가스기능장 필기 기출문제복원 (2007-04-01)

가스기능장
(2007-04-01 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 다음 중 지구 온실효과를 일으키는 가장 큰 원인이 되는 가스는?

  1. O2
  2. CO2
  3. NO2
  4. N2
(정답률: 96%)
  • 이산화탄소($$CO_2$$)는 태양으로부터 들어온 에너지가 다시 우주로 나가는 것을 방해하여 지구의 평균 기온을 높이는 온실효과의 가장 주된 원인 가스입니다.
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2. 염소가스는 수은법에 의한 식염의 전기분해로 얻을 수 있다. 이 때 염소 가스는 어느 곳에서 주로 발생하는가?

  1. 수은
  2. 소금물
  3. 나트륨
  4. 인조흑연(탄소판)
(정답률: 91%)
  • 수은법 전기분해 시, 양극(+)인 인조흑연(탄소판)에서 염화 이온($\text{Cl}^-$)이 전자를 잃고 염소 가스($\text{Cl}_2$)가 발생합니다.
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3. 메탄가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기 중 폭발범위는 5~25%이다.
  2. 비점은 약 -42.1℃ 이다.
  3. 공기 중 메탄가스가 3% 함유된 혼합기체에 점화하면 폭발한다.
  4. 고온에서 니켈촉매를 사용하여 수증기와 작용하면 일산화탄소와 수소를 생성한다.
(정답률: 81%)
  • 메탄은 고온에서 니켈 촉매 존재 하에 수증기와 반응(수증기 개질 반응)하여 일산화탄소와 수소를 생성하는 성질이 있습니다.
    오답 노트
    폭발범위: 약 5~15%, 비점: 약 -161.5℃, 3% 함유 시: 폭발하한계(5%) 미만이므로 점화해도 폭발하지 않음
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4. 다음 가스를 무거운 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. ④＞③＞②＞①
  2. ④＞②＞③＞①
  3. ②＞④＞③＞①
  4. ②＞③＞④＞①
(정답률: 78%)
  • 가스의 무게(분자량)를 비교하면 프로판($C_{3}H_{8}$, 약 44) > 아세틸렌($C_{2}H_{2}$, 약 26) > 암모니아($NH_{3}$, 약 17) > 수소($H_{2}$, 약 2) 순입니다. 따라서 의 구성 성분 중 ②프로판 > ④아세틸렌 > ③암모니아 > ①수소 순으로 무겁습니다.
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5. 내용적 40L 의 용기에 아세틸렌가스 10kg(액비중 0.613)을 충전할 때 다공성물질의 다공도를 90% 라고 하면 안전공간은 표준상태에서 약 얼마 정도인가? (단, 아세톤의 비중은 0.8이고, 주입된 아세톤량은 14kg이다.)

  1. 3.5%
  2. 4.5%
  3. 5.5%
  4. 6.5%
(정답률: 59%)
  • 용기 내 전체 부피에서 다공성 물질과 아세톤이 차지하는 부피를 제외한 나머지 공간(안전공간)의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{안전공간}(\%) = \frac{V - (V_{p} \times (1 - \text{다공도})) - V_{a}}{V} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$\text{안전공간}(\%) = \frac{40 - (40 \times 0.1) - \frac{14}{0.8}}{40} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$\text{안전공간} = 5.5\%$$
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6. “어떤 계에 흡수된 열을 완전히 일로 전환할 수 있는 장치란 없다” 라는 법칙은 열역학 제 몇 법칙에 대한 것인가?

  1. 열역학 제0법칙
  2. 열역학 제1법칙
  3. 열역학 제2법칙
  4. 열역학 제3법칙
(정답률: 76%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지의 방향성에 관한 법칙으로, 열은 스스로 저온에서 고온으로 흐를 수 없으며 흡수된 열을 100% 일로 전환하는 효율의 기관은 존재할 수 없음을 의미합니다.
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7. 압축기에 의한 LPG 이송방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 펌프에 비해 충전시간이 길다.
  2. 잔가스 회수가 가능하다.
  3. 부탄의 경우에도 저온에서 재액화 현상이 일어나지 않는다.
  4. 베이퍼록 현상을 일으킨다.
(정답률: 66%)
  • 압축기를 이용한 LPG 이송방식은 기체 상태로 이송하므로 탱크 내에 남아있는 잔가스를 효율적으로 회수할 수 있다는 장점이 있습니다.
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8. 고압가스 일반제조 시설기준 중 가연성가스 제조설비의 전기설비는 방폭성능을 가지는 구조이어야 한다. 다음 중 제외 대상이 되는 가스는?

  1. 에탄
  2. 브롬화메탄
  3. 에틸아민
  4. 수소
(정답률: 91%)
  • 가연성 가스 제조설비의 전기설비는 방폭 구조여야 하지만, 브롬화메탄은 가연성 가스 범위에서 제외되어 방폭 성능 구조 적용 대상이 아닙니다.
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9. 가스의 검출(檢出)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 황린을 공기 중에 노출하면 백색연기를 내면서 연소한다.
  2. 염소의 누출검출에는 암모니아수를 사용한다.
  3. 암모니아를 염산에 통하면 적갈색의 연기를 낸다.
  4. 이산화탄소를 석회수에 통하면 흰색침전물이 생성된다.
(정답률: 67%)
  • 암모니아를 염산에 통하면 적갈색이 아니라 백색의 연기가 발생합니다.
    오답 노트
    황린: 공기 중 노출 시 백색 연기 발생하며 연소함
    염소: 암모니아수를 이용해 검출함
    이산화탄소: 석회수에 통하면 흰색 침전물(탄산칼슘) 생성함
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10. 저장탱크의 침하상태를 측정하여 침하량(h/L)이 몇 %를 초과하였을 때 저장탱크의 사용을 중지하고 적절한 조치를 하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 3
  4. 5
(정답률: 69%)
  • 저장탱크의 침하량($$h/L$$)이 $1\%$를 초과하는 경우에는 탱크의 안전성을 위해 사용을 중지하고 적절한 조치를 취해야 합니다.
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11. 에탄 1mol을 완전연소 시켰을 때 발열량(Q)은 몇 kcal/mol인가? (단, CO2(g), H2O(g), C2H6(g)의 생성열은 1mol 당 각각 94.1kcal, 57.8kcal, 20.2kcal 이다.)

  1. 214.4
  2. 259.4
  3. 301.4
  4. 341.4
(정답률: 63%)
  • 반응 엔탈피($$Q$$)는 (생성물의 생성열 합)에서 (반응물의 생성열 합)을 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = (2 \times \Delta H_{CO_2} + 3 \times \Delta H_{H_2O}) - (1 \times \Delta H_{C_2H_6})$$
    ② [숫자 대입] $$Q = (2 \times 94.1 + 3 \times 57.8) - 20.2$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 341.4$$ kcal/mol
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12. 도시가스 사업법에서 정의하는 다음 용어의 설명 중 틀린 것은?

  1. 배관이라 함은 본관, 공급관, 내관을 말한다.
  2. 본관이라 함은 공급관 옥외배관을 말한다.
  3. 내관이라 함은 가스사용자가 소유하고 있는 토지의 경계에서 연소기에 이르는 배관을 말한다.
  4. 액화가스라 함은 사용의 온도에서 압력이 0.2MPa 이상이 되는 것을 말한다.
(정답률: 89%)
  • 본관은 가스도매사업소 부지 경계에서 정압기지 경계까지, 또는 일반도시가스사업소 부지 경계에서 정압기까지 이르는 배관을 의미하므로, 본관을 단순히 공급관 옥외배관이라고 정의한 설명은 틀렸습니다.
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13. 고압가스안전관리법에서 정한 용기제조자의 수리범위에 해당되는 것은?

  1. 냉동기 용접부분의 용접가공
  2. 냉동기 부속품의 교체, 가공
  3. 특정설비의 부속품 교체
  4. 아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체
(정답률: 85%)
  • 고압가스안전관리법령상 용기제조자의 수리범위에는 아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체가 포함됩니다.
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14. 가스에 대한 품질검사기준으로 옳은 것은?

  1. 산소는 발연황산시약을 사용한 오르잣드법에 의한 시험에서 순도가 98% 이상이고, 용기 내의 가스충전 압력이 35℃에서 11.8 MPa 이상일 것.
  2. 수소는 하이드로썰파이드 시약을 사용한 오르잣드법에 의한 시험에서 99.5% 이상일 것.
  3. 아세틸렌은 브롬시약을 사용한 뷰렛법에 의한 시험에서 순도가 98% 이상이고, 질산은 시약을 사용한 정성시험에서 합격한 것일 것.
  4. 산소는 동ㆍ암모니아 시약을 사용한 오르잣드법에 의한 시험에서 순도가 98.5% 이상이고, 용기내의 가스충전압력이 35℃에서 11.8MPa 이상일 것.
(정답률: 62%)
  • 아세틸렌의 품질 기준은 브롬시약을 이용한 뷰렛법으로 순도 $98\%$이상임을 확인하고, 질산은 시약을 통한 정성시험을 통과해야 합니다.
    오답 노트
    산소: 동·암모니아 시약을 사용하며 순도는 $99.5\%$이상이어야 함
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15. 가스의 압력을 사용기구에 맞는 압력으로 감압하여 공급하는데 사용하는 정압기의 기본 구조로서 옳은 것은?

  1. 다이아프램, 스프링(또는 분동) 및 메인밸브로 구성되어 있다.
  2. 팽창밸브, 회전날개, 케이싱(casing) 으로 구성되어 있다.
  3. 흡입밸브와 토출밸브로 구성되어 있다.
  4. 액송펌프와 메인밸브로 구성되어 있다.
(정답률: 89%)
  • 정압기는 가스 압력을 일정하게 유지하기 위해 압력을 감지하는 다이아프램, 설정 압력을 조절하는 스프링(또는 분동), 그리고 가스 흐름을 제어하는 메인밸브로 구성됩니다.
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16. 부식이 특정한 부분에 집중하는 형식으로 부식속도가 크므로 위험성이 높고 장치에 중대한 손상을 미치는 부식의 형태는?

  1. 국부부식
  2. 전면부식
  3. 선택부식
  4. 입계부식
(정답률: 93%)
  • 금속 표면의 전체가 아닌 특정 부분에 집중적으로 부식이 발생하는 현상을 국부부식이라고 하며, 부식 속도가 매우 빨라 관통 사고 등 중대한 손상을 초래할 위험이 큽니다.
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17. 가스엔진구동펌프(GHP)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 부분부하 특성이 우수하다.
  2. 난방시 GHP의 기동과 동시에 난방이 가능하다.
  3. 외기온도 변동에 영향이 많다.
  4. 구조가 복잡하고 유지관리가 어렵다.
(정답률: 82%)
  • GHP는 엔진 구동 방식으로 외기 온도 변화에 관계없이 안정적인 냉난방 성능을 유지하는 것이 특징입니다. 따라서 외기온도 변동에 영향이 많다는 설명은 틀린 것입니다.
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18. 온도 25℃, 압력 1atm에서 이상기체 1mol 의 부피는 몇 m3인가?

  1. 12.23
  2. 24.44
  3. 1.22×10-2
  4. 2.44×10-2
(정답률: 55%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 부피 $V$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{nRT}{P}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{1 \times 8.314 \times (273.15 + 25)}{101325}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 2.44 \times 10^{-2}$$
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19. “기체는 압력이 일정할 때 체적은 절대온도에 비례한다.” 는 것과 관계가 깊은 법칙은?

  1. 샤를의 법칙
  2. 보일의 법칙
  3. 아보가드로의 법칙
  4. 게이-뤼삭의 법칙
(정답률: 76%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 체적이 절대온도에 비례한다는 원리는 샤를의 법칙에 해당합니다.
    오답 노트
    보일의 법칙: 온도가 일정할 때 체적은 압력에 반비례함
    아보가드로의 법칙: 온도와 압력이 같을 때 같은 부피 속에는 같은 수의 분자가 존재함
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20. 고압밸브에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 밸브시트는 내식성이 좋은 재료를 사용한다.
  2. 주조품을 깎아서 만든다.
  3. 글로브밸브는 기밀도가 크다.
  4. 슬루스밸브는 난방배관용으로 적합하다.
(정답률: 90%)
  • 고압밸브는 강도와 신뢰성을 확보하기 위해 단순히 주조품을 깎아서 만드는 것이 아니라, 단조품을 절삭하여 제조해야 합니다.
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2과목: 임의 구분

21. 탄소강의 물리적 성질 중 탄소함유량의 증가에 따라 증가하는 것은?

  1. 전기저항
  2. 용융점
  3. 열팽창율
  4. 열전도도
(정답률: 69%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 결정 구조의 변화로 인해 전기 흐름을 방해하는 요소가 많아져 전기저항이 증가합니다.
    오답 노트
    용융점, 열전도도: 탄소 함유량 증가 시 감소함
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22. 액화가스를 가열하여 기화시키는 기화장치의 성능기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 접지 저항치는 10Ω 이하
  2. 안전장치는 내압시험(TP_)의 8/10 이하의 압력에서 작동
  3. 온수가열 방식의 온수는 80℃ 이하
  4. 증기가열 방식의 온도는 100℃ 이하
(정답률: 80%)
  • 기화장치의 성능기준에 따르면 증기가열 방식의 온도는 $150\text{℃}$이하로 규정되어 있습니다. 따라서 증기가열 방식의 온도는 $100\text{℃}$이하라는 설명은 옳지 않습니다.
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23. 산소(O2)의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비점은 약 -183℃이다.
  2. 임계압력은 약 33.5atm 이다.
  3. 임계온도는 약 -144℃이다.
  4. 분자량은 16이다.
(정답률: 84%)
  • 산소($\text{O}_2$)의 끓는점(비점)은 약 $-183\text{℃}$입니다.
    오답 노트
    임계압력은 약 33.5atm 이다: 약 $50\text{atm}$입니다.
    임계온도는 약 -144℃이다: 약 $-118.6\text{℃}$입니다.
    분자량은 16이다: 산소 원자량 $16$의 2배인 $32$입니다.
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24. 가스 중의 황화수소 제거법 중 알칼리물질로 암모니아 또는 탄산소다를 사용하며, 촉매는 티오비산염을 사용하는 방법은?

  1. 사이록스법
  2. 진공카보네이트법
  3. 후막스법
  4. 타카학스법
(정답률: 86%)
  • 사이록스법은 가스 중의 황화수소를 제거하기 위해 암모니아 또는 탄산소다와 같은 알칼리 물질을 사용하며, 티오비산염을 촉매로 사용하는 정제 방법입니다.
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25. 다음 중 수동식 밸브의 표시기호로 옳은 것은?

(정답률: 91%)
  • 수동식 밸브의 표준 표시 기호는 와 같이 두 개의 삼각형이 꼭짓점을 맞대고 있고 상부에 조작 핸들이 표시된 형태입니다.
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26. 다음 중 저온취성(메짐)을 일으키는 원소로 옳은 것은?

  1. Cr
  2. Si
  3. S
  4. P
(정답률: 88%)
  • 강철 등의 금속 재료에서 인($\text{P}$) 성분이 많아지면 저온에서 충격치(인성)가 급격히 감소하여 쉽게 깨지는 저온취성(메짐) 현상이 발생합니다.
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27. 액화석유가스 저장탱크 설치방법에 있어서 지하에 묻는 경우의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 저장탱크의 주위에는 마른모래를 채울 것.
  2. 저장탱크의 상부와 지면과의 거리는 60cm 이상으로 할 것.
  3. 저장탱크에 설치한 안전밸브에는 지면에서 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치할 것.
  4. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간 2m 이상의 거리를 유지할 것.
(정답률: 82%)
  • 액화석유가스 저장탱크를 지하에 매설할 때, 탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간 $1\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간 2m 이상의 거리를 유지할 것: 기준 거리인 $1\text{m}$보다 크게 설정되어 틀린 설명입니다.
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28. 표준상태에서 1L 의 A 가스의 무게는 1.9768g, B 가스의 무게는 1.2507g 이다. 이 두 기체의 확산속도비 VA/VB 는 약 얼마인가?

  1. 0.63
  2. 0.80
  3. 1.26
  4. 1.58
(정답률: 52%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례합니다. 표준상태에서 동일 부피($1\text{L}$)의 무게는 곧 분자량에 비례하므로, 주어진 무게 값을 분자량으로 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{V_{A}}{V_{B}} = \sqrt{\frac{M_{B}}{M_{A}}}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{V_{A}}{V_{B}} = \sqrt{\frac{1.2507}{1.9768}}$$
    ③ [최종 결과] $$\frac{V_{A}}{V_{B}} = 0.7954 \approx 0.80$$
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29. 다음 가스 중 중독을 막기 위한 허용한도가 잘못 짝지어진 것은?

  1. 암모니아-25ppm
  2. 일산화탄소-50ppm
  3. 이산화탄소-5000ppm
  4. 염소-10ppm
(정답률: 72%)
  • 가스별 허용한도를 확인하면 염소의 허용한도는 0.5ppm으로, 10ppm은 잘못 짝지어진 수치입니다.
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30. 27℃에서 1mol의 이상기체가 1atm에서 20atm 으로 정온가역적으로 압축되었다. 이 때 소요된 일의 양은 약 몇 cal/mol 인가?

  1. 1586
  2. 1686
  3. 1786
  4. 1886
(정답률: 49%)
  • 이상기체의 정온가역압축 시 소요되는 일의 양은 기체 상수와 온도, 압력비의 자연로그 값의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = nRT \ln \frac{P_{2}}{P_{1}}$$
    ② [숫자 대입] $$W = 1 \times 1.987 \times (273 + 27) \times \ln \frac{20}{1}$$
    ③ [최종 결과] $$W = 1786$$ cal/mol
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31. 진탕형 오토클레이브(Auto Clave) 의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고압력에 사용할 수 없다.
  2. 가스누설의 가능성이 없다.
  3. 반응물의 오손이 많다.
  4. 뚜껑판의 뚫어진 구멍에 촉매가 들어갈 염려가 없다.
(정답률: 71%)
  • 진탕형 오토클레이브는 밀폐 구조로 설계되어 반응 중 가스누설의 가능성이 없다는 것이 핵심 특징입니다.
    오답 노트
    고압력 사용 가능, 반응물 오손 적음, 촉매 유입 방지 구조가 아님
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32. 가스크로마토그래피 검출기 중 H2O, CO2 등에는 감응하지 않으나, 탄화수소에서의 감도가 가장 좋은 검출기는?

  1. TCD
  2. FID
  3. ECD
  4. FPD
(정답률: 88%)
  • FID(불꽃이온화검출기)는 탄화수소 화합물을 연소시켜 생성되는 이온을 측정하는 방식으로, $\text{H}_2\text{O}$나 $\text{CO}_2$에는 반응하지 않으며 탄화수소에 대해 매우 높은 감도를 가집니다.
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33. 암모니아 제조법 중 haber-bosch 법은 수소와 질소를 혼합하여 몇 도의 온도와 몇 기압의 압력으로 합성시키며 촉매는 무엇을 사용하는가?

  1. 450~500℃, 300atm, Fe, Al2O3
  2. 150~300℃, 10atm, 백금
  3. 1000℃, 800atm, NaCl
  4. 150~200℃, 450atm, 알루미늄과 은
(정답률: 85%)
  • Haber-Bosch법은 질소와 수소를 합성하여 암모니아를 제조하는 공정으로, 일반적으로 $450\sim500\text{℃}$의 온도와 $300\text{atm}$의 고압 조건에서 철($\text{Fe}$)과 산화알루미늄($\text{Al}_2\text{O}_3$) 촉매를 사용하여 합성합니다.
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34. 고압고무호스(투윈호스, 측도관 등)의 기준에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 고압고무호스는 안층ㆍ보강층ㆍ바깥층으로 되어 있고 안지름과 두께가 균일할 것.
  2. 투윈호스는 차압 0.05MPa 이하에서 정상적으로 작동하는 체크밸브를 부착할 것.
  3. 측도관의 집합관에 연결하는 이음쇠의 나사는 KS B 0222(관용테이퍼나사) 규정에 적합할 것.
  4. 투윈호스의 길이는 900mm 또는 1200mm 이고, 허용차는 +20mm, -10mm 로 할 것.
(정답률: 57%)
  • 투윈호스에 부착되는 체크밸브의 작동 기준은 차압 $0.07\text{MPa}$이하에서 정상적으로 작동해야 합니다.
    오답 노트
    차압 0.05MPa 이하: 기준 수치가 $0.07\text{MPa}$이므로 틀림
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35. 주울(Joule)의 법칙에 의한 이상기체의 내부에너지는?

  1. 압력과 온도에만 의존한다.
  2. 체적과 온도에만 의존한다.
  3. 압력과 체적에만 의존한다.
  4. 온도에만 의존한다.
(정답률: 84%)
  • 주울의 법칙에 따르면 이상기체의 내부에너지는 분자 간의 상호작용이 없다고 가정하므로, 오직 절대온도에 의해서만 결정됩니다.
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36. 도시가스사업자ㆍ특정가스 사용시설의 사용자가 정기검사를 받지 않았을 때의 벌칙 기준으로 옳은 것은?

  1. 1년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금
  2. 1년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금
  3. 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금
  4. 3년 이하의 징역 또는 3000만원 이하의 벌금
(정답률: 68%)
  • 도시가스사업법령에 따라 도시가스사업자 또는 특정가스 사용시설의 사용자가 정기검사를 받지 않은 경우, 1년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금에 처하도록 규정하고 있습니다.
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37. 가스액화분리장치의 구성기기 중 축냉기의 축냉체로 주로 사용되는 것은?

  1. 구리
  2. 물
  3. 공기
  4. 자갈
(정답률: 87%)
  • 축냉기는 냉열을 저장하는 장치로, 비열과 열전도율이 적절하고 경제적인 자갈을 축냉체로 주로 사용합니다.
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38. 다음 중 수소의 제조법이 아닌 것은?

  1. 물의 전기분해
  2. 천연가스의 분해
  3. 이산화망간에 의한 과산화수소의 분해
  4. 수증기를 이용한 일산화탄소의 전화반응
(정답률: 61%)
  • 수소는 물의 전기분해, 천연가스(메탄)의 수증기 개질, 일산화탄소의 수성가스 전환반응 등을 통해 제조합니다.
    오답 노트
    - 이산화망간에 의한 과산화수소의 분해: 이 반응은 수소가 아닌 산소($O_{2}$)를 발생시키는 반응입니다.
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39. 7:3 황동에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. Zn 70%에 Cu 30% 를 합금한 것으로 판, 봉, 선 등의 재료로 사용되며 방열기 부품에 쓰인다.
  2. Cu 70%에 Zn 30% 를 합금한 것으로 판, 봉, 선 등의 재료로 사용되며 방열기 부품에 쓰인다.
  3. Cu 70%에 Sn 30% 를 합금한 것으로 열가공에 적합하며 강도가 커서 볼트, 너트 등에 쓰인다.
  4. Sn 70%에 Cu 30% 를 합금한 것으로 열가공에 적합하며 강도가 커서 볼트, 너트 등에 쓰인다.
(정답률: 74%)
  • 7:3 황동은 구리(Cu) 70%와 아연(Zn) 30%를 합금한 재료로, 가공성이 좋아 판, 봉, 선 형태로 제작되며 주로 방열기 부품에 사용됩니다.
    오답 노트
    - Zn 70%에 Cu 30%: 구리와 아연의 비율이 반대로 설명됨
    - Sn 포함: 황동은 Cu-Zn 합금이며, Sn(주석)이 포함되면 청동이 됨
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40. 공기액화분리장치의 구성기기 중 터보팽창기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 팽창비는 약 5정도이다.
  2. 회전수는 1000~2000rmp 정도이다.
  3. 처리가스량은 1000m3/h 정도이다.
  4. 복동식과 단동식으로 크게 구분된다.
(정답률: 53%)
  • 터보팽창기는 고압 가스를 팽창시켜 에너지를 회수하고 온도를 낮추는 장치로, 일반적으로 팽창비는 약 5 정도로 설계됩니다.
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3과목: 임의 구분

41. 위험성평가 기법 중 결함수분석(FTA)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정성적 분석이 가능하다.
  2. 재해현상과 재해원인과의 관련성의 해석이 가능하다.
  3. 정량적 해석이 가능하다.
  4. 귀납적 해석방법이다.
(정답률: 74%)
  • 결함수분석(FTA)은 사고(Top Event)라는 결과로부터 그 원인을 추적해 내려가는 연역적 분석 방법입니다.
    오답 노트
    귀납적 해석방법이다: 결과에서 원인을 찾는 연역적 방법이므로 틀린 설명입니다.
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42. Pb3O4 를 400℃ 이상으로 가열하여 얻은 적색 분말을 끓인 아마인유에 섞은 것으로 철의 녹 방지를 위해 밑칠용으로 널리 사용되는 도료는?

  1. 합성수지 도료
  2. 산화철 도료
  3. 광명단(연단)도료
  4. 알루미늄 도료
(정답률: 83%)
  • $\text{Pb}_3\text{O}_4$ (사산화삼납)를 가열하여 얻은 적색 분말을 아마인유에 섞어 만든 도료는 광명단(연단)도료이며, 주로 철 구조물의 부식 방지를 위한 밑칠용으로 사용됩니다.
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43. 고압배관용 탄소강 강관의 기호는?

  1. SPPS
  2. SPPH
  3. SPLT
  4. SPHT
(정답률: 84%)
  • 고압배관용 탄소강 강관의 기호는 SPPH입니다.
    오답 노트
    SPPS: 배관용 탄소강 강관
    SPLT: 저온 배관용 탄소강 강관
    SPHT: 고온 배관용 탄소강 강관
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44. 가연성 가스를 제조하는 장치를 신설하여 기밀시험을 실시할 때 사용되는 가스가 아닌 것은?

  1. 공기
  2. 산소
  3. 질소
  4. 이산화탄소
(정답률: 70%)
  • 가연성 가스 제조 장치의 기밀시험 시에는 반응성이나 폭발 위험이 없는 불활성 가스나 공기를 사용해야 합니다. 산소는 강한 조연성 가스로, 가연성 가스와 혼합될 경우 폭발 위험을 극도로 높이기 때문에 기밀시험용으로 절대 사용할 수 없습니다.
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45. 회전축의 전달동력이 20kW, 회전수 200rpm 이라면 이 전동축의 지름은 약 몇 mm 인가? (단, 축의 허용전단응력 τa = 30MPa 이다.)

  1. 25
  2. 35
  3. 45
  4. 55
(정답률: 43%)
  • 전달동력과 회전수를 통해 축에 걸리는 토크를 구하고, 허용전단응력을 이용하여 축의 지름을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$$ (단, $T = \frac{60 \times 1000 \times P}{2 \pi N}$)
    ② [숫자 대입] $$T = \frac{60 \times 1000 \times 20}{2 \pi \times 200} \approx 954.9 \text{ Nm}, \quad d = \sqrt[3]{\frac{16 \times 954.9}{\pi \times 30 \times 10^6}} \times 1000$$
    ③ [최종 결과] $$d = 54.7 \approx 55 \text{ mm}$$
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46. 표준기압 1atm 은 몇 kgf/cm2 인가? (단, Hg의 밀도는 13595.1kg/m3, 중력가속도는 9.80665m/s2 이다.)

  1. 1.0332
  2. 1013.25
  3. 10332
  4. 101325
(정답률: 81%)
  • 표준기압 $1\text{atm}$은 수은주 $760\text{mm}$의 압력과 같으며, 유체 정압 공식 $P = \rho gh$를 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \rho \times g \times h$$
    ② [숫자 대입] $$P = 13595.1 \times 9.80665 \times 0.76$$
    ③ [최종 결과] $$P = 101325\text{ Pa} = 1.0332\text{ kgf/cm}^2$$
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47. 가스켓 재료가 갖추어야 할 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 충분한 강도를 가질 것.
  2. 유체에 의해 변질되지 않을 것.
  3. 유연성을 유지할 수 있을 것.
  4. 내유성, 내후성, 내마모성이 적을 것.
(정답률: 88%)
  • 가스켓은 배관 연결부에서 유체의 누설을 방지하는 밀봉재이므로, 외부 환경과 유체에 견딜 수 있는 내구성이 필수적입니다. 따라서 내유성, 내후성, 내마모성이 높아야 하며, 이것이 적어야 한다는 설명은 잘못된 것입니다.
    오답 노트
    충분한 강도, 유체에 의한 변질 방지, 유연성 유지는 모두 가스켓이 갖추어야 할 필수 조건입니다.
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48. 질소 14g 과 수소 4g 을 혼합하여 내용적이 4000mL 인 용기에 충전하였더니 용기내의 온도가 100℃로 상승하였다. 용기내 수소의 부분압력은 약 몇 atm 인가? (단, 이 혼합기체는 이상기체로 간주한다.)

  1. 4.4
  2. 12.6
  3. 15.3
  4. 19.9
(정답률: 50%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 혼합 기체 중 수소의 몰수만을 적용해 부분 압력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{nRT}{V}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{\frac{4}{2} \times 0.082 \times (273 + 100)}{4}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 15.3\text{ atm}$$
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49. 유독가스 검지법에 의한 가스별 착색반응지와 색깔의 연결이 잘못된 것은?

  1. 일산화탄소 : 염화파라듐지 - 흑색
  2. 이산화질소 : KI전분지 - 청색
  3. 황화수소 : 연당지 - 황갈색
  4. 아세틸렌 : 리트머스시험지 - 청색
(정답률: 81%)
  • 아세틸렌은 가연성 가스로서 리트머스 시험지를 이용한 청색 착색 반응으로 검지하는 유독가스 검지법 대상이 아닙니다.
    오답 노트
    일산화탄소: 염화파라듐지-흑색 (옳음)
    이산화질소: KI전분지-청색 (옳음)
    황화수소: 연당지-황갈색 (옳음)
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50. 아세틸렌은 용기에 충전 한 후 온도 15℃에서 압력이 얼마 이하로 될 때까지 정치하여야 하는가?

  1. 1.5MPa
  2. 2.5MPa
  3. 3.5MPa
  4. 4.5MPa
(정답률: 91%)
  • 아세틸렌 용기 충전 후 안전을 위해 $15\text{℃}$에서 압력이 $1.5\text{MPa}$이하가 될 때까지 정치하여 안정화시켜야 합니다.
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51. 시안화수소(HCN)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 허용농도는 10ppb 이다.
  2. 충전한 후 90일을 정치한 후 사용한다.
  3. 충전시 수분이 존재하면 안정하다.
  4. 누출 검지제는 질산구리벤젠지이다.
(정답률: 84%)
  • 시안화수소의 누출 여부를 확인하기 위해 질산구리벤젠지를 사용하면 색깔 변화를 통해 검지할 수 있습니다.
    오답 노트
    허용농도: 10ppb가 아님
    정치 기간: 90일 정치 규정 없음
    수분 영향: 수분이 있으면 분해되어 불안정함
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52. 다음 가스의 성질에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 암모니아는 산이나 할로겐과 잘 화합하고 고온, 고압에서는 강재를 침식한다.
  2. 산소는 반응성이 강한 가스로서 가연성 물질을 연소시키는 조연성(助然性)이 있다.
  3. 질소는 안정한 가스로서 불활성 가스라고도 하는데 고온하에서도 금속과 화합하지 않는다.
  4. 일산화탄소는 독성가스이고, 또한 가연성가스이다.
(정답률: 86%)
  • 질소는 매우 안정한 불활성 가스이지만, 매우 높은 고온 상태에서는 리튬($\text{Li}$)이나 마그네슘($\text{Mg}$)과 같은 일부 금속과 반응하여 질화물을 형성할 수 있으므로 고온하에서도 금속과 화합하지 않는다는 설명은 틀렸습니다.
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53. 고압가스를 제조하는 경우에 압축이 가능한 가스는?

  1. 가연성가스(H2, C2H2, C2H4 외의 것) : 6%, 산소 : 94%
  2. 산소 : 3%, 가연성가스(H2, C2H2, C2H4 외의 것) : 97%
  3. H2, C2H2, C2H4 : 3%, 산소 : 97%
  4. 산소 : 3%, H2, C2H2, C2H4 : 97%
(정답률: 70%)
  • 고압가스 제조 시 압축 가능한 가스의 혼합 비율 기준에 따라, 산소 $3\%$, 가연성가스($\text{H}_2, \text{C}_2\text{H}_2, \text{C}_2\text{H}_4$ 외의 것) $97\%$의 구성일 때 압축이 가능합니다.
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54. 고압가스 저장시설 기준에 있어서 가연성가스의 저장능력이 15000m3 일 때 제1종 보호시설과의 안전거리 기준은?

  1. 10m
  2. 12m
  3. 17m
  4. 21m
(정답률: 61%)
  • 고압가스 안전관리법 기준에 따라 가연성 가스 저장능력이 $15000\text{m}^3$인 경우, 제1종 보호시설과의 안전거리 기준은 $21\text{m}$로 규정되어 있습니다.
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55. 다음 중 관리의 사이클을 가장 올바르게 표시한 것은? (단, A : 조처, C : 검토, D : 실행, P : 계획)

  1. P→C→A→D
  2. P→A→C→D
  3. A→D→C→P
  4. P→D→C→A
(정답률: 88%)
  • 관리 사이클(PDCA Cycle)은 계획(Plan) $\rightarrow$ 실행(Do) $\rightarrow$ 검토(Check) $\rightarrow$ 조처(Act)의 순서로 순환하며 품질과 프로세스를 개선하는 체계입니다.
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56. 다음 중 절차계획에서 다루어지는 주요한 내용으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 각 작업의 소요시간
  2. 각 작업의 실시순서
  3. 각 작업에 필요한 기계와 공구
  4. 각 작업의 부하와 능력의 조정
(정답률: 70%)
  • 절차계획(Process Planning)은 제품을 만들기 위해 어떤 기계와 공구를 사용하여 어떤 순서로 작업할지, 소요 시간은 얼마인지를 결정하는 단계입니다. 각 작업의 부하와 능력의 조정은 절차계획 이후의 단계인 생산 계획 및 통제(Scheduling) 영역에 해당합니다.
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57. 그림과 같은 계획공정도(Network)에서 주공정으로 옳은것은? (단, 화살표 밑의 숫자는 활동시간[단위:주]을 나타낸다.)

  1. ①-②-⑤-⑥
  2. ①-②-④-⑤-⑥
  3. ①-③-④-⑤-⑥
  4. ①-③-⑥
(정답률: 85%)
  • 주공정(Critical Path)은 시작점에서 종료점까지 소요 시간이 가장 긴 경로를 의미합니다.
    각 경로의 합계를 계산하면 다음과 같습니다.
    1-2-5-6: $10 + 20 + 12 = 42$ 1-2-4-5-6: $10 + 8 + 14 + 12 = 44$ 1-3-4-5-6: $15 + (미정) + 14 + 12$ 1-3-6: $15 + 30 = 45$ 따라서 가장 시간이 오래 걸리는 경로는 ①-③-⑥입니다.
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58. 모집단을 몇 개의 층으로 나누고 각 층으로부터 각각 랜덤하게 시료를 뽑는 샘플링 방법은?

  1. 층별 샘플링
  2. 2단계 샘플링
  3. 계통 샘플링
  4. 단순 샘플링
(정답률: 91%)
  • 모집단을 서로 겹치지 않는 몇 개의 층으로 나누고, 각 층에서 독립적으로 랜덤하게 시료를 추출하는 방법은 층별 샘플링입니다.
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59. 작업자가 장소를 이동하면서 작업을 수행하는 경우에 그 과정을 가공, 검사, 운반, 저장 등의 기호를 사용하여 분석하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 작업자 연합작업분석
  2. 작업자 동작분석
  3. 작업자 미세분석
  4. 작업자 공정분석
(정답률: 74%)
  • 작업자가 이동하며 수행하는 가공, 검사, 운반, 저장 등의 과정을 기호로 분석하는 기법은 작업자 공정분석입니다.
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60. u 관리도의 관리상한선과 관리하한선을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 87%)
  • u 관리도는 단위당 결함 수를 관리하는 도구로, 평균 단위당 결함 수 $\bar{u}$와 표본 크기 $n$을 이용하여 관리한계를 설정합니다.
    $$\bar{U} \pm 3 \sqrt{\frac{\bar{U}}{n}}$$
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