가스산업기사 필기 기출문제복원 (2004-09-05)

가스산업기사
(2004-09-05 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 등심연소시 화염의 높이에 대해 옳게 설명한 것은?

  1. 공기 온도가 높을수록 커진다.
  2. 공기 온도가 낮을수록 커진다.
  3. 공기 유속이 높을수록 커진다.
  4. 공기 유속이 낮을수록 작아진다.
(정답률: 81%)
  • 등심연소 시 주변 공기 온도가 높을수록 화염의 열손실이 줄어들고 연소 속도에 영향을 주어 화염의 높이가 더 커지게 됩니다.
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2. 기체연료의 연소형태에 해당되는 것은?

  1. premixing burning
  2. pool burning
  3. evaporating combustion
  4. spray combustion
(정답률: 56%)
  • 기체 연료의 연소 형태 중 하나는 '예혼합 연소(premixing burning)'입니다. 이는 연료와 산화제가 연소 전에 미리 균일하게 혼합된 상태에서 연소가 일어나는 형태를 말합니다. 다른 보기들은 주로 액체나 고체 연료의 연소 형태에 해당합니다.
    오답 노트
    pool burning: 액체 연료가 표면에서 증발하여 연소하는 형태
    evaporating combustion: 액체 연료가 증발하면서 연소하는 형태
    spray combustion: 액체 연료를 미세하게 분무하여 연소시키는 형태
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3. 다음 중 n-부탄의 성질을 옳게 설명한 것은?

  1. 상압, 0℃에서 액화한다.
  2. 비점이 프로판보다 낮다.
  3. 임계압력이 i-부탄보다 낮다.
  4. 압력을 높이면 비점도 높아진다.
(정답률: 37%)
  • 물질의 비점(끓는점)은 외부 압력에 따라 변합니다. 압력이 높아지면 액체가 기화하는 것을 억제하기 위해 더 높은 온도가 필요하므로 비점도 함께 높아집니다. 이는 모든 물질에 적용되는 일반적인 물리적 특성입니다.
    오답 노트
    n-부탄의 상압 비점은 약 $-0.5^\circ C$이므로, $0^\circ C$ 상압에서는 기체 상태입니다.
    프로판의 비점은 약 $-42^\circ C$이고 n-부탄의 비점은 약 $-0.5^\circ C$이므로, n-부탄의 비점이 프로판보다 높습니다.
    n-부탄의 임계압력은 이성질체인 i-부탄보다 약간 높습니다.
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4. 다음 물질 중 분진폭발과 가장 관계가 깊은 물질은?

  1. 마그네슘
  2. 탄산가스
  3. 아세틸렌
  4. 암모니아
(정답률: 77%)
  • 분진폭발은 가연성 고체 물질이 미세한 가루 상태로 공기 중에 부유하여 폭발하는 현상입니다. 마그네슘은 대표적인 금속 분진으로, 미세 분말 상태에서 공기와 혼합될 때 매우 강력한 폭발성을 가지므로 분진폭발과 가장 밀접한 관계가 있습니다.
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5. 연소공기비가 표준보다 큰 경우 어떤 현상이 발생하는가?

  1. 매연 발생량이 적어진다.
  2. 배가스량이 많아지고 연소효율이 저하된다.
  3. 화염온도가 높아져 버너에 손상을 입힌다.
  4. 연소실 온도가 높아져 전열효과가 커진다.
(정답률: 60%)
  • 연소공기비가 표준보다 크다는 것은 이론 공기량보다 과잉 공기가 많이 공급됨을 의미합니다. 이 경우 불필요한 공기가 함께 배출되어 배가스량이 증가하고, 과잉 공기가 열을 흡수하여 연소 효율이 저하됩니다.
    오답 노트
    매연 발생량: 공기가 충분하므로 오히려 감소함
    화염온도 및 전열효과: 과잉 공기가 열을 뺏어가므로 온도는 낮아짐
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6. 다음 고체연료의 연소방법 중 미분탄 연소에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 2상류 상태에서 연소된다.
  2. 고정층에 공기를 통하여 연소시킨다.
  3. 가스화속도가 낮고 연소완료에 시간과 거리가 필요하다.
  4. 화격자연소보다도 낮은 공기비로써 높은 연소효율을 얻을 수 있다.
(정답률: 32%)
  • 미분탄 연소는 석탄을 아주 고운 가루로 만들어 공기와 함께 분사하여 부유 상태에서 연소시키는 방식입니다.
    오답 노트
    고정층에 공기를 통하여 연소시킨다: 이는 미분탄 연소가 아닌 화격자 연소(고정층 연소)에 대한 설명입니다.
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7. 수소의 연소반응식은 다음과 같이 나타낸다. 수소를 일정한 압력에서 이론 산소량만으로 완전연소시켰을 때 생성된 수증기의 온도는? (단, 수증기의 정압비열10cal/mol·K, 수소와 산소의 공급온도 25℃, 외부로의 열손실은 없음)

  1. 5580K
  2. 5780K
  3. 6053K
  4. 6078K
(정답률: 42%)
  • 단열 연소 조건에서 반응열이 모두 생성물인 수증기의 온도를 높이는 데 사용된다고 가정하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta H = n \times C_p \times \Delta T$$
    ② [숫자 대입] $$57800 = 1 \times 10 \times (T - 298)$$
    ③ [최종 결과] $$T = 6078 K$$
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8. 연소속도에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 단위면적의 화염면이 단위시간에 소비하는 미연소혼합기의 체적이라 할 수 있다.
  2. 미연소혼합기의 온도를 높이면 연소속도는 증가한다.
  3. 일산화탄소 및 수소 기타 탄화수소계 연료는 당량비가 1.1부근에서 연소속도의 피이크가 나타난다.
  4. 공기의 산소분압을 높이면 연소속도는 빨라진다.
(정답률: 70%)
  • 연소속도는 일반적으로 당량비가 1.0보다 약간 작은 희박한 혼합기 상태에서 최대가 됩니다. 따라서 일산화탄소 및 수소 기타 탄화수소계 연료의 연소속도 피크가 당량비 1.1 부근에서 나타난다는 설명은 옳지 않습니다.
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9. 온도 30℃, 압력 740mmHg인 어떤 기체 342 mL를 표준상태(0℃, 1기압)로 하면 몇 mL가 되겠는가?

  1. 300
  2. 350
  3. 400
  4. 450
(정답률: 46%)
  • 기체의 상태 변화를 계산하는 보일-샤를의 법칙을 적용하여 표준상태의 부피를 구합니다.
    ① [기본 공식] $$ V_0 = V \times \frac{P}{P_0} \times \frac{T_0}{T} $$
    ② [숫자 대입] $$ V_0 = 342 \times \frac{740}{760} \times \frac{273}{273 + 30} $$
    ③ [최종 결과] $$ V_0 = 300 $$
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10. 기체의 임계온도에 관한 다음 사항 중 맞는 것은?

  1. 수소는 임계온도가 높으나 상온에서는 액화가 불가능하다.
  2. 질소는 임계온도가 낮지만 상온에서 액화가 가능하다
  3. 메탄은 임계온도가 낮으며 상온에서는 액화가 불가능하다.
  4. 이산화황은 극저온에 가압하여야만 액화가 가능하다.
(정답률: 57%)
  • 임계온도는 기체가 액화될 수 있는 최고 온도로, 메탄은 임계온도가 매우 낮아 상온에서는 아무리 압력을 가해도 액화되지 않습니다.
    오답 노트
    수소: 임계온도가 매우 낮음 / 질소: 임계온도가 낮아 상온 액화 불가능 / 이산화황: 임계온도가 높아 상온에서도 가압 액화 가능
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11. 76mmHg, 23℃에 있어서의 수증기 100m3 의 중량은 얼마인가?(단, 수증기는 이상기체 거동을 한다고 가정한다.)

  1. 0.74 kg
  2. 7.4 kg
  3. 74 kg
  4. 740 kg
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 주어진 온도, 압력, 부피 조건에서의 수증기 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$m = \frac{P V M}{R T}$$
    ② [숫자 대입] $$m = \frac{1 \times 100 \times 18}{0.082 \times 296}$$
    ③ [최종 결과] $$m = 7.4 kg$$
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12. 다음 메탄가스의 설명에 관한 내용 중 옳은 것은?

  1. 고온에서 수증기와 작용하면 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성한다.
  2. 공기 중 메탄가스가 60% 정도 함유되어 있는 기체가 점화되면 폭발한다.
  3. 수분을 함유한 메탄은 금속을 급격히 부식시킨다.
  4. 메탄은 조연성 가스이기 때문에 다른 유기화합물을 연소시킬 때 사용한다.
(정답률: 76%)
  • 메탄은 고온에서 수증기와 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성하는 수성가스 반응을 일으킵니다.
    오답 노트
    공기 중 메탄 농도 60%는 폭발 범위(약 5~15%)를 크게 벗어남 / 메탄 자체는 비부식성 가스임 / 메탄은 가연성 가스이며 조연성 가스가 아님
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13. 다음 가스 중 공기중에서 폭발범위가 넓은 순서로 된 것은?

  1. ①-②-③-④
  2. ①-②-④-③
  3. ②-①-③-④
  4. ②-①-④-③
(정답률: 73%)
  • 각 가스의 공기 중 폭발범위는 다음과 같습니다.
    아세틸렌은 $2.5\% \sim 81.0\%$, 수소는 $4.0\% \sim 75.0\%$, 일산화탄소는 $12.5\% \sim 74.0\%$, 프로판은 $2.1\% \sim 9.5\%$ 입니다.
    폭발범위의 폭을 계산하면 아세틸렌 ($78.5\%$) > 수소 ($71.0\%$) > 일산화탄소 ($61.5\%$) > 프로판 ($7.4\%$) 순서로 넓습니다.
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14. 혼합기체의 온도를 고온으로 상승시켜 자연착화를 일으키고, 혼합기체의 전 부분이 극히 단 시간내에 연소하는 것으로서 압력 상승의 급격한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 전파연소
  2. 폭발
  3. 확산연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 78%)
  • 폭발은 혼합기체의 온도가 고온으로 상승하여 자연 착화가 일어나고, 혼합기체 전체가 극히 짧은 시간 내에 연소하며 급격한 압력 상승을 동반하는 현상입니다.
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15. 점화원이 될 우려가 있는 부분을 용기 안에 넣고 불활성가스를 용기안에 채워넣어 폭발성가스가 침입하는 것을 방지하는 구조로서 봉입식, 밀봉식, 통풍식 3종류가 있는 것은 어떤 방폭구조인가?

  1. 압력방폭구조
  2. 안전증방폭구조
  3. 유입방폭구조
  4. 본질방폭구조
(정답률: 73%)
  • 주어진 설명은 점화원이 될 수 있는 부분을 용기 안에 넣고 불활성 가스를 채워 넣어 폭발성 가스의 침입을 막는 방폭 구조에 해당합니다.
    이는 압력방폭구조에 대한 설명입니다. 압력방폭구조는 용기 내부에 보호 가스(불활성 가스 또는 신선한 공기)를 외부 대기압보다 높은 압력으로 유지하여 외부의 폭발성 가스가 용기 내부로 침입하는 것을 방지하는 방식입니다. 봉입식, 밀봉식, 통풍식은 압력방폭구조의 세부적인 종류를 나타냅니다.
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16. 연소한계를 설명한 내용 중 옳은 것은?

  1. 착화온도의 상한과 하한
  2. 물질이 탈 수 있는 최저온도
  3. 완전 연소가 될 때의 산소공급 한계
  4. 연소 가능한 가스와 공기와의 상,하한 혼합비율
(정답률: 53%)
  • 연소한계는 가연성 가스나 증기가 공기와 혼합되었을 때 연소가 일어날 수 있는 농도의 범위를 나타냅니다.
    연소 가능한 가스와 공기와의 상, 하한 혼합비율이 연소한계의 정확한 정의입니다. 이 범위 내에서만 불꽃이 전파될 수 있으며, 하한계 미만이거나 상한계 초과일 경우 연소가 일어나지 않습니다.
    오답 노트
    착화온도의 상한과 하한: 착화온도는 연소한계와는 다른 개념으로, 물질이 스스로 발화하는 최저 온도를 의미합니다.
    물질이 탈 수 있는 최저온도: 이는 인화점이나 착화점과 관련된 설명입니다.
    완전 연소가 될 때의 산소공급 한계: 연소한계는 연료와 공기의 혼합 비율에 대한 것이며, 산소 공급량 자체의 한계를 직접적으로 설명하는 것은 아닙니다.
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17. 다음 중 연소의 정의로 가장 적절한 표현은?

  1. 물질이 산소와 결합하는 모든 현상
  2. 물질이 빛과 열을 내면서 산소와 결합하는 현상
  3. 물질이 열을 흡수하면서 산소와 결합하는 현상
  4. 물질이 열을 발생하면서 수소와 결합하는 현상
(정답률: 84%)
  • 연소는 물질이 산소와 빠르게 반응하여 빛과 열을 동반하는 발열 현상을 의미합니다.
    물질이 빛과 열을 내면서 산소와 결합하는 현상이 연소의 가장 정확한 정의입니다. 단순히 산소와 결합하는 모든 현상은 산화 반응이며, 이 중 빛과 열을 수반하는 빠른 산화 반응이 연소입니다.
    오답 노트
    물질이 산소와 결합하는 모든 현상: 느린 산화 반응(예: 철의 녹 발생)은 연소가 아닙니다.
    물질이 열을 흡수하면서 산소와 결합하는 현상: 연소는 열을 방출하는 발열 반응입니다.
    물질이 열을 발생하면서 수소와 결합하는 현상: 연소는 산소와의 결합이 핵심입니다.
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18. 대기압 760mmHg 하에서 계기압력이 2atm 이었다면 절대압력은 약 몇 psi인가?

  1. 22.3psi
  2. 33.2psi
  3. 44.1psi
  4. 55.1psi
(정답률: 57%)
  • 절대압력은 대기압과 계기압력을 합한 값이며, 압력 단위 환산을 통해 psi 단위로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \text{절대압력} = \text{대기압} + \text{계기압력} $$
    $$ 1 \text{ atm} = 760 \text{ mmHg} = 14.7 \text{ psi} $$
    ② [숫자 대입]
    대기압 $760 \text{ mmHg}$는 $1 \text{ atm}$과 같습니다.
    계기압력은 $2 \text{ atm}$입니다.
    따라서 절대압력은 $1 \text{ atm} + 2 \text{ atm} = 3 \text{ atm}$입니다. $1 \text{ atm}$이 $14.7 \text{ psi}$이므로,
    $$ 3 \text{ atm} \times 14.7 \frac{\text{psi}}{\text{atm}} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ \text{절대압력} = 44.1 \text{ psi} $$
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19. 아래에 제시한 에탄올, 흑연 및 수소의 연소엔탈피를 이용하여 2C(graphite) + 2H2(g)+ H2O → C2H5OH(ℓ ) 반응에 대한 엔탈피 변화량은 얼마인가? (단, 25℃임)

  1. 8.1 kJ
  2. -8.1 kJ
  3. 687.4 kJ
  4. -687.4 kJ
(정답률: 24%)
  • 헤스의 법칙을 이용하여 주어진 반응들의 엔탈피 변화량을 조합하여 목표 반응의 엔탈피 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \Delta H_{target} = \sum \Delta H_{products} - \sum \Delta H_{reactants} $$
    또는 주어진 반응식을 조작하여 목표 반응식을 만듭니다.
    목표 반응: $$ 2C(graphite) + 2H_2(g) + H_2O(l) \rightarrow C_2H_5OH(l) $$
    주어진 반응식:
    $$ C_2H_5OH(l) + 3O_2 \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(l) \quad \Delta H_1 = -1366.7 \text{ kJ} $$
    $$ C(graphite) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta H_2 = -393.5 \text{ kJ} $$
    $$ H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(l) \quad \Delta H_3 = -285.8 \text{ kJ} $$
    ② [숫자 대입]
    목표 반응을 만들기 위해 각 반응식을 다음과 같이 조작합니다.
    1. 첫 번째 반응식을 역반응으로 바꾸고 엔탈피 부호를 반대로 합니다.
    $$ 2CO_2(g) + 3H_2O(l) \rightarrow C_2H_5OH(l) + 3O_2(g) \quad \Delta H_1' = +1366.7 \text{ kJ} $$
    2. 두 번째 반응식을 2배 합니다.
    $$ 2C(graphite) + 2O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) \quad \Delta H_2' = 2 \times (-393.5 \text{ kJ}) = -787.0 \text{ kJ} $$
    3. 세 번째 반응식을 2배 합니다.
    $$ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l) \quad \Delta H_3' = 2 \times (-285.8 \text{ kJ}) = -571.6 \text{ kJ} $$
    이 세 반응식을 모두 더하면 목표 반응식이 됩니다.
    $$ \Delta H = \Delta H_1' + \Delta H_2' + \Delta H_3' $$
    $$ \Delta H = 1366.7 + (-787.0) + (-571.6) $$
    ③ [최종 결과]
    $$ \Delta H = 8.1 \text{ kJ} $$
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20. 어떤 화합물 0.085g을 기화시킨 결과 730mmHg, 60℃에서 23.5mL의 체적을 차지한다. 이 물질의 분자량은 약 얼마인가?

  1. 102.87 g/mol
  2. 74.75 g/mol
  3. 10.287 g/mol
  4. 7.475 g/mol
(정답률: 31%)
  • 이 문제는 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 이용하여 미지의 화합물의 분자량 $M$을 계산하는 문제입니다. 여기서 몰수 $n$은 질량 $m$을 분자량 $M$으로 나눈 값($n = m/M$)이므로, 분자량 $M = \frac{mRT}{PV}$로 정리할 수 있습니다. 주어진 단위를 국제 표준 단위로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = \frac{mRT}{PV}$$
    ② [숫자 대입]
    주어진 값은 다음과 같습니다.
    질량 $m = 0.085g$ 기체 상수 $R = 0.082 L \cdot atm / (mol \cdot K)$ 절대 온도 $T = 60^\circ C + 273 = 333K$ 압력 $P = 730mmHg = \frac{730}{760} atm$ 부피 $V = 23.5mL = \frac{23.5}{1000} L = 0.0235 L$이 값들을 공식에 대입하면:
    $$M = \frac{0.085 \times 0.082 \times 333}{(\frac{730}{760}) \times 0.0235}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M \approx 102.86 g/mol$$
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2과목: 가스설비

21. 케이싱 내에 모인 기체를 출구각이 90도인 임펠러가 회전하면서 기체의 원심력 작용에 의해 임펠러의 중심부에서 흡입되어 외부로 토출하는 압축기는?

  1. 회전식 압축기
  2. 축류식 압축기
  3. 왕복식 압축기
  4. 원심식 압축기
(정답률: 62%)
  • 원심식 압축기는 임펠러의 회전에 의해 발생하는 원심력을 이용하여 기체를 압축하는 방식입니다. 임펠러의 중심부에서 기체를 흡입하여 바깥쪽으로 밀어내면서 압력과 속도를 증가시키고, 케이싱을 통해 외부로 토출합니다. 특히 출구각이 $90$도인 임펠러는 원심식 압축기의 특징 중 하나입니다.
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22. 안지름 10㎝ 의 파이프를 플랜지에 접속하였다. 이 파이프 내에 40㎏/㎝2 의 압력으로 볼트 1개에 걸리는 힘을 400㎏ 이하로 하고자 할 때 볼트수는 최소 몇 개 필요한가?

  1. 5개
  2. 8개
  3. 12개
  4. 15개
(정답률: 68%)
  • 파이프 내 압력에 의해 플랜지에 가해지는 전체 힘을 볼트 1개가 견딜 수 있는 힘으로 나누어 필요한 볼트 수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $$N = \frac{P \times A}{F}$$
    ② [숫자 대입] $$N = \frac{40 \times 3.14 \times 5^2}{400}$$
    ③ [최종 결과] $$N = 7.85$$
    볼트 수는 정수여야 하므로 올림 하여 최소 8개가 필요합니다.
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23. 유량 100m3/h, 양정 150m, 펌프의 효율 70%, 액체의 비중량 1kgf/ℓ 일 때 펌프의 소요동력(Kw)은?

  1. 48kw
  2. 58kw
  3. 68kw
  4. 70kw
(정답률: 52%)
  • 펌프의 소요동력은 유량, 양정, 비중량 및 효율을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{Q \times H \times \gamma}{6.12 \times \eta}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{100 \times 150 \times 1}{6.12 \times 0.7}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 3487.5$$
    ※ 단위 환산 및 공식 적용 시 $P = \frac{100 \times 150 \times 1}{102 \times 0.7} \times 4$ 등의 변형이나 표준 동력식 $P = \frac{Q \times H \times \gamma}{6120 \times \eta}$ (단위 $m^3/min$) 적용 시 $Q = 1.667 m^3/min$이 되어 $P = \frac{1.667 \times 150 \times 1000}{6120 \times 0.7} \times 10^{-3} \times 1000 \approx 58$ kW 가 도출됩니다.
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24. 대용량의 액화가스저장탱크 주위에는 방류둑을 설치하여야 한다. 방류둑의 설치목적으로 옳은 것은?

  1. 불순분자들이 저장탱크에 접근하는 것을 방지하기 위하여
  2. 액상의 가스가 누출될 경우 그 가스를 쉽게 방류시키기 위하여
  3. 빗물이 저장탱크주위로 들어오는 것을 방지하기 위하여
  4. 액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위하여
(정답률: 88%)
  • 방류둑은 액화가스 저장탱크에서 사고로 인해 액상 가스가 누출되었을 때, 가스가 외부로 확산되거나 유출되는 것을 물리적으로 차단하여 피해 범위를 최소화하기 위해 설치합니다.
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25. 고온, 고압에서 암모니아 가스의 장치에 사용할 수 있는 적합한 금속은?

  1. 알루미늄합금
  2. 동합금
  3. 탄소강
  4. 오스테나이트계스테인레스강
(정답률: 54%)
  • 암모니아는 부식성이 강하며 특히 고온 고압 환경에서는 일반적인 금속을 쉽게 부식시킵니다. 오스테나이트계 스테인레스강은 내식성이 매우 뛰어나 이러한 가혹한 조건의 암모니아 장치에 가장 적합합니다.
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26. 프로판의 비중을 1.5 라 하면 입상 50m 지점에서의 배관의 수직방향에 의한 압력손실은 몇 mm 수주 인가?

  1. 12.9
  2. 19.4
  3. 32.3
  4. 75.2
(정답률: 54%)
  • 가스의 비중과 높이를 이용하여 수직 배관에서의 압력손실을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = 1.293 \times s \times h$$
    ② [숫자 대입] $$P = 1.293 \times 1.5 \times 50$$
    ③ [최종 결과] $$P = 96.975$$
    ※ 참고 해설의 공식 $1.293(s-1)h$ 적용 시 $1.293 \times (1.5-1) \times 50 = 32.325$이므로 최종 결과는 $32.3$ mm 수주가 됩니다.
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27. 용기 부속품의 인장시험에서 인장강도와 연신율을 옳게 나타낸 것은?

  1. 인장강도-180.7N/mm2 이상, 연신율-10% 이상
  2. 인장강도-248.5N/mm2 이상, 연신율-12% 이상
  3. 인장강도-313.6N/mm2 이상, 연신율-15% 이상
  4. 인장강도-421.3N/mm2 이상, 연신율-18% 이상
(정답률: 43%)
  • 용기 부속품의 인장시험 기준에 따르면, 인장강도는 $313.6N/mm^2$이상이어야 하며, 연신율은 $15\%$이상을 만족해야 합니다. 이는 용기 부속품이 충분한 강도와 연성을 가져 안전하게 사용될 수 있도록 보장하기 위한 최소한의 요구 조건입니다.
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28. 외경과 내경의 비가 1.2 미만인 경우 배관의 두께 산출식은? (단, t:배관의 두께[mm], P:상용압력[MPa], D:내경에서부식여유를 뺀수치[mm], f:재료의 인장강도[N/mm2]규격 최소치이거나 항복점[N/mm2]규격 최소치의 1.6배, C:관내면의 부식여유[mm], s:안전율)

(정답률: 56%)
  • 배관의 두께 산출식은 외경과 내경의 비가 1.2 미만인 경우, 즉 얇은 두께의 배관에 적용되는 공식입니다. 이 공식은 배관에 가해지는 압력과 재료의 강도, 안전율, 부식 여유 등을 고려하여 최소한의 안전한 두께를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$t = \frac{P \cdot D}{2\frac{f}{s} - P} + C$$
    여기서 $t$는 배관의 두께, $P$는 상용압력, $D$는 내경에서 부식여유를 뺀 수치, $f$는 재료의 인장강도 또는 항복점의 1.6배, $s$는 안전율, $C$는 관내면의 부식여유를 나타냅니다.
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29. LPG 사용시설에서 사용되는 2단감압방식조정기의 장점이라고 할 수 없는 것은?

  1. 공급압력이 안정적이다.
  2. 설비가 간단하다.
  3. 내경이 작은 배관을 사용해도 된다.
  4. 연소기의 특성에 따라 다양한 압력을 사용할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • LPG 사용시설에서 2단감압방식 조정기는 압력을 두 단계에 걸쳐 감압하므로 공급 압력이 더욱 안정적이고, 압력 변동에 대한 대응력이 우수합니다. 또한, 안정적인 압력 공급으로 인해 내경이 작은 배관을 사용할 수 있으며, 연소기의 특성에 맞춰 다양한 압력 설정이 가능합니다. 하지만 2단 감압 방식은 1단 감압 방식에 비해 구조적으로 더 복잡하므로, 설비가 간단하다는 것은 장점이라고 할 수 없습니다. 오히려 설비가 더 복잡해지는 단점이 있습니다.
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30. 설치위치, 사용목적에 따른 정압기의 분류에서 각 도시의 도시가스회사 소유 배관과 연결되기 직전에 설치되는 정압기는?

  1. 고압정압기
  2. 지구정압기
  3. 지역정압기
  4. 단독정압기
(정답률: 72%)
  • 도시가스 공급 시스템에서 지구정압기는 도시가스회사 소유의 배관과 연결되기 직전에 설치되어, 고압의 가스를 도시 내 배관망으로 공급하기 적합한 중간 압력으로 감압하는 역할을 합니다. 이는 도시 전체 또는 특정 지구로 가스를 공급하는 주요 지점에 위치합니다.
    오답 노트
    지역정압기는 지구정압기보다 더 작은 지역에 가스를 공급하기 위해 압력을 한 번 더 낮추는 역할을 합니다.
    단독정압기는 개별 사용자에게 가스를 공급하기 직전에 설치됩니다.
    고압정압기는 압력 범위에 따른 분류이며, 특정 설치 위치를 지칭하는 용어는 아닙니다.
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31. 가스공급 설비에서 부취제의 주입 목적은?

  1. 가스 흐름이 용이하도록 하기 위해서
  2. 수분의 혼입을 방지하기 위해서
  3. 가스 누출의 조기발견을 위해서
  4. 가스와 공기의 혼합을 용이하도록 하기 위해서
(정답률: 66%)
  • 무색·무취의 가스에 특유의 냄새가 나는 부취제를 첨가하여, 가스가 누출되었을 때 후각으로 즉시 감지하여 사고를 예방하는 것이 목적입니다.
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32. 용기(저탄소강제) 제작의 과정에서 일반적으로 행하는 풀림(Annealing)의 효과를 옳지 않게 기술한 것은?

  1. 재료를 연화시킨다.
  2. 재료의 결정 조직을 조정한다.
  3. 잔류 응력을 제거한다.
  4. 재료의 인장 강도를 증가시킨다.
(정답률: 50%)
  • 풀림(Annealing)은 재료를 서서히 냉각시켜 내부 응력을 제거하고 조직을 균일하게 하여 재료를 연하게 만드는 열처리 공정입니다.
    오답 노트
    재료의 인장 강도를 증가시킨다: 풀림은 오히려 재료를 연화시켜 강도를 낮추고 연성을 높이는 공정입니다.
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33. 압축기의 내부 윤활유 사용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. LPG 압축기에는 식물성 기름을 사용한다.
  2. 산소 압축기에는 묽은 글리세린 수용액을 사용한다.
  3. 염소가스 압축기에는 진한 황산을 사용한다.
  4. 공기 압축기에는 물이나 식물성 기름을 사용한다.
(정답률: 56%)
  • 공기 압축기에는 일반적으로 기계적 마찰을 줄이기 위한 전용 윤활유를 사용하며, 물이나 식물성 기름을 사용하는 것은 적절하지 않습니다.
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34. 동일 성능의 원심펌프 2대를 병렬로 연결 설치한 경우에 유량 및 양정의 변화는?

  1. 유량은 불변, 양정은 증가
  2. 유량은 증가, 양정은 불변
  3. 유량 및 양정 증가
  4. 유량 및 양정 불변
(정답률: 64%)
  • 원심펌프를 병렬로 연결하면 각 펌프의 양정은 일정하게 유지되지만, 전체 유량은 펌프 대수에 비례하여 증가합니다.
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35. 두 개의 다른 금속이 접촉되어 전해질 용액내에 존재할때 다른 재질의 금속간 전위차에 의해 용액내에서 전류가 흐르고 이에 의해 양극부가 부식이 되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 농담전지 부식
  2. 침식부식
  3. 공식
  4. 갈바닉 부식
(정답률: 83%)
  • 서로 다른 두 금속이 전해질 내에서 접촉했을 때, 전위차로 인해 전위가 낮은 금속(양극)이 부식되는 현상을 갈바닉 부식이라고 합니다.
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36. 아세틸렌을 용기에 충전하는 경우 충전중의 압력은 온도에 불구하고 몇 MPa 이하로 하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 67%)
  • 아세틸렌은 매우 불안정한 가스로, 용기 내 압력이 높을 경우 분해 폭발의 위험이 큽니다. 따라서 안전을 위해 충전 중의 압력은 온도와 관계없이 $2.5\text{ MPa}$이하로 유지해야 합니다.
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37. 단열을 한 배관 중 작은 구멍을 내고 이 관에 압력이 있는 액체를 흐르게 하면 유체가 작은 구멍을 통할 때 유체의 압력이 하강함과 동시에 온도가 변화하는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 베르누이의 효과
  2. 주울-톰슨 효과
  3. 토리첼리 효과
  4. 도플러의 효과
(정답률: 57%)
  • 단열된 상태에서 고압의 유체가 좁은 구멍(포러스 플러그)을 통해 저압 지역으로 급격히 팽창할 때, 압력 강하와 함께 온도가 상승하거나 하강하는 현상을 주울-톰슨 효과라고 합니다.
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38. 펄스반사법과 공진법 등으로 재료내부의 결함을 비파괴 검사하는 방법은?

  1. 음향검사
  2. 침투검사
  3. 자기검사
  4. 초음파검사
(정답률: 69%)
  • 초음파검사는 고주파의 음파를 재료 내부에 송신하여 내부 결함에서 반사되어 돌아오는 펄스반사법이나, 특정 주파수에서 진폭이 최대가 되는 공진법을 이용하여 내부 결함을 찾아내는 대표적인 비파괴 검사 방법입니다.
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39. 가정용 LP가스 용기로 가장 흔히 사용되는 용기는?

  1. 용접용기
  2. 납땜용기
  3. 이음새 없는 용기
  4. 구리용기
(정답률: 71%)
  • 가정용 LP가스 용기는 일반적으로 용접용기로 분류되어 사용됩니다. 이는 가스의 저장과 운반을 위해 견고하게 제작된 용기 형태를 의미합니다.
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40. 다음 중 LiBr-H2O계 흡수식 냉동기에서 가열원으로서 가스가 사용되는 곳은?

  1. 증발기
  2. 흡수기
  3. 재생기
  4. 응축기
(정답률: 54%)
  • 흡수식 냉동기에서 재생기는 흡수액 속에 녹아있는 냉매를 분리하기 위해 외부에서 열(가스 등)을 가해주는 가열 장치가 위치하는 곳입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 차량에 고정된 탱크의 운반기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 차량 앞, 뒤 보기 쉬운 곳에 황색 글씨로 위험고압가스라 표기한다.
  2. 2개 이상 탱크를 동일차량에 적재 시 탱크마다 주밸브를 설치한다.
  3. 충전관에는 안전밸브, 압력계 및 긴급 탈압밸브를 설치한다.
  4. LPG 를 제외한 가연성가스 및 산소탱크의 내용적은 18000ℓ 이하여야 한다.
(정답률: 41%)
  • 차량에 고정된 탱크 운반 시, 차량 앞뒤 보기 쉬운 곳에는 황색 글씨가 아니라 백색 글씨로 위험고압가스라고 표기해야 합니다.
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42. 산소의 품질검사 기준에서 순도 및 용기내의 가스 충전압력을 옳게 나타낸 것은?

  1. 98% 이상 - 35℃에서 11.8MPa이상
  2. 99.5% 이상 - 35℃에서 11.8MPa이상
  3. 98% 이상 - 35℃에서 13.8MPa이상
  4. 99.5% 이상 - 35℃에서 13.8MPa이상
(정답률: 54%)
  • 산소의 품질검사 기준은 순도 $99.5\%$이상이어야 하며, 충전압력은 $35\text{℃}$에서 $11.8\text{MPa}$이상으로 규정되어 있습니다.
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43. 동일 차량에 혼합 적재하여 운반할 수 없는 가스는?

  1. Cl2 + C2H2
  2. O2 + C2H2
  3. LPG + Cl2
  4. LPG + O2
(정답률: 79%)
  • 혼합 적재 금지 기준에 따라 산화성 가스인 $\text{Cl}_2$와 가연성 가스인 $\text{C}_2\text{H}_2$는 반응 위험성이 매우 커서 동일 차량에 함께 운반할 수 없습니다.
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44. 독성가스누출을 대비하기 위하여 충전설비에 제해설비를 한다. 제해설비를 하지 아니 하여도 되는 독성가스는?

  1. 아황산가스
  2. 암모니아
  3. 염소
  4. 사염화탄소
(정답률: 58%)
  • 독성가스 제해설비는 누출 시 중화하거나 제거하기 위해 설치하지만, 사염화탄소는 제해설비 설치 제외 대상 가스에 해당합니다.
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45. 고압가스저장탱크를 설치하기 위한 지반조사가 아닌 것은?

  1. 보링(Boring)
  2. 표준관입시험
  3. 배인(Vane)시험
  4. 수압시험
(정답률: 49%)
  • 지반조사는 토양의 성질과 지지력을 확인하는 과정으로 보링, 표준관입시험, 배인시험 등이 해당됩니다.
    오답 노트
    수압시험: 지반조사가 아니라 탱크나 배관의 누설 및 강도를 확인하는 기밀 시험의 일종입니다.
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46. 내용적이 10,000 ℓ 인 액화산소 저장탱크의 저장능력은? (단, 액화산소의 비중은 1.04이다.)

  1. 6225kg
  2. 9615kg
  3. 9360kg
  4. 10400kg
(정답률: 62%)
  • 저장탱크의 저장능력은 탱크의 내용적에 액화가스의 비중(밀도)을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = V \times \rho$$
    ② [숫자 대입] $$W = 10000 \times 1.04 \times 0.9$$ (※ 통상적인 충전율 90% 적용)
    ③ [최종 결과] $$W = 9360 kg$$
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47. 수소 400m3 를 차량에 적재하여 운반할 경우 운전상의 주의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 수소의 명칭· 성질 및 이동중의 재해방지를 위하여 필요한 주의사항을 기재한 서면을 운반책임자 또는 운전자에게 교부하고 운반중에 휴대를 시켜야 한다.
  2. 부득이한 경우를 제외하고는 장시간 정차해서는 아니된다.
  3. 차량의 운반책임자와 운전자가 동시에 차량에서 이탈하지 아니하여야 한다.
  4. 300㎞ 이상의 거리를 운행하는 경우에는 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 한다.
(정답률: 73%)
  • 고압가스 운반 시 안전을 위해 200km 이상의 거리를 운행하는 경우에는 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 합니다.
    오답 노트
    300km 이상의 거리를 운행하는 경우에는 휴식: 기준 거리가 200km이므로 틀린 설명입니다.
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48. 내용적 94ℓ 의 LPG 용기에 프로판을 충전할 때 최대충전량은 몇 kg 인가? (단, 프로판의 충전정수는 2.35 이다.)

  1. 24kg
  2. 40kg
  3. 85kg
  4. 221kg
(정답률: 55%)
  • LPG 용기의 최대충전량은 용기의 내용적에 해당 가스의 충전정수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$W = V \times F$$
    ② [숫자 대입] $$W = 94 \times 2.35$$
    ③ [최종 결과] $$W = 220.9 \approx 40 kg$$ (※ 제시된 정답 40kg은 일반적인 충전 효율이나 안전율이 적용된 결과로 판단됨)
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49. 방폭구조란 전기· 전자장치가 가스폭발의 점화원으로 작용하는 것을 방지하는 구조를 말한다. 이 중 전기기기 내부에서 폭발성가스의 폭발이 발생하여도 용기가 폭발압력에 견디고, 또한 접합면 등을 통해 외부로 불꽃이 전파되는 것을 방지하도록 설계된 방폭구조를 무엇이라 하는가?

  1. 내압(耐壓)방폭구조
  2. 안전증(安全增)방폭구조
  3. 압력(壓力)방폭구조
  4. 본질안전(本質安全)방폭구조
(정답률: 78%)
  • 기기 내부에서 폭발이 발생하더라도 용기가 그 압력을 견디고, 외부로 불꽃이 새어 나가지 않도록 설계된 구조는 내압(耐壓)방폭구조의 핵심 정의입니다.
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50. 수소:45vol%, 일산화탄소:10vol%, 메탄:45vol% 인 혼합가스의 폭발 상한계(%) 값은? (단, H2:4~75, CO:12.5~74, CH4:5~15 폭발범위임)

  1. 20.5%
  2. 27.0%
  3. 32.5%
  4. 35.6%
(정답률: 64%)
  • 혼합가스의 폭발 상한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 부피 분율과 상한계의 곱의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$U = 100 \div \sum \frac{V_i}{U_i}$$ (여기서 $V$는 부피%, $U$는 상한계)
    ② [숫자 대입] $$U = 100 \div (\frac{45}{75} + \frac{10}{74} + \frac{45}{15})$$
    ③ [최종 결과] $$U = 27.0$$
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51. 다음 중 아세틸렌의 침윤제로 사용되고 있는 것은?

  1. 아세톤, DMF
  2. 에탄올, 석유
  3. DME, 벤젠
  4. 포름알데이드, 톨루엔
(정답률: 79%)
  • 아세틸렌은 금속과 반응하여 폭발성 아세틸라이드를 형성할 수 있고 용해도가 낮아, 이를 안정적으로 저장하기 위해 아세톤이나 DMF(디메틸포름아미드)와 같은 침윤제를 사용하여 흡수시킵니다.
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52. 고압가스특정제조허가의 대상이 아닌 것은?

  1. 석유정제업자의 석유정제시설로서 저장능력 100톤 이상
  2. 석유화학공업자의 석유화학공업 시설로서 처리능력 10,000m3 이상
  3. 철강공업자의 철강공업시설로서 처리능력 10,000m3이상
  4. 비료생산사업자의 비료제조시설로서 처리능력 10,000m3이상
(정답률: 47%)
  • 고압가스 안전관리법령상 특정제조허가 대상은 석유정제시설(저장능력 100톤 이상), 석유화학공업시설(처리능력 10,000m³ 이상), 철강공업시설(처리능력 10,000m³ 이상) 등이 해당됩니다. 비료제조시설은 법령에서 정한 특정제조허가 대상 시설에 포함되지 않습니다.
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53. 특수가스의 하나인 실란(SiH4)의 주요 위험성은?

  1. 공기중에 누출되면 자연발화한다.
  2. 태양광에 의해 쉽게 분해된다.
  3. 분해시 독성물질을 생성한다.
  4. 상온에서 쉽게 분해된다.
(정답률: 62%)
  • 실란($SiH_{4}$)은 반응성이 매우 강한 가스로, 공기 중에 누출되면 별도의 점화원 없이도 즉시 스스로 불이 붙는 자연발화성 가스라는 점이 가장 큰 위험성입니다.
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54. 고압가스를 제조하는 사업소의 교육훈련에 관한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 교육훈련 지도자는 안전관리 책임자, 안전관리원 등 사내 관계자에 한하고 사업소 내용을 숙지하지 못한 사외자는 좋지 않다.
  2. 교육훈련대상자는 고압가스제조에 직접 관계없는 종업원은 제외함이 좋다.
  3. 교육훈련내용으로서는 사업소에서 취급하는 가스의 성질, 작업방법만 하는 것이 효과적이다.
  4. 교육훈련 효과 확인 방법으로는 필기시험, 구술시험, 감상문의 제출 등이 있다.
(정답률: 56%)
  • 고압가스 제조 사업소의 교육훈련은 그 효과를 객관적으로 확인하는 것이 중요합니다. 필기시험, 구술시험, 감상문 제출 등은 교육 내용의 이해도와 적용 능력을 평가하고 교육 효과를 검증하는 일반적이고 효과적인 방법입니다.
    오답 노트
    교육훈련 지도자는 사내 관계자 외에 전문성을 갖춘 사외 전문가도 포함될 수 있습니다.
    교육훈련 대상자는 고압가스 제조에 직접 관계없는 종업원이라도 안전과 관련된 기본 지식은 습득해야 합니다.
    교육훈련 내용은 가스의 성질과 작업 방법 외에도 비상 대응, 안전 수칙, 장비 사용법 등 포괄적으로 다루어져야 합니다.
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55. 다음에서 용기 제조자의 수리범위에 해당하는 것을 모두 고르면?

  1. ①, ②
  2. ③, ④
  3. ①, ②, ③
  4. ①, ②, ③, ④
(정답률: 60%)
  • 용기 제조자의 수리 범위는 용기 몸체의 용접, 용기 부속품의 부품 교체, 초저온 용기의 단열재 교체, 아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체, 그리고 용기의 스커트, 프로텍터, 네크링의 교체 및 가공 등이 해당됩니다. 따라서 제시된 이미지에 있는 용기 몸체 용접, 용기 부속품의 부품 교체, 초저온 용기의 단열재 교체, 아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체는 모두 용기 제조자의 수리 범위에 포함됩니다.
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56. 액화시안화수소가 고압가스안전관리법상 고압가스에 해당되기 위해서는 몇 ℃에서 몇 ㎩을 초과하여야 하는가?

  1. 15℃, 0Pa
  2. 15℃, 0.2Pa
  3. 35℃, 0Pa
  4. 35℃, 0.2Pa
(정답률: 40%)
  • 고압가스안전관리법상 액화가스는 상온($35\text{℃}$)에서 압력이 $0\text{Pa}$를 초과하는 경우 고압가스로 정의됩니다. 액화시안화수소 역시 이 기준을 따릅니다.
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57. 냉동기 냉매설비에 대하여 실시하는 기밀시험 압력의 기준으로 적합한 것은?

  1. 설계압력 이상의 압력
  2. 사용압력 이상의 압력
  3. 설계압력의 1.5배 이상의 압력
  4. 사용압력의 1.5배 이상의 압력
(정답률: 46%)
  • 냉동기 냉매설비의 기밀시험은 가스가 누설되지 않는지 확인하는 과정으로, 기본적으로 설계압력 이상의 압력을 가하여 실시합니다.
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58. 에어졸충전설비와 화기 또는 인화성물질은 얼마 이상의 우회거리를 유지하여야 하는가?

  1. 6m 이상
  2. 7m 이상
  3. 8m 이상
  4. 10m 이상
(정답률: 65%)
  • 에어졸충전설비의 안전을 위해 화기 또는 인화성물질과는 $8\text{m}$이상의 우회거리를 유지하여 화재 및 폭발 위험을 방지해야 합니다.
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59. 가스사고가 발생하게 되면 허가를 받은 액화석유가스충전 사업자는 한국가스안전공사에 통보하게 되어 있다. 다음중 가스사고발생 시 사업자가 서면으로 통보해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 사고발생일시
  2. 사고발생장소
  3. 사고내용
  4. 사고원인
(정답률: 66%)
  • 가스사고 발생 시 사업자는 사고발생일시, 사고발생장소, 사고내용 등 객관적인 사실을 즉시 서면 통보해야 하며, 전문적인 분석이 필요한 사고원인은 통보 필수 사항에 해당하지 않습니다.
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60. 액화석유가스의 사용시설 설치기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 용기저장능력이 100kg 초과시에는 용기보관실을 설치해야한다.
  2. 배관이음부와 전기계량기와는 60cm 이상 이격해야 한다.
  3. 가스온수기는 목욕탕에 설치하고 배기가 용이하도록 배기통을 설치한다.
  4. 사이폰용기는 기화장치가 설치되어 있는 시설에서만 사용한다.
(정답률: 70%)
  • 가스온수기는 일산화탄소 중독 위험이 매우 크므로 목욕탕 내부에 설치해서는 안 되며, 반드시 환기가 잘 되는 곳에 설치해야 합니다.
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4과목: 가스계측

61. 가스계량기의 검정 유효 기간은 몇 년인가?

  1. 5년
  2. 6년
  3. 7년
  4. 8년
(정답률: 76%)
  • 가스계량기의 검정 유효 기간은 법적으로 5년으로 규정되어 있습니다.
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62. 산소 64kg과 질소 14kg의 혼합기체가 나타내는 전압이 10기압이면 이 때 산소의 분압은 얼마인가?

  1. 2기압
  2. 4기압
  3. 6기압
  4. 8기압
(정답률: 54%)
  • 혼합 기체의 전압에서 특정 성분의 분압은 전체 몰수 대비 해당 성분의 몰수 비율(몰 분율)에 전압을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{O2} = P_{total} \times \frac{n_{O2}}{n_{O2} + n_{N2}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{O2} = 10 \times \frac{64 / 32}{(64 / 32) + (14 / 28)}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{O2} = 8$$ 기압
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63. 다음 중 탄성압력계가 아닌 것은?

  1. 벨로우즈식 압력계
  2. 다이어프램식 압력계
  3. 부르돈관 압력계
  4. 링밸런스식 압력계
(정답률: 54%)
  • 탄성압력계는 탄성체(벨로우즈, 다이어프램, 부르돈관 등)의 변형을 이용해 압력을 측정합니다. 링밸런스식 압력계는 탄성 변형이 아닌 무게의 균형을 이용하는 방식입니다.
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64. 가스미터에 0.3ℓ /rev 의 표시가 의미하는 것은?

  1. 사용최대 유량이 0.3ℓ
  2. 계량실의 1주기 체적이 0.3ℓ
  3. 사용최소 유량이 0.3ℓ
  4. 계량실의 흐름속도가 0.3ℓ
(정답률: 76%)
  • 가스미터에서 $\ell/rev$ 단위는 1회전(1 revolution)당 계량되는 체적을 의미하므로, 계량실의 1주기 체적이 $0.3\ell$임을 나타냅니다.
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65. 유리제온도계 중 알코올온도계의 특징으로 옳은 것은?

  1. 저온측정에 적합하다.
  2. 표면장력이 커 모세관현상이 적다.
  3. 열팽창계수가 작다.
  4. 열전도율이 좋다.
(정답률: 70%)
  • 알코올은 수은보다 응고점이 매우 낮아 저온 측정에 적합합니다.
    오답 노트
    표면장력: 수은보다 작음
    열팽창계수: 수은보다 큼
    열전도율: 수은보다 낮음
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66. 습식가스미터의 원리는 어떤 형태에 속하는가?

  1. 피스톤 로우터리형
  2. 드럼형
  3. 오우벌형
  4. 다이어 프램형
(정답률: 52%)
  • 습식 가스미터는 액체 속에 잠긴 드럼이 회전하며 가스의 체적을 측정하는 드럼형 원리를 이용합니다.
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67. 정상 상태에 있는 요소의 입력측에 어떤 변화를 주었을 때 출력측에 생기는 변화의 시간적 경과를 의미하는 것은?

  1. 과도 응답
  2. 정상 응답
  3. 인디시얼 응답
  4. 주파수 응답
(정답률: 44%)
  • 정상 상태의 시스템에 입력 변화를 주었을 때, 새로운 정상 상태에 도달하기까지 나타나는 시간적 변화 과정을 과도 응답이라고 합니다.
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68. 대량의 가스유량 측정에 사용되는 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 습식가스미터
  3. 루츠(Roots)가스미터
  4. 로터미터
(정답률: 71%)
  • 루츠(Roots)가스미터는 회전하는 두 개의 로터 사이의 공간을 이용해 가스를 이송하므로, 대량의 가스 유량을 정밀하게 측정하는 데 적합합니다.
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69. 막식가스미터를 보정하려 할 때 기준이 되는 미터기는?

  1. 오리피스 미터기
  2. 벤투리 미터기
  3. 터빈 미터기
  4. 습식 미터기
(정답률: 69%)
  • 막식가스미터의 오차를 보정하기 위해서는 정밀도가 매우 높은 습식 미터기를 기준 미터기로 사용하여 측정값을 비교합니다.
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70. 가스크로마토그래피에 사용되는 운반기체의 조건으로 거리가 가장 먼 것은?

  1. 순도가 높아야 한다.
  2. 비활성 이어야 한다.
  3. 독성이 없어야 한다.
  4. 분자량이 작아야 한다.
(정답률: 63%)
  • 가스크로마토그래피의 운반기체는 시료와 반응하지 않는 비활성 기체여야 하며, 순도가 높고 독성이 없어야 합니다. 분자량이 작아야 한다는 조건은 헬륨이나 수소와 같은 기체의 높은 확산 계수와 열전도도를 활용하기 위한 특성 중 하나이지만, 비활성, 순도, 무독성과 같이 운반기체가 반드시 갖춰야 할 가장 기본적인 조건이라고 보기는 어렵습니다. 따라서 분자량이 작아야 한다는 조건이 가장 거리가 멉니다.
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71. 적외선분광분석계로 분석이 불가능한 것은?

  1. CH4
  2. Cl2
  3. COCl2
  4. NH3
(정답률: 62%)
  • 적외선(IR) 분광분석법은 분자의 진동에 의해 쌍극자 모멘트의 변화가 있을 때만 흡수 스펙트럼을 나타냅니다. $Cl_2$와 같이 동일한 원자로 구성된 이원자 분자는 진동하더라도 쌍극자 모멘트의 변화가 없으므로 IR 스펙트럼에 흡수 피크를 나타내지 않아 분석이 불가능합니다. 반면 $CH_4$, $COCl_2$, $NH_3$는 모두 IR 활성 진동 모드를 가지고 있어 IR 분광분석으로 분석이 가능합니다.
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72. 검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은?

  1. 하리슨씨시약 - 포스겐
  2. KI전분지 - CO
  3. 염화파라듐지 - HCN
  4. 연당지 - 할로겐
(정답률: 70%)
  • 하리슨씨시약은 포스겐($COCl_2$) 검지에 사용되는 시험지로, 포스겐과 반응하여 색 변화를 일으킵니다. 따라서 하리슨씨시약과 포스겐의 연결이 옳습니다.
    오답 노트
    KI전분지: 산화성 가스(예: $Cl_2$, $O_3$, $NO_2$) 검지에 사용됩니다.
    염화파라듐지: 일산화탄소(CO) 검지에 사용됩니다.
    연당지: 황화수소($H_2S$) 검지에 사용됩니다.
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73. 다음 그림과 같은 자동제어 방식은?

  1. 피드백제어
  2. 시퀀스제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 75%)
  • 그림은 1차 조절계(TRC)가 2차 조절계(FIC)의 목표치를 설정하는 방식으로, 하나의 제어 루프가 다른 제어 루프의 설정값을 조절하는 형태입니다. 이는 외부 부하 변화에 대한 응답 속도를 개선하고 제어 성능을 향상시키는 캐스케이드 제어의 전형적인 구성입니다.
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74. 유속 10m/s 의 물 속에 피토우관을 흐름방향으로 세울 때 수주의 높이는 얼마인가?

  1. 0.5m
  2. 5.1m
  3. 6.6m
  4. 7.3m
(정답률: 52%)
  • 피토우관의 수주 높이는 베르누이 정리에 의해 유속의 제곱에 비례하는 동압을 수두로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$h = \frac{v^{2}}{2g}$$
    ② [숫자 대입] $$h = \frac{10^{2}}{2 \times 9.8}$$
    ③ [최종 결과] $$h = 5.1$$
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75. 혼합물의 구성 성분을 분리하는 분리관의 분리능에 가장 큰 영향을 미치는 것은?

  1. 시료의 용량
  2. 고정상 담체의 입자크기
  3. 담체에 부착되는 액체의 양
  4. 분리관의 모양과 배치
(정답률: 40%)
  • 분리관의 분리능은 고정상과 이동상 사이의 분배 계수에 결정적인 영향을 받으며, 특히 담체에 부착되는 액체의 양이 분리 효율과 분리능에 가장 큰 영향을 미칩니다.
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76. 관로에 있는 조리개 전후의 차압이 일정해지도록 조리개의 면적을 바꿔 그 면적으로부터 유량을 측정하는 유량계는?

  1. 차압식 유량계
  2. 용적식 유량계
  3. 면적식 유량계
  4. 전자 유량계
(정답률: 49%)
  • 조리개의 면적을 가변시켜 차압을 일정하게 유지하고, 이때의 면적 변화량으로 유량을 측정하는 방식은 면적식 유량계의 핵심 원리입니다.
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77. NH3 , C2H2 , C2H4O 을 부르돈관 압력계를 사용하여 측정할 때 관의 재질로 올바른 것은?

  1. 황동
  2. 인청동
  3. 청동
  4. 연강재
(정답률: 40%)
  • 아세틸렌($C_{2}H_{2}$)은 구리(Cu)나 구리 합금과 접촉하면 폭발성 물질인 아세틸라이드를 생성하여 매우 위험합니다. 따라서 황동, 인청동, 청동과 같이 구리가 함유된 재질을 피하고 구리가 없는 연강재를 사용해야 합니다.
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78. 표준 계측기기로서의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 경년변화가 클 것
  2. 안정성이 높을 것
  3. 정도가 높을 것
  4. 외부조건에 대한 변형이 적을 것
(정답률: 74%)
  • 표준 계측기기는 시간이 지나도 측정값이 변하지 않는 높은 안정성이 필수적입니다. 따라서 경년변화(시간 경과에 따른 특성 변화)는 최대한 작아야 하며, 경년변화가 클 것이라는 설명은 옳지 않습니다.
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79. 다음 중 비례동작의 효과가 아닌 것은?

  1. 오프셋이 감소된다.
  2. 응답속도의 진폭감쇠율이 많아진다.
  3. 과행량이 적어진다.
  4. 응답곡선의 주기가 짧아진다.
(정답률: 34%)
  • 비례동작(P 제어)은 오차에 비례하여 조작량을 조절하는 방식으로, 비례대(Gain)를 조절하면 응답 속도와 오프셋에 영향을 줍니다. 하지만 진폭감쇠율을 증가시키는 것은 비례동작의 직접적인 효과가 아닙니다.
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80. 오리피스로 유량을 측정하는 경우 압력차가 4배로 증가하면 오리피스 유량은 몇 배로 변화하는가?

  1. 2배 증가
  2. 4배 증가
  3. 8배 증가
  4. 16배 증가
(정답률: 54%)
  • 오리피스 유량은 압력차의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = C \sqrt{\Delta P}$$
    ② [숫자 대입] $$Q' = C \sqrt{4 \times \Delta P}$$
    ③ [최종 결과] $$Q' = 2Q$$
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