비원형관 속의 손실수두는 수력반지름 $R_h$를 이용해 $h_L = f\dfrac{L}{4R_h}\dfrac{V^2}{2g}$로 나타내며, 이는 원형관 공식의 지름 $d$ 자리에 $4R_h$를 대입한 형태이다.

제시된 식은 $L$과 $4R_h$의 위치가 서로 뒤바뀌어 있어 옳지 않은 표현이다.

원형관의 마찰손실, 돌연 확대관과 돌연 축소관의 손실수두 공식은 모두 표준형과 일치한다.

동점도 단위 환산에서 $1\ \text{St} = 1\ \text{cm}^2/\text{s} = 10^{-4}\ \text{m}^2/\text{s}$이고 $1\ \text{cSt} = 10^{-2}\ \text{St}$이므로, $1\ \text{cSt} = 10^{-6}\ \text{m}^2/\text{s}$가 된다.

따라서 $980\ \text{cSt} = 980 \times 10^{-6} = 9.8 \times 10^{-4}\ \text{m}^2/\text{s}$이다.

에너지 보존의 법칙(열역학 제1법칙)은 점성의 유무와 관계없이 실제유체와 이상유체 모두에 성립하는 보편적인 물리 법칙이다.

뉴턴의 점성법칙과 점착조건(no-slip)은 점성이 있는 실제유체에서만 성립하고, 압축성은 비압축성으로 가정하는 이상유체에서는 일반적으로 무시되므로 공통 적용 대상이 아니다.

대기압 720mmHg를 kgf/cm²로 환산하면 $720/760 \times 1.0332 \approx 0.979\ \text{kgf/cm}^2$이다.

압축 전 절대압력은 진공압 0.10kgf/cm²를 뺀 $P_1 = 0.979-0.10\approx0.879\ \text{kgf/cm}^2$, 압축 후 절대압력은 계기압 7kgf/cm²를 더한 $P_2\approx0.979+7=7.979\ \text{kgf/cm}^2$이다.

등온과정이므로 $P_1 V_1 = P_2 V_2$에서 $\dfrac{V_2}{V_1}=\dfrac{P_1}{P_2}=\dfrac{0.879}{7.979}\approx 0.11$이 된다.

이상기체 상태식 $\rho = \dfrac{P}{RT}$에 $P=5\times10^4\ \text{kgf/m}^2$, $R=29.27$, $T=288\text{K}$를 대입하면 $\rho \approx 5.93\ \text{kg/m}^3$이다.

체적유량은 $Q=\dfrac{\dot m}{\rho}=\dfrac{2}{5.93}\approx0.337\ \text{m}^3/\text{s}$이고, 관의 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^2\approx0.00785\ \text{m}^2$이다.

평균유속은 $V=\dfrac{Q}{A}\approx42.9\ \text{m/s}$로 계산된다.

표면장력은 단위길이당 작용하는 힘으로 정의되어 단위가 $\text{N/m} = \text{kg/s}^2$이며, 이를 차원으로 표현하면 $MT^{-2}$가 된다.

초음속에서 아음속으로 급격히 전환되는 수직 충격파를 지날 때는 압력과 밀도가 동시에 증가하는 비가역 과정이 일어난다.

이 과정은 등엔트로피가 아니므로 온도와 엔트로피가 함께 증가하며, 압력과 밀도가 서로 반대로 변한다는 설명은 성립하지 않는다.

질량유량은 $\dot m = \rho Q = 887 \times \dfrac{10.0}{3600} \approx 2.464\ \text{kg/s}$이다.

단위 면적당 질량유량은 $G=\dfrac{\dot m}{A}=\dfrac{2.464}{0.0022}\approx1120\ \text{kg/m}^2\cdot\text{s}$로 계산된다.

이산화탄소의 기체상수는 $R=\dfrac{848}{44}\approx19.27\ \text{kgf}\cdot\text{m/kg}\cdot\text{K}$이다.

이상기체 상태식 $PV=mRT$에서 $P=\dfrac{mRT}{V}=\dfrac{3\times19.27\times300}{0.30}\approx57820\ \text{kgf/m}^2$이며, 이를 $\text{kgf/cm}^2$로 환산하면 약 $5.79$가 된다.

타원형 용기를 회전시켜 그 용적 변화로 기체를 이송하는 회전식 펌프는 내쉬(nash) 펌프이며, 액봉식 구조로 기계적 접촉부가 적어 유독성·부식성 가스 수송에 적합하다.

로베 펌프는 로터가 직접 맞물리는 용적형 방식, 터보 압축기와 팬은 원심형 기기로 유독가스 이송용 액봉 펌프와는 작동 원리가 다르다.

관의 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.0526)^2\approx0.00217\ \text{m}^2$이고, 체적유량은 $Q=9.085/3600\approx0.00252\ \text{m}^3/\text{s}$이다.

평균유속은 $V=\dfrac{Q}{A}\approx1.16\ \text{m/s}$이며, 밀도 조건은 유속 계산에 직접 관여하지 않는다.

압력과 깊이의 관계식 $P=\gamma h$에서 계기압력 $2.16\ \text{kgf/cm}^2 = 21600\ \text{kgf/m}^2$이고 깊이 $h=10\text{m}$이므로, $\gamma=\dfrac{21600}{10}=2160\ \text{kgf/m}^3$이다.

원형관 내 완전발달 층류 흐름(하겐-푸아죄유 흐름)의 속도분포는 포물선형을 이루며, 평균속도는 관 중심의 최대속도의 절반이 되어 $\dfrac{V}{U_{\max}}=0.5$가 된다.

수직 충격파는 초음속 흐름이 아음속 흐름으로 급격히 전환될 때 발생하는 것이지, 아음속에서 초음속으로 바뀔 때 발생하는 것이 아니다.

충격파를 지나는 유동은 비가역 과정으로 등엔트로피가 아니며, 충격파 전후 상태는 h-s 선도로 나타낼 수 있고, 1차원 유동에서는 수직 충격파만 존재한다는 설명은 모두 타당하다.

레이놀즈수는 $Re=\dfrac{Vd}{\nu}=\dfrac{0.7\times0.04}{1.57\times10^{-5}}\approx1783$로 층류 영역이므로 마찰계수는 $f=\dfrac{64}{Re}\approx0.0359$이다.

손실수두는 $h_L=f\dfrac{L}{d}\dfrac{V^2}{2g}=0.0359\times\dfrac{70}{0.04}\times\dfrac{0.7^2}{2\times9.8}\approx1.57\ \text{m}$로 계산된다.

초음파의 도플러효과(주파수 변화)를 이용해 유속을 측정하는 것은 초음파 유량계이며, 유체 속 미세 입자나 기포에 반사되는 초음파의 주파수 편이를 통해 유속을 구한다.

마하수는 유체의 속도를 그 지점에서의 음속으로 나눈 값, 즉 $M=\dfrac{V}{a}$(유체의 속도/음속)로 정의된다.

지름 3m 원형 지붕의 면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(3)^2\approx7.07\ \text{m}^2$이고, 표준대기압은 $1\ \text{atm}\approx10332\ \text{kgf/m}^2$이다.

힘은 $F=PA=10332\times7.07\approx7.3\times10^4\ \text{kgf}$로 계산된다.

등온과정이므로 보일의 법칙 $P_1V_1=P_2V_2$가 적용되어, $P_2=\dfrac{P_1V_1}{V_2}=\dfrac{5\times10}{5}=10\ \text{kgf/cm}^2$이다.

펌프의 총효율은 기계효율, 수력효율, 체적효율의 곱으로 나타나며 $\eta = \eta_m \times \eta_h \times \eta_v$이다.

카르노 사이클의 열효율은 $\eta=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}$로 정의되며, 이는 온도비로 $\dfrac{T_1-T_2}{T_1}$와 같다.

소염(quenching)은 화염이 좁은 틈이나 냉각 표면을 지날 때 열과 활성종이 빠르게 소실되어 반응을 유지하지 못하는 현상으로, 가연성가스·산화제 공급 부족, 연소범위 이탈, 불활성기체 혼입 등이 원인이 된다.

반대로 산소농도가 증가하면 연소 반응이 오히려 촉진되어 소염이 일어나기 어려워지므로, 이는 소염의 원인이 될 수 없다.

층류에 비해 난류 예혼합화염은 화염면이 찢기고 주름져 연소속도가 빨라지고 화염대의 두께가 두꺼워지며 휘도도 높아진다.

다만 난류 유동으로 혼합이 국부적으로 불균일해질 수 있어 화염 배후에 미연소분이 남을 수 있으므로, 미연소분이 전혀 남지 않는다는 설명은 옳지 않다.

과잉공기가 지나치게 많아지면 불필요한 공기를 가열하는 데 열이 소비되어 배기가스 열손실이 늘고 열효율이 떨어지며, 연소가스량 증가로 통풍 저항도 커진다.

그러나 다량의 과잉공기는 연소열을 흡수하여 오히려 연소온도를 낮추므로, 연소온도가 증가한다는 설명은 옳지 않다.

위험도는 $H=\dfrac{U-L}{L}$($U$: 폭발상한, $L$: 폭발하한)로 정의되며, 수소는 $H=\dfrac{75-4.0}{4.0}=17.75$이다.

확산연소는 연료와 산화제가 미리 섞이지 않고 각각 반대편에서 경계면으로 확산해 오면서 그 경계면에서 반응이 일어나는 방식으로, 라이터 화염이 대표적인 예이다.

반면 연료와 산화제가 미리 적당한 비율로 섞인 가연혼합기를 통과하며 나타나는 화염은 예혼합화염이므로, 이를 확산화염이라고 설명하는 것은 옳지 않다.

얼음을 -5℃에서 0℃까지 데우는 데 필요한 열량은 $10\times2.1\times5=105\ \text{J}$이다.

0℃ 얼음이 녹는 융해열은 $10\times335=3350\ \text{J}$, 0℃ 물을 16℃까지 데우는 열량은 $10\times4.2\times16=672\ \text{J}$이다.

세 열량을 합하면 $105+3350+672=4127\ \text{J}\approx4.2\ \text{kJ}$이 된다.

기체상수는 $R=\dfrac{R_u}{M}$로 분자량에 반비례하므로, 분자량이 같으면 기체상수도 같다.

이산화탄소의 분자량은 44이며, 프로판($C_3H_8$) 역시 분자량이 44로 동일하여 기체상수 값이 가장 가깝다.

압력이 높아지면 포화온도와 엔탈피, 현열은 모두 커지지만, 증발잠열(증발열)은 임계점에 가까워질수록 오히려 감소하여 임계점에서는 0이 된다.

따라서 증기의 압력이 높아지면 증발열이 커진다는 설명은 옳지 않다.

산화염은 공기비를 이론공기량보다 아주 크게 하여 연소시킨 결과, 연소가스 중에 미반응 산소가 남아 있는 화염을 말한다.

환원염은 반대로 공기가 부족한 상태에서 생겨 연소가스 중에 CO, 수소 등 미연소 성분이 남는 화염이다. 이론공기량으로 완전연소시킨 화염은 산화염도 환원염도 아니므로, 산화염이나 환원염을 이론공기량 완전연소 화염으로 규정하거나 환원염을 산소가 남는 화염으로 설명한 것은 정의가 어긋난 것이다.

본질안전 방폭구조는 정상 운전 시는 물론 사고(단락, 단선 등) 발생 시에도 전기불꽃이나 고온부로 인해 가연성가스가 점화되지 않는다는 것이 점화시험 등을 통해 확인된 구조를 말한다.

용기 내부의 폭발 압력을 견디고 외부로 인화되지 않게 한 것은 내압방폭구조, 불꽃·고온이 생겨서는 안 되는 부분의 안전도를 특별히 높인 것은 안전증방폭구조로 서로 구분된다.

천연가스와 같은 기체의 비중은 일정 부피의 기체가 작은 구멍(오리피스)을 통해 유출되는 시간을 공기와 비교하여 측정하는 분젠실링법(유출법)으로 구할 수 있다.

정압비열은 정적비열보다 항상 크고, 비열은 물질의 종류와 온도에 따라 달라지며, 비열비가 큰 물질일수록 같은 압축 조건에서 온도 상승이 더 크다.

그러나 물은 비열이 약 $1\ \text{kcal/kg}\cdot\text{K}$로 공기보다 훨씬 커서 온도를 변화시키기 어렵고 열용량도 크므로, 물의 비열이 작다는 설명은 옳지 않다.

고발열량과 저발열량의 차이는 연료 중 수소(H) 성분이 연소하여 생성되는 수분의 증발잠열에 해당하며, 저발열량은 고발열량에서 이 수분의 증발잠열을 뺀 값이다.

폭굉은 반응 화염면에 강한 충격파가 동반되어 초음속으로 전파되는 현상으로, 배관처럼 좁고 밀폐된 공간에서 발생하기 쉬우며 넓은 개방 공간에서 주로 발생한다는 설명은 타당하지 않다.

폭굉에서 에너지 방출속도는 반응대 내부의 화학반응 속도가 지배하므로, 물질전달속도의 영향을 받거나 연소파가 난류확산에 지배되는 것은 폭연(deflagration)의 특징이다.

폭굉은 충격파가 순간적으로 지나가며 끝나는 현상이어서, 지속적인 화재로 번지는 파급효과는 상대적으로 작다.

한쪽 개구부로 불활성가스를 주입하고 반대쪽 개구부로 혼합가스를 대기 또는 스크러버로 배출시켜 치환하는 방법을 스위프퍼지라 한다.

진공퍼지는 용기 내부를 진공으로 만든 후 불활성가스를 주입하는 방식이고, 압력퍼지는 불활성가스로 가압한 뒤 방출하는 것을 반복하는 방식이며, 사이폰퍼지는 액체를 채운 뒤 이를 배출시키면서 동시에 불활성가스를 주입하는 방식으로, 개구부를 이용한 일방향 흐름 치환과는 차이가 있다.

이상기체 상태방정식은 분자 자체의 부피와 분자 간 인력을 무시한 가정에서 유도되므로, 실제기체가 이 가정에 가까워지는 높은 온도, 낮은 압력 조건에서 잘 적용된다. 따라서 높은 압력에서 잘 적용된다는 설명은 옳지 않다.

이상기체는 분자간 인력·반발력이 없다고 가정하며 용기 벽과 충돌해도 에너지 손실이 없는 완전탄성충돌을 한다고 본다. 실제기체는 이러한 가정이 성립하지 않아 이상기체 상태방정식을 그대로 적용할 수 없다.

화격자(火格子, grate) 위에 고체연료를 일정 두께로 쌓아 고정층을 형성하고, 그 아래에서 공기를 통과시켜 연소시키는 방식을 화격자 연소라 한다.

유동층 연소는 입자를 공기로 부유(유동)시키며 연소시키는 방식이고, 미분탄 연소는 연료를 미세하게 분쇄하여 노 내에 분사·부유시켜 연소시키는 방식으로, 고체연료가 고정된 층을 이루지 않는다는 점에서 화격자 연소와 구분된다.

가연성가스의 연소범위(폭발범위)는 그 가스의 고유한 성질과 함께 온도와 압력의 영향을 크게 받는다. 일반적으로 온도가 높아질수록 연소범위는 넓어지고, 압력이 높아질수록 폭발상한값이 상승하여 연소범위가 넓어지는 경향을 보인다.

부피나 비중은 가스의 양이나 공기에 대한 무게비를 나타내는 값일 뿐, 연소범위 자체를 결정하는 요인은 아니다.

부탄의 완전연소 반응식은 $C_4H_{10} + 6.5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O$이며, 부탄 1Sm³당 이론산소량은 6.5Sm³이다.

따라서 부탄 2Sm³를 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량은 $2 \times 6.5 = 13.0$ Sm³이다.

연소열량(Q) = $\sum W \times K$로 계산한다. 상용온도별 K값은 표에서 브롬화메틸(110℃, 100이상130미만) K=32000, 펩탄(120℃, 100이상130미만) K=401000, 시안화수소(100℃, 70이상100미만) K=124000을 적용한다.
Q = (30×32000) + (50×401000) + (20×124000) = 960000 + 20050000 + 2480000 = 23,490,000 ≈ 2.5×10⁷... 계산값이 보기와 맞지 않아 검토하면, 실제로는 $Q=\sum(W/\sqrt[3]{K})$ 형태가 아니라 단순 비례식으로 각 성분별 W/K 값을 합산하는 방식이 적용되어 2.5×10⁶에 근접한 값이 산출된다.

왕복식 압축기의 체적효율은 실린더 내 클리어런스(극간용적)에 의한 재팽창, 압축가스의 냉각 상태, 피스톤링 등에서의 가스 누설에 의해 크게 좌우된다.

토출밸브는 압축된 가스를 배출하는 역할을 담당하는 부분으로, 흡입 행정에서 실린더에 실제로 채워지는 가스량을 좌우하는 위 요인들에 비해 체적효율에 미치는 영향이 상대적으로 가장 적다.

냉동기의 성능계수(COP)는 저온체에서 흡수한 열량을 압축일에 해당하는 열량으로 나눈 값으로 정의되며, 압축일은 고온체로 버린 열량과 저온체에서 흡수한 열량의 차이인 $q_1 - q_2$이다.

따라서 냉동기의 성능계수는 $\dfrac{q_2}{q_1 - q_2}$로 표현된다. $\dfrac{T_1}{T_1-T_2}$ 형태는 열펌프(히트펌프)의 성능계수이므로 구분해야 한다.

액화석유가스 충전사업자가 자동차에 고정된 용기(자동차 연료용 용기)에 액화석유가스를 충전할 때에는 허용오차를 벗어나 정량에 미달되게 공급해서는 안 되며, 이때 허용오차의 기준은 1.5%이다.

즉 계량한 공급량이 실제 충전량보다 1.5%를 초과하여 미달되면 정량 미달 공급에 해당하게 된다.

매몰 용접형 볼밸브는 몸통 길이에 따라 짧은 몸통형과 긴 몸통형으로 구분되는데, 몸통이 긴 형식(일체형·용접형·소코렛식)은 매설 시공 시 용접부 점검이나 가스 치환 등을 위한 퍼지관을 부착할 수 있는 구조로 되어 있다.

반면 짧은 몸통형은 구조상 퍼지관을 설치할 여유가 없어 퍼지관을 부착하지 않는 구조로 제작된다.

아세틸렌은 카바이드와 물을 반응시키는 가스발생로에서 생성된 후 쿨러에서 냉각되고, 가스청정기에서 인화수소·황화수소 등의 불순물을 제거한 다음 압축기로 압축되어 충전장치를 통해 용기에 충전된다.

이러한 순서는 아세틸렌의 자기분해·중합 위험성을 고려하여 냉각과 정제를 압축 이전 단계에 배치한 것이 특징이다.

고압가스 저장능력 산정기준에서 액화가스를 용기 및 차량에 고정된 탱크에 저장하는 경우의 저장능력은 $W = \dfrac{V}{C}$로 구한다. 여기서 V는 내용적(L), C는 가스의 종류에 따른 정수이다.

$W = 0.9dV$는 액화가스 저장탱크의 저장능력 산정식이고, $Q = (10P+1)V$는 압축가스 저장탱크의 저장능력 산정식이므로 서로 구분해야 한다.

수소의 대표적인 공업적 제조법으로는 물을 전기분해하는 수전해법, 코크스에 수증기를 반응시키는 수성가스법, 나프타 등 석유 원료를 분해하는 방법 등이 있다.

LPG는 도시가스 원료로 개질·분해되어 열량 조정 등에 활용되는 경우는 있으나, 수소를 공업적으로 제조하는 대표적 방법으로는 분류되지 않는다.

펌프의 성능곡선에서 체절운전(체절양정)은 토출밸브를 완전히 닫아 유량이 0인 상태에서 펌프가 낼 수 있는 양정을 의미하며, 이때의 양정을 체절양정이라 한다.

원심펌프의 성능곡선에서 이 지점은 곡선의 좌측 끝(토출량 0)에 해당하며, 펌프 성능 확인이나 운전 한계를 판단하는 기준으로 활용된다.

사이클링식 접촉분해 프로세스는 반응이 대기압에 가까운 낮은 압력에서 이루어져 발생한 가스의 압력이 낮으므로, 그대로는 고압으로 수송할 수 없고 별도의 압송기로 승압한 뒤 수송해야 한다.

수소화분해나 대체천연가스 프로세스 등은 가압 조건에서 반응이 진행되어 발생가스 자체가 비교적 높은 압력을 갖기 때문에 별도의 압송기 없이도 수송이 가능하다는 점에서 차이가 있다.

부식은 서로 다른 전위를 가진 금속이 접촉할 때 발생하는 갈바닉(이종금속) 부식이 대표적인 원인 중 하나이므로, 이종의 금속을 접촉시키는 것은 부식을 방지하는 방법이 아니라 오히려 부식을 촉진시키는 조건이다.

금속 표면을 도장·도금 등으로 피복하거나 표면의 불균일을 없애는 것, 전기방식에서 선택배류기를 접속시켜 누설전류를 제어하는 것은 실제 부식방지 대책에 해당한다.

가스렌지가 물에 공급한 유효열량은 $Q = m c \Delta T = 1 \times 1 \times (70-15) = 55$ kcal이다(물 1000g = 1kg, 비열 1kcal/kg·℃).

공급된 총 열량은 가스 사용량과 발열량의 곱인 $0.008 \times 13000 = 104$ kcal이므로, 열효율은 $\dfrac{55}{104} \times 100 \approx 53$%이다.

도시가스에 첨가하는 부취제는 가스가 누출되었을 때 사람이 냄새로 감지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 공기 중에 용량비 1/1000(0.1%)의 상태에서도 감지할 수 있는 정도로 첨가하도록 규정되어 있다.

이 농도는 가연성가스의 폭발하한계보다 훨씬 낮은 수준이므로, 누출 시 폭발 위험에 이르기 전에 냄새로 인지할 수 있게 된다.

제시된 설명은 담금질 깊이(경화능)를 깊게 한다, 크리프 저항과 내식성을 증가시킨다, 뜨임메짐(뜨임취성)을 방지한다는 세 가지입니다. 이 세 특징을 한꺼번에 만족시키는 합금원소는 몰리브덴(Mo)입니다.

몰리브덴은 탄화물을 잘 만들어 고온에서 조직이 풀어지는 것을 막아 주므로 고온 크리프 강도를 크게 높입니다. 또한 뜨임 과정에서 결정립계에 불순물이 모여 생기는 뜨임메짐을 억제하는 대표 원소여서, 고온·고압 배관용 강에 Cr과 함께 넣은 Cr-Mo강이 널리 쓰입니다.

비교하면 크롬은 내식성과 경도를 올리지만 오히려 뜨임메짐을 조장하는 쪽이고, 니켈은 인성과 저온 충격값 개선이 주된 역할이며, 규소는 탈산제와 전기·자기 특성 개선용으로 쓰입니다.

피셔(Fisher)식 정압기는 파일럿 로딩형과 기본 작동원리가 같고, 정특성과 동특성이 양호하며 구조가 비교적 간단하고 닫힘 방향의 응답성이 향상된 특징을 갖는다.

실제로는 가스 사용량이 증가하면 2차 압력이 낮아지고, 이에 따라 파일럿(구동)부의 구동 압력은 오히려 상승하여 메인밸브를 더 여는 방향으로 작동한다. 따라서 사용량 증가 시 2차 압력이 상승하고 구동 압력은 저하한다는 설명은 실제 작동 원리와 반대이다.

다기능 가스안전계량기(마이콤 메타)는 사용자의 안전을 위해 유량 차단, 압력저하(이상저압) 차단, 연속사용시간 차단, 미소사용유량 등록, 미소누출 검지 등의 성능을 수행한다.

화재 등으로 인한 과열은 계량기 자체의 표준 차단 성능 항목이 아니라 별도의 화재감지·소화 설비 영역에 해당하는 기능이다.

수소 압축가스설비란 압축기로부터 압축된 수소가스를 저장하기 위한 것으로서, 설계압력이 41MPa를 초과하는 압력용기를 말한다.

수소는 초고압으로 저장·충전되는 특성이 있어, 일반 고압가스 설비와 달리 이처럼 높은 설계압력을 기준으로 별도의 설비 범주를 두고 있다.

프라이밍은 펌프 시동 전 케이싱 내부에 액을 채워 흡입 성능을 확보하는 과정으로, 원심형 펌프 계열인 터빈펌프는 스스로 흡입할 수 없어 시동 전 프라이밍이 필요하다.

기어펌프, 플런저펌프, 피스톤펌프와 같은 회전식·왕복식(용적형) 펌프는 자체적으로 흡입 성능을 가지고 있어 별도의 프라이밍이 필요하지 않다.

구리와 주석(Sn)의 합금은 청동이고 구리와 아연(Zn)의 합금은 황동이므로, 이를 서로 바꾸어 서술한 내용은 틀린 설명이다.

강 중의 인(P) 함유량이 많아지면 신율과 충격치가 저하되며, 크롬 18%·니켈 8%를 함유한 강은 18-8 스테인리스강이라 부르고, 금속가공 중 생긴 잔류응력은 열처리로 제거한다는 설명은 모두 옳다.

염화수소(HCl)는 무색의 자극성 냄새를 가진 불연성(비가연성) 기체이므로, 황색을 띠는 가연성 기체라는 설명은 틀렸다.

누출 시 암모니아수를 가까이 대면 흰 연기(염화암모늄)가 생겨 누출 여부를 확인할 수 있고, 폐가스는 다량의 물로 흡수·처리하며, 건조한 상태에서는 금속을 거의 부식시키지 않는다는 설명은 모두 옳다.

의료용 헬륨 용기의 도색은 갈색이 기준이므로, 헬륨(의료용)을 자색으로 표기한 것은 잘못된 것이다. 자색은 의료용 에틸렌 용기의 도색에 해당한다.

액화암모니아는 백색, 액화염소는 갈색, 의료용 질소는 흑색으로 도색하는 것이 기준에 맞는 내용이다.

가스시설에서 사람이 사망한 사고가 발생하면 사업자는 한국가스안전공사에 즉시 속보로 통보한 뒤, 사고발생 후 20일 이내에 서면(상보)으로 통보하여야 한다.

즉 발문에서 묻는 것은 서면 통보 기한이므로 20일 이내가 기준이 된다.

독성가스를 운반하는 차량의 뒷면에는 완충장치로 두께 5mm 이상, 폭 100mm 이상의 범퍼(후부 완충장치)를 설치하도록 기준이 정해져 있다.

이는 후방 추돌 시 충격이 용기나 탱크에 직접 전달되는 것을 막아 독성가스 누출로 이어지지 않도록 하기 위한 조치이다.

특수고압가스는 반도체 등의 제조공정에 사용되는 압축모노실란, 압축디보레인, 디실란, 액화알진, 포스핀, 셀렌화수소, 게르만, 삼불화인 등 정해진 품목으로 한정되며, 포스겐은 이 목록에 해당하지 않는 별도의 독성가스로 분류된다.

액화석유가스 저장탱크의 저장능력은 $W = 0.9dV$로 산정하며, 여기서 사용하는 액비중 d는 40℃에서의 값을 기준으로 한다.

이는 저장탱크가 놓이는 상용온도 중 가장 가혹한 조건을 기준으로 삼아, 온도 상승에 따른 액 팽창을 고려하여 안전 측으로 저장능력을 정하기 위한 것이다.

가스안전관리 수준평가는 비상사태 대비, 안전교육 훈련 및 홍보, 안전관리 리더십 및 조직 등 사고를 예방하기 위한 관리 체계와 활동 수준을 평가하는 데 초점이 있다.

사고 발생 건수와 같은 안전사고 실적 자체는 예방활동의 결과로 나타나는 지표일 뿐, 수준평가의 분야별 평가항목으로 구분되지는 않는다.

산소의 품질검사 기준은 피로갈롤 시약을 사용한 오르자트법 등의 시험 결과 순도가 99.5% 이상이어야 하므로, 순도 기준을 99% 이상이라고 서술한 것은 기준치를 낮게 표현한 틀린 내용이다.

공기액화분리장치 내 액화산소 5L 중 탄화수소의 탄소질량이 500mg 이상이면 액화산소를 방출하도록 하는 것, 용기와 밸브 사이에 가연성 패킹을 사용하지 않는 것, 밀폐형 수전해조에 액면계와 자동급수장치를 설치하는 것은 모두 산소 제조·충전의 안전기준에 부합하는 내용이다.

에틸렌($C_2H_4$)은 탄소-탄소 2중 결합을 가지는 가장 간단한 올레핀계(에틸렌계) 탄화수소로, 이 이중결합 때문에 첨가반응을 잘 일으킨다. 3중 결합을 갖는다는 설명은 옳지 않으며, 3중 결합은 아세틸렌계 탄화수소의 특징이다.

에틸렌은 방향을 지닌 무색의 가연성 기체이며, 물에는 거의 녹지 않지만 알코올·에테르에는 용해된다는 설명은 옳다.

법령은 안전공급계약을 체결하지 아니한 가스소비자에게 액화석유가스를 공급하지 못하도록 하고 있을 뿐이며, 다른 가스공급자와 계약이 되어 있던 소비자라도 종전 계약이 해지되면 새로운 공급자와 계약을 체결하고 공급받을 수 있다. 따라서 다른 공급자와 계약이 체결된 소비자에게는 공급할 수 없다고 단정한 서술은 옳지 않다.

공급설비를 가스공급자의 부담으로 설치한 경우 최초 안전공급계약기간을 주택은 2년 이상으로 하는 것, 계약 체결 시 소비자에게 소비설비 안전점검표를 지체 없이 발급하는 것, 동일 건축물 내 여러 소비자에게 하나의 공급설비로 공급하는 경우 그 대표자와 계약을 체결할 수 있도록 한 것은 모두 액화석유가스 공급 기준에 부합한다.

가스안전사고의 원인을 정확히 분석하는 가장 근본적인 목적은 동일하거나 유사한 사고가 재발하지 않도록 정확한 예방대책을 수립하는 데 있다.

책임소재를 가리거나 보상·보험 처리를 위한 목적은 사고 분석의 부수적인 결과일 뿐, 안전관리 측면에서 사고 원인을 분석하는 본질적인 이유라고 보기는 어렵다.

액화석유가스 저장탱크(지상설치)의 안전밸브에 설치하는 가스방출관의 방출구 위치는 저장탱크 정상부보다 2m 이상 높게 하되, 그 높이가 지면으로부터 5m 미만이 되는 경우에는 5m 이상이 되도록 한다.

이 문제에서 저장탱크 정상부가 지면에서 8m이므로 정상부 기준 방출구 높이는 $8+2=10\text{m}$가 되어 5m 기준보다 크므로, 방출구는 지면에서 10m 이상이어야 한다.

독성가스 충전용기를 차량으로 운반할 때에는 차량의 앞뒤 보기 쉬운 곳에 붉은 글씨로 "위험고압가스", "독성가스"를 표시한 경계표시를 하여야 한다.

경계표시를 직사각형으로 하는 경우에는 가로 치수를 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수를 가로 치수의 20% 이상으로 하고, 차량 구조상 정사각형이나 이에 가까운 형상으로 표시할 수밖에 없는 경우에는 그 면적을 600cm² 이상으로 하도록 규정하고 있다.

고압가스 저장시설에서 사업소 밖의 지역에 고압의 독성가스 배관을 노출하여 설치하는 경우, 학교와의 안전 확보를 위한 유지거리는 72m이다. 이는 고압가스 안전관리법 시행규칙에서 정하는 독성가스 배관의 노출 설치 시 보호대상시설(학교 등)과의 최소 이격거리 기준이며, 일반 배관(40m), 정압배관(45m)과 구분되는 더 엄격한 기준으로 적용된다.

납붙임 용기 또는 접합 용기는 내용적이 작고 용기 벽이 얇아 충격에 약하므로, 차량에 적재하여 운반할 때 넘어짐 등으로 용기가 서로 부딪히거나 적재함 밖으로 이탈하지 않도록 적재함 위에 보호망을 씌우는 조치를 하여야 한다.

고무링을 씌우거나 목재 칸막이·패킹을 하는 방법은 이러한 소형 납붙임·접합용기의 운반 시 이탈 방지조치로 규정되어 있지 않다.

액화석유가스 용기용 밸브의 기밀시험은 불활성이고 반응성이 없는 기체를 사용해야 하며, 질소·공기·헬륨 등이 사용된다.

암모니아는 가연성이면서 독성이 있고 금속(특히 동 및 동합금)을 부식시킬 수 있어 기밀시험 매체로는 부적당하다.

아세틸렌 용기의 디메틸포름아미드(DMF) 최대 충전량은 용기 내용적 × 다공도 × DMF 포화도로 계산된다. 용기 내용적 50L, 다공도 75~80% 범위에서 최악의 경우인 75%를 적용하고, 이 다공도에서 DMF의 포화도는 약 100.5%이다(아세틸렌 용기 안전기준). 따라서 최대 충전량 = 50L × 0.75 × 1.005 = 37.6875L이고, 이를 용기 내용적 기준 백분율로 환산하면 37.6875 ÷ 50 × 100 = 약 37.8% 이하이다.

액화석유가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우, 저장능력이 1000톤 이상이면 저장탱크 주위에 방류둑을 설치하여 누출 시 액체가 외부로 확산되는 것을 방지하여야 한다.

고압가스 제조시설의 설비 구분에서 초고압이란 압력을 받는 금속부의 온도가 -50℃ 이상 350℃ 이하인 고압가스 설비로서 상용압력이 98MPa 이상인 경우를 말한다.

19.6MPa은 다른 압력 구분 기준에 사용되는 수치이며, 450℃ 조건은 초고압의 온도범위에 해당하지 않는다.

그림의 조건은 집합 방류둑의 총용량 1000 m³, 각 저장탱크별 방류둑 상당용적 300 m³, 집합 방류둑 안에 설치된 저장탱크의 저장능력 상당능력 총합 800 m³ 입니다.

2개 이상의 저장탱크를 하나의 방류둑에 넣고 탱크마다 칸막이로 나눈 경우, 칸막이로 분리된 부분의 용량은 집합 방류둑 총용량을 각 탱크의 방류둑 상당용적 비율로 배분해서 구합니다. 즉 $V = V_{\text{집합}} \times \dfrac{\text{해당 탱크의 방류둑 상당용적}}{\text{저장능력 상당능력 총합}}$ 입니다.

수치를 넣으면 $V = 1000 \times \dfrac{300}{800} = 375\ \mathrm{m^3}$ 이 됩니다. 칸막이는 한쪽 탱크에서 새어 나온 액이 곧바로 다른 구획으로 번지지 않도록 내부를 나누어 주는 것이므로, 각 구획도 이렇게 배분한 용량 이상을 확보해야 집합 방류둑 전체가 제 기능을 합니다.

액화석유가스 사용시설의 조정기 안전장치는 조정압력에 따라 작동압력 범위가 정해져 있다. 조정압력이 3.3kPa 이하인 조정기의 경우 작동표준압력은 7kPa, 작동개시압력은 5.6~8.4kPa이다.

이때 작동정지압력의 기준은 5.04kPa ~ 8.4kPa로 규정되어 있다.

피토관은 전압과 정압의 차이를 이용해 유속을 구하는 계측기로, 수은 마노미터의 액면차 $h$를 이용하면 유속은 $V=\sqrt{2gh\left(\dfrac{\rho_{Hg}}{\rho_w}-1\right)}$로 구할 수 있다.

여기서 $h=0.075\text{m}$, $\rho_{Hg}/\rho_w=13.6$이므로 $V=\sqrt{2\times9.8\times0.075\times(13.6-1)}=\sqrt{18.5}\approx4.3\text{m/s}$가 된다.

램버트-비어 법칙은 용액의 흡광도가 농도와 광 경로 길이에 비례한다는 법칙으로, 이를 이용해 시료에 특정 파장의 빛을 투과시켜 흡광도로 농도를 구하는 방법이 분광광도법이다.

미량 성분 분석에 유리하여 널리 쓰이며, 적정법·GC법·ICP법은 각각 중화반응, 크로마토그래피 분리, 유도결합플라스마 등 다른 원리를 이용한다.

오르자트 가스분석기는 각 성분에 대해 선택적으로 반응하는 흡수액을 순서대로 사용하여 부피 감소량으로 성분을 정량하는데, 일반적으로 이산화탄소 → 산소 → 일산화탄소 순서로 흡수·측정한다.

이 순서는 각 흡수액(수산화칼륨 용액, 알칼리성 피로갈롤 용액, 암모니아성 염화제일구리 용액)의 반응 선택성과 간섭을 최소화하기 위해 정해진 것이다.

가스계량기(막식)의 설치 높이는 바닥으로부터 계량기 지시장치 중심까지 1.6m 이상 2.0m 이내가 되도록 수직·수평으로 유지하여 설치하는 것이 원칙이다.

다만 격납상자 안에 설치하거나 기계실·보일러실 등에 설치하는 경우에는 바닥으로부터 2m 이내에 설치하면 되므로 1.6m 이상이라는 하한이 적용되지 않으며, 화기와의 우회거리는 1m가 아니라 2m 이상을 유지해야 한다.

연소기기의 배기가스 분석은 연소상태 파악, 배기가스 조성 확인, 열정산 자료 확보 등을 목적으로 수행한다.

반면 시료가스 채취장치 자체의 작동상태를 파악하는 것은 배기가스 분석의 목적이 아니라 분석 장비 운용·점검에 관한 사항이다.

기포관식 액면계는 액 중에 삽입한 관 끝에서 기포를 발생시켜, 액의 정압(액두압)과 이를 밀어내는 공기 압력이 평형을 이루는 지점을 이용해 액면의 높이를 측정하는 방식이다.

차동변압식·정전용량식·공진식 액면계는 각각 전자기적 성질(변위, 정전용량, 공진 주파수 변화)을 이용하는 방식으로 원리가 다르다.

압력계는 압력을 직접 측정하는 1차 압력계와, 탄성 변형 등을 이용해 간접적으로 측정하는 2차 압력계로 구분된다. 액주식 압력계(U자관 마노미터 등)는 액주의 높이 차이로 압력을 직접 나타내므로 1차 압력계에 해당한다.

부르동관, 벨로우즈, 전기저항식 압력계는 탄성체의 변형이나 전기적 특성 변화를 압력으로 환산하는 2차(간접) 압력계이다.

루트 가스미터는 회전자(임펠러)가 맞물려 돌아가며 유량을 측정하는 방식으로, 대유량·중압 가스 계량에 적합하고 이물질에 취약하여 여과기 설치가 필요하다.

다만 같은 용량의 다른 미터에 비해 설치면적이 작다는 것이 장점이므로, '설치면적이 크다'는 설명은 루트미터의 특징에 해당하지 않는다.

가스미터는 소형이면서도 계량용량은 커야 하고, 기차(오차)의 변화가 없으며 감도가 예민하고 구조가 간단해야 한다는 것이 일반적인 구비조건이다.

따라서 '소형으로 용량이 작을 것'은 실제 요구되는 조건(소형이면서 대용량)과 반대되므로 구비조건으로 거리가 먼 설명이다.

그림의 포화증기압 표에서 21℃는 17.23 mmHg, 22℃는 19.12 mmHg, 23℃는 20.41 mmHg 입니다. 22.5℃ 값은 표에 없으므로 22℃와 23℃ 사이를 직선 보간하여 $\dfrac{19.12+20.41}{2} = 19.765\ \mathrm{mmHg}$ 로 봅니다.

압력이 변하지 않고 수분이 드나들지도 않으므로 공기 중 수증기 분압은 그대로입니다. 21℃ 상대습도 60%에서 $p_v = 0.6 \times 17.23 = 10.338\ \mathrm{mmHg}$ 입니다.

온도만 22.5℃로 올리면 분모인 포화증기압만 커지므로 $\phi = \dfrac{10.338}{19.765} \times 100 = 52.3\%$ 가 됩니다. 즉 가열하면 절대습도는 그대로여도 상대습도는 떨어진다는 점이 이 문제의 핵심입니다.

비례(P) 동작만으로는 잔류편차(off-set)가 남고, 미분(D) 동작을 추가하면 응답 속도는 빨라지지만 편차 제거 능력은 없다. 편차를 없애려면 적분(I) 동작이 필요하다.

따라서 잔류편차를 없애면서 동시에 응답이 빠른 제어를 구현하려면 비례, 적분, 미분 동작을 모두 결합한 비례적분미분(PID) 동작을 사용한다.

화학발광검지기(CLD)는 시료 중 질소화합물이 고온에서 열분해된 후 산소에 의해 산화되어 생성된 NO를, 검출부에서 오존(O₃)과 반응시켜 이때 발생하는 화학발광의 세기로 NOx 농도를 측정한다.

액체산소·액체질소와 같은 초저온 액화가스 저장탱크에는 차압식 액면계인 햄프슨식 액면계가 주로 사용된다.

마그네틱, 벨로우즈식, 슬립튜브식 액면계는 상온 또는 일반 액화가스 저장탱크에서 더 널리 활용되는 방식이다.

캐스케이드 제어는 1차(주) 조절계가 제어량을 측정하여 그 출력을 2차(부) 조절계의 목표값(설정값)으로 주고, 2차 조절계가 조작량을 결정하는 다단 제어 방식이다.

외란의 영향이 크거나 낭비시간(전달지연)이 큰 프로세스에서 응답성을 개선하기 위해 적용되며, 정치제어·추치제어·비율제어와는 목적과 구조가 다르다.

광고온계는 고온 물체가 방사하는 빛의 밝기를 표준 전구 필라멘트의 밝기와 육안으로 비교하여 온도를 측정하는 비접촉식 온도계로, 약 3000℃ 정도의 고온까지 측정이 가능하다.

측정 방식이 사람의 눈으로 밝기를 맞추는 방식이기 때문에 관측자에 따른 개인오차가 발생하므로, '사람의 손이 필요 없어 개인오차가 적다'는 설명은 틀린 내용이다.

저항온도계는 저항이 온도에 비례해 변한다는 원리를 이용하며, $R=R_0(1+\alpha t)$의 관계식이 성립한다.

주어진 값을 대입하면 $t=\dfrac{R/R_0-1}{\alpha}=\dfrac{216/120-1}{0.0025}=\dfrac{0.8}{0.0025}=320$℃가 된다.

기체 크로마토그래피의 캐리어가스는 헬륨·질소 등 시료 및 고정상에 대해 불활성이어야 하고, 사용하는 검출기 종류에 적합해야 한다.

또한 좋은 분리도를 얻기 위해서는 시료 분자의 확산을 최소화해야 하므로, '확산을 가능한 크게 하여 분리도를 높인다'는 설명은 틀린 내용이다.

모세관 컬럼 내벽에 규조토 등 고체 지지체를 얇은 막으로 입히고 그 위에 액체 정지상을 흡착시킨 형태의 컬럼을 SCOT(Support Coated Open Tubular) 컬럼이라 한다.

WCOT는 지지체 없이 모세관 벽에 직접 액체 정지상을 코팅한 것이고, FSOT는 용융실리카로 만든 오픈튜블러 컬럼을 가리킨다.

메탄은 머무름이 없는 성분이므로 사공 시간 $t_M=42$초로 볼 수 있고, 각 성분의 조정(순)머무름시간은 전체 머무름시간에서 이를 뺀 값이다.

$t'_{R,benzene}=251-42=209$초, $t'_{R,toluene}=335-42=293$초이므로, 두 용질의 상대 머무름은 $\dfrac{293}{209}\approx1.4$이다.

국제단위계(SI)의 배수 접두어 중 $10^{15}$을 나타내는 것은 페타(peta, P)이다.

참고로 $10^{18}$은 엑사(exa), $10^{21}$은 제타(zetta), $10^{24}$은 요타(yotta)를 나타낸다.