[가스산업기사 필기] 19년 1회차 시험지 PDF 다운로드

[가스산업기사 필기] 19년 1회차
가스산업기사 필기 기출문제

19년 1회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
가스산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

19년 1회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 연소속도에 영향을 미치지 않는 것은?
1관의 단면적
2내염표면적
3염의 높이
4관의 염경
정답 및 해설

연소속도(화염전파속도)에 영향을 미치는 인자는 배관의 단면적, 내염표면적, 관의 염경(지름) 등으로, 이는 화염이 진행하는 통로의 물리적 조건을 좌우한다.
반면 염(불꽃)의 높이는 연소속도의 결과로 나타나는 형상일 뿐 연소속도 자체를 결정하는 요인이 아니다.

문제 2
배관 내 혼합가스의 한 점에서 착화되었을 때 연소파가 일정거리를 진행한 후 급격히 화염전파속도가 증가되어 1000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?
1폭발(Explosion)
2폭굉(Detonation)
3충격(Shock)
4연소(Combustion)
정답 및 해설

배관 내 화염이 초기 정상 연소파 속도로 진행하다가 일정 거리(폭굉유도거리)를 지나면서 압력파와 반응면이 결합해 화염전파속도가 1000~3500m/s까지 급격히 증가하는 현상을 폭굉(Detonation)이라 한다.
폭발은 에너지가 급격히 방출되는 현상 전반을 가리키는 포괄적 용어이고, 충격은 압력파 자체를 의미할 뿐 이러한 초음속 연소파를 특정하지 않는다.

문제 3
(CO2)max는 어느 때의 값인가?
1실제 공기량으로 연소시켰을 때
2이론 공기량으로 연소시켰을 때
3과잉 공기량으로 연소시켰을 때
4부족 공기량으로 연소시켰을 때
정답 및 해설

연료를 이론 공기량으로 연소시키면 과잉 공기에 의한 희석이나 부족 공기에 의한 불완전연소가 없어 연소가스 중 CO2 농도가 최댓값((CO2)max)을 나타낸다.
실제공기량이나 과잉공기량으로 연소시키면 질소 등 불활성 성분의 비율이 늘어 CO2 농도는 오히려 낮아진다.

문제 4
가연물의 연소형태를 나타낸 것 중 틀린 것은?
1금속분-표면연소
2파라핀-증발연소
3목재-분해연소
4유황-확산연소
정답 및 해설

금속분은 표면연소, 파라핀 같은 가연물은 증발연소, 목재는 분해연소로 타는 것이 맞으나, 황(유황)은 가열되어 융해·기화한 후 타는 증발연소 형태이지 확산연소가 아니다.
확산연소는 가연성 기체가 공기와의 접촉면에서 확산·혼합되며 타는 형태로 LPG·LNG 등 기체 연료에 해당하므로, ④의 짝지음이 틀린 설명이다.

문제 5
착화온도가 낮아지는 조건이 아닌 것은?
1발열량이 높을수록
2압력이 작을수록
3반응활성도가 클수록
4분자구조가 복잡할수록
정답 및 해설

착화온도는 발열량이 높을수록, 반응활성도가 클수록, 분자구조가 복잡할수록 낮아지는 경향이 있다.
압력은 이와 반대로 높을수록 착화온도가 낮아지므로, 압력이 작을수록은 착화온도를 낮추는 조건이 될 수 없다.

문제 6
이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?
1이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
2이상기체에 가까운 실체기체로는 H2, He 등이 있다.
3이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한다.
4저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
정답 및 해설

이상기체는 분자 간 인력과 분자 자체의 부피를 무시하는 가상의 기체로, 분자량이 작고 비활성인 H2·He 등이 실제기체 중 이상기체 거동에 가장 가깝다.
이상기체 가정에 가까워지는 조건은 고온·저압일 때이며, 반대로 저온·고압일수록 분자 간 인력과 부피의 영향이 커져 실제기체 거동에서 오히려 멀어진다.

문제 7
휘발유의 한 성분인 옥탄의 완전연소반응식으로 옳은 것은?
1C8H18 + O2 → CO2 + H2O
2C8H18 + 25O2 → CO2 + 18H2O
32C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O
42C8H18 + O2 → 16CO2 + H2O
정답 및 해설

옥탄(C8H18)의 완전연소반응식은 C8H18+12.5O28CO2+9H2O\mathrm{C_8H_{18} + 12.5O_2 \rightarrow 8CO_2 + 9H_2O}이다.
양변에 2를 곱해 정수 계수로 맞추면 2C8H18+25O216CO2+18H2O\mathrm{2C_8H_{18} + 25O_2 \rightarrow 16CO_2 + 18H_2O}가 되어 탄소·수소·산소 원자 수가 모두 일치한다.

문제 8
폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 대한 설명으로 틀린 것은?
1파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
2공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
3파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작게 한다.
4파이프 라인에 장애물이 있는 곳은 관경을 축소한다.
정답 및 해설

폭굉 방호의 원리는 폭굉유도거리(DID)길게 유지해 관 안에서 폭연이 폭굉으로 전이되기 전에 화염이 끝나도록 하는 데 있다.
오리피스 같은 장애물을 없애고, 굴곡부를 완만하게 하며, 지름 대비 길이의 비를 작게 하는 것은 모두 유도거리를 확보하거나 난류 생성을 억제하는 조치다.
반면 관경을 축소하면 유속과 난류가 커지고 폭굉유도거리가 짧아져 폭굉이 더 쉽게 발생하므로 올바른 방호 조치가 아니다.

문제 9
층류 연소속도에 대한 설명으로 옳은 것은?
1미연소 혼합기의 비열이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
2미연소 혼합기의 비중이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
3미연소 혼합기의 분자량이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
4미연소 혼합기의 열전도율이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
정답 및 해설

층류 연소속도는 미연소 혼합기의 열전도율(열확산율)이 클수록 화염면에서 미연소부로 열이 빨리 전달되어 화염전파가 빨라지므로 커진다.
반대로 비열·비중·분자량이 클수록 단위 부피당 가열해야 할 열용량이 커져 층류 연소속도는 오히려 작아지는 경향을 보인다.

문제 10
다음 탄화수소 연료 중 착화온도가 가장 높은 것은?
1메탄
2가솔린
3프로판
4석탄
정답 및 해설

착화온도는 분자구조가 단순하고 결합이 안정할수록 높아지는 경향이 있는데, 메탄(CH4)은 탄화수소 중 분자구조가 가장 단순하고 안정하여 프로판·가솔린·석탄보다 착화온도가 높다.
반대로 가솔린·프로판·석탄은 분자구조가 상대적으로 복잡하거나 반응활성도가 높아 더 낮은 온도에서 착화된다.

문제 11
액체 연료가 공기 중에서 연소하는 현상은 다음 중 어느 것에 해당하는가?
1증발연소
2확산연소
3분해연소
4표면연소
정답 및 해설

증발연소는 액체 연료가 가열되어 표면에서 증발한 증기가 공기와 혼합되어 연소하는 방식으로, 등유·경유 등 대부분의 액체 연료의 연소 형태에 해당한다. 고체 표면에서 직접 반응이 일어나는 표면연소나 기체가 공기와 섞이며 타는 확산연소와는 구분된다.

문제 12
메탄 80v%, 프로판 5v%, 에탄 15v%인 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 얼마인가?
12.1%
23.3%
34.3%
45.1%
정답 및 해설

혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에 법칙 1L=y1L1+y2L2+y3L3\dfrac{1}{L} = \dfrac{y_1}{L_1}+\dfrac{y_2}{L_2}+\dfrac{y_3}{L_3}로 구한다.
메탄(하한 5.0%)·프로판(하한 2.1%)·에탄(하한 3.0%)의 부피비 0.80·0.05·0.15를 대입하면 1L=0.805.0+0.052.1+0.153.00.234\dfrac{1}{L} = \dfrac{0.80}{5.0}+\dfrac{0.05}{2.1}+\dfrac{0.15}{3.0} \approx 0.234이고, L=10.2344.3%L = \dfrac{1}{0.234} \approx 4.3\%이다.

문제 13
기상폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1반응이 기상으로 일어난다.
2폭발상태는 압력에너지의 축적상태에 따라 달라진다.
3반응에 의해 발생하는 열에너지는 반응기 내 압력상승의 요인이 된다.
4가연성혼합기를 형성하면 혼합기의 양에 관계없이 압력파가 생겨 압력상승을 기인한다.
정답 및 해설

기상폭발은 가연성 혼합기가 형성되어도 그 농도가 폭발범위 안에 들어야 압력파를 일으켜 압력상승으로 이어지므로, 혼합기의 양·조성과 관계없이 항상 압력상승이 일어난다는 설명은 틀리다. 반응이 기상에서 일어나고 발생 열에너지가 반응기 내 압력상승 요인이 되며, 폭발 상태가 압력에너지 축적 정도에 따라 달라진다는 나머지 설명은 옳다.

문제 14
가스의 성질을 바르게 설명한 것은?
1산소는 가연성이다.
2일산화탄소는 불연성이다.
3수소는 불연성이다.
4산화에틸렌은 가연성이다.
정답 및 해설

산화에틸렌은 자체 분해폭발성을 가진 대표적 가연성·독성 가스이다. 반면 산소는 스스로 타지 않고 연소를 돕는 조연성 가스이며, 일산화탄소와 수소는 모두 가연성 가스이므로 나머지 설명은 옳지 않다.

문제 15
임계상태를 가장 올바르게 표한한 것은?
1고체, 액체, 기체가 평형으로 존재하는 상태
2순수한 물질이 평형에서 기체-액체로 존재할 수 있는 최고 온도 및 압력 상태
3액체상과 기체상이 공존할 수 있는 최소한의 한계상태
4기체를 일정한 온도에서 압축하면 밀도가 아주 작아져 액화가 되기 시작하는 상태
정답 및 해설

임계상태는 순수한 물질에서 액상과 기상이 평형으로 공존할 수 있는 최고 온도(임계온도)최고 압력(임계압력) 상태를 말하며, 이 온도·압력을 넘으면 아무리 압축해도 액화가 일어나지 않는다.

문제 16
폭발에 관련된 가스의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1폭발범위가 넓은 것은 위험하다.
2압력이 높게되면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
3가스의 비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 염려가 있다.
4연소 속도가 빠를수록 위험하다.
정답 및 해설

일반적으로 압력이 높아지면 분자 간 충돌 빈도가 늘어 폭발범위는 오히려 넓어지는 것이 일반적이므로, 압력이 높아지면 폭발범위가 좁아진다는 설명은 틀리다. 폭발범위가 넓거나 연소속도가 빠를수록 위험하고, 비중이 큰 가스가 낮은 곳에 체류하기 쉽다는 나머지 설명은 옳다.

문제 17
동일 체적의 에탄, 에틸렌, 아세틸렌을 완전 연소시킬 때 필요한 공기량의 비는?
13.5 : 3.0 : 2.5
27.0 : 6.0 : 6.0
34.0 : 3.0 : 5.0
46.0 : 6.5 : 5.0
정답 및 해설

완전연소 반응식에서 필요 산소 몰수는 에탄 C2H6+3.5O22CO2+3H2O\text{C}_2\text{H}_6 + 3.5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O}, 에틸렌 C2H4+3O22CO2+2H2O\text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}, 아세틸렌 C2H2+2.5O22CO2+H2O\text{C}_2\text{H}_2 + 2.5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}이다. 동일 체적일 때 필요한 공기량은 이 산소 몰수에 비례하므로 그 비는 3.5 : 3.0 : 2.5이다.

문제 18
기체 연료 중 수소가 산소와 화합하여 물이 생성되는 경우에 있어 H2 : O2 : H2O 의 비례 관계는?
12 : 1 : 2
21 : 1 : 2
31 : 2 : 1
42 : 2 : 3
정답 및 해설

수소와 산소의 반응식은 2H2+O22H2O2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}이므로 반응 몰수비는 H2 : O2 : H2O = 2 : 1 : 2이다.

문제 19
수소가스의 공기 중 폭발범위로 가장 가까운 것은?
12.5 ~ 81%
23 ~ 80%
34.0 ~ 75%
412.5 ~ 74%
정답 및 해설

수소는 공기 중에서 폭발범위가 매우 넓은 가스로, 하한 4.0%에서 상한 75%까지가 대표적으로 인용되는 값이다.

문제 20
에틸렌(Ethylene) 1m3를 완전 연소시키는데 필요한 산소의 양은 약 몇 m3 인가?
12.5
23
33.5
44
정답 및 해설

에틸렌의 완전연소 반응식은 C2H4+3O22CO2+2H2O\text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}로, 부피비상 에틸렌 1m3를 완전 연소시키는 데 필요한 산소는 3m3이다.

문제 21
전기방식을 실시하고 있는 도시가스 매몰배관에 대하여 전위측정을 위한 기준 전극으로 사용되고 있으며, 방식전위 기준으로 상한값 –0.85V 이하를 사용하는 것은?
1수소 기준전극
2포화 황산동 기준전극
3염화은 기준전극
4칼로멜 기준전극
정답 및 해설

도시가스 매설배관의 전기방식 전위 측정에는 포화 황산동 기준전극(Cu/CuSO₄, CSE)이 사용되며, 이 기준전극을 사용할 때 방식전위 상한 판정기준이 -0.85V 이하이다.
수소 기준전극·염화은 기준전극·칼로멜 기준전극도 전위측정용 기준전극이지만, 매설배관 방식전위 판정에서 -0.85V 기준으로 통용되는 것은 포화 황산동 기준전극이다.

문제 22
알루미늄(Al)의 방식법이 아닌 것은?
1수산법
2황산법
3크롬산법
4메타인산법
정답 및 해설

알루미늄(Al)의 방식법(양극산화처리)에는 수산법·황산법·크롬산법이 있으며, 이는 알루미늄 표면에 산화피막을 형성해 부식을 방지하는 대표적 처리법이다.
메타인산법은 알루미늄 방식법에 해당하지 않는다.

문제 23
용기 내압시험 시 뷰렛의 용적은 300mL 이고 전증가량은 200mL, 항구증가량은 15mL 일 때 이 용기의 항구증가율은?
15%
26%
37.5%
48.5%
정답 및 해설

용기 내압시험의 항구증가율항구증가량전증가량×100\dfrac{\text{항구증가량}}{\text{전증가량}}\times 100으로 구한다.
주어진 값을 대입하면 15200×100=7.5%\dfrac{15}{200}\times 100 = 7.5\%가 된다.

문제 24
고압가스 일반제조시설에서 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 몇 배 이상으로 하는가?
11
21.1
31.5
41.8
정답 및 해설

고압가스 일반제조시설의 고압가스설비는 내압시험압력을 상용압력의 1.5배 이상으로 실시하도록 규정되어 있으며, 이 압력에서 이상이 없어야 설비의 안전성이 확인된다.

문제 25
LPG 용기의 내압시험 압력은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 최고충전압력은 1.56MPa 이다.)
11.56 MPa
22.08 MPa
32.34 MPa
42.60 MPa
정답 및 해설

가스용기의 내압시험압력최고충전압력의 5/3배 이상으로 한다.
1.56 MPa×53=2.60 MPa1.56\ \mathrm{MPa} \times \dfrac{5}{3} = 2.60\ \mathrm{MPa}이므로 이 값이 요구되는 내압시험압력이다.

문제 26
1단 감압식 저압조정기에 최대 폐쇄압력 성능은?
13.5 kPa 이하
25.5 kPa 이하
395 kPa 이하
4조정압력의 1.25배 이하
정답 및 해설

1단 감압식 저압조정기는 조정압력이 2.3~3.3kPa 범위로 설계되며, 압력이 비정상적으로 상승할 때 가스 공급을 차단하는 최대 폐쇄압력3.5kPa 이하로 규정된다.

문제 27
다층 진공 단열법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고진공 단열법과 같은 두께의 단열재를 사용해도 단열효과가 더 우수하다.
2최고의 단열성능을 얻기 위해서는 높은 진공도가 필요하다.
3단열층이 어느 정도의 압력에 잘 견딘다.
4저온부일수록 온도분포가 완만하여 불리하다.
정답 및 해설

다층 진공 단열법은 같은 두께의 고진공 단열법보다 단열효과가 우수하고, 최고의 단열성능을 얻기 위해서는 높은 진공도가 필요하며, 층상 구조 덕분에 어느 정도의 압력에도 잘 견딘다.
또한 저온부로 갈수록 온도분포가 완만해져 오히려 유리한 특성을 가지므로, 저온부일수록 온도분포가 완만하여 불리하다고 서술한 것이 틀린 설명이다.

문제 28
소형저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1옥외에 지상설치식으로 설치한다.
2소형저장탱크를 기초에 고정하는 방식은 화재 등의 경우에도 쉽게 분리되지 않는 것으로 한다.
3건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
4동일 장소에 설치하는 소형저장탱크의 수는 6기 이하로 한다.
정답 및 해설

소형저장탱크의 기초 고정 방식에 관한 문항이다. 소형저장탱크 설치 기준에서 기초에 고정하는 방식은 화재 등의 경우에 필요시 분리될 수 있도록 설계되어야 하는데, 보기 2번은 "쉽게 분리되지 않는 것"이라고 명시하여 기준과 상반된다. 보기 1번 옥외 지상설치는 원칙이며, 3번 건축물 하부 금지는 안전기준이고, 4번 동일 장소 6기 이하는 규정된 제한사항이므로 모두 정확하다.

문제 29
고압 산소 용기로 가장 적합한 것은?
1주강용기
2이중용접용기
3이음매 없는 용기
4접합용기
정답 및 해설

산소와 같은 압축가스를 충전하는 고압용기는 용접부가 없는 이음매 없는 용기(무계목 용기)를 사용하는 것이 원칙이다.
이중용접용기·접합용기 등 용접부가 존재하는 용기는 고압 하에서 용접부가 취약점이 되므로 압축가스용 고압용기로는 적합하지 않다.

문제 30
탄소강에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용도가 다양하다.
2가공 변형이 쉽다.
3기계적 성질이 우수하다.
4C의 양이 적은 것은 스프링, 공구가 등의 재료로 사용된다.
정답 및 해설

탄소강은 탄소량에 따라 성질이 달라지는데, 탄소량이 적은 저탄소강은 연성이 커서 가공이 쉬워 구조용 재료 등에 널리 쓰이는 반면, 스프링·공구강처럼 높은 경도와 강도가 요구되는 용도에는 탄소량이 많은 고탄소강이 사용된다.
따라서 탄소량이 적은 것이 스프링·공구강 재료로 사용된다는 서술은 틀린 설명이다.

문제 31
LPG 저장탱크에 가스를 충전하려면 가스의 용량이 상용온도에서 저장탱크 내용적의 얼마를 초과하지 아니하여야 하는가?
195 %
290 %
385 %
480 %
정답 및 해설

고압가스 안전관리 기준상 LPG 저장탱크에 가스를 충전할 때 액체 상태의 가스 용량은 상용온도에서 저장탱크 내용적의 90 %를 초과하지 않아야 한다. 이는 온도 상승에 따른 액체의 열팽창을 흡수할 안전공간(기상부)을 확보하기 위한 것이다.

문제 32
내진 설계 시 지반의 분류는 몇 종류로 하고 있는가?
16
25
34
43
정답 및 해설

가스시설 내진설계 기준에서는 지반의 동적 특성(전단파속도 등)에 따라 지반을 총 6종류로 분류하여 설계지반운동을 적용한다.

문제 33
압축기 실린더 내부 윤활유에 대한 설명으로 틀린 것은?
1공기 압축기에는 광유(鑛油)를 사용한다.
2산소 압축기에는 기계유를 사용한다.
3염소 압축기에는 진한 황산을 사용한다.
4아세틸렌 압축기에는 양질의 광유(鑛油)를 사용한다.
정답 및 해설

산소는 유지류와 접촉하면 발화·폭발 위험이 크므로 산소 압축기의 내부 윤활유로는 기계유를 사용해서는 안 되고, 물이나 10 % 이하의 묽은 글리세린수를 사용해야 한다. 반면 공기 압축기에는 광유, 염소 압축기에는 진한 황산, 아세틸렌 압축기에는 양질의 광유를 사용하는 것이 맞는 설명이므로 산소 압축기에 관한 서술만 틀리다.

문제 34
냉동설비에 사용되는 냉매가스의 구비조건으로 틀린 것은?
1안전성이 있어야 한다.
2증기의 비체적이 커야 한다.
3증발열이 커야 한다.
4응고점이 낮아야 한다.
정답 및 해설

냉매가스는 압축기의 크기를 작게 하고 냉동능력을 높이기 위해 증기의 비체적이 작아야 한다. 따라서 '비체적이 커야 한다'는 서술은 냉매의 구비조건과 반대되므로 틀린 설명이며, 안전성·증발열이 큰 것·응고점이 낮은 것은 냉매에 요구되는 옳은 조건이다.

문제 35
유체가 흐르는 관의 지름이 입구 0.5m, 출구 0.2m이고, 입구유속이 5m/s 라면 출구유속은 약 몇 m/s 인가?
121
231
341
451
정답 및 해설

비압축성 유체의 연속방정식 A1V1=A2V2A_1V_1=A_2V_2에서 관 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 V2=V1(D1D2)2V_2=V_1\left(\dfrac{D_1}{D_2}\right)^2이다. 여기에 D1=0.5 mD_1=0.5\ \mathrm{m}, D2=0.2 mD_2=0.2\ \mathrm{m}, V1=5 m/sV_1=5\ \mathrm{m/s}를 대입하면 V2=5×(0.50.2)2=5×6.25=31.25 m/sV_2=5\times\left(\dfrac{0.5}{0.2}\right)^2=5\times 6.25=31.25\ \mathrm{m/s}로 약 31 m/s가 된다.

문제 36
저온장치에서 CO2와 수분이 존재할 때 그 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?
1CO2는 저온에서 탄소와 산소로 분리된다.
2CO2는 저장장치에서 촉매 역할을 한다.
3CO2는 가스로서 별로 영향을 주지 않는다.
4CO2는 드라이아이스가 되고 수분은 얼음이 되어 배관 밸브를 막아 흐름을 저해한다.
정답 및 해설

저온장치에서는 CO2가 드라이아이스로, 수분이 얼음으로 고체화되어 배관이나 밸브를 막아 가스 흐름을 저해하므로, 저온장치 운전 전에 CO2와 수분을 제거해야 한다. CO2가 탄소와 산소로 분리되거나 촉매 역할을 한다는 서술, 영향이 없다는 서술은 저온장치에서의 실제 거동과 맞지 않는다.

문제 37
냉간가공과 열간가공을 구분하는 기준이 되는 온도는?
1끓는 온도
2상용 온도
3재결정 온도
4섭씨 0도
정답 및 해설

금속 가공에서 냉간가공과 열간가공을 구분하는 기준 온도는 재결정 온도이며, 재결정 온도 이상에서 가공하면 열간가공, 그 미만에서 가공하면 냉간가공으로 분류한다.

문제 38
냉동기의 성적(성능)계수를 εR로 하고 열펌프의 성적계수를 εH로 할 때 εR과 εH 사이에는 어떠한 관계가 있는가?
1εR < εH
2εR = εH
3εR > εH
4εR > εH 또는 εR < εH
정답 및 해설

열펌프는 응축기에서 방출하는 열(고온측 방열량)을 이용 목적으로 하므로 그 성적계수는 압축일 만큼 냉동기의 성적계수보다 크며, εH=εR+1\varepsilon_H=\varepsilon_R+1의 관계가 성립한다. 따라서 εR < εH가 항상 성립한다.

문제 39
LPG 충전소 내의 가스사용시설 수리에 대한 설명으로 옳은 것은?
1화기를 사용하는 경우에는 설비내부의 가연성가스가 폭발하한계의 1/4 이하인 것을 확인하고 수리한다.
2충격에 의한 불꽃에 가스가 인화할 염려는 없다고 본다.
3내압이 완전히 빠져 있으면 화기를 사용해도 좋다.
4볼트를 조일 때는 한 쪽만 잘 조이면 된다.
정답 및 해설

LPG 충전소 내 가스사용시설을 화기를 사용하여 수리할 때는 설비 내부의 가연성가스 농도가 폭발하한계의 1/4 이하임을 확인한 후 작업해야 한다. 충격 불꽃으로도 인화될 수 있고, 내압을 제거했더라도 잔류가스 확인 없이 화기를 사용해서는 안 되며, 볼트 조임도 대칭으로 균등하게 해야 하므로 나머지 서술은 옳지 않다.

문제 40
산소 또는 불활성가스 초저온 저장탱크의 경우에 한정하여 사용이 가능한 액면계는?
1평형반사식 액면계
2슬립튜브식 액면계
3환형유리제 액면계
4플로트식 액면계
정답 및 해설

환형유리제 액면계는 산소 또는 불활성가스의 초저온 저장탱크에 한정하여 사용이 허용되는 액면계이며, 가연성·독성가스의 초저온 저장탱크에는 사용할 수 없다.

문제 41
산소, 수소 및 아세틸렌의 품질검사에서 순도는 각각 얼마 이상이어야 하는가?
1산소 : 99.5%, 수소 : 98.0%, 아세틸렌 : 98.5%
2산소 : 99.5%, 수소 : 98.5%, 아세틸렌 : 98.0%
3산소 : 98.0%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.5%
4산소 : 98.5%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.0%
정답 및 해설

고압가스 품질검사 기준상 산소는 순도 99.5% 이상, 수소98.5% 이상, 아세틸렌98.0% 이상이어야 한다. 이 세 가스는 제조 후 반드시 품질검사를 거쳐 이 기준을 만족해야 유통·판매할 수 있다.

문제 42
일반도시가스사업제조소의 가스홀더 및 가스발생기는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지 최고사용압력이 중압인 경우 몇 m 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?
15m
210m
320m
430m
정답 및 해설

일반도시가스사업 제조소의 가스홀더·가스발생기는 그 외면으로부터 사업장 경계까지 최고사용압력에 따른 안전거리를 유지해야 하며, 중압인 경우 10m 이상이다. 최고사용압력이 고압이면 20m 이상으로 더 멀리 두어야 하므로, 압력 구분을 혼동해 20m를 고르지 않도록 한다.

문제 43
도시가스사업법상 배관 구분 시 사용되지 않는 것은?
1본관
2사용자 공급관
3가정관
4공급관
정답 및 해설

도시가스사업법령상 배관은 본관·공급관·사용자 공급관·내관 등으로 구분하며, 가정관이라는 용어는 법령상 사용되는 배관 구분 명칭이 아니다.

문제 44
포스핀(PH3)의 저장과 취급 시 주의사항에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1환기가 양호한 곳에서 취급하고 용기는 40℃ 이하를 유지한다.
2수분과의 접촉을 금지하고 정전기발생 방지시설을 갖춘다.
3가연성이 매우 강하여 모든 발화원으로부터 격리한다.
4방독면을 비치하여 누출 시 착용한다.
정답 및 해설

포스핀은 가연성·자연발화성·독성이 모두 강한 가스로, 40℃ 이하 유지와 양호한 환기, 수분·정전기 발생 방지, 모든 발화원으로부터의 격리가 핵심 취급 원칙이다. 반면 방독면은 흡수관의 정화 용량과 산소 공급 한계가 있어 고농도 누출 상황에서는 충분한 보호를 담보하지 못하므로, 누출 시 대응 수단으로 방독면 착용만 제시하는 것은 적절한 취급 주의사항이 아니다.

문제 45
저장탱크에 부착된 배관에 유체가 흐르고 있을 때 유체의 온도 또는 주위의 온도가 비정상적으로 높아진 경우 또는 호스커플링 등의 접속이 빠져 유체가 누출될 때 신속하게 작동하는 밸브는?
1온도조절밸브
2긴급차단밸브
3감압밸브
4전자밸브
정답 및 해설

저장탱크 배관에서 유체 또는 주위 온도가 비정상적으로 상승하거나 호스커플링 등의 접속이 빠져 유체가 누출될 때 이를 감지해 신속히 유로를 차단하는 안전장치는 긴급차단밸브이다. 온도조절밸브·감압밸브·전자밸브는 각각 온도 제어, 압력 강하, 전기 신호에 의한 개폐를 담당할 뿐 이러한 이상 상황에서의 자동 신속 차단을 목적으로 하지 않는다.

문제 46
액화석유가스 집단공급사업 허가 대상인 것은?
170개소 미만의 수요자에게 공급하는 경우
2전체수용가구수가 100세대 미만인 공동주택 단지 내인 경우
3시장 또는 군수가 집단공급사업에 의한 공급이 곤란하다고 인정하는 공공주택단지에 공급하는 경우
4고용주가 종업원의 후생을 위하여 사원주택·기숙사 등에게 직접 공급하는 경우
정답 및 해설

액화석유가스 집단공급사업은 일정 규모 이상의 수요자에게 공급할 때 허가 대상이다. 1번은 70개소 미만으로 허가 대상이 아니고, 3번과 4번은 집단공급사업의 예외 또는 직접공급으로 분류되어 허가 대상이 아니다. 2번 전체수용가구수가 100세대 이상인 공동주택 단지는 집단공급사업 허가 대상의 전형적인 규모 기준에 해당하며, 이는 안정적인 공급망 구성과 도시가스 같은 공공재적 성격의 에너지 공급을 위해 일정 규모 이상 수요처에 대해 허가제를 운영하는 정책 취지와 부합한다.

문제 47
시안화수소를 저장하는 때에는 1일 1회 이상 다음 중 무엇으로 가스의 누출 검사를 실시하는가?
1질산구리벤젠지
2묽은 질산은 용액
3묽은 황산 용액
4염화파라듐지
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 미량 누출로도 치명적인 맹독성 가스이므로, 저장 시 1일 1회 이상 질산구리벤젠지로 누출 여부를 검사한다. 이 시험지는 HCN과 접촉하면 청색으로 변색되어 누출을 확인할 수 있다. 염화파라듐지는 일산화탄소 검지용 시험지로 시안화수소 검지에는 쓰이지 않는다.

문제 48
액화 프로판을 내용적이 4700L 인 차량에 고정된 탱크를 이용하여 운행 시 기준으로 적합한 것은? (단, 폭발방지장치가 설치되지 않았다.)
1최대 저장량이 2000kg 이므로 운반책임자 동승이 필요 없다.
2최대 저장량이 2000kg 이므로 운반책임자 동승이 필요 하다.
3최대 저장량이 5000kg 이므로 200km 이상 운행시 운반책임자 동승이 필요 하다.
4최대 저장량이 5000kg 이므로 운행거리에 관계없이 운반책임자 동승이 필요 없다.
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크의 액화가스 저장능력은 W=VCW = \dfrac{V}{C}(V: 내용적 L, C: 가스별 충전상수)로 구하며, 액화프로판은 C=2.35C = 2.35이므로 W=47002.35=2000 kgW = \dfrac{4700}{2.35} = 2000\ \mathrm{kg}이다. 운반책임자 동승 기준은 가연성 액화가스 3000kg 이상이므로, 2000kg은 이에 미달하여 운반책임자 동승이 필요 없다.

문제 49
냉매설비에는 안전을 확보하기 위하여 액면계를 설치하여야 한다. 가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기에 사용할 수 없는 액면계는?
1환형유리관액면계
2정전용량식액면계
3편위식액면계
4회전튜브식액면계
정답 및 해설

가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기는 액면계 파손 시 대량 누출로 이어질 위험이 크므로, 유리관이 외부로 그대로 노출되는 환형유리관액면계는 사용할 수 없다. 정전용량식·편위식·회전튜브식 액면계는 파손되어도 직접적인 가스 누출 경로가 되지 않는 밀폐형 구조여서 사용이 허용된다.

문제 50
다음 보기에서 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항을 모두 나열한 것은?
1㉠, ㉢
2㉡, ㉢
3㉠, ㉡, ㉢
4㉠, ㉡, ㉢, ㉣
정답 및 해설

고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항은 ㉠ 가스설비 내용물의 상황, ㉡ 전기·물 등 유틸리티 시설의 준비상황, ㉢ 비상전력 등의 준비사항, ㉣ 회전기계의 윤활유 보급상황 모두를 포함한다. 사용개시 전에는 설비 내부 잔류물 상태, 부대 유틸리티 준비 여부, 비상시 대응을 위한 전력 확보, 회전기계의 윤활 상태까지 종합적으로 확인해야 안전한 가동이 가능하기 때문이다.

문제 51
고압가스 용기(공업용)의 외면에 도색하는 가스 종류별 색상이 바르게 짝지어진 것은?
1수소 - 갈색
2액화염소 - 황색
3아세틸렌 – 밝은 회색
4액화암모니아 – 백색
정답 및 해설

고압가스 용기(공업용)의 외면 도색은 가스 종류별로 정해져 있으며 액화암모니아는 백색, 수소는 주황색, 아세틸렌은 황색, 액화염소는 갈색으로 규정되어 있다. 따라서 제시된 짝 중 액화암모니아-백색만 옳게 연결된 것이다.

문제 52
LP 가스 용기를 제조하여 분체도료(폴리에스테르계) 도장을 하려 한다. 최소 도장 두께와 도장 횟수는?
125μm, 1회 이상
225μm, 2회 이상
360μm, 1회 이상
460μm, 2회 이상
정답 및 해설

KGS 코드에 따라 LP가스 용기에 분체도료(폴리에스테르계)로 도장할 때 최소 도막 두께는 60μm 이상, 도장 횟수는 1회 이상으로 정해져 있다.

문제 53
고압가스 특정제조시설에서 고압가스 설비의 수리 등을 할 때의 가스치환에 대한 설명으로 옳은 것은?
1가연성가스의 경우 가스의 농도가 폭발하한계의 1/2에 도달할 때까지 치환한다.
2가스 치환 시 농도의 확인은 관능법에 따른다.
3불활성 가스의 경우 산소의 농도가 16% 이하에 도달할 때까지 공기로 치환한다.
4독성가스의 경우 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하로 될 때까지 치환을 계속한다.
정답 및 해설

가스설비 수리 등을 위한 치환 기준은 가스 종류별로 다르며, 가연성가스는 폭발하한계의 1/4 이하가 될 때까지 치환하고 농도 확인은 관능법이 아닌 가스검지기 등 측정기기로 한다. 독성가스는 그 가스의 TLV-TWA 허용농도 이하가 될 때까지 치환을 계속해야 하므로 이것이 옳은 설명이다.

문제 54
가연성 액화가스 저장탱크에서 가스누출에 의해 화재가 발생했다. 다음 중 그 대책으로 가장 거리가 먼 것은?
1즉각 송입 펌프를 정지시킨다.
2소정의 방법으로 경보를 울린다.
3즉각 저조 내부의 액을 모두 플로우-다운(flow-down) 시킨다.
4살수 장치를 작동시켜 저장탱크를 냉각한다.
정답 및 해설

가연성 액화가스 저장탱크 화재 시에는 유입 펌프 정지, 경보 발령, 살수장치를 통한 탱크 냉각이 표준 대응 조치이다. 반면 화재 중에 저조 내부의 액을 즉각 모두 플로우다운(flow-down)시키는 것은 배출 과정에서 가스 방출·확산 위험을 오히려 키울 수 있어 적절한 초기 대책이 아니다.

문제 55
고압가스 용기의 파열사고 주 원인은 용기의 내압력(耐壓力) 부족에 기인한다. 내압력 부족의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1용기내벽의 부식
2강재의 피로
3적정 충전
4용접 불량
정답 및 해설

용기의 내압력 부족은 용기내벽의 부식·강재의 피로·용접 불량처럼 재질이나 구조가 손상되는 경우에 발생한다. 반면 적정 충전은 기준에 맞게 가스를 채우는 정상적인 취급이므로 내압력 부족의 원인이 될 수 없다.

문제 56
저장능력 18000m3 인 산소 저장시설은 전시장, 그 밖에 이와 유사한 시설로서 수용능력이 300인 이상인 건축물에 대하여 몇 m 의 안전거리를 두어야 하는가?
112 m
214 m
316 m
418 m
정답 및 해설

산소 저장시설과 제1종 보호시설(수용능력 300인 이상 전시장 등) 사이의 안전거리는 저장능력 구간별로 정해져 있으며, 저장능력이 1만 초과 2만 이하인 구간의 기준거리가 14m이다. 저장능력 18000m³는 이 구간에 해당하므로 안전거리는 14m이다.

문제 57
고압가스 특정설비 제조자의 수리범위에 해당되지 않는 것은?
1단열재 교체
2특정설비의 부품 교체
3특정설비의 부속품 교체 및 가공
4아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체
정답 및 해설

고압가스 특정설비 제조자의 수리범위는 단열재 교체, 특정설비의 부품·부속품 교체 및 가공에 한정된다. 아세틸렌 용기 내 다공질물 교체는 특정설비가 아닌 용기(용기제조자)에 관한 수리 항목이므로 특정설비 제조자의 수리범위에 해당하지 않는다.

문제 58
가스사용시설에 상자콕 설치 시 예방 가능한 사고유형으로 가장 옳은 것은?
1연소기 과열 화재사고
2연소기 폐가스 중독 질식사고
3연소기 호스 이탈 가스 누출사고
4연소기 소화안전장치 고장 가스 폭발사고
정답 및 해설

상자콕은 상자 안에 설치되어 커플러 접속기구로 호스와 연결되는 콕으로, 과류차단안전기구가 부착되어 있다. 호스가 연소기나 콕에서 빠져 가스가 정상 사용량보다 급격히 많이 흐르면 이를 감지해 자동으로 유로를 차단하므로, 연소기 호스 이탈에 의한 가스 누출사고를 예방한다. 연소기 자체의 과열·불완전연소나 소화안전장치 고장은 콕이 감지하는 대상이 아니다.

문제 59
고압가스 저장시설에서 가스누출 사고가 발생하여 공기와 혼합하여 가연성, 독성가스로 되었다면 누출된 가스는?
1질소
2수소
3암모니아
4아황산가스
정답 및 해설

공기와 혼합되었을 때 가연성이면서 동시에 독성을 띠는 가스는 암모니아이다. 질소는 불연성·비독성이고, 수소는 가연성이지만 독성가스가 아니며, 아황산가스(이산화황)는 독성이지만 불연성이므로 조건에 맞지 않는다.

문제 60
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에 의한 액화석유가스의 주성분에 해당되지 않는 것은?
1액화된 프로판
2액화된 부탄
3기화된 프로판
4기화된 메탄
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 LPG의 주성분은 프로판과 부탄이며, 이는 액화된 상태뿐 아니라 기화된 상태도 포함한다. 메탄은 LNG(천연가스)의 주성분으로 LPG의 주성분에 해당하지 않으므로 기화된 메탄은 제외된다.

문제 61
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출 검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산납시험지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스누출 검지에 묽은 황산을 사용한다.
정답 및 해설

아세틸렌은 염화제1구리착염지(적색 변색), 황화수소는 초산납시험지(흑색 변색), 일산화탄소는 염화파라듐지(흑색 변색)로 검지하는 것이 옳다. 반면 염소 가스는 KI-전분지(청변)로 검지하며, 묽은 황산은 암모니아 누출 검지에 사용하는 시약이므로 이 조합이 틀린 설명이다.

문제 62
차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 교축기구 전후의 차압이 20.25 Pa 일 때 유량이 25m3/h 이었다. 차압이 10.50 Pa 일 때의 유량은 약 몇 m3/h 인가?
113
218
323
428
정답 및 해설

차압식 유량계는 유량이 차압의 제곱근에 비례한다: QΔPQ \propto \sqrt{\Delta P}. 따라서 Q2=Q1×ΔP2ΔP1=25×10.5020.2525×0.7218 m3/hQ_2 = Q_1 \times \sqrt{\dfrac{\Delta P_2}{\Delta P_1}} = 25 \times \sqrt{\dfrac{10.50}{20.25}} \approx 25 \times 0.72 \approx 18\ \mathrm{m^3/h}이다.

문제 63
화학공장에서 누출된 유독가스를 신속하게 현장에서 검지 정량하는 방법은?
1전위적정법
2흡광광도법
3검지관법
4적정법
정답 및 해설

검지관법은 시료가스를 검지관에 직접 흡인시켜 발색 반응으로 현장에서 즉시 농도를 판독할 수 있는 간이 신속 정량법으로, 화학공장의 유독가스 누출 시 신속 대응에 적합하다.

문제 64
제어동작에 따른 분류 중 연속되는 동작은?
1On-Off 동작
2다위치 동작
3단속도 동작
4비례 동작
정답 및 해설

On-Off 동작, 다위치 동작, 단속도 동작은 조작량이 단계적으로 변하는 불연속(단속) 동작인 반면, 비례 동작은 편차의 크기에 연속적으로 비례하여 조작량을 출력하는 연속 동작이다.

문제 65
피드백(Feed back)제어에 대한 설명으로 틀린 것은?
1다른 제어계보다 판단·기억의 논리기능이 뛰어나다.
2입력과 출력을 비교하는 장치는 반드시 필요하다.
3다른 제어계보다 정확도가 증가된다.
4제어대상 특성이 다소 변하더라도 이것에 의한 영향을 제어할 수 있다.
정답 및 해설

피드백제어는 출력값을 입력측으로 되돌려 목표값과 비교하는 폐회로 방식으로 정확도가 높고 외란에 의한 영향을 억제할 수 있지만, 판단·기억 등의 논리기능은 순차적으로 동작을 진행하는 시퀀스제어가 더 뛰어나다.

문제 66
액위(level) 측정 계측기기의 종류 중 액체용 탱크에 사용되는 사이트글라스(Sight Glass)의 단점에 해당하지 않는 것은?
1측정범위가 넓은 곳에서 사용이 곤란하다.
2동결방지를 위한 보호가 필요하다.
3파손되기 쉬우므로 보호대책이 필요하다.
4내부 설치 시 요동(Turbulence)방지를 위해 Stilling Chamber 설치가 필요하다.
정답 및 해설

Stilling Chamber(정류통)는 액면 요동을 방지하기 위해 플로트식 등 다른 형식의 액면계에 설치하는 부속 장치이며, 육안으로 직접 액위를 확인하는 사이트글라스 방식 고유의 단점에는 해당하지 않는다.

문제 67
계량이 정확하고 사용 기차의 변동이 크지 않아 발열량 측정 및 실험실의 기준 가스미터로 사용되는 것은?
1막식 가스미터
2건식 가스미터
3Roots 가스미터
4습식 가스미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 드럼이 액체(물) 속에서 회전하며 부피를 계량하는 구조로 계측 정확도가 높고 사용 중 기차(器差) 변동이 작아, 발열량 측정이나 실험실의 기준 가스미터로 사용된다.

문제 68
시안화수소(HCN)가스 누출 시 검지지와 변색상태로 옳은 것은?
1염화파라듐지 - 흑색
2염화제1구리착염지 - 적색
3연당지 - 흑색
4초산(질산) 구리벤젠지 – 청색
정답 및 해설

시안화수소(HCN)초산(질산)구리벤젠지청색으로 변색시켜 검지한다.

문제 69
가스는 분자량에 따라 다른 비중 값을 갖는다. 이 특성을 이용하는 가스분석기기는?
1자기식 O2 분석기기
2밀도식 CO2 분석기기
3적외선식 가스분석기기
4광화학 발광식 NOx 분석기기
정답 및 해설

밀도식 CO2 분석기는 가스마다 분자량이 달라 밀도(비중)가 다르다는 특성을 이용해 혼합가스 중 CO2 농도를 측정하는 방식이다.

문제 70
오르차트 분석법은 어떤 시약이 CO를 흡수하는 방법을 이용하는 것이다. 이때 사용하는 흡수액은?
1수산화나트륨 25% 용액
2암모니아성 염화 제1구리용액
330% KOH 용액
4알칼리성 피로갈롤용액
정답 및 해설

오르자트 분석법에서 CO는 암모니아성 염화 제1구리용액에 흡수시켜 정량하며, 참고로 수산화나트륨(또는 KOH) 용액은 CO2를, 알칼리성 피로갈롤용액은 O2를 흡수하는 데 사용한다.

문제 71
제어기기의 대표적인 것을 들면 검출기, 증폭기, 조작기기, 변환기로 구분되는데 서보전동기(servo motor)는 어디에 속하는가?
1검출기
2증폭기
3변환기
4조작기기
정답 및 해설

서보전동기(servo motor)는 제어신호에 따라 조작량을 실제로 구동하는 최종 요소이므로 조작기기에 해당한다. 검출기는 신호를 검출, 증폭기는 신호를 증폭, 변환기는 신호의 형태를 변환하는 역할이므로 서보전동기의 기능과 구분된다.

문제 72
다음 보기에서 설명하는 열전대 온도계는?
1백금-백금·로듐 열전대
2크로멜-알루멜 열전대
3철-콘스탄탄 열전대
4동-콘스탄탄 열전대
정답 및 해설

백금-백금·로듐(R형) 열전대는 내열성이 가장 우수하며 0~1600℃의 고온 측정에 사용된다. 다만 환원성 분위기에 약하고 금속 증기에 침식되기 쉬운 단점이 있어 반드시 보호관을 사용해야 한다. 크로멜-알루멜은 약 -20~1200℃, 철-콘스탄탄은 -20~800℃, 동-콘스탄탄은 -200~350℃ 범위로 백금계보다 측정범위가 낮아 보기 조건에 맞지 않는다.

문제 73
도시가스로 사용하는 NG의 누출을 검지하기 위하여 검지기는 어느 위치에 설치하여야 하는가?
1검지기 하단은 천장면의 아래쪽 0.3m 이내
2검지기 하단은 천장면의 아래쪽 3m 이내
3검지기 상단은 바닥면에서 위쪽으로 0.3m 이내
4검지기 상단은 바닥면에서 위쪽으로 3m 이내
정답 및 해설

도시가스(NG)는 공기보다 가벼워 누출 시 천장 부근에 체류하므로, 이를 신속히 감지하도록 검지기는 하단이 천장면 아래쪽 0.3m 이내가 되도록 설치해야 한다. 공기보다 무거운 가스(LPG 등)는 반대로 바닥면 기준으로 검지기 상단을 낮게 설치한다.

문제 74
다음 중 기본단위가 아닌 것은?
1킬로그램(kg)
2센티미터(cm)
3캘빈(K)
4암페어(A)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd) 7개이다. 센티미터(cm)는 길이의 기본단위인 미터(m)에 보조 단위 접두어(centi)를 붙인 것일 뿐 그 자체가 기본단위는 아니다.

문제 75
열전도형 진공계 중 필라멘트의 열전대로 측정하는 열전대 진공계의 측정 범위는?
110-5 ~ 10-3 torr
210-3 ~ 0.1 torr
310-3 ~ 1 torr
410 ~ 100 torr
정답 및 해설

열전대 진공계는 가열된 필라멘트의 열전대 기전력으로 기체 분자에 의한 열전도량 변화를 측정해 진공도를 구하는 방식으로, 그 측정 가능 범위는 대략 10⁻³ ~ 1 torr이다. 이보다 낮은 고진공 영역에서는 열전달량이 너무 작아져 감도가 떨어진다.

문제 76
온도 49℃, 압력 1atm의 습한 공기 205kg의 10kg의 수증기를 함유하고 있을 때 이 공기의 절대습도는? (단, 49℃에서 물의 증기압은 88mmHg 이다.)
10.025kg H2O/kg dryair
20.048kg H2O/kg dryair
30.051kg H2O/kg dryair
40.25kg H2O/kg dryair
정답 및 해설

습한 공기 전체 205kg 중 수증기가 10kg이므로 건조공기는 205-10=195kg이며, 절대습도는 수증기 질량을 건조공기 질량으로 나눈 값이다.
X=101950.051 kg H2O/kg dry airX=\dfrac{10}{195}\approx0.051\ \mathrm{kg\ H_2O/kg\ dry\ air}로 계산되어 0.051kg H₂O/kg dryair가 된다.

문제 77
면적유량계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압력손실이 아주 크다.
2정밀 측정용으로는 부적당하다.
3슬러지 유체의 측정이 가능하다.
4균등 유량 눈금으로 측정치를 얻을 수 있다.
정답 및 해설

면적유량계(로터미터)는 유체가 테이퍼관을 지나며 부자를 밀어 올리는 방식으로 구조가 단순해 압력손실이 작다는 것이 특징이다. 정밀 측정에는 부적당하고 슬러지 유체 측정이 가능하며 균등 눈금을 얻을 수 있다는 나머지 설명은 옳으므로, 압력손실이 아주 크다는 설명이 틀린 내용이다.

문제 78
다음 중 정도가 가장 높은 가스미터는?
1습식 가스미터
2벤투리 미터
3오리피스 미터
4루트 미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 액체 속에서 회전자가 실측식으로 유량을 측정하여 오차가 매우 작으므로 가스미터 중 정도(정밀도)가 가장 높아 계량 표준기로 사용된다. 벤투리·오리피스미터는 차압식으로 상대적으로 정도가 낮고, 루트미터도 습식미터보다는 정밀도가 낮다.

문제 79
최대 유량이 10m3/h 인 막식 가스미터기를 설치하여 도시가스를 사용하는 시설이 있다. 가스레인지 2.5m3/h를 1일 8시간 사용하고, 가스보일러 6m3/h를 1일 6시간 사용했을 경우 월 가스사용량은 약 몇 m3 인가? (단, 1개월은 31일이다.)
11570
21680
31736
41950
정답 및 해설

가스레인지는 2.5×8=20m³/일, 가스보일러는 6×6=36m³/일을 사용하므로 1일 합계는 56m³이며, 31일간 사용량은 다음과 같다.
(2.5×8+6×6)×31=56×31=1736 m3(2.5\times8+6\times6)\times31=56\times31=1736\ \mathrm{m^3}이므로 월 가스사용량은 1736m³이다.

문제 80
다음 온도계 중 가장 고온을 측정할 수 있는 것은?
1저항 온도계
2서미스터 온도계
3바이메탈 온도계
4광고온계
정답 및 해설

광고온계는 물체가 방출하는 복사에너지(휘도)를 비교하여 온도를 측정하는 비접촉식 온도계로, 접촉식 온도계가 도달하기 어려운 매우 높은 고온까지 측정할 수 있다. 저항온도계·서미스터·바이메탈 온도계는 모두 접촉식으로 측정 상한이 상대적으로 낮다.

가스산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

19년 1회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 연소속도에 영향을 미치지 않는 것은?
1관의 단면적
2내염표면적
3염의 높이
4관의 염경
정답 및 해설

연소속도(화염전파속도)에 영향을 미치는 인자는 배관의 단면적, 내염표면적, 관의 염경(지름) 등으로, 이는 화염이 진행하는 통로의 물리적 조건을 좌우한다.
반면 염(불꽃)의 높이는 연소속도의 결과로 나타나는 형상일 뿐 연소속도 자체를 결정하는 요인이 아니다.

문제 2
배관 내 혼합가스의 한 점에서 착화되었을 때 연소파가 일정거리를 진행한 후 급격히 화염전파속도가 증가되어 1000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?
1폭발(Explosion)
2폭굉(Detonation)
3충격(Shock)
4연소(Combustion)
정답 및 해설

배관 내 화염이 초기 정상 연소파 속도로 진행하다가 일정 거리(폭굉유도거리)를 지나면서 압력파와 반응면이 결합해 화염전파속도가 1000~3500m/s까지 급격히 증가하는 현상을 폭굉(Detonation)이라 한다.
폭발은 에너지가 급격히 방출되는 현상 전반을 가리키는 포괄적 용어이고, 충격은 압력파 자체를 의미할 뿐 이러한 초음속 연소파를 특정하지 않는다.

문제 3
(CO2)max는 어느 때의 값인가?
1실제 공기량으로 연소시켰을 때
2이론 공기량으로 연소시켰을 때
3과잉 공기량으로 연소시켰을 때
4부족 공기량으로 연소시켰을 때
정답 및 해설

연료를 이론 공기량으로 연소시키면 과잉 공기에 의한 희석이나 부족 공기에 의한 불완전연소가 없어 연소가스 중 CO2 농도가 최댓값((CO2)max)을 나타낸다.
실제공기량이나 과잉공기량으로 연소시키면 질소 등 불활성 성분의 비율이 늘어 CO2 농도는 오히려 낮아진다.

문제 4
가연물의 연소형태를 나타낸 것 중 틀린 것은?
1금속분-표면연소
2파라핀-증발연소
3목재-분해연소
4유황-확산연소
정답 및 해설

금속분은 표면연소, 파라핀 같은 가연물은 증발연소, 목재는 분해연소로 타는 것이 맞으나, 황(유황)은 가열되어 융해·기화한 후 타는 증발연소 형태이지 확산연소가 아니다.
확산연소는 가연성 기체가 공기와의 접촉면에서 확산·혼합되며 타는 형태로 LPG·LNG 등 기체 연료에 해당하므로, ④의 짝지음이 틀린 설명이다.

문제 5
착화온도가 낮아지는 조건이 아닌 것은?
1발열량이 높을수록
2압력이 작을수록
3반응활성도가 클수록
4분자구조가 복잡할수록
정답 및 해설

착화온도는 발열량이 높을수록, 반응활성도가 클수록, 분자구조가 복잡할수록 낮아지는 경향이 있다.
압력은 이와 반대로 높을수록 착화온도가 낮아지므로, 압력이 작을수록은 착화온도를 낮추는 조건이 될 수 없다.

문제 6
이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?
1이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
2이상기체에 가까운 실체기체로는 H2, He 등이 있다.
3이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한다.
4저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
정답 및 해설

이상기체는 분자 간 인력과 분자 자체의 부피를 무시하는 가상의 기체로, 분자량이 작고 비활성인 H2·He 등이 실제기체 중 이상기체 거동에 가장 가깝다.
이상기체 가정에 가까워지는 조건은 고온·저압일 때이며, 반대로 저온·고압일수록 분자 간 인력과 부피의 영향이 커져 실제기체 거동에서 오히려 멀어진다.

문제 7
휘발유의 한 성분인 옥탄의 완전연소반응식으로 옳은 것은?
1C8H18 + O2 → CO2 + H2O
2C8H18 + 25O2 → CO2 + 18H2O
32C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O
42C8H18 + O2 → 16CO2 + H2O
정답 및 해설

옥탄(C8H18)의 완전연소반응식은 C8H18+12.5O28CO2+9H2O\mathrm{C_8H_{18} + 12.5O_2 \rightarrow 8CO_2 + 9H_2O}이다.
양변에 2를 곱해 정수 계수로 맞추면 2C8H18+25O216CO2+18H2O\mathrm{2C_8H_{18} + 25O_2 \rightarrow 16CO_2 + 18H_2O}가 되어 탄소·수소·산소 원자 수가 모두 일치한다.

문제 8
폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 대한 설명으로 틀린 것은?
1파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
2공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
3파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작게 한다.
4파이프 라인에 장애물이 있는 곳은 관경을 축소한다.
정답 및 해설

폭굉 방호의 원리는 폭굉유도거리(DID)길게 유지해 관 안에서 폭연이 폭굉으로 전이되기 전에 화염이 끝나도록 하는 데 있다.
오리피스 같은 장애물을 없애고, 굴곡부를 완만하게 하며, 지름 대비 길이의 비를 작게 하는 것은 모두 유도거리를 확보하거나 난류 생성을 억제하는 조치다.
반면 관경을 축소하면 유속과 난류가 커지고 폭굉유도거리가 짧아져 폭굉이 더 쉽게 발생하므로 올바른 방호 조치가 아니다.

문제 9
층류 연소속도에 대한 설명으로 옳은 것은?
1미연소 혼합기의 비열이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
2미연소 혼합기의 비중이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
3미연소 혼합기의 분자량이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
4미연소 혼합기의 열전도율이 클수록 층류 연소속도는 크게 된다.
정답 및 해설

층류 연소속도는 미연소 혼합기의 열전도율(열확산율)이 클수록 화염면에서 미연소부로 열이 빨리 전달되어 화염전파가 빨라지므로 커진다.
반대로 비열·비중·분자량이 클수록 단위 부피당 가열해야 할 열용량이 커져 층류 연소속도는 오히려 작아지는 경향을 보인다.

문제 10
다음 탄화수소 연료 중 착화온도가 가장 높은 것은?
1메탄
2가솔린
3프로판
4석탄
정답 및 해설

착화온도는 분자구조가 단순하고 결합이 안정할수록 높아지는 경향이 있는데, 메탄(CH4)은 탄화수소 중 분자구조가 가장 단순하고 안정하여 프로판·가솔린·석탄보다 착화온도가 높다.
반대로 가솔린·프로판·석탄은 분자구조가 상대적으로 복잡하거나 반응활성도가 높아 더 낮은 온도에서 착화된다.

문제 11
액체 연료가 공기 중에서 연소하는 현상은 다음 중 어느 것에 해당하는가?
1증발연소
2확산연소
3분해연소
4표면연소
정답 및 해설

증발연소는 액체 연료가 가열되어 표면에서 증발한 증기가 공기와 혼합되어 연소하는 방식으로, 등유·경유 등 대부분의 액체 연료의 연소 형태에 해당한다. 고체 표면에서 직접 반응이 일어나는 표면연소나 기체가 공기와 섞이며 타는 확산연소와는 구분된다.

문제 12
메탄 80v%, 프로판 5v%, 에탄 15v%인 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 얼마인가?
12.1%
23.3%
34.3%
45.1%
정답 및 해설

혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에 법칙 1L=y1L1+y2L2+y3L3\dfrac{1}{L} = \dfrac{y_1}{L_1}+\dfrac{y_2}{L_2}+\dfrac{y_3}{L_3}로 구한다.
메탄(하한 5.0%)·프로판(하한 2.1%)·에탄(하한 3.0%)의 부피비 0.80·0.05·0.15를 대입하면 1L=0.805.0+0.052.1+0.153.00.234\dfrac{1}{L} = \dfrac{0.80}{5.0}+\dfrac{0.05}{2.1}+\dfrac{0.15}{3.0} \approx 0.234이고, L=10.2344.3%L = \dfrac{1}{0.234} \approx 4.3\%이다.

문제 13
기상폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1반응이 기상으로 일어난다.
2폭발상태는 압력에너지의 축적상태에 따라 달라진다.
3반응에 의해 발생하는 열에너지는 반응기 내 압력상승의 요인이 된다.
4가연성혼합기를 형성하면 혼합기의 양에 관계없이 압력파가 생겨 압력상승을 기인한다.
정답 및 해설

기상폭발은 가연성 혼합기가 형성되어도 그 농도가 폭발범위 안에 들어야 압력파를 일으켜 압력상승으로 이어지므로, 혼합기의 양·조성과 관계없이 항상 압력상승이 일어난다는 설명은 틀리다. 반응이 기상에서 일어나고 발생 열에너지가 반응기 내 압력상승 요인이 되며, 폭발 상태가 압력에너지 축적 정도에 따라 달라진다는 나머지 설명은 옳다.

문제 14
가스의 성질을 바르게 설명한 것은?
1산소는 가연성이다.
2일산화탄소는 불연성이다.
3수소는 불연성이다.
4산화에틸렌은 가연성이다.
정답 및 해설

산화에틸렌은 자체 분해폭발성을 가진 대표적 가연성·독성 가스이다. 반면 산소는 스스로 타지 않고 연소를 돕는 조연성 가스이며, 일산화탄소와 수소는 모두 가연성 가스이므로 나머지 설명은 옳지 않다.

문제 15
임계상태를 가장 올바르게 표한한 것은?
1고체, 액체, 기체가 평형으로 존재하는 상태
2순수한 물질이 평형에서 기체-액체로 존재할 수 있는 최고 온도 및 압력 상태
3액체상과 기체상이 공존할 수 있는 최소한의 한계상태
4기체를 일정한 온도에서 압축하면 밀도가 아주 작아져 액화가 되기 시작하는 상태
정답 및 해설

임계상태는 순수한 물질에서 액상과 기상이 평형으로 공존할 수 있는 최고 온도(임계온도)최고 압력(임계압력) 상태를 말하며, 이 온도·압력을 넘으면 아무리 압축해도 액화가 일어나지 않는다.

문제 16
폭발에 관련된 가스의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1폭발범위가 넓은 것은 위험하다.
2압력이 높게되면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
3가스의 비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 염려가 있다.
4연소 속도가 빠를수록 위험하다.
정답 및 해설

일반적으로 압력이 높아지면 분자 간 충돌 빈도가 늘어 폭발범위는 오히려 넓어지는 것이 일반적이므로, 압력이 높아지면 폭발범위가 좁아진다는 설명은 틀리다. 폭발범위가 넓거나 연소속도가 빠를수록 위험하고, 비중이 큰 가스가 낮은 곳에 체류하기 쉽다는 나머지 설명은 옳다.

문제 17
동일 체적의 에탄, 에틸렌, 아세틸렌을 완전 연소시킬 때 필요한 공기량의 비는?
13.5 : 3.0 : 2.5
27.0 : 6.0 : 6.0
34.0 : 3.0 : 5.0
46.0 : 6.5 : 5.0
정답 및 해설

완전연소 반응식에서 필요 산소 몰수는 에탄 C2H6+3.5O22CO2+3H2O\text{C}_2\text{H}_6 + 3.5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O}, 에틸렌 C2H4+3O22CO2+2H2O\text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}, 아세틸렌 C2H2+2.5O22CO2+H2O\text{C}_2\text{H}_2 + 2.5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}이다. 동일 체적일 때 필요한 공기량은 이 산소 몰수에 비례하므로 그 비는 3.5 : 3.0 : 2.5이다.

문제 18
기체 연료 중 수소가 산소와 화합하여 물이 생성되는 경우에 있어 H2 : O2 : H2O 의 비례 관계는?
12 : 1 : 2
21 : 1 : 2
31 : 2 : 1
42 : 2 : 3
정답 및 해설

수소와 산소의 반응식은 2H2+O22H2O2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}이므로 반응 몰수비는 H2 : O2 : H2O = 2 : 1 : 2이다.

문제 19
수소가스의 공기 중 폭발범위로 가장 가까운 것은?
12.5 ~ 81%
23 ~ 80%
34.0 ~ 75%
412.5 ~ 74%
정답 및 해설

수소는 공기 중에서 폭발범위가 매우 넓은 가스로, 하한 4.0%에서 상한 75%까지가 대표적으로 인용되는 값이다.

문제 20
에틸렌(Ethylene) 1m3를 완전 연소시키는데 필요한 산소의 양은 약 몇 m3 인가?
12.5
23
33.5
44
정답 및 해설

에틸렌의 완전연소 반응식은 C2H4+3O22CO2+2H2O\text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}로, 부피비상 에틸렌 1m3를 완전 연소시키는 데 필요한 산소는 3m3이다.

문제 21
전기방식을 실시하고 있는 도시가스 매몰배관에 대하여 전위측정을 위한 기준 전극으로 사용되고 있으며, 방식전위 기준으로 상한값 –0.85V 이하를 사용하는 것은?
1수소 기준전극
2포화 황산동 기준전극
3염화은 기준전극
4칼로멜 기준전극
정답 및 해설

도시가스 매설배관의 전기방식 전위 측정에는 포화 황산동 기준전극(Cu/CuSO₄, CSE)이 사용되며, 이 기준전극을 사용할 때 방식전위 상한 판정기준이 -0.85V 이하이다.
수소 기준전극·염화은 기준전극·칼로멜 기준전극도 전위측정용 기준전극이지만, 매설배관 방식전위 판정에서 -0.85V 기준으로 통용되는 것은 포화 황산동 기준전극이다.

문제 22
알루미늄(Al)의 방식법이 아닌 것은?
1수산법
2황산법
3크롬산법
4메타인산법
정답 및 해설

알루미늄(Al)의 방식법(양극산화처리)에는 수산법·황산법·크롬산법이 있으며, 이는 알루미늄 표면에 산화피막을 형성해 부식을 방지하는 대표적 처리법이다.
메타인산법은 알루미늄 방식법에 해당하지 않는다.

문제 23
용기 내압시험 시 뷰렛의 용적은 300mL 이고 전증가량은 200mL, 항구증가량은 15mL 일 때 이 용기의 항구증가율은?
15%
26%
37.5%
48.5%
정답 및 해설

용기 내압시험의 항구증가율항구증가량전증가량×100\dfrac{\text{항구증가량}}{\text{전증가량}}\times 100으로 구한다.
주어진 값을 대입하면 15200×100=7.5%\dfrac{15}{200}\times 100 = 7.5\%가 된다.

문제 24
고압가스 일반제조시설에서 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 몇 배 이상으로 하는가?
11
21.1
31.5
41.8
정답 및 해설

고압가스 일반제조시설의 고압가스설비는 내압시험압력을 상용압력의 1.5배 이상으로 실시하도록 규정되어 있으며, 이 압력에서 이상이 없어야 설비의 안전성이 확인된다.

문제 25
LPG 용기의 내압시험 압력은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 최고충전압력은 1.56MPa 이다.)
11.56 MPa
22.08 MPa
32.34 MPa
42.60 MPa
정답 및 해설

가스용기의 내압시험압력최고충전압력의 5/3배 이상으로 한다.
1.56 MPa×53=2.60 MPa1.56\ \mathrm{MPa} \times \dfrac{5}{3} = 2.60\ \mathrm{MPa}이므로 이 값이 요구되는 내압시험압력이다.

문제 26
1단 감압식 저압조정기에 최대 폐쇄압력 성능은?
13.5 kPa 이하
25.5 kPa 이하
395 kPa 이하
4조정압력의 1.25배 이하
정답 및 해설

1단 감압식 저압조정기는 조정압력이 2.3~3.3kPa 범위로 설계되며, 압력이 비정상적으로 상승할 때 가스 공급을 차단하는 최대 폐쇄압력3.5kPa 이하로 규정된다.

문제 27
다층 진공 단열법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고진공 단열법과 같은 두께의 단열재를 사용해도 단열효과가 더 우수하다.
2최고의 단열성능을 얻기 위해서는 높은 진공도가 필요하다.
3단열층이 어느 정도의 압력에 잘 견딘다.
4저온부일수록 온도분포가 완만하여 불리하다.
정답 및 해설

다층 진공 단열법은 같은 두께의 고진공 단열법보다 단열효과가 우수하고, 최고의 단열성능을 얻기 위해서는 높은 진공도가 필요하며, 층상 구조 덕분에 어느 정도의 압력에도 잘 견딘다.
또한 저온부로 갈수록 온도분포가 완만해져 오히려 유리한 특성을 가지므로, 저온부일수록 온도분포가 완만하여 불리하다고 서술한 것이 틀린 설명이다.

문제 28
소형저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1옥외에 지상설치식으로 설치한다.
2소형저장탱크를 기초에 고정하는 방식은 화재 등의 경우에도 쉽게 분리되지 않는 것으로 한다.
3건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
4동일 장소에 설치하는 소형저장탱크의 수는 6기 이하로 한다.
정답 및 해설

소형저장탱크의 기초 고정 방식에 관한 문항이다. 소형저장탱크 설치 기준에서 기초에 고정하는 방식은 화재 등의 경우에 필요시 분리될 수 있도록 설계되어야 하는데, 보기 2번은 "쉽게 분리되지 않는 것"이라고 명시하여 기준과 상반된다. 보기 1번 옥외 지상설치는 원칙이며, 3번 건축물 하부 금지는 안전기준이고, 4번 동일 장소 6기 이하는 규정된 제한사항이므로 모두 정확하다.

문제 29
고압 산소 용기로 가장 적합한 것은?
1주강용기
2이중용접용기
3이음매 없는 용기
4접합용기
정답 및 해설

산소와 같은 압축가스를 충전하는 고압용기는 용접부가 없는 이음매 없는 용기(무계목 용기)를 사용하는 것이 원칙이다.
이중용접용기·접합용기 등 용접부가 존재하는 용기는 고압 하에서 용접부가 취약점이 되므로 압축가스용 고압용기로는 적합하지 않다.

문제 30
탄소강에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용도가 다양하다.
2가공 변형이 쉽다.
3기계적 성질이 우수하다.
4C의 양이 적은 것은 스프링, 공구가 등의 재료로 사용된다.
정답 및 해설

탄소강은 탄소량에 따라 성질이 달라지는데, 탄소량이 적은 저탄소강은 연성이 커서 가공이 쉬워 구조용 재료 등에 널리 쓰이는 반면, 스프링·공구강처럼 높은 경도와 강도가 요구되는 용도에는 탄소량이 많은 고탄소강이 사용된다.
따라서 탄소량이 적은 것이 스프링·공구강 재료로 사용된다는 서술은 틀린 설명이다.

문제 31
LPG 저장탱크에 가스를 충전하려면 가스의 용량이 상용온도에서 저장탱크 내용적의 얼마를 초과하지 아니하여야 하는가?
195 %
290 %
385 %
480 %
정답 및 해설

고압가스 안전관리 기준상 LPG 저장탱크에 가스를 충전할 때 액체 상태의 가스 용량은 상용온도에서 저장탱크 내용적의 90 %를 초과하지 않아야 한다. 이는 온도 상승에 따른 액체의 열팽창을 흡수할 안전공간(기상부)을 확보하기 위한 것이다.

문제 32
내진 설계 시 지반의 분류는 몇 종류로 하고 있는가?
16
25
34
43
정답 및 해설

가스시설 내진설계 기준에서는 지반의 동적 특성(전단파속도 등)에 따라 지반을 총 6종류로 분류하여 설계지반운동을 적용한다.

문제 33
압축기 실린더 내부 윤활유에 대한 설명으로 틀린 것은?
1공기 압축기에는 광유(鑛油)를 사용한다.
2산소 압축기에는 기계유를 사용한다.
3염소 압축기에는 진한 황산을 사용한다.
4아세틸렌 압축기에는 양질의 광유(鑛油)를 사용한다.
정답 및 해설

산소는 유지류와 접촉하면 발화·폭발 위험이 크므로 산소 압축기의 내부 윤활유로는 기계유를 사용해서는 안 되고, 물이나 10 % 이하의 묽은 글리세린수를 사용해야 한다. 반면 공기 압축기에는 광유, 염소 압축기에는 진한 황산, 아세틸렌 압축기에는 양질의 광유를 사용하는 것이 맞는 설명이므로 산소 압축기에 관한 서술만 틀리다.

문제 34
냉동설비에 사용되는 냉매가스의 구비조건으로 틀린 것은?
1안전성이 있어야 한다.
2증기의 비체적이 커야 한다.
3증발열이 커야 한다.
4응고점이 낮아야 한다.
정답 및 해설

냉매가스는 압축기의 크기를 작게 하고 냉동능력을 높이기 위해 증기의 비체적이 작아야 한다. 따라서 '비체적이 커야 한다'는 서술은 냉매의 구비조건과 반대되므로 틀린 설명이며, 안전성·증발열이 큰 것·응고점이 낮은 것은 냉매에 요구되는 옳은 조건이다.

문제 35
유체가 흐르는 관의 지름이 입구 0.5m, 출구 0.2m이고, 입구유속이 5m/s 라면 출구유속은 약 몇 m/s 인가?
121
231
341
451
정답 및 해설

비압축성 유체의 연속방정식 A1V1=A2V2A_1V_1=A_2V_2에서 관 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 V2=V1(D1D2)2V_2=V_1\left(\dfrac{D_1}{D_2}\right)^2이다. 여기에 D1=0.5 mD_1=0.5\ \mathrm{m}, D2=0.2 mD_2=0.2\ \mathrm{m}, V1=5 m/sV_1=5\ \mathrm{m/s}를 대입하면 V2=5×(0.50.2)2=5×6.25=31.25 m/sV_2=5\times\left(\dfrac{0.5}{0.2}\right)^2=5\times 6.25=31.25\ \mathrm{m/s}로 약 31 m/s가 된다.

문제 36
저온장치에서 CO2와 수분이 존재할 때 그 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?
1CO2는 저온에서 탄소와 산소로 분리된다.
2CO2는 저장장치에서 촉매 역할을 한다.
3CO2는 가스로서 별로 영향을 주지 않는다.
4CO2는 드라이아이스가 되고 수분은 얼음이 되어 배관 밸브를 막아 흐름을 저해한다.
정답 및 해설

저온장치에서는 CO2가 드라이아이스로, 수분이 얼음으로 고체화되어 배관이나 밸브를 막아 가스 흐름을 저해하므로, 저온장치 운전 전에 CO2와 수분을 제거해야 한다. CO2가 탄소와 산소로 분리되거나 촉매 역할을 한다는 서술, 영향이 없다는 서술은 저온장치에서의 실제 거동과 맞지 않는다.

문제 37
냉간가공과 열간가공을 구분하는 기준이 되는 온도는?
1끓는 온도
2상용 온도
3재결정 온도
4섭씨 0도
정답 및 해설

금속 가공에서 냉간가공과 열간가공을 구분하는 기준 온도는 재결정 온도이며, 재결정 온도 이상에서 가공하면 열간가공, 그 미만에서 가공하면 냉간가공으로 분류한다.

문제 38
냉동기의 성적(성능)계수를 εR로 하고 열펌프의 성적계수를 εH로 할 때 εR과 εH 사이에는 어떠한 관계가 있는가?
1εR < εH
2εR = εH
3εR > εH
4εR > εH 또는 εR < εH
정답 및 해설

열펌프는 응축기에서 방출하는 열(고온측 방열량)을 이용 목적으로 하므로 그 성적계수는 압축일 만큼 냉동기의 성적계수보다 크며, εH=εR+1\varepsilon_H=\varepsilon_R+1의 관계가 성립한다. 따라서 εR < εH가 항상 성립한다.

문제 39
LPG 충전소 내의 가스사용시설 수리에 대한 설명으로 옳은 것은?
1화기를 사용하는 경우에는 설비내부의 가연성가스가 폭발하한계의 1/4 이하인 것을 확인하고 수리한다.
2충격에 의한 불꽃에 가스가 인화할 염려는 없다고 본다.
3내압이 완전히 빠져 있으면 화기를 사용해도 좋다.
4볼트를 조일 때는 한 쪽만 잘 조이면 된다.
정답 및 해설

LPG 충전소 내 가스사용시설을 화기를 사용하여 수리할 때는 설비 내부의 가연성가스 농도가 폭발하한계의 1/4 이하임을 확인한 후 작업해야 한다. 충격 불꽃으로도 인화될 수 있고, 내압을 제거했더라도 잔류가스 확인 없이 화기를 사용해서는 안 되며, 볼트 조임도 대칭으로 균등하게 해야 하므로 나머지 서술은 옳지 않다.

문제 40
산소 또는 불활성가스 초저온 저장탱크의 경우에 한정하여 사용이 가능한 액면계는?
1평형반사식 액면계
2슬립튜브식 액면계
3환형유리제 액면계
4플로트식 액면계
정답 및 해설

환형유리제 액면계는 산소 또는 불활성가스의 초저온 저장탱크에 한정하여 사용이 허용되는 액면계이며, 가연성·독성가스의 초저온 저장탱크에는 사용할 수 없다.

문제 41
산소, 수소 및 아세틸렌의 품질검사에서 순도는 각각 얼마 이상이어야 하는가?
1산소 : 99.5%, 수소 : 98.0%, 아세틸렌 : 98.5%
2산소 : 99.5%, 수소 : 98.5%, 아세틸렌 : 98.0%
3산소 : 98.0%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.5%
4산소 : 98.5%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.0%
정답 및 해설

고압가스 품질검사 기준상 산소는 순도 99.5% 이상, 수소98.5% 이상, 아세틸렌98.0% 이상이어야 한다. 이 세 가스는 제조 후 반드시 품질검사를 거쳐 이 기준을 만족해야 유통·판매할 수 있다.

문제 42
일반도시가스사업제조소의 가스홀더 및 가스발생기는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지 최고사용압력이 중압인 경우 몇 m 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?
15m
210m
320m
430m
정답 및 해설

일반도시가스사업 제조소의 가스홀더·가스발생기는 그 외면으로부터 사업장 경계까지 최고사용압력에 따른 안전거리를 유지해야 하며, 중압인 경우 10m 이상이다. 최고사용압력이 고압이면 20m 이상으로 더 멀리 두어야 하므로, 압력 구분을 혼동해 20m를 고르지 않도록 한다.

문제 43
도시가스사업법상 배관 구분 시 사용되지 않는 것은?
1본관
2사용자 공급관
3가정관
4공급관
정답 및 해설

도시가스사업법령상 배관은 본관·공급관·사용자 공급관·내관 등으로 구분하며, 가정관이라는 용어는 법령상 사용되는 배관 구분 명칭이 아니다.

문제 44
포스핀(PH3)의 저장과 취급 시 주의사항에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1환기가 양호한 곳에서 취급하고 용기는 40℃ 이하를 유지한다.
2수분과의 접촉을 금지하고 정전기발생 방지시설을 갖춘다.
3가연성이 매우 강하여 모든 발화원으로부터 격리한다.
4방독면을 비치하여 누출 시 착용한다.
정답 및 해설

포스핀은 가연성·자연발화성·독성이 모두 강한 가스로, 40℃ 이하 유지와 양호한 환기, 수분·정전기 발생 방지, 모든 발화원으로부터의 격리가 핵심 취급 원칙이다. 반면 방독면은 흡수관의 정화 용량과 산소 공급 한계가 있어 고농도 누출 상황에서는 충분한 보호를 담보하지 못하므로, 누출 시 대응 수단으로 방독면 착용만 제시하는 것은 적절한 취급 주의사항이 아니다.

문제 45
저장탱크에 부착된 배관에 유체가 흐르고 있을 때 유체의 온도 또는 주위의 온도가 비정상적으로 높아진 경우 또는 호스커플링 등의 접속이 빠져 유체가 누출될 때 신속하게 작동하는 밸브는?
1온도조절밸브
2긴급차단밸브
3감압밸브
4전자밸브
정답 및 해설

저장탱크 배관에서 유체 또는 주위 온도가 비정상적으로 상승하거나 호스커플링 등의 접속이 빠져 유체가 누출될 때 이를 감지해 신속히 유로를 차단하는 안전장치는 긴급차단밸브이다. 온도조절밸브·감압밸브·전자밸브는 각각 온도 제어, 압력 강하, 전기 신호에 의한 개폐를 담당할 뿐 이러한 이상 상황에서의 자동 신속 차단을 목적으로 하지 않는다.

문제 46
액화석유가스 집단공급사업 허가 대상인 것은?
170개소 미만의 수요자에게 공급하는 경우
2전체수용가구수가 100세대 미만인 공동주택 단지 내인 경우
3시장 또는 군수가 집단공급사업에 의한 공급이 곤란하다고 인정하는 공공주택단지에 공급하는 경우
4고용주가 종업원의 후생을 위하여 사원주택·기숙사 등에게 직접 공급하는 경우
정답 및 해설

액화석유가스 집단공급사업은 일정 규모 이상의 수요자에게 공급할 때 허가 대상이다. 1번은 70개소 미만으로 허가 대상이 아니고, 3번과 4번은 집단공급사업의 예외 또는 직접공급으로 분류되어 허가 대상이 아니다. 2번 전체수용가구수가 100세대 이상인 공동주택 단지는 집단공급사업 허가 대상의 전형적인 규모 기준에 해당하며, 이는 안정적인 공급망 구성과 도시가스 같은 공공재적 성격의 에너지 공급을 위해 일정 규모 이상 수요처에 대해 허가제를 운영하는 정책 취지와 부합한다.

문제 47
시안화수소를 저장하는 때에는 1일 1회 이상 다음 중 무엇으로 가스의 누출 검사를 실시하는가?
1질산구리벤젠지
2묽은 질산은 용액
3묽은 황산 용액
4염화파라듐지
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 미량 누출로도 치명적인 맹독성 가스이므로, 저장 시 1일 1회 이상 질산구리벤젠지로 누출 여부를 검사한다. 이 시험지는 HCN과 접촉하면 청색으로 변색되어 누출을 확인할 수 있다. 염화파라듐지는 일산화탄소 검지용 시험지로 시안화수소 검지에는 쓰이지 않는다.

문제 48
액화 프로판을 내용적이 4700L 인 차량에 고정된 탱크를 이용하여 운행 시 기준으로 적합한 것은? (단, 폭발방지장치가 설치되지 않았다.)
1최대 저장량이 2000kg 이므로 운반책임자 동승이 필요 없다.
2최대 저장량이 2000kg 이므로 운반책임자 동승이 필요 하다.
3최대 저장량이 5000kg 이므로 200km 이상 운행시 운반책임자 동승이 필요 하다.
4최대 저장량이 5000kg 이므로 운행거리에 관계없이 운반책임자 동승이 필요 없다.
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크의 액화가스 저장능력은 W=VCW = \dfrac{V}{C}(V: 내용적 L, C: 가스별 충전상수)로 구하며, 액화프로판은 C=2.35C = 2.35이므로 W=47002.35=2000 kgW = \dfrac{4700}{2.35} = 2000\ \mathrm{kg}이다. 운반책임자 동승 기준은 가연성 액화가스 3000kg 이상이므로, 2000kg은 이에 미달하여 운반책임자 동승이 필요 없다.

문제 49
냉매설비에는 안전을 확보하기 위하여 액면계를 설치하여야 한다. 가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기에 사용할 수 없는 액면계는?
1환형유리관액면계
2정전용량식액면계
3편위식액면계
4회전튜브식액면계
정답 및 해설

가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기는 액면계 파손 시 대량 누출로 이어질 위험이 크므로, 유리관이 외부로 그대로 노출되는 환형유리관액면계는 사용할 수 없다. 정전용량식·편위식·회전튜브식 액면계는 파손되어도 직접적인 가스 누출 경로가 되지 않는 밀폐형 구조여서 사용이 허용된다.

문제 50
다음 보기에서 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항을 모두 나열한 것은?
1㉠, ㉢
2㉡, ㉢
3㉠, ㉡, ㉢
4㉠, ㉡, ㉢, ㉣
정답 및 해설

고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항은 ㉠ 가스설비 내용물의 상황, ㉡ 전기·물 등 유틸리티 시설의 준비상황, ㉢ 비상전력 등의 준비사항, ㉣ 회전기계의 윤활유 보급상황 모두를 포함한다. 사용개시 전에는 설비 내부 잔류물 상태, 부대 유틸리티 준비 여부, 비상시 대응을 위한 전력 확보, 회전기계의 윤활 상태까지 종합적으로 확인해야 안전한 가동이 가능하기 때문이다.

문제 51
고압가스 용기(공업용)의 외면에 도색하는 가스 종류별 색상이 바르게 짝지어진 것은?
1수소 - 갈색
2액화염소 - 황색
3아세틸렌 – 밝은 회색
4액화암모니아 – 백색
정답 및 해설

고압가스 용기(공업용)의 외면 도색은 가스 종류별로 정해져 있으며 액화암모니아는 백색, 수소는 주황색, 아세틸렌은 황색, 액화염소는 갈색으로 규정되어 있다. 따라서 제시된 짝 중 액화암모니아-백색만 옳게 연결된 것이다.

문제 52
LP 가스 용기를 제조하여 분체도료(폴리에스테르계) 도장을 하려 한다. 최소 도장 두께와 도장 횟수는?
125μm, 1회 이상
225μm, 2회 이상
360μm, 1회 이상
460μm, 2회 이상
정답 및 해설

KGS 코드에 따라 LP가스 용기에 분체도료(폴리에스테르계)로 도장할 때 최소 도막 두께는 60μm 이상, 도장 횟수는 1회 이상으로 정해져 있다.

문제 53
고압가스 특정제조시설에서 고압가스 설비의 수리 등을 할 때의 가스치환에 대한 설명으로 옳은 것은?
1가연성가스의 경우 가스의 농도가 폭발하한계의 1/2에 도달할 때까지 치환한다.
2가스 치환 시 농도의 확인은 관능법에 따른다.
3불활성 가스의 경우 산소의 농도가 16% 이하에 도달할 때까지 공기로 치환한다.
4독성가스의 경우 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하로 될 때까지 치환을 계속한다.
정답 및 해설

가스설비 수리 등을 위한 치환 기준은 가스 종류별로 다르며, 가연성가스는 폭발하한계의 1/4 이하가 될 때까지 치환하고 농도 확인은 관능법이 아닌 가스검지기 등 측정기기로 한다. 독성가스는 그 가스의 TLV-TWA 허용농도 이하가 될 때까지 치환을 계속해야 하므로 이것이 옳은 설명이다.

문제 54
가연성 액화가스 저장탱크에서 가스누출에 의해 화재가 발생했다. 다음 중 그 대책으로 가장 거리가 먼 것은?
1즉각 송입 펌프를 정지시킨다.
2소정의 방법으로 경보를 울린다.
3즉각 저조 내부의 액을 모두 플로우-다운(flow-down) 시킨다.
4살수 장치를 작동시켜 저장탱크를 냉각한다.
정답 및 해설

가연성 액화가스 저장탱크 화재 시에는 유입 펌프 정지, 경보 발령, 살수장치를 통한 탱크 냉각이 표준 대응 조치이다. 반면 화재 중에 저조 내부의 액을 즉각 모두 플로우다운(flow-down)시키는 것은 배출 과정에서 가스 방출·확산 위험을 오히려 키울 수 있어 적절한 초기 대책이 아니다.

문제 55
고압가스 용기의 파열사고 주 원인은 용기의 내압력(耐壓力) 부족에 기인한다. 내압력 부족의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1용기내벽의 부식
2강재의 피로
3적정 충전
4용접 불량
정답 및 해설

용기의 내압력 부족은 용기내벽의 부식·강재의 피로·용접 불량처럼 재질이나 구조가 손상되는 경우에 발생한다. 반면 적정 충전은 기준에 맞게 가스를 채우는 정상적인 취급이므로 내압력 부족의 원인이 될 수 없다.

문제 56
저장능력 18000m3 인 산소 저장시설은 전시장, 그 밖에 이와 유사한 시설로서 수용능력이 300인 이상인 건축물에 대하여 몇 m 의 안전거리를 두어야 하는가?
112 m
214 m
316 m
418 m
정답 및 해설

산소 저장시설과 제1종 보호시설(수용능력 300인 이상 전시장 등) 사이의 안전거리는 저장능력 구간별로 정해져 있으며, 저장능력이 1만 초과 2만 이하인 구간의 기준거리가 14m이다. 저장능력 18000m³는 이 구간에 해당하므로 안전거리는 14m이다.

문제 57
고압가스 특정설비 제조자의 수리범위에 해당되지 않는 것은?
1단열재 교체
2특정설비의 부품 교체
3특정설비의 부속품 교체 및 가공
4아세틸렌 용기 내의 다공질물 교체
정답 및 해설

고압가스 특정설비 제조자의 수리범위는 단열재 교체, 특정설비의 부품·부속품 교체 및 가공에 한정된다. 아세틸렌 용기 내 다공질물 교체는 특정설비가 아닌 용기(용기제조자)에 관한 수리 항목이므로 특정설비 제조자의 수리범위에 해당하지 않는다.

문제 58
가스사용시설에 상자콕 설치 시 예방 가능한 사고유형으로 가장 옳은 것은?
1연소기 과열 화재사고
2연소기 폐가스 중독 질식사고
3연소기 호스 이탈 가스 누출사고
4연소기 소화안전장치 고장 가스 폭발사고
정답 및 해설

상자콕은 상자 안에 설치되어 커플러 접속기구로 호스와 연결되는 콕으로, 과류차단안전기구가 부착되어 있다. 호스가 연소기나 콕에서 빠져 가스가 정상 사용량보다 급격히 많이 흐르면 이를 감지해 자동으로 유로를 차단하므로, 연소기 호스 이탈에 의한 가스 누출사고를 예방한다. 연소기 자체의 과열·불완전연소나 소화안전장치 고장은 콕이 감지하는 대상이 아니다.

문제 59
고압가스 저장시설에서 가스누출 사고가 발생하여 공기와 혼합하여 가연성, 독성가스로 되었다면 누출된 가스는?
1질소
2수소
3암모니아
4아황산가스
정답 및 해설

공기와 혼합되었을 때 가연성이면서 동시에 독성을 띠는 가스는 암모니아이다. 질소는 불연성·비독성이고, 수소는 가연성이지만 독성가스가 아니며, 아황산가스(이산화황)는 독성이지만 불연성이므로 조건에 맞지 않는다.

문제 60
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에 의한 액화석유가스의 주성분에 해당되지 않는 것은?
1액화된 프로판
2액화된 부탄
3기화된 프로판
4기화된 메탄
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 LPG의 주성분은 프로판과 부탄이며, 이는 액화된 상태뿐 아니라 기화된 상태도 포함한다. 메탄은 LNG(천연가스)의 주성분으로 LPG의 주성분에 해당하지 않으므로 기화된 메탄은 제외된다.

문제 61
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출 검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산납시험지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스누출 검지에 묽은 황산을 사용한다.
정답 및 해설

아세틸렌은 염화제1구리착염지(적색 변색), 황화수소는 초산납시험지(흑색 변색), 일산화탄소는 염화파라듐지(흑색 변색)로 검지하는 것이 옳다. 반면 염소 가스는 KI-전분지(청변)로 검지하며, 묽은 황산은 암모니아 누출 검지에 사용하는 시약이므로 이 조합이 틀린 설명이다.

문제 62
차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 교축기구 전후의 차압이 20.25 Pa 일 때 유량이 25m3/h 이었다. 차압이 10.50 Pa 일 때의 유량은 약 몇 m3/h 인가?
113
218
323
428
정답 및 해설

차압식 유량계는 유량이 차압의 제곱근에 비례한다: QΔPQ \propto \sqrt{\Delta P}. 따라서 Q2=Q1×ΔP2ΔP1=25×10.5020.2525×0.7218 m3/hQ_2 = Q_1 \times \sqrt{\dfrac{\Delta P_2}{\Delta P_1}} = 25 \times \sqrt{\dfrac{10.50}{20.25}} \approx 25 \times 0.72 \approx 18\ \mathrm{m^3/h}이다.

문제 63
화학공장에서 누출된 유독가스를 신속하게 현장에서 검지 정량하는 방법은?
1전위적정법
2흡광광도법
3검지관법
4적정법
정답 및 해설

검지관법은 시료가스를 검지관에 직접 흡인시켜 발색 반응으로 현장에서 즉시 농도를 판독할 수 있는 간이 신속 정량법으로, 화학공장의 유독가스 누출 시 신속 대응에 적합하다.

문제 64
제어동작에 따른 분류 중 연속되는 동작은?
1On-Off 동작
2다위치 동작
3단속도 동작
4비례 동작
정답 및 해설

On-Off 동작, 다위치 동작, 단속도 동작은 조작량이 단계적으로 변하는 불연속(단속) 동작인 반면, 비례 동작은 편차의 크기에 연속적으로 비례하여 조작량을 출력하는 연속 동작이다.

문제 65
피드백(Feed back)제어에 대한 설명으로 틀린 것은?
1다른 제어계보다 판단·기억의 논리기능이 뛰어나다.
2입력과 출력을 비교하는 장치는 반드시 필요하다.
3다른 제어계보다 정확도가 증가된다.
4제어대상 특성이 다소 변하더라도 이것에 의한 영향을 제어할 수 있다.
정답 및 해설

피드백제어는 출력값을 입력측으로 되돌려 목표값과 비교하는 폐회로 방식으로 정확도가 높고 외란에 의한 영향을 억제할 수 있지만, 판단·기억 등의 논리기능은 순차적으로 동작을 진행하는 시퀀스제어가 더 뛰어나다.

문제 66
액위(level) 측정 계측기기의 종류 중 액체용 탱크에 사용되는 사이트글라스(Sight Glass)의 단점에 해당하지 않는 것은?
1측정범위가 넓은 곳에서 사용이 곤란하다.
2동결방지를 위한 보호가 필요하다.
3파손되기 쉬우므로 보호대책이 필요하다.
4내부 설치 시 요동(Turbulence)방지를 위해 Stilling Chamber 설치가 필요하다.
정답 및 해설

Stilling Chamber(정류통)는 액면 요동을 방지하기 위해 플로트식 등 다른 형식의 액면계에 설치하는 부속 장치이며, 육안으로 직접 액위를 확인하는 사이트글라스 방식 고유의 단점에는 해당하지 않는다.

문제 67
계량이 정확하고 사용 기차의 변동이 크지 않아 발열량 측정 및 실험실의 기준 가스미터로 사용되는 것은?
1막식 가스미터
2건식 가스미터
3Roots 가스미터
4습식 가스미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 드럼이 액체(물) 속에서 회전하며 부피를 계량하는 구조로 계측 정확도가 높고 사용 중 기차(器差) 변동이 작아, 발열량 측정이나 실험실의 기준 가스미터로 사용된다.

문제 68
시안화수소(HCN)가스 누출 시 검지지와 변색상태로 옳은 것은?
1염화파라듐지 - 흑색
2염화제1구리착염지 - 적색
3연당지 - 흑색
4초산(질산) 구리벤젠지 – 청색
정답 및 해설

시안화수소(HCN)초산(질산)구리벤젠지청색으로 변색시켜 검지한다.

문제 69
가스는 분자량에 따라 다른 비중 값을 갖는다. 이 특성을 이용하는 가스분석기기는?
1자기식 O2 분석기기
2밀도식 CO2 분석기기
3적외선식 가스분석기기
4광화학 발광식 NOx 분석기기
정답 및 해설

밀도식 CO2 분석기는 가스마다 분자량이 달라 밀도(비중)가 다르다는 특성을 이용해 혼합가스 중 CO2 농도를 측정하는 방식이다.

문제 70
오르차트 분석법은 어떤 시약이 CO를 흡수하는 방법을 이용하는 것이다. 이때 사용하는 흡수액은?
1수산화나트륨 25% 용액
2암모니아성 염화 제1구리용액
330% KOH 용액
4알칼리성 피로갈롤용액
정답 및 해설

오르자트 분석법에서 CO는 암모니아성 염화 제1구리용액에 흡수시켜 정량하며, 참고로 수산화나트륨(또는 KOH) 용액은 CO2를, 알칼리성 피로갈롤용액은 O2를 흡수하는 데 사용한다.

문제 71
제어기기의 대표적인 것을 들면 검출기, 증폭기, 조작기기, 변환기로 구분되는데 서보전동기(servo motor)는 어디에 속하는가?
1검출기
2증폭기
3변환기
4조작기기
정답 및 해설

서보전동기(servo motor)는 제어신호에 따라 조작량을 실제로 구동하는 최종 요소이므로 조작기기에 해당한다. 검출기는 신호를 검출, 증폭기는 신호를 증폭, 변환기는 신호의 형태를 변환하는 역할이므로 서보전동기의 기능과 구분된다.

문제 72
다음 보기에서 설명하는 열전대 온도계는?
1백금-백금·로듐 열전대
2크로멜-알루멜 열전대
3철-콘스탄탄 열전대
4동-콘스탄탄 열전대
정답 및 해설

백금-백금·로듐(R형) 열전대는 내열성이 가장 우수하며 0~1600℃의 고온 측정에 사용된다. 다만 환원성 분위기에 약하고 금속 증기에 침식되기 쉬운 단점이 있어 반드시 보호관을 사용해야 한다. 크로멜-알루멜은 약 -20~1200℃, 철-콘스탄탄은 -20~800℃, 동-콘스탄탄은 -200~350℃ 범위로 백금계보다 측정범위가 낮아 보기 조건에 맞지 않는다.

문제 73
도시가스로 사용하는 NG의 누출을 검지하기 위하여 검지기는 어느 위치에 설치하여야 하는가?
1검지기 하단은 천장면의 아래쪽 0.3m 이내
2검지기 하단은 천장면의 아래쪽 3m 이내
3검지기 상단은 바닥면에서 위쪽으로 0.3m 이내
4검지기 상단은 바닥면에서 위쪽으로 3m 이내
정답 및 해설

도시가스(NG)는 공기보다 가벼워 누출 시 천장 부근에 체류하므로, 이를 신속히 감지하도록 검지기는 하단이 천장면 아래쪽 0.3m 이내가 되도록 설치해야 한다. 공기보다 무거운 가스(LPG 등)는 반대로 바닥면 기준으로 검지기 상단을 낮게 설치한다.

문제 74
다음 중 기본단위가 아닌 것은?
1킬로그램(kg)
2센티미터(cm)
3캘빈(K)
4암페어(A)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd) 7개이다. 센티미터(cm)는 길이의 기본단위인 미터(m)에 보조 단위 접두어(centi)를 붙인 것일 뿐 그 자체가 기본단위는 아니다.

문제 75
열전도형 진공계 중 필라멘트의 열전대로 측정하는 열전대 진공계의 측정 범위는?
110-5 ~ 10-3 torr
210-3 ~ 0.1 torr
310-3 ~ 1 torr
410 ~ 100 torr
정답 및 해설

열전대 진공계는 가열된 필라멘트의 열전대 기전력으로 기체 분자에 의한 열전도량 변화를 측정해 진공도를 구하는 방식으로, 그 측정 가능 범위는 대략 10⁻³ ~ 1 torr이다. 이보다 낮은 고진공 영역에서는 열전달량이 너무 작아져 감도가 떨어진다.

문제 76
온도 49℃, 압력 1atm의 습한 공기 205kg의 10kg의 수증기를 함유하고 있을 때 이 공기의 절대습도는? (단, 49℃에서 물의 증기압은 88mmHg 이다.)
10.025kg H2O/kg dryair
20.048kg H2O/kg dryair
30.051kg H2O/kg dryair
40.25kg H2O/kg dryair
정답 및 해설

습한 공기 전체 205kg 중 수증기가 10kg이므로 건조공기는 205-10=195kg이며, 절대습도는 수증기 질량을 건조공기 질량으로 나눈 값이다.
X=101950.051 kg H2O/kg dry airX=\dfrac{10}{195}\approx0.051\ \mathrm{kg\ H_2O/kg\ dry\ air}로 계산되어 0.051kg H₂O/kg dryair가 된다.

문제 77
면적유량계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압력손실이 아주 크다.
2정밀 측정용으로는 부적당하다.
3슬러지 유체의 측정이 가능하다.
4균등 유량 눈금으로 측정치를 얻을 수 있다.
정답 및 해설

면적유량계(로터미터)는 유체가 테이퍼관을 지나며 부자를 밀어 올리는 방식으로 구조가 단순해 압력손실이 작다는 것이 특징이다. 정밀 측정에는 부적당하고 슬러지 유체 측정이 가능하며 균등 눈금을 얻을 수 있다는 나머지 설명은 옳으므로, 압력손실이 아주 크다는 설명이 틀린 내용이다.

문제 78
다음 중 정도가 가장 높은 가스미터는?
1습식 가스미터
2벤투리 미터
3오리피스 미터
4루트 미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 액체 속에서 회전자가 실측식으로 유량을 측정하여 오차가 매우 작으므로 가스미터 중 정도(정밀도)가 가장 높아 계량 표준기로 사용된다. 벤투리·오리피스미터는 차압식으로 상대적으로 정도가 낮고, 루트미터도 습식미터보다는 정밀도가 낮다.

문제 79
최대 유량이 10m3/h 인 막식 가스미터기를 설치하여 도시가스를 사용하는 시설이 있다. 가스레인지 2.5m3/h를 1일 8시간 사용하고, 가스보일러 6m3/h를 1일 6시간 사용했을 경우 월 가스사용량은 약 몇 m3 인가? (단, 1개월은 31일이다.)
11570
21680
31736
41950
정답 및 해설

가스레인지는 2.5×8=20m³/일, 가스보일러는 6×6=36m³/일을 사용하므로 1일 합계는 56m³이며, 31일간 사용량은 다음과 같다.
(2.5×8+6×6)×31=56×31=1736 m3(2.5\times8+6\times6)\times31=56\times31=1736\ \mathrm{m^3}이므로 월 가스사용량은 1736m³이다.

문제 80
다음 온도계 중 가장 고온을 측정할 수 있는 것은?
1저항 온도계
2서미스터 온도계
3바이메탈 온도계
4광고온계
정답 및 해설

광고온계는 물체가 방출하는 복사에너지(휘도)를 비교하여 온도를 측정하는 비접촉식 온도계로, 접촉식 온도계가 도달하기 어려운 매우 높은 고온까지 측정할 수 있다. 저항온도계·서미스터·바이메탈 온도계는 모두 접촉식으로 측정 상한이 상대적으로 낮다.