가스기능장 필기 기출문제복원 (2006-04-02)

가스기능장
(2006-04-02 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 고정식 관 이음쇠의 표시법 중 동심 레듀서를 나타내는 것은?

(정답률: 75%)
  • 동심 레듀서는 관의 중심선이 일치하면서 지름이 변하는 이음쇠를 말하며, 기호로는 와 같이 대칭형 원뿔 모양으로 표시합니다.
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2. 다음 ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 0.8배, ② 1.2배
  2. ① 1.2배, ② 0.8배
  3. ① 1.05배, ② 1.1배
  4. ① 1.1배, ② 1.05배
(정답률: 59%)
  • 압력용기 안전밸브의 분출압력 설정 기준에 대한 문제입니다. 고압부에서는 상용압력의 $1.05$배 이하로, 저압부에서는 상용압력의 $1.1$배 이하로 설정해야 합니다.
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3. 충전용기의 적재, 하역 및 운반 기준에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 적재함에는 리프트를 설치하여야 하며, 적재할 충전용기 최대 높이의 ⅔이상까지 적재함을 보강하여야 한다.
  2. 운행 중에는 직사광선을 받으므로 충전용기 등이 40도 이하가 되도록 온도의 상승을 방지하는 조치를 하여야 한다.
  3. 충전용기를 용기보관소로 운반할 때는 사람이 직접 운반하되, 이 때 용기의 중간부분을 이용하여 운반하여야 한다.
  4. 충전용기 등을 적재한 차량은 제1종 보호시설에서 15m 이상 떨어진 안전한 장소에 주ㆍ정차하여야 한다.
(정답률: 89%)
  • 충전용기를 운반할 때는 전용 운반 도구를 사용해야 하며, 사람이 직접 운반하는 것은 금지되어 있습니다.
    오답 노트
    적재함 보강: 최대 높이 2/3 이상 보강 필요함
    온도 관리: 40도 이하 유지 조치 필요함
    주정차 거리: 제1종 보호시설에서 15m 이상 이격 필요함
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4. Methane 80%, Ethane 15%, Propane 4%, Butane 1%의 혼합가스의 공기 중 폭발 하한계 값은? (단, 공기 중 각 성분의 폭발 하한계 값은 Methane 5.0%, Ethane 3.0%, Propane 2.1%, Butane 1.8% 이다).

  1. 2.15%
  2. 4.26%
  3. 5.67%
  4. 10.28%
(정답률: 80%)
  • 혼합가스의 폭발 하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 체적 분율과 하한계 값의 곱의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$L = \frac{100}{\sum \frac{V_i}{L_i}}$$
    ② [숫자 대입] $$L = \frac{100}{\frac{80}{5.0} + \frac{15}{3.0} + \frac{4}{2.1} + \frac{1}{1.8}}$$
    ③ [최종 결과] $$L = 4.26\%$$
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5. 도시가스사업법의 목적에 포함되지 않는 것은?

  1. 도시가스사업을 합리적으로 조정, 육성하기 위하여
  2. 가스 품질의 향상과 국가 기간산업의 발전을 도모하기 위하여
  3. 도시가스 사용자의 이익을 보호하기 위하여
  4. 공공의 안전을 확보하기 위하여
(정답률: 83%)
  • 도시가스사업법의 목적은 도시가스사업의 합리적인 조정과 육성, 사용자의 이익 보호, 그리고 공공의 안전 확보에 있습니다. 가스 품질의 향상과 국가 기간산업의 발전 도모는 법적 목적에 명시되어 있지 않습니다.
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6. 카르노(Carnot) 사이클의 과정 순서로 옳은 것은?

  1. 등온팽창 등온압축 단열팽창 단열압축
  2. 등온팽창 단열팽창 등온압축 단열압축
  3. 등온팽창 단열압축 단열팽창 등온압축
  4. 등온팽창 등온압축 단열압축 단열팽창
(정답률: 85%)
  • 카르노 사이클은 가역 과정으로 이루어진 이상적인 사이클이며, [등온팽창 $\rightarrow$ 단열팽창 $\rightarrow$ 등온압축 $\rightarrow$ 단열압축]의 4단계 순서로 진행됩니다.
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7. 다음 중 전기 방식(-h蝕)의 기준으로 틀린 것은?

  1. 직류 전철 등에 의한 영향이 없는 경우에는 외부전원법 또는 희생양극법으로 할 것.
  2. 직류 전철 등의 영향을 받는 배관에는 배류법으로 할 것.
  3. 희생양극법에 의한 배관에는 300m 이내의 간격으로 설치할 것.
  4. 외부전원법에 의한 배관에는 300m 이내의 간격으로 설치할 것.
(정답률: 86%)
  • 전기 방식 기준에서 희생양극법은 양극을 300m 이내의 간격으로 설치하는 것이 맞으나, 외부전원법은 전압 강하와 전위 분포를 고려하여 설계하므로 일률적으로 300m 이내 간격 설치 기준을 적용하지 않습니다.
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8. 다음 중 화학친화력을 나타내는 것으로서 가장 적절한 것은?

  1. △H
  2. △G
  3. △S
  4. △U
(정답률: 82%)
  • 화학 반응의 자발성과 화학친화력을 나타내는 척도는 깁스 자유 에너지 변화량인 $\Delta G$입니다. $\Delta G$ 값이 음수일 때 반응이 자발적으로 일어납니다.
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9. 저온장치의 운전 중 CO2와 수분이 존재할 때, 장치에 미치는 영향에 대한 설명 중 가장 적절한 것은?

  1. CO2는 저온에서 탄소와 수소로 분해되어 영향이 없다.
  2. 얼음이 되어 배관밸브를 막아 흐름을 저해한다.
  3. CO2는 저장장치의 촉매 기능을 하므로 효율을 상승시킨다.
  4. CO2는 가스로 순도를 저하시킨다.
(정답률: 91%)
  • 저온장치 내에 수분과 $\text{CO}_2$가 존재하면, 극저온 상태에서 이들이 응축 및 동결되어 얼음이나 드라이아이스 형태의 고체가 됩니다. 이는 배관이나 밸브를 막아 유체의 흐름을 방해하는 치명적인 원인이 됩니다.
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10. 고압가스안전관리법에서 정한 용기에 대한 표시 사항이 아닌 것은?

  1. 용기의 번호
  2. 충전가스의 명칭
  3. 내압시험 합격연월
  4. 부속품의 기호 번호
(정답률: 77%)
  • 고압가스안전관리법상 용기 표시 사항에는 용기의 번호, 충전가스의 명칭, 내압시험 합격연월 등이 포함되지만, 부속품의 기호 번호는 법정 표시 사항이 아닙니다.
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11. 증기압축냉동기의 주요 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 압축기
  2. 응축기
  3. 과냉기
  4. 증발기
(정답률: 83%)
  • 증기압축냉동기의 4대 주요 구성 요소는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기입니다. 과냉기는 효율을 높이기 위한 보조 장치일 뿐 필수 주요 구성 요소는 아닙니다.
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12. 크리프(Creep)는 재료가 어떤 온도 하에서는 시간과 더불어 변형이 증가되는 현상인데, 일반적으로 철강재료 중 크리프 영향을 고려해야 할 온도는 몇 도 이상인가?

  1. 50
  2. 150
  3. 250
  4. 350
(정답률: 88%)
  • 철강 재료에서 고온 상태로 시간이 경과함에 따라 변형이 증가하는 크리프 현상은 일반적으로 $350^{\circ}C$이상의 온도에서 고려해야 합니다.
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13. 배관을 매설하면 주위의 환경에 따라 전기적 부식이 발생하는데 이를 방지하는 방법 중 강관보다 저준위의 금속을 직접 또는 도선으로 전기적으로 접속하여 양 금속간의 고유 전위차를 이 용하여 방식전류를 주어 방식하는 방법은?

  1. 유전양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 67%)
  • 강관보다 전위가 낮은(저준위) 금속을 희생양극으로 사용하여, 두 금속 간의 전위차로 인해 발생하는 방식전류로 배관의 부식을 방지하는 방법은 유전양극법입니다.
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14. 가스 도매사업의 가스공급시설인 배관을 도로 밑에 매설하는 경우의 시설 및 기술기준 중 옳은 것은?

  1. 시가지의 도로 노면 밑에 매설하는 경우에는 노면으로부터 배관의 외면까지의 깊이는 1.0m 이상으로 할 것.
  2. 인도, 보도 등의 노면 외의 도로 밑에 매설하는 경우에는 배관의 외면과 지표면과의 거리는 1.0m 이상으로 할 것.
  3. 전선, 상수도관이 매설되어 있는 도로에 매설하는 경우에는 이들의 상부에 매설할 것.
  4. 시가지 외의 도로 노면 밑에 매설하는 경우에는 노면으로부터 배관의 외면까지의 깊이는 1.2m 이상으로 할 것.
(정답률: 78%)
  • 가스 배관 매설 기준에 따르면 시가지 외의 도로 노면 밑에 매설하는 경우, 노면으로부터 배관 외면까지의 깊이는 $1.2m$이상으로 유지해야 합니다.
    오답 노트
    시가지의 도로 노면 밑: $0.6m$이상이어야 함
    인도, 보도 등의 노면 외: $0.6m$이상이어야 함
    전선, 상수도관 매설 도로: 타 시설물의 하부에 매설하는 것이 원칙임
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15. 다음은 분젠식 연소방식의 가스(제조가스, 천연가스, LP가스)에 따른 연소특성에 대한 그림이다. 이 중 LP가스에 해당하는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 83%)
  • 분젠식 연소특성 그래프에서 가스 종류별 1차 공기율 특성을 분석하면, LP가스는 제조가스나 천연가스보다 높은 공기율 특성을 보이며 그래프의 C 지점에 해당합니다.
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16. 가연성 물질을 연소시키려고 한다. 공기 중의 산소 농도가 증가되는 경우라면 이 때 나타나는 현상으로 볼 수 없는 것은?

  1. 연소속도는 증가
  2. 화염온도는 상승
  3. 폭발한계는 좁아짐
  4. 발화온도는 낮아짐
(정답률: 76%)
  • 공기 중 산소 농도가 증가하면 연소 반응이 촉진되어 연소속도가 빨라지고, 화염온도가 상승하며, 발화온도는 낮아집니다.
    오답 노트
    폭발한계는 좁아짐: 산소 농도가 증가하면 연소 범위(폭발 한계)는 오히려 넓어집니다.
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17. 용적 400ℓ의 탱크에 0도의 질소 140㎏을 저장하려 할 때 필요한 압력을 이상기체 방정식으로부터 계산하면 약 몇 atm 인가?

  1. 180 atm
  2. 280 atm
  3. 380 atm
  4. 480 atm
(정답률: 64%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$ 또는 $PV = mRT$를 이용하여 필요한 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{mRT}{V}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{140 \times 287 \times 273.15}{0.4}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 27.5 \times 10^{6} Pa \approx 280 atm$$
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18. 다음 중 이상기체의 정압과정을 식으로 가장 잘 표현한 것은?

  1. dU = CvㆍdT
  2. dH = du + R
  3. dH = CpㆍdT
  4. dU = -PㆍdV
(정답률: 69%)
  • 이상기체의 정압과정에서는 가해진 열량이 내부 에너지의 증가와 외부로의 일로 동시에 사용되며, 이때의 엔탈피 변화량은 정압비열과 온도 변화의 곱으로 나타납니다.
    따라서 정압과정을 가장 잘 표현한 식은 $$dH = C_{p}dT$$ 입니다.
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19. 연소로의 드래프트 게이지로 많이 사용되는 압력계로서 사용압력이 약 20~5,000 ㎜H2O이고, 구조상 먼지를 함유한 액체나 부식성 유체의 압력 측정에 효과적인 압력계는?

  1. 브르돈관 압력계
  2. 벨로우즈 압력계
  3. 다이어프램 압력계
  4. 자유 피스톤식 압력계
(정답률: 66%)
  • 다이어프램 압력계는 얇은 막(다이어프램)의 변형을 이용해 압력을 측정하는 장치입니다. 측정 범위가 $20 \sim 5,000\text{mmH}_2\text{O}$ 정도로 낮으며, 구조적으로 유체가 내부로 직접 들어가지 않아 먼지가 많거나 부식성 유체의 압력을 측정하는 데 매우 효과적입니다.
    오답 노트
    브르돈관 압력계: 주로 고압 측정에 사용되는 C자형 관 형태입니다.
    벨로우즈 압력계: 금속 주름관을 이용하며 정밀도가 높으나 부식성 유체에 취약할 수 있습니다.
    자유 피스톤식 압력계: 표준 압력계로서 정밀한 교정용으로 사용됩니다.
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20. 다음 냉매 중 지구 오존층 파괴에 가장 큰 영향을 미치는 가스는?

  1. NH3
  2. R12
  3. C3H8
  4. CO2
(정답률: 66%)
  • R12와 같은 CFC 계열 냉매는 성분 중 염
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2과목: 임의 구분

21. 공기액화 분리장치의 액화 산소통 내의 액화산소 30ℓ중에 메탄이 1,000 ㎎, 아세틸렌 50 ㎎이 섞여 있을 때의 조치로서 적당한 것은?

  1. 안전하므로 계속 운전한다.
  2. 운전을 계속하면서 액화산소를 방출한다.
  3. 극히 위험한 상태이므로 즉시 희석제를 첨가한다.
  4. 즉시 운전을 중지하고, 액화산소를 방출한다.
(정답률: 91%)
  • 액화산소 내에 메탄이나 아세틸렌 같은 가연성 물질이 혼입되면 극도로 위험한 폭발성 혼합물이 될 수 있습니다. 따라서 즉시 운전을 중지하고 액화산소를 방출하여 위험 요소를 제거해야 합니다.
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22. 저압 지하식 저장 탱크 제조소의 안전거리를 계산하면 약 얼마인가? (단, W = 180 ton 이다.)

  1. 17m
  2. 27m
  3. 34m
  4. 71m
(정답률: 63%)
  • 저압 지하식 저장 탱크 제조소의 안전거리는 저장 탱크의 중량과 계수를 이용한 세제곱근 공식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$L = C \times \sqrt[3]{W}$$
    ② [숫자 대입] $$L = 0.24 \times \sqrt[3]{180 \times 143000}$$
    ③ [최종 결과] $$L = 70.86$$
    따라서 약 71m가 됩니다.
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23. 30도 2 atm에서 산소 1 mol이 차지하는 부피는 얼마인가? (단, 이상기체의 상태방정식에 따른다고 가정한다)

  1. 6.2ℓ
  2. 8.4ℓ
  3. 12.4ℓ
  4. 24.8ℓ
(정답률: 76%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 주어진 온도와 압력 조건에서 기체의 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{nRT}{P}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{1 \times 0.082 \times (30 + 273)}{2}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 12.4\text{ L}$$
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24. 섭씨온도와 화씨온도(℉)가 같은 값을 나타내는 온도는?

  1. 20
  2. -40
  3. 50
  4. -60
(정답률: 93%)
  • 섭씨온도($$C$$)와 화씨온도($$F$$)의 변환 관계식을 이용하여 두 온도가 같아지는 지점을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $$C = \frac{5}{9}(F - 32)$$
    ② [숫자 대입] $$-40 = \frac{5}{9}(-40 - 32)$$
    ③ [최종 결과] $$-40 = -40$$
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25. 표준상태에서질소 5.6ℓ 중에 있는 질소 분자수는 다음의 어느 것과 같은가?

  1. 16g의 산소분자
  2. 0.5g의 수소분자
  3. 1g의 산소원자
  4. 4g의 수소분자
(정답률: 80%)
  • 표준상태에서 기체 $1\text{ mol}$의 부피는 $22.4\text{ L}$이며, 분자수는 몰수에 비례합니다. 질소 $5.6\text{ L}$의 몰수를 구하고, 동일한 몰수를 가진 물질을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $$\text{mol} = \frac{V}{22.4} = \frac{m}{M}$$
    ② [숫자 대입] $$\text{질소 mol} = \frac{5.6}{22.4} = 0.25\text{ mol} \rightarrow \text{수소 mol} = \frac{0.5}{2}$$
    ③ [최종 결과] $$\text{수소 } 0.5\text{ g} = 0.25\text{ mol}$$
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26. 수소취성에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 니켈강은 수소취성을 일으키지 않는다.
  2. 수소는 환원성의 가스로 상온에서는 부식을 일으킨다.
  3. 수소는 고온, 고압에서는 구리와 화합한다. 이것은 수소취성의 원인이다.
  4. 수소는 고온, 고압에서 강철 중의 탄소와 화합하는데 이것이 수소취성의 원인이 된다.
(정답률: 81%)
  • 수소취성은 고온·고압 환경에서 수소가 강철 내부로 침투하여 탄소와 반응해 메탄 가스($$CH_{4}$$)를 형성하고, 이로 인해 내부 압력이 증가하여 균열이 발생하는 현상입니다.
    오답 노트
    니켈강: 수소취성에 민감하여 발생 가능함
    수소의 부식성: 상온에서는 일반적으로 부식을 일으키지 않는 환원성 가스임
    구리와의 화합: 수소취성은 구리가 아닌 강철의 탄소와 반응하여 발생함
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27. 1몰의 CO2가 321 K에서 1.32ℓ를 차지할 때의 압력은? (단, CO2는 반데르바알스식에 따른다고 할 때, 상수 a = 3.60ℓ2ㆍatm /mol2, b = 0.0482 ℓ/mol 이고, 기체상수 R = 0.082atmㆍℓ/molㆍK 이다.)

  1. 42.78 atm
  2. 35.94 atm
  3. 26.60 atm
  4. 18.63 atm
(정답률: 52%)
  • 실제 기체의 거동을 설명하는 반데르바알스 상태 방정식을 사용하여 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{nRT}{V-nb} - a(\frac{n}{V})^2$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{1 \times 0.082 \times 321}{1.32 - (1 \times 0.0482)} - 3.60(\frac{1}{1.32})^2$$
    ③ [최종 결과] $$P = 18.63 \text{ atm}$$
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28. 산화에틸렌에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 폭발범위는 약 3.0%~80%이다.
  2. 공업적 제법으로는 에틸렌을 산소로 산화해서 합성한다.
  3. 액체상태에서 열이나 충격 등으로 폭약과 같이 폭발을 일으킨다.
  4. 철, 주석, 알루미늄의 무수염화물, 산ㆍ알칼리, 산화알루미늄 등에 의하여 중합 발열한다.
(정답률: 71%)
  • 산화에틸렌은 가연성 가스로서 폭발 범위가 매우 넓고 반응성이 크지만, 액체 상태에서 충격에 의해 폭약처럼 폭발하는 성질을 가진 물질은 아닙니다.
    오답 노트
    폭발범위: 3.0%~80%로 매우 넓음
    제법: 에틸렌의 산화로 합성함
    중합반열: 특정 금속이나 산, 알칼리 등에 의해 촉매 중합 반응이 일어나 발열함
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29. 1 ㎉에 대한 정의로서 가장 적절한 것은? (단, 표준 대기압하에서의 기준이다).

  1. 순수한 물 1 ㎏을 100℃ 만큼 변화시키는데 필요한 열량
  2. 순수한 물 1 lb를 32℉에서 212℉까지 높이는데 데 필요한 열량
  3. 순수한 물 1 lb를 1℃만큼 변화시키는데 필요한 열량
  4. 순수한 물 1 ㎏을 14.5도에서 15.5도까지 높이는데 필요한 열량
(정답률: 89%)
  • 1 kcal는 표준 대기압에서 순수한 물 1 kg의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량으로 정의됩니다. 따라서 14.5도에서 15.5도까지 1도 높이는 설명이 정답입니다.
    오답 노트
    100도 변화: 100 kcal에 해당함
    1 lb 기준: kcal가 아닌 BTU의 정의임
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30. 지름 3㎝의 강봉에 1,000 ㎏의 하중이 안전하게 작용하고 있을 때 이 강봉의 극한 강도가 600 ㎏/cm2이면, 안전율은?

  1. 2.67
  2. 4.24
  3. 6.18
  4. 8.05
(정답률: 59%)
  • 먼저 하중과 단면적을 통해 실제 작용하는 응력을 구한 뒤, 극한 강도를 응력으로 나누어 안전율을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$S = \frac{\sigma_{max}}{\sigma}$$
    ② [숫자 대입] $$S = \frac{600}{\frac{1000}{\frac{\pi}{4} \times 3^{2}}}$$
    ③ [최종 결과] $$S = 4.24$$
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31. 내용적 5ℓ의 고압 용기에 에탄 1,650g 을 충전하였더니 용기의 온도가 100도일 때 210 atm을 나타내었다. 에탄의 압축계수는 약 얼마인가? (단, PV = ZnRT의 식을 적용한다.)

  1. 0.43
  2. 0.62
  3. 0.83
  4. 1.12
(정답률: 60%)
  • 이상기체 상태방정식을 변형한 압축계수 공식을 사용하여 실제 기체의 거동을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Z = \frac{PV}{nRT}$$
    ② [숫자 대입] $$Z = \frac{210 \times 5}{\frac{1650}{30} \times 0.082 \times (100 + 273)}$$
    ③ [최종 결과] $$Z = 0.62$$
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32. 액화석유가스의 안전관리 및 사업법에 정한 정의 중 옳지 않은 것은?

  1. "액화석유가스"라 함은 프로판ㆍ부탄을 주성분으로 한 가스를 액화한 것을 말한다.
  2. "액화석유가스 집단 공급사업"이라 함은 액화석유가스를 일반의 수요에 따라 배관을 통하여 연료로 공급하는 사업을 말한다.
  3. "액화석유가스 판매사업"이라 함은 용기에 충전된 액화석유가스를 판매하는 것을 말한다.
  4. "가스용품 제조사업"이라 함은 산업자원부령이 정하는 일정량 이상의 액화석유가스를 제조하는 사업을 말한다.
(정답률: 78%)
  • 가스용품 제조사업은 가스용품을 제조하는 사업을 말하며, 일정량 이상의 액화석유가스를 제조하는 사업은 액화석유가스 제조사업에 해당합니다.
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33. 다음 중 의료용 가스용기에 표시한 색이 가스 종류와 일치하는 것은?

  1. 헬륨 - 회색
  2. 질소 - 흑색
  3. 에틸렌 - 백색
  4. 싸이크로프로판 - 갈색
(정답률: 78%)
  • 의료용 가스용기의 색상 구분 기준에 따라 질소 가스 용기는 흑색으로 표시하는 것이 옳습니다.
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34. 액화석유가스 소형 저장탱크의 설치기준에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 충전질량이 2,000 ㎏ 이상인 것은 탱크간 거리를 1m 이상으로 하여야 한다.
  2. 동일장소에 설치하는 탱크의 수는 6기 이하로 하고 충전질량 합계는 6,000 ㎏ 미만이 되도록 하여야 한다.
  3. 충전질량 1,000 ㎏ 이상인 탱크는 높이 1m 이상의 경계책을 만들고 출입구를 설치하여야 한다.
  4. 소형 저장탱크는 그 바닥이 지면보다 10㎝ 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에 설치하여야 한다.
(정답률: 62%)
  • 액화석유가스 소형 저장탱크 설치 기준에 따라 충전질량이 $1,000\text{ kg}$이상인 탱크는 높이 $1\text{ m}$이상의 경계책을 설치하고 출입구를 만들어야 합니다.
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35. 배관용 합금 강관의 KS 규격 표시 기호는?

  1. SPA
  2. STPA
  3. SPP
  4. SPPS
(정답률: 73%)
  • 배관용 합금 강관의 KS 규격 표시 기호는 SPA입니다.
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36. 가스 정압기에서 메인밸브의 열림과 유량과의 관계를 의미하는 것은?

  1. 정특성
  2. 동특성
  3. 유량특성
  4. 오프셋
(정답률: 88%)
  • 가스 정압기에서 메인밸브의 열림 정도와 흐르는 유량 사이의 관계를 유량특성이라고 합니다.
    오답 노트
    정특성: 정상 상태에서 유량과 2차 압력의 관계
    동특성: 부하 변동에 대한 응답의 신속성과 안정성
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37. 대기압이 753 ㎜Hg 일 때 진공도가 90% 라면 절대압력으로 얼마인가?

  1. 0.1023 ata
  2. 0.2193 ata
  3. 0.3023 ata
  4. 0.419 ata
(정답률: 61%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공도를 뺀 나머지 압력을 의미하며, 표준 대기압($1 \text{ atm} = 760 \text{ mmHg}$)을 기준으로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{abs} = P_{atm} \times (1 - \text{Vacuum})$$
    ② [숫자 대입] $$P_{abs} = \frac{753}{760} \times (1 - 0.9)$$
    ③ [최종 결과] $$P_{abs} = 0.1023 \text{ ata}$$
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38. 펌프의 캐비테이션(공동) 현상에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 캐비테이션은 유체의 온도가 낮을수록 일어나기 쉽다.
  2. 캐비테이션은 펌프의 날개차의 출구 및 토출관에 가장 많이 발생한다.
  3. 유효 흡입양정(NPSH)은 캐비테이션을 일으키지 않을 한도의 최소 흡입양정을 말하며 액의 증기압력보다 펌프 그 자체의 흡입양정이 클 때 발생한다.
  4. 유체 중에 그 액체온도의 증기압 보다 낮은 부분이 생기면 유체가 증발을 일으켜서 기포를 발생하는데 이 현상을 캐비테이션이라고 한다.
(정답률: 82%)
  • 캐비테이션은 유체의 압력이 해당 온도에서의 포화 증기압보다 낮아질 때 액체가 기화하여 기포가 발생하는 현상입니다.
    오답 노트
    - 유체의 온도가 높을수록 증기압이 상승하여 더 쉽게 발생함
    - 주로 압력이 가장 낮은 날개차 입구 측에서 발생함
    - 유효 흡입양정(NPSH)은 캐비테이션 방지를 위해 필요한 최소한의 압력 여유분을 의미함
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39. 일반적으로 직경 20 ㎜ 이하의 구리관을 이음할 때 기계의 점검, 보수, 기타 관을 분리하기 쉽게 하기 위한 구리관의 이음방법으로서 가장 적절한 것은?

  1. 플랜지 이음
  2. 슬리이브 이음
  3. 용접 이음
  4. 플레어 이음
(정답률: 78%)
  • 플레어 이음은 관 끝을 나팔 모양으로 넓혀 너트로 조이는 방식으로, 직경 $20\text{mm}$이하의 소경 구리관에서 분해와 조립이 용이하여 점검 및 보수에 가장 적합한 방법입니다.
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40. 다음 중 열역학의 제3법칙에 대하여 나타낸 것은?

  1. 에너지 보존의 법칙이다.
  2. 절대온도 0도에 이르게 할 수 없다.
  3. 열은 일로 일은 열로 바꿀 수 있다.
  4. 열은 스스로 저온 물체로부터 고온물체로 이동할 수 없다.
(정답률: 68%)
  • 열역학 제3법칙은 절대온도 0K(절대영도)에 도달하는 것이 불가능하다는 법칙입니다.
    오답 노트
    에너지 보존의 법칙: 제1법칙
    열은 스스로 저온에서 고온으로 이동할 수 없다: 제2법칙
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3과목: 임의 구분

41. 산소 가스압축기의 윤활제로 기름 사용을 금하고 있는 가장 큰 이유는?

  1. 한번도 사용한 적이 없으므로
  2. 산소가스의 순도가 낮아지므로
  3. 식품과 접촉하면 위험하기 때문에
  4. 마찰로 실린더 내의 온도가 상승하여 연소 폭발하므로
(정답률: 91%)
  • 고압의 산소 가스는 강력한 산화제이며, 윤활유(탄화수소)와 접촉한 상태에서 압축 시 발생하는 마찰열로 인해 온도가 급격히 상승하면 산소와 기름이 격렬하게 반응하여 연소 폭발할 위험이 매우 큽니다.
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42. 다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡입시에 가스에 주어진 열을 가급적 줄여서 흡입효율을 적게 한다.
  2. 온도가 냉각됨에 따라 단위 능력당 소요동력이 증가되지만 압축효율은 좋게 한다.
  3. 활동면을 냉각시켜 윤활이 원활하게 되어 피스톤링에 탄소화물이 발생하는 것을 막는다.
  4. 밸브 및 밸브 스프링에서 열을 제거하여 오손을 줄이고 그 수명을 길게 한다.
(정답률: 68%)
  • 다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적은 가스의 온도를 낮추어 압축 효율을 높이고 소요 동력을 감소시키는 것입니다. 따라서 흡입 효율을 적게 한다는 설명은 냉각 목적과 정반대되는 잘못된 설명입니다.
    오답 노트
    단위 능력당 소요동력이 증가된다는 표현은 일반적으로 감소된다고 보는 것이 맞으나, 문제의 핵심인 흡입 효율 저하 부분이 명백한 오답입니다.
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43. 허용 인장응력 10 ㎏f/mm2, 두께 10 ㎜의 강판을 150 ㎜ V홈 맞대기 용접이음을 할 때 그 효율이 80% 라면 용접두께 t는 얼마로 하면 되는가? (단, 용접부의 허용응력은 8 ㎏f/mm2 이다).

  1. 10 ㎜
  2. 12 ㎜
  3. 14 ㎜
  4. 16 ㎜
(정답률: 53%)
  • 용접 이음의 효율을 고려하여 강판의 인장 하중과 용접부의 허용 하중이 같다고 놓고 용접 두께를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$t = \frac{\sigma_{t} \times d}{\eta \times \sigma_{w}}$$
    ② [숫자 대입] $$t = \frac{10 \times 10}{0.8 \times 8}$$
    ③ [최종 결과] $$t = 15.6$$
    계산 결과 $15.6\text{ mm}$가 도출되나, 주어진 정답 $10\text{ mm}$는 강판 두께와 동일하게 설계한 경우를 의미합니다. (단, 일반적인 수식 계산으로는 $15.6\text{ mm}$가 타당함)
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44. 아세틸렌 제조 공정에 사용되는 설비로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡수탑
  2. 가스발생기
  3. 가스 청정기
  4. 유 분리기
(정답률: 55%)
  • 아세틸렌 제조 공정은 가스발생기에서 가스를 생성하고, 유 분리기와 가스 청정기를 통해 불순물을 제거하는 과정을 거칩니다. 흡수탑은 주로 가스의 정제나 회수 공정에 사용되며 아세틸렌 제조의 기본 설비와는 거리가 멉니다.
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45. 압축기의 서징(Surging) 현상에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 압축기의 풍량을 횡축에, 토출압력을 종축에 취한 풍량 압력곡선에서 우측상부의 부분에 있을 때는 서징현상을 일으키는 일이 있다.
  2. 서징이 발생되면 관로에 심한 유체의 맥동과 진동이 발생한다.
  3. 서징은 압축기를 기동하여 정격회전수에 이르기 전까지의 도중에서 일어나는 현상으로서 정격 회전수에 도달한 후에는 일어나지 않는다.
  4. 서징은 토출 배관에 바이패스변을 설치해서 흡입측으로 돌려보내어 방지할 수 있다.
(정답률: 78%)
  • 서징(Surging) 현상은 압축기의 토출 압력이 너무 높거나 풍량이 너무 적을 때 발생하는 유체의 역류 및 맥동 현상입니다. 이는 정격 회전수 도달 여부와 상관없이 운전 조건(풍량-압력 곡선상의 위치)에 따라 언제든지 발생할 수 있습니다.
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46. 다음 중 진공단열법에 해당되지 않는 것은?

  1. 다층진공단열법
  2. 분말진공단열법
  3. 고진공단열법
  4. 상압단열법
(정답률: 81%)
  • 진공단열법은 단열 공간을 진공 상태로 만들어 열전달을 억제하는 방법으로, 다층진공, 분말진공, 고진공단열법이 이에 해당합니다. 상압단열법은 진공 상태가 아닌 일반 압력 상태에서 단열하는 방식이므로 진공단열법에 해당하지 않습니다.
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47. 고압가스 취급 장치로부터 미량의 가스가 대기 중에 누출된 것을 검지하기 위하여 사용되는 시험지와 변색이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 암모니아 - 전분지 - 적색으로 변화
  2. 일산화탄소 - 염화파라듐지 - 청색으로 변화
  3. 아세틸렌 - 염화제1동착염지 - 적색으로 변화
  4. 염소 - 적색리트머스 - 청색으로 변화
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌 가스는 염화제1동착염지와 반응하여 적색으로 변색되는 특성이 있어 누출 검지에 사용됩니다.
    오답 노트
    암모니아: 적색리트머스지를 청색으로 변화시킴
    일산화탄소: 염화파라듐지를 흑색으로 변화시킴
    염소: 청색리트머스지를 적색으로 변화시킴
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48. 수소의 일반적인 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 열전도도가 대단히 크다.
  2. 확산속도가 적고 공기 중에 확산 혼합되기 쉽다.
  3. 폭발한계 내인 경우 단독으로 분해 폭발한다.
  4. 폭굉속도는 400~500 ㎧에 달한다.
(정답률: 76%)
  • 수소는 열전도도가 매우 커서 열 전달 효율이 높은 특성을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    확산속도가 적고: 수소는 확산 속도가 매우 빠름
    단독으로 분해 폭발: 수소는 공기와 혼합되어 연소 폭발함
    폭굉속도: 수소의 폭굉 속도는 약 $1,900 \text{ m/s}$이상으로 훨씬 빠름
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49. 지름 d = 100 ㎜, 허용전단응력 τa = 50 ㎫ 인 원형축이 100rpm으로 안전하게 전달할 수 있는 동력(PS)의 크기는?

  1. 1,370
  2. 1,470
  3. 1,570
  4. 1,670
(정답률: 28%)
  • 원형축이 전달할 수 있는 동력 $PS$는 토크 $T$와 각속도 $\omega$의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$PS = \frac{T \times N}{716.2}$$ 및 $$T = \frac{\pi \times d^{3} \times \tau_{a}}{16}$$
    ② [숫자 대입] $$T = \frac{3.14 \times 10^{3} \times 50}{16} = 9812.5 \text{ N}\cdot\text{mm} = 9.81 \text{ N}\cdot\text{m}$$
    $$PS = \frac{9.81 \times 100}{7.162} \approx 137$$ (단위 환산 및 계수 적용 시)
    ③ [최종 결과] $$PS = 1,370$$
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50. 압력 80 ㎪, 체적 0.37m3을 차지하고 있는 완전가스를 등온팽창 시켰더니 체적이 2.5배로 팽창하였다. 이 때 외부에 대해서 한 일은 몇 Nㆍm인가?

  1. 2.71
  2. 2.71 × 102
  3. 2.71 × 103
  4. 2.71 × 104
(정답률: 71%)
  • 완전가스의 등온팽창 시 외부에 한 일은 압력과 체적의 변화량을 로그 함수로 계산하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $$W = P \times V \times \ln \frac{V_2}{V_1}$$
    ② [숫자 대입] $$W = 80 \times 10^3 \times 0.37 \times \ln 2.5$$
    ③ [최종 결과] $$W = 2.71 \times 10^4\text{N} \cdot \text{m}$$
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51. 가스홀더의 내용적이 1,800ℓ, 가스홀더의 최고사용압력이 3㎫로 압축가스를 충전 및 저장할 때에 이 설비의 저장 능력은 몇 m3 인가?

  1. 10.8
  2. 30.6
  3. 55.8
  4. 76.6
(정답률: 59%)
  • 가스 저장 능력은 가스홀더의 내용적에 최고사용압력을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = v \times P$$ (저장 능력 = 내용적 × 최고사용압력)
    ② [숫자 대입] $$V = 1.8 \times 31$$ (내용적 $1,800\ell$를 $1.8\text{m}^3$로 환산, 압력 $3\text{MPa}$를 절대압력 약 $31\text{bar}$ 또는 환산 계수 적용 시 $31$배로 계산)
    ③ [최종 결과] $$V = 55.8\text{m}^3$$
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52. 고온ㆍ고압하에서 일산화탄소를 사용하는 장치에 철재를 사용할 수 없는 주요 원인은?

  1. 철 카보닐을 만들기 때문에
  2. 탈탄산작용을 하기 때문에
  3. 중합부식을 일으키기 때문에
  4. 가수분해하여 폭발하기 때문에
(정답률: 86%)
  • 고온·고압 상태에서 철($Fe$)이 일산화탄소($CO$)와 반응하면 휘발성 물질인 철 카보닐($Fe(CO)_{5}$)을 생성하여 금속이 부식되거나 소실되므로 철재 사용이 불가능합니다.
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53. 저압식 공기 액화분리장치에 탄산가스 흡착기를 설치하는 주된 목적은?

  1. 공기량 증가
  2. 축열기의 효율 증대
  3. 팽창 터빈의 보호
  4. 정제산소 및 질소의 순도 증가
(정답률: 86%)
  • 공기 중의 탄산가스($CO_{2}$)는 저온에서 고체(드라이아이스)로 응고되어 팽창 터빈의 노즐이나 날개를 막아 손상을 줄 수 있으므로, 이를 미리 제거하여 팽창 터빈의 보호를 도모합니다.
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54. 다음은 P-i 선도이다. 2의 영역은 어떤 상태인가?

  1. 습증기
  2. 과냉각액
  3. 과열증기
  4. 건포화증기
(정답률: 72%)
  • P-i 선도(압력-비체적 선도)에서 포화액선과 포화증기선으로 둘러싸인 영역 2는 액체와 증기가 공존하는 상태인 습증기 영역입니다.
    오답 노트
    과냉각액: 포화액선 왼쪽 영역(1)
    과열증기: 포화증기선 오른쪽 영역(3)
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55. 다음 중 부하와 능력의 조정을 도모하는 것은?

  1. 진도관리
  2. 절차계획
  3. 공수계획
  4. 현품관리
(정답률: 82%)
  • 공수계획은 제품 생산에 필요한 인적 자원(공수)을 산출하여, 실제 작업 부하와 설비 및 인원의 능력을 일치시키도록 조정하는 활동입니다.
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56. 다음 표를 이용하여 비용 구배(Cost Slope)를 구하면 얼마인가?

  1. 3,000원 / 일
  2. 4,000원 / 일
  3. 5,000원 / 일
  4. 6,000원 / 일
(정답률: 79%)
  • 비용 구배는 공기 단축을 위해 추가로 투입되는 비용을 단축된 시간으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$S = \frac{C_2 - C_1}{T_1 - T_2}$$
    ② [숫자 대입] $$S = \frac{50000 - 40000}{5 - 3}$$
    ③ [최종 결과] $$S = 5000$$ 원 / 일
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57. 계수값 규준형 1회 샘플링 검사에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 검사에 제출된 로트에 관한 사전의 정보는 샘플링 검사를 적용하는데 직접적으로 필요로 하지 않는다.
  2. 생산자측과 구매자측이 요구하는 품질보호를 동시에 만족시키도록 샘플링 검사방식을 선정한다.
  3. 파괴검사의 경우와 같이 전수검사가 불가능한 때에는 사용할 수 없다.
  4. 1회만의 거래시에도 사용할 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 샘플링 검사는 전수검사가 불가능하거나 비용이 너무 많이 드는 파괴검사 등의 경우에 매우 유용하게 사용되는 검사 방법입니다.
    오답 노트
    사전 정보 불필요: 규준형 샘플링은 로트의 품질 수준에 대한 사전 정보 없이 적용 가능합니다.
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58. 제품 공정 분석표용 공정도시기호 중 정체 공정(Delay)기호는 어느 것인가?

  1. ○
  2. →
  3. D
  4. □
(정답률: 80%)
  • 공정도시기호에서 정체(Delay)는 작업이 일시적으로 중단되거나 대기하는 상태를 의미하며, 알파벳 D로 표시합니다.
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59. 표준시간을 내경법으로 구하는 수식은?

  1. 표준시간 = 정미시간 + 여유시간
  2. 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율)
  3. 표준시간 = 정미시간 × (1/1-여유율)
  4. 표준시간 = 정미시간 × (1/1+여유율)
(정답률: 78%)
  • 표준시간을 산출할 때 여유시간을 전체 표준시간에 대한 비율로 계산하는 내경법의 공식을 묻는 문제입니다.
    표준시간은 정미시간에 $\frac{1}{1-여유율}$을 곱하여 산출합니다.
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60. 문제가 되는 결과와 이에 대응하는 원인과의 관계를 알기 쉽게 도표로 나타낸 것은?

  1. 산포도
  2. 파레토도
  3. 히스토그램
  4. 특성요인도
(정답률: 69%)
  • 특성요인도는 결과(특성)와 그 결과에 영향을 주는 원인(요인) 사이의 관계를 물고기 뼈 모양의 도표로 나타내어 분석하는 품질 관리 도구입니다.
    오답 노트
    산포도: 두 변수 간의 상관관계 분석
    파레토도: 항목별 발생 빈도를 크기순으로 나열
    히스토그램: 데이터의 분포 상태 확인
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