가스산업기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

가스산업기사
(2011-10-02 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 중 실제 공기량 (A)를 나타낸 식은? (단, m은 공기비, Ao는 이론 공기량이다.)

  1. A = m＋Ao
  2. A = m⋅Ao
  3. A = Ao - m
  4. A = m/Ao
(정답률: 80%)
  • 공기량은 공기비와 이론 공기량의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 식은 A = m⋅Ao 이다. A = m＋Ao는 공기비와 이론 공기량을 더한 것으로 잘못된 식이다. A = Ao - m은 공기비를 이론 공기량에서 뺀 것으로 잘못된 식이다. A = m/Ao는 공기비를 이론 공기량으로 나눈 것으로 잘못된 식이다.
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2. 주된 소화효과가 질식효과에 의한 소화기가 아닌 것은?

  1. 분말 소화기
  2. 포말 소화기
  3. 산, 알칼리 소화기
  4. CO2 소화기
(정답률: 86%)
  • 산, 알칼리 소화기는 화학적인 반응을 통해 화재를 직접 소화시키는 방식으로 작동합니다. 산성 소화제는 염기성 물질과 반응하여 열과 가스를 발생시켜 화재를 소화시키고, 알칼리성 소화제는 산성 물질과 반응하여 열과 가스를 발생시켜 화재를 소화시킵니다. 따라서 이러한 소화제는 질식효과에 의한 소화기가 아닌 화학적인 반응에 의해 소화를 진행하므로 주된 소화효과가 질식효과에 의한 소화기가 아닙니다.
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3. 표준상태에서 질소가스의 밀도는 몇 g/L인가?

  1. 0.97
  2. 1.00
  3. 1.07
  4. 1.25
(정답률: 75%)
  • 표준상태에서 질소가스의 밀도는 1.25 g/L이다. 이는 아래와 같은 이유로 설명할 수 있다.

    표준상태는 온도가 0℃(273K)이고 압력이 1 atm인 상태를 말한다. 질소(N₂)의 분자량은 28 g/mol이며, 이를 가용성 기체 상태의 이상기체 법칙에 대입하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. 이를 풀어서 정리하면 다음과 같다.

    n/V = P/RT

    이 식에서 n/V는 기체의 밀도를 나타내므로, 이를 구하기 위해서는 P, R, T 값이 필요하다. 표준상태에서 R 값은 0.0821 L atm/mol K이므로, 이를 대입하면 다음과 같다.

    n/V = P/(0.0821 x 273)

    여기서 P는 1 atm이므로, n/V는 다음과 같다.

    n/V = 1/(0.0821 x 273)

    이 값을 계산하면 약 0.0409 mol/L이 나오는데, 이를 질소의 분자량인 28 g/mol로 곱하면 질소의 밀도가 나온다.

    0.0409 mol/L x 28 g/mol = 1.15 g/L

    하지만 이 값은 이상기체 법칙에서 가정한 기체의 이상성을 따르는 경우이므로, 실제 기체의 밀도는 이보다 조금 더 높을 것이다. 따라서, 실제 질소의 밀도는 약 1.25 g/L 정도로 예상할 수 있다.
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4. 다음 중 연소의 3요소에 해당되지 않는 것은?

  1. 산소
  2. 정전기 불꽃
  3. 질소
  4. 수소
(정답률: 88%)
  • 연소의 3요소는 산소, 연료, 열이며, 질소는 연소에 직접적으로 관여하지 않기 때문에 해당되지 않는다. 질소는 대기 중에서 가장 많은 성분 중 하나이며, 연소 과정에서는 주로 열을 흡수하는 역할을 한다.
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5. 부탄가스 1m3를 완전연소 시키는데 필요한 이론 공기량은 약 몇 m3인가?

  1. 20
  2. 31
  3. 40
  4. 51
(정답률: 82%)
  • 부탄가스는 C4H10으로 구성되어 있으며, 완전연소 시 CO2와 H2O로 분해된다. 이때, 부탄가스 1m3는 4mol이므로, 이를 완전연소시키면 16mol의 CO2와 20mol의 H2O가 생성된다. 이론 공기량은 연소에 필요한 산소량을 공기 중의 산소량으로 나눈 값이므로, CO2와 H2O를 제외한 공기 중의 산소량을 계산해야 한다. 공기 중의 산소량은 대략 21%이므로, 이를 이용하여 계산하면 다음과 같다.

    CO2와 H2O를 제외한 공기 중의 산소량 = 79% = 0.79
    CO2 16mol과 H2O 20mol을 생성하기 위해 필요한 산소량 = (16 + 20/2) × 2 = 56mol
    이론 공기량 = 56mol ÷ 0.79 = 70.89m3

    따라서, 정답은 "31"이 아니라 "70.89"이다.
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6. 메탄을 공기비 1.1로 완전 연소시키고자 할 때 메탄 1Nm3 당 공급해야할 공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 2.2
  2. 6.3
  3. 8.4
  4. 10.5
(정답률: 61%)
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7. 다음 반응식을 이용하여 메탄(CH4)의 생성열을 구하면?

  1. ⊿H = -20kcal/mol
  2. ⊿H = -18kcal/mol
  3. ⊿H = 18kcal/mol
  4. ⊿H = 20kcal/mol
(정답률: 87%)
  • 이 반응식은 메탄과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물이 생성되는 반응식이다. 이 반응식에서 반응물인 메탄과 산소는 결합 에너지를 가지고 있고, 생성물인 이산화탄소와 물은 생성 에너지를 가지고 있다. 따라서 이 반응에서 발생하는 열은 반응물의 결합 에너지에서 생성물의 생성 에너지를 뺀 값이다. 이 반응식에서 메탄과 산소의 결합 에너지는 166kcal/mol이고, 이산화탄소와 물의 생성 에너지는 각각 94kcal/mol, 68kcal/mol이다. 따라서 메탄과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물이 생성되는 반응에서 발생하는 열은 166kcal/mol - (94kcal/mol + 68kcal/mol) = -20kcal/mol이다. 따라서 정답은 "⊿H = -20kcal/mol"이다.
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8. 가연물에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0족 원소들은 모두 가연물이다.
  2. 가연물은 산화반응 시 흡열반응을 일으킨다.
  3. 질소와 산소가 반응하여 질소산화물을 만들므로 질소는 가연물이다.
  4. 가연물은 산화 반응 시 발열반응이 일어나므로 열을 축적하는 물질이다.
(정답률: 75%)
  • 가연물은 산화 반응 시 발열반응이 일어나므로 열을 축적하는 물질이다.
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9. 다음 중 착화온도가 가장 높은 것은?

  1. 메탄
  2. 가솔린
  3. 프로판
  4. 아세틸렌
(정답률: 75%)
  • 메탄이 착화온도가 가장 높은 이유는 분자 구조상 탄소와 수소 원자가 단일 결합으로 이루어져 있어서 분자 내부에서의 반응이 어렵기 때문입니다. 따라서 메탄은 다른 연료에 비해 높은 안전성을 가지고 있습니다.
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10. 기체 연료 중 천연가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주성분은 메탄가스로 탄화수소의 혼합가스이다.
  2. 상온, 상압에서 LPG보다 액화하기 쉽다.
  3. 발열량이 수성가스에 비하여 작다.
  4. 누출 시 폭발위험성이 적다.
(정답률: 83%)
  • 천연가스는 지하에서 형성되는 메탄가스를 주성분으로 하는 탄화수소의 혼합가스입니다. 이는 지하에서 유기물이 분해되면서 생성되며, 상온, 상압에서 LPG보다 액화하기 쉽습니다. 그러나 발열량은 수성가스에 비하여 작으며, 누출 시 폭발위험성이 적습니다.
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11. 다음 중 층류 연소 속도의 측정법으로 널리 이용 되는 방법이 아닌 것은?

  1. 슬롯 버너법
  2. 비누거품법
  3. 평면화염 버너법
  4. 단일화염핵법
(정답률: 60%)
  • 단일화염핵법은 층류 연소 속도를 측정하는 방법 중에서는 가장 적게 사용되는 방법입니다. 이는 단일화염핵법이 다른 방법들에 비해 실험적으로 구현하기 어렵기 때문입니다. 다른 방법들은 각각의 장단점이 있지만, 단일화염핵법은 연소 과정에서 발생하는 화학적 반응과 열전달 등의 복잡한 현상을 정확하게 모델링하기 어렵기 때문에 사용이 제한적입니다.
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12. 다음 폭발 원인에 따른 종류 중 물리적 폭발은?

  1. 산화폭발
  2. 분해폭발
  3. 촉매폭발
  4. 압력폭발
(정답률: 91%)
  • 압력폭발은 폭발물질 내부에서 발생한 열에 의해 기체가 급격하게 팽창하여 압력이 급격하게 상승하고, 이에 따라 폭발물질 주변의 공기나 물체들이 밀려나면서 폭발이 일어나는 폭발 종류입니다. 따라서 물리적인 원인에 의한 폭발로 분류됩니다.
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13. 다음 이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
  2. 이상기체에 가까운 실제기체로는 H2, He 등이 있다.
  3. 이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한 다.
  4. 저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
(정답률: 84%)
  • 정답은 "저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다." 가 아니다.

    이유는 이상기체의 특성 중 하나는 고온, 저압일수록 이상기체에 가까워진다는 것이다. 이는 분자 간 거리가 멀어지고, 분자 간 상호작용이 작아지기 때문이다.

    따라서, 저온, 고압일수록 이상기체에서 벗어나는 경향이 있다.

    이상기체는 분자 간 상호작용을 무시하고 이상적인 상태를 나타내는 모델이기 때문에, 이상기체에 가까운 실제기체로는 H2, He 등이 있다. 이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시하며, 분자의 크기가 작을수록 이상기체에 가까워진다.
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14. 메탄 50v%, 에탄 25v%, 프로판 25v% 가 섞여 있는 혼합 기체의 공기 중에서 연소하한계(v%)는 얼마인가? (단, 메탄, 에탄, 프로판의 연소하한계는 각각 5v%, 3v%, 2.1v% 이다.)

  1. 2.3
  2. 3.3
  3. 4.3
  4. 5.3
(정답률: 84%)
  • 혼합 기체의 연소하한계는 각 성분의 연소하한계와 비례한다. 따라서, 메탄 50v%, 에탄 25v%, 프로판 25v%가 섞여 있는 혼합 기체의 연소하한계는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (메탄 연소하한계 × 메탄 비율) + (에탄 연소하한계 × 에탄 비율) + (프로판 연소하한계 × 프로판 비율) = 연소하한계

    (5v% × 50v%) + (3v% × 25v%) + (2.1v% × 25v%) = 2.5v% + 0.75v% + 0.525v% = 3.775v%

    따라서, 이 혼합 기체의 연소하한계는 3.775v%이다. 하지만 보기에서는 소수점 첫째자리까지만 표기되어 있으므로, 반올림하여 3.3v%가 정답이 된다.
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15. 완전연소의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 연소에 충분한 시간을 부여한다.
  2. 연료를 인화점 이하로 냉각하여 공급한다.
  3. 적정량의 공기를 공급하여 연료와 잘 혼합한다.
  4. 연소실 내의 온도를 연소조건에 맞게 유지한다.
(정답률: 91%)
  • 정답은 "연료를 인화점 이하로 냉각하여 공급한다."입니다. 완전연소의 구비조건 중에는 연료와 공기를 적절한 비율로 혼합하고, 충분한 시간을 부여하여 연소를 완료하며, 연소실 내의 온도를 유지하는 것이 포함됩니다. 그러나 연료를 인화점 이하로 냉각하여 공급하는 것은 오히려 연소를 방해할 수 있기 때문에 틀린 구비조건입니다.
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16. 연소에서 유효수소를 옳게 나타낸 것은?

  1. H - C/8
  2. O - C/8
  3. O - H/8
  4. H - O/8
(정답률: 71%)
  • 연소 반응에서는 연료와 산소가 반응하여 이산화탄소와 물이 생성됩니다. 이때 연료 분자에서 유효하게 이용되는 수소 원자의 비율을 나타내는 것이 유효수소입니다. 이유는 연료 분자에서 결합된 수소 원자 중에서 산소와 결합하여 물로 생성되지 않는 수소 원자만이 연소 반응에서 유효하게 이용되기 때문입니다. 따라서 H - O/8이 정답이 됩니다.
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17. 가스의 폭발범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스의 온도가 높아지면 폭발범위는 좁아진다.
  2. 폭발상한과 폭발하한의 차이가 작을수록 위험도는 커진다.
  3. 압력이 1atm 보다 낮아질 때 폭발범위는 큰 변화가 생긴다.
  4. 고온, 고압 상태의 경우에 가스압이 높아지면 폭발 범위는 넓어진다.
(정답률: 84%)
  • 가스의 폭발범위는 가스의 압력, 온도, 농도 등에 따라 달라지는데, 고온, 고압 상태에서는 분자 운동이 활발해져서 폭발 범위가 넓어지기 때문에 정답은 "고온, 고압 상태의 경우에 가스압이 높아지면 폭발 범위는 넓어진다."입니다.
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18. 분진폭발의 위험성을 방지하기 위한 방법으로 잘못된 것은?

  1. 분진의 산란이나 퇴적을 방지하기 위하여 정기적으로 분진을 제거한다.
  2. 분진의 취급 방법을 건식법으로 한다.
  3. 분진이 일어나는 근처에 습식의 스크러버 장치를 설치한다.
  4. 환기장치는 공정별로 단독집진기를 사용한다.
(정답률: 76%)
  • 정답은 "분진의 취급 방법을 건식법으로 한다."입니다. 건식법은 분진을 제거하지 않고 바로 배출하는 방법으로, 분진폭발의 위험성을 높일 수 있습니다. 따라서 분진의 취급 방법은 습식법을 사용해야 합니다.
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19. LPG 에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포화탄화수소화합물이다.
  2. 휘발유 등 유기용매에 용해된다.
  3. 상온에서는 기체이나 가압하면 액화된다.
  4. 액체 비중은 물보다 무겁고, 기체상태에서는 공기 보다 가볍다.
(정답률: 89%)
  • LPG의 액체 비중은 물보다 가볍고, 기체상태에서는 공기보다 무겁습니다. 따라서, 주어진 보기 중 "액체 비중은 물보다 무겁고, 기체상태에서는 공기 보다 가볍다."가 틀린 설명입니다.
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20. 파라핀계 탄화수소에서 탄소의 수가 증가함에 따른 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발열량(kcal/m3)은 커진다.
  2. 발화온도는 낮아진다.
  3. 연소속도는 느려진다.
  4. 폭발하한계는 높아진다.
(정답률: 57%)
  • 연소속도는 느려진다는 설명이 틀립니다.

    탄소의 수가 증가함에 따라 발열량이 커지고 발화온도는 낮아지는 경향이 있습니다. 또한, 탄소의 수가 증가하면 분자 구조가 복잡해지기 때문에 연소속도가 느려질 수 있습니다. 하지만, 폭발하한계는 높아지는 경향이 있습니다. 이는 탄소의 수가 증가하면 분자 구조가 더 안정화되어 폭발하한계가 높아지기 때문입니다.
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2과목: 가스설비

21. 원심펌프의 양수원리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 회전차의 원심력을 이용한다.
  2. 익형 날개차의 양력과 원심력을 이용한다.
  3. 익형 날개차의 양력을 이용한다.
  4. 회전차의 케이싱과 회전차사이의 마찰력을 이용한 다.
(정답률: 71%)
  • 원심펌프는 회전차의 원심력을 이용하여 액체를 흡입하고 압출하는 기계이다. 회전차가 회전하면서 발생하는 원심력에 의해 액체가 회전차의 중심에서 멀어지면서 흡입되고, 회전차의 날개가 액체를 밀어내면서 압출된다. 따라서 "회전차의 원심력을 이용한다."는 정답이다.
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22. 고압가스 제조설비의 가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관의 설치 위치는?

  1. 지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 3m 의 높이 중 높은 위치
  2. 지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 높은 위치
  3. 지면으로부터 5m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 의 높이 중 높은 위치
  4. 지상에서 5m 이하의 높이에 설치하고 저장탱크의 주위에 마른 모래를 채울 것
(정답률: 73%)
  • 안전밸브의 가스방출관은 가연성가스가 누출될 경우 안전하게 방출시키기 위한 장치입니다. 따라서, 가스방출관은 가능한 높은 위치에 설치하여 가스가 지면에 누출되지 않도록 해야 합니다. 또한, 저장탱크의 정상부로부터 일정한 거리를 두어 저장탱크의 폭발로 인한 안전사고를 예방할 수 있습니다. 따라서, 안전밸브의 가스방출관은 "지면으로부터 5m 이상 또는 저장탱크의 정상부로부터 2m의 높이 중 높은 위치"에 설치하는 것이 적절합니다.
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23. 증기압축 냉동사이클에서 냉매가 순환되는 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 압축기 → 증발기 → 팽창밸브 → 응축기
  2. 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브
  3. 증발기 → 응축기 → 팽창밸브 → 압축기
  4. 압축기 → 응축기 → 증발기 → 팽창밸브
(정답률: 83%)
  • 정답은 "증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브" 입니다.

    증기압축 냉동사이클에서 냉매는 증발기에서 액체 상태에서 기체 상태로 변화하면서 열을 흡수하고, 압축기에서 기체 상태에서 압축되면서 온도와 압력이 상승합니다. 그리고 응축기에서 기체 상태에서 액체 상태로 변화하면서 열을 방출하고, 팽창밸브에서 액체 상태에서 압력이 낮아지면서 기체 상태로 변화합니다. 이렇게 변화한 냉매는 다시 증발기로 돌아가서 반복적으로 순환하게 됩니다. 따라서, 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브가 옳은 순서입니다.
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24. 전기방식방법 중 희생양극법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시공이 간단하다.
  2. 단거리 배관에 경제적이다.
  3. 과방식의 우려가 없다.
  4. 방식효과 범위가 넓다.
(정답률: 68%)
  • 방식효과 범위가 넓다는 것은 올바른 설명입니다. 희생양극법은 전기적으로 활성한 금속을 희생양극으로 사용하여 부식방지를 하는 방법입니다. 이 방법은 희생양극으로 사용되는 금속의 종류와 두께, 부식방지 대상의 종류와 크기 등에 따라 방식효과의 범위가 다양하게 나타납니다. 따라서 다양한 부식방지 대상에 적용할 수 있어 방식효과 범위가 넓다고 할 수 있습니다.
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25. 강의 열처리 방법 중 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 바꿀 목적으로 0℃ 이하로 처리하는 방법은?

  1. 담금질
  2. 불림
  3. 심냉 처리
  4. 염욕 처리
(정답률: 89%)
  • 심냉 처리는 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 바꾸기 위해 0℃ 이하의 온도로 급속하게 냉각하는 방법이다. 이 방법은 다른 열처리 방법에 비해 냉각속도가 빠르기 때문에 마텐자이트 조직을 빠르게 형성할 수 있으며, 강도와 경도를 높일 수 있다. 따라서, 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 바꾸기 위해서는 심냉 처리가 가장 효과적인 방법이다.
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26. 다음 중 특정고압가스이면서 그 성분이 독성가스인 것으로 나열된 것은?

  1. 액화암모니아, 액화염소
  2. 액화염소, 액화질소
  3. 액화암모니아, 액화석유가스
  4. 산소, 수소
(정답률: 86%)
  • 액화암모니아와 액화염소는 모두 고압가스이면서 독성이 있는 가스입니다. 액화암모니아는 냉매, 비료, 청소제 등으로 사용되며, 높은 농도에서는 눈, 코, 목 등의 점막을 자극하여 호흡곤란, 기침, 구토 등의 증상을 유발할 수 있습니다. 액화염소는 소독제, 살충제, 산업용 원료 등으로 사용되며, 높은 농도에서는 눈, 코, 목 등의 점막을 자극하여 호흡곤란, 기침, 구토, 심한 경우에는 폐부종, 폐렴 등의 증상을 유발할 수 있습니다. 따라서 이 두 가스는 안전에 매우 주의해야 합니다.
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27. 외경(D)이 216.3㎜, 구경 두께 5.8㎜인 200A 의 배관용 탄소강관이 내압 9.9kgf/cm2을 받았을 경우에 관에 생기는 원주방향 응력은 약 몇 kgf/cm2인가?

  1. 88
  2. 175
  3. 263
  4. 351
(정답률: 64%)
  • 원주방향 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = (P x D) / (2t)

    여기서, P는 내압, D는 외경, t는 구경 두께이다.

    따라서, σ = (9.9 x 216.3) / (2 x 5.8) = 175.08 ≈ 175 (소수점 이하 버림)

    따라서, 정답은 "175"이다.
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28. 암모니아 압축기 실린더에 일반적으로 워터재킷을 사용하는 이유가 아닌 것은?

  1. 압축 효율의 향상을 도모한다.
  2. 윤활유의 탄화를 방지한다.
  3. 밸브 스프링의 수명을 연장시킨다.
  4. 압축 소요 일량을 크게 한다.
(정답률: 76%)
  • 워터재킷은 암모니아 압축기 실린더의 열을 흡수하여 냉각하는 역할을 합니다. 따라서 압축기 내부의 온도를 낮추어 압축 효율을 높이고, 윤활유의 탄화를 방지하며 밸브 스프링의 수명을 연장시킵니다. 하지만 워터재킷은 압축 소요 일량을 크게 하기 때문에, 압축기의 운전 비용이 증가할 수 있습니다. 따라서 압축기의 크기와 운전 조건에 따라 워터재킷의 사용 여부를 결정해야 합니다.
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29. 실린더의 지름이 10cm, 행정거리가 20cm, 회전수가 1000rpm인 왕복 압축기의 토출량은 약 몇 m3/h인가? (단, 압축기의 체적효율은 70% 이다.)

  1. 46
  2. 56
  3. 66
  4. 76
(정답률: 62%)
  • 토출량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토출량 = 실린더 피스톤 이동거리 × 실린더 단면적 × 회전수 × 체적효율

    여기서 실린더 피스톤 이동거리는 행정거리의 두 배인 40cm 이다. 실린더 단면적은 반지름이 5cm 인 원의 넓이인 π × 52 = 78.5cm2 이다. 따라서,

    토출량 = 40cm × 78.5cm2 × 1000rpm × 0.7
    = 2,764,000cm3/min
    ≈ 46m3/h

    따라서 정답은 "46" 이다.
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30. 용기 동판의 최대 두께와 최소 두께와의 차이는 평균두께의 몇 % 이하로 하는가?(2013년 05월20일 개정된 규정 적용됨)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 74%)
  • 용기 동판의 최대 두께와 최소 두께의 차이가 10% 이하로 되도록 하는 것이 규정되어 있기 때문에 정답은 "10"이다. 즉, 만약 평균두께가 1mm이라면, 최대 두께는 1.1mm 이하, 최소 두께는 0.9mm 이상이어야 한다는 뜻이다. 이는 제품의 안전성과 품질을 보장하기 위한 규정이다.
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31. 토양 중의 배관의 방식전위는 포화황산동 기준전극으로 기준하여 얼마 이하이어야 하는가? (단, 황산염환원박테리아가 번식하지 않는 토양이다.)

  1. -0.85V
  2. -0.95V
  3. -1.05V
  4. -1.15V
(정답률: 77%)
  • 토양 중의 배관은 금속으로 만들어져 있으므로 금속의 표준전극전위와 비교하여 방식전위를 결정한다. 황산염환원박테리아가 번식하지 않는 토양이므로, 기준전극으로 황산동을 사용한다. 황산동의 표준전극전위는 0.00V이다. 따라서, 배관의 방식전위는 황산동의 표준전극전위인 0.00V보다 낮아야 한다. 보기 중에서 -0.85V가 가장 낮은 값이므로 정답이 된다.
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32. 다음 중 신축조인트 방법이 아닌 것은?

  1. 슬립-온(Slip-On)형
  2. 루프(Loop)형
  3. 슬라이드(Slide)형
  4. 벨로우즈(Bellows)형
(정답률: 78%)
  • 슬립-온(Slip-On)형은 조인트를 연결할 두 파이프의 끝을 각각 확장시켜 끼워서 연결하는 방법이다. 따라서 신축조인트 방법이 아닌 것은 슬립-온(Slip-On)형이다.
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33. 내용적이 500L, 압력이 12MPa 이고 용기 본수는 120개 일 때 압축가스의 저장능력은 몇 m3인가?

  1. 3260
  2. 5230
  3. 7260
  4. 7580
(정답률: 63%)
  • 압축가스의 저장능력은 용기 본수와 용기의 용량, 압력에 따라 결정된다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    압축가스의 저장능력 = 용기 본수 × 용기 용량 × (압력/기압)

    여기서 용기 본수는 120개, 용기 용량은 500L, 압력은 12MPa이다. 기압은 보통 1atm으로 가정한다. 따라서 압축가스의 저장능력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압축가스의 저장능력 = 120 × 500 × (12/1) = 7260

    따라서 정답은 "7260"이다.
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34. 일산화탄소에 의한 카르보닐을 생성시키지 않는 금속은?

  1. 코발트(Co)
  2. 철(Fe)
  3. 크롬(Cr)
  4. 니켈(Ni)
(정답률: 62%)
  • 크롬은 일산화탄소와 반응하여 카르보닐을 생성시키지 않는 비활성 금속 중 하나입니다. 이는 크롬의 전자 구조와 화학적 성질에 기인합니다.
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35. 배관을 통한 도시 가스의 공급에 있어서 압력을 변경하여야 할 지점마다 설치되는 설비는?

  1. 압송기(壓送器)
  2. 정압기(Governor)
  3. 가스전(栓)
  4. 홀더(Holder)
(정답률: 86%)
  • 도시 가스는 고압으로 운반되지만, 가정이나 상업시설에서 사용할 때는 저압으로 변환되어야 합니다. 이를 위해 압력을 변경하여야 할 지점마다 정압기가 설치됩니다. 정압기는 고압 가스를 저압으로 변환시켜주는 역할을 합니다. 따라서 정압기가 배관을 통한 도시 가스의 공급에 있어서 매우 중요한 역할을 합니다.
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36. 다음 보기는 수소의 성질에 대한 설명이다. 옳은 것만으로 나열된 것은?

  1. ①, ②
  2. ①, ③
  3. ②, ③
  4. ②, ④
(정답률: 90%)
  • ②는 수소가 가장 가벼운 원소이기 때문에 매우 높은 비율로 우주에서 발견된다는 것이고, ③은 수소가 불활성 기체인 헬륨과 반응하여 수소 원자핵 합성을 일으키는 핵융합 반응에서 에너지를 방출한다는 것이다. 따라서 ②와 ③이 옳은 설명이다.
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37. 터보식 펌프 중 사류펌프의 비교회전도(m3/min⋅ m⋅rpm) 범위를 가장 옳게 나타낸 것은?

  1. 50~100
  2. 100~600
  3. 500~1200
  4. 120~2000
(정답률: 77%)
  • 사류펌프는 대용량의 유체를 처리하기 때문에 비교적 높은 유량과 압력을 유지해야 합니다. 따라서 비교회전도가 높을수록 유량과 압력이 높아지게 됩니다. "50~100"과 "100~600"은 비교적 낮은 범위이며, "120~2000"은 너무 높은 범위입니다. 따라서 가장 적절한 범위는 "500~1200"입니다. 이 범위는 대용량의 유체를 처리하기에 적합하며, 비교적 안정적인 유량과 압력을 유지할 수 있습니다.
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38. 캐비테이션 현상의 발생 방지책에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 펌프의 회전수를 높인다.
  2. 흡입 관경을 크게 한다.
  3. 펌프의 위치를 낮춘다.
  4. 양흡입 펌프를 사용한다.
(정답률: 82%)
  • "양흡입 펌프를 사용한다."가 가장 거리가 먼 것이다.

    펌프의 회전수를 높이면 물의 유속이 증가하여 캐비테이션 현상이 발생할 확률이 줄어든다. 즉, 물의 압력이 증가하므로 캐비테이션 현상을 예방할 수 있다.
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39. 지름 20mm, 표점거리 150mm의 연강재 시험편을 인장시험한 결과 표점거리 180mm가 되었다. 이때 연신율은 몇 %인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 63%)
  • 연신율은 (측정된 표점거리 - 원래의 표점거리) / 원래의 표점거리 x 100 으로 계산된다. 따라서, 연신율은 (180 - 150) / 150 x 100 = 20 이다. 즉, 시험편이 원래 길이의 20%만큼 늘어났다는 뜻이다. 따라서 정답은 "20" 이다.
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40. 캐스케이드 액화사이클에 사용되는 냉매가 아닌 것은?

  1. 암모니아(NH3)
  2. 에틸렌(C2H4)
  3. 메탄(CH4)
  4. 액화질소(L-N2)
(정답률: 56%)
  • 캐스케이드 액화사이클은 암모니아, 에틸렌, 메탄 등의 냉매를 사용하여 냉각을 수행하는데, 액화질소는 냉각 능력이 매우 낮기 때문에 캐스케이드 액화사이클에 사용되지 않습니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 가연성가스 저온저장탱크가 압력에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위한 부압파괴방지설비가 아닌 것은?

  1. 진공안전밸브
  2. 다른 저장탱크 또는 시설로부터의 가스도입배관
  3. 압력과 연동하는 긴급차단장치를 설치한 냉동제어 설비
  4. 압력과 연동하는 역류방지장치를 설치한 송기설비
(정답률: 47%)
  • 압력과 연동하는 역류방지장치를 설치한 송기설비는 가연성가스가 저장되는 탱크에서 가스가 배출될 때, 탱크 내부의 압력과 외부의 압력 차이로 인해 가스가 역류하여 탱크 내부에 머무르는 것을 방지하기 위한 설비입니다. 따라서 압력에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위한 부압파괴방지설비가 아닌 것은 압력과 연동하는 역류방지장치를 설치한 송기설비입니다.
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42. 액화석유가스의 저장설비와 화기취급 장소와의 사이에는 몇 m 이상의 우회거리를 유지하여야 하는가?

  1. 3m
  2. 5m
  3. 8m
  4. 10m
(정답률: 74%)
  • 액화석유가스는 폭발 위험이 있기 때문에 저장설비와 화기취급 장소 사이에는 충분한 거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 안전거리라고도 부릅니다. 안전거리는 액화석유가스의 저장 용량과 화기취급 장소의 크기, 형태, 위치 등에 따라 다르게 결정됩니다.

    하지만 일반적으로는 8m 이상의 우회거리를 유지하는 것이 안전합니다. 이는 액화석유가스의 저장설비와 화기취급 장소 사이에 충분한 공간을 확보하여, 화재나 폭발 등의 사고 발생 시 인명과 재산 피해를 최소화하기 위함입니다. 따라서 정답은 "8m"입니다.
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43. 압축가스 10m3가 충전된 용기를 차량에 적재하여 운반할 때 비치하여야 할 소화설비의 기준으로 옳은 것은?

  1. 분말소화제 B-2 이상
  2. 분말소화제 B-3 이상
  3. 분말소화제 BC용
  4. 분말소화제 ABC용
(정답률: 54%)
  • 압축가스는 불안정한 물질로서, 용기 내부에서 고압으로 저장되어 있기 때문에 용기가 파열하거나 누출될 경우 폭발하거나 화재를 일으킬 수 있습니다. 따라서 압축가스를 운반할 때는 용기가 손상되지 않도록 안전하게 보관하고, 만약 화재가 발생할 경우에 대비하여 적절한 소화설비를 비치해야 합니다.

    분말소화제 B-3 이상이 필요한 이유는, B-3은 B-2보다 더 큰 화재를 진압할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문입니다. 압축가스 용기가 파열하거나 누출될 경우에는 대량의 가스가 방출되어 큰 화재가 발생할 가능성이 있습니다. 따라서 B-3 이상의 분말소화제를 비치하여 대량의 가스 화재를 진압할 수 있도록 대비해야 합니다.
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44. 프로판가스의 폭굉 범위(vol%) 값에 가장 가까운 것은?

  1. 2.2 ~ 9.5
  2. 2.7 ~ 36
  3. 3.2 ~ 37
  4. 4.0 ~ 75
(정답률: 44%)
  • 프로판가스는 공기보다 무거우므로 유출 시 지면에 머무르게 되어 폭발 범위가 좁습니다. 따라서 폭발 범위는 상대적으로 좁은 범위를 가지며, 주어진 보기 중에서 폭발 범위가 가장 좁은 값은 "3.2 ~ 37" 입니다.
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45. 도시가스배관을 지하에 설치 시 되메움 재료는 3단 계로 구분하여 포설한다. 이때 “침상재료”라 함은?

  1. 배관침하를 방지하기 위해 배관하부에 포설하는 재료
  2. 배관에 작용하는 하중을 분산시켜주고 도로의 침하를 방지하기 위해 포설하는 재료
  3. 배관기초에서부터 노면까지 포설하는 배관주의 모든 재료
  4. 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료
(정답률: 71%)
  • 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료를 침상재료라고 한다. 따라서 정답은 "배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료"인 보기 4번이다.
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46. 다음 중 LPG 용기 밸브 안전장치로서 가장 널리 사용되고 있는 형식은?

  1. 파열판식
  2. 스프링식
  3. 중추식
  4. 완전수동식
(정답률: 79%)
  • 스프링식 안전장치는 용기 내부 압력이 일정 수준 이상 상승할 경우 스프링이 작동하여 밸브를 자동으로 닫아 안전한 상태를 유지시키기 때문에 가장 널리 사용되고 있습니다. 파열판식은 용기 내부 압력이 너무 높아져 파열판이 파열하여 안전장치가 작동하는 방식이고, 중추식은 용기 내부 압력이 일정 수준 이상 상승할 경우 중추가 이동하여 밸브를 닫는 방식입니다. 완전수동식은 사용자가 직접 밸브를 조작하여 안전장치를 작동시키는 방식입니다.
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47. 고압가스 충전용기의 운반기준 중 틀린 것은?

  1. 운반 중의 충전용기는 항상 40℃ 이하로 유지하여야 한다.
  2. 독성가스 탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 한다.
  3. 염소와 아세틸렌은 동일 차량에 적재하여 운반할 수 있다.
  4. 가연성가스와 산소를 동일 차량에 적재하여 운반할 때는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 아니하도록 적재한다.
(정답률: 88%)
  • 정답은 "염소와 아세틸렌은 동일 차량에 적재하여 운반할 수 있다." 이다. 이유는 염소와 아세틸렌은 함께 적재하여 운반할 경우 화학 반응을 일으켜 폭발할 위험이 있기 때문이다. 따라서 이 항목은 틀린 내용이다.
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48. 염소가스 취급에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 독성이 강하여 흡입하면 호흡기가 상한다.
  2. 재해제로는 소석회 등이 사용된다.
  3. 염소압축기의 윤활유는 진한 황산이 사용된다.
  4. 산소와는 염소폭명기를 일으키므로 동일 차량에 적재를 금한다.
(정답률: 79%)
  • 산소와 염소가 혼합되면 폭발할 수 있기 때문에, 동일 차량에 적재하는 것은 매우 위험하다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.
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49. 고압가스용기(공업용)의 외면에 도색하는 가스 종류별 색상이 바르게 짝지어진 것은?

  1. 액화석유가스 – 회색
  2. 수소 – 백색
  3. 액화염소 – 황색
  4. 아세틸렌 – 회색
(정답률: 77%)
  • 액화석유가스는 불순물이 많아서 색이 불분명하고 회색에 가깝기 때문입니다.
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50. 수소의 확산속도는 동일조건에서 산소의 확산속도에 비하여 몇 배 빠른가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 57%)
  • 수소 분자의 질량은 산소 분자의 질량보다 1/16밖에 되지 않습니다. 따라서 동일한 조건에서 분자량이 작은 수소 분자가 더 빠르게 확산할 수 있습니다. 이에 따라 수소의 확산속도는 산소의 확산속도보다 약 4배 빠릅니다.
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51. 이동식부탄연소기와 관련된 사고가 액화석유가스 사고의 약 10% 수준으로 발생하고 있다. 이를 예방하기 위한 방법으로 잘못된 것은?

  1. 연소기에 접합용기를 정확히 장착한 후 사용한다.
  2. 과대한 조리가구를 사용하지 않는다.
  3. 잔가스 사용을 위해 용기를 가열하지 않는다.
  4. 사용한 접합용기는 파손되지 않도록 조치한 후 버린다.
(정답률: 89%)
  • 사용한 접합용기가 파손되면 가스가 누출될 가능성이 있기 때문에 안전을 위해 버려야 한다.
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52. 차량에 고정된 탱크 운행 시 반드시 휴대하지 않아도 되는 서류는?

  1. 고압가스 이동계획서
  2. 탱크 내압시험 성적서
  3. 차량등록증
  4. 탱크용량 환산표
(정답률: 79%)
  • 탱크 내압시험 성적서는 차량에 고정된 탱크의 내부 압력을 검사하여 안전성을 확인한 결과를 기록한 서류이기 때문에, 운행 시 탱크의 안전성을 보장하기 위해 필요한 서류입니다. 따라서 이 서류는 반드시 차량에 고정되어 운행하면서 휴대하지 않아도 됩니다.
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53. 각 저장탱크의 저장능력이 20톤인 암모니아 저장 탱크 2기를 지하에 인접하여 매설할 경우 상호간에 몇 m 이상의 이격거리를 유지하여야 하는가?

  1. 0.3m
  2. 0.6m
  3. 1m
  4. 1.2m
(정답률: 76%)
  • 암모니아는 인체에 매우 위험한 가스 중 하나이며, 높은 농도에서는 폭발성이 있습니다. 따라서 암모니아 저장 탱크는 안전 거리를 유지해야 합니다.

    암모니아 저장 탱크의 안전 거리는 저장 용량에 따라 결정됩니다. 일반적으로 20톤의 암모니아 저장 탱크의 안전 거리는 1m입니다. 따라서 이 문제에서도 20톤의 암모니아 저장 탱크 2기를 매설할 경우, 상호간에는 1m 이상의 이격거리를 유지해야 합니다.
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54. 독성인 액화가스 저장탱크 주위에는 합산 저장 능력이 몇 톤 이상일 경우 방류둑을 설치하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 85%)
  • 독성인 액화가스는 매우 위험한 물질이므로, 저장탱크 주위에는 방류둑을 설치하여 누출된 액화가스가 주변 환경으로 퍼지는 것을 방지해야 합니다. 이 때, 방류둑의 합산 저장 능력은 저장탱크 용량의 일정 비율 이상이어야 합니다. 이 비율은 국가 또는 지방 정부에서 정한 기준에 따라 다르지만, 일반적으로 5톤 이상일 경우 방류둑을 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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55. 내용적이 10,000L인 액화산소 저장탱크의 저장능력은? (단, 액화산소의 비중은 1.04이다.)

  1. 6225kg
  2. 9360kg
  3. 9615kg
  4. 10400kg
(정답률: 72%)
  • 액화산소의 비중이 1.04이므로 1L의 액화산소는 1.04kg이다. 따라서 10,000L의 액화산소는 10,000 x 1.04 = 10,400kg이다. 하지만 문제에서는 저장탱크의 내용적인 용량이 10,000L이므로 실제로는 10,000L 이상의 액화산소를 저장할 수 없다. 따라서 정답은 10,000L x 1.04kg/L = 9360kg이다.
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56. 액화석유가스 저장탱크에 가스를 충전할 때 액체 부피가 내용적의 90%를 넘지 않도록 규제하는 가장 큰 이유는?

  1. 액체팽창으로 인한 압력상승을 방지하기 위하여
  2. 온도상승으로 인한 탱크의 취약방지를 위하여
  3. 등적팽창으로 인한 온도상승 방지를 위하여
  4. 탱크내부의 부압(negative pressure)발생 방지를 위하여
(정답률: 83%)
  • 액체가 가열되면 부피가 증가하게 되어 압력이 상승합니다. 따라서 액화석유가스 저장탱크에 가스를 충전할 때 액체 부피가 내용적의 90%를 넘지 않도록 규제하는 것은 액체팽창으로 인한 압력상승을 방지하기 위함입니다. 이는 탱크 내부의 안전을 보장하기 위한 조치입니다.
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57. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 유입방폭구조
  3. 압력방폭구조
  4. 특수방폭구조
(정답률: 86%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생해도 용기가 폭발압력에 견디고 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 구조가 되어 있기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 각각 유입, 압력, 특수 방식으로 폭발을 방지하는 구조이지만, 내부 폭발에 대한 방지는 내압방폭구조에만 해당합니다.
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58. 다음 독성가스 중 허용농도가 가장 낮은 가스는?

  1. 암모니아
  2. 염소
  3. 산화에틸렌
  4. 포스겐
(정답률: 59%)
  • 포스겐은 허용농도가 0.1ppm으로 가장 낮은 독성가스입니다. 이는 포스겐이 인체에 높은 독성을 가지며, 질식을 일으키거나 중추신경계에 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 작업장에서는 포스겐 노출을 최소화하기 위해 안전장치를 갖추고 적절한 보호장비를 착용해야 합니다.
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59. 다음의 액화가스를 이음매 없는 용기에 충전할 경우 그 용기에 대하여 음향검사를 실시하고 음향이 불량한 용기는 내부조명검사를 하지 않아도 되는 것은?

  1. 액화프로판
  2. 액화암모니아
  3. 액화탄산가스
  4. 액화염소
(정답률: 61%)
  • 액화프로판은 음향검사를 통해 용기 내부의 결함을 확인할 수 있으며, 이음매 없는 용기에 충전할 경우에도 안전성이 높기 때문에 내부조명검사를 하지 않아도 된다. 반면, 액화암모니아, 액화탄산가스, 액화염소는 음향검사만으로는 용기 내부 결함을 확인하기 어렵고, 이음매 없는 용기에 충전할 경우 안전성이 떨어지기 때문에 내부조명검사가 필요하다.
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60. 메탄 70%, 에탄 20%, 프로판 10%로 구성된 혼합가스의 공기 중 폭발하한계(v%) 값은? (단, 각 성분의 폭발하한계는 메탄 5.0, 에탄 3.0, 프로판 2.1 이다.)

  1. 3.5
  2. 3.9
  3. 4.5
  4. 4.9
(정답률: 76%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 각 성분의 폭발하한계와 혼합비에 따라 결정된다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    폭발하한계(v%) = (각 성분의 폭발하한계 × 각 성분의 부피 비율) / 총 부피 비율

    따라서, 주어진 정보를 대입하면 다음과 같다.

    폭발하한계(v%) = (5.0 × 0.7 + 3.0 × 0.2 + 2.1 × 0.1) / (0.7 + 0.2 + 0.1) = 3.9

    따라서, 정답은 "3.9"이다.
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4과목: 가스계측

61. 가스미터 선정 시 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력인 것은 선택한다.
  2. 가스의 기밀성이 좋고 내구성이 큰 것을 선택한다.
  3. 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택한다.
  4. 내열성, 내압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 선택한다.
(정답률: 88%)
  • 가스미터는 가스의 사용량을 정확하게 측정하기 위한 장치이므로, 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택하는 것은 올바르지 않습니다. 오히려 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력, 기밀성과 내구성이 좋은 것, 내열성과 내압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 고려해야 합니다.
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62. 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: 53%)
  • 분리관에서 혼합물의 구성 성분을 분리하는 과정은 담체와 액체 사이의 상호작용에 의해 이루어집니다. 따라서 담체에 부착되는 액체의 양이 많을수록 분리능이 떨어지게 됩니다. 이는 담체와 액체 사이의 접촉면적이 증가하고, 이로 인해 분리과정에서 성분들이 서로 상호작용을 더 많이 하게 되어 분리가 어려워지기 때문입니다. 따라서 분리관의 분리능을 높이기 위해서는 담체에 부착되는 액체의 양을 최소화하는 것이 중요합니다.
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63. 다음 중 보상도선과 기준접점을 이용하는 온도계 는?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 베크만 온도계
  4. 열전대 온도계
(정답률: 73%)
  • 보상도선과 기준접점을 이용하는 온도계는 열전대 온도계입니다. 열전대 온도계는 두 개의 금속선을 이용하여 온도를 측정하는데, 이 때 보상도선과 기준점을 이용하여 정확한 온도를 측정합니다. 보상도선은 온도 변화에 따른 금속선의 전위 변화를 보상하기 위한 보정용 선이며, 기준점은 온도를 측정할 때의 기준이 되는 온도입니다. 따라서 열전대 온도계는 보상도선과 기준점을 이용하여 정확한 온도를 측정할 수 있습니다.
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64. 회전자형 및 피스톤형 가스미터를 제외한 건식 가스미터의 경우 검정증인의 올바른 표시위치는?

  1. 외부함
  2. 전면판
  3. 눈금지시부 및 상판의 접합부
  4. 본관의 보기 쉬운 부분 및 부관의 출입구
(정답률: 72%)
  • 건식 가스미터는 가스의 유량을 측정하기 위해 회전하는 디스크를 사용합니다. 이 디스크는 눈금으로 나누어져 있으며, 검정증인은 이 눈금을 사용하여 가스의 유량을 측정합니다. 따라서 올바른 표시위치는 눈금지시부 및 상판의 접합부입니다. 이 위치는 디스크와 상판이 정확하게 맞닿아 있어 가스의 유량을 정확하게 측정할 수 있도록 보장합니다.
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65. 바이메탈온도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 히스테리시스 오차가 발생한다.
  2. 온도변화에 대한 응답이 빠르다.
  3. 온도조절 스위치로 많이 사용한다.
  4. 작용하는 힘이 작다.
(정답률: 67%)
  • 작용하는 힘이 작다는 설명이 틀린 것이 아니라 올바르다. 바이메탈온도계는 바이메탈이라는 두 개의 금속판을 붙여 만든 온도계로, 온도가 변화함에 따라 금속판이 팽창 또는 수축하여 이를 이용해 온도를 측정한다. 이 때 바이메탈은 작은 힘으로도 변형이 일어나기 때문에 작용하는 힘이 작아도 충분히 온도를 측정할 수 있다. 따라서 올바른 정답은 없다.
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66. 배관의 유속을 피토관으로 측정할 때 마노미터의 수주 높이가 30cm이었다. 이때 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 0.76
  2. 2.4
  3. 7.6
  4. 24.2
(정답률: 53%)
  • 피토관으로 유속을 측정할 때, 유속과 마노미터의 수주 높이는 다음과 같은 관계를 가진다.

    유속 = (2gh)^0.5

    여기서, g는 중력가속도(9.8m/s^2), h는 마노미터의 수주 높이(30cm=0.3m)이다.

    따라서, 유속 = (2 x 9.8 x 0.3)^0.5 = 2.4m/s 이다.

    정답이 "2.4"인 이유는 이렇게 계산되기 때문이다.
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67. 연소분석법 중 2종 이상의 동족 탄화수소와 수소가 혼합된 시료를 측정할 수 있는 것은?

  1. 폭발법, 완만 연소법
  2. 분별 연소법, 완만 연소법
  3. 파라듐관 연소법, 산화구리법
  4. 산화구리법, 완만 연소법
(정답률: 76%)
  • 파라듐관 연소법과 산화구리법은 모두 산소를 이용하여 시료를 연소시키는 방법이며, 이 때 시료 내에 포함된 2종 이상의 동족 탄화수소와 수소를 모두 산화시킬 수 있기 때문에 이러한 혼합물을 측정할 수 있습니다. 반면에 폭발법과 분별 연소법은 시료를 폭발시키거나 일부만 연소시키는 방법이기 때문에 혼합물을 정확하게 측정하기 어렵습니다. 완만 연소법은 산소를 이용하지 않고 열을 이용하여 시료를 분해하는 방법이기 때문에 산소를 필요로 하는 혼합물을 측정할 수 없습니다.
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68. 차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 교축기구 전후의 차압이 20.25Pa 일 때 유량이 25m3/h 이었다. 차압이 10.50Pa일 때의 유량은 약 몇 m3/h인가?

  1. 13
  2. 18
  3. 23
  4. 28
(정답률: 61%)
  • 차압식 유량계에서 유량과 차압은 다음과 같은 관계식으로 연결됩니다.

    Q = K√ΔP

    여기서 Q는 유량, ΔP는 교축기구 전후의 차압, K는 계수입니다. 이 문제에서는 K값이 일정하다고 가정합니다.

    따라서, 먼저 K값을 구해보겠습니다.

    25 = K√20.25

    K = 25/√20.25

    K = 5

    이제 차압이 10.50Pa일 때의 유량을 구해보겠습니다.

    Q = 5√10.50

    Q ≈ 18

    따라서, 정답은 "18"입니다. 이유는 차압식 유량계에서 유량과 차압은 제곱근 관계이기 때문에, 차압이 2배가 되면 유량은 제곱근이 2배가 됩니다. 따라서, 20.25Pa일 때의 유량인 25m3/h에 제곱근을 2배한 값인 18이 나오게 됩니다.
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69. 액면 조절을 위한 자동제어의 구성으로 가장 적당한 것은?

  1. 조작기 → 전송기 → 액면계 → 조절기 → 밸브
  2. 조절기 → 전송기 → 조작기 → 밸브 → 조절기
  3. 밸브 → 액면계 → 전송기 → 조작기 → 조절기
  4. 액면계 → 전송기 → 조절기 → 조작기 → 밸브
(정답률: 65%)
  • 액면 조절을 위한 자동제어의 구성에서는 먼저 액면계로부터 액면의 상태를 측정하고, 이를 전송기를 통해 조절기로 전달합니다. 조절기는 이 정보를 기반으로 밸브를 제어하여 액면을 조절합니다. 마지막으로 조작기를 통해 이 과정을 제어합니다. 따라서, "액면계 → 전송기 → 조절기 → 조작기 → 밸브"가 가장 적합한 구성입니다.
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70. 기준 입력과 주피드백량의 차로서 제어동작을 일으키는 신호는?

  1. 기준입력 신호
  2. 조작 신호
  3. 동작 신호
  4. 주피드백 신호
(정답률: 72%)
  • 기준 입력과 주피드백량의 차이를 계산하여 제어 동작을 일으키는 신호를 동작 신호라고 합니다. 이는 제어 시스템에서 가장 중요한 신호 중 하나로, 시스템의 안정성과 정확성을 결정하는 역할을 합니다. 따라서 기준 입력과 주피드백 신호를 비교하여 동작 신호를 생성하고 이를 이용하여 제어 동작을 수행합니다.
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71. 다음 [그림]은 불꽃이온화 검출기(FID)의 구조를 나타낸 것이다. ①~④의 명칭으로 부적당한 것은?

  1. ① 시료가스
  2. ② 직류전압
  3. ③ 전극
  4. ④ 가열부
(정답률: 86%)
  • 불꽃이온화 검출기(FID)는 시료가스를 연소시켜 생성된 이온들을 전극에서 검출하는 방식으로 동작합니다. 따라서 가열부는 시료가스를 연소시키기 위한 역할을 하며, 직류전압은 생성된 이온들을 전극으로 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 ④ 가열부가 부적당한 명칭입니다.
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72. 다음 중 용적식 유량계에 해당되지 않는 것은?

  1. 루트식
  2. 피스톤식
  3. 오벌식
  4. 로터리피스톤식
(정답률: 49%)
  • 피스톤식은 유체가 피스톤을 움직여 유량을 측정하는 방식이 아니라, 유체가 일정한 속도로 흐를 때 발생하는 압력차를 이용하여 유량을 측정하는 방식입니다. 따라서 용적식 유량계에 해당되지 않습니다.
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73. 스프링 저울에 의한 무게 측정은 어느 방법에 속하는가?

  1. 치환법
  2. 보상법
  3. 영위법
  4. 편위법
(정답률: 63%)
  • 스프링 저울에 의한 무게 측정은 "편위법"에 속합니다. 이는 물체의 무게를 측정하기 위해 물체와 같은 무게를 가진 다른 물체를 사용하는 방법입니다. 스프링 저울은 물체의 무게를 스프링의 변형량으로 변환하여 측정합니다. 이때 스프링의 변형량은 물체의 무게에 비례하므로, 스프링 저울을 사용하여 물체의 무게를 측정할 수 있습니다. 이러한 방법은 정확하고 간단하며, 일반적으로 많이 사용됩니다.
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74. 염화파라듐 시험지로 검지할 수 있는 가스는?

  1. H2S
  2. CO
  3. HCN
  4. COCl2
(정답률: 68%)
  • 염화파라듐 시험지는 화학물질의 산화-환원 반응을 이용하여 화학물질을 검지하는 시험지입니다. 이 시험지에서는 화학물질이 산화되면 파라듐 이온(Pd2+)이 환원되어 검은색 침전물이 생기게 됩니다. 따라서, 이 시험지로 검지할 수 있는 가스는 환원력이 강한 가스여야 합니다. CO는 환원력이 강한 가스로, 이 시험지로 검지할 수 있습니다. H2S, HCN, COCl2는 환원력이 상대적으로 약하므로 이 시험지로 검지할 수 없습니다.
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75. 습도계의 종류와 보기의 내용이 바르게 연결된 것은?

  1. 저항온도계식 건습구습도계 - ㉠, ㉡
  2. 광전관식 노점계 - ㉠, ㉢
  3. 전기저항식 습도계 - ㉡, ㉣
  4. 건습구 습도계 - ㉡, ㉢
(정답률: 73%)
  • 건습구 습도계는 공기 중의 수증기를 측정하는데 사용되며, 건습구를 이용하여 습도를 측정하는 방식입니다. 이에 따라 건습구 습도계는 건습구와 함께 사용되는 전기저항식 습도계와 광전관식 노점계로 나뉘게 됩니다. 따라서, 건습구 습도계는 ㉡과 ㉢의 보기와 연결됩니다.
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76. 가스시험지법 중 염화제일구리 착염지로 검지하는 가스 및 반응색으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌 – 적색
  2. 아세틸렌 – 흑색
  3. 할로겐화물 – 적색
  4. 할로겐화물 – 청색
(정답률: 83%)
  • 염화제일구리 착염지는 아세틸렌과 반응하여 적색을 나타내기 때문에 "아세틸렌 – 적색"이 정답입니다. 다른 보기들은 염화제일구리 착염지와 관련이 없습니다.
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77. 다음 중 유체에너지를 이용하는 유량계는?

  1. 터빈유량계
  2. 전자기유량계
  3. 초음파유량계
  4. 열유량계
(정답률: 83%)
  • 터빈유량계는 유체가 터빈을 통과할 때 발생하는 회전력을 측정하여 유량을 계산하는 방식으로 작동합니다. 따라서 유체에너지를 이용하는 유량계 중에서는 터빈유량계가 해당됩니다.
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78. 다음 중 실측식 가스미터가 아닌 것은?

  1. 다이어프램식 가스미터
  2. 와류식 가스미터
  3. 회전자식 가스미터
  4. 습식 가스미터
(정답률: 57%)
  • 와류식 가스미터는 가스가 흐르는 파이프 안에 있는 회전하는 로터를 이용하여 가스량을 측정하는 방식이다. 따라서 실측식 가스미터 중 하나이다.
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79. 제어동작에 따른 분류 중 연속되는 동작은?

  1. On-Off 동작
  2. 다위치 동작
  3. 단속도 동작
  4. 비례 동작
(정답률: 85%)
  • 비례 동작은 입력 신호의 크기에 따라 출력 신호가 연속적으로 변화하는 제어 동작입니다. 따라서 입력 신호가 증가하면 출력 신호도 증가하고, 입력 신호가 감소하면 출력 신호도 감소합니다. 이러한 연속적인 동작이기 때문에 "비례 동작"으로 분류됩니다. 반면에 On-Off 동작은 입력 신호의 유무에 따라 출력 신호가 갑자기 변화하는 이산적인 동작이며, 다위치 동작과 단속도 동작도 입력 신호에 따라 출력 신호가 불연속적으로 변화하는 이산적인 동작입니다.
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80. MAX 1.0m3/h. 0.5L/rev 로 표기된 가스미터가 시간당 50회전 하였을 경우 가스 유량은?

  1. 0.5m3/h
  2. 25L/h
  3. 25m3/h
  4. 50L/h
(정답률: 78%)
  • 0.5L/rev 로 표기된 가스미터가 시간당 50회전 하였을 경우, 1회전당 유량은 0.5L 이므로, 시간당 유량은 0.5L x 50회 = 25L/h 가 됩니다. 따라서 정답은 "25L/h" 입니다.
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