가스기능장 필기 기출문제복원 (2005-07-17)

가스기능장
(2005-07-17 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. CH4 1Nm3을 완전 연소시키는데 필요한 공기량은?

  1. 44.8Nm3
  2. 11.52Nm3
  3. 9.52Nm3
  4. 22.4Nm3
(정답률: 54%)
  • 메탄($CH_{4}$)의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)로 나누어 필요한 공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$A = \frac{O_{2}}{0.21}$$
    ② [숫자 대입] $$A = \frac{2}{0.21}$$
    ③ [최종 결과] $$A = 9.52$$ $\text{Nm}^{3}$
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2. 다음 중 암모니아의 용도가 아닌 것은?

  1. 황산암모늄이 제조
  2. 요소비료의 제조
  3. 냉동기의 냉매
  4. 금속 산화제
(정답률: 89%)
  • 암모니아는 비료 제조(황산암모늄, 요소비료) 및 냉동기의 냉매로 널리 사용되지만, 금속을 산화시키는 산화제로 사용되지 않습니다.
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3. 냉매의 구비조건으로 옳은 것은?

  1. 증발잠열이 작을 것
  2. 가스의 비체적이 적을 것
  3. 증발압력이 지나치게 낮을 것
  4. 응축압력이 지나치게 높고 액화가 어려울 것
(정답률: 74%)
  • 냉매는 효율적인 열전달과 장치의 소형화를 위해 적절한 물리적 성질을 갖추어야 합니다.
    오답 노트
    증발잠열이 작을 것: 잠열이 커야 적은 양의 냉매로 많은 열을 흡수할 수 있습니다.
    증발압력이 지나치게 낮을 것: 압력이 너무 낮으면 압축비가 커져 효율이 떨어집니다.
    응축압력이 지나치게 높고 액화가 어려울 것: 응축압력이 적당하고 액화가 쉬워야 효율적인 사이클이 가능합니다.
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4. methane 1g 당 연소열은 약 몇 kcal인가? (단, methane, 탄산가스 및 수증기의 생성열은 각각17.9kcal/mol, 94.1kcal/mol 및 57.8kcal/mol이다.)

  1. 0.2kcal
  2. 12kcal
  3. 120kcal
  4. 200kcal
(정답률: 46%)
  • 헤스의 법칙을 이용하여 생성열의 차이로 연소열을 구한 뒤, 메탄의 분자량으로 나누어 1g당 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta H = \sum H_{product} - \sum H_{reactant}$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta H = \frac{94.1 + (57.8 \times 2) - 17.9}{16}$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta H = 11.98$$
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5. 다음 원심펌프의 배관에 대한 설명 중 가장 적절한 것은?

  1. 흡입관은 펌프구멍보다 굵은 것이 좋으므로 ①번 같이 배관했다.
  2. 토출관을 ②번 같이 하면 좋다.
  3. 흡입관에 부득이 밸브를 부착할 경우 ③번 같이 손잡이가 위로 가도록 한다.
  4. 흡입관을 ④번같이 구배를 주어 배관한다.
(정답률: 90%)
  • 원심펌프의 흡입관은 공기가 고여 펌프 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해 공기가 빠져나갈 수 있도록 적절한 구배(기울기)를 주어 배관해야 합니다.
    정답은 흡입관을 의 ④번같이 구배를 주어 배관한다는 내용입니다.
    오답 노트
    - 흡입관은 펌프 구멍보다 굵게 설치하는 것이 맞으나, 그림 ①번은 배관 방식이 부적절함
    - 토출관은 공기가 고이지 않게 설치해야 하며 그림 ②번은 부적절함
    - 밸브 부착 시 손잡이는 조작 편의와 안전을 위해 아래로 향하게 설치하는 것이 일반적임
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6. 비상공급시설 설치신고서에 첨부하여 시장, 군수, 구청장에게 제출해야 하는 서류가 아닌 것은?

  1. 안전관리자의 배치현황
  2. 설치위치 및 주위상황도
  3. 비상공급시설의 설치사유서
  4. 가스사용 예정시기 및 사용예정량
(정답률: 90%)
  • 비상공급시설 설치신고 시 제출 서류에는 안전관리자 배치현황, 설치위치 및 주위상황도, 설치사유서 등이 포함되나, 가스사용 예정시기 및 사용예정량은 제출 대상 서류가 아닙니다.
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7. 이상기체의 부피를 현재의 1/3로 하고 절대온도(K)를 현재의 2배로 했을 경우 압력은 몇 배로 되겠는가?

  1. 1/6
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 68%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$에 따라, 기체의 압력은 부피에 반비례하고 절대온도에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{2} = P_{1} \times \frac{V_{1}}{V_{2}} \times \frac{T_{2}}{T_{1}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{2} = P_{1} \times \frac{1}{1/3} \times \frac{2}{1}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{2} = 6P_{1}$$
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8. 저장능력 100ton 초과 500ton 이하의 액화석유가스 충전시설에는 각각 몇 명의 안전관리자를 선임인원으로 두어야 하는가?

  1. 안전관리총괄자:1인, 안전관리책임자:1인, 안전관리원:1인 이상
  2. 안전관리총괄자:1인, 안전관리부총괄자:1인, 안전관리원:1인 이상
  3. 안전관리총괄자:1인, 안전관리부총괄자:1인, 안전관리책임자:1인, 안전관리원:2인 이상
  4. 안전관리총괄자:1인, 안전관리부총괄자:2인, 안전관리책임자:1인, 안전관리원:3인 이상
(정답률: 73%)
  • 액화석유가스 충전시설의 저장능력이 100ton 초과 500ton 이하인 경우, 법정 안전관리자 선임 기준에 따라 안전관리총괄자 1인, 안전관리부총괄자 1인, 안전관리책임자 1인, 안전관리원 2인 이상을 배치해야 합니다.
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9. 10㎾는 몇 Hp인가?

  1. 5.13
  2. 13.4
  3. 22.5
  4. 31.6
(정답률: 82%)
  • 전력 단위인 kW를 마력(Hp)으로 변환하는 계산입니다. $1\text{ Hp} \approx 0.746\text{ kW}$ 임을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Hp = \frac{P}{0.746}$$
    ② [숫자 대입] $$Hp = \frac{10}{0.746}$$
    ③ [최종 결과] $$Hp = 13.4$$
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10. 다음 가스 중 색이나 냄새로 가스의 존재유무를 확인할 수 없는 것은?

  1. 산소
  2. 암모니아
  3. 염소
  4. 황화수소
(정답률: 94%)
  • 산소는 무색, 무취, 무미의 기체이므로 색이나 냄새만으로는 존재 유무를 확인할 수 없습니다.
    오답 노트
    암모니아: 자극성 냄새
    염소: 황록색 및 자극성 냄새
    황화수소: 달걀 썩는 냄새
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11. 정압과정에서의 전달 열량은?

  1. 내부에너지의 변화량과 같다.
  2. 이루어진 일량과 같다.
  3. 엔탈피 변화량과 같다.
  4. 체적의 변화량과 같다.
(정답률: 69%)
  • 정압과정(압력이 일정한 과정)에서 계에 가해진 열량은 내부 에너지의 증가량과 외부로 한 일의 합과 같으며, 이는 정의상 엔탈피의 변화량과 동일합니다.",
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12. 비중량이 1.22[kgf/m3, 동점성계수가 0.15× 10-4[m2/s]인 건조 공기의 점성계수[poise]는?

  1. 1.83× 10-4
  2. 1.226× 10-6
  3. 1.226× 10-4
  4. 1.866× 10-6
(정답률: 52%)
  • 점성계수는 비중량과 동점성계수의 곱으로 구할 수 있습니다. 다만, 단위 환산 시 $1\text{ poise} = 0.1\text{ Pa}\cdot\text{s}$ 임을 유의해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$\mu = \gamma \times \nu$$
    ② [숫자 대입] $$\mu = 1.22 \times 0.15 \times 10^{-4}$$
    ③ [최종 결과] $$\mu = 1.83 \times 10^{-4}$$
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13. 다음 가스 중 재해용 약제로서 가성소다(NaOH)나 탄산소다(Na2CO3)의 수용액을 사용하지 않는 것은?

  1. 염소(Cl2)
  2. 이산화황(SO2)
  3. 황화수소(H2S)
  4. 암모니아(NH3)
(정답률: 81%)
  • 가성소다나 탄산소다 수용액은 알칼리성 약제로, 산성 가스를 중화하여 제거하는 데 사용합니다. 암모니아($NH_3$)는 그 자체로 염기성 가스이므로 알칼리성 약제로 처리하지 않습니다.
    오답 노트
    염소($Cl_2$), 이산화황($SO_2$), 황화수소($H_2S$): 모두 산성 가스로 알칼리성 약제로 중화 가능
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14. 배관 내의 마찰저항에 의한 압력손실에 대한 일반적인 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유체의 점도가 클수록 커진다.
  2. 관길이에 반비례한다.
  3. 관내경의 5승에 반비례한다.
  4. 유속의 2승에 비례한다.
(정답률: 75%)
  • 배관 내 마찰저항에 의한 압력손실은 관의 길이에 비례하여 증가합니다. 따라서 관길이에 반비례한다는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    유체의 점도: 점도가 클수록 마찰이 심해져 압력손실이 커집니다.
    관내경: 압력손실은 관내경의 $5$승에 반비례하여 내경이 커질수록 급격히 감소합니다.
    유속: 압력손실은 유속의 $2$승에 비례하여 속도가 빠를수록 크게 증가합니다.
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15. 원심펌프를 높은 능력으로 운전할 때 임펠러 흡입부의 압력이 낮아지게 되는 현상은?

  1. 공기바인딩
  2. 에어리프트
  3. 케비테이션
  4. 감압화
(정답률: 84%)
  • 원심펌프의 유량이 증가하여 흡입부의 압력이 해당 온도에서의 포화증기압보다 낮아질 때, 액체가 기화하여 기포가 발생하는 현상을 케비테이션(공동현상)이라고 합니다.
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16. 도시가스의 압력측정 부분으로 가장 부적당한 곳은?

  1. 압송기의 출구
  2. 가스홀더의 출구
  3. 정압기의 출구
  4. 가스 공급시설의 끝 부분
(정답률: 54%)
  • 압송기의 출구는 압력이 급격히 변동하고 매우 높은 고압이 발생하는 지점으로, 정밀한 압력 측정과 안전 관리가 어렵기 때문에 측정 지점으로 가장 부적당합니다.
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17. 다음 압력계 중 탄성식 압력계에 해당되지 않는 것은?

  1. 브르돈관 압력계
  2. 벨로우즈 압력계
  3. 피에조 압력계
  4. 다이아프램 압력계
(정답률: 77%)
  • 탄성식 압력계는 압력에 의해 탄성체가 변형되는 정도를 이용하는 장치입니다. 피에조 압력계는 결정체의 압전 효과를 이용하는 전기식 압력계이므로 탄성식에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    브르돈관, 벨로우즈, 다이아프램: 모두 금속판이나 관의 탄성 변형을 이용하는 대표적인 탄성식 압력계입니다.
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18. 섭씨온도(℃)와 화씨온도(℉)가 같은 값을 나타내는 온도는?

  1. -20℃
  2. -40℃
  3. -50℃
  4. -60℃
(정답률: 93%)
  • 섭씨온도와 화씨온도의 변환 관계식을 이용하여 두 온도가 같아지는 지점을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $$F = \frac{9}{5}C + 32$$
    ② [숫자 대입] $$C = \frac{9}{5}C + 32$$
    ③ [최종 결과] $$C = -40$$
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19. 다음 중 이상기체를 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 분자 부피는 있으나 인력이 무시되는 기체
  2. 인력은 작용하나 부피는 무시되는 기체
  3. 인력과 분자 부피가 무시되는 기체
  4. 분자 부피와 인력이 작용하는 기체
(정답률: 62%)
  • 이상기체(Ideal Gas)는 계산의 편의를 위해 실제 기체와 달리 분자 자체의 부피가 없고, 분자 간의 상호작용인 인력과 척력이 전혀 없다고 가정한 가상의 기체입니다.
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20. 암모니아 1톤을 내용적 50L의 용기에 충전하고자 한다. 필요한 용기는 몇 개인가?(단, 암모니아의 충전정수는 1.86이다.)

  1. 11
  2. 38
  3. 47
  4. 20
(정답률: 82%)
  • 충전정수를 이용하여 필요한 용기의 개수를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$N = \frac{W}{C \times V}$$ (여기서 $N$: 용기 개수, $W$: 충전 중량, $C$: 충전정수, $V$: 용기 내용적)
    ② [숫자 대입] $$N = \frac{1000}{1.86 \times 50}$$
    ③ [최종 결과] $$N = 10.75$$
    ※ 참고: 일반적인 충전정수 계산 방식과 문제의 정답 38 사이의 괴리가 있으나, 공식 지정 정답인 38을 도출하기 위해서는 문제의 조건이나 충전정수의 정의가 다르게 적용되었을 가능성이 큽니다. 다만, 표준 공식 적용 시 위와 같이 계산됩니다.
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2과목: 임의 구분

21. 다음은 응력-변형율 선도에 대한 설명이다. ( )안에 알맞는 것은?

  1. 시편의 단면적
  2. 하중
  3. 재료의 길이
  4. 응력
(정답률: 86%)
  • 응력-변형률 선도에서 가로축인 변형률(strain)은 재료에 가해진 변형량(elongation)을 원래의 재료의 길이(original length)로 나눈 값으로 정의합니다.
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22. 다음 중 기체상수(universal gas constant) R의 단위는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. kg∙m / kg∙K
  2. kcal / kg∙℃
  3. kcal / cm2∙ ℃
  4. kg∙K / cm2
(정답률: 71%)
  • 기체상수 $R$의 단위는 에너지 단위를 온도와 질량(또는 몰수)으로 나눈 형태입니다. 제시된 정답 kg·m / kg·K는 힘(kgf)과 거리(m)의 곱인 에너지 단위를 질량과 온도로 나눈 물리적 차원을 나타냅니다.
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23. 지름 20[mm]이하의 동관을 이음할 때 또는 기계의 점검, 보수 기타 관을 떼어 내기 쉽게 하기 위한 동관의 이음 방법은?

  1. 플레어 이음
  2. 플랜지 이음
  3. 사이징 이음
  4. 슬리이브 이음
(정답률: 74%)
  • 플레어 이음은 동관의 끝을 나팔 모양으로 넓혀 연결하는 방식으로, 지름 $20\text{mm}$이하의 소경 동관을 이음하거나 점검 및 보수를 위해 관을 쉽게 분리해야 하는 경우에 주로 사용합니다.
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24. 축에 PS의 동력이 전달되는 경우, 전달마력 H(kgf m/sec), 1분간 회전수를 N(rpm)이라고 할 때 비틀림 모멘트 T(kgf·cm)를 구하는 식은?

(정답률: 82%)
  • 전달마력 $H$와 회전수 $N$을 이용하여 비틀림 모멘트 $T$를 구하는 공식은 마력의 정의와 회전 운동의 관계식을 통해 도출됩니다. 정답인 의 수식 형태는 다음과 같습니다.
    $$T = 71620 \frac{H}{N}$$
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25. 독성가스라 함은 공기 중에 일정량 존재하는 경우 인체에 유해한 독성을 가진 가스를 말하는데, 허용농도가 얼마이하인 경우인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 100만분의 10이하
  2. 100만분의 50이하
  3. 100만분의 100이하
  4. 100만분의 200이하
(정답률: 67%)
  • 독성가스는 공기 중에 일정량 존재할 때 인체에 유해한 가스를 말하며, 관련 규정상 허용농도가 100만분의 200이하인 경우를 기준으로 합니다.
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26. 다음 중 반데르발스(Van der Waals)식의 표현이 올바른 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 74%)
  • 실제 기체의 상태를 이상 기체 상태 방정식으로 보완한 반데르발스 식은 분자 간의 인력(압력 보정)과 분자 자체의 부피(부피 보정)를 고려한 식입니다. 정답인 의 수식 형태는 다음과 같습니다.
    $$( P + \frac{a}{V^{2}} ) (V - b) = RT$$
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27. 펌프의 운전 중 소음과 진동의 발생 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 서징 발생 시
  2. 공기의 불혼입 시
  3. 임펠러 국부 마모, 부식 시
  4. 베어링의 마모 또는 파손 시
(정답률: 83%)
  • 펌프의 소음과 진동은 주로 유체의 불안정한 흐름이나 기계적 결함으로 인해 발생합니다. 서징 현상, 임펠러의 마모 및 부식, 베어링의 파손 등은 모두 진동과 소음을 유발하는 직접적인 원인이 됩니다. 반면, 공기의 불혼입 시(공기가 섞이지 않은 상태)는 정상적인 운전 상태이므로 소음과 진동의 발생 원인으로 보기 어렵습니다.
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28. 내부용적 60L의 고압탱크에 산소가 0℃에서 150기압으로 충전되어 있다. 이 산소의 어떤 양을 소비하고 보니 같은 온도에서 50기압이 되었다. 소비한 산소의 양은 표준상태에서 몇 m3 인가?

  1. 1
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 45%)
  • 온도가 일정할 때 기체의 압력 변화에 따른 부피 변화(보일의 법칙)를 이용하여 표준상태($1$ 기압)에서의 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V_1 P_1 = V_2 P_2$$
    ② [숫자 대입] $$V_2 = \frac{60 \times (150 - 50)}{1}$$
    ③ [최종 결과] $$V_2 = 6000$$ L = $6$ $\text{m}^3$
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29. "소형저장탱크" 는 LPG를 저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 탱크로서 저장능력이 몇 톤 미만인 탱크를 말하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 66%)
  • 법규상 소형저장탱크는 LPG를 저장하기 위해 설치된 탱크 중 저장능력이 3 톤 미만인 탱크를 정의합니다.
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30. Dalton의 법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모든 기체에 대해 정확히 성립한다.
  2. 혼합기체의 전압은 각 기체의 분압의 합과 같다.
  3. 실제기체의 경우 낮은 압력에서 적용할 수 있다.
  4. 한 기체의 분압과 전압의 비는 그 기체의 몰수와 전체 몰수의 비와 같다.
(정답률: 84%)
  • Dalton의 법칙은 각 기체가 서로 독립적이라고 가정하는 이상기체 상태에서 정확히 성립하며, 실제 기체는 분자 간 상호작용으로 인해 오차가 발생합니다.
    오답 노트
    혼합기체의 전압은 각 기체의 분압의 합과 같다: Dalton 법칙의 정의입니다.
    실제기체의 경우 낮은 압력에서 적용할 수 있다: 저압에서는 실제 기체도 이상기체와 유사하게 행동하므로 적용 가능합니다.
    한 기체의 분압과 전압의 비는 그 기체의 몰수와 전체 몰수의 비와 같다: 분압의 정의에 따른 옳은 설명입니다.
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31. 산소 봄베에 산소를 충전하고 봄베 내의 온도와 밀도를 측정하니 20℃, 0.1㎏/L이었다. 용기내의 압력은 얼마인가? (단, 산소는 이상기체로 가정한다.)

  1. 0.75기압
  2. 75.08기압
  3. 0.075기압
  4. 7.5기압
(정답률: 56%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 밀도 형태로 변형하여 압력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{\rho RT}{M}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{0.1 \times 1000 \times 0.082 \times (273 + 20)}{32}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 75.08$$ 기압
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32. 가스가 65kcal의 열량을 흡수하여 10000Kg∙m의 일을 했다. 이 때 가스의 내부에너지 증가는?

  1. 32.4kcal
  2. 38.7kcal
  3. 41.6kcal
  4. 57.2kcal
(정답률: 46%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 가스가 흡수한 열량은 내부 에너지의 증가량과 외부로 한 일의 합과 같습니다. 이때 $1\text{ kcal} = 427\text{ kg}\cdot\text{m}$의 환산 계수를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta U = Q - W$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta U = 65 - \frac{10000}{427}$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta U = 41.6\text{ kcal}$$
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33. 수소(H2)와 산소(O2)가 동일한 조건에서 대기 중에 누출되었을 때 확산속도는 어떻게 되는가?

  1. 수소가 산소보다 16배 빠르다.
  2. 수소가 산소보다 4배 빠르다.
  3. 수소가 산소보다 16배 늦다.
  4. 수소가 산소보다 4배 늦다.
(정답률: 79%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례합니다. 수소($H_{2}$)의 분자량은 2이고 산소($O_{2}$)의 분자량은 32이므로, 속도비는 분자량 비의 제곱근 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{v_{H_{2}}}{v_{O_{2}}} = \sqrt{\frac{M_{O_{2}}}{M_{H_{2}}}}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{v_{H_{2}}}{v_{O_{2}}} = \sqrt{\frac{32}{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$\frac{v_{H_{2}}}{v_{O_{2}}} = \sqrt{16} = 4$$
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34. 액화석유가스 충전사업의 용기충전 시설기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 주거지역 또는 상업지역에 설치하는 저장능력 10톤이상의 저장탱크에는 폭발방지장치를 설치할 것
  2. 방류둑의 내측과 그 외면으로부터 5m 이내에는 그 저장탱크의 부속설비 외의 것을 설치하지 말 것
  3. 저장설비실 및 가스설비실에는 산업자원부장관이 정하여 고시하는 바에 따라 가스누출경보기를 설치할 것
  4. 저장설비실에 통풍이 잘 되지 않을 경우에는 강제통풍시설을 설치할 것
(정답률: 66%)
  • 액화석유가스 충전사업의 시설기준에 따르면, 방류둑의 내측과 그 외면으로부터 일정 거리 이내에는 부속설비 외의 것을 설치하지 않아야 하며, 그 기준 거리는 5m가 아니라 10m입니다.
    오답 노트
    방류둑의 내측과 그 외면으로부터 5m 이내에는 그 저장탱크의 부속설비 외의 것을 설치하지 말 것: 5m가 아니라 10m 이내로 설정해야 합니다.
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35. 내압 시험압력 350kg/cm2(절대압력)의 오토클레이브(autoclave)에 20℃에서 수소 100kgcm2(절대압력)을 충전하였다. 오토클레이브의 온도를 점차 상승시키면 결국 안전밸브(작동압력은 내압시험압력의 8/10로한다)에서 수소가스가 분출할 것이다. 이 때의 온도(℃)는 얼마인가? (단, 수소는 이상기체로 가정한다.)

  1. 547℃
  2. 647℃
  3. 720℃
  4. 820℃
(정답률: 30%)
  • 이상기체 상태방정식에서 부피가 일정할 때, 압력과 절대온도는 비례한다는 샤를-게이뤼삭의 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{P_{1}}{T_{1}} = \frac{P_{2}}{T_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{100}{20 + 273} = \frac{350 \times 0.8}{T_{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{2} = 820\text{ K} \rightarrow 820 - 273 = 547\text{ ℃}$$
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36. 산소압축기에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 제조된 산소를 용기에 충전하는 목적에 쓰인다.
  2. 윤활제로는 기름 또는 10% 이하의 묽은 글리세린수를 사용한다.
  3. 압축기와 충전용기 주관에는 수 분리기(drain separator)를 설치한다.
  4. 최근에는 산소압축기에 래비린스피스톤을 사용하는 무급유를 작동한다.
(정답률: 89%)
  • 산소는 강력한 산화제이므로 기름(유분)과 접촉하면 격렬하게 반응하여 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 산소압축기에는 절대 기름을 윤활제로 사용해서는 안 되며, 무급유 방식으로 작동하거나 특수 윤활제를 사용해야 합니다.
    오답 노트
    윤활제로는 기름 또는 10% 이하의 묽은 글리세린수를 사용한다: 산소압축기에 기름 사용은 폭발 위험으로 인해 절대 금지됩니다.
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37. 도시가스사업법상 변경허가 대상이 되지 않는 것은?

  1. 가스의 열량 변경
  2. 대표자의 변경
  3. 공급능력의 변경
  4. 가스홀더의 종류의 변경
(정답률: 72%)
  • 도시가스사업법상 사업의 핵심적인 시설이나 공급 조건이 변경될 때는 변경허가를 받아야 하지만, 단순한 경영진의 교체는 허가 사항이 아닌 신고 또는 일반 행정 절차에 해당합니다.
    오답 노트
    가스의 열량 변경, 공급능력의 변경, 가스홀더의 종류의 변경: 모두 공급 시설 및 가스 품질에 영향을 주는 핵심 사항으로 변경허가 대상입니다.
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38. 비가역단열변화에서 엔트로피 변화는 어떻게 되는가?

  1. 변화는 가역 및 비가역과 무관하다.
  2. 변화가 없다.
  3. 감소한다.
  4. 반드시 증가한다.
(정답률: 63%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 고립계에서 비가역 변화가 일어날 때 엔트로피는 항상 증가하는 방향으로 진행합니다. 단열 변화라 하더라도 비가역성이 포함되면 내부 마찰이나 급격한 팽창 등으로 인해 엔트로피는 반드시 증가합니다.
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39. 아세틸렌을 용기에 충전할 때 충전 중의 압력은 얼마 이하로 해야하는가?

  1. 1.5MPa
  2. 2.5MPa
  3. 3.5MPa
  4. 4.5MPa
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌은 고압에서 분해 폭발 위험이 매우 큰 가스이므로, 안전을 위해 충전 압력을 엄격히 제한합니다. 관련 법규 및 안전 기준에 따라 아세틸렌 용기의 충전 압력은 2.5MPa 이하로 유지해야 합니다.
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40. 다음 중 자유도가 가장 작은 것은?

  1. 승화곡선
  2. 증발곡선
  3. 삼중점
  4. 용융곡선
(정답률: 89%)
  • 깁스의 상규칙($F = C - P + 2$)에 따라, 성분이 1개인 단일 물질($C=1$)에서 삼중점은 고체, 액체, 기체의 세 상이 공존($P=3$)하는 지점이므로 자유도는 $F = 1 - 3 + 2 = 0$이 되어 가장 작습니다.
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3과목: 임의 구분

41. 시안화수소를 저장할 때는 안전관리상 충전용기의 가스누출 검사를 한다. 이 때 사용하는 것은?

  1. 질산구리벤지딘
  2. KI전분지
  3. 가성소다수용액
  4. 소석회
(정답률: 75%)
  • 시안화수소($\text{HCN}$) 가스의 누출 여부를 검사할 때는 가스와 반응하여 색깔 변화를 일으키는 질산구리벤지딘 용액을 사용하여 검출합니다.
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42. 다음 반응식 중 수소가스를 발생 시킬 수 없는 반응식은?

  1. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
  2. Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑
  3. Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2↑
  4. 2Al + 2NaOH + 2H20 → 2NaAlO2 + 3H2↑
(정답률: 66%)
  • 수소 가스는 금속의 이온화 경향이 수소보다 클 때 산(Acid)과 반응하여 발생합니다. 구리($\text{Cu}$)는 수소보다 이온화 경향이 작기 때문에 묽은 황산($\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$)과 반응하여 수소 가스를 발생시킬 수 없습니다.
    오답 노트 $2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_{3} + 3\text{H}_{2}\text{↑}$: 알루미늄은 수소보다 반응성이 커서 수소 발생함 $\text{Zn} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_{2}\text{ZnO}_{2} + \text{H}_{2}\text{↑}$: 아연은 양쪽성 금속으로 염기성 용액과 반응하여 수소 발생함 $2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 2\text{H}_{2}\text{O} \rightarrow 2\text{NaAlO}_{2} + 3\text{H}_{2}\text{↑}$: 알루미늄은 염기성 용액과 반응하여 수소 발생함
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43. 도시가스사업법에서 정의하는 보호시설 중 제 2종 보호시설은? (단, 가설건축물은 제외한다.)

  1. 문화재보호법에 의하여 지정문화재로 지정된 건축물
  2. 사람을 수용하는 건축물로서 사실상 독립된 부분의 연면적이 100m2이상 1000m2미만인 것
  3. 아동.노인.모자.장애인 기타 사회복지사업을 위한 시설로서 수용 능력이 20인 이상인 건축물
  4. 극장.교회 및 교회당 그 밖에 유사한 시설로서 수용능력이 300인 이상인 건축물
(정답률: 72%)
  • 도시가스사업법상 제2종 보호시설은 사람을 수용하는 건축물로서 사실상 독립된 부분의 연면적이 $100\text{m}^{2}$이상 $1000\text{m}^{2}$ 미만인 시설을 말합니다.
    오답 노트
    지정문화재 건축물: 제1종 보호시설
    사회복지시설(수용능력 20인 이상): 제1종 보호시설
    극장, 교회 등(수용능력 300인 이상): 제1종 보호시설
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44. 서로 어긋나서 각을 이루며 만나는 두 축을 유니버설 조인트(훅크 조인트)하였을 경우에 일어나는 현상을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 종동축의 각속도는 원동축의 각속도와 일치하지 않는다.
  2. 중간축을 이용하여 양쪽에 유니버설 조인트를 하면 각속도는 일치하게 된다.
  3. 각속도는 서로 불일치 하지만 전달토오크에는 아무이상이 없다.
  4. 두 축이 어긋난 정도가 너무 크면(약 30°이상)사용이 곤란하다.
(정답률: 78%)
  • 유니버설 조인트는 두 축이 각도를 이루며 회전할 때, 원동축과 종동축의 각속도가 주기적으로 변하는 특성이 있습니다. 이 각속도의 불일치는 전달 토크의 변동(진동)을 유발하여 기계적 충격을 주기 때문에 전달 토크에 이상이 없다는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    종동축의 각속도는 원동축과 일치하지 않음: 유니버설 조인트의 기본 특성임
    중간축 이용 시 각속도 일치: 두 개의 조인트를 적절히 배치하면 상쇄 가능함
    30° 이상 사용 곤란: 각도가 너무 크면 효율 저하 및 진동이 심해짐
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45. 차량에 고정된 탱크에 의한 운반 기준 중 독성가스(액화암모니아 제외)의 탱크 내용적은 얼마를 초과하지 않아야 하는가?

  1. 10000L
  2. 12000L
  3. 15000L
  4. 18000L
(정답률: 66%)
  • 고압가스 안전관리법령 및 운반 기준에 따라, 차량에 고정된 탱크로 독성가스(액화암모니아 제외)를 운반할 때 탱크의 내용적은 $12000\text{L}$를 초과하지 않아야 합니다.
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46. 고압가스 특정제조의 허가를 얻어야 하는 산업자원부령이 정하는 대규모 시설에 해당하지 않는 것은?

  1. 철강공업자의 철강공업시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로 그 처리능력이 10만m3이상인 것
  2. 석유화학공업자 또는 지원사업을 하는 자의 시설에서 고압가스처리 능력이 1000m3 이상 또는 그 저장능력이 50ton이상인 것
  3. 석유정제업자의 석유정제시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 그 저장능력이 100ton 이상인 것
  4. 비료생산업자의 비료제조시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 그 처리능력이 10만m3 이거나 저장능력이 100ton 이상인 것
(정답률: 65%)
  • 고압가스 안전관리법령상 대규모 시설의 기준에서 석유화학공업자 등의 시설은 처리능력이 $1,000\text{m}^3$이상이 아니라 $10,000\text{m}^3$이상이거나 저장능력이 $50\text{ton}$이상이어야 합니다.
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47. 공기 중에 누출되었을 때 낮은 곳으로 흘러 고이는 것만으로 짝지어진 것은?

  1. 프로판, 수소, 아세틸렌
  2. 프로판, 염소, 포스겐
  3. 아세틸렌, 염소, 암모니아
  4. 아세틸렌, 포스겐, 암모니아
(정답률: 76%)
  • 가스의 누출 시 거동은 공기와의 비중 차이에 의해 결정됩니다. 공기보다 무거운 가스(비중 > 1)는 낮은 곳으로 흘러 고이게 됩니다.
    프로판, 염소, 포스겐은 모두 공기보다 무거운 가스에 해당하여 낮은 곳에 체류합니다.
    오답 노트
    - 수소, 암모니아: 공기보다 가벼워 위로 확산됨
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48. 완전가스의 엔탈피는?

  1. 온도만의 함수이다.
  2. 압력만의 함수이다.
  3. 온도와 압력의 함수이다.
  4. 온도, 압력 및 비체적의 함수이다.
(정답률: 83%)
  • 완전가스(이상기체)의 엔탈피는 내부 에너지와 압력-부피 항의 합으로 정의되며, 이상기체 상태 방정식에 의해 오직 온도에 의해서만 결정되는 온도만의 함수입니다.
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49. 차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할 때 가스를 송출 또는 이입하는데 사용되는 밸브를 후면에 설치한 탱크에서 탱크 주밸브와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 몇 cm 이상 떨어져 있어야 하는가?

  1. 20cm
  2. 30cm
  3. 40cm
  4. 50cm
(정답률: 80%)
  • 고압가스 운반 차량의 안전 기준에 따라, 탱크 주밸브와 차량 뒷범퍼 사이의 수평거리는 외부 충격으로부터 밸브를 보호하기 위해 최소 $40\text{cm}$이상의 이격 거리를 확보해야 합니다.
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50. LPG 공급 방식 중 공기 혼합가스 공급방식의 목적에 해당되지 않는 것은?

  1. 발열량 조절
  2. 누설시의 손실감소
  3. 연소효율의 증대
  4. 재기화 현상방지
(정답률: 64%)
  • 공기 혼합가스 공급방식은 LPG에 공기를 혼합하여 공급함으로써 발열량을 조절하고, 가스 누설 시 손실을 줄이며, 연소 효율을 높이는 것이 주된 목적입니다.
    재기화 현상 방지는 액체 상태의 가스가 기체로 변하는 것과 관련된 현상으로, 공기를 혼합하는 공급 방식의 목적과는 무관합니다.
    오답 노트
    발열량 조절, 누설 시 손실 감소, 연소 효율 증대: 공기 혼합가스 공급방식의 핵심 목적임
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51. 다음 설명 중 수소의 용도가 아닌 것은?

  1. 암모니아 합성
  2. 환원성을 이용한 금속의 제련
  3. 인조보석, 유리제조용 가스
  4. 네온사인의 봉입용 가스
(정답률: 75%)
  • 수소는 암모니아 합성, 금속 제련(환원제), 인조보석 및 유리 제조 등에 사용되지만, 네온사인의 봉입용 가스로는 네온($\text{Ne}$)이나 아르곤($\text{Ar}$) 등의 비활성 기체가 사용됩니다.
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52. 공기 5kg이 온도 20℃, 게이지압력 7kg/cm2로 용기에 충전되어 있었으나, 수일 후에는 온도 10℃, 게이지압력 4kg/cm2로 되어 있었다. 몇 kg의 공기가 누출되었는가? (단, 이상기체로서 가정한다.)

  1. 1.76kg
  2. 2.76kg
  3. 3.24kg
  4. 4.24kg
(정답률: 25%)
  • 이상기체 상태방정식 $PV = mRT$를 이용하여 초기 질량과 나중 질량의 차이를 통해 누출량을 계산합니다. (단, 절대압력 $P = \text{게이지압} + 1.0332\text{kg/cm}^2$, 절대온도 $T = 273 + t$ 적용)
    ① [기본 공식] $$\Delta m = m_1 - m_2 = m_1 \times \frac{P_1 T_2}{P_2 T_1}$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta m = 5 \times \frac{(4 + 1.0332) \times (273 + 20)}{(7 + 1.0332) \times (273 + 10)}$
    $$Δ m = 5 × \frac{5.0332 × 293}{8.0332 × 283}$$
    ③ [최종 결과] $$Δ m = 1.76\text{kg}$$
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53. 1mol의 산소기체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 산소를 이상기체로 가정한다.)

  1. 표준상태에서 22.4L를 차지한다.
  2. 일정온도에서 1atm 으로부터 10atm으로 가압하면 산소의 엔트로피는 몰당 4.6e.u 만큼 감소한다.
  3. 산소의 내부에너지는 온도가 일정한 어떤 변화에서도 변하지 않는다.
  4. 일정온도 이하에서 가압하면 액화한다.
(정답률: 36%)
  • 에서 산소를 이상기체로 가정하였으므로, 이상기체는 분자 간 상호작용이 없어 온도를 낮추거나 압력을 가해도 액화하지 않습니다.
    오답 노트
    표준상태 22.4L 차지: 이상기체 $1\text{mol}$의 표준 상태 부피입니다.
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54. 가스사용시설(연소기는 제외)의 시설기준 및 기술기준 중 기밀시험 압력으로 옳은 것은?

  1. 최고사용압력의 1.1배 또는 1kPa 중 높은 압력 이상
  2. 최고사용압력의 1.0배 또는 8.4kPa 중 높은 압력 이상
  3. 최고사용압력의 1.1배 또는 8.4kPa 중 높은 압력 이상
  4. 최고사용압력의 1.5배 또는 10kPa 중 높은 압력 이상
(정답률: 89%)
  • 가스사용시설(연소기 제외)의 기밀시험 압력 기준은 최고사용압력의 $1.1$배 또는 $8.4\text{kPa}$ 중 높은 압력 이상으로 규정되어 있습니다.
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55. 다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?

  1. R 관리도
  2. nP 관리도
  3. C 관리도
  4. U 관리도
(정답률: 80%)
  • 관리도는 측정 대상이 연속적인 수치인지, 개수(결함 수)인지에 따라 구분합니다. R 관리도(범위 관리도)는 $\bar{X}$ 관리도와 함께 대표적인 계량치 관리도입니다.
    오답 노트
    nP 관리도, C 관리도, U 관리도: 모두 불량수나 결함수를 세는 계수치 관리도입니다.
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56. 여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?

  1. 여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
(정답률: 80%)
  • 여력은 설비의 최대 능력 대비 사용하지 않고 남은 능력의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $$여력 = \frac{능력 - 부하}{능력} \times 100$$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과]
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57. 생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?

  1. 사후보전
  2. 안전보전
  3. 예방보전
  4. 개량보전
(정답률: 78%)
  • 생산보전(PM)은 설비의 효율을 극대화하기 위해 사후보전, 예방보전, 개량보전 등을 수행하는 활동입니다. 안전보전은 생산보전의 핵심 분류 체계에 속하지 않는 일반적인 안전 관리 영역입니다.
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58. 다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

  1. 중앙값(Me) = 24.3
  2. 제곱합(S) = 7.59
  3. 시료분산(s2) = 8.988
  4. 범위(R) = 7.6
(정답률: 80%)
  • 데이터 $21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1$의 통계량을 계산하여 제곱합의 오류를 찾아냅니다.
    먼저 평균 $\bar{x} = \frac{21.5 + 23.7 + 24.3 + 27.2 + 29.1}{5} = 25.16$ 입니다.
    ① [기본 공식] $$S = \sum (x_i - \bar{x})^2$$
    ② [숫자 대입] $$S = (21.5-25.16)^2 + (23.7-25.16)^2 + (24.3-25.16)^2 + (27.2-25.16)^2 + (29.1-25.16)^2$$
    ③ [최종 결과] $$S = 44.948$$
    따라서 제곱합이 $7.59$라는 설명은 틀렸습니다.
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59. 다음 중에서 작업자에 대한 심리적 영향을 가장 많이 주는 작업측정의 기법은?

  1. PTS법
  2. 워크 샘플링법
  3. WF법
  4. 스톱 워치법
(정답률: 71%)
  • 스톱 워치법은 분석자가 작업자의 옆에서 직접 시간을 측정하므로, 작업자가 감시받고 있다는 느낌을 강하게 받아 심리적 압박감과 스트레스를 가장 많이 유발하는 기법입니다.
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60. 다음 중 로트별 검사에 대한 AQL 지표형 샘플링검사 방식은 어느 것인가?

  1. KS A ISO 2859-0
  2. KS A ISO 2859-1
  3. KS A ISO 2859-2
  4. KS A ISO 2859-3
(정답률: 68%)
  • 로트별 검사에서 AQL(합격품질수준) 지표형 샘플링 검사 방식의 표준 규격은 KS A ISO 2859-1입니다.
    오답 노트
    KS A ISO 2859-0: 도입 및 기본 지침
    KS A ISO 2859-2: 샘플링 검사 절차의 적용 지침
    KS A ISO 2859-3: 샘플링 검사 결과의 통계적 사용
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