가스기능장 필기 기출문제복원 (2012-07-22)

가스기능장
(2012-07-22 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 공기를 압축하여 냉각시키면 액체공기로 된다. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 산소가 먼저 액화된다.
  2. 질소가 먼저 액화된다.
  3. 산소와 질소가 동시에 액화된다.
  4. 산소와 질소의 액화온도 차이가 매우 크다.
(정답률: 89%)
  • 기체는 끓는점이 높을수록(액화 온도가 높을수록) 먼저 액화됩니다. 산소의 끓는점이 질소보다 높기 때문에 냉각 시 산소가 먼저 액화됩니다.
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2. 다음 [보기]의 특징을 가지는 물질은?

  1. CaC2
  2. P4S3
  3. NaOCl
  4. KH
(정답률: 95%)
  • 제시된 이미지 의 특징인 무색투명(시판품은 흑회색) 고체, 물/습기와 직접 반응, 고온에서 질소와 반응하여 석회질소를 생성하는 물질은 탄화칼슘인 $CaC_{2}$입니다.
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3. 굴착공사에 의한 도시가스배관 손상방지 기준 중 굴착 공사자가 공사 중에 시행하여야 할 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스안전 영향평가 대상 굴착공사 중 가스배관의 수직, 수평변위 및 지반침하의 우려가 있는 경우에는 가스배관변형 및 지반침하 여부를 확인한다.
  2. 가스배관 주위에서는 중장비의 배치 및 작업을 제한하여야 한다.
  3. 계절 온도변화에 따라 와이어 로프 등의 느슨해짐을 수정하고 가설구조물의 변형유무를 확인하여야 한다.
  4. 굴착공사에 의해 노출된 가스배관과 가스안전영향평가 대상범위 내의 가스배관은 주간 안전점검을 실시하고 점검표에 기록한다.
(정답률: 86%)
  • 굴착공사에 의해 노출된 가스배관 및 가스안전영향평가 대상범위 내의 가스배관은 주간 안전점검이 아니라 일일 안전점검을 실시하고 점검표에 기록해야 합니다.
    오답 노트
    변위 및 지반침하 확인: 옳은 기준
    중장비 배치 및 작업 제한: 옳은 기준
    와이어 로프 느슨해짐 수정 및 변형 확인: 옳은 기준
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4. 다음 [그림]과 같이 수직하방향의 하중 Qkg을 받고 있는 사각나사의 너트를 그림과 같은 방향의 회전력 Pkg을 주어 풀고자 한다. 필요한 힘 P를 구하는 식은? (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: 89%)
  • 나사를 풀 때 필요한 힘 $P$는 하중 $Q$와 마찰각 $\rho$, 경사각 $\alpha$의 관계에 의해 결정됩니다. 나사를 푸는 방향으로 힘을 가할 때는 마찰각에서 경사각을 뺀 값의 탄젠트 값에 비례합니다.
    $$P = Q \cdot \tan(\rho - \alpha)$$
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5. 다음 중 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항이 아닌 것은?

  1. 가스설비에 있는 내용물의 상황
  2. 비상전력 등의 준비상황
  3. 개방하는 가스설비와 다른 가스설비와의 차단상황
  4. 가스설비의 전반적인 누출 유무
(정답률: 66%)
  • 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항은 가스설비 내 내용물의 상황, 비상전력 준비상황, 전반적인 누출 유무 등을 확인하는 것입니다. 개방하는 가스설비와 다른 가스설비와의 차단상황은 사용개시 전 점검이 아닌, 설비의 정비나 수리 시 수행하는 '작업 전 점검사항'에 해당합니다.
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6. 질소의 정압 몰열용량 Cp [J/molㆍK] 가 다음과 같고 1mol의 질소를 1atm 하에서 600℃ 로부터 20℃로 냉각하였을 때 발생하는 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, R 은 이상기체상수이다.)

  1. 15.6
  2. 16.6
  3. 17.6
  4. 18.6
(정답률: 58%)
  • 정압 조건에서 냉각 시 발생하는 열량은 정압 몰열용량을 온도 범위에 대해 적분하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \int_{T_1}^{T_2} n C_p dT = n R \int_{T_1}^{T_2} (3.3 + 0.6 \times 10^{-3} T) dT$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 1 \times 8.314 \times [3.3 T + 0.3 \times 10^{-3} T^2]_{873}^{293}$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 17.6 \text{ kJ}$$
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7. 이동식 부탄연소기용 용접용기에의 액화석유가스 충전 기준으로 틀린 것은?

  1. 제조 후 15년이 지나지 않은 용접용기일 것
  2. 용기의 상태가 4급에 해당하는 흠이 없을 것
  3. 캔 밸브는 부착한지 2년이 지나지 않을 것
  4. 사용상 지장이 있는 흠, 우그러짐, 부식 등이 없을 것
(정답률: 75%)
  • 이동식 부탄연소기용 용접용기의 충전 기준에 따르면, 용기는 제조 후 10년이 지나지 않아야 합니다.
    오답 노트
    제조 후 15년이 지나지 않은 용접용기일 것: 기준은 10년임
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8. 다음 중 가스저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성하는 주된 원인이 되는 경우는?

  1. 물 전해조의 고장에 의한 산소 및 수소의 혼합 충전
  2. 잔류 산소가 있는 용기 내에 아르곤의 충전
  3. 잔류 천연가스 용기 내에 메탄의 충전
  4. 유기액체를 혼입한 용기 내에 탄산가스의 충전
(정답률: 84%)
  • 산소와 수소는 매우 반응성이 강한 가스로, 물 전해조 고장 등으로 인해 두 가스가 혼합 충전될 경우 폭발성 혼합가스가 생성되어 매우 위험합니다.
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9. Q = (U2-U1) + AW는 열역학 제 1법칙의 식이다. 다음 중 틀린 것은?

  1. A : 열의 일당량
  2. Q : 물질에 주어진 열량
  3. (U2-U1) : 내부에너지의 변화
  4. W : 물질계가 외부로 한 일
(정답률: 77%)
  • 열역학 제 1법칙 식에서 $A$는 일의 열당량을 의미합니다. 열의 일당량은 보통 $J$로 표기합니다.
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10. 용기ㆍ냉동기 또는 특정설비(이하 ‘용기 등’) 검사의 일부를 생략할 수 있는 경우는?

  1. 시험ㆍ연구개발용으로 수입하는 것
  2. 수출용으로 제조하는 것
  3. 용기 등의 제조자 또는 수입업자가 견본으로 수입하는 것
  4. 검사를 실시함으로써 용기 등에 손상을 입힐 우려가 있는 것
(정답률: 75%)
  • 법령상 용기 등의 검사를 실시함으로써 제품에 손상을 입힐 우려가 있는 경우에는 검사의 일부를 생략할 수 있도록 규정하고 있습니다.
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11. 어떤 기체 100mL를 취해서 가스분석기에서 CO2를 흡수시킨 후 남은 기체는 88mL이며, 다시 O2를 흡수시켰더니 54mL가 되었다. 여기서 다시 CO를 흡수시키니 50mL가 남았다. 잔존 기체가 질소일 때 이 시료기체 중 O2의 용적백분율(%)은?

  1. 34%
  2. 38%
  3. 46%
  4. 50%
(정답률: 64%)
  • 가스분석기에서 특정 성분을 흡수시키기 전과 후의 부피 차이가 해당 성분의 양입니다. O2의 양은 O2 흡수 전 부피에서 흡수 후 부피를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$O_{2}\% = \frac{V_{before} - V_{after}}{V_{total}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$O_{2}\% = \frac{88 - 54}{100} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$O_{2}\% = 34$$ %
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12. 다음 기체 중 금속과 결합하여 착이온을 만드는 것은?

  1. CH4
  2. CO2
  3. NH3
  4. O2
(정답률: 75%)
  • 착이온은 중심 금속 이온에 리간드가 배위 결합하여 형성됩니다. NH3는 비공유 전자쌍을 가지고 있어 금속과 결합하여 착이온을 형성하는 대표적인 리간드입니다.
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13. 온도 32℃의 외기 1,000kg/h와 온도 26℃의 환기 3,000kg/h를 혼합할 때 혼합공기의 온도는 얼마인가?

  1. 26℃
  2. 27.5℃
  3. 29.0℃
  4. 30.2℃
(정답률: 73%)
  • 두 공기의 질량과 온도를 이용하여 가중 평균 온도를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$T_{m} = \frac{m_{1}T_{1} + m_{2}T_{2}}{m_{1} + m_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$T_{m} = \frac{1000 \times 32 + 3000 \times 26}{1000 + 3000}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{m} = 27.5$$ ℃
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14. 액화석유가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 냉각살수 장치를 설치하여야 한다. 구형저장탱크에 설치하여야 하는 살수장치는?

  1. 살수관식
  2. 확산판식
  3. 노즐식
  4. 분무관식
(정답률: 83%)
  • 액화석유가스 저장탱크의 형태에 따라 냉각살수 장치의 종류가 달라지며, 구형 저장탱크에는 물을 고르게 뿌려줄 수 있는 확산판식을 설치해야 합니다.
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15. LP 가스의 일반적인 성질로서 옳지 않은 것은?

  1. 물에는 녹지 않으나, 알콜과 에테르에는 용해한다.
  2. 액체는 물보다 가볍고, 기체는 공기보다 무겁다.
  3. 기화는 용이하나, 기화하면 체적의 팽창율은 적다.
  4. 증발잠열이 커서 냉매로도 사용할 수 있다.
(정답률: 67%)
  • LP 가스는 액체 상태에서 기체 상태로 기화할 때 체적이 매우 크게 팽창하는 성질을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    용해성: 물에는 불용성, 알코올 및 에테르에는 용해되는 성질이 맞음
    비중: 액체는 물보다 가볍고 기체는 공기보다 무거운 성질이 맞음
    냉매 활용: 증발잠열이 커서 냉매로 사용 가능한 것이 맞음
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16. 아세틸렌에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌에 접촉하는 부분에 사용되는 재료 중 동또는 동 함유량이 52%를 초과하는 동합금을 사용하지 아니한다.
  2. 아세틸렌의 충전용 교체밸브는 충전하는 장소에서 격리하여 설치한다.
  3. 아세틸렌을 1.5MPa의 압력으로 압축하는 때에는 아황산가스를 희석제로 첨가한다.
  4. 아세틸렌 중의 산소용량이 전체 용량의 4% 이상인 경우에는 압축하지 아니한다.
(정답률: 64%)
  • 아세틸렌의 안전한 취급을 위해 충전용 교체밸브는 사고 시 피해를 최소화하도록 충전 장소에서 격리하여 설치해야 합니다.
    오답 노트
    동 또는 동 합금 사용 제한: 동 함유량이 $94\%$를 초과하는 경우 사용 금지
    압축 희석제: 아황산가스가 아닌 아세톤이나 DMF 사용
    산소 용량 제한: 산소 용량이 $2\%$이상인 경우 압축 금지
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17. 압축기에서 윤활의 목적이 아닌 것은?

  1. 마찰시 생기는 열을 제거한다.
  2. 소요 동력을 감소시킨다.
  3. 실린더의 벽과 피스톤의 마찰로 인한 마모를 방지한다.
  4. 기계효율을 감소시킨다.
(정답률: 87%)
  • 윤활의 목적은 마찰 감소, 마모 방지, 냉각 및 밀봉을 통해 기계의 효율을 높이고 수명을 연장하는 것입니다.
    오답 노트
    기계효율을 감소시킨다: 윤활은 마찰 손실을 줄여 기계효율을 증가시킵니다.
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18. 가스 배관의 관경을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 79%)
  • 가스 유량 $Q$는 단면적 $A$와 유속 $V$의 곱으로 나타내며, 원형 관의 단면적은 $\frac{\pi d^{2}}{4}$ 입니다. 이를 관경 $d$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \frac{\pi d^{2}}{4} \times V$$
    ② [숫자 대입] $$d^{2} = \frac{4Q}{\pi V}$$
    ③ [최종 결과] $$d = \sqrt{\frac{4Q}{\pi V}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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19. 고압가스 특정제조 시설에서 산소의 저장능력이 4만m3를 초과한 경우 제 2종 보호시설까지의 안전거리는 몇 m 이상을 유지하여야 하는가?

  1. 8
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 62%)
  • 고압가스 안전관리법 기준에 따라 산소 저장능력이 $40,000\text{m}^{3}$를 초과하는 특정제조 시설에서 제 2종 보호시설까지 유지해야 하는 안전거리는 $14\text{m}$이상입니다.
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20. 용접이음이 리벳이음과 비교한 장점이 아닌 것은?

  1. 기밀성이 좋다.
  2. 조인트 효율이 높다.
  3. 변형하기 어렵고 잔류응력을 남기지 않는다.
  4. 리벳팅과 같이 소음을 발생시키지는 않는다.
(정답률: 81%)
  • 용접이음은 리벳이음에 비해 기밀성이 좋고 효율이 높지만, 고온 가열로 인해 열변형이 발생하기 쉽고 내부에 잔류응력이 남는다는 단점이 있습니다.
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2과목: 임의 구분

21. 어떠한 변화를 과정 중에 PV/T가 일정하게 유지되는 어떤 기체가 0℃, 1atm에서 2.5m3ㆍmol-1의 체적을 가지고 있다. 이 기체의 초기조건 0℃, 1atm에서 25℃, 5atm으로 압축될 때 최종 부피는 약 몇 m3 이 되는가? (단, 절대온도는 273.15K 이다.)

  1. 0.24m3
  2. 0.55m3
  3. 0.83m3
  4. 1.10m3
(정답률: 56%)
  • 보일-샤를의 법칙을 이용하여 온도와 압력 변화에 따른 기체의 최종 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V_{2} = \frac{P_{1}V_{1}T_{2}}{T_{1}P_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$V_{2} = \frac{1 \times 2.5 \times (273.15 + 25)}{273.15 \times 5}$$
    ③ [최종 결과] $$V_{2} = 0.545$$
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22. 냉매의 구비조건 중 화학적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불활성이 아니고 부식성이 있을 것
  2. 윤활유에 용해할 것
  3. 인화 및 폭발의 위험성이 없을 것
  4. 증기 및 액체의 점성이 클 것
(정답률: 89%)
  • 냉매는 화학적으로 안정되어야 하므로 인화 및 폭발의 위험성이 없어야 하며, 부식성이 없고 불활성인 성질을 가져야 합니다.
    오답 노트
    불활성이 아니고 부식성이 있을 것: 부식성이 없어야 함
    윤활유에 용해할 것: 윤활유와 혼합되지 않아야 함
    증기 및 액체의 점성이 클 것: 점성이 작아야 흐름성이 좋음
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23. 온도 200℃, 부피 400L의 용기에 질소 140kg을 저장할 때 필요한 압력을 Van der Waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 atm 인가? (단, a = 1.351atm ㆍ L2/mol2, b= 0.0386L/mol 이다.)

  1. 36.3
  2. 363
  3. 72.6
  4. 726
(정답률: 56%)
  • 실제 기체의 상태를 설명하는 Van der Waals 방정식을 사용하여 압력을 계산합니다. 질소의 몰수 $n$은 질량 $140\text{ kg}$을 분자량 $28\text{ g/mol}$로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $$(P + \frac{a n^2}{V^2})(V - nb) = nRT$$
    ② [숫자 대입] $$(P + \frac{1.351 \times 5000^2}{400^2})(400 - 5000 \times 0.0386) = 5000 \times 0.0821 \times 473$$
    ③ [최종 결과] $$P = 726\text{ atm}$$
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24. Methane 80%, Ethane 15%, Propane 4%, Butane 1%의 혼합 가스의 공기 중 폭발 하한계 값은? (단, 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: 73%)
  • 혼합 가스의 폭발 하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 체적 분율과 하한계 값의 곱의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{100}{L} = \frac{V_1}{L_1} + \frac{V_2}{L_2} + \frac{V_3}{L_3} + \frac{V_4}{L_4}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{100}{L} = \frac{80}{5.0} + \frac{15}{3.0} + \frac{4}{2.1} + \frac{1}{1.8}$$
    ③ [최종 결과] $$L = 4.26\%$$
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25. 가연성가스 또는 독성가스 설비 등의 수리를 할 때에는 그 내부의 가스를 불활성가스 등으로 치환하여야 한다. 가스설비의 내용적이 몇 m3 이하인 것에 대하여는 가스 치환작업을 아니할 수 있는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 3
  4. 5
(정답률: 63%)
  • 가연성가스 또는 독성가스 설비 수리 시 내부 가스를 불활성가스로 치환해야 하나, 설비의 내용적이 $1\text{ m}^3$이하인 경우에는 치환 작업을 생략할 수 있습니다.
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26. 염소가스는 수은법에 의한 식염의 전기분해로 얻을 수 있다. 이 때 염소가스는 어느 곳에서 주로 발생하는가?

  1. 수은
  2. 소금물
  3. 나트륨
  4. 인조흑연(탄소판)
(정답률: 85%)
  • 수은법에 의한 식염의 전기분해 시, 양극인 인조흑연(탄소판)에서 염화 이온이 전자를 잃고 염소가스가 발생합니다.
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27. 다음 중 고압가스 충전용기에 대한 정의로써 옳은 것은?

  1. 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 미만이 충전되어 있는 상태의 용기
  2. 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기
  3. 고압가스의 충전무게 또는 충전부피의 1/2 미만이 충전되어 있는 상태의 용기
  4. 고압가스의 충전무게 또는 충전부피의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기
(정답률: 84%)
  • 고압가스 안전관리법령상 충전용기란 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 $1/2$이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말합니다.
    오답 노트
    충전질량 또는 충전압력의 $1/2$ 미만이 충전된 용기는 잔가스용기로 분류됩니다.
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28. 압력의 단위인 torr에 대하여 바르게 나타낸 것은?

  1. 표준중력장에서 25℃의 수은 1mm 에 해당하는 압력
  2. 표준중력장에서 0℃의 수은 1mm 에 해당하는 압력
  3. 표준중력장에서 25℃의 수은 760mm 에 해당하는 압력
  4. 표준중력장에서 0℃의 수은 760mm 에 해당하는 압력
(정답률: 62%)
  • 1 torr는 표준중력장에서 $0^{\circ}C$의 수은주 $1mm$가 나타내는 압력과 동일하게 정의됩니다. 즉, $760mm Hg = 760 torr$의 관계가 성립합니다.
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29. 액화석유가스저장탱크를 지하에 설치할 경우에는 집수구를 설치하여야 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 집수구는 가로, 세로, 깊이가 각각 50cm 이상의 크기로 한다.
  2. 집수관은 직경을 80A 이상으로 하고, 집수구 바닥에 고정한다.
  3. 검지관은 직경 30A 이상으로 3개소 이상 설치한다.
  4. 집수구는 저장탱크 바닥면보다 높게 설치한다.
(정답률: 82%)
  • 지하 액화석유가스저장탱크의 집수관은 직경을 $80A$이상으로 하고 집수구 바닥에 고정하는 것이 옳은 기준입니다.
    오답 노트
    집수구 크기: 가로, 세로, 깊이 각각 $30cm$이상이어야 함
    검지관: 직경 $40A$이상으로 4개소 이상 설치해야 함
    집수구 위치: 저장탱크 바닥면보다 낮게 설치해야 함
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30. 지하에 설치하는 고압가스 저장탱크의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장탱크실은 일정규격을 가진 수밀콘크리트로 시공한다.
  2. 지면으로부터 저장탱크의 정상부까지의 깊이는 60cm 이상으로 한다.
  3. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지한다.
  4. 저장탱크의 외면에는 부식방지코팅 등 화학적 부식 방지를 위한 조치를 한다.
(정답률: 72%)
  • 지하 설치 고압가스 저장탱크의 외면에는 화학적 부식 방지가 아니라 전기적 부식 방지를 위한 조치를 해야 합니다.
    오답 노트
    저장탱크실 수밀콘크리트 시공: 옳은 기준
    정상부 깊이 60cm 이상: 옳은 기준
    인접 설치 시 거리 1m 이상 유지: 옳은 기준
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31. 비리알 전개(Virial expansion)는 다음 식으로 표현 된다. 차수가 높을수록 Z 는 어떻게 되는가?

  1. 비례적으로 증가한다.
  2. 지수함수로 증가한다.
  3. 차수와 무관하다.
  4. 급격히 감소한다.
(정답률: 70%)
  • 비리알 전개식 $$Z = 1 + \frac{B}{V} + \frac{C}{V^{2}} + \frac{D}{V^{3}} + \dots$$ 에서 압축인자 $Z$는 부피 $V$의 함수이며, 전개식의 차수가 높아진다고 해서 $Z$ 값 자체가 특정 방향으로 증가하거나 감소하는 상관관계가 있는 것이 아니라, 실제 기체의 상태를 더 정밀하게 근사하기 위한 항을 추가하는 것입니다. 따라서 $Z$는 차수와 무관합니다.
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32. 동일한 부피를 가진 수소와 산소의 무게를 같은 온도에서 측정하였더니 같은 값이었다. 수소의 압력이 2atm 이라면 산소의 압력은 몇 atm 인가?

  1. 0.0625
  2. 0.125
  3. 0.25
  4. 0.5
(정답률: 78%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$에서 몰수 $n$은 질량 $w$를 분자량 $M$으로 나눈 값입니다. 부피, 온도, 질량이 모두 동일하므로 압력 $P$는 분자량 $M$에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{O_2} = P_{H_2} \times \frac{M_{H_2}}{M_{O_2}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{O_2} = 2 \times \frac{2}{32}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{O_2} = 0.125$$
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33. CH4, CO2 및 수증기(H2O)의 생성열을 각각 17.9, 94.1, 57.8 kcal/mol 이라 할 때 메탄의 연소열은 몇 kcal/mol 인가?

  1. 39.4
  2. 54.2
  3. 191.8
  4. 234.7
(정답률: 66%)
  • 메탄의 연소열은 생성물질의 생성열 합에서 반응물질의 생성열 합을 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \sum H_{product} - \sum H_{reactant}$$
    ② [숫자 대입] $$Q = (1 \times 94.1 + 2 \times 57.8) - (1 \times 17.9)$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 191.8$$ kcal/mol
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34. 다음 중 energy 의 형태가 아닌 것은?

  1. 일
  2. 열
  3. 엔트로피
  4. 전기
(정답률: 82%)
  • 엔트로피는 에너지의 형태가 아니라, 계의 무질서도를 나타내는 상태 함수이자 열역학적 상태량입니다.
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35. 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: 81%)
  • 카르노 사이클은 가역 등온팽창 $\rightarrow$가역 단열팽창 $\rightarrow$가역 등온압축 $\rightarrow$가역 단열압축의 4가지 과정이 순서대로 반복되는 이상적인 사이클입니다.
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36. 다음 가스의 비열에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정압비열(Cp)은 일정압력 조건에서 측정한다.
  2. 정적비열(Cv)과 정압비열(Cp)의 단위는 같다.
  3. Cp/Cv 를 비열비라고 한다.
  4. 정압비열(Cp)은 정적비열(Cv) 보다 항상 작다.
(정답률: 80%)
  • 가스의 정압비열($C_p$)은 정적비열($C_v$)에 가스 상수($R$)를 더한 값과 같으므로, 정압비열은 정적비열보다 항상 큽니다.
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37. 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: 77%)
  • 분젠식 연소방식의 가스별 연소특성 그래프 에서 각 곡선은 가스의 종류를 나타냅니다.
    C는 LP가스의 특성 곡선에 해당합니다.
    오답 노트
    A, D: 제조가스
    B: 천연가스
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38. 지식경제부장관이 도시가스 사업자에게 조정명령을 할 수 없는 사항은?

  1. 가스공급 계획의 조정
  2. 도시가스 요금 등 공급 조건의 조정
  3. 도시가스의 열량ㆍ압력 및 연소성의 조정
  4. 대표자 변경의 조정
(정답률: 86%)
  • 지식경제부장관의 조정명령은 가스 공급의 안정성과 공공성을 확보하기 위한 행정 조치입니다. 가스공급 계획, 공급 조건(요금), 가스의 품질(열량, 압력, 연소성) 등은 조정 대상이나, 기업의 내부 경영 사항인 대표자 변경은 조정명령 대상이 아닙니다.
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39. 다음 중 내부결함 검사에 사용하는 비파괴 검사방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 초음파탐상 검사
  2. 자기(자분)탐상 검사
  3. 침투탐상 검사
  4. 육안 검사
(정답률: 89%)
  • 초음파탐상 검사는 고주파 음파를 이용하여 재료 내부의 결함을 찾아내는 대표적인 내부결함 검사 방법입니다.
    오답 노트
    자기탐상 검사, 침투탐상 검사: 표면 및 표면 직하 결함 검출용
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40. 게이지 압력으로 30cmHg는 절대압력으로 몇 mbar에 해당 하는가?

  1. 1096mbar
  2. 1205mbar
  3. 1359mbar
  4. 1413mbar
(정답률: 76%)
  • 절대압력은 표준 대기압에 게이지 압력을 더하여 계산합니다. 표준 대기압 $1013.25\text{ mbar}$와 $76\text{ cmHg}$ 기준의 비율을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{abs} = P_{atm} + ( \frac{P_{gauge}}{76} \times P_{atm} )$$
    ② [숫자 대입] $$P_{abs} = 1013.25 + ( \frac{30}{76} \times 1013.25 )$$
    ③ [최종 결과] $$P_{abs} = 1413\text{ mbar}$$
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3과목: 임의 구분

41. 다음 독성가스와 제독제가 옳지 않게 짝지어진 것은?

  1. 염소 - 가성소다 및 탄산소다 수용액
  2. 암모니아 - 염산 및 질산 수용액
  3. 시안화수소 - 가성소다 수용액
  4. 아황산가스 - 가성소다 수용액
(정답률: 81%)
  • 독성가스 누출 시 이를 중화시키기 위한 제독제를 사용합니다. 암모니아는 물에 매우 잘 용해되는 성질이 있어 물을 제독제로 사용하는 것이 가장 적절합니다.
    오답 노트
    암모니아 - 염산 및 질산 수용액: 제독제로 물을 사용함
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42. 암모니아 제법 중 공업적 제법이 아닌 것은?

  1. 클로우드법
  2. 석회질소법
  3. 뉴우데법
  4. 파우서법
(정답률: 58%)
  • 암모니아의 공업적 제법에는 하버-보슈법, 클로우드법, 석회질소법, 뉴우데법 등이 있습니다. 파우서법은 암모니아 제조법이 아니라 다른 화학 공정에 해당하므로 공업적 암모니아 제법이 아닙니다.
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43. 가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이황화탄소, 아세틸렌, 수소는 위험도가 커서 위험하다.
  2. 혼합가스의 폭발범위는 르샤틀리에 법칙을 적용한다.
  3. 발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
  4. 압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
(정답률: 80%)
  • 일반적으로 가스의 압력이 높아지면 분자 간의 충돌 횟수가 증가하여 연소 반응이 촉진되므로 폭발 범위가 넓어집니다.
    오답 노트
    압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다: 압력 증가 시 폭발 범위는 넓어짐
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44. 아세틸렌 제조를 위한 설비 중 아세틸렌에 접촉하는 부분의 충전용지관에는 탄소의 함유량이 얼마 이하의 강을 사용하여야 하는가?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 0.3
  4. 3
(정답률: 57%)
  • 아세틸렌은 구리, 은, 수은 및 탄소 함유량이 높은 강철과 반응하여 폭발성 아세틸라이드를 형성할 위험이 있습니다. 따라서 아세틸렌에 접촉하는 충전용지관은 탄소 함유량을 $0.1\%$이하로 제한하여 안전성을 확보해야 합니다.
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45. 다음 중 배관 진동의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 왕복 압축기의 맥동류
  2. 직관내의 압력 강하
  3. 안전밸브작동
  4. 지진
(정답률: 68%)
  • 배관 진동은 유체의 맥동, 급격한 압력 변화, 외부 충격 등에 의해 발생합니다. 왕복 압축기의 맥동류, 안전밸브 작동, 지진 등은 모두 강한 진동을 유발하는 원인이 되지만, 직관 내의 압력 강하는 유체가 흐를 때 발생하는 자연스러운 에너지 손실 현상으로 일반적인 배관 진동의 직접적인 원인으로 보지 않습니다.
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46. 고압가스 저장소를 설치하려는 자 또는 고압가스를 판매하려는 자의 허가 및 등록사항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시장·군수 또는 구청장의 허가를 받아야 한다.
  2. 시장·군수 또는 구청장에게 등록하여야 한다.
  3. 관할 소방서장의 허가를 받아야 한다.
  4. 지식경제부장관에게 등록하여야 한다.
(정답률: 86%)
  • 고압가스 안전관리법령에 따라 고압가스 저장소를 설치하거나 고압가스를 판매하려는 자는 관할 시장·군수 또는 구청장의 허가를 받아야 합니다.
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47. 다음의 각 가스와 제조법을 연결한 것 중 틀린 것은?

  1. 수소 - 수성가스법 , CO전화법
  2. 시안화수소 - 앤드류소오법, 폼아미드법
  3. 염소 - 합성법, 석회질소법
  4. 산소 - 전기분해법, 공기액화분리법
(정답률: 73%)
  • 염소의 주요 제조법은 수은법, 격막법, 염산 전기분해법입니다. 합성법과 석회질소법은 염소가 아닌 암모니아나 질산 등을 제조할 때 사용하는 방법이므로 틀린 연결입니다.
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48. 다음 가스 중 임계온도가 높은 것부터 나열된 것은?

  1. O2 ＞ CI2 ＞ N2 ＞ H2
  2. CI2 ＞ O2 ＞ N2 ＞ H2
  3. N2 ＞ O2 ＞ CI2 ＞ H2
  4. H2 ＞ N2 ＞ CI2 ＞ O2
(정답률: 74%)
  • 가스의 임계온도는 일반적으로 분자량이 크고 극성이 강할수록 높아집니다. 제시된 가스들의 임계온도 순서는 $\text{Cl}_2 > \text{O}_2 > \text{N}_2 > \text{H}_2$ 순으로 염소가 가장 높고 수소가 가장 낮습니다.
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49. 전기방식 중 효과범위가 넓고, 전압 및 전류의 조정이 쉬우나, 초기 투자비가 많은 단점이 있는 방법은?

  1. 전류양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 88%)
  • 외부전원법은 외부 직류전원장치를 이용하여 배관에 음극(-)을 연결함으로써 부식을 방지하는 방식입니다. 전압과 전류의 조정이 쉽고 방식 범위가 넓어 장거리 배관에 유리하지만, 전원 장치 설치로 인해 초기 투자비가 많이 든다는 특징이 있습니다.
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50. 가스는 최초의 완만한 연소에서 격렬한 폭굉으로 발전될 때까지의 거리가 짧은 가연성 가스일수록 위험하다. 유도거리가 짧아질 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 압력이 높을수록
  2. 점화원의 에너지가 강할수록
  3. 관속에 방해물이 있을 때
  4. 정상 연소속도가 낮을수록
(정답률: 88%)
  • 유도거리는 연소가 폭굉으로 전이되는 거리로, 이 거리가 짧을수록 위험합니다. 압력이 높거나, 점화 에너지가 강하거나, 관 내 방해물이 있을 때 유도거리가 짧아집니다.
    오답 노트
    정상 연소속도가 낮을수록: 연소 속도가 빠를수록 유도거리가 짧아지므로, 속도가 낮은 것은 유도거리를 길게 만드는 조건입니다.
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51. 밸브봉을 돌려 열 때 밸브 좌면과 직선적으로 미끄럼운동을 하는 밸브로서 고압에 견디고 유체의 마찰저항이 적은 특징을 가지는 밸브는?

  1. 앵글 밸브(Angle valve)
  2. 글로브 밸브(glove valve)
  3. 슬루스 밸브(sluise valve)
  4. 스톱 밸브(stop valve)
(정답률: 77%)
  • 슬루스 밸브는 밸브 좌면과 직선적으로 미끄럼 운동을 하며 개폐하는 구조로, 유체의 마찰 저항이 매우 적고 고압에 견디는 특성이 있습니다.
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52. 가스보일러의 설치기준에 따라 반드시 내열 실리콘으로 마감조치를 하여 기밀이 유지되도록 하여야 하는 부분은?

  1. 배기통과 가스보일러의 접속부
  2. 배기통과 배기통의 접속부
  3. 급기통과 배기통의 접속부
  4. 가스보일러와 급기통의 접속부
(정답률: 82%)
  • 가스보일러 설치 시 배기 가스의 누출을 막아 안전을 확보하기 위해 배기통과 가스보일러의 접속부는 반드시 내열 실리콘으로 마감하여 기밀을 유지해야 합니다.
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53. 아세틸렌(C2H2) 가스는 다음 중 무엇으로 주로 제조 하는가?

  1. 탄화칼슘
  2. 탄소
  3. 카타리솔
  4. 암모니아
(정답률: 88%)
  • 아세틸렌은 탄화칼슘(카바이드)에 물을 반응시켜 제조합니다.
    $$CaC_{2} + 2H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}$$
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54. 독성가스배관의 접합은 용접으로 하는 것이 원칙이나 다음의 경우에는 플랜지접합으로 할 수 있다. 다음 중 잘못 된 것은?

  1. 부식되기 쉬운 곳으로써 수시로 점검이 필요한 부분
  2. 정기적으로 분해하여 청소·점검·수리를 하여야 하는 반응기, 탑, 저장탱크, 열교환기 또는 회전기계 전·후의 첫 번째 접합 부분
  3. 호칭지름이 50mm 이하인 배관 접합 부분
  4. 신축이음매의 접합 부분
(정답률: 79%)
  • 독성가스배관은 누설 방지를 위해 용접 접합이 원칙이지만, 수시 점검이 필요한 부식 우려 부위, 정기적 분해·청소가 필요한 기기 전·후의 첫 번째 접합부, 신축이음매 등은 플랜지 접합이 가능합니다. 호칭지름이 $50\text{mm}$이하인 배관 접합 부분은 플랜지 접합 허용 기준에 해당하지 않습니다.
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55. 준비작업시간 100분, 개당 정미작업시간 15분, 로트 크기 20일 때 1개당 소요작업시간은 얼마인가? (단, 여유시간은 없다고 가정한다.)

  1. 15분
  2. 20분
  3. 35분
  4. 45분
(정답률: 70%)
  • 제품 1개당 소요시간은 준비시간을 로트 크기로 나눈 값에 정미작업시간을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$T = \frac{S}{N} + t$$
    ② [숫자 대입] $$T = \frac{100}{20} + 15$$
    ③ [최종 결과] $$T = 20$$
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56. 작업시간 측정방법 중 직접측정법은?

  1. PTS법
  2. 경험견적법
  3. 표준자료법
  4. 스톱워치법
(정답률: 84%)
  • 작업시간 측정법 중 스톱워치법은 실제 작업 과정을 직접 관찰하며 시간을 측정하는 대표적인 직접측정법입니다.
    오답 노트
    PTS법, 표준자료법: 간접측정법에 해당
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57. 다음 중 샘플링 검사보다 전수검사를 실시하는 것이 유리한 경우는?

  1. 검사항목이 많은 경우
  2. 파괴검사를 해야 하는 경우
  3. 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하는 경우
  4. 다수 다량의 것으로 어느 정도 부적합품이 섞여도 괜찮을 경우
(정답률: 85%)
  • 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하고 있어 단 하나의 불량이라도 치명적인 영향을 주는 경우에는 반드시 전수검사를 실시해야 합니다.
    오답 노트
    파괴검사: 제품을 파괴하므로 샘플링 검사 필수
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58. 소비자가 요구하는 품질로서 설계와 판매정책에 반영되는 품질을 의미하는 것은?

  1. 시장품질
  2. 설계품질
  3. 제조품질
  4. 규격품질
(정답률: 86%)
  • 시장품질은 소비자가 요구하는 품질 수준을 의미하며, 이는 제품의 설계 단계와 판매 정책에 직접적으로 반영됩니다.
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59. 축의 완성지름, 철사의 인장강도, 아스피린 순도와 같은 데이터를 관리하는 가장 대표적인 관리도는?

  1. c 관리도
  2. nP 관리도
  3. u 관리도
  4. 관리도
(정답률: 73%)
  • 축의 지름, 인장강도, 순도와 같이 연속적인 수치로 측정되는 계량치 데이터를 관리할 때는 $\bar{X}-R$ 관리도를 사용합니다.
    따라서 정답은 관리도입니다.
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60. 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클때, 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 하고 로트의 크기를 증가시킬 경우 검사특성곡선의 모양 변화에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 무한대로 커진다.
  2. 별로 영향을 미치지 않는다.
  3. 샘플링 검사의 판별 능력이 매우 좋아진다.
  4. 검사특성곡선의 기울기 경사가 급해진다.
(정답률: 80%)
  • 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 충분히 클 때(보통 10배 이상), 로트의 크기가 변하더라도 검사특성곡선(OC 곡선)의 모양에는 별로 영향을 미치지 않습니다.
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