌을 제조하기 위해 산화에틸렌 가스를 압축한다.
  4. 아세틸렌은 3.5MPa으로 압축하여 충전 할 때 희석제 사용이 필요없다.
(정답률: 42%)
  • 고압가스 제조 시 안전관리 기준에 따라 수소와 일산화탄소의 혼합가스를 $300\text{kg/cm}^2$으로 압축하는 것은 적절한 방법입니다.
    오답 노트
    시안화수소: 안정제로 물이 아닌 적절한 화학적 안정제 필요
    액화산화에틸렌: 가스 압축 방식이 아닌 냉각 액화 방식 사용
    아세틸렌: 고압 압축 시 분해 폭발 위험으로 반드시 희석제 사용 필요
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55. 샘플링 검사의 목적으로서 틀린 것은?

  1. 검사비용 절감
  2. 생산공정상의 문제점 해결
  3. 품질향상의 자극
  4. 나쁜 품질인 로트의 불합격
(정답률: 52%)
  • 샘플링 검사는 로트의 합격/불합격 판정을 통해 검사 비용을 줄이고 품질 향상을 자극하는 것이 목적이며, 공정의 근본적인 문제 해결은 검사 단계가 아닌 공정 관리 및 개선 단계에서 이루어져야 합니다.
    오답 노트
    검사비용 절감: 전수 검사 대비 비용과 시간을 크게 줄일 수 있음
    품질향상의 자극: 불합격 판정을 통해 생산 부서의 품질 개선 의지를 자극함
    나쁜 품질인 로트의 불합격: 불량 로트가 고객에게 전달되는 것을 방지함
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56. 월 100대의 제품을 생산하는데 세이퍼 1대의 제품 1대당 소요공수가 14.4H 라 한다. 1일 8H, 월 25일, 가동한다고 할 때 이 제품 전부를 만드는데 필요한 세이퍼의 필요대수를 계산하면? (단,작업자 가동율 80 %, 세이퍼 가동율 90 % 이다.)

  1. 8대
  2. 9대
  3. 10대
  4. 11대
(정답률: 46%)
  • 총 필요 공수를 기계 1대당 월간 가동 가능 시간(가동률 반영)으로 나누어 필요 대수를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{필요대수} = \frac{\text{월 생산량} \times \text{단위당 소요공수}}{\text{일 가동시간} \times \text{월 가동일수} \times \text{작업자 가동률} \times \text{기계 가동률}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{필요대수} = \frac{100 \times 14.4}{8 \times 25 \times 0.8 \times 0.9}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{필요대수} = 10$$
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57. 다음의 PERT/CPM에서 주공정(Critical path)은? (단, 화살표 밑의 숫자는 활동시간을 나타낸다.)

  1. ① - ③ - ② - ④
  2. ① - ② - ③ - ④
  3. ① - ② - ④
  4. ① - ④
(정답률: 51%)
  • 주공정(Critical Path)은 시작 노드부터 종료 노드까지의 경로 중 소요 시간이 가장 긴 경로를 의미합니다.
    각 경로의 합계를 계산하면 다음과 같습니다.
    ①-③-④: $5 + 2 = 7$ ①-②-③-④: $3 + 7 + 2 = 12$ ①-②-④: $3 + 8 = 11$ ①-④: $5$ 따라서 가장 시간이 오래 걸리는 경로는 ①-②-③-④입니다.
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58. 제품공정분석표에 사용되는 기호 중 공정간의 정체를 나타내는 기호는?

(정답률: 61%)
  • 제품공정분석표에서 공정 간의 정체(Wait)를 나타내는 기호는 입니다.
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59. TQC (Total Quality Control)란?

  1. 시스템적 사고방법을 사용하지 않는 품질관리 기법이다.
  2. 아프터 서비스를 통한 품질을 보증하는 방법이다.
  3. 전사적인 품질정보의 교환으로 품질향상을 기도하는 기법이다.
  4. QC부의 정보분석 결과를 생산부에 피드백하는 것이다.
(정답률: 85%)
  • TQC(Total Quality Control)는 기업의 모든 부서가 참여하여 전사적인 품질정보의 교환을 통해 품질 향상을 꾀하는 종합적인 품질 관리 기법입니다.
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60. 계수값 관리도는 어느 것인가?

  1. R 관리도
  2. 관리도
  3. P 관리도
  4. 관리도
(정답률: 50%)
  • P 관리도는 불량률(부적합품률)을 관리하는 대표적인 계수값 관리도입니다.
    오답 노트
    R 관리도: 범위(Range)를 관리하는 계량값 관리도임
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