가스기능장 필기 기출문제복원 (2011-07-31)

가스기능장
(2011-07-31 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 염소압축기의 윤활유로 적당한 것은?

  1. 양질의 물
  2. 진한 황산
  3. 양질의 광유
  4. 10%이하의 묽은 글리세린
(정답률: 81%)
  • 염소($Cl_2$)는 반응성이 매우 강한 산화성 가스로, 일반적인 광유나 글리세린과 반응하여 부식이나 변질을 일으킬 수 있습니다. 따라서 화학적으로 안정하며 염소와 반응하지 않는 진한 황산을 윤활유로 사용합니다.
    오답 노트
    양질의 광유: 염소와 반응하여 산화 및 슬러지 형성 위험
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2. 액화석유가스용 콕의 내열성능의 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 콕을 연 상태로 (40±2)℃에서 각각 30분간 방치한후 지체 없이 기밀시험을 실시하여 누출이 없고 회전력은 0.588N·m 이하인 것으로 한다.
  2. 콕을 연 상태로 (40±2)℃에서 각각 60분간 방치한 후 지체 없이 기밀시험을 실시하여 누출이 없고 회전력은 0.688N·m 이하인 것으로 한다.
  3. 콕을 연 상태로 (60±2)℃에서 각각 30분간 방치한 후 지체 없이 기밀시험을 실시하여 누출이 없고 회전력은 0.588N·m 이하인 것으로 한다.
  4. 콕을 연 상태로 (60±2)℃에서 각각 60분간 방치한 후 지체 없이 기밀시험을 실시하여 누출이 없고 회전력은 0.688N·m 이하인 것으로 한다.
(정답률: 72%)
  • 액화석유가스용 콕의 내열성능 기준은 콕을 연 상태로 $(60 \pm 2) \text{℃}$에서 각각 30분간 방치한 후, 즉시 기밀시험을 하여 누출이 없어야 하며 회전력이 $0.588 \text{N}\cdot\text{m}$이하인 것을 정답으로 합니다.
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3. 기체의 압력(P)이 감소하여 압력(P)이 0인 한계상황에서 기체 분자의 상태는 어떻게 되는가?

  1. 분자들은 점점 더 넓게 분산된다.
  2. 분자들은 점점 더 조밀하게 응집된다.
  3. 분자들은 아무런 영향을 받지 않는다.
  4. 분자들은 분산과 응집의 균형을 유지한다.
(정답률: 91%)
  • 기체의 압력이 감소하면 분자 간의 응집력이 약해지기 때문에, 압력이 $0$인 한계 상황에 도달할수록 분자들은 점점 더 넓게 분산됩니다.
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4. 다음 [그림]은 정압기의 정상상태에서 유량과 2차 압력과의 관계를 나타낸 것이다. A, B, C 에 해당되는 용어를 순서대로 옳게 나타낸 것은?

  1. A : Lock up B : Off set C : Shift
  2. A : Off set B : Lock up C : Shift
  3. A : Shift B : Off set C : Lock up
  4. A : Shift B : Lock up C : Off set
(정답률: 87%)
  • 정압기의 유량-압력 특성 곡선에서 각 지점의 정의를 묻는 문제입니다.
    A는 유량이 0일 때의 압력인 Lock up, B는 설정 압력과 실제 압력의 차이인 Off set, C는 유량 변화에 따른 압력 강하 정도를 나타내는 Shift를 의미합니다.
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5. 용기에 의한 가스운반의 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 적재함에는 리프트를 설치하여야 하며, 적재할 충전용기 최대 높이의 2/3이상까지 적재함을 보강하여야 한다.
  2. 운행 중에는 직사광선을 받으므로 충전용기 등이 40℃ 이하가 되도록 온도의 상승을 방지하는 조치를 하여야 한다.
  3. 충전용기를 용기보관소로 운반할 때는 사람이 직접운반하되, 이 때 용기의 중간 부분을 이용하여 운반한다.
  4. 충전용기 등을 적재한 차량은 제1종 보호시설에서 15m 이상 떨어진 안전한 장소에 주정차 하여야 한다.
(정답률: 91%)
  • 충전용기를 운반할 때는 안전을 위해 사람이 직접 운반하기보다 손수레를 사용해야 하며, 직접 운반 시에는 용기의 중간 부분이 아닌 밑부분을 이용하여 운반하는 것이 올바른 기준입니다.
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6. 암모니아를 사용하는 공장에서 저장능력 25톤의 저장탱크를 지상에 설치하고자 한다. 저장설비 외면으로 부터 사업소 외의 주택까지 몇 미터 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가? (단, A 공장의 지역은 전용공업지역이 아님)

  1. 7m
  2. 10m
  3. 14m
  4. 16m
(정답률: 55%)
  • KOSHA Guide 및 관련 법령에 따라 암모니아 저장탱크의 저장능력이 20톤 이상 50톤 미만이고 전용공업지역이 아닌 경우, 저장설비 외면으로부터 사업소 외의 주택까지 최소 16m 이상의 안전거리를 유지해야 합니다.
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7. 고압가스냉동제조시설의 검사기준 중 내압 및 기밀시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내압시험은 설계압력의 1.5배 이상의 압력으로 한다.
  2. 내압시험에 사용하는 압력계는 문자판의 크기가 75mm 이상으로서 그 최고눈금은 내압시험압력의 1.5배 이상 2배 이하로 한다.
  3. 기밀시험압력은 상용압력 이상의 압력으로 한다.
  4. 시험할 부분의 용적이 5m3 인 것의 기밀시험의 유지시간은 480분이다.
(정답률: 77%)
  • 고압가스냉동제조시설의 기밀시험압력은 상용압력이 아니라 설계압력 이상의 압력으로 실시해야 합니다.
    오답 노트
    기밀시험압력은 상용압력 이상의 압력으로 한다: 설계압력 이상으로 해야 합니다.
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8. 다음 중 100kPa과 같은 압력은?

  1. 1 atm
  2. 1 bar
  3. 1 kg/cm2
  4. 100 N/cm2
(정답률: 69%)
  • 압력 단위 환산 시 $1\text{ bar}$는 정확히 $100\text{ kPa}$와 동일한 압력입니다.
    오답 노트
    1 atm: 약 $101.325\text{ kPa}$이므로 다릅니다.
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9. 소형용접기에의 액화석유가스 충전의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제조 후 10년이 경과하지 않은 용접용기인 것이어야 한다.
  2. 캔밸브는 부착한지 3년이 경과하지 않아야 하며, 부착연월이 각인되어 있는 것이어야 한다.
  3. 소형용접용기의 상태가 관련법에서 정하고 있는 4급에 해당하는 찍힌흠, 부식, 우그러짐 및 화염에 의한 흠이 없는 것 이어야 한다.
  4. 충전사업자는 소형용접용기의 표시사항을 확인하고 표시사항이 훼손된 것은 다시 표시한다.
(정답률: 84%)
  • 소형용접용기의 캔밸브 부착 기준은 부착한 지 2년이 경과하지 않아야 하며, 부착연월이 각인되어 있어야 합니다.
    오답 노트
    캔밸브는 부착한지 3년이 경과하지 않아야 하며, 부착연월이 각인되어 있는 것이어야 한다: 3년이 아니라 2년이 기준입니다.
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10. 고압가스 취급 장치로부터 미량의 가스가 누출되는 것을 검지하기 위하여 시험지를 사용한다. 검지가스에 대한 시험지 종류와 반응색이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 아세틸린 - 염화제1구리착염지 - 적색
  2. 포스겐 - 연당지 - 흑색
  3. 암모니아 - KI전분지 - 적색
  4. 일산화탄소 - 초산벤지딘지 - 청색
(정답률: 90%)
  • 아세틸렌 가스는 염화제1구리착염지와 반응하여 적색으로 변색되므로 누출 검지에 사용할 수 있습니다.
    오답 노트
    포스겐: 연당지는 흑색이 아닌 황색으로 변함
    암모니아: KI전분지는 일산화질소 검지용이며 암모니아는 적색 리트머스지를 청색으로 변화시
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11. 다음 중 용기부속품의 기호표시로 틀린 것은?

  1. AG : 아세틸렌가스를 충전하는 용기의 부속품
  2. PG : 압축가스를 충전하는 용기의 부속품
  3. LT : 초저온용기 및 저온용기의 부속품
  4. LG : 액화석유가스를 충전하는 용기의 부속품
(정답률: 88%)
  • 용기부속품 기호에서 LG는 액화석유가스(LPG)가 아닌, 액화석유가스 외의 액화가스용기 부속품을 의미합니다.
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12. 다음 중 자유도가 가장 작은 것은?

  1. 승화곡선
  2. 증발곡선
  3. 삼중점
  4. 용융곡선
(정답률: 91%)
  • 깁스의 상규칙($F = C - P + 2$)에 따라, 성분이 하나인 물질의 삼중점은 세 개의 상(고체, 액체, 기체)이 공존하는 지점으로 자유도가 $0$이 되어 가장 작습니다.
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13. 암모니아의 물리적 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 쉽게 액화한다.
  2. 증발잠열이 크다.
  3. 자극성의 냄새가 난다.
  4. 물에 녹지 않는다.
(정답률: 88%)
  • 암모니아는 상온, 상압에서 물 1cc에 대하여 약 800cc가 용해될 정도로 물에 매우 잘 녹는 성질을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    물에 녹지 않는다: 암모니아는 수용성이 매우 강함
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14. 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(助燃性)이 있다.
  3. 질소는 안정한 가스로서 불활성 가스라고도 하는데 고온하에서도 금속과 화합하지 않는다.
  4. 일산화탄소는 독성가스이고, 또한 가연성가스이다.
(정답률: 90%)
  • 질소는 상온에서 매우 안정적인 불활성 가스이지만, 매우 높은 고온 상태에서는 리튬($Li$), 마그네슘($Mg$) 등의 특정 금속과 반응하여 질화물을 형성할 수 있습니다. 따라서 고온하에서도 금속과 화합하지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.
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15. 다음 가스 중 폭발 위험도가 가장 큰 물질은?

  1. CO
  2. NH3
  3. C2H4O
  4. H2
(정답률: 81%)
  • 폭발 위험도는 연소 범위(폭발 범위)가 넓을수록 커집니다. 각 가스의 연소 범위를 비교하면 에틸렌옥사이드($C_{2}H_{4}O$)가 $3\sim 80\%$로 가장 넓은 범위를 가지므로 폭발 위험도가 가장 큽니다.
    오답 노트
    일산화탄소($CO$): $12.5\sim 74\%$ 암모니아($NH_{3}$): $15\sim 28\%$ 수소($H_{2}$): $4\sim 75\%$
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16. 재해용 약제로서 가성소다(NaOH)나 탄산소다(Na2CO3)의 수용액을 사용할 수 없는 것은?

  1. 염소(Cl2)
  2. 아황산가스(SO2)
  3. 황화수소(H2S)
  4. 암모니아(NH3)
(정답률: 75%)
  • 가성소다($NaOH$)나 탄산소다($Na_{2}CO_{3}$)는 알칼리성 수용액으로, 산성 가스를 중화하여 제거하는 데 사용합니다. 하지만 암모니아($NH_{3}$)는 그 자체로 염기성(알칼리성) 물질이므로, 같은 성질의 알칼리성 수용액으로는 중화 제거가 불가능합니다.
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17. 암모니아 제조법 중 haber-bosch 법은 수소와 질소를 혼합하여 몇 도의 온도와 몇 기압의 압력으로 합성시키며 촉매는 무엇을 사용하는가?

  1. 400~500℃, 300atm, Fe, Al2O3
  2. 150~300℃, 10atm, 백금
  3. 1000℃, 800atm, NaCl
  4. 150~200℃, 450atm, 알루미늄과 은
(정답률: 83%)
  • Haber-Bosch법은 고온, 고압 조건에서 철(Fe) 촉매와 산화알루미늄($$\text{Al}_2\text{O}_3$$) 조촉매를 사용하여 질소와 수소를 합성해 암모니아를 제조하는 공정입니다. 따라서 400~500℃, 300atm, Fe, $\text{Al}_2\text{O}_3$ 조건이 정답입니다.
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18. 비중이 1 인 물과 비중이 13.6 인 수은으로 구성된 U자형 마노미터의 압력차가 0.2기압일 때 마노미터에서 수은의 높이차는 약 몇 cm 인가?

  1. 13
  2. 16
  3. 19
  4. 22
(정답률: 52%)
  • 마노미터의 압력차는 액체 기둥의 높이와 밀도 차이에 의해 결정됩니다. 수은의 비중을 이용하여 높이차를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$h = \frac{\Delta P}{S \cdot \rho_{water} \cdot g}$$ (또는 $\Delta P = S \cdot \rho_{water} \cdot g \cdot h$)
    ② [숫자 대입] $$h = \frac{0.2 \times 101325}{13.6 \times 1000 \times 9.8}$$
    ③ [최종 결과] $$h = 15.2 \text{ cm}$$ (약 16 cm)
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19. 용기에 의한 가스의 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충전용기는 자전거나 오토바이로 적재하여 운반하지 아니한다.
  2. 독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일차량 적재함에 운반하지 아니한다.
  3. 밸브가 돌출한 충전용기는 고정식프로텍터나 캡을 부착시켜 밸브의 손상을 방지하는 조치를 한다.
  4. 충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 경우에는 시, 도지사의 허가를 받는다.
(정답률: 93%)
  • 충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반하는 것은 허가 여부와 상관없이 원칙적으로 금지되는 위험 행위입니다.
    오답 노트
    자전거나 오토바이 적재 운반: 금지 사항임
    독성가스 중 가연성/조연성 혼합 적재: 금지 사항임
    밸브 손상 방지 조치: 프로텍터나 캡 부착 필수
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20. 순수한 수소와 질소를 고온, 고압에서 다음의 반응에 의해 암모니아를 제조한다. 반응기에서의 수소의 전화율은 10%이고, 수소는 30kmol/s, 질소는 20kmol/s로 도입될 때 반응기에서의 배출되는 질소의 양은 몇 kmol/s 인가?

  1. 3
  2. 19
  3. 27
  4. 37
(정답률: 71%)
  • 수소의 전화율을 통해 반응한 수소의 양을 구하고, 화학 양론 계수($$3H_{2} + N_{2} \rightarrow 2NH_{3}$$)를 이용하여 반응한 질소의 양을 계산한 뒤 초기 질소 양에서 차감합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{반응한 } N_{2} = \text{반응한 } H_{2} \times \frac{1}{3}$$
    ② [숫자 대입] $$\text{배출 } N_{2} = 20 - (30 \times 0.1 \times \frac{1}{3})$$
    ③ [최종 결과] $$\text{배출 } N_{2} = 19$$
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2과목: 임의 구분

21. 가연성가스 저온저장탱크에서 내부의 압력이 외부의 압력보다 낮아져 저장탱크가 파괴되는 것을 방지하기 위한 조치로서 적당하지 않은 것은?

  1. 압력계를 설치한다.
  2. 압력경보설비를 설치한다.
  3. 진공안전밸브를 설치한다.
  4. 압력방출밸브를 설치한다.
(정답률: 85%)
  • 저장탱크 내부 압력이 외부보다 낮아져 발생하는 진공 상태에 의한 파괴를 막기 위해서는 내부로 가스를 유입시키는 진공안전밸브나 압력 감시 설비가 필요합니다.
    오답 노트
    압력방출밸브: 내부 압력이 외부보다 높을 때 압력을 낮추는 장치이므로 진공 방지용으로는 부적절함
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22. 다음 [보기]에서 설명하는 신축이음 방법은?

  1. 슬리브형
  2. 벨로우즈형
  3. 루프형
  4. 스위블형
(정답률: 82%)
  • 신축량이 크고 직선으로 이음하여 설치 공간이 적게 필요하며, 배관 곡선부에서 비틀림이 발생할 수 있고 패킹재 마모 가능성이 있는 특징은 슬리브형 신축이음의 전형적인 특성입니다.
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23. 다음 중 액상의 액화석유가스가 통하는 배관에 사용할 수 있는 재료는?

  1. KS D 3507
  2. KS D 3562
  3. KS D 3583
  4. KS D 4301
(정답률: 69%)
  • 액상의 액화석유가스(LPG)가 통하는 배관에는 저온 충격에 강하고 기밀성이 확보된 KS D 3562 규격의 재료를 사용해야 합니다.
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24. 비가역단열변화에서 엔트로피 변화는 어떻게 되는가?

  1. 변화는 가역 및 비가역과 무관하다.
  2. 변화가 없다.
  3. 감소한다.
  4. 반드시 증가한다.
(정답률: 62%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 고립계에서 비가역 변화가 일어날 때 엔트로피는 항상 증가하는 방향으로 진행됩니다.
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25. 질소의 용도로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 암모니아 합성원료
  2. 냉매
  3. 개미산 제조
  4. 치환용 가스
(정답률: 88%)
  • 질소는 암모니아 합성, 냉매, 치환용 가스로 널리 사용되지만, 개미산 제조에는 일산화탄소(CO)가 사용됩니다.
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26. 1몰의 CO2 가 321K에서 1.32L 를 차지할 때의 압력은? (단, 이산화탄소는 반데르발스 식에 따른다고 할 때 상수 a=3.60L2·atm/mol2, b=0.0482L/mol 이고, 기체상수 R=0.082atm·L/K·mol 이다.)

  1. 18.63atm
  2. 26.60atm
  3. 35.94atm
  4. 42.78atm
(정답률: 45%)
  • 반데르발스 상태 방정식을 이용하여 실제 기체의 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$( P + \frac{a}{V^{2}} ) (V - b) = RT$$
    ② [숫자 대입] $$( P + \frac{3.60}{1.32^{2}} ) (1.32 - 0.0482) = 0.082 \times 321$$
    ③ [최종 결과] $$P = 18.63 \text{ atm}$$
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27. 가스엔진구동열펌프(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: 83%)
  • 가스엔진구동열펌프(GHP)는 가스엔진을 동력원으로 사용하여 외기온도 변화에 따른 성능 영향이 적은 것이 특징입니다.
    오답 노트
    구조가 복잡하고 유지관리가 어렵다: GHP의 일반적인 특성으로 옳은 설명입니다.
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28. 도시가스배관 지하매설의 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연약지반에 설치하는 배관은 잔자갈기초 또는 단단한 기초공사 등으로 지반침하를 방지하는 조치를 한다.
  2. 배관의 기울기는 도로의 기울기에 따르고 도로가 평탄한 경우에는 1/1000~1/5000정도의 기울기로 설치한다.
  3. 기초재료와 침상재료를 포설한 후 다짐작업을 하고, 그 이후 되메움 공정에서는 배관상단으로부터 30cm 높이로 되메움 재료를 포설한 후마다 다짐작업을 한다.
  4. PE배관의 매몰설치 시 곡율허용반경은 외경의 50배 이상으로 한다.
(정답률: 63%)
  • 도시가스배관 지하매설 시 기초재료와 침상재료 포설 후 다짐을 실시하며, 되메움 공정에서는 배관 상단으로부터 $30\text{cm}$ 높이마다 재료를 포설하고 다짐작업을 수행하는 것이 올바른 기준입니다.
    오답 노트
    - 연약지반에 설치하는 배관: 잔자갈기초가 아닌 모래기초 등을 사용하여 지반침하를 방지해야 합니다.
    - 배관의 기울기: 도로가 평탄한 경우 $1/500 \sim 1/1000$ 정도의 기울기로 설치해야 합니다.
    - PE배관 곡율허용반경: 외경의 $50$배가 아닌 $20$배 이상으로 해야 합니다.
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29. LP가스의 일반적인 연소 특성이 아닌 것은?

  1. 발열양이 크다.
  2. 연소속도가 느리다.
  3. 착화온도가 낮다.
  4. 폭발범위가 좁다.
(정답률: 74%)
  • LP가스는 발열량이 크고 연소속도가 빠르며 폭발범위가 좁은 특성을 가지나, 착화온도는 높습니다.
    오답 노트
    착화온도가 낮다: LP가스는 착화온도가 높습니다.
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30. 소형저장탱크는 LPG를 저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 탱크로서 저장능력이 몇 톤 미만인 탱크를 말하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 72%)
  • LPG 저장탱크의 구분 기준에 따라, 저장능력이 $3\text{톤}$ 미만인 탱크를 소형저장탱크라고 정의합니다.
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31. 배관이 막히거나 고장이 생겼을 때 쉽게 수리할수 있게 하기 위하여 사용하는 배관 부속은?

  1. 티이
  2. 소켓
  3. 엘보
  4. 유니온
(정답률: 84%)
  • 유니온은 배관 중간에 설치하여 배관을 분리하거나 연결할 수 있게 함으로써, 배관이 막히거나 고장이 났을 때 전체 배관을 뜯지 않고도 쉽게 수리할 수 있도록 돕는 부속입니다.
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32. 다음[그림]과 같이 동판이 2개의 강판사이에 납땜되어 있어 한 물체처럼 변형한다. 이것을 가열하면 동판과 강판에는 각각 어떠한 응력이 생기는가?

  1. 동판 : 압축응력, 강판 : 인장응력
  2. 동판 : 인장응력, 강판 : 압축응력
  3. 동판 : 인장응력, 강판 : 인장응력
  4. 동판 : 압축응력, 강판 : 압축응력
(정답률: 75%)
  • 가열 시 재료의 선팽창 계수 차이에 의해 발생하며, 동(Cu)의 선팽창 계수가 강(Steel)보다 크기 때문에 동판이 더 많이 늘어나려고 합니다.
    하지만 강판이 동판의 팽창을 억제하므로, 동판은 원래 늘어나야 할 길이보다 덜 늘어나게 되어 압축응력이 발생하고, 반대로 강판은 동판에 의해 강제로 끌려가게 되어 인장응력이 발생합니다.
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33. 의료용 가스의 종류에 따른 도색의 구분으로 옳은 것은?

  1. 헬륨 - 회색
  2. 질소 - 흑색
  3. 에틸렌 - 백색
  4. 싸이크로프로판 - 갈색
(정답률: 75%)
  • 의료용 가스의 용기 도색 기준에 따라 질소는 흑색으로 구분하는 것이 옳습니다.
    오답 노트
    헬륨: 갈색
    에틸렌: 자색
    싸이크로프로판: 주황색
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34. 가스발생기 및 가스홀더는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지의 안전거리가 최고사용압력이 고압인 것은 몇 m 이상이 되어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 67%)
  • 가스발생기 및 가스홀더의 사업장 경계까지의 안전거리는 최고사용압력에 따라 구분됩니다.
    오답 노트
    저압: $5m$ 중압: $10m$ 고압: $20m$
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35. 일산화탄소를 저장하는 탱크에 사용이 불가능한 재료는?

  1. Ni-Cr강
  2. 스테인리스강
  3. 구리
  4. 철 및 니켈
(정답률: 70%)
  • 일산화탄소($CO$)는 철($Fe$)이나 니켈($Ni$)과 반응하여 각각 철카르보닐($Fe(CO)_{5}$)과 니켈카르보닐($Ni(CO)_{4}$)이라는 금속카보닐 화합물을 생성하므로 저장 탱크 재료로 사용할 수 없습니다.
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36. 가스보일러 설치기준에 따라 반밀폐식 가스보일러의 공동배기방식에 대한 기준 중 틀린 것은?

  1. 공동배기구의 정상부에서 최상층 보일러의 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 5m일 경우 공동배기구에 연결시킬 수 있다.
  2. 공동배기구 유효단면적 계산식(A=Q×0.6×K×F+P)에서 P는 배기통의 수평투영면적(mm2)을 의미한다.
  3. 공동배기구는 굴곡 없이 수직으로 설치하여야 한다.
  4. 공동배기구는 화재에 의한 피해확산 방지를 위하여 방화 댐퍼(Damper)를 설치하여야 한다.
(정답률: 86%)
  • 반밀폐식 가스보일러의 공동배기방식 기준에서 공동배기구는 배기가스의 원활한 배출을 위해 설치하며, 방화 댐퍼(Damper)를 설치하는 기준은 해당 규정에 포함되지 않습니다.
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37. 내경이 10 cm 인 액체 수송용 파이프 속에 구경이 5cm 인 오리피스 미터가 설치되어 있고 이 오리피스에 부착된 수은 마노미터의 눈금차가 12cm 이다. 만일 5cm 오리피스 대신에 구경이 2.5cm 인 오리피스 미터를 설치했다면 수은 마노미터의 눈금차는 약 몇 cm 가 되겠는가?

  1. 172
  2. 182
  3. 192
  4. 202
(정답률: 67%)
  • 오리피스 미터의 압력강하(마노미터 눈금차)는 오리피스 구경의 제곱에 반비례하는 관계를 가집니다. 즉, 구경이 $1/2$로 줄어들면 압력강하는 $2^2 = 4$배 증가하게 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta h_2 = \Delta h_1 \times (\frac{d_1}{d_2})^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta h_2 = 12 \times (\frac{5}{2.5})^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta h_2 = 192$$
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38. 다음 폭굉(detonation)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 폭굉속도는 보통 연소속도의 20배 정도이다.
  2. 폭굉속도는 가스인 경우에는 1000m/s 이하이다.
  3. 폭굉속도가 클수록 반사에 의한 충격효과는 감소한다.
  4. 일반적으로 혼합가스의 폭굉범위는 폭발범위보다 좁다.
(정답률: 83%)
  • 폭굉(detonation)은 충격파를 동반한 초음속 연소 현상으로, 일반적으로 가연성 가스의 폭굉 범위는 단순 연소인 폭발 범위보다 훨씬 좁게 형성되는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    폭굉속도: 연소속도보다 훨씬 빠르며 가스의 경우 보통 $1000\text{m/s}$이상입니다. 또한 폭굉속도가 클수록 충격효과는 더욱 증가합니다.
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39. 액화석유가스 소형저장탱크를 설치할 경우 안전거리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충전질량이 2500kg 인 소형저장탱크의 가스충전구로부터 토지경계선에 대한 수평거리는 5.5m 이상이어야 한다.
  2. 충전질량이 1000kg 이상 2000kg 미만인 소형저장탱크의 탱크간 거리는 0.5m 이상이어야 한다.
  3. 충전질량이 2500kg 인 소형저장탱크의 가스충전구로부터 건축물개구부에 대한 거리는 3.5m 이상이어야한다.
  4. 충전질량이 1000kg 미만인 소형저장탱크의 가스충전구로부터 토지경계선에 대한 수평거리는 1.0m 이상 이어야 한다.
(정답률: 61%)
  • 액화석유가스 소형저장탱크의 안전거리는 충전질량에 따라 법적으로 규정되어 있습니다. 충전질량이 $1000\text{kg}$ 미만인 경우 가스충전구로부터 토지경계선까지의 수평거리는 $2.0\text{m}$이상이어야 하므로 $1.0\text{m}$이상이라는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트
    충전질량 $2500\text{kg}$ 시 토지경계선 $5.5\text{m}$이상, 건축물개구부 $3.5\text{m}$이상, $1000\text{kg}$이상 $2000\text{kg}$ 미만 시 탱크 간 거리 $0.5\text{m}$이상은 모두 옳은 기준입니다.
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40. 정압기의 구조에 따른 분류 중 일반 소비기기용이나 지구정압기에 널리 사용되고 사용 압력은 중압용이며, 구조와 기능이 우수하고 정특성은 좋지만, 안전성이 부족하고 크기가 대형인 정압기는?

  1. 레이놀즈(Reynolds)식 정압기
  2. 피셔(Fisher)식 정압기
  3. Axial Flow Valve(AFV)식 정압기
  4. 루트(Roots)식 정압기
(정답률: 77%)
  • 레이놀즈(Reynolds)식 정압기는 일반 소비기기용이나 지구정압기에 널리 쓰이며, 정특성이 좋고 구조와 기능이 우수하지만 안전성이 부족하고 크기가 대형인 것이 특징입니다.
    오답 노트
    피셔(Fisher)식: 로딩형으로 정·동특성이 모두 양호하며 비교적 콤팩트함
    Axial Flow Valve(AFV)식: 변칙 언로딩형으로 극히 콤팩트하며 고차압일수록 특성이 양호함
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3과목: 임의 구분

41. 고압가스안전관리법령에서 정한 고압가스의 범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 상용의 온도에서 게이지 압력이 0MPa이 되는 압축가스
  2. 섭씨 35℃의 온도에서 게이지 압력이 0Pa 을 초과하는 아세틸렌 가스
  3. 상용의 온도에서 게이지 압력이 0.2 MPa 이상이 되는 액화가스
  4. 섭씨 15℃의 온도에서 게이지 압력이 0.2MPa을 초과하는 액화가스 중 액화시안화수소
(정답률: 78%)
  • 고압가스안전관리법령상 고압가스의 정의를 묻는 문제입니다. 액화가스의 경우 상용의 온도에서 게이지 압력이 $0.2\text{ MPa}$이상이 되는 것을 고압가스로 규정합니다.
    오답 노트
    압축가스: 게이지 압력이 $1\text{ MPa}$이상이어야 함
    아세틸렌 가스: 게이지 압력이 $0\text{ Pa}$을 초과하면 고압가스임 (단, 보기의 온도 조건과 무관하게 압력 기준 확인 필요)
    액화시안화수소: $0\text{ Pa}$을 초과하는 경우 고압가스로 분류됨
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42. 이상기체가 갖추어야 할 성질에 대한 설명으로 가장 올바른 것은?

  1. 보일-샤를의 법칙이 완전하게 적용된다고 여겨지는 가상의 기체로서 고온, 저압상태에서 분자상호간의 작용이 전혀 없는 상태
  2. 보일-샤를의 법칙이 완전하게 적용된다고 여겨지는 가상의 기체로서 저온, 고압상태에서 분자상호간의 작용이 전혀 없는 상태
  3. 보일-샤를의 법칙이 완전하게 적용된다고 여겨지는 가상의 기체로서 고온, 저압상태에서 분자상호간의 작용이 무한히 큰 상태
  4. 보일-샤를의 법칙이 완전하게 적용된다고 여겨지는 가상의 기체로서 저온, 고온상태에서 분자상호간의 작용이 무한히 큰 상태
(정답률: 73%)
  • 이상기체(Ideal Gas)의 정의를 묻는 문제입니다. 이상기체는 분자 간의 상호작용이 전혀 없다고 가정하며, 실제 기체는 고온·저압 상태일 때 이상기체의 성질에 가장 가깝게 행동합니다.
    오답 노트
    저온, 고압상태: 분자 간 인력과 반발력이 커져 이상기체에서 멀어짐
    분자상호간의 작용이 무한히 큰 상태: 이상기체의 기본 전제(상호작용 없음)에 위배됨
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43. 질소 1.36kg이 압력 600kPa하에서 팽창하여 체적이 0.01m3 증가하였다. 팽창과정에서 20kJ의 열이 공급되었고, 최종 온도가 93℃ 이었다면 초기 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 정적비열은 0.74kJ/kg·℃ 이다.)

  1. 59
  2. 69
  3. 79
  4. 89
(정답률: 62%)
  • 열역학 제1법칙(에너지 보존 법칙)을 이용하여 초기 온도를 구하는 문제입니다. 공급된 열량은 내부 에너지 변화량과 외부로 한 일의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $$Q = m C_v (T_2 - T_1) + P \Delta V$$
    ② [숫자 대입] $$20 = 1.36 \times 0.74 \times (93 - T_1) + (600 \times 0.01) / 1$$
    ③ [최종 결과] $$T_1 = 79$$
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44. 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 소요 능력이 일반적으로 감소되고, 압축효율도 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: 78%)
  • 다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적은 압축 효율을 높이고 기계적 손상을 방지하는 것입니다.
    흡입 시에 가스에 주어진 열을 줄이는 것은 맞으나, 이는 흡입 효율을 '높이기' 위한 것이지 '적게' 하기 위한 것이 아니므로 틀린 설명입니다.
    오답 노트
    단위 능력당 소요 능력 감소 및 압축 효율 향상: 냉각의 주요 목적임
    피스톤 링 탄소화물 방지: 윤활 유지 및 마모 방지를 위한 냉각 목적임
    밸브 및 스프링 수명 연장: 열 제거를 통한 부품 보호 목적임
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45. 외기온도가 20℃ 일 때 표면온도 70℃ 인 관표면에서의 복사에 의한 열전달율은 약 몇 kcal/m2·h·k 인가? (단, 복사율은 0.8 이다.)

  1. 0.2
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 44%)
  • 복사 열전달 계수를 구하는 문제입니다. 표면 온도와 외기 온도의 차이가 작을 때, 복사 열전달율은 스테판-볼츠만 법칙의 선형 근사식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$h = 4 \sigma \epsilon T_1 T_2$$ (또는 $\epsilon \sigma (T_1^4 - T_2^4) / (T_1 - T_2)$)
    ② [숫자 대입] $$h = 0.8 \times 5.67 \times 10^{-8} \times \frac{(70+273.15)^4 - (20+273.15)^4}{(70-20) \times 1.73}$$ (단위 환산 포함)
    ③ [최종 결과] $$h = 5$$
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46. 일명 패클리스(packless) 이음재라고도 하며 재료로서 인청동제 또는 스테인리스제를 사용하고 구조상 고압용 신축이음 방법으로는 적합하지 않은 것은?

  1. 상온스프링
  2. U형 밴드
  3. 벨로우즈이음
  4. 원형밴드
(정답률: 78%)
  • 벨로우즈이음은 기밀성이 뛰어나고 누설이 없는 패클리스(packless) 구조의 대표적인 신축이음 방법으로, 고압용 신축이음으로 매우 적합한 방식입니다.
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47. 다음 중 고압가스 제조허가의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 고압가스 특정제조
  2. 고압가스 일반제조
  3. 냉동제조
  4. 가스용품제조
(정답률: 78%)
  • 고압가스 제조허가의 종류에는 일반제조, 특정제조, 충전, 냉동제조가 포함됩니다. 가스용품제조는 제조허가 종류에 해당하지 않습니다.
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48. 이상기체의 폴리트로픽(polytropic)변화에서 P, v, T 관계를 틀리게 표현한 것은? (단, n은 폴리트로픽지수를 나타낸다.)

(정답률: 61%)
  • 이상기체의 폴리트로픽 변화에서 온도($T$)와 압력($P$)의 관계식은 $$T P^{\frac{1-n}{n}} = C$$ 또는 $$T_{1} P_{1}^{\frac{1-n}{n}} = T_{2} P_{2}^{\frac{1-n}{n}}$$ 형태로 표현되어야 합니다. 따라서 $\text{TP}^{n-1} = C$라고 표현한 는 잘못된 관계식입니다.
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49. 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 약 16이다.
(정답률: 78%)
  • 산소($O_{2}$)의 비점은 약 $-183^{\circ}C$가 맞습니다.
    오답 노트
    임계압력: 약 $50.1\text{ atm}$ 임계온도: 약 $-118.4^{\circ}C$ 분자량: 약 $32$
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50. 고압가스 장치에 사용되는 압력계 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?

  1. 링밸런스식 압력계
  2. 부르돈관식 압력계
  3. 벨로우즈 압력계
  4. 다이어프램식 압력계
(정답률: 76%)
  • 링밸런스식 압력계는 액체 기둥의 높이 차이를 이용하는 액주식 압력계이며, 부르돈관, 벨로우즈, 다이어프램 방식은 모두 금속의 탄성 변형을 이용하는 탄성식 압력계입니다.
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51. 가스제조소에서 정제된 가스를 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하며, 제조량과 수요량을 조절하는 것은?

  1. 정압기
  2. 압송기
  3. 배송기
  4. 가스홀더
(정답률: 89%)
  • 가스홀더는 정제된 가스를 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하고, 제조량과 수요량의 차이를 조절하는 저장 설비입니다.
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52. 에탄 1mol을 완전연소시켰을 때 발열량(Q)는 몇 kcal/mol인가? (단, CO2(g), H2O(g), C2H6(g)의 생성열은 1mol 당 각 각 94.1kcal, 57.8kcal, 20.2kcal 이다.)

  1. 214.4
  2. 259.4
  3. 301.4
  4. 341.4
(정답률: 59%)
  • 반응물의 생성열 합과 생성물의 생성열 합의 차이를 통해 완전연소 시의 발열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \sum H_{product} - \sum H_{reactant}$$
    ② [숫자 대입] $$Q = (2 \times 94.1 + 3 \times 57.8) - (1 \times 20.2)$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 341.4$$
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53. A+B → C+D의 반응에 대한 에너지 분포를 그림과 같이 나타냈다. 그림의 설명 중 틀린 것은?

  1. x는 반응계의 에너지이다.
  2. 발열반응이다.
  3. y는 활성화 에너지이다.
  4. 엔트로피가 감소하는 반응이다.
(정답률: 79%)
  • 제시된 그래프에서 반응물($A+B$)보다 생성물($C+D$)의 에너지 준위가 낮으므로 에너지를 방출하는 발열반응이며, 일반적으로 발열반응은 엔트로피가 증가하는 경향을 보입니다.
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54. 스크류 압축기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 무급유식 또는 급유식 방식의 용적형이다.
  2. 흡입, 압축, 토출의 3행정을 갖는다.
  3. 효율이 아주 높고, 용량조정이 쉽다.
  4. 기체에서 맥동이 적고 연속적으로 압축한다.
(정답률: 85%)
  • 스크류 압축기는 회전식 압축기의 일종으로, 구조적 특성상 효율이 낮고 용량 조절이 어렵다는 단점이 있습니다.
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55. 관리도에서 측정한 값을 차례로 타점했을 때 점이 순차적으로 상승하거나 하강하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 연(run)
  2. 주기(cycle)
  3. 경향(trend)
  4. 산포(dispersion)
(정답률: 83%)
  • 관리도에서 점들이 순차적으로 계속 상승하거나 하강하는 패턴을 경향(trend)이라고 합니다.
    오답 노트
    연(run): 동일한 부류에 속하는 연속된 점
    주기(cycle): 같은 현상이 되풀이되는 기간
    산포(dispersion): 자료가 퍼져 있는 정도
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56. 어떤 측정법으로 동일 시료를 무한회 측정하였을때 데이터 분포의 평균치와 참값과의 차를 무엇이라 하는가?

  1. 재현성
  2. 안정성
  3. 반복성
  4. 정확성
(정답률: 90%)
  • 측정값의 평균치와 참값 사이의 차이는 측정의 '정확성(Accuracy)'을 나타내는 지표입니다.
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57. 컨베이어 작업과 같이 단조로운 작업은 작업자에게 무력감과 구속감을 주고 생산량에 대한 책임감을 저하시키는 등 폐단이 있다. 다음 중 이러한 단조로운 작업의 결함을 제거하기 위해 채택되는 직무설계방법으로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자율경영팀 활동을 권장한다.
  2. 하나의 연속작업시간을 길게 한다.
  3. 작업자 스스로가 직무를 설계하도록 한다.
  4. 직무확대, 직무충실화 등의 방법을 활용한다.
(정답률: 89%)
  • 단조로운 작업으로 인한 무력감과 결함을 제거하기 위해서는 작업의 단조로움을 피해야 하므로, 하나의 연속작업시간을 짧게 설정하여 지루함을 방지해야 합니다.
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58. 도수분포표를 작성하는 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 로트의 분포를 알고 싶을 때
  2. 로트의 평균치와 표준편차를 알고 싶을 때
  3. 규격과 비교하여 부적합품률을 알고 싶을 때
  4. 주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 알고 싶을 때
(정답률: 66%)
  • 도수분포표는 데이터의 분포, 평균, 표준편차 및 부적합품률을 파악하기 위해 작성합니다.
    오답 노트
    주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 알고 싶을 때: 파레토 분석(Pareto Analysis)을 통해 파악합니다.
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59. "무결점 운동"으로 불리는 것으로 미국의 항공사인 마틴사에서 시작된 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 무엇인가?

  1. ZD
  2. 6 시그마
  3. TPM
  4. ISO 9001
(정답률: 93%)
  • ZD는 Zero Defect의 약자로, 미국의 마틴사에서 시작된 '무결점 운동'을 의미하며 품질 개선을 위한 강력한 동기부여 프로그램입니다.
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60. 정상소요기간이 5일이고, 이때의 비용이 20,000원이며 특급소요기간이 3일이고, 이때의 비용이 30,000원이라면 비용구배는 얼마인가?

  1. 4,000원/일
  2. 5,000원/일
  3. 7,000원/일
  4. 10,000원/일
(정답률: 85%)
  • 비용구배는 공기 단축에 따라 추가로 발생하는 비용을 단축된 일수로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $$C = \frac{C_c - C_n}{T_n - T_c}$$
    ② [숫자 대입] $$C = \frac{30000 - 20000}{5 - 3}$$
    ③ [최종 결과] $$C = 5000$$ 원/일
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