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[가스산업기사 필기] 16년 2회차
가스산업기사 필기 기출문제

16년 2회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

16년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 기상 폭발에 해당되지 않는 것은?
1혼합가스폭발
2분해폭발
3증기폭발
4분진폭발
정답 및 해설

기상폭발은 가연성 가스나 분진이 공기 중에 분산·확산된 상태에서 일어나는 폭발로 혼합가스폭발·분해폭발·분진폭발이 이에 해당한다. 반면 증기폭발은 고온의 물질이 저온의 액체와 접촉해 급격히 기화·팽창하면서 일어나는 응상폭발(액상폭발)이므로 기상폭발에 속하지 않는다.

문제 2
비열기관에서 온도 10℃의 엔탈피 변화가 단위중량당 100kcal일 때 엔트로피 변화량(kcal/kg·K)은?
10.35
20.37
30.71
410
정답 및 해설

등온 조건에서 엔트로피 변화량은 ΔS=ΔHT\Delta S = \dfrac{\Delta H}{T}(T는 절대온도)로 구한다. T=10+273=283KT = 10 + 273 = 283\,\mathrm{K}이므로 ΔS=1002830.35kcal/kgK\Delta S = \dfrac{100}{283} \approx 0.35\,\mathrm{kcal/kg\cdot K}이다.

문제 3
내압방폭구조로 방폭전기기기를 설계할 때 가장 중요하게 고려해야 할 사항은?
1가연성가스의 발화점
2가연성가스의 연소열
3가연성가스의 최대안전틈새
4가연성가스의 최소 점화에너지
정답 및 해설

내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생해도 그 압력에 견디면서, 접합부 틈새로 화염이 새어 나가 외부의 가연성가스에 점화되지 않도록 하는 구조이다. 따라서 틈새를 통한 화염 전파 여부를 결정하는 최대안전틈새가 설계 시 가장 중요하게 고려해야 할 사항이다.

문제 4
가스의 폭발범위(연소범위)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1일반적으로 고압일 경우 폭발범위가 더 넓어진다.
2수소와 공기 혼합물의 폭발범위는 저온보다 고온일 때 더 넓어진다.
3프로판과 공기 혼합물에 질소를 더 가할 때 폭발범위가 더 넓어진다.
4메탄과 공기 혼합물의 폭발범위는 저압보다 고압일 때 더 넓어진다.
정답 및 해설

가연성 혼합가스에 질소 같은 불활성기체를 첨가하면 산소 농도가 희석되어 연소반응이 억제되므로 폭발범위(연소범위)는 오히려 좁아진다. 반면 고압·고온 조건에서는 반응성이 높아져 일반적으로 폭발범위가 넓어지므로, 프로판-공기 혼합물에 질소를 가할 때 폭발범위가 넓어진다는 설명이 옳지 않다.

문제 5
층류확산화염에서 시간이 지남에 따라 유속 및 유량이 증대할 경우 화염의 높이는 어떻게 되는가?
1높아진다.
2낮아진다.
3거의 변화가 없다.
4처음에는 어느 정도 낮아지다가 점점 높아진다.
정답 및 해설

층류확산화염의 높이는 연료의 유량(유속×단면적)에 비례하여 커지는 특성이 있으므로, 시간이 지나면서 유속 및 유량이 증대하면 화염의 높이는 높아진다.

문제 6
시안화수소를 장기간 저장하지 못하는 주된 이유는?
1산화폭발
2분해폭발
3중합폭발
4분진폭발
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 수분이나 미량의 알칼리 등이 존재하면 자기 분자끼리 발열반응을 일으키며 중합되는 불안정한 성질이 있어, 장기간 저장 시 안정제 없이는 반응열 축적으로 중합폭발을 일으킬 위험이 크다.

문제 7
상용의 상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소를 무엇이라 하는가?
10종 장소
21종 장소
32종 장소
43종 장소
정답 및 해설

정상적인 운전(상용) 상태에서 가연성가스가 체류하여 위험한 분위기가 형성될 우려가 있는 장소는 1종 장소이다. 이에 비해 0종 장소는 위험분위기가 계속해서 또는 장시간 존재하는 곳이고, 2종 장소는 이상 상태에서만 짧은 시간 위험분위기가 생기는 곳이다.

문제 8
자연발화온도(Autoignition temperature : AIT)에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 틀린 것은?
1산소량의 증가에 따라 AIT는 감소한다.
2압력의 증가에 의하여 AIT는 감소한다.
3용량의 크기가 작아짐에 따라 AIT는 감소한다.
4유기화합물의 동족열 물질은 분자량이 증가할수록 AIT는 감소한다.
정답 및 해설

반응 용기의 용량이 작아질수록 부피 대비 표면적(비표면적)이 커져 벽면으로 빠져나가는 열손실이 상대적으로 커지므로, 발열이 축적되지 못해 자연발화온도(AIT)는 오히려 상승한다. 따라서 용량이 작아짐에 따라 AIT가 감소한다는 설명이 틀린 것이다. 반면 산소 농도·압력이 높아지면 산화 반응 속도와 충돌 빈도가 커져 AIT가 낮아지고, 동족열에서는 분자량이 클수록 탄화수소 사슬이 길어져 AIT가 낮아진다.

문제 9
프로판 가스의 연소과정에서 발생한 열량이 13000kcal/ kg, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 2500kcal/kg 이면 프로판 가스의 연소효율(%)은 약 얼마인가? (단, 프로판 가스의 진발열량은 11000kcal/kg이다.)
165.4
280.8
392.5
495.4
정답 및 해설

연소효율은 총발열량에서 수증기 잠열을 뺀 실제 유효열량을 진발열량으로 나누어 구한다. η=13000250011000×100=1050011000×10095.4%\eta = \dfrac{13000 - 2500}{11000}\times 100 = \dfrac{10500}{11000}\times 100 \approx 95.4\,\mathrm{\%}이다.

문제 10
융점이 낮은 고체연료가 액상으로 용융되어 발생한 가연성 증기가 착화하여 화염을 내고, 이 화염의 온도에 의하여 액체표면에서 증기의 발생을 촉진시켜 연소를 계속해 나가는 연소형태는?
1증발연소
2분무연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

융점이 낮은 고체연료가 열에 의해 녹아 액체가 되고, 그 액체 표면에서 발생한 가연성 증기가 착화되어 화염을 형성한 뒤 그 화염열이 다시 증기 발생을 촉진하며 연소가 지속되는 형태는 액체연료의 연소와 같은 증발연소이다.

문제 11
다음 중 질소산화물의 주된 발생원인은?
1연소실 온도가 높을 때
2연료가 불완전연소할 때
3연료 중에 질소분의 연소 시
4연료 중에 회분이 많을 때
정답 및 해설

질소산화물(NOx)은 연료 중 질소성분의 연소보다는 연소실 온도가 높을 때 공기 중의 질소와 산소가 고온에서 직접 반응하여 생성되는 열적 질소산화물(Thermal NOx)이 주된 발생 경로이다.
연소온도가 상승할수록 NOx 생성량이 급격히 증가하므로 고온 연소가 핵심 발생원인이다.

문제 12
탄소 1mol이 불완전연소하여 전량 일산화탄소가 되었을 경우 몇 mol이 되는가?
11/2
21
3
42
정답 및 해설

탄소가 불완전연소하면 C+12O2CO\mathrm{C} + \dfrac{1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO}의 반응식에 따라 탄소 원자 1개가 일산화탄소(CO) 분자 1개로 전환된다.
따라서 탄소 1mol이 전량 CO로 전환되면 생성되는 CO도 그대로 1mol이다.

문제 13
폭굉유도거리(DID)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1관경이 클수록 짧다.
2압력이 낮을수록 짧다.
3점화원의 에너지가 약할수록 짧다.
4정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록 짧다.
정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 점화원에서 폭굉(detonation)이 발생하기까지의 거리로, 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록, 관경이 작을수록, 압력이 높을수록, 점화원의 에너지가 강할수록 짧아진다.
따라서 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록 짧다는 설명이 옳다.

문제 14
다음 중 염소폭명기의 정의로 옳은 것은?
1염소와 산소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
2염소와 수소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
3염화수소가 점화원에 의해 폭발하는 현상
4염소가 물에 용해하여 염산이 되어 폭발하는 현상
정답 및 해설

염소폭명기염소(Cl2)수소(H2)가 빛이나 점화원 등의 에너지를 받아 폭발적으로 반응하여 염화수소(HCl)를 생성하는 현상을 말한다.
산소와 수소가 반응하는 수소폭명기와 구분되는 개념이다.

문제 15
1기압, 40L의 공기를 4L 용기에 넣었을 때 산소의 분압은 얼마인가? (단, 압축 시 온도변화는 없고, 공기는 이상기체로 가정하며 공기 중 산소는 20%로 가정한다.)
11기압
22기압
33기압
44기압
정답 및 해설

압축 전후 온도가 일정하므로 보일의 법칙 P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2을 적용하면 1atm×40L=P2×4L1\,\mathrm{atm}\times 40\,\mathrm{L}=P_2\times 4\,\mathrm{L}에서 압축 후 전체 압력은 P2=10atmP_2=10\,\mathrm{atm}이 된다.
공기 중 산소 비율이 20%이므로 산소의 분압은 10atm×0.2=2atm10\,\mathrm{atm}\times 0.2=2\,\mathrm{atm}이다.

문제 16
가연성 혼합기체가 폭발범위 내에 있을 때 점화원으로 작용할 수 있는 정전기의 방지대책으로 틀린 것은?
1접지를 실시한다.
2제전기를 사용하여 대전된 물체를 전기적 중성 상태로 한다.
3습기를 제거하여 가연성 혼합기가 수분과 접촉하지 않도록 한다.
4인체에서 발생하는 정전기를 방지하기 위하여 방전복 등을 착용하여 정전기 발생을 제거한다.
정답 및 해설

가연성 혼합기가 폭발범위 내에 있을 때는 오히려 습기를 유지하여 대전물체의 표면저항을 낮추는 것이 정전기 축적을 막는 방법이며, 습기를 제거하면 절연저항이 높아져 정전기가 축적되기 쉬워진다.
따라서 습기를 제거하여 수분과의 접촉을 차단한다는 대책은 틀린 설명이다.

문제 17
가연성물질의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1끓는점이 낮으면 인화의 위험성이 낮아진다.
2가연성액체는 온도가 상승하면 점성이 약해지고 화재를 확대시킨다.
3전기전도도가 낮은 인화성 액체는 유동이나 여과 시 정전기를 발생시키지 않는다.
4일반적으로 가연성 액체는 물보다 비중이 작으므로 연소 시 축소된다.
정답 및 해설

가연성액체는 온도가 상승하면 점성이 약해져 유동성이 커지고 누출·확산이 쉬워지므로 화재를 확대시킨다.
반대로 끓는점이 낮으면 인화 위험성은 커지고, 전기전도도가 낮은 액체는 유동·여과 시 정전기를 잘 발생시키며, 물보다 비중이 작은 가연성 액체는 수면 위에 퍼져 연소면이 오히려 확대된다.

문제 18
연료와 공기를 별개로 공급하여 연료와 공기의 경계에서 연소시키는 것으로서 화염의 안정범위가 넓고 조작이 쉬우며 역화의 위험성이 적은 연소방식은?
1예혼합연소
2분젠연소
3전1차식연소
4확산연소
정답 및 해설

연료와 공기를 따로 공급하여 두 흐름의 경계면에서 연소가 일어나는 확산연소는 사전 혼합이 없어 화염 안정범위가 넓고 조작이 쉬우며 역화의 위험성이 적다.
이는 연료와 공기를 미리 섞어 태우는 예혼합연소와 대비되는 연소방식이다.

문제 19
다음 연료 중 착화온도가 가장 높은 것은?
1메탄
2목탄
3휘발유
4프로판
정답 및 해설

착화(발화)온도는 외부 점화원 없이 스스로 연소가 시작되는 최저온도로, 목탄·휘발유·프로판에 비해 메탄의 착화온도가 가장 높다.
메탄은 분자구조가 단순하고 안정한 탄화수소로 자기점화에 필요한 활성화에너지가 커서 발화점이 높게 나타난다.

문제 20
층류의 연소속도가 작아지는 경우는?
1압력이 높을수록
2비중이 작을수록
3온도가 높을수록
4분자량이 작을수록
정답 및 해설

층류 연소속도는 압력, 온도, 혼합기 조성 등에 영향을 받으며, 일반적으로 압력이 높아지면 증가하고, 온도가 높아지면 증가하며, 분자량이 작을수록(확산성이 좋을수록) 증가한다. 반면 비중(밀도)이 작을수록 혼합기의 밀도가 낮아져 분자 확산이 느려지고, 연소 반응의 전파 속도가 감소하여 연소속도가 작아진다. 따라서 층류 연소속도가 감소하는 조건은 비중이 작아지는 경우다.

문제 21
기지국에서 발생된 정보를 취합하여 통신선로를 통해 원격감시제어소에 실시간으로 전송하고, 원격감시제어소로부터 전송된 정보에 따라 해당 설비의 원격제어가 가능하도록 제어신호를 출력하는 장치를 무엇이라 하는가?
1Master Station
2Communication Unit
3Remote Terminal Unit
4음성경보장치 및 Map Board
정답 및 해설

기지국(현장)에서 수집한 정보를 원격감시제어소로 실시간 전송하고, 원격감시제어소의 명령에 따라 제어신호를 출력하여 해당 설비를 원격제어하는 현장 단말장치는 RTU(Remote Terminal Unit)이다.
Master Station은 중앙의 감시제어소 자체를 가리키고, Communication Unit은 통신선로 전송만 담당하므로 제어신호 출력 기능까지 요구하는 이 문항의 조건과는 맞지 않는다.

문제 22
프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)의 몰비가 2 : 1인 혼합가스가 3atm(절대압력), 25℃로 유지되는 용기 속에 존재할 때 이 혼합 기체의 밀도는? (단, 이상 기체로 가정한다.)
15.40g/L
25.98g/L
36.55g/L
417.7g/L
정답 및 해설

몰비 2:1인 혼합가스의 평균분자량은 M=2×44+1×58348.7 g/molM = \dfrac{2\times44+1\times58}{3} \approx 48.7\ \mathrm{g/mol}이다.
이상기체 밀도식 ρ=PMRT\rho = \dfrac{PM}{RT}P=3 atmP=3\ \mathrm{atm}, T=298 KT=298\ \mathrm{K}, R=0.082 atmL/(molK)R=0.082\ \mathrm{atm\cdot L/(mol\cdot K)}를 대입하면 ρ=3×48.70.082×2985.98 g/L\rho = \dfrac{3\times48.7}{0.082\times298} \approx 5.98\ \mathrm{g/L}5.98g/L이 된다.

문제 23
내용적 10m3의 액화산소 저장설비(지상설치)와 제1종 보호시설과 유지해야 할 안전거리는 몇 m인가? (단, 액화산소의 비중은 1.14이다.)
17
29
314
421
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 W=0.9dVW = 0.9\,dV(d: 비중 kg/L, V: 내용적 L)로 산정한다.
V=10,000 LV=10{,}000\ \mathrm{L}, d=1.14 kg/Ld=1.14\ \mathrm{kg/L}를 대입하면 W=0.9×1.14×10,000=10,260 kgW = 0.9\times1.14\times10{,}000 = 10{,}260\ \mathrm{kg}으로 1만kg을 초과한다.
산소 저장설비의 저장능력별 보호시설 안전거리 기준에서 1만kg 초과~2만kg 이하 구간의 제1종 보호시설 거리는 14m이다.

문제 24

가스 배관의 구경을 산출하는 데 필요한 것으로만 짝지어진 것은?

  • ㉮ 가스유량
  • ㉯ 배관길이
  • ㉰ 압력손실
  • ㉱ 배관재질
  • ㉲ 가스의 비중
1㉮, ㉯, ㉰, ㉱
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉮, ㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉱, ㉲
정답 및 해설

저압 배관의 구경은 폴(Pole)의 유량식으로 정해지므로 가스유량·배관길이·압력손실·가스의 비중이 있어야 산출할 수 있다.

유량식은 Q=KD5HSLQ = K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S L}} 이고, 이를 구경에 대해 정리하면 D=Q2SLK2H5D = \sqrt[5]{\dfrac{Q^2 S L}{K^2 H}} 가 된다.

식에 들어가는 값은 유량 QQ, 압력손실 HH, 가스 비중 SS, 관 길이 LL 네 가지와 유량계수뿐이다. 배관재질은 유량식에 등장하지 않으므로 구경 산출에는 필요하지 않다.

문제 25
배관의 기호와 그 용도 및 사용조건에 대한 설명으로 틀린 것은?
1SPSS 는 350℃ 이하의 온도에서, 압력 9.8 N/mm2 이하에 사용된다.
2SPPH 는 450℃ 이하의 온도에서, 압력 9.8 N/mm2 이하에 사용된다.
3SPLT는 빙점 이하의 특히 낮은 온도의 배관에 사용한다.
4SPPW는 정수두 100m 이하의 급수배관에 사용한다.
정답 및 해설

SPPS(압력배관용 탄소강관)와 SPPH(고압배관용 탄소강관)는 모두 사용온도 범위가 350℃ 이하로 동일하며, 사용압력 크기(약 9.8N/mm² 기준)로 구분되는 강관이다.
따라서 SPPH의 사용온도를 450℃ 이하라고 설명한 것이 틀리며, SPLT(저온배관용)와 SPPW(수도용 도복장강관)에 대한 설명은 옳다.

문제 26
동일한 가스 입상배관에서 프로판가스와 부탄가스를 흐르게 할 경우 가스자체의 무게로 인하여 입상관에서 발생 하는 압력손실을 서로 비교하면? (단, 부탄 비중은 2, 프로판 비중은 1.5이다.)
1프로판이 부탄보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.
2프로판이 부탄보다 약 4배 정도 압력손실이 크다.
3부탄이 프로판보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.
4부탄이 프로판보다 약 4배 정도 압력손실이 크다.
정답 및 해설

입상배관에서 가스 자체의 무게로 인한 압력손실은 H=1.293(S1)hH = 1.293(S-1)h로 비중 S에 비례한다.
프로판(S=1.5)은 HP=1.293×0.5×h=0.65hH_P = 1.293\times0.5\times h = 0.65h, 부탄(S=2)은 HB=1.293×1.0×h=1.29hH_B = 1.293\times1.0\times h = 1.29h가 되어 HBHP2\dfrac{H_B}{H_P}\approx2이다.
따라서 부탄이 프로판보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.

문제 27
작은 구멍을 통해 새어나오는 가스의 양에 대한 설명으로 옳은 것은?
1비중이 작을수록 많아진다.
2비중이 클수록 많아진다.
3비중과는 관계가 없다.
4압력이 높을수록 적어진다.
정답 및 해설

작은 구멍을 통한 가스의 누출(분출) 속도는 그레이엄의 확산법칙에 따라 분자량, 즉 비중의 제곱근에 반비례한다.
따라서 비중이 작을수록 같은 조건에서 누출량이 많아진다.

문제 28
염소가스 압축기에 주로 사용되는 윤활제는?
1진한 황산
2양질의 광유
3식물성유
4묽은 글리세린
정답 및 해설

염소는 반응성이 매우 강해 광유·식물성유 등 일반 유지류와 접촉하면 심하게 반응하거나 폭발할 위험이 있다.
이 때문에 염소가스 압축기의 윤활제로는 염소와 반응성이 낮은 진한 황산을 사용한다.

문제 29
프로판 용기에 V : 47, TP : 31로 각인이 되어 있다. 프로판의 충전상수가 2.35일 때 충전량(kg)은?
110kg
215kg
320kg
450kg
정답 및 해설

LPG 용기의 충전량은 W=VCW=\dfrac{V}{C}(V: 내용적 L, C: 충전상수)로 구한다.
내용적 V=47L, 충전상수 C=2.35를 대입하면 W=472.35=20 kgW = \dfrac{47}{2.35} = 20\ \mathrm{kg}이다.

문제 30
다음 [그림]의 냉동장치와 일치하는 행정 위치를 표시한 TS선도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

냉동장치의 냉매 흐름은 팽창밸브(A) → 냉동기(증발기, A→B) → 컴프레셔(압축, B→C) → 응축기(C→D) → 팽창밸브(D→A) 순으로 순환한다. TS선도에서는 증발 과정(A→B)이 등온·등압으로 건조도가 증가하는 수평선, 압축 과정(B→C)이 단열(등엔트로피) 상태에서 온도·압력이 상승하는 구간, 응축 과정(C→D)이 등온으로 열을 방출하며 액화되는 구간, 팽창 과정(D→A)이 등엔탈피 강하로 표시되어야 한다. 이러한 4행정의 위치와 방향이 정확히 일치하는 선도는 1번이다.

문제 31
부식을 방지하는 효과가 아닌 것은?
1피복한다.
2잔류응력을 없앤다.
3이종금속을 접촉시킨다.
4관이 콘크리트 벽을 관통할 때 절연한다.
정답 및 해설

이종금속을 접촉시키면 이온화 경향 차이로 갈바닉(이종금속) 부식이 촉진되므로 부식 방지 대책이 아니라 오히려 부식을 유발하는 조건이다. 반면 피복·잔류응력 제거·절연은 모두 부식을 억제하는 대표적 방법이다.

문제 32
가스액화분리장치의 구성요소에 해당되지 않는 것은?
1한냉발생장치
2정류장치
3고온발생장치
4불순물제거장치
정답 및 해설

가스액화분리장치는 저온을 만들어 성분을 분리하는 설비로 한냉발생장치·정류장치·불순물제거장치(CO2, 수분 등 사전 제거)로 구성되며, 목적 자체가 저온을 얻는 것이므로 고온발생장치는 구성요소에 해당하지 않는다.

문제 33
LPG 저장설비 중 저온 저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1외부압력이 내부압력보다 저하됨에 따라 이를 방지하는 설비를 설치한다.
2주로 탱커(tanker)에 의하여 수입되는 LPG를 저장하기 위한 것이다.
3내부압력이 대기압 정도로서 강재 두께가 얇아도 된다.
4저온액화의 경우에는 가스 체적이 적어 다량저장에 사용된다.
정답 및 해설

저온 저장탱크는 냉각으로 내부압력을 대기압 수준으로 낮게 유지하므로, 실제 위험 상황은 내부압력이 외부(대기)압력보다 낮아져 탱크가 찌그러지는 경우이며 이를 막는 진공안전 설비를 둔다. 제시된 설명은 압력의 대소 관계를 반대로 서술한 것이므로 틀린 설명이다.

문제 34
나프타를 원료로 접촉분해 프로세스에 의하여 도시가스를 제조할 때 반응온도를 상승시키면 일어나는 현상으로 옳은 것은?
1CH4, CO2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
2C3H8, CO2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
3CO, CH4가 많이 포함된 가스가 생성된다.
4CO, H2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
정답 및 해설

나프타 접촉분해에서 저온에서는 발열반응인 메탄화 방향(CH4·CO2 생성)으로, 고온에서는 흡열반응인 수성가스화 방향(CH4+H2O → CO+H2)으로 평형이 이동한다. 반응온도를 올리면 흡열반응이 촉진된다는 원리에 따라 CO·H2 함량이 많은 가스가 생성된다.

문제 35
고압가스 일반제조시설 중 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 몇 배 이상으로 하는가?
11
21.1
31.5
41.8
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 정하며, 공기 등 기체로 대신 시행할 때는 상용압력의 1.25배 이상으로 한다. 기밀시험압력(상용압력 이상)과는 구분되는 별도 기준값이다.

문제 36
아래 그림은 수소용기의 각인이다. Ⓐ V, Ⓑ TP, Ⓒ FP의 의미에 대하여 바르게 나타낸 것은?
1Ⓐ 내용적, Ⓑ 최고충전압력, Ⓒ 내압시험압력
2Ⓐ 총부피, Ⓑ 내압시험압력, Ⓒ 기밀시험압력
3Ⓐ 내용적, Ⓑ 내압시험압력, Ⓒ 최고충전압력
4Ⓐ 내용적, Ⓑ 사용압력, Ⓒ 기밀시험압력
정답 및 해설

고압가스 용기 각인에서 V내용적(L), TP(Test Pressure)는 내압시험압력(MPa), FP(Filling Pressure)는 최고충전압력(MPa)을 뜻한다. 수소처럼 압축가스를 담는 용기는 최고충전압력의 5/3배로 내압시험을 하므로 TP가 FP보다 크며, 두 기호의 의미를 서로 바꿔 놓은 보기(내용적·최고충전압력·내압시험압력)는 옳지 않다.

문제 37
냉동장치에서 냉매가 냉동실에서 무슨 열을 흡수함으로써 온도를 강하시키는가?
1융해잠열
2용해열
3증발잠열
4승화잠열
정답 및 해설

냉동장치의 증발기에서 액체 냉매가 저온·저압 상태로 기화하면서 냉동실의 열을 빼앗아가는데, 이때 흡수하는 열이 증발잠열이며 이 잠열 흡수로 냉동실 온도가 내려간다.

문제 38
가스가 공급되는 시설 중 지하에 매설되는 강재배관에는 부식을 방지하기 위하여 전기적 부식방지조치를 한다. Mg-Anode를 이용하여 양극금속과 매설배관을 전선으로 연결하여 양극금속과 매설배관 사이의 전지작용에 의해 전기적 부식을 방지하는 방법은?
1직접배류법
2외부전원법
3선택배류법
4희생양극법
정답 및 해설

Mg 등 이온화 경향이 큰 양극금속을 매설배관에 전선으로 연결하면 양극금속이 배관보다 먼저 산화되어 배관 대신 희생됨으로써 부식을 막는데, 이를 희생양극법(유전양극법)이라 한다.

문제 39
지하매몰 배관에 있어서 배관의 부식에 영향을 주는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
1pH
2가스의 폭발성
3토양의 전기전도성
4배관주위의 지하전선
정답 및 해설

지하매설배관의 부식은 토양의 pH, 전기전도성(토양 비저항), 배관 주위 지하전선에 의한 누설전류 등 전기화학적 요인에 좌우되며, 가스의 폭발성은 배관 재질의 부식 진행과는 관계가 없다.

문제 40
도시가스 공급시설에 해당되지 않는 것은?
1본관
2가스계량기
3사용자 공급관
4일반도시가스사업자의 정압기
정답 및 해설

도시가스사업법상 공급시설은 가스를 제조소에서 수요자에게 이르게 하는 배관·설비인 본관·사용자 공급관·일반도시가스사업자의 정압기 등을 말하며, 가스계량기는 공급받은 가스량을 계량하는 사용시설(계량설비)로 분류되어 공급시설에 포함되지 않는다.

문제 41
흡수식 냉동설비에서 1일 냉동능력 1톤의 산정기준은?
1발생기를 가열하는 1시간의 입열량 3,320kcal
2발생기를 가열하는 1시간의 입열량 4,420kcal
3발생기를 가열하는 1시간의 입열량 5,540kcal
4발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal
정답 및 해설

흡수식 냉동설비의 1일 냉동능력 1톤은 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal를 기준으로 산정하도록 법령에 정해져 있다.
이는 원심식 압축기의 경우 압축기 원동기의 정격출력 1.2kW를 냉동능력 1톤으로 보는 것과 대비되는 흡수식 설비 고유의 산정 기준이다.

문제 42
고압가스 특정제조 시설에서 배관이 도로 밑 매설기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 2m 이상의 수평 거리를 유지한다.
2배관은 그 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.3m 이상의 거리를 유지한다.
3시가지 도로노면 밑에 매설할 때는 노면으로부터 배관의 외면까지의 깊이를 1.5m 이상으로 한다.
4포장되어 있는 차도에 매설하는 경우에는 그 포장부분의 노반 밑에 매설하고 배관의 외면과 노반의 최하부와의 거리는 0.5m 이상으로 한다.
정답 및 해설

특정제조시설의 배관을 도로 밑에 매설할 때는 배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m 이상의 수평거리를 유지해야 하므로, 이를 2m 이상이라고 한 설명이 틀리다.
다른 시설물과 0.3m 이상 이격, 시가지 도로 노면 밑 깊이 1.5m 이상, 포장차도 노반 최하부와 0.5m 이상 거리를 두는 나머지 기준은 실제 매설기준과 일치한다.

문제 43
시안화수소를 용기에 충전한 후 정치해 두어야 할 기준은?
16시간
212시간
320시간
424시간
정답 및 해설

시안화수소는 중합폭발 위험이 있는 불안정한 가스이므로, 용기에 충전한 후 순도(98% 이상) 및 안정 상태를 확인하기 위해 24시간 이상 정치하도록 규정되어 있다.

문제 44
LPG사용시설에서 충전질량이 500kg인 소형저장탱크를 2개 설치하고자 할 때 탱크 간 거리는 얼마 이상을 유지 하여야 하는가?
10.3m
20.5m
31m
42m
정답 및 해설

LPG 소형저장탱크는 저장능력 1,000kg 미만인 경우 탱크 상호 간 거리를 0.3m 이상 유지하도록 정하고 있으므로, 충전질량 500kg인 소형저장탱크 2기를 설치할 때도 0.3m 이상이면 된다.

문제 45
가스공급자가 수요자에게 액화석유가스를 공급할 때에는 체적판매방법으로 공급하여야 한다. 다음 중 중량판매 방법으로 공급할 수 있는 경우는?
11개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
23개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
36개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
412개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
정답 및 해설

액화석유가스 공급은 체적판매가 원칙이지만, 6개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자(옥외 행사 등 일시적 사용자)에 대해서는 예외적으로 중량판매 방법이 허용된다.

문제 46
수소의 품질 검사에 사용하는 시약으로 옳은 것은?
1동·암모니아 시약
2피로카롤 시약
3발연황산 시약
4브롬 시약
정답 및 해설

수소의 품질검사는 피로카롤(피로갈롤) 시약을 사용한 오르자트법 등으로 순도(98.5% 이상)를 확인한다.
참고로 동·암모니아 시약은 산소, 발연황산 시약과 브롬 시약은 아세틸렌의 품질검사에 사용된다.

문제 47
고압가스 특정제조시설에서 저장량 15톤인 액화산소 저장탱크의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?
1저장탱크 외면으로부터 인근 주택과의 안전거리는 9m 이상 유지하여야 한다.
2저장탱크 또는 배관에는 그 저장탱크 또는 배관을 보호하기 위하여 온도상승바이 등 필요한 조치를 하여야 한다.
3저장탱크는 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 2m 이상의 우회거리를 유지하여야 한다.
4저장탱크 주위에는 액상의 가스가 누출한 경우에 그 유출을 방지하기 위한 조치를 반드시 할 필요는 없다.
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설의 저장탱크는 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 8m 이상의 우회거리를 유지해야 하므로, 이를 2m 이상이라고 한 설명이 틀리다.
인근 주택과의 안전거리 9m 이상, 온도상승 방지조치, 액상 가스 유출 방지조치 등 나머지 항목은 실제 설치기준과 일치한다.

문제 48
수소의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1비중이 약 0.07 정도로서 공기보다 가볍다.
2열전도도가 아주 낮아 폭발하한계도 낮다.
3열에 대하여 불안정하여 해리가 잘 된다.
4산화제로 사용되며 용기의 색은 적색이다.
정답 및 해설

수소는 분자량이 2로 매우 작아 비중이 약 0.07(공기=1 기준)에 불과해 공기보다 가볍다.
수소는 오히려 열전도도가 매우 높은 기체이고 열적으로도 비교적 안정하여 쉽게 해리되지 않으며, 조연성이 아닌 가연성 가스로 용기 색은 주황색이므로 나머지 설명은 옳지 않다.

문제 49
액화석유가스 사용시설의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용기저장능력이 100kg 초과 시에는 용기보관실을 설치한다.
2저장설비를 용기로 하는 경우 저장능력은 500kg 이하로 한다.
3가스온수기를 목욕탕에 설치할 경우에는 배기가 용이하도록 배기통을 설치한다.
4사이폰 용기는 기화장치가 설치되어 있는 시설에서만 사용한다.
정답 및 해설

액화석유가스 사용시설 기준은 가스온수기목욕탕 등 환기가 잘 되지 않는 장소에 설치하지 않도록 규정한다. 밀폐·고습한 욕실은 불완전연소로 인한 일산화탄소 중독 위험이 크므로, 배기통만 달면 설치할 수 있다는 설명은 기준과 다르다.
용기저장능력 100kg 초과 시 용기보관실 설치, 용기를 저장설비로 하는 경우 저장능력 500kg 이하, 사이폰 용기는 기화장치가 설치된 시설에서만 사용이라는 나머지 기준은 규정과 일치한다.

문제 50
용접결함에 해당되지 않는 것은?
1언더컷(undercut)
2피트(pit)
3오버랩(overlap)
4비드(bead)
정답 및 해설

언더컷·피트·오버랩은 모두 대표적인 용접결함에 해당하지만, 비드(bead)는 용접봉(또는 와이어)이 녹아 모재에 융착되면서 형성되는 용착금속 자체의 정상적인 형상을 가리키는 용어이므로 결함이 아니다.

문제 51
공기 중에 누출되었을 때 바닥에 고이는 가스로만 나열된 것은?
1프로판, 에틸렌, 아세틸렌
2에틸렌, 천연가스, 염소
3염소 암모니아, 포스겐
4부탄, 염소, 포스겐
정답 및 해설

가스가 누출되었을 때 바닥에 고이려면 분자량이 공기(약 29)보다 커서 비중이 1보다 큰 가스여야 한다. 부탄(58)·염소(71)·포스겐(99)은 모두 공기보다 무거워 바닥에 체류하지만, 나머지 보기들은 에틸렌(28)·아세틸렌(26)·암모니아(17)·천연가스의 주성분인 메탄(16)처럼 공기보다 가벼운 가스가 섞여 있어 제외된다.

문제 52
고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1천장, 벽 및 바닥의 두께가 각각 30㎝ 이상인 철근콘크리트로 만든 실로서 방수처리가 된 것으로 한다.
2저장탱크실과 처리설비실은 각각 구분하여 설치하되 출입문은 공용으로 한다.
3저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60㎝ 이상으로 한다.
4저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
정답 및 해설

고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치할 때는 저장탱크실과 처리설비실을 각각 구분하여 설치하고 출입문도 각각 별도로 두어야 한다. 따라서 출입문을 공용으로 한다는 설명은 기준에 어긋나 틀린 내용이다.

문제 53
밸브가 돌출한 용기를 용기보관소에 보관하는 경우 넘어짐 등으로 인한 충격 및 밸브의 손상을 방지하기 위한 조치를 하지 않아도 되는 용기의 내용적의 기준은?
11L 미만
23L 미만
35L 미만
410L 미만
정답 및 해설

밸브가 돌출한 용기는 전도 시 밸브 손상을 막기 위해 캡이나 프로텍터 등의 보호조치를 하여야 하지만, 내용적 5L 미만인 소형 용기는 이러한 조치를 생략할 수 있도록 예외를 두고 있다.

문제 54
내용적 50L의 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충량은? (단, 프로판 충전정수는 2.35이다.)
121.3kg
247kg
3117.5kg
411.8kg
정답 및 해설

액화가스의 최대 충전량은 G=VCG=\dfrac{V}{C}로 구하며, 여기서 V는 용기 내용적(L), C는 충전정수이다. G=502.3521.3 kgG=\dfrac{50}{2.35}\approx 21.3\ \mathrm{kg}이므로 최대 충전량은 21.3kg이다.

문제 55
고압가스 배관을 보호하기 위하여 배관과의 수평거리 얼마 이내에서는 파일박기 작업을 하지 아니하여야 하는가?
10.1m
20.3m
30.5m
41m
정답 및 해설

고압가스 배관 주변에서 굴착 등으로 배관이 손상되는 것을 막기 위해 배관과의 수평거리 0.3m 이내에서는 파일박기 및 빼기 작업을 하지 못하도록 규정하고 있다.

문제 56
고압가스 충전 등에 대한 기준으로 틀린 것은?
1산소충전작업 시 밀폐형의 수전해조에는 액면계와 자동 급수장치를 설치한다.
2습식아세틸렌 발생기의 표면은 70℃ 이하의 온도로 유지한다.
3산화에틸렌의 저장탱크에는 45℃에서 그 내부가스의 압력이 0.4MPa 이상이 되도록 탄산가스를 충전한다.
4시안화수소를 충전한 용기는 충전한 후 90일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전한다.
정답 및 해설

시안화수소는 중합폭발 위험이 있어 순도를 유지하고 안정제를 첨가해야 하며, 충전한 용기는 60일이 경과하기 전에 다른 용기로 옮겨 충전하도록 정하고 있다. 문제의 보기는 이를 90일로 제시하고 있어 기준과 달라 틀린 설명이다.

문제 57
액화가스의 저장탱크 설계 시 저장능력에 따른 내용적 계산식으로 적합한 것은? (단, V : 용적(m3), W : 저장능력(톤), d : 상용온도에서 액화 가스의 비중)
1V = W/0.9d
2V = W/0.85d
3V = W/0.8d
4V = W/0.6d
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력 산정식은 저장능력(W)=0.9×비중(d)×내용적(V) 형태이며, 여기서 0.9는 액체 팽창에 대비한 안전공간을 남기기 위한 안전율이다. 이를 내용적 V에 대해 정리하면 V=W0.9dV=\dfrac{W}{0.9d}가 되어 V = W/0.9d가 옳은 식이다.

문제 58
고압가스 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1충전용기와 휘발유는 동일 차량에 적재하여 운반하지 못한다.
2산소탱크의 내용적은 1만 6천L 를 초과하지 않아야 한다.
3액화 염소탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 한다.
4가연성가스와 산소를 동일차량에 적재하여 운반하는 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여 운반하는 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여야 한다.
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할 때 산소 및 가연성가스 탱크의 내용적은 1만 8천L를 초과할 수 없고, 독성가스 탱크는 1만 2천L를 초과할 수 없다. 따라서 산소탱크를 1만 6천L로 제시한 설명이 기준과 다르며, 독성가스인 액화 염소탱크의 1만 2천L는 옳게 서술되어 있다.

문제 59
염소 누출에 대비하여 보유하여야 하는 제독제가 아닌 것은?
1가성소다 수용액
2탄산소다 수용액
3암모니아수
4소석회
정답 및 해설

염소는 독성·부식성 가스로 누출 시 가성소다 수용액·탄산소다 수용액·소석회 등 알칼리성 제독제로 중화하여 처리한다. 반면 암모니아수는 염소와 반응하여 자극성 물질을 생성할 수 있어 염소의 제독제로 사용하지 않는다.

문제 60
고압가스안전관리법에서 주택은 제 몇 종 보호시설로 분류되는가?
1제0종
2제1종
3제2종
4제3종
정답 및 해설

고압가스안전관리법령상 보호시설은 다수인이 수용되는 학교·병원·공연장 등을 제1종, 그 외 주택 등을 제2종 보호시설로 분류한다. 따라서 주택은 제2종 보호시설에 해당한다.

문제 61
접촉연소식 가스검지기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가연성가스는 검지대상이 되므로 특정한 성분만을 검지할 수 없다.
2측정가스의 반응열을 이용하므로 가스는 일정농도 이상이 필요하다.
3완전연소가 일어나도록 순수한 산소를 공급해준다.
4연소반응에 따른 필라멘트의 전기저항 증가를 검출한다.
정답 및 해설

접촉연소식 가스검지기는 백금 필라멘트에 가연성가스를 접촉·연소시켜 발생하는 저항 변화(온도 상승)를 검출하는 방식이다.
이때 연소에 필요한 산소는 주위 공기 중의 산소를 그대로 이용하며 별도로 순수 산소를 공급하지 않으므로, 완전연소가 일어나도록 순수한 산소를 공급해준다는 설명은 틀린 내용이다.

문제 62
“계기로 같은 시료를 여러 번 측정하여도 측정값이 일정 하지 않다.” 여기에서 이 일치하지 않는 것이 작은 정도를 무엇이라고 하는가?
1정밀도(精密度)
2정도(程度)
3정확도(正確度)
4감도(感度)
정답 및 해설

정밀도(精密度)는 동일 시료를 반복 측정했을 때 측정값들이 서로 얼마나 일치하는지를 나타내는 척도로, 측정값의 산포(불일치)가 작을수록 정밀도가 높다고 표현한다.
정확도는 참값과의 일치 정도, 감도는 측정량 변화에 대한 지시량 변화 비율을 뜻하므로 이 설명과는 구분된다.

문제 63
날개에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 운동량과 회전량의 변화로 가스흐름을 측정하는 것으로 측정 범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는?
1막식 유량계
2터빈 유량계
3Roots 유량계
4Vortex 유량계
정답 및 해설

터빈 유량계는 유체가 날개(임펠러)에 부딪혀 회전체를 회전시키고, 그 회전량 변화로부터 유량을 구하는 방식이다.
유체 흐름을 막는 구조상 저항이 적어 측정범위가 넓고 압력손실이 적은 것이 특징이다.

문제 64
기체크로마토그래피에서 시료성분의 통과속도를 느리게 하여 성분을 분리시키는 부분은?
1고정상
2이동상
3검출기
4분리관
정답 및 해설

기체크로마토그래피의 고정상은 분리관 내부를 채우는 충전물로, 시료 각 성분과의 친화력(흡착·용해도) 차이에 따라 성분별 이동속도를 서로 다르게 지연시켜 분리를 일으킨다.
이동상(캐리어가스)은 시료를 단순히 운반하는 역할만 하므로 성분 분리 지연과는 직접 관련이 없다.

문제 65
가스 유량 측정기구가 아닌 것은?
1막식미터
2토크미터
3델타식미터
4회전자식미터
정답 및 해설

막식미터·델타식미터·회전자식미터는 모두 가스 유량을 계측하는 기구인 반면, 토크미터는 회전축에 걸리는 회전력(토크)을 측정하는 기구로 가스 유량 측정과는 관계가 없다.

문제 66
피토관을 사용하여 유량을 구할 때의 식으로 옳은 것은? (단, Q : 유량, A : 관의 단면적, C : 유량계수, Pt : 전압, Ps : 정압, r : 유체의 비중량)
1Q=AC(PtPs)2g/rQ = AC(P_t - P_s)\sqrt{2g/r}
2Q=AC2g(PtPs)/rQ = AC\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}
3Q=2gAC(PtPs)/rQ = \sqrt{2gAC(P_t - P_s)/r}
4Q=(PtPs)2g/ACrQ = (P_t - P_s)\sqrt{2g/ACr}
정답 및 해설

피토관은 전압(Pt)정압(Ps)의 차이로부터 유속을 구하는 계측기로, 유속은 v=C2g(PtPs)/rv = C\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}로 나타난다.
유량은 단면적과 유속의 곱이므로 Q=Av=AC2g(PtPs)/rQ = Av = AC\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}가 된다.

문제 67
도시가스로 사용하는 NG의 누출을 검지하기 위하여 검기지는 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

천연가스(NG, 도시가스)는 공기보다 가벼워 누출 시 위쪽으로 확산·체류하므로, 검지기는 가스가 모이기 쉬운 천장 부근에 설치해야 한다.
이에 따라 검지기 하단이 천장면 아래쪽 0.3m 이내에 위치하도록 정하고 있다.

문제 68
막식 가스미터에서 이물질로 인한 불량이 생기는 원인으로 가장 옳지 않은 것은?
1연동기구가 변형된 경우
2계량기의 유리가 파손된 경우
3크랭크축에 이물질이 들어가 회전부에 윤활유가 없어진 경우
4밸브와 시트 사이에 점성물질이 부착된 경우
정답 및 해설

막식 가스미터의 계량기 유리 파손은 외부 충격 등에 의한 물리적 손상이지 이물질 유입에 의한 불량이 아니다.
크랭크축·연동기구·밸브와 시트 사이에 이물질이 끼어 회전이나 개폐가 방해받는 나머지 보기들과는 발생 원인이 다르므로 이물질로 인한 불량 원인으로 가장 옳지 않다.

문제 69
어떤 분리관에서 얻은 벤젠의 가스크로마토그램을 분석 하였더니 시료 도입점으로부터 피크최고점까지의 길이가 85.4mm, 봉우리의 폭이 9.6mm 이었다. 이론단수는?
1835
2935
31046
41266
정답 및 해설

이론단수는 N=16(tRW)2N = 16\left(\dfrac{t_R}{W}\right)^2으로 구하며, 여기서 tRt_R은 시료 도입점부터 피크최고점까지의 거리, WW는 봉우리의 폭이다.
주어진 tR=85.4 mmt_R = 85.4\ \mathrm{mm}, W=9.6 mmW = 9.6\ \mathrm{mm}를 대입하면 N=16×(85.4/9.6)216×79.141266N = 16 \times (85.4/9.6)^2 \approx 16 \times 79.14 \approx 1266으로 계산된다.

문제 70
방사고온계에 적용되는 이론은?
1필터 효과
2제백효과
3윈-프랑크 법칙
4스테판-볼쯔만 법칙
정답 및 해설

방사고온계는 물체가 방출하는 전체 파장 대역의 복사에너지(전방사 에너지)가 절대온도의 4제곱에 비례한다는 스테판-볼쯔만 법칙을 이용하여 비접촉으로 고온을 측정하는 온도계이다.

문제 71
정확한 계량이 가능하여 기준기로 주로 이용되는 것은?
1막식 가스미터
2습식 가스미터
3회전자식 가스미터
4벤투리식 가스미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 원통 내 액체(물)에 회전자를 담가 가스 유량을 측정하는 구조로 계량 정확도가 가장 높아 다른 가스미터를 교정하는 기준기로 주로 쓰인다.
막식·회전자식·벤투리식은 실용 계량기 또는 유속식 유량계로서 정도가 상대적으로 낮아 기준기로는 부적합하다.

문제 72
계통적오차(systematic error)에 해당되지 않는 것은?
1계기오차
2환경오차
3이론오차
4우연오차
정답 및 해설

계통적오차는 발생 원인이 명확하여 보정이 가능한 오차로 계기오차·환경오차·이론오차가 이에 속한다.
반면 우연오차(random error)는 원인을 특정할 수 없이 우발적으로 발생해 확률적으로만 다룰 수 있으므로 계통적오차에 해당하지 않는다.

문제 73
부르동관 압력계의 특징으로 옳지 않은 것은?
1정도가 매우 높다.
2넓은 범위의 압력을 측정할 수 있다.
3구조가 간단하고 제작비가 저렴하다.
4측정 시 외부로부터 에너지를 필요로 하지 않는다.
정답 및 해설

부르동관 압력계는 구조가 간단하고 제작비가 저렴하며 외부 동력 없이도 넓은 범위의 압력을 측정할 수 있는 탄성식 압력계이다.
다만 탄성체의 히스테리시스 등으로 인해 정도(정밀도)는 그다지 높지 않은 편이므로 "정도가 매우 높다"는 특징으로 볼 수 없다.

문제 74
계측시간이 짧은 에너지의 흐름을 무엇이라 하는가?
1외란
2시정수
3펄스
4응답
정답 및 해설

계측시간이 매우 짧게 순간적으로 흐르는 에너지(신호)를 펄스(pulse)라 한다.
외란은 제어계를 교란하는 외부 입력, 시정수는 응답의 시간적 특성, 응답은 입력 변화에 대한 계의 출력 변화를 의미하므로 서로 구분된다.

문제 75
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산연지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스노출 검지에 묽은황산을 사용한다.
정답 및 해설

염소 누출 검지는 아이오딘화칼륨(KI) 전분지를 쓰며, 염소가 아이오딘화 이온을 산화시켜 유리된 아이오딘이 전분과 반응해 청색(청갈색)으로 변한다. 묽은황산은 염소와 이런 발색 반응을 하지 않아 검지시험지로 쓰이지 않으므로 이 설명이 틀렸다.
나머지는 아세틸렌-염화제1구리착염지(적색), 황화수소-초산연지(흑색), 일산화탄소-염화파라듐지(흑색)로 모두 옳은 검지법이다.

문제 76
MKS 단위에서 다음 중 중력환산 인자의 차원은?
1kg·m/sec2·kgf
2kgf·m/sec2·kg
3kgf·m2/sec·kg
4kg·m2/sec·kgf
정답 및 해설

중력환산인자 gcg_c는 힘의 단위(kgf)와 질량의 단위(kg)가 함께 쓰이는 공학단위계(MKS)에서 뉴턴의 운동법칙 F=magcF = \dfrac{m a}{g_c}를 성립시키기 위한 비례상수이다.
즉 질량(kg)과 가속도(m/sec²)의 곱을 힘(kgf)으로 나눈 형태이므로 그 차원은 kg·m/(sec²·kgf)이다.

문제 77
길이 2.19㎜인 물체를 마이크로미터로 측정하였더니 2.10㎜이었다. 오차율은 몇 %인가?
1+4.1%
2-4.1%
3+4.3%
4-4.3%
정답 및 해설

오차 = 측정값 - 참값 = 2.102.19=0.09 mm2.10 - 2.19 = -0.09\ \mathrm{mm}이다.
오차율은 0.092.19×1004.1%\dfrac{-0.09}{2.19}\times 100 \approx -4.1\%로, 측정값이 참값보다 작으므로 음(-)의 오차율 -4.1%가 된다.

문제 78
루츠(roots) 가스미터의 특징이 아닌 것은?
1설치공간이 적다.
2여과기 설치를 필요로 한다.
3설치 후 유지관리가 필요하다.
4소유량에서도 작동이 원활하다.
정답 및 해설

루츠미터는 두 개의 회전자(임펠러)가 맞물려 회전하며 유량을 적산하는 용적식 가스미터로, 대유량 측정에 적합하고 설치공간이 작으며 이물질 유입을 막기 위한 여과기 설치와 정기적인 유지관리가 필요하다.
다만 회전자 미끄럼 등의 영향으로 소유량(저유량)에서는 계량 정밀도가 떨어져 작동이 원활하지 않으므로 이는 루츠미터의 특징이 아니다.

문제 79
속도계수가 C이고 수면의 높이가 h인 오리피스에서 유출하는 물의 속도수두는 얼마인가?
1h·C
2h/C
3h·C2
4h/C2
정답 및 해설

오리피스에서의 유출속도는 v=C2ghv = C\sqrt{2gh}로 표현된다.
이때 속도수두는 v22g=C22gh2g=C2h\dfrac{v^2}{2g} = \dfrac{C^2 \cdot 2gh}{2g} = C^2 h가 되므로 속도수두는 h·C²이다.

문제 80
다음 중 분리분석법에 해당하는 것은?
1광흡수분석법
2전기분석법
3Polarography
4Chromatography
정답 및 해설

분리분석법은 혼합 성분을 물리·화학적 차이를 이용해 분리한 후 정성·정량하는 방법으로 Chromatography(크로마토그래피)가 이에 해당한다.
광흡수분석법·전기분석법·Polarography는 분리 과정 없이 시료 자체의 물리·화학적 성질을 직접 측정하는 방법이다.

가스산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

16년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 기상 폭발에 해당되지 않는 것은?
1혼합가스폭발
2분해폭발
3증기폭발
4분진폭발
정답 및 해설

기상폭발은 가연성 가스나 분진이 공기 중에 분산·확산된 상태에서 일어나는 폭발로 혼합가스폭발·분해폭발·분진폭발이 이에 해당한다. 반면 증기폭발은 고온의 물질이 저온의 액체와 접촉해 급격히 기화·팽창하면서 일어나는 응상폭발(액상폭발)이므로 기상폭발에 속하지 않는다.

문제 2
비열기관에서 온도 10℃의 엔탈피 변화가 단위중량당 100kcal일 때 엔트로피 변화량(kcal/kg·K)은?
10.35
20.37
30.71
410
정답 및 해설

등온 조건에서 엔트로피 변화량은 ΔS=ΔHT\Delta S = \dfrac{\Delta H}{T}(T는 절대온도)로 구한다. T=10+273=283KT = 10 + 273 = 283\,\mathrm{K}이므로 ΔS=1002830.35kcal/kgK\Delta S = \dfrac{100}{283} \approx 0.35\,\mathrm{kcal/kg\cdot K}이다.

문제 3
내압방폭구조로 방폭전기기기를 설계할 때 가장 중요하게 고려해야 할 사항은?
1가연성가스의 발화점
2가연성가스의 연소열
3가연성가스의 최대안전틈새
4가연성가스의 최소 점화에너지
정답 및 해설

내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생해도 그 압력에 견디면서, 접합부 틈새로 화염이 새어 나가 외부의 가연성가스에 점화되지 않도록 하는 구조이다. 따라서 틈새를 통한 화염 전파 여부를 결정하는 최대안전틈새가 설계 시 가장 중요하게 고려해야 할 사항이다.

문제 4
가스의 폭발범위(연소범위)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1일반적으로 고압일 경우 폭발범위가 더 넓어진다.
2수소와 공기 혼합물의 폭발범위는 저온보다 고온일 때 더 넓어진다.
3프로판과 공기 혼합물에 질소를 더 가할 때 폭발범위가 더 넓어진다.
4메탄과 공기 혼합물의 폭발범위는 저압보다 고압일 때 더 넓어진다.
정답 및 해설

가연성 혼합가스에 질소 같은 불활성기체를 첨가하면 산소 농도가 희석되어 연소반응이 억제되므로 폭발범위(연소범위)는 오히려 좁아진다. 반면 고압·고온 조건에서는 반응성이 높아져 일반적으로 폭발범위가 넓어지므로, 프로판-공기 혼합물에 질소를 가할 때 폭발범위가 넓어진다는 설명이 옳지 않다.

문제 5
층류확산화염에서 시간이 지남에 따라 유속 및 유량이 증대할 경우 화염의 높이는 어떻게 되는가?
1높아진다.
2낮아진다.
3거의 변화가 없다.
4처음에는 어느 정도 낮아지다가 점점 높아진다.
정답 및 해설

층류확산화염의 높이는 연료의 유량(유속×단면적)에 비례하여 커지는 특성이 있으므로, 시간이 지나면서 유속 및 유량이 증대하면 화염의 높이는 높아진다.

문제 6
시안화수소를 장기간 저장하지 못하는 주된 이유는?
1산화폭발
2분해폭발
3중합폭발
4분진폭발
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 수분이나 미량의 알칼리 등이 존재하면 자기 분자끼리 발열반응을 일으키며 중합되는 불안정한 성질이 있어, 장기간 저장 시 안정제 없이는 반응열 축적으로 중합폭발을 일으킬 위험이 크다.

문제 7
상용의 상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소를 무엇이라 하는가?
10종 장소
21종 장소
32종 장소
43종 장소
정답 및 해설

정상적인 운전(상용) 상태에서 가연성가스가 체류하여 위험한 분위기가 형성될 우려가 있는 장소는 1종 장소이다. 이에 비해 0종 장소는 위험분위기가 계속해서 또는 장시간 존재하는 곳이고, 2종 장소는 이상 상태에서만 짧은 시간 위험분위기가 생기는 곳이다.

문제 8
자연발화온도(Autoignition temperature : AIT)에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 틀린 것은?
1산소량의 증가에 따라 AIT는 감소한다.
2압력의 증가에 의하여 AIT는 감소한다.
3용량의 크기가 작아짐에 따라 AIT는 감소한다.
4유기화합물의 동족열 물질은 분자량이 증가할수록 AIT는 감소한다.
정답 및 해설

반응 용기의 용량이 작아질수록 부피 대비 표면적(비표면적)이 커져 벽면으로 빠져나가는 열손실이 상대적으로 커지므로, 발열이 축적되지 못해 자연발화온도(AIT)는 오히려 상승한다. 따라서 용량이 작아짐에 따라 AIT가 감소한다는 설명이 틀린 것이다. 반면 산소 농도·압력이 높아지면 산화 반응 속도와 충돌 빈도가 커져 AIT가 낮아지고, 동족열에서는 분자량이 클수록 탄화수소 사슬이 길어져 AIT가 낮아진다.

문제 9
프로판 가스의 연소과정에서 발생한 열량이 13000kcal/ kg, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 2500kcal/kg 이면 프로판 가스의 연소효율(%)은 약 얼마인가? (단, 프로판 가스의 진발열량은 11000kcal/kg이다.)
165.4
280.8
392.5
495.4
정답 및 해설

연소효율은 총발열량에서 수증기 잠열을 뺀 실제 유효열량을 진발열량으로 나누어 구한다. η=13000250011000×100=1050011000×10095.4%\eta = \dfrac{13000 - 2500}{11000}\times 100 = \dfrac{10500}{11000}\times 100 \approx 95.4\,\mathrm{\%}이다.

문제 10
융점이 낮은 고체연료가 액상으로 용융되어 발생한 가연성 증기가 착화하여 화염을 내고, 이 화염의 온도에 의하여 액체표면에서 증기의 발생을 촉진시켜 연소를 계속해 나가는 연소형태는?
1증발연소
2분무연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

융점이 낮은 고체연료가 열에 의해 녹아 액체가 되고, 그 액체 표면에서 발생한 가연성 증기가 착화되어 화염을 형성한 뒤 그 화염열이 다시 증기 발생을 촉진하며 연소가 지속되는 형태는 액체연료의 연소와 같은 증발연소이다.

문제 11
다음 중 질소산화물의 주된 발생원인은?
1연소실 온도가 높을 때
2연료가 불완전연소할 때
3연료 중에 질소분의 연소 시
4연료 중에 회분이 많을 때
정답 및 해설

질소산화물(NOx)은 연료 중 질소성분의 연소보다는 연소실 온도가 높을 때 공기 중의 질소와 산소가 고온에서 직접 반응하여 생성되는 열적 질소산화물(Thermal NOx)이 주된 발생 경로이다.
연소온도가 상승할수록 NOx 생성량이 급격히 증가하므로 고온 연소가 핵심 발생원인이다.

문제 12
탄소 1mol이 불완전연소하여 전량 일산화탄소가 되었을 경우 몇 mol이 되는가?
11/2
21
3
42
정답 및 해설

탄소가 불완전연소하면 C+12O2CO\mathrm{C} + \dfrac{1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO}의 반응식에 따라 탄소 원자 1개가 일산화탄소(CO) 분자 1개로 전환된다.
따라서 탄소 1mol이 전량 CO로 전환되면 생성되는 CO도 그대로 1mol이다.

문제 13
폭굉유도거리(DID)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1관경이 클수록 짧다.
2압력이 낮을수록 짧다.
3점화원의 에너지가 약할수록 짧다.
4정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록 짧다.
정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 점화원에서 폭굉(detonation)이 발생하기까지의 거리로, 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록, 관경이 작을수록, 압력이 높을수록, 점화원의 에너지가 강할수록 짧아진다.
따라서 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록 짧다는 설명이 옳다.

문제 14
다음 중 염소폭명기의 정의로 옳은 것은?
1염소와 산소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
2염소와 수소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
3염화수소가 점화원에 의해 폭발하는 현상
4염소가 물에 용해하여 염산이 되어 폭발하는 현상
정답 및 해설

염소폭명기염소(Cl2)수소(H2)가 빛이나 점화원 등의 에너지를 받아 폭발적으로 반응하여 염화수소(HCl)를 생성하는 현상을 말한다.
산소와 수소가 반응하는 수소폭명기와 구분되는 개념이다.

문제 15
1기압, 40L의 공기를 4L 용기에 넣었을 때 산소의 분압은 얼마인가? (단, 압축 시 온도변화는 없고, 공기는 이상기체로 가정하며 공기 중 산소는 20%로 가정한다.)
11기압
22기압
33기압
44기압
정답 및 해설

압축 전후 온도가 일정하므로 보일의 법칙 P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2을 적용하면 1atm×40L=P2×4L1\,\mathrm{atm}\times 40\,\mathrm{L}=P_2\times 4\,\mathrm{L}에서 압축 후 전체 압력은 P2=10atmP_2=10\,\mathrm{atm}이 된다.
공기 중 산소 비율이 20%이므로 산소의 분압은 10atm×0.2=2atm10\,\mathrm{atm}\times 0.2=2\,\mathrm{atm}이다.

문제 16
가연성 혼합기체가 폭발범위 내에 있을 때 점화원으로 작용할 수 있는 정전기의 방지대책으로 틀린 것은?
1접지를 실시한다.
2제전기를 사용하여 대전된 물체를 전기적 중성 상태로 한다.
3습기를 제거하여 가연성 혼합기가 수분과 접촉하지 않도록 한다.
4인체에서 발생하는 정전기를 방지하기 위하여 방전복 등을 착용하여 정전기 발생을 제거한다.
정답 및 해설

가연성 혼합기가 폭발범위 내에 있을 때는 오히려 습기를 유지하여 대전물체의 표면저항을 낮추는 것이 정전기 축적을 막는 방법이며, 습기를 제거하면 절연저항이 높아져 정전기가 축적되기 쉬워진다.
따라서 습기를 제거하여 수분과의 접촉을 차단한다는 대책은 틀린 설명이다.

문제 17
가연성물질의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1끓는점이 낮으면 인화의 위험성이 낮아진다.
2가연성액체는 온도가 상승하면 점성이 약해지고 화재를 확대시킨다.
3전기전도도가 낮은 인화성 액체는 유동이나 여과 시 정전기를 발생시키지 않는다.
4일반적으로 가연성 액체는 물보다 비중이 작으므로 연소 시 축소된다.
정답 및 해설

가연성액체는 온도가 상승하면 점성이 약해져 유동성이 커지고 누출·확산이 쉬워지므로 화재를 확대시킨다.
반대로 끓는점이 낮으면 인화 위험성은 커지고, 전기전도도가 낮은 액체는 유동·여과 시 정전기를 잘 발생시키며, 물보다 비중이 작은 가연성 액체는 수면 위에 퍼져 연소면이 오히려 확대된다.

문제 18
연료와 공기를 별개로 공급하여 연료와 공기의 경계에서 연소시키는 것으로서 화염의 안정범위가 넓고 조작이 쉬우며 역화의 위험성이 적은 연소방식은?
1예혼합연소
2분젠연소
3전1차식연소
4확산연소
정답 및 해설

연료와 공기를 따로 공급하여 두 흐름의 경계면에서 연소가 일어나는 확산연소는 사전 혼합이 없어 화염 안정범위가 넓고 조작이 쉬우며 역화의 위험성이 적다.
이는 연료와 공기를 미리 섞어 태우는 예혼합연소와 대비되는 연소방식이다.

문제 19
다음 연료 중 착화온도가 가장 높은 것은?
1메탄
2목탄
3휘발유
4프로판
정답 및 해설

착화(발화)온도는 외부 점화원 없이 스스로 연소가 시작되는 최저온도로, 목탄·휘발유·프로판에 비해 메탄의 착화온도가 가장 높다.
메탄은 분자구조가 단순하고 안정한 탄화수소로 자기점화에 필요한 활성화에너지가 커서 발화점이 높게 나타난다.

문제 20
층류의 연소속도가 작아지는 경우는?
1압력이 높을수록
2비중이 작을수록
3온도가 높을수록
4분자량이 작을수록
정답 및 해설

층류 연소속도는 압력, 온도, 혼합기 조성 등에 영향을 받으며, 일반적으로 압력이 높아지면 증가하고, 온도가 높아지면 증가하며, 분자량이 작을수록(확산성이 좋을수록) 증가한다. 반면 비중(밀도)이 작을수록 혼합기의 밀도가 낮아져 분자 확산이 느려지고, 연소 반응의 전파 속도가 감소하여 연소속도가 작아진다. 따라서 층류 연소속도가 감소하는 조건은 비중이 작아지는 경우다.

문제 21
기지국에서 발생된 정보를 취합하여 통신선로를 통해 원격감시제어소에 실시간으로 전송하고, 원격감시제어소로부터 전송된 정보에 따라 해당 설비의 원격제어가 가능하도록 제어신호를 출력하는 장치를 무엇이라 하는가?
1Master Station
2Communication Unit
3Remote Terminal Unit
4음성경보장치 및 Map Board
정답 및 해설

기지국(현장)에서 수집한 정보를 원격감시제어소로 실시간 전송하고, 원격감시제어소의 명령에 따라 제어신호를 출력하여 해당 설비를 원격제어하는 현장 단말장치는 RTU(Remote Terminal Unit)이다.
Master Station은 중앙의 감시제어소 자체를 가리키고, Communication Unit은 통신선로 전송만 담당하므로 제어신호 출력 기능까지 요구하는 이 문항의 조건과는 맞지 않는다.

문제 22
프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)의 몰비가 2 : 1인 혼합가스가 3atm(절대압력), 25℃로 유지되는 용기 속에 존재할 때 이 혼합 기체의 밀도는? (단, 이상 기체로 가정한다.)
15.40g/L
25.98g/L
36.55g/L
417.7g/L
정답 및 해설

몰비 2:1인 혼합가스의 평균분자량은 M=2×44+1×58348.7 g/molM = \dfrac{2\times44+1\times58}{3} \approx 48.7\ \mathrm{g/mol}이다.
이상기체 밀도식 ρ=PMRT\rho = \dfrac{PM}{RT}P=3 atmP=3\ \mathrm{atm}, T=298 KT=298\ \mathrm{K}, R=0.082 atmL/(molK)R=0.082\ \mathrm{atm\cdot L/(mol\cdot K)}를 대입하면 ρ=3×48.70.082×2985.98 g/L\rho = \dfrac{3\times48.7}{0.082\times298} \approx 5.98\ \mathrm{g/L}5.98g/L이 된다.

문제 23
내용적 10m3의 액화산소 저장설비(지상설치)와 제1종 보호시설과 유지해야 할 안전거리는 몇 m인가? (단, 액화산소의 비중은 1.14이다.)
17
29
314
421
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 W=0.9dVW = 0.9\,dV(d: 비중 kg/L, V: 내용적 L)로 산정한다.
V=10,000 LV=10{,}000\ \mathrm{L}, d=1.14 kg/Ld=1.14\ \mathrm{kg/L}를 대입하면 W=0.9×1.14×10,000=10,260 kgW = 0.9\times1.14\times10{,}000 = 10{,}260\ \mathrm{kg}으로 1만kg을 초과한다.
산소 저장설비의 저장능력별 보호시설 안전거리 기준에서 1만kg 초과~2만kg 이하 구간의 제1종 보호시설 거리는 14m이다.

문제 24

가스 배관의 구경을 산출하는 데 필요한 것으로만 짝지어진 것은?

  • ㉮ 가스유량
  • ㉯ 배관길이
  • ㉰ 압력손실
  • ㉱ 배관재질
  • ㉲ 가스의 비중
1㉮, ㉯, ㉰, ㉱
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉮, ㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉱, ㉲
정답 및 해설

저압 배관의 구경은 폴(Pole)의 유량식으로 정해지므로 가스유량·배관길이·압력손실·가스의 비중이 있어야 산출할 수 있다.

유량식은 Q=KD5HSLQ = K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S L}} 이고, 이를 구경에 대해 정리하면 D=Q2SLK2H5D = \sqrt[5]{\dfrac{Q^2 S L}{K^2 H}} 가 된다.

식에 들어가는 값은 유량 QQ, 압력손실 HH, 가스 비중 SS, 관 길이 LL 네 가지와 유량계수뿐이다. 배관재질은 유량식에 등장하지 않으므로 구경 산출에는 필요하지 않다.

문제 25
배관의 기호와 그 용도 및 사용조건에 대한 설명으로 틀린 것은?
1SPSS 는 350℃ 이하의 온도에서, 압력 9.8 N/mm2 이하에 사용된다.
2SPPH 는 450℃ 이하의 온도에서, 압력 9.8 N/mm2 이하에 사용된다.
3SPLT는 빙점 이하의 특히 낮은 온도의 배관에 사용한다.
4SPPW는 정수두 100m 이하의 급수배관에 사용한다.
정답 및 해설

SPPS(압력배관용 탄소강관)와 SPPH(고압배관용 탄소강관)는 모두 사용온도 범위가 350℃ 이하로 동일하며, 사용압력 크기(약 9.8N/mm² 기준)로 구분되는 강관이다.
따라서 SPPH의 사용온도를 450℃ 이하라고 설명한 것이 틀리며, SPLT(저온배관용)와 SPPW(수도용 도복장강관)에 대한 설명은 옳다.

문제 26
동일한 가스 입상배관에서 프로판가스와 부탄가스를 흐르게 할 경우 가스자체의 무게로 인하여 입상관에서 발생 하는 압력손실을 서로 비교하면? (단, 부탄 비중은 2, 프로판 비중은 1.5이다.)
1프로판이 부탄보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.
2프로판이 부탄보다 약 4배 정도 압력손실이 크다.
3부탄이 프로판보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.
4부탄이 프로판보다 약 4배 정도 압력손실이 크다.
정답 및 해설

입상배관에서 가스 자체의 무게로 인한 압력손실은 H=1.293(S1)hH = 1.293(S-1)h로 비중 S에 비례한다.
프로판(S=1.5)은 HP=1.293×0.5×h=0.65hH_P = 1.293\times0.5\times h = 0.65h, 부탄(S=2)은 HB=1.293×1.0×h=1.29hH_B = 1.293\times1.0\times h = 1.29h가 되어 HBHP2\dfrac{H_B}{H_P}\approx2이다.
따라서 부탄이 프로판보다 약 2배 정도 압력손실이 크다.

문제 27
작은 구멍을 통해 새어나오는 가스의 양에 대한 설명으로 옳은 것은?
1비중이 작을수록 많아진다.
2비중이 클수록 많아진다.
3비중과는 관계가 없다.
4압력이 높을수록 적어진다.
정답 및 해설

작은 구멍을 통한 가스의 누출(분출) 속도는 그레이엄의 확산법칙에 따라 분자량, 즉 비중의 제곱근에 반비례한다.
따라서 비중이 작을수록 같은 조건에서 누출량이 많아진다.

문제 28
염소가스 압축기에 주로 사용되는 윤활제는?
1진한 황산
2양질의 광유
3식물성유
4묽은 글리세린
정답 및 해설

염소는 반응성이 매우 강해 광유·식물성유 등 일반 유지류와 접촉하면 심하게 반응하거나 폭발할 위험이 있다.
이 때문에 염소가스 압축기의 윤활제로는 염소와 반응성이 낮은 진한 황산을 사용한다.

문제 29
프로판 용기에 V : 47, TP : 31로 각인이 되어 있다. 프로판의 충전상수가 2.35일 때 충전량(kg)은?
110kg
215kg
320kg
450kg
정답 및 해설

LPG 용기의 충전량은 W=VCW=\dfrac{V}{C}(V: 내용적 L, C: 충전상수)로 구한다.
내용적 V=47L, 충전상수 C=2.35를 대입하면 W=472.35=20 kgW = \dfrac{47}{2.35} = 20\ \mathrm{kg}이다.

문제 30
다음 [그림]의 냉동장치와 일치하는 행정 위치를 표시한 TS선도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

냉동장치의 냉매 흐름은 팽창밸브(A) → 냉동기(증발기, A→B) → 컴프레셔(압축, B→C) → 응축기(C→D) → 팽창밸브(D→A) 순으로 순환한다. TS선도에서는 증발 과정(A→B)이 등온·등압으로 건조도가 증가하는 수평선, 압축 과정(B→C)이 단열(등엔트로피) 상태에서 온도·압력이 상승하는 구간, 응축 과정(C→D)이 등온으로 열을 방출하며 액화되는 구간, 팽창 과정(D→A)이 등엔탈피 강하로 표시되어야 한다. 이러한 4행정의 위치와 방향이 정확히 일치하는 선도는 1번이다.

문제 31
부식을 방지하는 효과가 아닌 것은?
1피복한다.
2잔류응력을 없앤다.
3이종금속을 접촉시킨다.
4관이 콘크리트 벽을 관통할 때 절연한다.
정답 및 해설

이종금속을 접촉시키면 이온화 경향 차이로 갈바닉(이종금속) 부식이 촉진되므로 부식 방지 대책이 아니라 오히려 부식을 유발하는 조건이다. 반면 피복·잔류응력 제거·절연은 모두 부식을 억제하는 대표적 방법이다.

문제 32
가스액화분리장치의 구성요소에 해당되지 않는 것은?
1한냉발생장치
2정류장치
3고온발생장치
4불순물제거장치
정답 및 해설

가스액화분리장치는 저온을 만들어 성분을 분리하는 설비로 한냉발생장치·정류장치·불순물제거장치(CO2, 수분 등 사전 제거)로 구성되며, 목적 자체가 저온을 얻는 것이므로 고온발생장치는 구성요소에 해당하지 않는다.

문제 33
LPG 저장설비 중 저온 저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1외부압력이 내부압력보다 저하됨에 따라 이를 방지하는 설비를 설치한다.
2주로 탱커(tanker)에 의하여 수입되는 LPG를 저장하기 위한 것이다.
3내부압력이 대기압 정도로서 강재 두께가 얇아도 된다.
4저온액화의 경우에는 가스 체적이 적어 다량저장에 사용된다.
정답 및 해설

저온 저장탱크는 냉각으로 내부압력을 대기압 수준으로 낮게 유지하므로, 실제 위험 상황은 내부압력이 외부(대기)압력보다 낮아져 탱크가 찌그러지는 경우이며 이를 막는 진공안전 설비를 둔다. 제시된 설명은 압력의 대소 관계를 반대로 서술한 것이므로 틀린 설명이다.

문제 34
나프타를 원료로 접촉분해 프로세스에 의하여 도시가스를 제조할 때 반응온도를 상승시키면 일어나는 현상으로 옳은 것은?
1CH4, CO2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
2C3H8, CO2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
3CO, CH4가 많이 포함된 가스가 생성된다.
4CO, H2가 많이 포함된 가스가 생성된다.
정답 및 해설

나프타 접촉분해에서 저온에서는 발열반응인 메탄화 방향(CH4·CO2 생성)으로, 고온에서는 흡열반응인 수성가스화 방향(CH4+H2O → CO+H2)으로 평형이 이동한다. 반응온도를 올리면 흡열반응이 촉진된다는 원리에 따라 CO·H2 함량이 많은 가스가 생성된다.

문제 35
고압가스 일반제조시설 중 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 몇 배 이상으로 하는가?
11
21.1
31.5
41.8
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 정하며, 공기 등 기체로 대신 시행할 때는 상용압력의 1.25배 이상으로 한다. 기밀시험압력(상용압력 이상)과는 구분되는 별도 기준값이다.

문제 36
아래 그림은 수소용기의 각인이다. Ⓐ V, Ⓑ TP, Ⓒ FP의 의미에 대하여 바르게 나타낸 것은?
1Ⓐ 내용적, Ⓑ 최고충전압력, Ⓒ 내압시험압력
2Ⓐ 총부피, Ⓑ 내압시험압력, Ⓒ 기밀시험압력
3Ⓐ 내용적, Ⓑ 내압시험압력, Ⓒ 최고충전압력
4Ⓐ 내용적, Ⓑ 사용압력, Ⓒ 기밀시험압력
정답 및 해설

고압가스 용기 각인에서 V내용적(L), TP(Test Pressure)는 내압시험압력(MPa), FP(Filling Pressure)는 최고충전압력(MPa)을 뜻한다. 수소처럼 압축가스를 담는 용기는 최고충전압력의 5/3배로 내압시험을 하므로 TP가 FP보다 크며, 두 기호의 의미를 서로 바꿔 놓은 보기(내용적·최고충전압력·내압시험압력)는 옳지 않다.

문제 37
냉동장치에서 냉매가 냉동실에서 무슨 열을 흡수함으로써 온도를 강하시키는가?
1융해잠열
2용해열
3증발잠열
4승화잠열
정답 및 해설

냉동장치의 증발기에서 액체 냉매가 저온·저압 상태로 기화하면서 냉동실의 열을 빼앗아가는데, 이때 흡수하는 열이 증발잠열이며 이 잠열 흡수로 냉동실 온도가 내려간다.

문제 38
가스가 공급되는 시설 중 지하에 매설되는 강재배관에는 부식을 방지하기 위하여 전기적 부식방지조치를 한다. Mg-Anode를 이용하여 양극금속과 매설배관을 전선으로 연결하여 양극금속과 매설배관 사이의 전지작용에 의해 전기적 부식을 방지하는 방법은?
1직접배류법
2외부전원법
3선택배류법
4희생양극법
정답 및 해설

Mg 등 이온화 경향이 큰 양극금속을 매설배관에 전선으로 연결하면 양극금속이 배관보다 먼저 산화되어 배관 대신 희생됨으로써 부식을 막는데, 이를 희생양극법(유전양극법)이라 한다.

문제 39
지하매몰 배관에 있어서 배관의 부식에 영향을 주는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
1pH
2가스의 폭발성
3토양의 전기전도성
4배관주위의 지하전선
정답 및 해설

지하매설배관의 부식은 토양의 pH, 전기전도성(토양 비저항), 배관 주위 지하전선에 의한 누설전류 등 전기화학적 요인에 좌우되며, 가스의 폭발성은 배관 재질의 부식 진행과는 관계가 없다.

문제 40
도시가스 공급시설에 해당되지 않는 것은?
1본관
2가스계량기
3사용자 공급관
4일반도시가스사업자의 정압기
정답 및 해설

도시가스사업법상 공급시설은 가스를 제조소에서 수요자에게 이르게 하는 배관·설비인 본관·사용자 공급관·일반도시가스사업자의 정압기 등을 말하며, 가스계량기는 공급받은 가스량을 계량하는 사용시설(계량설비)로 분류되어 공급시설에 포함되지 않는다.

문제 41
흡수식 냉동설비에서 1일 냉동능력 1톤의 산정기준은?
1발생기를 가열하는 1시간의 입열량 3,320kcal
2발생기를 가열하는 1시간의 입열량 4,420kcal
3발생기를 가열하는 1시간의 입열량 5,540kcal
4발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal
정답 및 해설

흡수식 냉동설비의 1일 냉동능력 1톤은 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal를 기준으로 산정하도록 법령에 정해져 있다.
이는 원심식 압축기의 경우 압축기 원동기의 정격출력 1.2kW를 냉동능력 1톤으로 보는 것과 대비되는 흡수식 설비 고유의 산정 기준이다.

문제 42
고압가스 특정제조 시설에서 배관이 도로 밑 매설기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 2m 이상의 수평 거리를 유지한다.
2배관은 그 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.3m 이상의 거리를 유지한다.
3시가지 도로노면 밑에 매설할 때는 노면으로부터 배관의 외면까지의 깊이를 1.5m 이상으로 한다.
4포장되어 있는 차도에 매설하는 경우에는 그 포장부분의 노반 밑에 매설하고 배관의 외면과 노반의 최하부와의 거리는 0.5m 이상으로 한다.
정답 및 해설

특정제조시설의 배관을 도로 밑에 매설할 때는 배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m 이상의 수평거리를 유지해야 하므로, 이를 2m 이상이라고 한 설명이 틀리다.
다른 시설물과 0.3m 이상 이격, 시가지 도로 노면 밑 깊이 1.5m 이상, 포장차도 노반 최하부와 0.5m 이상 거리를 두는 나머지 기준은 실제 매설기준과 일치한다.

문제 43
시안화수소를 용기에 충전한 후 정치해 두어야 할 기준은?
16시간
212시간
320시간
424시간
정답 및 해설

시안화수소는 중합폭발 위험이 있는 불안정한 가스이므로, 용기에 충전한 후 순도(98% 이상) 및 안정 상태를 확인하기 위해 24시간 이상 정치하도록 규정되어 있다.

문제 44
LPG사용시설에서 충전질량이 500kg인 소형저장탱크를 2개 설치하고자 할 때 탱크 간 거리는 얼마 이상을 유지 하여야 하는가?
10.3m
20.5m
31m
42m
정답 및 해설

LPG 소형저장탱크는 저장능력 1,000kg 미만인 경우 탱크 상호 간 거리를 0.3m 이상 유지하도록 정하고 있으므로, 충전질량 500kg인 소형저장탱크 2기를 설치할 때도 0.3m 이상이면 된다.

문제 45
가스공급자가 수요자에게 액화석유가스를 공급할 때에는 체적판매방법으로 공급하여야 한다. 다음 중 중량판매 방법으로 공급할 수 있는 경우는?
11개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
23개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
36개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
412개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자
정답 및 해설

액화석유가스 공급은 체적판매가 원칙이지만, 6개월 이내의 기간 동안만 액화석유가스를 사용하는 자(옥외 행사 등 일시적 사용자)에 대해서는 예외적으로 중량판매 방법이 허용된다.

문제 46
수소의 품질 검사에 사용하는 시약으로 옳은 것은?
1동·암모니아 시약
2피로카롤 시약
3발연황산 시약
4브롬 시약
정답 및 해설

수소의 품질검사는 피로카롤(피로갈롤) 시약을 사용한 오르자트법 등으로 순도(98.5% 이상)를 확인한다.
참고로 동·암모니아 시약은 산소, 발연황산 시약과 브롬 시약은 아세틸렌의 품질검사에 사용된다.

문제 47
고압가스 특정제조시설에서 저장량 15톤인 액화산소 저장탱크의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?
1저장탱크 외면으로부터 인근 주택과의 안전거리는 9m 이상 유지하여야 한다.
2저장탱크 또는 배관에는 그 저장탱크 또는 배관을 보호하기 위하여 온도상승바이 등 필요한 조치를 하여야 한다.
3저장탱크는 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 2m 이상의 우회거리를 유지하여야 한다.
4저장탱크 주위에는 액상의 가스가 누출한 경우에 그 유출을 방지하기 위한 조치를 반드시 할 필요는 없다.
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설의 저장탱크는 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 8m 이상의 우회거리를 유지해야 하므로, 이를 2m 이상이라고 한 설명이 틀리다.
인근 주택과의 안전거리 9m 이상, 온도상승 방지조치, 액상 가스 유출 방지조치 등 나머지 항목은 실제 설치기준과 일치한다.

문제 48
수소의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1비중이 약 0.07 정도로서 공기보다 가볍다.
2열전도도가 아주 낮아 폭발하한계도 낮다.
3열에 대하여 불안정하여 해리가 잘 된다.
4산화제로 사용되며 용기의 색은 적색이다.
정답 및 해설

수소는 분자량이 2로 매우 작아 비중이 약 0.07(공기=1 기준)에 불과해 공기보다 가볍다.
수소는 오히려 열전도도가 매우 높은 기체이고 열적으로도 비교적 안정하여 쉽게 해리되지 않으며, 조연성이 아닌 가연성 가스로 용기 색은 주황색이므로 나머지 설명은 옳지 않다.

문제 49
액화석유가스 사용시설의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용기저장능력이 100kg 초과 시에는 용기보관실을 설치한다.
2저장설비를 용기로 하는 경우 저장능력은 500kg 이하로 한다.
3가스온수기를 목욕탕에 설치할 경우에는 배기가 용이하도록 배기통을 설치한다.
4사이폰 용기는 기화장치가 설치되어 있는 시설에서만 사용한다.
정답 및 해설

액화석유가스 사용시설 기준은 가스온수기목욕탕 등 환기가 잘 되지 않는 장소에 설치하지 않도록 규정한다. 밀폐·고습한 욕실은 불완전연소로 인한 일산화탄소 중독 위험이 크므로, 배기통만 달면 설치할 수 있다는 설명은 기준과 다르다.
용기저장능력 100kg 초과 시 용기보관실 설치, 용기를 저장설비로 하는 경우 저장능력 500kg 이하, 사이폰 용기는 기화장치가 설치된 시설에서만 사용이라는 나머지 기준은 규정과 일치한다.

문제 50
용접결함에 해당되지 않는 것은?
1언더컷(undercut)
2피트(pit)
3오버랩(overlap)
4비드(bead)
정답 및 해설

언더컷·피트·오버랩은 모두 대표적인 용접결함에 해당하지만, 비드(bead)는 용접봉(또는 와이어)이 녹아 모재에 융착되면서 형성되는 용착금속 자체의 정상적인 형상을 가리키는 용어이므로 결함이 아니다.

문제 51
공기 중에 누출되었을 때 바닥에 고이는 가스로만 나열된 것은?
1프로판, 에틸렌, 아세틸렌
2에틸렌, 천연가스, 염소
3염소 암모니아, 포스겐
4부탄, 염소, 포스겐
정답 및 해설

가스가 누출되었을 때 바닥에 고이려면 분자량이 공기(약 29)보다 커서 비중이 1보다 큰 가스여야 한다. 부탄(58)·염소(71)·포스겐(99)은 모두 공기보다 무거워 바닥에 체류하지만, 나머지 보기들은 에틸렌(28)·아세틸렌(26)·암모니아(17)·천연가스의 주성분인 메탄(16)처럼 공기보다 가벼운 가스가 섞여 있어 제외된다.

문제 52
고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1천장, 벽 및 바닥의 두께가 각각 30㎝ 이상인 철근콘크리트로 만든 실로서 방수처리가 된 것으로 한다.
2저장탱크실과 처리설비실은 각각 구분하여 설치하되 출입문은 공용으로 한다.
3저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60㎝ 이상으로 한다.
4저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
정답 및 해설

고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치할 때는 저장탱크실과 처리설비실을 각각 구분하여 설치하고 출입문도 각각 별도로 두어야 한다. 따라서 출입문을 공용으로 한다는 설명은 기준에 어긋나 틀린 내용이다.

문제 53
밸브가 돌출한 용기를 용기보관소에 보관하는 경우 넘어짐 등으로 인한 충격 및 밸브의 손상을 방지하기 위한 조치를 하지 않아도 되는 용기의 내용적의 기준은?
11L 미만
23L 미만
35L 미만
410L 미만
정답 및 해설

밸브가 돌출한 용기는 전도 시 밸브 손상을 막기 위해 캡이나 프로텍터 등의 보호조치를 하여야 하지만, 내용적 5L 미만인 소형 용기는 이러한 조치를 생략할 수 있도록 예외를 두고 있다.

문제 54
내용적 50L의 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충량은? (단, 프로판 충전정수는 2.35이다.)
121.3kg
247kg
3117.5kg
411.8kg
정답 및 해설

액화가스의 최대 충전량은 G=VCG=\dfrac{V}{C}로 구하며, 여기서 V는 용기 내용적(L), C는 충전정수이다. G=502.3521.3 kgG=\dfrac{50}{2.35}\approx 21.3\ \mathrm{kg}이므로 최대 충전량은 21.3kg이다.

문제 55
고압가스 배관을 보호하기 위하여 배관과의 수평거리 얼마 이내에서는 파일박기 작업을 하지 아니하여야 하는가?
10.1m
20.3m
30.5m
41m
정답 및 해설

고압가스 배관 주변에서 굴착 등으로 배관이 손상되는 것을 막기 위해 배관과의 수평거리 0.3m 이내에서는 파일박기 및 빼기 작업을 하지 못하도록 규정하고 있다.

문제 56
고압가스 충전 등에 대한 기준으로 틀린 것은?
1산소충전작업 시 밀폐형의 수전해조에는 액면계와 자동 급수장치를 설치한다.
2습식아세틸렌 발생기의 표면은 70℃ 이하의 온도로 유지한다.
3산화에틸렌의 저장탱크에는 45℃에서 그 내부가스의 압력이 0.4MPa 이상이 되도록 탄산가스를 충전한다.
4시안화수소를 충전한 용기는 충전한 후 90일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전한다.
정답 및 해설

시안화수소는 중합폭발 위험이 있어 순도를 유지하고 안정제를 첨가해야 하며, 충전한 용기는 60일이 경과하기 전에 다른 용기로 옮겨 충전하도록 정하고 있다. 문제의 보기는 이를 90일로 제시하고 있어 기준과 달라 틀린 설명이다.

문제 57
액화가스의 저장탱크 설계 시 저장능력에 따른 내용적 계산식으로 적합한 것은? (단, V : 용적(m3), W : 저장능력(톤), d : 상용온도에서 액화 가스의 비중)
1V = W/0.9d
2V = W/0.85d
3V = W/0.8d
4V = W/0.6d
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력 산정식은 저장능력(W)=0.9×비중(d)×내용적(V) 형태이며, 여기서 0.9는 액체 팽창에 대비한 안전공간을 남기기 위한 안전율이다. 이를 내용적 V에 대해 정리하면 V=W0.9dV=\dfrac{W}{0.9d}가 되어 V = W/0.9d가 옳은 식이다.

문제 58
고압가스 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1충전용기와 휘발유는 동일 차량에 적재하여 운반하지 못한다.
2산소탱크의 내용적은 1만 6천L 를 초과하지 않아야 한다.
3액화 염소탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 한다.
4가연성가스와 산소를 동일차량에 적재하여 운반하는 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여 운반하는 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여야 한다.
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할 때 산소 및 가연성가스 탱크의 내용적은 1만 8천L를 초과할 수 없고, 독성가스 탱크는 1만 2천L를 초과할 수 없다. 따라서 산소탱크를 1만 6천L로 제시한 설명이 기준과 다르며, 독성가스인 액화 염소탱크의 1만 2천L는 옳게 서술되어 있다.

문제 59
염소 누출에 대비하여 보유하여야 하는 제독제가 아닌 것은?
1가성소다 수용액
2탄산소다 수용액
3암모니아수
4소석회
정답 및 해설

염소는 독성·부식성 가스로 누출 시 가성소다 수용액·탄산소다 수용액·소석회 등 알칼리성 제독제로 중화하여 처리한다. 반면 암모니아수는 염소와 반응하여 자극성 물질을 생성할 수 있어 염소의 제독제로 사용하지 않는다.

문제 60
고압가스안전관리법에서 주택은 제 몇 종 보호시설로 분류되는가?
1제0종
2제1종
3제2종
4제3종
정답 및 해설

고압가스안전관리법령상 보호시설은 다수인이 수용되는 학교·병원·공연장 등을 제1종, 그 외 주택 등을 제2종 보호시설로 분류한다. 따라서 주택은 제2종 보호시설에 해당한다.

문제 61
접촉연소식 가스검지기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가연성가스는 검지대상이 되므로 특정한 성분만을 검지할 수 없다.
2측정가스의 반응열을 이용하므로 가스는 일정농도 이상이 필요하다.
3완전연소가 일어나도록 순수한 산소를 공급해준다.
4연소반응에 따른 필라멘트의 전기저항 증가를 검출한다.
정답 및 해설

접촉연소식 가스검지기는 백금 필라멘트에 가연성가스를 접촉·연소시켜 발생하는 저항 변화(온도 상승)를 검출하는 방식이다.
이때 연소에 필요한 산소는 주위 공기 중의 산소를 그대로 이용하며 별도로 순수 산소를 공급하지 않으므로, 완전연소가 일어나도록 순수한 산소를 공급해준다는 설명은 틀린 내용이다.

문제 62
“계기로 같은 시료를 여러 번 측정하여도 측정값이 일정 하지 않다.” 여기에서 이 일치하지 않는 것이 작은 정도를 무엇이라고 하는가?
1정밀도(精密度)
2정도(程度)
3정확도(正確度)
4감도(感度)
정답 및 해설

정밀도(精密度)는 동일 시료를 반복 측정했을 때 측정값들이 서로 얼마나 일치하는지를 나타내는 척도로, 측정값의 산포(불일치)가 작을수록 정밀도가 높다고 표현한다.
정확도는 참값과의 일치 정도, 감도는 측정량 변화에 대한 지시량 변화 비율을 뜻하므로 이 설명과는 구분된다.

문제 63
날개에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 운동량과 회전량의 변화로 가스흐름을 측정하는 것으로 측정 범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는?
1막식 유량계
2터빈 유량계
3Roots 유량계
4Vortex 유량계
정답 및 해설

터빈 유량계는 유체가 날개(임펠러)에 부딪혀 회전체를 회전시키고, 그 회전량 변화로부터 유량을 구하는 방식이다.
유체 흐름을 막는 구조상 저항이 적어 측정범위가 넓고 압력손실이 적은 것이 특징이다.

문제 64
기체크로마토그래피에서 시료성분의 통과속도를 느리게 하여 성분을 분리시키는 부분은?
1고정상
2이동상
3검출기
4분리관
정답 및 해설

기체크로마토그래피의 고정상은 분리관 내부를 채우는 충전물로, 시료 각 성분과의 친화력(흡착·용해도) 차이에 따라 성분별 이동속도를 서로 다르게 지연시켜 분리를 일으킨다.
이동상(캐리어가스)은 시료를 단순히 운반하는 역할만 하므로 성분 분리 지연과는 직접 관련이 없다.

문제 65
가스 유량 측정기구가 아닌 것은?
1막식미터
2토크미터
3델타식미터
4회전자식미터
정답 및 해설

막식미터·델타식미터·회전자식미터는 모두 가스 유량을 계측하는 기구인 반면, 토크미터는 회전축에 걸리는 회전력(토크)을 측정하는 기구로 가스 유량 측정과는 관계가 없다.

문제 66
피토관을 사용하여 유량을 구할 때의 식으로 옳은 것은? (단, Q : 유량, A : 관의 단면적, C : 유량계수, Pt : 전압, Ps : 정압, r : 유체의 비중량)
1Q=AC(PtPs)2g/rQ = AC(P_t - P_s)\sqrt{2g/r}
2Q=AC2g(PtPs)/rQ = AC\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}
3Q=2gAC(PtPs)/rQ = \sqrt{2gAC(P_t - P_s)/r}
4Q=(PtPs)2g/ACrQ = (P_t - P_s)\sqrt{2g/ACr}
정답 및 해설

피토관은 전압(Pt)정압(Ps)의 차이로부터 유속을 구하는 계측기로, 유속은 v=C2g(PtPs)/rv = C\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}로 나타난다.
유량은 단면적과 유속의 곱이므로 Q=Av=AC2g(PtPs)/rQ = Av = AC\sqrt{2g(P_t - P_s)/r}가 된다.

문제 67
도시가스로 사용하는 NG의 누출을 검지하기 위하여 검기지는 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

천연가스(NG, 도시가스)는 공기보다 가벼워 누출 시 위쪽으로 확산·체류하므로, 검지기는 가스가 모이기 쉬운 천장 부근에 설치해야 한다.
이에 따라 검지기 하단이 천장면 아래쪽 0.3m 이내에 위치하도록 정하고 있다.

문제 68
막식 가스미터에서 이물질로 인한 불량이 생기는 원인으로 가장 옳지 않은 것은?
1연동기구가 변형된 경우
2계량기의 유리가 파손된 경우
3크랭크축에 이물질이 들어가 회전부에 윤활유가 없어진 경우
4밸브와 시트 사이에 점성물질이 부착된 경우
정답 및 해설

막식 가스미터의 계량기 유리 파손은 외부 충격 등에 의한 물리적 손상이지 이물질 유입에 의한 불량이 아니다.
크랭크축·연동기구·밸브와 시트 사이에 이물질이 끼어 회전이나 개폐가 방해받는 나머지 보기들과는 발생 원인이 다르므로 이물질로 인한 불량 원인으로 가장 옳지 않다.

문제 69
어떤 분리관에서 얻은 벤젠의 가스크로마토그램을 분석 하였더니 시료 도입점으로부터 피크최고점까지의 길이가 85.4mm, 봉우리의 폭이 9.6mm 이었다. 이론단수는?
1835
2935
31046
41266
정답 및 해설

이론단수는 N=16(tRW)2N = 16\left(\dfrac{t_R}{W}\right)^2으로 구하며, 여기서 tRt_R은 시료 도입점부터 피크최고점까지의 거리, WW는 봉우리의 폭이다.
주어진 tR=85.4 mmt_R = 85.4\ \mathrm{mm}, W=9.6 mmW = 9.6\ \mathrm{mm}를 대입하면 N=16×(85.4/9.6)216×79.141266N = 16 \times (85.4/9.6)^2 \approx 16 \times 79.14 \approx 1266으로 계산된다.

문제 70
방사고온계에 적용되는 이론은?
1필터 효과
2제백효과
3윈-프랑크 법칙
4스테판-볼쯔만 법칙
정답 및 해설

방사고온계는 물체가 방출하는 전체 파장 대역의 복사에너지(전방사 에너지)가 절대온도의 4제곱에 비례한다는 스테판-볼쯔만 법칙을 이용하여 비접촉으로 고온을 측정하는 온도계이다.

문제 71
정확한 계량이 가능하여 기준기로 주로 이용되는 것은?
1막식 가스미터
2습식 가스미터
3회전자식 가스미터
4벤투리식 가스미터
정답 및 해설

습식 가스미터는 원통 내 액체(물)에 회전자를 담가 가스 유량을 측정하는 구조로 계량 정확도가 가장 높아 다른 가스미터를 교정하는 기준기로 주로 쓰인다.
막식·회전자식·벤투리식은 실용 계량기 또는 유속식 유량계로서 정도가 상대적으로 낮아 기준기로는 부적합하다.

문제 72
계통적오차(systematic error)에 해당되지 않는 것은?
1계기오차
2환경오차
3이론오차
4우연오차
정답 및 해설

계통적오차는 발생 원인이 명확하여 보정이 가능한 오차로 계기오차·환경오차·이론오차가 이에 속한다.
반면 우연오차(random error)는 원인을 특정할 수 없이 우발적으로 발생해 확률적으로만 다룰 수 있으므로 계통적오차에 해당하지 않는다.

문제 73
부르동관 압력계의 특징으로 옳지 않은 것은?
1정도가 매우 높다.
2넓은 범위의 압력을 측정할 수 있다.
3구조가 간단하고 제작비가 저렴하다.
4측정 시 외부로부터 에너지를 필요로 하지 않는다.
정답 및 해설

부르동관 압력계는 구조가 간단하고 제작비가 저렴하며 외부 동력 없이도 넓은 범위의 압력을 측정할 수 있는 탄성식 압력계이다.
다만 탄성체의 히스테리시스 등으로 인해 정도(정밀도)는 그다지 높지 않은 편이므로 "정도가 매우 높다"는 특징으로 볼 수 없다.

문제 74
계측시간이 짧은 에너지의 흐름을 무엇이라 하는가?
1외란
2시정수
3펄스
4응답
정답 및 해설

계측시간이 매우 짧게 순간적으로 흐르는 에너지(신호)를 펄스(pulse)라 한다.
외란은 제어계를 교란하는 외부 입력, 시정수는 응답의 시간적 특성, 응답은 입력 변화에 대한 계의 출력 변화를 의미하므로 서로 구분된다.

문제 75
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산연지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스노출 검지에 묽은황산을 사용한다.
정답 및 해설

염소 누출 검지는 아이오딘화칼륨(KI) 전분지를 쓰며, 염소가 아이오딘화 이온을 산화시켜 유리된 아이오딘이 전분과 반응해 청색(청갈색)으로 변한다. 묽은황산은 염소와 이런 발색 반응을 하지 않아 검지시험지로 쓰이지 않으므로 이 설명이 틀렸다.
나머지는 아세틸렌-염화제1구리착염지(적색), 황화수소-초산연지(흑색), 일산화탄소-염화파라듐지(흑색)로 모두 옳은 검지법이다.

문제 76
MKS 단위에서 다음 중 중력환산 인자의 차원은?
1kg·m/sec2·kgf
2kgf·m/sec2·kg
3kgf·m2/sec·kg
4kg·m2/sec·kgf
정답 및 해설

중력환산인자 gcg_c는 힘의 단위(kgf)와 질량의 단위(kg)가 함께 쓰이는 공학단위계(MKS)에서 뉴턴의 운동법칙 F=magcF = \dfrac{m a}{g_c}를 성립시키기 위한 비례상수이다.
즉 질량(kg)과 가속도(m/sec²)의 곱을 힘(kgf)으로 나눈 형태이므로 그 차원은 kg·m/(sec²·kgf)이다.

문제 77
길이 2.19㎜인 물체를 마이크로미터로 측정하였더니 2.10㎜이었다. 오차율은 몇 %인가?
1+4.1%
2-4.1%
3+4.3%
4-4.3%
정답 및 해설

오차 = 측정값 - 참값 = 2.102.19=0.09 mm2.10 - 2.19 = -0.09\ \mathrm{mm}이다.
오차율은 0.092.19×1004.1%\dfrac{-0.09}{2.19}\times 100 \approx -4.1\%로, 측정값이 참값보다 작으므로 음(-)의 오차율 -4.1%가 된다.

문제 78
루츠(roots) 가스미터의 특징이 아닌 것은?
1설치공간이 적다.
2여과기 설치를 필요로 한다.
3설치 후 유지관리가 필요하다.
4소유량에서도 작동이 원활하다.
정답 및 해설

루츠미터는 두 개의 회전자(임펠러)가 맞물려 회전하며 유량을 적산하는 용적식 가스미터로, 대유량 측정에 적합하고 설치공간이 작으며 이물질 유입을 막기 위한 여과기 설치와 정기적인 유지관리가 필요하다.
다만 회전자 미끄럼 등의 영향으로 소유량(저유량)에서는 계량 정밀도가 떨어져 작동이 원활하지 않으므로 이는 루츠미터의 특징이 아니다.

문제 79
속도계수가 C이고 수면의 높이가 h인 오리피스에서 유출하는 물의 속도수두는 얼마인가?
1h·C
2h/C
3h·C2
4h/C2
정답 및 해설

오리피스에서의 유출속도는 v=C2ghv = C\sqrt{2gh}로 표현된다.
이때 속도수두는 v22g=C22gh2g=C2h\dfrac{v^2}{2g} = \dfrac{C^2 \cdot 2gh}{2g} = C^2 h가 되므로 속도수두는 h·C²이다.

문제 80
다음 중 분리분석법에 해당하는 것은?
1광흡수분석법
2전기분석법
3Polarography
4Chromatography
정답 및 해설

분리분석법은 혼합 성분을 물리·화학적 차이를 이용해 분리한 후 정성·정량하는 방법으로 Chromatography(크로마토그래피)가 이에 해당한다.
광흡수분석법·전기분석법·Polarography는 분리 과정 없이 시료 자체의 물리·화학적 성질을 직접 측정하는 방법이다.