[가스산업기사 필기] 16년 3회차 시험지 PDF 다운로드

[가스산업기사 필기] 16년 3회차
가스산업기사 필기 기출문제

16년 3회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

16년 3회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
가연물과 일반적인 연소형태를 짝지어 놓은 것 중 틀린 것은?
1등유 – 증발연소
2목재 - 분해연소
3코크스 – 표면연소
4니트로글리세린 - 확산연소
정답 및 해설

니트로글리세린은 분자 내부에 산소를 지닌 자기반응성(폭발성) 물질로, 상온에서 유상 액체이며 외부 공기 공급 없이 스스로 타는 자기연소(내부연소) 형태를 보인다. 확산연소는 분출된 가연성 기체가 주위 공기와 확산·혼합하면서 타는 형태(LPG·LNG 등 가스류)이므로 니트로글리세린과의 짝짓기는 틀렸다. 등유의 증발연소, 목재의 분해연소, 코크스의 표면연소는 모두 올바른 짝짓기다.

문제 2
내압방폭구조에 대한 설명이 올바른 것은?
1용기내부에 보호 가스를 압입하여 내부압력을 유지하여 가연성가스가 침입하는 것을 방지하는 구조
2정상 및 사고 시에 발생하는 전기불꽃 및 고온부로부터 폭발성 가스에 점화되지 않는 다는 것을 공적 기관에서 시험 및 기타 방법에 의해 확인한 구조
3정상운전 중에 전기불꽃 및 고온이 생겨서는 안 되는 부분에 이들이 생기는 것을 방지하도록 구조상 및 온도 상승에 대비하여 특별히 안전도를 증가시킨 구조
4용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 일어났을 때 용기가 압력에 견디고 또한 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 한 구조
정답 및 해설

내압방폭구조는 용기 내부에서 가연성가스가 폭발하더라도 용기가 그 폭발압력을 견디고, 접합부 틈새를 통해 외부의 가연성가스로 화염이 전달되어 인화되지 않도록 만든 구조를 말한다. 보호가스를 압입해 내부압력을 유지하는 구조는 압력방폭구조, 전기불꽃이 점화원이 되지 않음을 시험으로 확인한 구조는 본질안전방폭구조, 온도상승에 대비해 안전도를 높인 구조는 안전증방폭구조를 설명한 것이다.

문제 3
증기폭발(Vapor explosion)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1수증기가 갑자기 응축하여 그 결과로 압력강하가 일어나 폭발하는 현상
2가연성 기체가 상온에서 혼합 기체가 되어 발화원에 의하여 폭발하는 현상
3정가연성 액체가 비점 이상의 온도에서 발생한 증기가 혼합기체가 되어 폭발하는 현상
4고열의 고체와 저온의 물 등 액체가 접촉할 때 찬 액체가 큰 열을 받아 갑자기 증기가 발생하여 증기의 압력에 의하여 폭발하는 현상
정답 및 해설

증기폭발은 고온의 고체(또는 용융물)가 저온의 물 등 액체와 접촉할 때, 그 액체가 급격히 가열되어 순간적으로 대량의 증기가 발생하고 이 증기압에 의해 일어나는 물리적 폭발 현상이다. 가연성 기체가 발화원에 의해 폭발하는 것은 화학적(가스)폭발이며, 수증기 응축에 따른 압력강하는 폭발 현상과 무관하므로 해당하지 않는다.

문제 4
다음 폭발 원인에 따른 종류 중 물리적 폭발은?
1압력폭발
2산화폭발
3분해폭발
4촉매폭발
정답 및 해설

폭발은 화학반응 유무에 따라 화학반응 없이 압력 상승만으로 일어나는 물리적 폭발과, 산화·분해·중합 등 화학반응을 동반하는 화학적 폭발로 구분된다. 압력폭발은 용기 파열처럼 화학반응 없이 압력 자체가 원인이 되므로 물리적 폭발에 해당하며, 산화폭발·분해폭발·촉매에 의한 폭발은 모두 화학반응을 수반하는 화학적 폭발이다.

문제 5
화학 반응속도를 지배하는 요인에 대한 설명으로 옳은 것은?
1압력이 증가하면 반응속도는 항상 증가한다.
2생성물질의 농도가 커지면 반응속도는 항상 증가한다.
3자신은 변하지 않고 다른 물질의 화학변화를 촉진하는 물질을 부촉매라고 한다.
4온도가 높을수록 반응속도가 증가한다.
정답 및 해설

온도가 높을수록 반응속도가 증가하는 것은 아레니우스식에 따라 반응속도상수가 지수적으로 커지기 때문에 항상 성립한다. 반면 압력 증가나 생성물질 농도 증가가 반응속도를 항상 증가시키는 것은 아니며, 자신은 변하지 않으면서 다른 물질의 반응을 촉진하는 물질은 정촉매이고 부촉매는 오히려 반응을 억제하는 물질이므로 그 설명은 틀렸다.

문제 6
수소의 위험도(H)는 얼마인가? (단, 수소의 폭발하한 4%, 폭발상한 75%이다.)
15.25
217.75
327.25
433.75
정답 및 해설

위험도는 H=폭발상한폭발하한폭발하한H=\dfrac{\text{폭발상한}-\text{폭발하한}}{\text{폭발하한}} 식으로 구하며, 수소의 폭발상한 75%와 폭발하한 4%를 대입하면 H=7544=17.75H=\dfrac{75-4}{4}=17.75가 되어 위험도는 17.75이다.

문제 7
CO2 32vol%, O2 5vol%, N2 63vol%의 혼합기체의 평균 분자량은 얼마인가?
129.3
231.3
333.3
435.3
정답 및 해설

혼합기체의 평균분자량은 각 성분의 (부피분율×분자량)을 모두 더해 구한다. M=0.32×44+0.05×32+0.63×28=14.08+1.6+17.64=33.32M=0.32\times44+0.05\times32+0.63\times28=14.08+1.6+17.64=33.32로 계산되어 반올림하면 33.3에 해당한다.

문제 8
최소 점화에너지(MIE)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1MIE는 압력의 증가에 따라 감소한다.
2MIE는 온도의 증가에 따라 증가한다.
3질소농도의 증가는 MIE를 증가시킨다.
4일반적으로 분진의 MIE는 가연성가스보다 큰 에너지 준위를 가진다.
정답 및 해설

최소점화에너지(MIE)는 온도가 높아질수록 분자 운동이 활발해지고 반응이 촉진되어 오히려 감소하므로, 온도 증가에 따라 MIE가 증가한다는 설명은 틀렸다. 압력이 높아지면 분자 간 거리가 가까워져 MIE가 감소하고, 불활성인 질소농도가 증가하면 점화에 더 큰 에너지가 필요해 MIE가 증가하며, 분진의 MIE가 가연성가스보다 큰 에너지 준위를 가진다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 9
착화열에 대한 가장 바른 표현은?
1연료가 착화해서 발생하는 전 열량
2외부로부터 열을 받지 않아도 스스로 연소하여 발생하는 열량
3연료를 초기 온도로부터 착화온도까지 가열하는 데 필요한 열량
4연료 1kg이 착화해서 연소하여 나오는 총발열량.
정답 및 해설

착화열은 연료를 초기(상온) 온도에서 착화온도(발화점)까지 끌어올리는 데 필요한 가열 열량을 의미하며, 연소 후 방출되는 총발열량이나 자연발화에 의한 열량과는 구별되는 개념이다.

문제 10
인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 생성할 우려가 있는 장소 중 가장 위험한 장소 등급은?
11종 장소
22종 장소
33종 장소
40종 장소
정답 및 해설

가스폭발 위험장소는 폭발성 분위기가 존재하는 빈도와 지속시간에 따라 0종 장소(정상 상태에서 연속적으로 또는 장시간 폭발성 분위기가 존재), 1종 장소(정상 작동 중 간헐적으로 생성), 2종 장소(이상 상태에서만 짧게 생성)로 구분되며, 이 중 폭발성 분위기가 가장 자주·오래 존재하는 0종 장소가 가장 위험한 등급이다.

문제 11
다음 중 가열만으로도 폭발의 우려가 가장 높은 물질은?
1산화에틸렌
2에틸렌글리콜
3산화철
4수산화나트륨
정답 및 해설

산화에틸렌은 분자 내 에폭시 고리가 불안정해 산소 공급 없이도 스스로 발열 분해반응을 일으키는 자기반응성 물질로, 가열만으로도 분해폭발을 일으킬 수 있다. 에틸렌글리콜·산화철·수산화나트륨은 상온·상압에서 화학적으로 안정해 가열만으로 폭발하지 않는다.

문제 12
자연발화의 형태와 가장 거리가 먼 것은?
1산화열에 의한 발열
2분해열에 의한 발열
3미생물의 작용에 의한 발열
4반응생성물의 중합에 의한 발열
정답 및 해설

자연발화의 형태는 산화열·분해열·흡착열·중합열·미생물 작용에 의한 발열로 분류된다. 이때 중합열은 시안화수소·산화에틸렌처럼 단량체가 중합할 때 발생하는 열이지, 반응생성물이 중합하면서 나는 열이 아니므로 이 표현은 자연발화 형태의 설명으로 맞지 않는다.

문제 13
이상기체에 대한 달톤(Dalton)의 법칙을 옳게 설명한 것은?
1혼합기체의 전 압력은 각 성분의 분압의 합과 같다.
2혼합기체의 부피는 각 성분의 부피의 합과 같다.
3혼합기체의 상수는 각 성분의 상수의 합과 같다.
4혼합기체의 온도는 항상 일정하다.
정답 및 해설

돌턴의 분압법칙은 서로 반응하지 않는 이상기체를 혼합했을 때 혼합기체의 전압력이 각 성분 기체의 분압의 합과 같다는 법칙이다. 부피·기체상수·온도의 합이나 일정성을 다루는 나머지 보기는 이 법칙의 내용과 무관하다.

문제 14
0.5atm, 10L의 기체 A와 1.0atm 5.0L의 기체B를 전체 부피 15L의 용기에 넣을 경우 전체 압력은 얼마인가? (단, 온도는 일정하다.)
11/3atm
22/3atm
31atm
42atm
정답 및 해설

온도가 일정하므로 각 기체의 PV 값을 합산해 전체 부피로 나누면 전체압력을 구할 수 있다. Ptotal=P1V1+P2V2Vtotal=0.5×10+1.0×515=1015=23 atmP_{total}=\dfrac{P_1V_1+P_2V_2}{V_{total}}=\dfrac{0.5\times10+1.0\times5}{15}=\dfrac{10}{15}=\dfrac{2}{3}\ \mathrm{atm}이 되어 2/3atm이 정답이다.

문제 15
점화지연(Ignition delay)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1혼합기체가 어떤 온도 및 압력상태 하에서 자기점화가 일어날 때까지만 약간의 시간이 걸린 다는 것이다.
2온도에도 의존하지만 특히 압력에 의존하는 편이다.
3자기점화가 일어날 수 있는 최저온도를 점화온도(Ignition Temperature)라 한다.
4물리적 점화지연과 화학적 점화지연으로 나눌 수 있다.
정답 및 해설

점화지연은 혼합기가 일정한 온도·압력에서 자기점화에 이를 때까지 걸리는 시간으로, 압력보다 온도에 더 크게 의존하며 온도가 높아질수록 급격히 짧아진다. 따라서 "특히 압력에 의존하는 편"이라는 설명이 틀리다.

문제 16
탄소 2kg이 완전연소할 경우 이론 공기량은 약 몇kg인가?
15.3
211.6
317.9
423.0
정답 및 해설

탄소의 완전연소 C+O2CO2\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}에서 탄소 12kg당 산소 32kg이 필요하므로, 탄소 2kg에 필요한 산소는 2×3212=5.33 kg2\times\dfrac{32}{12}=5.33\ \mathrm{kg}이다. 공기 중 산소의 질량비 23.2%를 적용하면 이론공기량5.330.23223.0 kg\dfrac{5.33}{0.232}\approx23.0\ \mathrm{kg}이다.

문제 17
프로판30v% 및 부탄 70v%의 혼합가스 1L가 완전연소하는 데 필요한 이론 공기량은 약 몇 L인가? (단, 공기 중 산소농도는 20%로 한다.)
126
228
330
432
정답 및 해설

프로판 연소반응 C3H8+5O23CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8}+5\mathrm{O_2}\rightarrow3\mathrm{CO_2}+4\mathrm{H_2O}과 부탄 연소반응 C4H10+6.5O24CO2+5H2O\mathrm{C_4H_{10}}+6.5\mathrm{O_2}\rightarrow4\mathrm{CO_2}+5\mathrm{H_2O}의 산소 계수를 혼합비로 가중평균하면 필요 산소량은 0.3×5+0.7×6.5=6.05 L0.3\times5+0.7\times6.5=6.05\ \mathrm{L}이다. 공기 중 산소농도가 20%이므로 이론공기량6.050.230 L\dfrac{6.05}{0.2}\approx30\ \mathrm{L}이 된다.

문제 18
폭발과 관련한 가스의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1인화온도가 낮을수록 위험하다.
2연소속도가 큰 것일수록 위험하다.
3안전간격이 큰 것일수록 위험하다.
4가스의 비중이 크면 낮은 곳에 체류한다.
정답 및 해설

안전간격은 폭발성 혼합가스가 미세한 틈을 통해 다른 공간으로 화염을 전파시키지 못하는 최대 틈새 간격으로, 안전간격이 작을수록 화염이 쉽게 전파되어 폭발위험도(폭발등급)가 높아진다. 따라서 안전간격이 클수록 위험하다는 설명이 옳지 않다.

문제 19
폭발 범위가 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?
1H2 > CO > CH4 > C3H8
2CO > H2 > CH4 > C3H8
3C3H8 > CH4 > CO > H2
4H2 > CH4 > CO > C3H8
정답 및 해설

주요 가스의 폭발범위는 수소 4~75%, 일산화탄소 12.5~74%, 메탄 5~15%, 프로판 2.1~9.5% 수준으로, 범위 폭이 넓은 순서로 나열하면 수소 > 일산화탄소 > 메탄 > 프로판이 된다.

문제 20
다음 중 폭발방지를 위한 안전장치가 아닌 것은?
1안전밸브
2가스누출경보장치
3방호벽
4긴급차단장치
정답 및 해설

방호벽은 폭발이 일어났을 때 그 충격파와 파편을 차단해 피해 확산을 막는 구조물로, 폭발의 발생 자체를 막는 안전밸브·가스누출경보장치·긴급차단장치와 달리 폭발방지용 안전장치로 분류되지 않는다.

문제 21
펌프를 운전하였을 때에 주기적으로 한숨을 쉬는 듯한 상태가 되어 입·출구 압력계의 지침이 흔들리고 동시에 송출유량이 변화하는 현상과 이에 대한 대책을 옳게 설명한 것은?
1서징현상 : 회전차, 안내깃의 모양 등을 바꾼다.
2캐비테이션 : 펌프의 설치 위치를 낮추어 흡입양정을 짧게 한다.
3수격작용 : 플라이휠을 설치하여 펌프의 속도가 급격히 변하는 것을 막는다.
4베이퍼록현상 : 흡입관의 지름을 크게 하고 펌프의 설치 위치를 최대한 낮춘다.
정답 및 해설

서징(surging) 현상은 펌프 운전 중 압력계 지침과 송출유량이 주기적으로 흔들리는 현상으로, 문제에서 설명한 현상과 정확히 일치한다. 대책으로는 회전차·안내깃의 모양을 변경하거나 방출밸브·바이패스관을 설치해 유동 조건을 바꾸는 방법이 쓰인다. 참고로 흡입양정을 낮추는 것은 캐비테이션 대책, 플라이휠 설치는 수격작용 대책이므로 혼동하지 않아야 한다.

문제 22
촉매를 사용하여 반응온도 400~800℃에서 탄화수소와 수증기를 반응시켜 메탄, 수소, 일산화탄소 등으로 변환 시키는 공정은?
1열분해공정
2접촉분해공정
3부분연소공정
4대체쳔연가스공정
정답 및 해설

촉매를 이용해 400~800℃에서 탄화수소와 수증기를 반응시켜 메탄·수소·일산화탄소 등을 얻는 공정은 접촉분해(수증기 개질)공정이다. 촉매의 존재 하에 비교적 낮은 온도에서 탄화수소를 분해한다는 점이 촉매 없이 고온에서 진행되는 열분해공정과 구별되는 특징이다.

문제 23
내용적 50L의 고압가스 용기에 대하여 내압시험을 하였다. 이 경우 30kg/cm2의 수압을 걸었을 때 용기의 용적이 50.4L로 늘어났고 압력을 제거하여 대기압으로 하였더니 용기용적은 50.04L로 되었다. 영구 증가율은 얼마인가 ?
10.5%
25%
38%
410%
정답 및 해설

영구증가율은 (영구증가량/전증가량)×100으로 구한다. 전증가량은 50.4-50=0.4L, 영구증가량은 50.04-50=0.04L이므로 0.040.4×100=10%\dfrac{0.04}{0.4}\times100=10\%이다. 계산 결과 영구증가율 10%가 되어 주어진 값과 일치한다.

문제 24
양정(H)이 10m, 송출량(Q) 0.30m3/min, 효율(η) 0.65인 2 단 터빈 펌프의 축출력(L)은 약 몇 kW인가? (단, 수송유체인 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)
10.75
20.92
31.05
41.32
정답 및 해설

펌프의 축동력은 L=γQH102ηL=\dfrac{\gamma Q H}{102\,\eta}로 구하며, 여기서 γ는 물의 비중량 1000kgf/m³, Q는 유량(m³/s), H는 양정(m), η는 효율이다. 송출량 0.30m³/min을 초당으로 바꾸면 0.005m³/s이므로 L=1000×0.005×10102×0.650.75L=\dfrac{1000\times0.005\times10}{102\times0.65}\fallingdotseq0.75약 0.75kW가 된다. 단수(2단)는 이미 전양정 10m에 반영된 값이므로 동력에 따로 곱하지 않는다.

문제 25
이음매 없는 고압배관을 제작하는 방법이 아닌 것은?
1연속주조법
2만네스만법
3인발하는 방법
4전기저항용접법(ERW)
정답 및 해설

만네스만법·연속주조법·인발법은 모두 이음매 없는(seamless) 관을 제작하는 대표적 방법이다. 반면 전기저항용접법(ERW)은 강판을 관 모양으로 성형한 뒤 접합부를 전기저항용접으로 접합하는 방식이므로, 용접 이음매가 남는 유이음(용접)관 제조법에 해당한다.

문제 26
Loading 형으로 정특성, 동특성이 양호하며 비교적 콤팩트한 형식의 정압기는?
1KRF식 정압기
2Fisher식 정압기
3Reynolds식 정압기
4Axial-flow식 정압기
정답 및 해설

Fisher식 정압기는 Loading형 구조로 정특성·동특성이 모두 양호하고 다른 방식에 비해 크기가 콤팩트한 것이 특징이다. 이에 비해 Reynolds식은 언로딩형으로 구조가 대형이고 동특성이 떨어지며, Axial-flow식 역시 언로딩형이라 Loading형인 Fisher식과 구별된다.

문제 27
플랜지 이음에 대한 설명 중 틀린 것은?
1반영구적인 이음이다.
2플랜지 접촉면에는 기밀을 유지하기 위하여 패킹을 사용한다.
3유니온 이음보다 관경이 크고 압력이 많이 걸리는 경우에 사용한다.
4패킹 양면에 그리스 같은 기름을 발라두면 분해 시 편리 하다.
정답 및 해설

플랜지 이음은 볼트로 체결·분해가 가능한 착탈식 이음으로, 배관의 점검·보수 시 필요할 때마다 해체할 수 있다는 것이 장점이다. 따라서 용접이음처럼 분해가 어려운 반영구적인 이음이라는 설명은 플랜지 이음의 특성과 맞지 않아 틀린 내용이다.

문제 28
LNG의 주성분은?
1에탄
2프로판
3메탄
4부탄
정답 및 해설

LNG(액화천연가스)는 메탄(CH₄)을 주성분으로 하는 가스이며, 이를 약 -162℃까지 냉각·액화하여 저장·수송한다.

문제 29
도시가스 배관에 사용되는 밸브 중 전개 시 유동저항이 적고 서서히 개폐가 가능하므로 충격을 일으키는 것이 적으나, 유체 중 불순물이 있는 경우 밸브에 고이기 쉬우므로 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는?
1볼 밸브
2플러그 밸브
3게이트 밸브
4버터플라이 밸브
정답 및 해설

게이트 밸브는 유체 흐름과 나란한 방향으로 밸브체가 상하로 움직여 개폐되므로 전개 시 유동저항이 작고 서서히 개폐되어 충격이 적다는 장점이 있다. 다만 밸브체 하부 공간에 불순물이 고이기 쉬워 차단능력이 저하될 수 있는 구조적 단점을 함께 가진다.

문제 30
배관을 통한 도시가스의 공급에 있어서 압력을 변경하여야 할 지점마다 설치되는 설비는?
1압송기
2정압기
3가스전
4홀더
정답 및 해설

도시가스는 제조소에서 높은 압력으로 이송된 뒤 수요처 인근에서 사용압력에 맞게 낮추어 공급되는데, 이처럼 배관 경로 중 압력을 변경해야 하는 지점마다 정압기(governor)를 설치하여 압력을 조정한다.

문제 31
탄소강 그대로는 강의 조직이 약하므로 가공이 필요하다. 다음 설명 중 틀린 것은?
1열간가공은 고온도로 가공하는 것이다.
2냉간가공은 상온에서 가공하는 것이다.
3냉간가공하면 인장강도, 신장, 교축, 충격치가 증가한다.
4금속을 가공하는 도중 결정 내 변형이 생겨 경도가 증가하는 것을 가공경화라 한다.
정답 및 해설

냉간가공은 상온에서 가공하여 가공경화가 일어나 인장강도와 경도는 증가하지만, 반대로 신장(연신율)·교축(단면수축률)·충격치는 감소한다. 따라서 냉간가공 시 이 네 가지 성질이 모두 증가한다는 설명이 틀리다. 열간가공은 고온에서, 냉간가공은 상온에서 이루어진다는 정의와 가공경화의 정의는 옳은 설명이다.

문제 32
저압배관의 내경만 10㎝에서 5㎝로 변화시킬 때 압력 손실은 몇 배 증가하는가? (단, 다른 조건은 모두 동일하다고 본다.)
14
28
316
432
정답 및 해설

저압배관에서 압력손실은 유량·배관길이 등 조건이 같을 때 관경(D)의 5제곱에 반비례한다: hQ2SLD5h \propto \dfrac{Q^2 S L}{D^5}. 내경이 10 cm10\ \mathrm{cm}에서 5 cm5\ \mathrm{cm}로 절반이 되면 압력손실은 (105)5=25=32\left(\dfrac{10}{5}\right)^5 = 2^5 = 32배로 증가한다.

문제 33
전기방식법 중 가스배관보다 저전위의 금속(마그네슘 등)을 전기적으로 접촉시킴으로써 목적하는 방식 대상 금속자체를 음극화하여 방식하는 방법은?
1외부전원법
2희생양극법
3배류법
4선택법
정답 및 해설

배관보다 이온화 경향이 큰(저전위) 마그네슘 등의 금속을 전기적으로 접속시켜 그 금속이 대신 부식(양극 반응)되게 함으로써 배관 자체를 음극화해 방식하는 방법을 희생양극법이라 한다. 외부전원법은 외부 직류전원으로 강제 전류를 흘려 방식하는 방법이고, 배류법은 전철 등의 누설전류를 배관에서 레일 쪽으로 인위적으로 배류시키는 방법이므로 이 설명과는 다르다.

문제 34
프로판 충전용 용기로 주로 사용되는 것은?
1용접용기
2리벳용기
3주철용기
4이음매 없는 용기
정답 및 해설

LPG(프로판·부탄) 충전용기는 강판을 성형·용접하여 제작하는 용접용기가 주로 사용된다. 이음매 없는 용기(무계목용기)는 산소·수소·질소 등 고압 압축가스 충전에 주로 쓰이므로 프로판 용기와는 맞지 않는다.

문제 35
전기방식시설 시공 시 도시가스시설의 전위측정용 터미널(T/B)설치 방법으로 옳은 것은?
1희생양극법의 경우에는 배관길이 300m이내의 간격으로 설치한다.
2배류법의 경우에는 배관길이 500m 이내의 간격으로 설치한다.
3외부전원법의 경우에는 배관길이 300m이내의 간격으로 설치한다.
4희생양극법, 배류법, 외부전원법 모두 배관길이 500m 이내의 간격으로 설치한다.
정답 및 해설

전기방식시설의 전위측정용 터미널(T/B)은 방식법에 따라 설치 간격이 다르며, 희생양극법과 배류법은 배관길이 300m 이내마다, 외부전원법은 배관길이 500m 이내마다 설치한다. 따라서 희생양극법의 T/B를 300m 이내 간격으로 설치한다는 설명이 옳다.

문제 36
저온장치에 사용되는 진공단열법이 아닌 것은?
1고진공단열법
2분말진공단열법
3다층진공단열법
4저위도 단층진공단열법
정답 및 해설

저온장치의 진공단열법에는 고진공단열법·분말진공단열법·다층진공단열법이 있으며, 이는 각각 단순 진공만 이용하는 방식, 진공 공간에 분말 충전재를 넣는 방식, 금속박과 단열재를 교대로 겹쳐 넣는 방식이다. "저위도 단층진공단열법"은 실제 사용되는 저온장치 단열 방식이 아니다.

문제 37
왕복펌프의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1진동과 설치면적이 적다.
2고압, 고점도의 소유량에 적당하다.
3단속적이므로 맥동이 일어나기 쉽다.
4토출량이 일정하여 정량 토출할 수 있다.
정답 및 해설

왕복펌프는 피스톤(플런저)의 왕복운동으로 유체를 송출하는 구조상 진동이 크고 설치면적도 큰 편이므로, "진동과 설치면적이 적다"는 설명이 틀리다. 반면 단속 송출로 인한 맥동 발생, 고압·소유량·고점도 유체에 적합한 점, 유량이 일정하여 정량 토출이 가능한 점은 왕복펌프의 실제 특징이다.

문제 38
암모니아를 냉매로 하는 냉동설비의 기밀시험에 사용하기에 가장 부적당한 가스는?
1공기
2산소
3질소
4아르곤
정답 및 해설

암모니아는 가연성 가스이므로 기밀시험에 산소를 사용하면 누설된 암모니아와 혼합되어 폭발성 혼합가스를 형성할 위험이 있어 가장 부적당하다. 반면 공기·질소·아르곤은 암모니아와 반응성이 낮아 기밀시험용으로 사용할 수 있다.

문제 39
고압가스시설에서 사용하는 다음 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압축가스라 함은 일정한 압력에 의하여 압축되어 있는 가스를 말한다.
2충전용기라 함은 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 2분의 1이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
3잔가스용기라 함은 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 10분의 1미만이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
4처리능력이라 함은 처리설비 또는 감압설비로 압축· 액화 그 밖의 방법으로 1일에 처리할 수 있는 가스의 양을 말한다.
정답 및 해설

고압가스 관련 법령상 잔가스용기는 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 2분의 1 미만이 충전되어 있는 용기를 말하며, "10분의 1 미만"이라는 기준은 옳지 않다. 압축가스의 정의, 충전용기(충전질량·압력의 2분의 1 이상)의 정의, 처리능력의 정의는 법령상 정의와 일치한다.

문제 40
도시가스사용시설에서 액화가스란 상용의 온도 또는 섭씨 35도의 온도에서 압력이 얼마 이상이 되는 것을 말하는가?
10.1MPa
20.2MPa
30.5MPa
41MPa
정답 및 해설

고압가스 관련 법령상 액화가스는 상용의 온도 또는 섭씨 35도의 온도에서 압력이 0.2MPa 이상이 되는 것을 말하며, 도시가스사용시설에서도 이 기준이 적용된다.

문제 41
고압가스를 압축하는 경우 가스를 압축하여서는 아니 되는 기준으로 옳은 것은?
1가연성가스 중 산소의 용량이 전체 용량의 10% 이상의 것
2산소 중의 가연성가스 용량이 전체 용량의 10% 이상의 것
3아세틸렌, 에틸렌 또는 수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상의 것
4산소 중의 아세틸렌, 에틸렌 또는 수소의 용량합계가 전체 용량의 4% 이상의 것
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 압축금지 기준에 따르면 아세틸렌·에틸렌·수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상인 것과, 산소 중 이들 가스의 용량합계가 전체 용량의 2% 이상인 것은 압축이 금지된다.
그 밖의 일반 가연성가스와 산소가 혼합된 경우의 기준은 4% 이상이므로, 아세틸렌·에틸렌·수소 중 산소용량이 2% 이상인 경우를 규정한 보기가 옳다.

문제 42
용접부에서 발생하는 결함이 아닌 것은?
1오버랩(over-lap)
2기공(blow hole)
3언더컷(under-cut)
4클래드(clad)
정답 및 해설

오버랩·기공·언더컷은 모두 용접 시 발생하는 대표적인 결함이다.
반면 클래드(clad)는 서로 다른 금속을 접합해 내식성 등을 부여한 피복(압연접합) 강재를 가리키는 용어로, 용접 결함이 아니다.

문제 43
저장탱크에 의한 액화석유가스 저장소에 설치하는 방류둑의 구조 기준으로 옳지 않은 것은?
1방류둑은 액밀한 것이어야 한다.
2성토는 수평에 대하여 30° 이하의 기울기로 한다.
3방류둑은 그 높이에 상당하는 액화가스의 액두압에 견딜 수 있어야 한다.
4성토 윗부분의 폭은 30㎝ 이상으로 한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장소 방류둑의 구조기준에서 성토는 수평에 대하여 45° 이하의 기울기로 설치하도록 규정되어 있다.
따라서 성토 기울기를 30° 이하로 규정한 보기는 실제 기준과 달라 옳지 않으며, 액밀성·액두압에 견디는 구조, 성토 윗부분 폭 30㎝ 이상 기준은 모두 맞는 내용이다.

문제 44
배관 설계경로를 결정할 때 고려하여야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1최단 거리로 할 것
2가능한 한 옥외에 설치할 것
3건축물 기초 하부 매설을 피할 것
4굴곡을 많게 하여 신축을 흡수할 것
정답 및 해설

배관 설계경로는 최단 거리로 하고 옥외에 설치하며 건축물 기초 하부 매설을 피하는 것이 원칙이다.
배관의 굴곡부는 압력손실과 응력 집중을 줄이기 위해 가능한 한 적게 두어야 하므로, 신축 흡수를 위해 굴곡을 많게 한다는 것은 배관 설계경로 결정 시 고려사항과 거리가 멀다.

문제 45
고압가스 특정제조시설에서 안전구역의 면적의 기준은?
11만 m2 이하
22만 m2 이하
33만 m2 이하
45만 m2 이하
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설에서는 사고 시 피해를 제한된 범위로 한정하기 위해 하나의 안전구역 면적을 2만 m² 이하로 설정하도록 규정하고 있다.

문제 46
아세틸렌용 용접용기 제조 시 다공질물의 다공도는 다공질물을 용기에 충전한 상태로 몇 ℃에서 아세톤 또는 물의 흡수량으로 측정하는가?
10℃
215℃
320℃
425℃
정답 및 해설

아세틸렌 용접용기의 다공질물 다공도는 다공질물을 용기에 충전한 상태에서 20℃에서의 아세톤 또는 물의 흡수량을 기준으로 측정한다.

문제 47
아세틸렌가스에 대한 설명으로 옳은 것은?
1습식아세틸렌 발생기의 표면은 62℃ 이하의 온도를 유지한다.
2충전 중의 압력은 일정하게 1.5MPa 이하로 한다.
3아세틸렌이 아세톤에 용해되어 있을 때에는 비교적 안정해진다.
4아세틸렌을 압축하는 때에는 희석제로 PH3, H2S, O2를 사용한다.
정답 및 해설

용해아세틸렌(DA) 용기는 아세틸렌을 아세톤에 용해시켜 저장하는데, 이는 아세틸렌이 아세톤에 용해된 상태에서 비교적 안정해지기 때문이다.
습식 발생기의 표면온도는 70℃ 이하로 유지해야 하고 충전 중 압력은 2.5MPa 이하로 억제해야 하며, 압축 시 사용하는 희석제는 질소·메탄·일산화탄소 등으로 PH₃·H₂S·O₂ 같은 위험 불순물이 아니다.

문제 48
액화석유가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은?
12.3~3.3MPa
25~30MPa
32.3~3.3kPa
45~30kPa
정답 및 해설

LP가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은 2.3~3.3kPa이다.

문제 49
전가스 소비량이 232.6kW 이하인 가스 온수기의 성능기준에서 전가스 소비량은 표시치의 얼마 이내이어야 하는가?
1±1%
2±3%
3±5%
4±10%
정답 및 해설

전가스소비량이 232.6kW 이하인 가스온수기의 성능기준에서 실측 가스소비량은 표시치의 ±10% 이내이어야 한다.

문제 50
일반도시가스사업 정압기실의 시설기준으로 틀린 것은?
1정압기실 주위에는 높이 1.2m이상의 경계책을 설치한다.
2지하에 설치하는 지역정압기실의 조명도는 150룩스를 확보한다.
3침수위험이 있는 지하에 설치하는 정압기에는 침수방지 조치를 한다.
4정압기실에는 가스공급시설 외의 시설물을 설치하지 아니한다.
정답 및 해설

일반도시가스사업 정압기실 시설기준에서 정압기실 주위 경계책의 높이는 1.5m 이상으로 설치해야 한다.
따라서 경계책 높이를 1.2m 이상으로 규정한 보기가 실제 기준과 달라 틀린 내용이며, 지하 정압기실 조명도 150lux, 침수방지 조치, 가스공급시설 외 시설물 설치 금지 등은 모두 옳은 기준이다.

문제 51
용기에 의한 고압가스 판매소에서 용기 보관실은 그 보관할 수 있는 압축가스 및 액화가스가 얼마 이상인 경우 보관실 외면으로부터 보호시설까지의 안전거리를 유지 하여야 하는가?
1압축가스 100m3 이상, 액화가스 1톤 이상
2압축가스 300m3 이상, 액화가스 3톤 이상
3압축가스 500m3 이상, 액화가스 5톤 이상
4압축가스 500m3 이상, 액화가스 10톤 이상
정답 및 해설

고압가스 판매소의 용기보관실은 보관할 수 있는 가스량이 압축가스 300m³ 이상 또는 액화가스 3톤 이상인 경우에 한하여 보관실 외면으로부터 보호시설까지 안전거리를 유지하도록 규정하고 있다. 이 기준에 미달하는 소량 저장 판매소는 별도의 안전거리 규제 대상이 아니다.

문제 52
다음 가스용품 중 합격표시를 각인으로 하여야 하는 것?
1배관용 밸브
2전기절연 이음관
3금속플렉시블 호스
4강제혼합식 가스버너
정답 및 해설

가스용품의 합격표시 방법은 제품 종류에 따라 구분되는데, 배관용 밸브는 각인으로 합격표시를 하도록 규정되어 있다. 전기절연 이음관, 금속플렉시블 호스, 강제혼합식 가스버너 등은 라벨 또는 인쇄 방식으로 합격표시를 하며, 특히 호스류는 라벨 부착이 주요 방식이고 버너는 인쇄 방식이 일반적이다. 배관용 밸브는 금속 제품으로서 내구성 있는 표시가 필요하므로 각인 방식이 의무화되어 있다.

문제 53
일반도시가스사업제조소의 가스공급시설에 설치하는 벤트스택의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1벤트스택 높이는 방출된 가스의 착지농도가 폭발상한계 값 미만이 되도록 설치한다.
2액화가스가 함께 방출될 우려가 있는 경우에는 기액분리기를 설치한다.
3벤트스택 방출구는 작업원이 통행하는 장소로부터 10m이상 떨어진 곳에 설치한다.
4벤트스택에 연결된 배관에는 응축액의 고임을 제거할 수 있는 조치를 한다.
정답 및 해설

벤트스택(가스방출관) 높이는 방출된 가스의 착지농도가 폭발하한계(LEL) 미만이 되도록 정하는 것이 기준이며, 폭발상한계 기준이 아니므로 이 설명이 틀렸다. 액화가스 동반 방출 시 기액분리기 설치, 방출구와 작업원 통행장소 간 10m 이상 이격, 배관 내 응축액 고임 제거 조치는 모두 실제 벤트스택 설치 기준에 부합한다.

문제 54
밀폐된 목욕탕에서 도시가스 순간온수기로 목욕하던 중 의식을 잃은 사고가 발생하였다. 사고 원인을 추정할 때 가장 옳은 것은?
1일산화탄소 중독
2가스누출에 의한 질식
3온도 급상승에 의한 쇼크
4부취제(mercaptan)에 의한 질식
정답 및 해설

환기가 되지 않는 밀폐된 목욕탕에서 순간온수기를 계속 가동하면 산소 부족으로 불완전연소가 일어나 일산화탄소(CO)가 다량 발생한다. 무색·무취인 CO가 혈액 중 헤모글로빈과 결합해 산소 운반을 방해하면서 의식을 잃게 되는 전형적인 CO 중독 사고이다.

문제 55
처리능력 및 저장능력이 20톤인 암모니아(NH3)의 처리 설비 및 저장설비와 제2종 보호시설과의 안전거리의 기준은? (단, 제2종 보호시설은 사업소 및 전용공업지역 안에 있는 보호시설이 아님)
112m
214m
316m
418m
정답 및 해설

독성가스인 암모니아의 저장·처리능력별 보호시설 안전거리 기준표에서 저장능력이 1만kg 초과 2만kg 이하 구간에 해당하는 20톤(20,000kg)의 경우, 사업소 밖의 제2종 보호시설과의 안전거리는 14m로 정해져 있다.

문제 56
LPG용기에 있는 잔가스의 처리법으로 가장 부적당한 것은?
1폐기 시에는 용기를 분리한 후 처리한다.
2잔가스 폐기는 통풍이 양호한 장소에서 소량씩 실시한 다.
3되도록이면 사용 후 용기에 잔가스가 남지 않도록 한다.
4용기를 가열할 때는 온도 60℃이상의 뜨거운 물을 사용 한다.
정답 및 해설

LPG 용기의 잔가스를 처리할 때 용기를 가열할 필요가 있으면 40℃ 이하의 미지근한 물을 사용해야 하며, 60℃ 이상의 뜨거운 물을 사용하면 용기 내압이 급상승해 파열·화재 위험이 커지므로 부적당하다. 잔가스는 용기를 분리한 뒤 통풍이 양호한 곳에서 소량씩 방출·폐기하고, 되도록 사용 후 잔가스가 남지 않도록 하는 것이 원칙이다.

문제 57
질소 충전용기에서 질소가스의 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 쉽고 안전한 방법은?
1기름 사용
2소리 감지
3비눗물 사용
4전기스파크 이용
정답 및 해설

질소 충전용기의 누출 여부는 밸브나 이음부에 비눗물을 발라 기포 발생 유무로 확인하는 것이 가장 쉽고 안전한 방법이다. 소리 감지는 미세한 누출을 확인하기 어렵고, 전기스파크를 이용하는 방법은 가연성 가스가 섞여 있을 경우 오히려 위험하다.

문제 58
고압가스 특정제조시설 중 배관의 누출확산 방지를 위한 시설 및 기술기준을 옳지 않은 것은?
1시가지, 하천, 터널 및 수로 중에 배관을 설치하는 경우 에는 누출된 가스의 확산방지조치를 한다.
2사질토 등의 특수성 지반(해저 제외) 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
3고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보한다.
4독성가스의 용기보관실은 누출되는 가스의 확산을 적절하게 방지할 수 있는 구조로 한다.
정답 및 해설

배관의 온도·압력에 따라 유지관리에 필요한 이격거리를 확보하는 것은 배관을 안전하게 설치·운영하기 위한 일반 기준일 뿐, 누출된 가스가 주변으로 퍼지지 않도록 막는 누출확산 방지조치 자체는 아니므로 이 항목이 틀린 설명이다. 반면 시가지·하천·터널·수로 통과부의 확산방지조치, 특수성 지반에서의 확산방지조치, 독성가스 용기보관실의 확산방지구조는 실제 누출확산 방지를 위한 기준에 해당한다.

문제 59
고압가스안전과리법시행규칙에서 정의하는 '처리능력' 이라 함은?
11시간에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
28시간에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
31일에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
4발화도, 최소발화에너지
정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙에서 처리능력이란 처리설비 또는 감압설비로 압축·액화 등의 방법으로 처리할 수 있는 가스의 양을, 온도 0℃·게이지압력 0Pa 상태를 기준으로 1일 동안 처리할 수 있는 양으로 정의한다.

문제 60
액화가스를 충전한 차량에 고정된 탱크는 그 내부에 액면요동을 방지하기 위하여 무엇을 설치하는가?
1슬립튜브
2방파판
3긴급차단밸브
4역류방지밸브
정답 및 해설

액화가스를 충전한 차량 고정탱크는 주행 중 내부 액체가 출렁이며 생기는 충격(슬로싱)을 줄이기 위해 탱크 내부에 방파판을 설치하여 액면요동을 방지한다.

문제 61
소형으로 설치공간이 적고 가스압력이 높아도 사용 가능하지만 0.5m3/h 이하의 소용량에서는 작동하지 않을 우려가 있는 가스 계측기는?
1막식 가스미터
2습식 가스미터
3델타형 가스미터
4루츠식(Rootx)식 가스미터
정답 및 해설

루츠식(Roots식) 가스미터는 두 개의 회전자(로터)가 맞물려 돌면서 일정 체적의 가스를 밀어내는 방식으로, 구조가 소형이고 가스압력이 높아도 사용 가능하다는 장점이 있다.
다만 유량이 매우 작으면 로터를 충분히 회전시키지 못해 0.5m³/h 이하의 소용량에서는 부동작할 우려가 있으며, 이는 루츠미터의 대표적인 단점으로 알려져 있다.

문제 62
작은 압력변화에도 크게 변형하는 성질이 있어 저기압의 압력측정에 사용되고 점도가 큰 액체나 고체 부유물이 있는 유체의 압력을 측정하기에 적합한 압력계는?
1다이어프램 압력계
2부르동관 압력계
3벨로우즈 압력계
4맥클레오드 압력계
정답 및 해설

다이어프램(격막) 압력계는 얇은 막의 처짐(변위)으로 압력을 검출하는 방식이어서 작은 압력변화에도 크게 변형하므로 저기압 측정에 유리하다.
또한 격막이 측정 유체와 계기 내부를 분리해주는 구조여서 점도가 크거나 고체 부유물이 있는 유체의 압력 측정에도 적합하다.

문제 63
표준대기압 1atm과 같지 않은 것은?
11.013bar
210.332mH2O
31.013N/m2
429.92 inchHg
정답 및 해설

표준대기압 1atm은 101325Pa=101325N/m²에 해당하며, 이를 환산하면 1.013bar, 10.332mH₂O, 29.92inHg와 모두 일치한다.
그러나 "1.013N/m²"는 단위 크기가 실제 값보다 10⁵배 작아 1atm과 같지 않다.

문제 64
FID 검출기를 사용하는 가스크로마토그래피는 검출기의 온도가 100℃ 이상에서 작동되어야 한다. 주된 이유로 옳은 것은?
1가스소비량을 적게 하기 위하여
2가스의 폭발을 방지하기 위하여
3100℃ 이하에서는 점화가 불가능하기 때문에
4연소 시 발생하는 수분의 응축을 방지하기 위하여
정답 및 해설

FID(수소염이온화검출기)는 시료를 수소 불꽃으로 태워 생성된 이온을 검출하는데, 이 연소 과정에서 수분이 함께 발생한다.
검출기 온도가 낮으면 이 수분이 응축되어 검출부를 오염시키고 감도를 떨어뜨리므로, 연소 시 발생하는 수분의 응축을 방지하기 위해 100℃ 이상으로 유지한다.

문제 65
가스크로마토그래피의 칼럼(분리관)에 사용되는 충전물로 부적당한 것은?
1실리카겔
2석회석
3규조토
4활성탄
정답 및 해설

가스크로마토그래피 칼럼의 충전물(고정상)로는 흡착력이 큰 실리카겔·활성탄·규조토 등이 널리 쓰인다.
반면 석회석(탄산칼슘)은 가스 성분에 대한 흡착·분리 능력이 없어 칼럼 충전물로 사용되지 않는다.

문제 66
유황분 정량 시 표준용약으로 적절한 것은?
1수산화나트륨
2과산화수소
3초산
4요오드칼륨
정답 및 해설

황분 정량은 시료를 연소시켜 생긴 아황산가스를 과산화수소 용액에 흡수시켜 황산으로 바꾼 뒤, 생성된 산을 적정해 황의 양을 환산하는 중화적정 방식이다.
따라서 적정에 쓰는 표준용액은 염기인 수산화나트륨이며, 과산화수소는 표준용액이 아니라 아황산가스를 잡아 두는 흡수액이라는 점에서 구분된다.

문제 67
계량기 종류별 기호에서 LPG 미터의 기호는?
1H
2P
3L
4G
정답 및 해설

LPG(액화석유가스) 미터의 기호는 L이다. 계량기 종류별 기호에서 W는 수도, E는 전기, G는 가스(도시가스), L은 LPG를 나타내는 표준 기호로 정하고 있다.

문제 68
다음 온도계 중 연결이 바르지 않은 것은?
1상태변화를 이용한 것 - 써모 컬러
2열팽창을 이용한 것 - 유리 온도계
3열기전력을 이용한 것 - 열전대 온도계
4전기저항 변화를 이용한 것 - 바이메탈 온도계
정답 및 해설

바이메탈 온도계는 열팽창 계수가 다른 두 금속판을 붙여 온도에 따른 휨(열팽창 차이)을 이용하는 온도계이며, 전기저항 변화를 이용하는 것은 별도의 저항온도계이므로 이 연결이 틀리다.
써모컬러(상태변화)·유리온도계(열팽창)·열전대 온도계(열기전력)의 나머지 연결은 모두 옳다.

문제 69
오르자트 가스분석기에서 가스의 흡수 순서로 옳은 것은?
1CO → CO2 → O2
2CO2 → CO → O2
3O2 → CO2 → CO
4CO2 → O2 → CO
정답 및 해설

오르자트 가스분석기는 흡수액의 선택성과 흡수 속도 차이를 이용해 성분가스를 순차로 흡수시켜 정량하며, CO₂(수산화칼륨 용액) → O₂(피로갈롤 용액) → CO(암모니아성 염화제일구리 용액) 순서로 흡수시키는 것이 표준 절차이다.

문제 70
다음 중 탄성 압력계의 종류가 아닌 것은?
1시스턴(Cistern)압력계
2부르동(Bourdon)관 압력계
3벨로우즈(Bellows) 압력계
4다이어프램(Diaphragm) 압력계
정답 및 해설

탄성 압력계는 부르동관·벨로우즈·다이어프램처럼 탄성체의 변형량으로 압력을 측정하는 방식이다.
반면 시스턴(Cistern) 압력계는 액주(수은주 등)의 높이 차이로 압력을 재는 액주식 압력계이므로 탄성 압력계에 속하지 않는다.

문제 71
가스의 발열량 측정에 주로 사용되는 계측기는?
1봄베열량계
2단열열량계
3융커스식열량계
4냉온수적산열량계
정답 및 해설

융커스식열량계는 시료가스를 직접 연소시켜 발생한 열을 냉각수의 온도 상승으로 측정하는 유수형 열량계로, 가스의 발열량 측정에 주로 사용된다. 봄베열량계는 고체·액체 연료의 정적 연소열 측정에 쓰이는 기기로 가스용과는 구분된다.

문제 72
가스미터에서 감도유량의 의미를 가장 바르게 설명한 것은?
1가스미터 유량이 최대유량의 50%에 도달했을 때의 유량
2가스미터가 작동하기 시작하는 최소유량
3가스미터가 정상상태를 유지하는데 필요한 최소유량
4가스미터 유량이 오차 한도를 벗어났을 때의 유량
정답 및 해설

감도유량이란 가스미터가 정상적으로 작동을 시작하는 데 필요한 최소유량을 의미하며, 이 값 이하에서는 계량이 이루어지지 않는다.

문제 73
평균유속이 5m/s인 원관에서 20kg/s의 물이 흐르도록 하려면 관의 지름은 약 몇 mm로 해야 하는가?
131
251
371
491
정답 및 해설

물의 밀도를 1000 kg/m31000\ \mathrm{kg/m^3}로 보면 체적유량은 Q=20 kg/s1000 kg/m3=0.02 m3/sQ=\dfrac{20\ \mathrm{kg/s}}{1000\ \mathrm{kg/m^3}}=0.02\ \mathrm{m^3/s}이다. 단면적은 A=Qv=0.025=0.004 m2A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{0.02}{5}=0.004\ \mathrm{m^2}이고, A=πd24A=\dfrac{\pi d^2}{4}에서 d=4Aπ0.0714 md=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}\approx0.0714\ \mathrm{m}로 약 71mm이다.

문제 74
다음 중 차압식 유량계에 해당하지 않는 것은?
1벤투리미터 유량계
2로터미터 유량계
3오리피스 유량계
4플로노즐
정답 및 해설

차압식 유량계는 조리개 전후의 압력차로 유량을 구하는 방식으로 벤투리미터·오리피스·플로노즐이 해당한다. 로터미터는 유량에 따라 부자(플로트)가 상승하는 위치로 유량을 읽는 면적식 유량계이므로 차압식에 속하지 않는다.

문제 75
수정이나 전기석 또는 로쉘염 등의 결정체의 특정방향으로 압력을 가할 때 발생하는 표면전기량으로 압력을 측정하는 압력계는?
1스트레인 게이지
2자기변형 압력계
3벨로우즈 압력계
4피에조 전기 압력계
정답 및 해설

피에조 전기 압력계는 수정·전기석·로쉘염 등 압전 결정체에 압력을 가할 때 결정 표면에 전하가 발생하는 압전효과를 이용해 압력을 측정하는 방식이다.

문제 76
다음 유량계측기 중 압력손실 크기 순서를 바르게 나타낸 것은?
1전자유량계 > 벤투리 > 오리피스 > 플로노즐
2벤투리 > 오리피스 > 전자유량계 > 플로노즐
3오리피스 > 플로노즐 > 벤투리 > 전자유량계
4벤투리 > 플로노즐 > 오리피스 > 전자유량계
정답 및 해설

유량계는 조리개(교축부)가 급격할수록 압력손실이 커지므로, 교축이 가장 급격한 오리피스가 손실이 가장 크고 이어 플로노즐, 완만한 확대관을 가진 벤투리 순이며, 관로에 조리개가 없는 전자유량계가 손실이 가장 작다.

문제 77
기체가 흐르는 관 안에 설치된 피토관의 수주높이가 0.46m일 때 기체의 유속은 약 몇 m/s인가?
13
24
35
46
정답 및 해설

피토관의 유속은 v=2ghv=\sqrt{2gh}로 구하며, h=0.46 mh=0.46\ \mathrm{m}를 대입하면 v=2×9.8×0.469.023 m/sv=\sqrt{2\times9.8\times0.46}\approx\sqrt{9.02}\approx3\ \mathrm{m/s}이다.

문제 78
제어계가 불안정하여 주기적으로 변화하는 좋지 못한 상태를 무엇이라 하는가?
1step응답
2헌팅(난조)
3외란
4오버슈트
정답 및 해설

헌팅(난조)은 제어계가 안정을 찾지 못하고 목표값 주위에서 주기적으로 진동하며 변화하는 불안정한 상태를 말한다.

문제 79
오르자트 가스분석계로 가스분석 시 가장 적당한 온도는?
10 ~ 15℃
210 ~ 15℃
316 ~20℃
420 ~ 28℃
정답 및 해설

가스의 체적은 온도 변화에 민감하므로 오르자트 가스분석계로 분석할 때는 측정오차를 줄이기 위해 16~20℃ 범위의 실온에서 진행하는 것이 적당하다.

문제 80
가스크로마토그래피에서 운반기체(carrier gas)의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 부속품이 아닌 것은?
1오일트랩(Oil Trap)
2화학필터(Chemical Filter)
3산소제거트랩(Oxygen Trap)
4수분제거트랩(Moisture Trap)
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 운반기체(carrier gas)에 섞인 산소·수분·탄화수소 등 불순물은 산소제거트랩·수분제거트랩·화학필터 등으로 제거한다. 오일트랩은 진공펌프 등에서 오일의 역류·비산을 막는 부속품으로 운반기체 정제용 부속품이 아니다.

가스산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

16년 3회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
가연물과 일반적인 연소형태를 짝지어 놓은 것 중 틀린 것은?
1등유 – 증발연소
2목재 - 분해연소
3코크스 – 표면연소
4니트로글리세린 - 확산연소
정답 및 해설

니트로글리세린은 분자 내부에 산소를 지닌 자기반응성(폭발성) 물질로, 상온에서 유상 액체이며 외부 공기 공급 없이 스스로 타는 자기연소(내부연소) 형태를 보인다. 확산연소는 분출된 가연성 기체가 주위 공기와 확산·혼합하면서 타는 형태(LPG·LNG 등 가스류)이므로 니트로글리세린과의 짝짓기는 틀렸다. 등유의 증발연소, 목재의 분해연소, 코크스의 표면연소는 모두 올바른 짝짓기다.

문제 2
내압방폭구조에 대한 설명이 올바른 것은?
1용기내부에 보호 가스를 압입하여 내부압력을 유지하여 가연성가스가 침입하는 것을 방지하는 구조
2정상 및 사고 시에 발생하는 전기불꽃 및 고온부로부터 폭발성 가스에 점화되지 않는 다는 것을 공적 기관에서 시험 및 기타 방법에 의해 확인한 구조
3정상운전 중에 전기불꽃 및 고온이 생겨서는 안 되는 부분에 이들이 생기는 것을 방지하도록 구조상 및 온도 상승에 대비하여 특별히 안전도를 증가시킨 구조
4용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 일어났을 때 용기가 압력에 견디고 또한 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 한 구조
정답 및 해설

내압방폭구조는 용기 내부에서 가연성가스가 폭발하더라도 용기가 그 폭발압력을 견디고, 접합부 틈새를 통해 외부의 가연성가스로 화염이 전달되어 인화되지 않도록 만든 구조를 말한다. 보호가스를 압입해 내부압력을 유지하는 구조는 압력방폭구조, 전기불꽃이 점화원이 되지 않음을 시험으로 확인한 구조는 본질안전방폭구조, 온도상승에 대비해 안전도를 높인 구조는 안전증방폭구조를 설명한 것이다.

문제 3
증기폭발(Vapor explosion)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1수증기가 갑자기 응축하여 그 결과로 압력강하가 일어나 폭발하는 현상
2가연성 기체가 상온에서 혼합 기체가 되어 발화원에 의하여 폭발하는 현상
3정가연성 액체가 비점 이상의 온도에서 발생한 증기가 혼합기체가 되어 폭발하는 현상
4고열의 고체와 저온의 물 등 액체가 접촉할 때 찬 액체가 큰 열을 받아 갑자기 증기가 발생하여 증기의 압력에 의하여 폭발하는 현상
정답 및 해설

증기폭발은 고온의 고체(또는 용융물)가 저온의 물 등 액체와 접촉할 때, 그 액체가 급격히 가열되어 순간적으로 대량의 증기가 발생하고 이 증기압에 의해 일어나는 물리적 폭발 현상이다. 가연성 기체가 발화원에 의해 폭발하는 것은 화학적(가스)폭발이며, 수증기 응축에 따른 압력강하는 폭발 현상과 무관하므로 해당하지 않는다.

문제 4
다음 폭발 원인에 따른 종류 중 물리적 폭발은?
1압력폭발
2산화폭발
3분해폭발
4촉매폭발
정답 및 해설

폭발은 화학반응 유무에 따라 화학반응 없이 압력 상승만으로 일어나는 물리적 폭발과, 산화·분해·중합 등 화학반응을 동반하는 화학적 폭발로 구분된다. 압력폭발은 용기 파열처럼 화학반응 없이 압력 자체가 원인이 되므로 물리적 폭발에 해당하며, 산화폭발·분해폭발·촉매에 의한 폭발은 모두 화학반응을 수반하는 화학적 폭발이다.

문제 5
화학 반응속도를 지배하는 요인에 대한 설명으로 옳은 것은?
1압력이 증가하면 반응속도는 항상 증가한다.
2생성물질의 농도가 커지면 반응속도는 항상 증가한다.
3자신은 변하지 않고 다른 물질의 화학변화를 촉진하는 물질을 부촉매라고 한다.
4온도가 높을수록 반응속도가 증가한다.
정답 및 해설

온도가 높을수록 반응속도가 증가하는 것은 아레니우스식에 따라 반응속도상수가 지수적으로 커지기 때문에 항상 성립한다. 반면 압력 증가나 생성물질 농도 증가가 반응속도를 항상 증가시키는 것은 아니며, 자신은 변하지 않으면서 다른 물질의 반응을 촉진하는 물질은 정촉매이고 부촉매는 오히려 반응을 억제하는 물질이므로 그 설명은 틀렸다.

문제 6
수소의 위험도(H)는 얼마인가? (단, 수소의 폭발하한 4%, 폭발상한 75%이다.)
15.25
217.75
327.25
433.75
정답 및 해설

위험도는 H=폭발상한폭발하한폭발하한H=\dfrac{\text{폭발상한}-\text{폭발하한}}{\text{폭발하한}} 식으로 구하며, 수소의 폭발상한 75%와 폭발하한 4%를 대입하면 H=7544=17.75H=\dfrac{75-4}{4}=17.75가 되어 위험도는 17.75이다.

문제 7
CO2 32vol%, O2 5vol%, N2 63vol%의 혼합기체의 평균 분자량은 얼마인가?
129.3
231.3
333.3
435.3
정답 및 해설

혼합기체의 평균분자량은 각 성분의 (부피분율×분자량)을 모두 더해 구한다. M=0.32×44+0.05×32+0.63×28=14.08+1.6+17.64=33.32M=0.32\times44+0.05\times32+0.63\times28=14.08+1.6+17.64=33.32로 계산되어 반올림하면 33.3에 해당한다.

문제 8
최소 점화에너지(MIE)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1MIE는 압력의 증가에 따라 감소한다.
2MIE는 온도의 증가에 따라 증가한다.
3질소농도의 증가는 MIE를 증가시킨다.
4일반적으로 분진의 MIE는 가연성가스보다 큰 에너지 준위를 가진다.
정답 및 해설

최소점화에너지(MIE)는 온도가 높아질수록 분자 운동이 활발해지고 반응이 촉진되어 오히려 감소하므로, 온도 증가에 따라 MIE가 증가한다는 설명은 틀렸다. 압력이 높아지면 분자 간 거리가 가까워져 MIE가 감소하고, 불활성인 질소농도가 증가하면 점화에 더 큰 에너지가 필요해 MIE가 증가하며, 분진의 MIE가 가연성가스보다 큰 에너지 준위를 가진다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 9
착화열에 대한 가장 바른 표현은?
1연료가 착화해서 발생하는 전 열량
2외부로부터 열을 받지 않아도 스스로 연소하여 발생하는 열량
3연료를 초기 온도로부터 착화온도까지 가열하는 데 필요한 열량
4연료 1kg이 착화해서 연소하여 나오는 총발열량.
정답 및 해설

착화열은 연료를 초기(상온) 온도에서 착화온도(발화점)까지 끌어올리는 데 필요한 가열 열량을 의미하며, 연소 후 방출되는 총발열량이나 자연발화에 의한 열량과는 구별되는 개념이다.

문제 10
인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 생성할 우려가 있는 장소 중 가장 위험한 장소 등급은?
11종 장소
22종 장소
33종 장소
40종 장소
정답 및 해설

가스폭발 위험장소는 폭발성 분위기가 존재하는 빈도와 지속시간에 따라 0종 장소(정상 상태에서 연속적으로 또는 장시간 폭발성 분위기가 존재), 1종 장소(정상 작동 중 간헐적으로 생성), 2종 장소(이상 상태에서만 짧게 생성)로 구분되며, 이 중 폭발성 분위기가 가장 자주·오래 존재하는 0종 장소가 가장 위험한 등급이다.

문제 11
다음 중 가열만으로도 폭발의 우려가 가장 높은 물질은?
1산화에틸렌
2에틸렌글리콜
3산화철
4수산화나트륨
정답 및 해설

산화에틸렌은 분자 내 에폭시 고리가 불안정해 산소 공급 없이도 스스로 발열 분해반응을 일으키는 자기반응성 물질로, 가열만으로도 분해폭발을 일으킬 수 있다. 에틸렌글리콜·산화철·수산화나트륨은 상온·상압에서 화학적으로 안정해 가열만으로 폭발하지 않는다.

문제 12
자연발화의 형태와 가장 거리가 먼 것은?
1산화열에 의한 발열
2분해열에 의한 발열
3미생물의 작용에 의한 발열
4반응생성물의 중합에 의한 발열
정답 및 해설

자연발화의 형태는 산화열·분해열·흡착열·중합열·미생물 작용에 의한 발열로 분류된다. 이때 중합열은 시안화수소·산화에틸렌처럼 단량체가 중합할 때 발생하는 열이지, 반응생성물이 중합하면서 나는 열이 아니므로 이 표현은 자연발화 형태의 설명으로 맞지 않는다.

문제 13
이상기체에 대한 달톤(Dalton)의 법칙을 옳게 설명한 것은?
1혼합기체의 전 압력은 각 성분의 분압의 합과 같다.
2혼합기체의 부피는 각 성분의 부피의 합과 같다.
3혼합기체의 상수는 각 성분의 상수의 합과 같다.
4혼합기체의 온도는 항상 일정하다.
정답 및 해설

돌턴의 분압법칙은 서로 반응하지 않는 이상기체를 혼합했을 때 혼합기체의 전압력이 각 성분 기체의 분압의 합과 같다는 법칙이다. 부피·기체상수·온도의 합이나 일정성을 다루는 나머지 보기는 이 법칙의 내용과 무관하다.

문제 14
0.5atm, 10L의 기체 A와 1.0atm 5.0L의 기체B를 전체 부피 15L의 용기에 넣을 경우 전체 압력은 얼마인가? (단, 온도는 일정하다.)
11/3atm
22/3atm
31atm
42atm
정답 및 해설

온도가 일정하므로 각 기체의 PV 값을 합산해 전체 부피로 나누면 전체압력을 구할 수 있다. Ptotal=P1V1+P2V2Vtotal=0.5×10+1.0×515=1015=23 atmP_{total}=\dfrac{P_1V_1+P_2V_2}{V_{total}}=\dfrac{0.5\times10+1.0\times5}{15}=\dfrac{10}{15}=\dfrac{2}{3}\ \mathrm{atm}이 되어 2/3atm이 정답이다.

문제 15
점화지연(Ignition delay)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1혼합기체가 어떤 온도 및 압력상태 하에서 자기점화가 일어날 때까지만 약간의 시간이 걸린 다는 것이다.
2온도에도 의존하지만 특히 압력에 의존하는 편이다.
3자기점화가 일어날 수 있는 최저온도를 점화온도(Ignition Temperature)라 한다.
4물리적 점화지연과 화학적 점화지연으로 나눌 수 있다.
정답 및 해설

점화지연은 혼합기가 일정한 온도·압력에서 자기점화에 이를 때까지 걸리는 시간으로, 압력보다 온도에 더 크게 의존하며 온도가 높아질수록 급격히 짧아진다. 따라서 "특히 압력에 의존하는 편"이라는 설명이 틀리다.

문제 16
탄소 2kg이 완전연소할 경우 이론 공기량은 약 몇kg인가?
15.3
211.6
317.9
423.0
정답 및 해설

탄소의 완전연소 C+O2CO2\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}에서 탄소 12kg당 산소 32kg이 필요하므로, 탄소 2kg에 필요한 산소는 2×3212=5.33 kg2\times\dfrac{32}{12}=5.33\ \mathrm{kg}이다. 공기 중 산소의 질량비 23.2%를 적용하면 이론공기량5.330.23223.0 kg\dfrac{5.33}{0.232}\approx23.0\ \mathrm{kg}이다.

문제 17
프로판30v% 및 부탄 70v%의 혼합가스 1L가 완전연소하는 데 필요한 이론 공기량은 약 몇 L인가? (단, 공기 중 산소농도는 20%로 한다.)
126
228
330
432
정답 및 해설

프로판 연소반응 C3H8+5O23CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8}+5\mathrm{O_2}\rightarrow3\mathrm{CO_2}+4\mathrm{H_2O}과 부탄 연소반응 C4H10+6.5O24CO2+5H2O\mathrm{C_4H_{10}}+6.5\mathrm{O_2}\rightarrow4\mathrm{CO_2}+5\mathrm{H_2O}의 산소 계수를 혼합비로 가중평균하면 필요 산소량은 0.3×5+0.7×6.5=6.05 L0.3\times5+0.7\times6.5=6.05\ \mathrm{L}이다. 공기 중 산소농도가 20%이므로 이론공기량6.050.230 L\dfrac{6.05}{0.2}\approx30\ \mathrm{L}이 된다.

문제 18
폭발과 관련한 가스의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1인화온도가 낮을수록 위험하다.
2연소속도가 큰 것일수록 위험하다.
3안전간격이 큰 것일수록 위험하다.
4가스의 비중이 크면 낮은 곳에 체류한다.
정답 및 해설

안전간격은 폭발성 혼합가스가 미세한 틈을 통해 다른 공간으로 화염을 전파시키지 못하는 최대 틈새 간격으로, 안전간격이 작을수록 화염이 쉽게 전파되어 폭발위험도(폭발등급)가 높아진다. 따라서 안전간격이 클수록 위험하다는 설명이 옳지 않다.

문제 19
폭발 범위가 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?
1H2 > CO > CH4 > C3H8
2CO > H2 > CH4 > C3H8
3C3H8 > CH4 > CO > H2
4H2 > CH4 > CO > C3H8
정답 및 해설

주요 가스의 폭발범위는 수소 4~75%, 일산화탄소 12.5~74%, 메탄 5~15%, 프로판 2.1~9.5% 수준으로, 범위 폭이 넓은 순서로 나열하면 수소 > 일산화탄소 > 메탄 > 프로판이 된다.

문제 20
다음 중 폭발방지를 위한 안전장치가 아닌 것은?
1안전밸브
2가스누출경보장치
3방호벽
4긴급차단장치
정답 및 해설

방호벽은 폭발이 일어났을 때 그 충격파와 파편을 차단해 피해 확산을 막는 구조물로, 폭발의 발생 자체를 막는 안전밸브·가스누출경보장치·긴급차단장치와 달리 폭발방지용 안전장치로 분류되지 않는다.

문제 21
펌프를 운전하였을 때에 주기적으로 한숨을 쉬는 듯한 상태가 되어 입·출구 압력계의 지침이 흔들리고 동시에 송출유량이 변화하는 현상과 이에 대한 대책을 옳게 설명한 것은?
1서징현상 : 회전차, 안내깃의 모양 등을 바꾼다.
2캐비테이션 : 펌프의 설치 위치를 낮추어 흡입양정을 짧게 한다.
3수격작용 : 플라이휠을 설치하여 펌프의 속도가 급격히 변하는 것을 막는다.
4베이퍼록현상 : 흡입관의 지름을 크게 하고 펌프의 설치 위치를 최대한 낮춘다.
정답 및 해설

서징(surging) 현상은 펌프 운전 중 압력계 지침과 송출유량이 주기적으로 흔들리는 현상으로, 문제에서 설명한 현상과 정확히 일치한다. 대책으로는 회전차·안내깃의 모양을 변경하거나 방출밸브·바이패스관을 설치해 유동 조건을 바꾸는 방법이 쓰인다. 참고로 흡입양정을 낮추는 것은 캐비테이션 대책, 플라이휠 설치는 수격작용 대책이므로 혼동하지 않아야 한다.

문제 22
촉매를 사용하여 반응온도 400~800℃에서 탄화수소와 수증기를 반응시켜 메탄, 수소, 일산화탄소 등으로 변환 시키는 공정은?
1열분해공정
2접촉분해공정
3부분연소공정
4대체쳔연가스공정
정답 및 해설

촉매를 이용해 400~800℃에서 탄화수소와 수증기를 반응시켜 메탄·수소·일산화탄소 등을 얻는 공정은 접촉분해(수증기 개질)공정이다. 촉매의 존재 하에 비교적 낮은 온도에서 탄화수소를 분해한다는 점이 촉매 없이 고온에서 진행되는 열분해공정과 구별되는 특징이다.

문제 23
내용적 50L의 고압가스 용기에 대하여 내압시험을 하였다. 이 경우 30kg/cm2의 수압을 걸었을 때 용기의 용적이 50.4L로 늘어났고 압력을 제거하여 대기압으로 하였더니 용기용적은 50.04L로 되었다. 영구 증가율은 얼마인가 ?
10.5%
25%
38%
410%
정답 및 해설

영구증가율은 (영구증가량/전증가량)×100으로 구한다. 전증가량은 50.4-50=0.4L, 영구증가량은 50.04-50=0.04L이므로 0.040.4×100=10%\dfrac{0.04}{0.4}\times100=10\%이다. 계산 결과 영구증가율 10%가 되어 주어진 값과 일치한다.

문제 24
양정(H)이 10m, 송출량(Q) 0.30m3/min, 효율(η) 0.65인 2 단 터빈 펌프의 축출력(L)은 약 몇 kW인가? (단, 수송유체인 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)
10.75
20.92
31.05
41.32
정답 및 해설

펌프의 축동력은 L=γQH102ηL=\dfrac{\gamma Q H}{102\,\eta}로 구하며, 여기서 γ는 물의 비중량 1000kgf/m³, Q는 유량(m³/s), H는 양정(m), η는 효율이다. 송출량 0.30m³/min을 초당으로 바꾸면 0.005m³/s이므로 L=1000×0.005×10102×0.650.75L=\dfrac{1000\times0.005\times10}{102\times0.65}\fallingdotseq0.75약 0.75kW가 된다. 단수(2단)는 이미 전양정 10m에 반영된 값이므로 동력에 따로 곱하지 않는다.

문제 25
이음매 없는 고압배관을 제작하는 방법이 아닌 것은?
1연속주조법
2만네스만법
3인발하는 방법
4전기저항용접법(ERW)
정답 및 해설

만네스만법·연속주조법·인발법은 모두 이음매 없는(seamless) 관을 제작하는 대표적 방법이다. 반면 전기저항용접법(ERW)은 강판을 관 모양으로 성형한 뒤 접합부를 전기저항용접으로 접합하는 방식이므로, 용접 이음매가 남는 유이음(용접)관 제조법에 해당한다.

문제 26
Loading 형으로 정특성, 동특성이 양호하며 비교적 콤팩트한 형식의 정압기는?
1KRF식 정압기
2Fisher식 정압기
3Reynolds식 정압기
4Axial-flow식 정압기
정답 및 해설

Fisher식 정압기는 Loading형 구조로 정특성·동특성이 모두 양호하고 다른 방식에 비해 크기가 콤팩트한 것이 특징이다. 이에 비해 Reynolds식은 언로딩형으로 구조가 대형이고 동특성이 떨어지며, Axial-flow식 역시 언로딩형이라 Loading형인 Fisher식과 구별된다.

문제 27
플랜지 이음에 대한 설명 중 틀린 것은?
1반영구적인 이음이다.
2플랜지 접촉면에는 기밀을 유지하기 위하여 패킹을 사용한다.
3유니온 이음보다 관경이 크고 압력이 많이 걸리는 경우에 사용한다.
4패킹 양면에 그리스 같은 기름을 발라두면 분해 시 편리 하다.
정답 및 해설

플랜지 이음은 볼트로 체결·분해가 가능한 착탈식 이음으로, 배관의 점검·보수 시 필요할 때마다 해체할 수 있다는 것이 장점이다. 따라서 용접이음처럼 분해가 어려운 반영구적인 이음이라는 설명은 플랜지 이음의 특성과 맞지 않아 틀린 내용이다.

문제 28
LNG의 주성분은?
1에탄
2프로판
3메탄
4부탄
정답 및 해설

LNG(액화천연가스)는 메탄(CH₄)을 주성분으로 하는 가스이며, 이를 약 -162℃까지 냉각·액화하여 저장·수송한다.

문제 29
도시가스 배관에 사용되는 밸브 중 전개 시 유동저항이 적고 서서히 개폐가 가능하므로 충격을 일으키는 것이 적으나, 유체 중 불순물이 있는 경우 밸브에 고이기 쉬우므로 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는?
1볼 밸브
2플러그 밸브
3게이트 밸브
4버터플라이 밸브
정답 및 해설

게이트 밸브는 유체 흐름과 나란한 방향으로 밸브체가 상하로 움직여 개폐되므로 전개 시 유동저항이 작고 서서히 개폐되어 충격이 적다는 장점이 있다. 다만 밸브체 하부 공간에 불순물이 고이기 쉬워 차단능력이 저하될 수 있는 구조적 단점을 함께 가진다.

문제 30
배관을 통한 도시가스의 공급에 있어서 압력을 변경하여야 할 지점마다 설치되는 설비는?
1압송기
2정압기
3가스전
4홀더
정답 및 해설

도시가스는 제조소에서 높은 압력으로 이송된 뒤 수요처 인근에서 사용압력에 맞게 낮추어 공급되는데, 이처럼 배관 경로 중 압력을 변경해야 하는 지점마다 정압기(governor)를 설치하여 압력을 조정한다.

문제 31
탄소강 그대로는 강의 조직이 약하므로 가공이 필요하다. 다음 설명 중 틀린 것은?
1열간가공은 고온도로 가공하는 것이다.
2냉간가공은 상온에서 가공하는 것이다.
3냉간가공하면 인장강도, 신장, 교축, 충격치가 증가한다.
4금속을 가공하는 도중 결정 내 변형이 생겨 경도가 증가하는 것을 가공경화라 한다.
정답 및 해설

냉간가공은 상온에서 가공하여 가공경화가 일어나 인장강도와 경도는 증가하지만, 반대로 신장(연신율)·교축(단면수축률)·충격치는 감소한다. 따라서 냉간가공 시 이 네 가지 성질이 모두 증가한다는 설명이 틀리다. 열간가공은 고온에서, 냉간가공은 상온에서 이루어진다는 정의와 가공경화의 정의는 옳은 설명이다.

문제 32
저압배관의 내경만 10㎝에서 5㎝로 변화시킬 때 압력 손실은 몇 배 증가하는가? (단, 다른 조건은 모두 동일하다고 본다.)
14
28
316
432
정답 및 해설

저압배관에서 압력손실은 유량·배관길이 등 조건이 같을 때 관경(D)의 5제곱에 반비례한다: hQ2SLD5h \propto \dfrac{Q^2 S L}{D^5}. 내경이 10 cm10\ \mathrm{cm}에서 5 cm5\ \mathrm{cm}로 절반이 되면 압력손실은 (105)5=25=32\left(\dfrac{10}{5}\right)^5 = 2^5 = 32배로 증가한다.

문제 33
전기방식법 중 가스배관보다 저전위의 금속(마그네슘 등)을 전기적으로 접촉시킴으로써 목적하는 방식 대상 금속자체를 음극화하여 방식하는 방법은?
1외부전원법
2희생양극법
3배류법
4선택법
정답 및 해설

배관보다 이온화 경향이 큰(저전위) 마그네슘 등의 금속을 전기적으로 접속시켜 그 금속이 대신 부식(양극 반응)되게 함으로써 배관 자체를 음극화해 방식하는 방법을 희생양극법이라 한다. 외부전원법은 외부 직류전원으로 강제 전류를 흘려 방식하는 방법이고, 배류법은 전철 등의 누설전류를 배관에서 레일 쪽으로 인위적으로 배류시키는 방법이므로 이 설명과는 다르다.

문제 34
프로판 충전용 용기로 주로 사용되는 것은?
1용접용기
2리벳용기
3주철용기
4이음매 없는 용기
정답 및 해설

LPG(프로판·부탄) 충전용기는 강판을 성형·용접하여 제작하는 용접용기가 주로 사용된다. 이음매 없는 용기(무계목용기)는 산소·수소·질소 등 고압 압축가스 충전에 주로 쓰이므로 프로판 용기와는 맞지 않는다.

문제 35
전기방식시설 시공 시 도시가스시설의 전위측정용 터미널(T/B)설치 방법으로 옳은 것은?
1희생양극법의 경우에는 배관길이 300m이내의 간격으로 설치한다.
2배류법의 경우에는 배관길이 500m 이내의 간격으로 설치한다.
3외부전원법의 경우에는 배관길이 300m이내의 간격으로 설치한다.
4희생양극법, 배류법, 외부전원법 모두 배관길이 500m 이내의 간격으로 설치한다.
정답 및 해설

전기방식시설의 전위측정용 터미널(T/B)은 방식법에 따라 설치 간격이 다르며, 희생양극법과 배류법은 배관길이 300m 이내마다, 외부전원법은 배관길이 500m 이내마다 설치한다. 따라서 희생양극법의 T/B를 300m 이내 간격으로 설치한다는 설명이 옳다.

문제 36
저온장치에 사용되는 진공단열법이 아닌 것은?
1고진공단열법
2분말진공단열법
3다층진공단열법
4저위도 단층진공단열법
정답 및 해설

저온장치의 진공단열법에는 고진공단열법·분말진공단열법·다층진공단열법이 있으며, 이는 각각 단순 진공만 이용하는 방식, 진공 공간에 분말 충전재를 넣는 방식, 금속박과 단열재를 교대로 겹쳐 넣는 방식이다. "저위도 단층진공단열법"은 실제 사용되는 저온장치 단열 방식이 아니다.

문제 37
왕복펌프의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1진동과 설치면적이 적다.
2고압, 고점도의 소유량에 적당하다.
3단속적이므로 맥동이 일어나기 쉽다.
4토출량이 일정하여 정량 토출할 수 있다.
정답 및 해설

왕복펌프는 피스톤(플런저)의 왕복운동으로 유체를 송출하는 구조상 진동이 크고 설치면적도 큰 편이므로, "진동과 설치면적이 적다"는 설명이 틀리다. 반면 단속 송출로 인한 맥동 발생, 고압·소유량·고점도 유체에 적합한 점, 유량이 일정하여 정량 토출이 가능한 점은 왕복펌프의 실제 특징이다.

문제 38
암모니아를 냉매로 하는 냉동설비의 기밀시험에 사용하기에 가장 부적당한 가스는?
1공기
2산소
3질소
4아르곤
정답 및 해설

암모니아는 가연성 가스이므로 기밀시험에 산소를 사용하면 누설된 암모니아와 혼합되어 폭발성 혼합가스를 형성할 위험이 있어 가장 부적당하다. 반면 공기·질소·아르곤은 암모니아와 반응성이 낮아 기밀시험용으로 사용할 수 있다.

문제 39
고압가스시설에서 사용하는 다음 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압축가스라 함은 일정한 압력에 의하여 압축되어 있는 가스를 말한다.
2충전용기라 함은 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 2분의 1이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
3잔가스용기라 함은 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 10분의 1미만이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
4처리능력이라 함은 처리설비 또는 감압설비로 압축· 액화 그 밖의 방법으로 1일에 처리할 수 있는 가스의 양을 말한다.
정답 및 해설

고압가스 관련 법령상 잔가스용기는 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 2분의 1 미만이 충전되어 있는 용기를 말하며, "10분의 1 미만"이라는 기준은 옳지 않다. 압축가스의 정의, 충전용기(충전질량·압력의 2분의 1 이상)의 정의, 처리능력의 정의는 법령상 정의와 일치한다.

문제 40
도시가스사용시설에서 액화가스란 상용의 온도 또는 섭씨 35도의 온도에서 압력이 얼마 이상이 되는 것을 말하는가?
10.1MPa
20.2MPa
30.5MPa
41MPa
정답 및 해설

고압가스 관련 법령상 액화가스는 상용의 온도 또는 섭씨 35도의 온도에서 압력이 0.2MPa 이상이 되는 것을 말하며, 도시가스사용시설에서도 이 기준이 적용된다.

문제 41
고압가스를 압축하는 경우 가스를 압축하여서는 아니 되는 기준으로 옳은 것은?
1가연성가스 중 산소의 용량이 전체 용량의 10% 이상의 것
2산소 중의 가연성가스 용량이 전체 용량의 10% 이상의 것
3아세틸렌, 에틸렌 또는 수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상의 것
4산소 중의 아세틸렌, 에틸렌 또는 수소의 용량합계가 전체 용량의 4% 이상의 것
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 압축금지 기준에 따르면 아세틸렌·에틸렌·수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상인 것과, 산소 중 이들 가스의 용량합계가 전체 용량의 2% 이상인 것은 압축이 금지된다.
그 밖의 일반 가연성가스와 산소가 혼합된 경우의 기준은 4% 이상이므로, 아세틸렌·에틸렌·수소 중 산소용량이 2% 이상인 경우를 규정한 보기가 옳다.

문제 42
용접부에서 발생하는 결함이 아닌 것은?
1오버랩(over-lap)
2기공(blow hole)
3언더컷(under-cut)
4클래드(clad)
정답 및 해설

오버랩·기공·언더컷은 모두 용접 시 발생하는 대표적인 결함이다.
반면 클래드(clad)는 서로 다른 금속을 접합해 내식성 등을 부여한 피복(압연접합) 강재를 가리키는 용어로, 용접 결함이 아니다.

문제 43
저장탱크에 의한 액화석유가스 저장소에 설치하는 방류둑의 구조 기준으로 옳지 않은 것은?
1방류둑은 액밀한 것이어야 한다.
2성토는 수평에 대하여 30° 이하의 기울기로 한다.
3방류둑은 그 높이에 상당하는 액화가스의 액두압에 견딜 수 있어야 한다.
4성토 윗부분의 폭은 30㎝ 이상으로 한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장소 방류둑의 구조기준에서 성토는 수평에 대하여 45° 이하의 기울기로 설치하도록 규정되어 있다.
따라서 성토 기울기를 30° 이하로 규정한 보기는 실제 기준과 달라 옳지 않으며, 액밀성·액두압에 견디는 구조, 성토 윗부분 폭 30㎝ 이상 기준은 모두 맞는 내용이다.

문제 44
배관 설계경로를 결정할 때 고려하여야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1최단 거리로 할 것
2가능한 한 옥외에 설치할 것
3건축물 기초 하부 매설을 피할 것
4굴곡을 많게 하여 신축을 흡수할 것
정답 및 해설

배관 설계경로는 최단 거리로 하고 옥외에 설치하며 건축물 기초 하부 매설을 피하는 것이 원칙이다.
배관의 굴곡부는 압력손실과 응력 집중을 줄이기 위해 가능한 한 적게 두어야 하므로, 신축 흡수를 위해 굴곡을 많게 한다는 것은 배관 설계경로 결정 시 고려사항과 거리가 멀다.

문제 45
고압가스 특정제조시설에서 안전구역의 면적의 기준은?
11만 m2 이하
22만 m2 이하
33만 m2 이하
45만 m2 이하
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설에서는 사고 시 피해를 제한된 범위로 한정하기 위해 하나의 안전구역 면적을 2만 m² 이하로 설정하도록 규정하고 있다.

문제 46
아세틸렌용 용접용기 제조 시 다공질물의 다공도는 다공질물을 용기에 충전한 상태로 몇 ℃에서 아세톤 또는 물의 흡수량으로 측정하는가?
10℃
215℃
320℃
425℃
정답 및 해설

아세틸렌 용접용기의 다공질물 다공도는 다공질물을 용기에 충전한 상태에서 20℃에서의 아세톤 또는 물의 흡수량을 기준으로 측정한다.

문제 47
아세틸렌가스에 대한 설명으로 옳은 것은?
1습식아세틸렌 발생기의 표면은 62℃ 이하의 온도를 유지한다.
2충전 중의 압력은 일정하게 1.5MPa 이하로 한다.
3아세틸렌이 아세톤에 용해되어 있을 때에는 비교적 안정해진다.
4아세틸렌을 압축하는 때에는 희석제로 PH3, H2S, O2를 사용한다.
정답 및 해설

용해아세틸렌(DA) 용기는 아세틸렌을 아세톤에 용해시켜 저장하는데, 이는 아세틸렌이 아세톤에 용해된 상태에서 비교적 안정해지기 때문이다.
습식 발생기의 표면온도는 70℃ 이하로 유지해야 하고 충전 중 압력은 2.5MPa 이하로 억제해야 하며, 압축 시 사용하는 희석제는 질소·메탄·일산화탄소 등으로 PH₃·H₂S·O₂ 같은 위험 불순물이 아니다.

문제 48
액화석유가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은?
12.3~3.3MPa
25~30MPa
32.3~3.3kPa
45~30kPa
정답 및 해설

LP가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은 2.3~3.3kPa이다.

문제 49
전가스 소비량이 232.6kW 이하인 가스 온수기의 성능기준에서 전가스 소비량은 표시치의 얼마 이내이어야 하는가?
1±1%
2±3%
3±5%
4±10%
정답 및 해설

전가스소비량이 232.6kW 이하인 가스온수기의 성능기준에서 실측 가스소비량은 표시치의 ±10% 이내이어야 한다.

문제 50
일반도시가스사업 정압기실의 시설기준으로 틀린 것은?
1정압기실 주위에는 높이 1.2m이상의 경계책을 설치한다.
2지하에 설치하는 지역정압기실의 조명도는 150룩스를 확보한다.
3침수위험이 있는 지하에 설치하는 정압기에는 침수방지 조치를 한다.
4정압기실에는 가스공급시설 외의 시설물을 설치하지 아니한다.
정답 및 해설

일반도시가스사업 정압기실 시설기준에서 정압기실 주위 경계책의 높이는 1.5m 이상으로 설치해야 한다.
따라서 경계책 높이를 1.2m 이상으로 규정한 보기가 실제 기준과 달라 틀린 내용이며, 지하 정압기실 조명도 150lux, 침수방지 조치, 가스공급시설 외 시설물 설치 금지 등은 모두 옳은 기준이다.

문제 51
용기에 의한 고압가스 판매소에서 용기 보관실은 그 보관할 수 있는 압축가스 및 액화가스가 얼마 이상인 경우 보관실 외면으로부터 보호시설까지의 안전거리를 유지 하여야 하는가?
1압축가스 100m3 이상, 액화가스 1톤 이상
2압축가스 300m3 이상, 액화가스 3톤 이상
3압축가스 500m3 이상, 액화가스 5톤 이상
4압축가스 500m3 이상, 액화가스 10톤 이상
정답 및 해설

고압가스 판매소의 용기보관실은 보관할 수 있는 가스량이 압축가스 300m³ 이상 또는 액화가스 3톤 이상인 경우에 한하여 보관실 외면으로부터 보호시설까지 안전거리를 유지하도록 규정하고 있다. 이 기준에 미달하는 소량 저장 판매소는 별도의 안전거리 규제 대상이 아니다.

문제 52
다음 가스용품 중 합격표시를 각인으로 하여야 하는 것?
1배관용 밸브
2전기절연 이음관
3금속플렉시블 호스
4강제혼합식 가스버너
정답 및 해설

가스용품의 합격표시 방법은 제품 종류에 따라 구분되는데, 배관용 밸브는 각인으로 합격표시를 하도록 규정되어 있다. 전기절연 이음관, 금속플렉시블 호스, 강제혼합식 가스버너 등은 라벨 또는 인쇄 방식으로 합격표시를 하며, 특히 호스류는 라벨 부착이 주요 방식이고 버너는 인쇄 방식이 일반적이다. 배관용 밸브는 금속 제품으로서 내구성 있는 표시가 필요하므로 각인 방식이 의무화되어 있다.

문제 53
일반도시가스사업제조소의 가스공급시설에 설치하는 벤트스택의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1벤트스택 높이는 방출된 가스의 착지농도가 폭발상한계 값 미만이 되도록 설치한다.
2액화가스가 함께 방출될 우려가 있는 경우에는 기액분리기를 설치한다.
3벤트스택 방출구는 작업원이 통행하는 장소로부터 10m이상 떨어진 곳에 설치한다.
4벤트스택에 연결된 배관에는 응축액의 고임을 제거할 수 있는 조치를 한다.
정답 및 해설

벤트스택(가스방출관) 높이는 방출된 가스의 착지농도가 폭발하한계(LEL) 미만이 되도록 정하는 것이 기준이며, 폭발상한계 기준이 아니므로 이 설명이 틀렸다. 액화가스 동반 방출 시 기액분리기 설치, 방출구와 작업원 통행장소 간 10m 이상 이격, 배관 내 응축액 고임 제거 조치는 모두 실제 벤트스택 설치 기준에 부합한다.

문제 54
밀폐된 목욕탕에서 도시가스 순간온수기로 목욕하던 중 의식을 잃은 사고가 발생하였다. 사고 원인을 추정할 때 가장 옳은 것은?
1일산화탄소 중독
2가스누출에 의한 질식
3온도 급상승에 의한 쇼크
4부취제(mercaptan)에 의한 질식
정답 및 해설

환기가 되지 않는 밀폐된 목욕탕에서 순간온수기를 계속 가동하면 산소 부족으로 불완전연소가 일어나 일산화탄소(CO)가 다량 발생한다. 무색·무취인 CO가 혈액 중 헤모글로빈과 결합해 산소 운반을 방해하면서 의식을 잃게 되는 전형적인 CO 중독 사고이다.

문제 55
처리능력 및 저장능력이 20톤인 암모니아(NH3)의 처리 설비 및 저장설비와 제2종 보호시설과의 안전거리의 기준은? (단, 제2종 보호시설은 사업소 및 전용공업지역 안에 있는 보호시설이 아님)
112m
214m
316m
418m
정답 및 해설

독성가스인 암모니아의 저장·처리능력별 보호시설 안전거리 기준표에서 저장능력이 1만kg 초과 2만kg 이하 구간에 해당하는 20톤(20,000kg)의 경우, 사업소 밖의 제2종 보호시설과의 안전거리는 14m로 정해져 있다.

문제 56
LPG용기에 있는 잔가스의 처리법으로 가장 부적당한 것은?
1폐기 시에는 용기를 분리한 후 처리한다.
2잔가스 폐기는 통풍이 양호한 장소에서 소량씩 실시한 다.
3되도록이면 사용 후 용기에 잔가스가 남지 않도록 한다.
4용기를 가열할 때는 온도 60℃이상의 뜨거운 물을 사용 한다.
정답 및 해설

LPG 용기의 잔가스를 처리할 때 용기를 가열할 필요가 있으면 40℃ 이하의 미지근한 물을 사용해야 하며, 60℃ 이상의 뜨거운 물을 사용하면 용기 내압이 급상승해 파열·화재 위험이 커지므로 부적당하다. 잔가스는 용기를 분리한 뒤 통풍이 양호한 곳에서 소량씩 방출·폐기하고, 되도록 사용 후 잔가스가 남지 않도록 하는 것이 원칙이다.

문제 57
질소 충전용기에서 질소가스의 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 쉽고 안전한 방법은?
1기름 사용
2소리 감지
3비눗물 사용
4전기스파크 이용
정답 및 해설

질소 충전용기의 누출 여부는 밸브나 이음부에 비눗물을 발라 기포 발생 유무로 확인하는 것이 가장 쉽고 안전한 방법이다. 소리 감지는 미세한 누출을 확인하기 어렵고, 전기스파크를 이용하는 방법은 가연성 가스가 섞여 있을 경우 오히려 위험하다.

문제 58
고압가스 특정제조시설 중 배관의 누출확산 방지를 위한 시설 및 기술기준을 옳지 않은 것은?
1시가지, 하천, 터널 및 수로 중에 배관을 설치하는 경우 에는 누출된 가스의 확산방지조치를 한다.
2사질토 등의 특수성 지반(해저 제외) 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
3고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보한다.
4독성가스의 용기보관실은 누출되는 가스의 확산을 적절하게 방지할 수 있는 구조로 한다.
정답 및 해설

배관의 온도·압력에 따라 유지관리에 필요한 이격거리를 확보하는 것은 배관을 안전하게 설치·운영하기 위한 일반 기준일 뿐, 누출된 가스가 주변으로 퍼지지 않도록 막는 누출확산 방지조치 자체는 아니므로 이 항목이 틀린 설명이다. 반면 시가지·하천·터널·수로 통과부의 확산방지조치, 특수성 지반에서의 확산방지조치, 독성가스 용기보관실의 확산방지구조는 실제 누출확산 방지를 위한 기준에 해당한다.

문제 59
고압가스안전과리법시행규칙에서 정의하는 '처리능력' 이라 함은?
11시간에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
28시간에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
31일에 처리할 수 있는 가스의 양이다.
4발화도, 최소발화에너지
정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙에서 처리능력이란 처리설비 또는 감압설비로 압축·액화 등의 방법으로 처리할 수 있는 가스의 양을, 온도 0℃·게이지압력 0Pa 상태를 기준으로 1일 동안 처리할 수 있는 양으로 정의한다.

문제 60
액화가스를 충전한 차량에 고정된 탱크는 그 내부에 액면요동을 방지하기 위하여 무엇을 설치하는가?
1슬립튜브
2방파판
3긴급차단밸브
4역류방지밸브
정답 및 해설

액화가스를 충전한 차량 고정탱크는 주행 중 내부 액체가 출렁이며 생기는 충격(슬로싱)을 줄이기 위해 탱크 내부에 방파판을 설치하여 액면요동을 방지한다.

문제 61
소형으로 설치공간이 적고 가스압력이 높아도 사용 가능하지만 0.5m3/h 이하의 소용량에서는 작동하지 않을 우려가 있는 가스 계측기는?
1막식 가스미터
2습식 가스미터
3델타형 가스미터
4루츠식(Rootx)식 가스미터
정답 및 해설

루츠식(Roots식) 가스미터는 두 개의 회전자(로터)가 맞물려 돌면서 일정 체적의 가스를 밀어내는 방식으로, 구조가 소형이고 가스압력이 높아도 사용 가능하다는 장점이 있다.
다만 유량이 매우 작으면 로터를 충분히 회전시키지 못해 0.5m³/h 이하의 소용량에서는 부동작할 우려가 있으며, 이는 루츠미터의 대표적인 단점으로 알려져 있다.

문제 62
작은 압력변화에도 크게 변형하는 성질이 있어 저기압의 압력측정에 사용되고 점도가 큰 액체나 고체 부유물이 있는 유체의 압력을 측정하기에 적합한 압력계는?
1다이어프램 압력계
2부르동관 압력계
3벨로우즈 압력계
4맥클레오드 압력계
정답 및 해설

다이어프램(격막) 압력계는 얇은 막의 처짐(변위)으로 압력을 검출하는 방식이어서 작은 압력변화에도 크게 변형하므로 저기압 측정에 유리하다.
또한 격막이 측정 유체와 계기 내부를 분리해주는 구조여서 점도가 크거나 고체 부유물이 있는 유체의 압력 측정에도 적합하다.

문제 63
표준대기압 1atm과 같지 않은 것은?
11.013bar
210.332mH2O
31.013N/m2
429.92 inchHg
정답 및 해설

표준대기압 1atm은 101325Pa=101325N/m²에 해당하며, 이를 환산하면 1.013bar, 10.332mH₂O, 29.92inHg와 모두 일치한다.
그러나 "1.013N/m²"는 단위 크기가 실제 값보다 10⁵배 작아 1atm과 같지 않다.

문제 64
FID 검출기를 사용하는 가스크로마토그래피는 검출기의 온도가 100℃ 이상에서 작동되어야 한다. 주된 이유로 옳은 것은?
1가스소비량을 적게 하기 위하여
2가스의 폭발을 방지하기 위하여
3100℃ 이하에서는 점화가 불가능하기 때문에
4연소 시 발생하는 수분의 응축을 방지하기 위하여
정답 및 해설

FID(수소염이온화검출기)는 시료를 수소 불꽃으로 태워 생성된 이온을 검출하는데, 이 연소 과정에서 수분이 함께 발생한다.
검출기 온도가 낮으면 이 수분이 응축되어 검출부를 오염시키고 감도를 떨어뜨리므로, 연소 시 발생하는 수분의 응축을 방지하기 위해 100℃ 이상으로 유지한다.

문제 65
가스크로마토그래피의 칼럼(분리관)에 사용되는 충전물로 부적당한 것은?
1실리카겔
2석회석
3규조토
4활성탄
정답 및 해설

가스크로마토그래피 칼럼의 충전물(고정상)로는 흡착력이 큰 실리카겔·활성탄·규조토 등이 널리 쓰인다.
반면 석회석(탄산칼슘)은 가스 성분에 대한 흡착·분리 능력이 없어 칼럼 충전물로 사용되지 않는다.

문제 66
유황분 정량 시 표준용약으로 적절한 것은?
1수산화나트륨
2과산화수소
3초산
4요오드칼륨
정답 및 해설

황분 정량은 시료를 연소시켜 생긴 아황산가스를 과산화수소 용액에 흡수시켜 황산으로 바꾼 뒤, 생성된 산을 적정해 황의 양을 환산하는 중화적정 방식이다.
따라서 적정에 쓰는 표준용액은 염기인 수산화나트륨이며, 과산화수소는 표준용액이 아니라 아황산가스를 잡아 두는 흡수액이라는 점에서 구분된다.

문제 67
계량기 종류별 기호에서 LPG 미터의 기호는?
1H
2P
3L
4G
정답 및 해설

LPG(액화석유가스) 미터의 기호는 L이다. 계량기 종류별 기호에서 W는 수도, E는 전기, G는 가스(도시가스), L은 LPG를 나타내는 표준 기호로 정하고 있다.

문제 68
다음 온도계 중 연결이 바르지 않은 것은?
1상태변화를 이용한 것 - 써모 컬러
2열팽창을 이용한 것 - 유리 온도계
3열기전력을 이용한 것 - 열전대 온도계
4전기저항 변화를 이용한 것 - 바이메탈 온도계
정답 및 해설

바이메탈 온도계는 열팽창 계수가 다른 두 금속판을 붙여 온도에 따른 휨(열팽창 차이)을 이용하는 온도계이며, 전기저항 변화를 이용하는 것은 별도의 저항온도계이므로 이 연결이 틀리다.
써모컬러(상태변화)·유리온도계(열팽창)·열전대 온도계(열기전력)의 나머지 연결은 모두 옳다.

문제 69
오르자트 가스분석기에서 가스의 흡수 순서로 옳은 것은?
1CO → CO2 → O2
2CO2 → CO → O2
3O2 → CO2 → CO
4CO2 → O2 → CO
정답 및 해설

오르자트 가스분석기는 흡수액의 선택성과 흡수 속도 차이를 이용해 성분가스를 순차로 흡수시켜 정량하며, CO₂(수산화칼륨 용액) → O₂(피로갈롤 용액) → CO(암모니아성 염화제일구리 용액) 순서로 흡수시키는 것이 표준 절차이다.

문제 70
다음 중 탄성 압력계의 종류가 아닌 것은?
1시스턴(Cistern)압력계
2부르동(Bourdon)관 압력계
3벨로우즈(Bellows) 압력계
4다이어프램(Diaphragm) 압력계
정답 및 해설

탄성 압력계는 부르동관·벨로우즈·다이어프램처럼 탄성체의 변형량으로 압력을 측정하는 방식이다.
반면 시스턴(Cistern) 압력계는 액주(수은주 등)의 높이 차이로 압력을 재는 액주식 압력계이므로 탄성 압력계에 속하지 않는다.

문제 71
가스의 발열량 측정에 주로 사용되는 계측기는?
1봄베열량계
2단열열량계
3융커스식열량계
4냉온수적산열량계
정답 및 해설

융커스식열량계는 시료가스를 직접 연소시켜 발생한 열을 냉각수의 온도 상승으로 측정하는 유수형 열량계로, 가스의 발열량 측정에 주로 사용된다. 봄베열량계는 고체·액체 연료의 정적 연소열 측정에 쓰이는 기기로 가스용과는 구분된다.

문제 72
가스미터에서 감도유량의 의미를 가장 바르게 설명한 것은?
1가스미터 유량이 최대유량의 50%에 도달했을 때의 유량
2가스미터가 작동하기 시작하는 최소유량
3가스미터가 정상상태를 유지하는데 필요한 최소유량
4가스미터 유량이 오차 한도를 벗어났을 때의 유량
정답 및 해설

감도유량이란 가스미터가 정상적으로 작동을 시작하는 데 필요한 최소유량을 의미하며, 이 값 이하에서는 계량이 이루어지지 않는다.

문제 73
평균유속이 5m/s인 원관에서 20kg/s의 물이 흐르도록 하려면 관의 지름은 약 몇 mm로 해야 하는가?
131
251
371
491
정답 및 해설

물의 밀도를 1000 kg/m31000\ \mathrm{kg/m^3}로 보면 체적유량은 Q=20 kg/s1000 kg/m3=0.02 m3/sQ=\dfrac{20\ \mathrm{kg/s}}{1000\ \mathrm{kg/m^3}}=0.02\ \mathrm{m^3/s}이다. 단면적은 A=Qv=0.025=0.004 m2A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{0.02}{5}=0.004\ \mathrm{m^2}이고, A=πd24A=\dfrac{\pi d^2}{4}에서 d=4Aπ0.0714 md=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}\approx0.0714\ \mathrm{m}로 약 71mm이다.

문제 74
다음 중 차압식 유량계에 해당하지 않는 것은?
1벤투리미터 유량계
2로터미터 유량계
3오리피스 유량계
4플로노즐
정답 및 해설

차압식 유량계는 조리개 전후의 압력차로 유량을 구하는 방식으로 벤투리미터·오리피스·플로노즐이 해당한다. 로터미터는 유량에 따라 부자(플로트)가 상승하는 위치로 유량을 읽는 면적식 유량계이므로 차압식에 속하지 않는다.

문제 75
수정이나 전기석 또는 로쉘염 등의 결정체의 특정방향으로 압력을 가할 때 발생하는 표면전기량으로 압력을 측정하는 압력계는?
1스트레인 게이지
2자기변형 압력계
3벨로우즈 압력계
4피에조 전기 압력계
정답 및 해설

피에조 전기 압력계는 수정·전기석·로쉘염 등 압전 결정체에 압력을 가할 때 결정 표면에 전하가 발생하는 압전효과를 이용해 압력을 측정하는 방식이다.

문제 76
다음 유량계측기 중 압력손실 크기 순서를 바르게 나타낸 것은?
1전자유량계 > 벤투리 > 오리피스 > 플로노즐
2벤투리 > 오리피스 > 전자유량계 > 플로노즐
3오리피스 > 플로노즐 > 벤투리 > 전자유량계
4벤투리 > 플로노즐 > 오리피스 > 전자유량계
정답 및 해설

유량계는 조리개(교축부)가 급격할수록 압력손실이 커지므로, 교축이 가장 급격한 오리피스가 손실이 가장 크고 이어 플로노즐, 완만한 확대관을 가진 벤투리 순이며, 관로에 조리개가 없는 전자유량계가 손실이 가장 작다.

문제 77
기체가 흐르는 관 안에 설치된 피토관의 수주높이가 0.46m일 때 기체의 유속은 약 몇 m/s인가?
13
24
35
46
정답 및 해설

피토관의 유속은 v=2ghv=\sqrt{2gh}로 구하며, h=0.46 mh=0.46\ \mathrm{m}를 대입하면 v=2×9.8×0.469.023 m/sv=\sqrt{2\times9.8\times0.46}\approx\sqrt{9.02}\approx3\ \mathrm{m/s}이다.

문제 78
제어계가 불안정하여 주기적으로 변화하는 좋지 못한 상태를 무엇이라 하는가?
1step응답
2헌팅(난조)
3외란
4오버슈트
정답 및 해설

헌팅(난조)은 제어계가 안정을 찾지 못하고 목표값 주위에서 주기적으로 진동하며 변화하는 불안정한 상태를 말한다.

문제 79
오르자트 가스분석계로 가스분석 시 가장 적당한 온도는?
10 ~ 15℃
210 ~ 15℃
316 ~20℃
420 ~ 28℃
정답 및 해설

가스의 체적은 온도 변화에 민감하므로 오르자트 가스분석계로 분석할 때는 측정오차를 줄이기 위해 16~20℃ 범위의 실온에서 진행하는 것이 적당하다.

문제 80
가스크로마토그래피에서 운반기체(carrier gas)의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 부속품이 아닌 것은?
1오일트랩(Oil Trap)
2화학필터(Chemical Filter)
3산소제거트랩(Oxygen Trap)
4수분제거트랩(Moisture Trap)
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 운반기체(carrier gas)에 섞인 산소·수분·탄화수소 등 불순물은 산소제거트랩·수분제거트랩·화학필터 등으로 제거한다. 오일트랩은 진공펌프 등에서 오일의 역류·비산을 막는 부속품으로 운반기체 정제용 부속품이 아니다.