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[가스산업기사 필기] 15년 1회차
가스산업기사 필기 기출문제

15년 1회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

15년 1회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
공기압축기의 흡입구로 빨려 들어간 가연성 증기가 압축되어 그 결과로 큰 재해가 발생하였다. 이 경우 가연성 증기에 작용한 기계적인 발화원으로 볼 수 있는 것은?
1충격
2마찰
3단열압축
4정전기
정답 및 해설

공기압축기의 흡입구로 들어온 가연성 증기가 빠르게 압축되면 외부와 열을 주고받을 시간이 없어 단열압축에 의해 내부 온도가 급격히 상승한다.
이 압축열이 증기의 발화점을 넘으면 별도의 점화원 없이도 자연발화가 일어날 수 있어, 압축기에서 대표적인 기계적 발화원으로 지목된다.
충격·마찰·정전기는 이 상황(기체의 압축 과정)에서 직접 작용하는 발화원이 아니다.

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

연소속도(화염전파속도)는 관의 단면적·관(염공)의 지름·내염표면적 같은 화염의 형상·전열 조건에 따라 달라진다.
염의 높이는 연소속도와 가스 유량에 의해 결과적으로 정해지는 값일 뿐, 그 자체가 연소속도를 변화시키는 요인은 아니다.

문제 3
고체연료에 있어 탄화도가 클수록 발생하는 성질은?
1휘발분이 증가한다.
2매연발생이 많아진다.
3연소속도가 증가한다.
4고정탄소가 많아져 발열량이 커진다.
정답 및 해설

고체연료의 탄화도가 클수록 휘발분 비율은 줄고 고정탄소 비율이 늘어나며, 고정탄소는 연소 시 열을 많이 내므로 연료의 발열량이 커진다.
반대로 휘발분 증가·매연발생 증가·연소속도 증가는 탄화도가 낮은 연료(갈탄 등)에서 나타나는 특징이다.

문제 4
폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1폭발한계란 폭발이 일어나는데 필요한 농도의 한계를 의미한다.
2온도가 낮을 때는 폭발 시의 방열속도가 느려지므로 연소범위는 넓어진다.
3폭발시의 압력을 상승시키면 반응속도는 증가한다.
4불활성기체를 공기와 혼합하면 폭발범위는 좁아진다.
정답 및 해설

연소범위(폭발범위)는 온도가 높을수록 넓어지고 낮을수록 좁아진다.
온도가 오르면 분자의 활성화가 촉진되어 발열속도(반응속도)가 커지고 이것이 방열속도(열손실)를 상회해 희박·과농 쪽에서도 화염이 유지되므로 범위가 넓어지는 것이며, 반대로 온도가 낮으면 반응이 둔해져 범위가 좁아진다.
따라서 "온도가 낮을 때 방열속도가 느려져 연소범위가 넓어진다"는 설명은 사실과 반대이다.
압력 상승 시 반응속도 증가, 불활성기체 혼입 시 폭발범위 축소는 모두 옳은 내용이다.

문제 5

다음 보기는 가스의 폭발에 관한 설명이다. 옳은 내용으로만 짝지어 진 것은?

  • ㉮ 안전간격이 큰 것 일수록 위험하다.
  • ㉯ 폭발 범위가 넓은 것은 위험하다.
  • ㉰ 가스압력이 커지면 통상 폭발 범위는 넓어진다.
  • ㉱ 연소속도가 크면 안전하다.
  • ㉲ 가스비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 위험이 있다.
1㉰, ㉱, ㉲
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉰, ㉲
정답 및 해설

옳은 것은 폭발범위가 넓으면 위험, 압력이 커지면 폭발범위가 넓어짐, 비중이 크면 낮은 곳에 체류 세 가지다.

  • 폭발 범위가 넓은 것은 위험하다 — 연소 가능한 농도 구간이 넓을수록 발화 조건을 만날 확률이 커진다.
  • 가스압력이 커지면 통상 폭발 범위는 넓어진다 — 압력 상승은 주로 폭발상한계를 끌어올려 범위를 확대한다.
  • 가스비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 위험이 있다 — 공기보다 무거운 가스는 바닥·피트에 고여 폭발성 혼합기를 만든다.

나머지 둘은 방향이 반대다. 안전간격은 작을수록 위험해서 화염일주한계가 좁은 가스일수록 폭발등급이 높고, 연소속도는 클수록 위험해 폭굉으로 이어지기 쉽다.

문제 6
메탄 50v%, 에탄 25v%, 프로판 25v%가 섞여 있는 혼합기체의 공기 중에서의 연소하한계(v%)는 얼마인가?(단, 메탄, 에탄, 프로판의 연소하한계는 각각 5v%, 3v%, 2.1v%이다.)
12.3
23.3
34.3
45.3
정답 및 해설

여러 가연성분 혼합가스의 연소하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙으로 구한다.
1L=y1L1+y2L2+y3L3=0.55+0.253+0.252.1\dfrac{1}{L}=\dfrac{y_1}{L_1}+\dfrac{y_2}{L_2}+\dfrac{y_3}{L_3}=\dfrac{0.5}{5}+\dfrac{0.25}{3}+\dfrac{0.25}{2.1}
계산하면 1L0.1+0.0833+0.1190=0.3024\dfrac{1}{L}\approx 0.1+0.0833+0.1190=0.3024, 따라서 L=10.30243.3v%L=\dfrac{1}{0.3024}\approx 3.3\,\mathrm{v\%}이다.

문제 7
활성화에너지가 클수록 연소반응속도는 어떻게 되는가?
1빨라진다
2활성화 에너지와 연소반응속도는 관계가 없다.
3느려진다.
4빨라지다가 점차 느려진다.
정답 및 해설

아레니우스(Arrhenius) 식에서 반응속도는 k=AeEa/RTk=Ae^{-E_a/RT}활성화에너지 EaE_a가 클수록 지수항이 작아져 반응속도상수가 감소한다.
즉 활성화에너지가 클수록 반응이 일어나기 위해 넘어야 할 에너지 장벽이 높아지므로 연소반응속도는 느려진다.

문제 8
액체연료의 연소에 있어서 1차 공기란?
1착화에 필요한 공기
2연료의 무화에 필요한 공기
3연소에 필요한 계산상 공기
4화격자 아래쪽에서 공급되어 주로 연소에 관여하는 공기
정답 및 해설

액체연료 연소에서 1차공기는 버너에서 연료를 미세한 액적으로 만드는 무화(霧化)에 사용되는 공기를 말한다.
이후 공급되는 2차공기가 실제 완전연소에 필요한 나머지 공기를 담당하므로, 1차공기는 연소 자체보다 무화 기능에 초점이 있다.

문제 9
열역학법칙 중 '어떤 계의 온도를 절대온도 0K까지 내릴 수 없다'에 해당하는 것은?
1열역학 제0법칙
2열역학 제1법칙
3열역학 제2법칙
4열역학 제3법칙
정답 및 해설

"어떤 계의 온도를 절대온도 0K까지 내릴 수 없다"는 것은 열역학 제3법칙(네른스트 정리)의 내용이다.
제0법칙은 열평형, 제1법칙은 에너지 보존, 제2법칙은 엔트로피 증가·비가역성을 다루는 것과 구분된다.

문제 10
이산화탄소 40v%, 질소 40v%, 산소 20v%로 이루어진 혼합기체의 평균분자량은 약 얼마인가?
117
225
335
442
정답 및 해설

혼합기체의 평균분자량은 각 성분 분자량에 부피분율(=몰분율)을 곱해 합산한다.
M=0.4×44+0.4×28+0.2×32=17.6+11.2+6.4=35.2M=0.4\times44+0.4\times28+0.2\times32=17.6+11.2+6.4=35.2, 즉 약 35이다.

문제 11
정상운전 중에 가연성가스의 점화원이 될 전기불꽃, 아크 등의 발생을 방지하기 위하여 기계적, 전기적 구조상 또 온도상승에 대해서 안전도를 정가시킨 방폭구조는?
1내압방폭구조
2압력방폭구조
3안전증방폭구조
4본질안전방폭구조
정답 및 해설

안전증방폭구조는 정상운전 중에 전기불꽃·아크 등 점화원이 될 부분이 발생하지 않도록, 기계적·전기적 구조상 및 온도상승에 대해 안전도를 증가시킨 구조이다. 내압방폭구조는 폭발이 발생해도 용기가 압력을 견디며 화염이 외부로 전파되지 않도록 하는 구조이고, 본질안전방폭구조는 점화에 필요한 에너지 이하로 전기회로 자체를 제한하는 구조라는 점에서 차이가 있다.

문제 12
시안화수소의 위험도(H)는, 약 얼마인가?
15.8
28.8
311.8
414.8
정답 및 해설

가스의 위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L}로 정의되며, U는 폭발상한, L은 폭발하한이다. 시안화수소의 연소범위는 약 6~41%이므로 H=41665.8H=\dfrac{41-6}{6}\approx5.8이 된다.

문제 13
이상연소 현상인 리프팅(Lifting)의 원인이 아닌 것은?
1버너 내의 압력이 높아져 가스가 과다 유출할 경우
2가스압이 이상 저하한다든지 노즐과 콕크 등이 막혀 가스량이 극히 적게 될 경우
3공기 및 가스의 양이 많아져 분출량이 증가한 경우
4버너가 낡고 염공이 막혀 염공의 유효면적이 작아져 버너 내압이 높게 되어 분출속도가 빠르게 되는 경우
정답 및 해설

리프팅(선화)은 가스의 분출속도가 연소속도보다 커서 불꽃이 염공에서 떠오르는 현상으로, 버너 내압 상승에 따른 과다 유출, 공기·가스량 증가, 염공 막힘으로 인한 유효면적 감소와 분출속도 증가 등이 원인이 된다. 반면 가스압 저하나 노즐·콕크 막힘으로 가스량이 극히 적어지는 경우는 분출속도가 오히려 느려져 불꽃이 버너 쪽으로 파고드는 역화의 원인이지 리프팅의 원인이 아니다.

문제 14
내용적 5m3의 탱크에 압력 6㎏/cm2, 건성도 0.98의 습윤 포화증기를 몇 kg 충전할 수 있는가? (단, 이 압력에서의 건성포화증기의 비용적은 0.278m3/㎏이다.)
13.67
211.01
314.68
418.35
정답 및 해설

습증기의 비체적은 건도 x와 건포화증기 비체적 vgv_g를 이용해 v=xvg=0.98×0.278=0.2724 m3/kgv=x\,v_g=0.98\times0.278=0.2724\ \mathrm{m^3/kg}로 구한다. 충전 질량은 m=Vv=50.272418.35 kgm=\dfrac{V}{v}=\dfrac{5}{0.2724}\approx18.35\ \mathrm{kg}이다.

문제 15
상온, 표준대기압 하에서 어떤 혼합기체의 각 성분에 대한 부피가 각각 CO2 20%, N2 20%, O2 40%, Ar 20%이면 이 혼합기체 중 CO2 분압은 약 몇 ㎜Hg인가?
1152
2252
3352
4452
정답 및 해설

혼합기체의 분압은 전압에 각 성분의 부피분율을 곱하여 구하며, 표준대기압은 760 mmHg760\ \mathrm{mmHg}이다. 따라서 PCO2=760×0.20=152 mmHgP_{CO_2}=760\times0.20=152\ \mathrm{mmHg}이다.

문제 16
연료 1㎏을 완전 연소시키는데 소요되는 건공기의 질량은 0.232㎏=O0/A0으로 나타낼 수 있다. 이때 A0가 의미하는 것은?
1이론산소량
2이론공기량
3실제산소량
4실제공기량
정답 및 해설

연료 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량을 O0O_0, 이론공기량을 A0A_0라 하면 공기 중 산소의 질량비가 약 23.2%이므로 O0/A0=0.232O_0/A_0=0.232, 즉 A0=O0/0.232A_0=O_0/0.232의 관계가 성립한다. 따라서 식에서 A0A_0이론공기량을 의미한다.

문제 17
기체의 압력이 클수록 액체 용매에 잘 용해된다는 것을 설명한 법칙은?
1아보가드로
2게이뤼삭
3보일
4헨리
정답 및 해설

일정 온도에서 기체의 압력이 클수록 액체 용매에 대한 용해도가 압력에 비례해 커진다는 것은 헨리의 법칙이다. 이 법칙은 용해도가 비교적 작은 기체(수소·산소·질소 등)에 잘 적용되며, 암모니아처럼 용해도가 큰 기체에는 잘 맞지 않는다.

문제 18
이상기체에서 정적비열(CV) 정압비열(CP)과의 관계로 옳은 것은?
1CP - CV = R
2CP+CV = R
3CP+CV = 2R
4CP - CV = 2R
정답 및 해설

이상기체의 정압비열과 정적비열 사이에는 CPCV=RC_P-C_V=R의 관계(마이어의 관계식)가 성립하며, 여기서 R은 기체상수이다.

문제 19
액체연료의 연소형태 중 램프등과 같이 연료를 심지로 빨아올려 심지의 표면에서 연소시키는 것은?
1액면연소
2증발연소
3분무연소
4등심연소
정답 및 해설

등심연소는 램프의 심지처럼 심지가 모세관 현상으로 연료를 빨아올려 심지 표면에서 증발한 가연성 증기가 연소하는 형태이다. 액면연소는 액체 표면에서, 증발연소는 액적이 증발하며 연소하고, 분무연소는 액체를 미세하게 분사하여 연소시키는 형태로 등심연소와 구분된다.

문제 20
다음 중 강제점화가 아닌 것은?
1가전(加電)점화
2열면점화(Hot Surface Ignition)
3화염점화
4자기점화(Self Ignition, Auto Ignition)
정답 및 해설

강제점화는 외부에서 점화원을 가해 점화시키는 방식으로 가전점화, 열면점화, 화염점화 등이 이에 해당한다. 반면 자기점화(자연발화)는 외부 점화원 없이 물질 자체에 축적된 열이나 산화열 등으로 발화점에 도달해 스스로 점화되는 현상이므로 강제점화가 아니다.

문제 21
비중이 1.5인 프로판이 입상 30m일 경우의 압력손실은 약 몇 Pa인가?
1130
2190
3256
4450
정답 및 해설

입상배관에서 가스비중과 공기의 밀도차로 인한 압력손실은 H=1.293(S1)hH = 1.293(S-1)h [mmH₂O] (S: 가스비중, h: 입상높이[m])로 구한다.
대입하면 H=1.293×(1.51)×3019.4 mmH2OH = 1.293 \times (1.5-1) \times 30 ≈ 19.4\ \mathrm{mmH_2O}이고, 1mmH₂O ≈ 9.8Pa이므로 19.4×9.8190 Pa19.4 \times 9.8 ≈ 190\ \mathrm{Pa}이다.

문제 22
고압원통형 저장탱크의 지지방법 중 횡형탱크의 지지 방법으로 널리 이용되는 것은?
1새들형(Saddle형)
2지주형(Leg형)
3스커트형(Skirt형)
4평판형(Flat Plate형)
정답 및 해설

횡형(수평원통형) 저장탱크는 몸체를 양쪽에서 받쳐 지지하는 새들형(Saddle형) 지지대를 널리 사용한다. 지주형(Leg형)은 소형 구형탱크, 스커트형(Skirt형)은 세로형(수직) 원통탱크나 구형탱크의 지지에 쓰인다.

문제 23
정압기의 기본구조 중 2차 압력을 감지하여 그 2차 압력의 변동을 메인밸브로 전하는 부분은?
1다이어프램
2조정밸브
3슬리브
4웨이트
정답 및 해설

정압기(거버너)에서 2차측(출구) 압력의 변동을 감지해 이를 메인밸브 개도 조절로 전달하는 부분은 다이어프램이다. 다이어프램이 2차 압력 변화에 따라 움직이면 스프링·연결축을 통해 메인밸브가 열리거나 닫혀 2차 압력을 일정하게 유지한다.

문제 24
1단감압식준저압조정기의 입구압력과 조정압력으로 맞는 것은?
1입구압력 : 0.07~1.56MPa, 조정압력 : 2.3~3.3kPa
2입구압력 : 0.07~1.56MPa, 조정압력 : 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%
3입구압력 : 0.1~1.56MPa, 조정압력 : 2.3~3.3kPa
4입구압력 : 0.1~1.56MPa, 조정압력 : 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%
정답 및 해설

1단감압식 준저압조정기는 입구압력 0.1~1.56MPa, 조정압력 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%로 규정된다. 입구압력 하한이 0.07MPa이고 조정압력이 2.3~3.3kPa로 고정된 값은 1단감압식 저압조정기의 기준이므로 구분해야 한다.

문제 25
단면적이 300mm2인 봉을 매달고 600㎏의 추를 그 자유단에 달았더니 재료의 허용인장응력에 도달하였다. 이봉의 인장강도가 400㎏/cm2이라면 안전율은 얼마인가?
11
22
33
44
정답 및 해설

단면적 300mm²=3cm², 하중 600kg이므로 허용(작용)응력은 σ=600 kgf3 cm2=200 kgf/cm2\sigma = \dfrac{600\ \mathrm{kgf}}{3\ \mathrm{cm^2}} = 200\ \mathrm{kgf/cm^2}이다. 안전율은 인장강도를 허용응력으로 나눈 값이므로 400200=2\dfrac{400}{200} = 2이다.

문제 26
가연성 고압가스 저장탱크 외부에는 은백색 도료를 바르고 주위에서 보기 쉽도록 가스 명칭을 표시한다. 가스 명칭 표시의 색상은?
1검정색
2녹색
3적색
4황색
정답 및 해설

가연성 고압가스 저장탱크는 외면에 은백색 도료를 칠하고, 그 가스의 명칭을 알아보기 쉽도록 적색 문자로 표시한다.

문제 27
고압가스설비에 대한 설명으로 옳은 것은?
1고압가스 저장탱크에는 환형 유리관 액면계를 설치한다.
2고압가스 설비에 장치하는 압력계의 최고 눈금은 상용압력의 1.1배 이상 2배 이하 이어야 한다.
3저장능력이 1000톤 이상인 액화산소 저장탱크의 주위에는 유출을 방지하는 조치를 한다.
4소형저장탱크 및 충전용기는 항상 50℃ 이하를 유지한다.
정답 및 해설

저장능력 1000톤 이상인 액화산소 저장탱크의 주위에는 액체가 누출되었을 때 확산을 막는 방류둑 등 유출방지조치를 하여야 한다. 압력계 최고눈금은 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하이어야 하고, 소형저장탱크·충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지해야 하므로 각각 1.1배·50℃로 서술한 보기는 틀리다.

문제 28
전용보일러실에 반드시 설치해야 하는 보일러는?
1밀폐식 보일러
2반밀폐식 보일러
3가스보일러를 옥외에 설치하는 경우
4전용 급기구 통을 부착시키는 구조로 검사에 합격한 강제 배기식 보일러
정답 및 해설

도시가스·LPG 보일러 설치기준상 반밀폐식 보일러는 연소용 공기를 실내에서 취하고 배기가스만 옥외로 내보내므로 반드시 전용보일러실에 설치해야 한다. 밀폐식은 급·배기를 모두 옥외에서 하고, 옥외설치형은 실외에 놓이므로 전용보일러실이 요구되지 않는다.

문제 29
탱크로리에서 저장 탱크로 LP 가스 이송 시 잔가스 회수가 가능한 이송법은?
1차압에 의한 방법
2액송펌프 이용법
3압축기 이용법
4압축가스 용기 이용법
정답 및 해설

탱크로리에서 저장탱크로 LP가스를 옮길 때 저장탱크 기상부의 가스를 압축기로 흡입해 탱크로리로 재주입하는 압축기 이용법은 탱크로리에 남은 잔가스까지 회수할 수 있어 이송효율이 높다. 차압에 의한 방법이나 액송펌프 이용법은 액만 이송할 뿐 잔가스 회수는 되지 않는다.

문제 30
3톤 미만의 LP가스 소형저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1동일 장소에 설치하는 소형저장탱크의 수는 6기 이하로 한다.
2화기와의 우회거리는 3m 이상을 유지한다.
3지상 설치식으로 한다.
4건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
정답 및 해설

3톤 미만 소형저장탱크는 동일 장소에 6기 이하로 설치하고, 지상 설치식으로 하며, 건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에는 설치하지 않는다. 다만 화기와의 우회거리는 3m가 아니라 5m 이상을 유지해야 하므로 이 설명이 틀리다.

문제 31
원심펌프의 유량 1m3/min, 전양정 50m, 효율이 80%일 때, 회전수율 10% 증가시키려면 동력은 몇 배가 필요한가?
11.22
21.33
31.51
41.73
정답 및 해설

원심펌프의 상사법칙(친화법칙)에 따르면 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다(P2/P1=(N2/N1)3P_2/P_1=(N_2/N_1)^3). 회전수를 10% 증가시키면 (1.1)3=1.331(1.1)^3=1.331이므로 소요 동력은 약 1.33배가 된다.

문제 32
다음 중 정특성, 동특성이 양호하며 중압용으로 주로 사용되는 정압기는?
1Fisher식
2KRF식
3Reynolds식
4ARF식
정답 및 해설

정압기(governor) 중 Fisher식로딩(loading)형 구조로 정특성·동특성이 모두 양호하고 비교적 콤팩트하여 중압용으로 널리 쓰인다. 반면 Reynolds식언로딩(unloading)형으로 정특성은 우수하나 안정성(동특성)이 떨어지고 크기가 커서 주로 저압용에 사용된다.

문제 33
고압가스 용기 충전구의 나사가 왼나사인 것은?
1질소
2암모니아
3브롬화메탄
4수소
정답 및 해설

가연성가스 용기의 충전구 나사는 역류·오조작 방지를 위해 원칙적으로 왼나사를 사용하되, 암모니아·브롬화메탄은 가연성임에도 예외적으로 오른나사를 사용한다. 따라서 제시된 보기 중 왼나사를 쓰는 것은 가연성가스인 수소이며, 불연성인 질소는 물론 예외 규정이 적용되는 암모니아·브롬화메탄도 오른나사를 사용한다.

문제 34
고압가스 배관의 최소두께 계산 시 고려하지 않아도 되는 것은?
1관의 길이
2상용압력
3안전율
4재료의 인장강도
정답 및 해설

배관의 최소두께는 상용압력, 재료의 허용응력(인장강도), 안전율 및 배관 외경 등을 바탕으로 산정되며, 배관이 얼마나 긴지를 나타내는 관의 길이는 두께 산정식과 무관한 항목이다.

문제 35
매설배관의 경우에는 유기물질 재료를 피복재로 사용하면 방식이 된다. 이 중 타르 에폭시 피복재의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?
1저온에서도 경화가 빠르다.
2밀착성이 좋다.
3내마모성이 크다.
4토양응력에 강하다.
정답 및 해설

타르 에폭시 도료는 밀착성·내마모성이 크고 토양응력에 강한 장점이 있으나, 저온에서는 경화 반응이 느려지는 단점이 있어 저온 시공성이 좋지 않다. 따라서 "저온에서도 경화가 빠르다"는 설명이 틀린 내용이다.

문제 36
재료 내·외부의 결함 검사방법으로 가장 적당한 방법은?
1침투탐상법
2유침법
3초음파탐상법
4육안검사법
정답 및 해설

초음파탐상법은 초음파를 재료 내부로 투과·반사시켜 표면은 물론 내부 결함까지 검출할 수 있는 비파괴검사법이다. 침투탐상법·육안검사법은 표면 결함만 확인 가능하므로, 재료의 내·외부 결함을 함께 검사하기에는 초음파탐상법이 가장 적합하다.

문제 37
고압가스 설비 및 배관의 두께 산정 시 용접이음매의 효율이 가장 낮은 것은?
1맞대기 한면 용접
2맞대기 양면 용접
3플러그 용접을 하는 한면 전두께 필렛 겹치기 용접
4양면 전두께 필렛 겹치기 용접
정답 및 해설

용접이음 효율은 이음 형태에 따라 달라지는데, 맞대기 용접(한면·양면 모두)은 모재와 유사한 단면이 이어져 효율이 높은 반면, 필렛 겹치기 용접은 겹침부만 용착되어 효율이 상대적으로 낮다. 그중에서도 플러그 용접을 병행하는 한면 전두께 필렛 겹치기 용접은 한쪽 면만 용접되어 하중을 전달하는 유효 단면이 가장 제한적이므로, 네 이음 형태 중 이음효율이 가장 낮다.

문제 38
도시가스의 원료로서 적당하지 않은 것은?
1LPG
2Naphtha
3Natural gas
4Acetylene
정답 및 해설

아세틸렌은 압력이나 충격에 의해 분해폭발을 일으킬 수 있을 만큼 불안정한 가스로, 대량 배관 수송·저장이 필요한 도시가스 원료로는 사용되지 않는다. 반면 LPG·나프타(Naphtha)·천연가스(Natural gas)는 실제 도시가스 제조에 널리 쓰이는 원료이다.

문제 39
외경(D)이 216.3mm, 구경 두께 5.8mm인 200 A의 배관용 탄소강관이 내압 0.99MPa 을 받았을 경우에 관에 생긴 원주방향 응력은 약 몇 MPa인가?
18.8
217.5
326.3
425.1
정답 및 해설

원주방향(후프) 응력은 σ=PDi2t\sigma=\dfrac{P \cdot D_i}{2t}로 구하며, 내경은 Di=216.32×5.8=204.7 mmD_i=216.3-2\times5.8=204.7~\mathrm{mm}이다. 이를 대입하면 σ=0.99×204.72×5.817.5 MPa\sigma=\dfrac{0.99\times204.7}{2\times5.8}\approx17.5~\mathrm{MPa}로 계산된다.

문제 40
고압가스 관이음으로 통상적으로 사용되지 않는 것은?
1용접
2플랜지
3나사
4리벳팅
정답 및 해설

고압가스 배관의 이음에는 통상 용접이음·플랜지이음·나사이음이 사용되며, 리벳이음(리벳팅)은 기밀 유지가 어려워 가스 배관 접합 방식으로는 일반적으로 사용되지 않는다.

문제 41
액체염소가 누출된 경우 필요한 조치가 아닌 것은?
1물살포
2가성소다 살포
3탄산소다 수용액 살포
4소석회 살포
정답 및 해설

액체염소는 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 염산·차아염소산 등 부식성·자극성 물질을 생성하고 가스 확산을 오히려 촉진할 수 있어 물 살포는 누출 시 조치로 적절하지 않다. 반면 가성소다·탄산소다 수용액·소석회는 염소를 중화·흡수하는 알칼리성 방재 물질로 실제 조치에 사용된다.

문제 42
고압가스 제조허가의 종류가 아닌 것은?
1고압가스 특정제조
2고압가스 일반제조
3고압가스 충전
4독성가스제조
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 제조허가의 종류는 고압가스 특정제조·고압가스 일반제조·고압가스 충전·냉동제조의 네 가지로 규정되어 있다. 따라서 보기 중 독성가스제조는 허가 종류에 해당하지 않으며, 독성가스라도 그 제조 형태에 따라 위 네 가지 허가 범주 안에서 규율될 뿐 가스의 독성 여부가 별도의 허가 구분을 이루지는 않는다.

문제 43
저장탱크의 설치방법 중 위해방지를 위하여 저장 탱크를 지하에 매설할 경우 저장탱크의 주위에 무엇으로 채워야 하는가?
1
2콘크리트
3마른모래
4자갈
정답 및 해설

저장탱크를 지하에 매설하는 경우 위해 방지를 위해 탱크 주위를 마른모래로 채워야 한다. 마른모래는 지반 침하와 외부 충격을 완충하고 탱크 부식을 억제하는 역할을 하며, 흙이나 콘크리트를 직접 채우는 것은 이 기준에 해당하지 않는다.

문제 44
다음 중 2중관으로 하여야 하는 독성가스가 아닌 것은?
1염화메탄
2아황산가스
3염화수소
4산화에틸렌
정답 및 해설

누출 시 위해가 큰 염화메탄·아황산가스·산화에틸렌 등의 독성가스 배관은 이중관으로 시공하도록 정하고 있으나, 염화수소는 이중관 시공 대상 독성가스 목록에 포함되지 않는다.

문제 45
고압가스 용기보관 장소에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용기보관 장소는 그 경계를 명시하고, 외부에서 보기 쉬운 장소에 경계표시를 한다.
2가연성가스 및 산소 충전용기 보관실은 불연재료를 사용하고 지붕은 가벼운 재료로 한다.
3가연성가스의 용기보관실은 가스가 누출될 때 체류 하지 아니하도록 통풍구를 갖춘다.
4통풍이 잘 되지 아니하는 곳에는 자연환기시설을 설치한다.
정답 및 해설

통풍이 잘 되지 않는 가연성가스 용기보관실에는 자연환기가 아니라 강제환기시설을 설치해야 하므로 "자연환기시설을 설치한다"는 설명은 틀리다. 나머지 경계표시·불연재료 보관실 및 가벼운 지붕·통풍구 설치 규정은 모두 옳은 내용이다.

문제 46
액화석유가스 저장탱크에는 자동차에 고정된 탱크에서 가스를 이입할 수 있도록 로딩암을 건축물 내부에 설치할 경우 환기구를 설치하여야 한다. 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?
11%
23%
36%
410%
정답 및 해설

액화석유가스 저장탱크에 자동차 고정탱크에서 가스를 이입하는 로딩암을 건축물 내부에 설치하는 경우, 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 6% 이상으로 하여 이입 작업 중 누출된 가스가 실내에 체류하지 않고 신속히 배출되도록 해야 한다.

문제 47
산소가스 설비를 수리 또는 청소를 할 때는 안전관리상 탱크 내부의 산소를 농도가 몇 % 이하로 될 때까지 계속 치환하여야 하는가?
122%
228%
331%
435%
정답 및 해설

산소 설비의 수리·청소 시에는 탱크 내부의 산소 농도가 22% 이하가 될 때까지 치환해야 한다. 이는 대기 중 산소 농도(약 21%)에 근접한 수준까지 낮춰 산소 농후 분위기에 의한 화재·폭발 위험을 방지하기 위한 안전 기준이다.

문제 48
액화가스 저장탱크의 저장능력을 산출하는 식은? (단, Q : 저장능력(m3), W : 저장능력(㎏), P : 35℃에서 최고충전압력(MPa), V : 내용적(L), d : 상용 온도 내에서 액화가스 비중(㎏/L), C : 가스의 종류에 따르는 정수이다.)
1W = C/V
2W = 0.9dV
3Q = (10P+1)V
4Q = (P+2)V
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 W=0.9dVW = 0.9dV로 산출한다. 여기서 d는 상용온도에서의 액비중(㎏/L), V는 내용적(L)이며, 계수 0.9는 온도 상승에 따른 액 팽창에 대비한 안전공간(여유)을 반영한 값이다. 이는 압축가스에 쓰이는 Q=(10P+1)VQ=(10P+1)V 형태의 압력 기준식과는 별개로 액화가스 전용으로 적용되는 공식이다.

문제 49
국내에서 발생한 대형 도시가스 사고 중 대구 도시가스 폭발사고의 주원인은 무엇인가?
1내부부식
2배관의 응력부족
3부적절한 매설
4공사 중 도시가스 배관 손상
정답 및 해설

대구 도시가스 폭발사고는 지하철 공사 현장의 굴착 작업 중 도시가스 배관이 손상되어 누출된 가스에 불이 붙으며 발생한 사고로, 내부부식이나 배관 자체의 응력 부족이 아니라 공사 중 배관 손상이 직접적 원인이었다.

문제 50

다음 보기의 가스 중 분해폭발을 일으키는 것을 모두 고른 것은?

  • ㉠ 이산화탄소
  • ㉡ 산화에틸렌
  • ㉢ 아세틸렌
1
2
3㉠, ㉡
4㉡,㉢
정답 및 해설

분해폭발을 일으키는 것은 산화에틸렌과 아세틸렌이다.

분해폭발은 산소 공급 없이도 분자 자체가 발열분해하면서 압력을 급상승시키는 현상이다. 아세틸렌C2H22C+H2\mathrm{C_2H_2 \rightarrow 2C + H_2} 로 분해하며 큰 열을 내기 때문에 압축 저장이 규제되고, 용기에는 다공물질과 아세톤을 채워 용해시켜 담는다.

산화에틸렌도 삼각 고리 구조가 열리며 발열분해해 밀폐 용기 안에서 분해폭발을 일으킨다. 반면 이산화탄소는 이미 완전히 산화된 불연성 가스라 분해폭발과 무관하며 오히려 소화제로 쓰인다.

문제 51
압축기는 그 최종단에, 그 밖의 고압가스 설비에는 압력이 상용압력을 초과한 경우에 그 압력을 직접 받는 부분마다 각각 내압시험 압력의 10분의 8이하의 압력에서 작동되게 설치하여야 하는 것은?
1역류방지밸브
2안전밸브
3스톱밸브
4긴급차단장치
정답 및 해설

안전밸브는 압축기 최종단이나 그 밖의 고압가스설비에서 압력이 상용압력을 초과할 때 압력을 직접 받는 부분마다 설치하여, 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하도록 설치·조정하는 과압 방출 장치이다. 역류방지밸브는 가스의 역류 차단용이고 긴급차단장치는 이상사태 시 가스 흐름을 신속히 끊는 장치로, 이 문항이 규정하는 작동압력 기준과는 성격이 다르다.

문제 52
차량에 고정된 고압가스 탱크에 설치하는 방파판의 개수는 탱크 내용적 얼마 이하마다 1개씩 설치해야 하는가?
13m3
25m3
310m3
420m3
정답 및 해설

차량에 고정된 고압가스탱크는 급제동·급선회 시 가스의 출렁임을 줄이기 위해 방파판을 설치하며, 탱크 내용적 5m³ 이하마다 1개씩 설치하도록 규정되어 있다. 방파판의 면적은 탱크 횡단면적의 40% 이상이어야 한다.

문제 53
액화석유가스 제조설비에 대한 기밀시험 시 사용되지 않는 가스는?
1질소
2산소
3이산화탄소
4아르곤
정답 및 해설

기밀시험은 가스 누출 여부를 확인하는 시험으로 공기·질소·이산화탄소·아르곤 등 불연성·불활성 기체를 사용해야 한다. 산소는 조연성 가스로 가연성 물질과 만나면 발화·폭발 위험이 있어 기밀시험용으로 사용할 수 없다.

문제 54
지상에 설치하는 액화석유가스 저장탱크의 외면에는 어떤 색의 도료를 칠하여야 하는가?
1은백색
2노란색
3초록색
4빨간색
정답 및 해설

지상에 설치하는 액화석유가스 저장탱크는 태양열 흡수를 줄여 내부 압력 상승을 억제하기 위해 외면을 은백색 도료로 도색하도록 규정되어 있다.

문제 55
고압가스 충전용기의 운반기준으로 틀린 것은?
1밸브가 돌출한 충전용기는 캡을 부착시켜 운반한다.
2원칙적으로 이륜차에 적재하여 운반이 가능하다.
3충전용기와 위험물안전관리법에서 정하는 위험물과는 동일차량에 적재, 운반하지 않는다.
4차량의 적재함을 초과하여 적재하지 않는다.
정답 및 해설

고압가스 충전용기는 원칙적으로 차량에 적재하여 운반해야 하며, 이륜차에 의한 운반은 원칙적으로 금지되고 총 질량이 일정 기준 이하인 액화석유가스 충전용기 등에 한해 예외적으로만 허용된다. 따라서 '원칙적으로 이륜차 적재 운반이 가능하다'는 서술이 운반기준에 어긋난다.

문제 56
이동식 부탄연소기의 올바른 사용방법은?
1바람의 영향을 줄이기 위해서 텐트 안에서 사용한다.
2효율을 높이기 위해서 두 대를 나란히 연결하여 사용 한다.
3사용하는 그릇은 연소기의 삼발이보다 폭이 좁은 것을 사용한다.
4연소기 운반 중에는 용기를 내부에 보관한다.
정답 및 해설

이동식 부탄연소기는 연소기의 삼발이보다 폭이 좁은 그릇을 사용해야 화염이 그릇 바닥에만 집중되어 용기 과열로 인한 파열을 방지할 수 있다. 반대로 밀폐된 텐트 안에서 사용, 2대 이상을 나란히 연결해 사용, 운반 중 용기를 연소기 내부에 보관하는 것은 모두 화재·폭발 위험을 높이는 잘못된 사용법이다.

문제 57
고압가스용 차량에 고정된 초저온 탱크의 재검사 항목이 아닌 것은?
1외관검사
2기밀검사
3자분탐상검사
4방사선투과검사
정답 및 해설

고압가스용 차량에 고정된 초저온탱크의 재검사는 외관검사·기밀검사·단열성능시험(비파괴검사인 자분탐상검사 등)으로 이루어지며, 방사선투과검사는 초저온탱크의 재검사 항목에 포함되지 않는다.

문제 58
액화석유가스 저장탱크의 설치기준으로 틀린 것은?
1저장탱크에 설치한 안전밸브는 지면으로 부터 2m이 상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
2지하저장탱크를 2개 이상 인접 설치하는 경우 상호 간에 1m이상의 거리를 유지한다.
3저장탱크의 지면으로 부터 지하저장탱크의 정상부까지의 깊이는 60㎝이상으로 한다.
4저장탱크의 일부를 지하에 설치한 경우 지하에 묻힌 부분이 부식되지 않도록 조치한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관은 지면에서 5m 이상 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상의 높이 중 더 높은 위치에 방출구를 두어야 한다. 문항의 '지면으로부터 2m 이상'이라는 서술은 이 기준에 미달하는 낮은 수치이므로 설치기준으로 틀리다.

문제 59
고압가스 일반제조의 시설기준 및 기술기준으로 틀린 것은?
1가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비까지의 거리는 5m이상으로 한다.
2저장설비 주위 5m 이내에는 화기 또는 인화성 물질을 두지 않는다.
35m3이상의 가스를 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치한다.
4가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 산소 제조시설의 고압가스설비까지의 거리는 10m 이상으로 한다.
정답 및 해설

고압가스 일반제조 시설기준에서 저장설비 및 그 부속설비 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성·발화성 물질을 두지 못하도록 규정하고 있다. 문항에서 제시된 '5m 이내'는 이 이격거리 기준보다 과도하게 확대된 수치이므로 틀린 서술이며, 가연성가스 제조시설 상호 간 5m·가연성가스와 산소 제조시설 간 10m 이격거리는 별도로 규정된 옳은 기준이다.

문제 60
아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 다공도는?
165% 이하
265~75%
375~92%
492% 이상
정답 및 해설

아세틸렌은 가압 시 분해폭발 위험이 있어 용기 안을 규조토 등 다공물질로 채우고 아세톤·디메틸포름아미드 같은 용제에 용해시켜 충전한다.
이때 다공물질의 다공도75% 이상 92% 미만이어야 하므로 75~92% 범위가 기준에 해당한다.
다공도가 낮으면 용제·아세틸렌을 담을 공간이 부족하고 지나치게 높으면 공극이 커져 분해폭발 전파를 막지 못하며, 경계값인 92%는 포함되지 않는다는 점에 주의한다.

문제 61
가스미터 중 실측식에 속하지 않는 것은?
1건식
2회전식
3습식
4오리피스식
정답 및 해설

가스미터는 가스를 직접 채워 부피를 세는 실측식(직접식)과, 유속 차이로 유량을 간접 추정하는 추량식(간접식)으로 나뉜다.
건식(막식)·습식·회전식(루츠식)은 모두 실측식에 속하지만, 오리피스식은 차압을 이용해 유량을 환산하는 추량식이므로 실측식에 속하지 않는다.

문제 62
다음 중 온도측정 범위가 가장 좁은 온도계는?
1알루멜-크로멜
2구리-콘스탄탄
3수은
4백금-백금·로듐
정답 및 해설

수은 온도계는 수은의 응고점~비등점 범위 내에서만 사용 가능해 측정 가능 범위가 좁다.
이에 비해 백금-백금·로듐, 알루멜-크로멜, 구리-콘스탄탄 등 열전대 온도계는 저온부터 고온까지 폭넓게 사용되어 측정범위가 훨씬 넓으므로, 보기 중 온도측정 범위가 가장 좁은 것은 수은 온도계이다.

문제 63
습도를 측정하는 가장 간편한 방법은?
1노점을 측정
2비점을 측정
3밀도를 측정
4점도를 측정
정답 및 해설

습도는 공기 중 수분함유량과 직결되며, 이는 노점(이슬점)과 직접 대응되는 물리량이다.
기체를 냉각시켜 수분이 응축되기 시작하는 온도(노점)를 읽기만 하면 되므로, 비점·밀도·점도를 측정하는 방법에 비해 별도의 환산이나 복잡한 계산 없이 가장 간편하게 습도를 구할 수 있다.

문제 64
가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 가장 큰 이유는?
1겨울철 수분 응축에 따른 밸브, 밸브시트 동결방지를 위하여
2균열에 따른 누출방지를 위하여
3고장 및 오차 발생 방지를 위하여
4계량막 밸브와 밸브시트 사이의 누출방지를 위하여
정답 및 해설

가스미터를 수직으로 세워 배관하는 입상배관을 금지하는 가장 큰 이유는, 겨울철 미터 내부에 응축된 수분이 얼어붙어 계량막의 밸브 및 밸브시트가 동결되는 것을 막기 위해서다.
동결이 발생하면 계량막이 정상적으로 개폐되지 못해 가스 공급이 막히거나 계량 자체가 불가능해질 수 있다.

문제 65
적외선분광분석계로 분석이 불가능한 것은?
1CH4
2CL2
3COCL2
4NH3
정답 및 해설

적외선분광분석법은 분자가 적외선을 흡수하며 쌍극자모멘트가 변화해야 검출이 가능하다.
Cl2는 같은 원자 두 개로 이루어진 대칭 이원자 분자로 진동 시에도 쌍극자모멘트 변화가 없어 적외선을 흡수하지 않으므로 분석이 불가능하다.
반면 CH4, COCl2, NH3는 비대칭 분자로 고유의 적외선 흡수띠를 가져 분석이 가능하다.

문제 66
LPG의 성분분석에 이용되는 분석법 중 저온분류법에 의해 적용될 수 있는 것은?
1관능기의 검출
2cis, trans의 검출
3방향족 이성체의 분리정량
4지방족 탄화수소의 분리정량
정답 및 해설

저온분류법(저온증류법)은 혼합가스를 저온으로 냉각·증류하면서 각 성분의 끓는점 차이를 이용해 분리하는 방법이다.
이 방법은 끓는점 차가 뚜렷한 지방족 탄화수소의 분리정량에 적합하며, 관능기 검출이나 이성체 분리처럼 화학적 반응성 차이를 이용하는 분석에는 적용되지 않는다.

문제 67
벨로우즈식 압력계로 압력 측정 시 벨로우즈 내부에 압력이 가해질 경우 원래 위치로 돌아가지 않는 현상을 의미하는 것은?
1limited 현상
2bellows 현상
3end all 현상
4hysteresis 현상
정답 및 해설

벨로우즈식 압력계에 압력을 가했다가 제거해도 벨로우즈가 탄성 변형의 지연으로 인해 원래의 위치로 완전히 복원되지 않는 현상을 히스테리시스(hysteresis) 현상이라 한다.
이는 탄성체가 하중을 반복적으로 받을 때 응력-변형 곡선이 부하와 제하 경로에서 서로 어긋나는 탄성 이력 현상에서 비롯된다.

문제 68
비중이 0.8인 액체의 압력이 2㎏/cm2일 때 액면높이 (head)는 약 몇 m인가?
116
225
332
440
정답 및 해설

물기둥 10 m1 kgf/cm²에 해당하므로, 비중 S인 액체의 압력과 액면높이 관계는 P[kgf/cm2]=S×h[m]10P\,[\mathrm{kgf/cm^2}] = \dfrac{S \times h\,[\mathrm{m}]}{10}이다.
따라서 h=10PS=10×20.8=25 mh = \dfrac{10P}{S} = \dfrac{10 \times 2}{0.8} = 25\ \mathrm{m}가 되어 액면높이는 약 25 m이다.
비중이 1보다 작아 같은 압력을 내려면 물보다 더 높은 액주가 필요하므로, 물 기준값 20 m보다 큰 값이 나온다.

문제 69
분별연소법 중 산화구리법에 의하여 주로 정량할 수 있는 가스는?
1O2
2N2
3CH4
4CO2
정답 및 해설

분별연소법 중 산화구리법(CuO법)은 시료가스를 산화구리와 접촉·가열하여 연소시키는 방식으로, 주로 CH4(메탄)을 정량하는 데 이용된다.
이는 팔라듐관 연소법이 주로 H2를 정량하는 것과 대비되는 분별연소법의 대표적 활용이다.

문제 70
검지가스와 누출 확인 시험지가 옳은 것은?
1하리슨씨시약 : 포스겐
2KI전분지 : CO
3염화파라듐지 : HCN
4연당지 : 할로겐
정답 및 해설

하리슨씨시약포스겐(COCl2) 누출을 검지하는 시험지로, 이 조합이 올바른 짝이다.
반면 KI전분지는 CO가 아닌 염소(Cl2) 검지에, 염화파라듐지는 HCN이 아닌 CO 검지에, 연당지는 할로겐이 아닌 H2S 검지에 사용되므로 나머지 조합은 옳지 않다.

문제 71
깊이 5.0m인 어떤 밀폐탱크 안에 물이 3.0m 채워져 있고 2kgf/cm2의 증기압이 작용하고 있을 때 탱크 밑에 작용하는 압력은 몇 kgf/cm2인가?
11.2
22.3
33.4
44.5
정답 및 해설

탱크 밑바닥에 작용하는 압력은 증기압물기둥에 의한 압력의 합이다.
물기둥에 의한 압력은 γh=1000 kgf/m3×3.0 m=3000 kgf/m2=0.3 kgf/cm2\gamma h = 1000\ \mathrm{kgf/m^3} \times 3.0\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{kgf/m^2} = 0.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이므로, 탱크 밑면 압력은 2+0.3=2.3 kgf/cm22 + 0.3 = 2.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

문제 72
편차의 크기에 비례하여 조절요소의 속도가 연속적으로 변하는 동작은?
1적분동작
2비례동작
3미분동작
4뱅뱅동작
정답 및 해설

적분동작은 조작부(조절요소)의 이동 속도가 편차의 크기에 비례하는 동작으로, 편차가 클수록 조작량이 빠르게 변화해 잔류편차(오프셋)를 제거해 나간다. 이는 조작량 자체가 편차 크기에 비례하는 비례동작과 구분된다.

문제 73
자동제어장치를 제어량의 성질에 따라 분류한 것은?
1프로세스제어
2프로그램제어
3비율제어
4비례제어
정답 및 해설

자동제어는 목표값의 성질에 따라 정치제어·추치제어(프로그램제어·추종제어·비율제어)로 나뉘고, 제어량의 성질에 따라 서보기구·자동조정·프로세스제어로 나뉜다. 프로세스제어는 온도·압력·유량·액위 등 공업 공정의 상태량을 제어량으로 삼는 제어이므로 제어량 성질에 따른 분류에 해당한다.

문제 74
블록선도의 구성요소로 이루어진 것은?
1전달요소, 가합점, 분기점
2전달요소, 가감점, 인출점
3전달요소 가합점, 인출점
4전달요소, 가감점, 분기점
정답 및 해설

블록선도는 신호의 전달 경로를 나타내는 전달요소, 두 개 이상의 신호를 더하거나 빼는 가합점, 하나의 신호를 여러 곳으로 나누어 보내는 인출점의 세 요소로 구성된다.

문제 75
계측기기의 감도(Sensitivity)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1감도가 좋으면 측정시간이 길어진다.
2감도가 좋으면 측정범위가 좁아진다.
3계측기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
4측정량의 변화를 지시량의 변화로 나누어 준 값이다.
정답 및 해설

감도는 측정량의 변화에 대한 지시량 변화의 비, 즉 지시량의 변화를 측정량의 변화로 나눈 값으로 정의된다. 이를 반대로 측정량의 변화를 지시량의 변화로 나눈 값이라고 서술한 항목은 분자·분모가 뒤바뀐 설명이므로 틀린 내용이다.

문제 76
흡수분석법 중 게겔법에 의한 가스분석의 순서로 옳은 것은?
1CO2, O2, C2H2, C2H4, CO
2CO2, C2H2, C2H4, O2, CO
3CO, C2H2, C2H4, O2, CO2
4CO, O2, C2H2, C2H4, CO2
정답 및 해설

게겔법은 흡수액에 성분가스를 순차적으로 흡수시켜 정량하는 분석법으로, CO2C2H2(아세틸렌) → C2H4(불포화탄화수소류) → O2CO 순으로 분석한다.

문제 77
서브기구에 해당되는 제어로서 목표치가 임의의 변화를 하는 제어로 옳은 것은?
1정치제어
2캐스케이드제어
3추치제어
4프로세스제어
정답 및 해설

추치제어는 목표값이 시간에 따라 임의로 변화하는 제어로, 위치·방위·자세 등 기계적 변위를 제어량으로 하는 서보기구가 대표적인 예이다. 이는 목표값이 일정한 정치제어와 대비된다.

문제 78
크로마토그래피의 피크가 그림과 같이 기록되었을 때 피크의 넓이(A)를 계산하는 식으로 가장 적합한 것은?
11/4Wh
21/2Wh
3Wh
42Wh
정답 및 해설

크로마토그램의 피크를 이등변삼각형으로 근사하면, 높이(h)의 절반 지점에서의 나비(Wh)는 삼각형 밑변 길이의 절반에 해당하므로 밑변은 2Wh2W_h가 된다. 삼각형 넓이 공식에 대입하면 피크 넓이는 A=12×2Wh×h=WhhA = \dfrac{1}{2} \times 2W_h \times h = W_h h로 구해진다.

문제 79
액면계로부터 가스가 방출되었을 때 인화 또는 중독의 우려가 없는 장소에 주로 사용하는 액면계는?
1플로트식 액면계
2정전용량식 액면계
3슬립튜브식 액면계
4전기저항식 액면계
정답 및 해설

슬립튜브식 액면계는 평소 닫혀 있다가 액면을 측정할 때만 튜브를 인출하여 소량의 가스만 잠깐 방출되는 구조이므로, 액면계에서 가스가 방출되더라도 인화중독의 우려가 적은 장소에 사용하기 적합하다.

문제 80
다이어프램 가스미터의 최대유량이 4m3/h일 경우 최소유량의 상한 값은?
14L/h
28L/h
316L/h
425L/h
정답 및 해설

막식(다이어프램) 가스미터는 사용범위상 최대유량과 최소유량의 비가 약 160:1로 규정되어, 최소유량의 상한값은 최대유량의 1/160 수준이다. 최대유량이 4 m3/h=4000 L/h4\ \mathrm{m^3/h} = 4000\ \mathrm{L/h}이므로 최소유량 상한은 4000÷160=25 L/h4000 \div 160 = 25\ \mathrm{L/h}이다.

가스산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

15년 1회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
공기압축기의 흡입구로 빨려 들어간 가연성 증기가 압축되어 그 결과로 큰 재해가 발생하였다. 이 경우 가연성 증기에 작용한 기계적인 발화원으로 볼 수 있는 것은?
1충격
2마찰
3단열압축
4정전기
정답 및 해설

공기압축기의 흡입구로 들어온 가연성 증기가 빠르게 압축되면 외부와 열을 주고받을 시간이 없어 단열압축에 의해 내부 온도가 급격히 상승한다.
이 압축열이 증기의 발화점을 넘으면 별도의 점화원 없이도 자연발화가 일어날 수 있어, 압축기에서 대표적인 기계적 발화원으로 지목된다.
충격·마찰·정전기는 이 상황(기체의 압축 과정)에서 직접 작용하는 발화원이 아니다.

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

연소속도(화염전파속도)는 관의 단면적·관(염공)의 지름·내염표면적 같은 화염의 형상·전열 조건에 따라 달라진다.
염의 높이는 연소속도와 가스 유량에 의해 결과적으로 정해지는 값일 뿐, 그 자체가 연소속도를 변화시키는 요인은 아니다.

문제 3
고체연료에 있어 탄화도가 클수록 발생하는 성질은?
1휘발분이 증가한다.
2매연발생이 많아진다.
3연소속도가 증가한다.
4고정탄소가 많아져 발열량이 커진다.
정답 및 해설

고체연료의 탄화도가 클수록 휘발분 비율은 줄고 고정탄소 비율이 늘어나며, 고정탄소는 연소 시 열을 많이 내므로 연료의 발열량이 커진다.
반대로 휘발분 증가·매연발생 증가·연소속도 증가는 탄화도가 낮은 연료(갈탄 등)에서 나타나는 특징이다.

문제 4
폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1폭발한계란 폭발이 일어나는데 필요한 농도의 한계를 의미한다.
2온도가 낮을 때는 폭발 시의 방열속도가 느려지므로 연소범위는 넓어진다.
3폭발시의 압력을 상승시키면 반응속도는 증가한다.
4불활성기체를 공기와 혼합하면 폭발범위는 좁아진다.
정답 및 해설

연소범위(폭발범위)는 온도가 높을수록 넓어지고 낮을수록 좁아진다.
온도가 오르면 분자의 활성화가 촉진되어 발열속도(반응속도)가 커지고 이것이 방열속도(열손실)를 상회해 희박·과농 쪽에서도 화염이 유지되므로 범위가 넓어지는 것이며, 반대로 온도가 낮으면 반응이 둔해져 범위가 좁아진다.
따라서 "온도가 낮을 때 방열속도가 느려져 연소범위가 넓어진다"는 설명은 사실과 반대이다.
압력 상승 시 반응속도 증가, 불활성기체 혼입 시 폭발범위 축소는 모두 옳은 내용이다.

문제 5

다음 보기는 가스의 폭발에 관한 설명이다. 옳은 내용으로만 짝지어 진 것은?

  • ㉮ 안전간격이 큰 것 일수록 위험하다.
  • ㉯ 폭발 범위가 넓은 것은 위험하다.
  • ㉰ 가스압력이 커지면 통상 폭발 범위는 넓어진다.
  • ㉱ 연소속도가 크면 안전하다.
  • ㉲ 가스비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 위험이 있다.
1㉰, ㉱, ㉲
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉰, ㉲
정답 및 해설

옳은 것은 폭발범위가 넓으면 위험, 압력이 커지면 폭발범위가 넓어짐, 비중이 크면 낮은 곳에 체류 세 가지다.

  • 폭발 범위가 넓은 것은 위험하다 — 연소 가능한 농도 구간이 넓을수록 발화 조건을 만날 확률이 커진다.
  • 가스압력이 커지면 통상 폭발 범위는 넓어진다 — 압력 상승은 주로 폭발상한계를 끌어올려 범위를 확대한다.
  • 가스비중이 큰 것은 낮은 곳에 체류할 위험이 있다 — 공기보다 무거운 가스는 바닥·피트에 고여 폭발성 혼합기를 만든다.

나머지 둘은 방향이 반대다. 안전간격은 작을수록 위험해서 화염일주한계가 좁은 가스일수록 폭발등급이 높고, 연소속도는 클수록 위험해 폭굉으로 이어지기 쉽다.

문제 6
메탄 50v%, 에탄 25v%, 프로판 25v%가 섞여 있는 혼합기체의 공기 중에서의 연소하한계(v%)는 얼마인가?(단, 메탄, 에탄, 프로판의 연소하한계는 각각 5v%, 3v%, 2.1v%이다.)
12.3
23.3
34.3
45.3
정답 및 해설

여러 가연성분 혼합가스의 연소하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙으로 구한다.
1L=y1L1+y2L2+y3L3=0.55+0.253+0.252.1\dfrac{1}{L}=\dfrac{y_1}{L_1}+\dfrac{y_2}{L_2}+\dfrac{y_3}{L_3}=\dfrac{0.5}{5}+\dfrac{0.25}{3}+\dfrac{0.25}{2.1}
계산하면 1L0.1+0.0833+0.1190=0.3024\dfrac{1}{L}\approx 0.1+0.0833+0.1190=0.3024, 따라서 L=10.30243.3v%L=\dfrac{1}{0.3024}\approx 3.3\,\mathrm{v\%}이다.

문제 7
활성화에너지가 클수록 연소반응속도는 어떻게 되는가?
1빨라진다
2활성화 에너지와 연소반응속도는 관계가 없다.
3느려진다.
4빨라지다가 점차 느려진다.
정답 및 해설

아레니우스(Arrhenius) 식에서 반응속도는 k=AeEa/RTk=Ae^{-E_a/RT}활성화에너지 EaE_a가 클수록 지수항이 작아져 반응속도상수가 감소한다.
즉 활성화에너지가 클수록 반응이 일어나기 위해 넘어야 할 에너지 장벽이 높아지므로 연소반응속도는 느려진다.

문제 8
액체연료의 연소에 있어서 1차 공기란?
1착화에 필요한 공기
2연료의 무화에 필요한 공기
3연소에 필요한 계산상 공기
4화격자 아래쪽에서 공급되어 주로 연소에 관여하는 공기
정답 및 해설

액체연료 연소에서 1차공기는 버너에서 연료를 미세한 액적으로 만드는 무화(霧化)에 사용되는 공기를 말한다.
이후 공급되는 2차공기가 실제 완전연소에 필요한 나머지 공기를 담당하므로, 1차공기는 연소 자체보다 무화 기능에 초점이 있다.

문제 9
열역학법칙 중 '어떤 계의 온도를 절대온도 0K까지 내릴 수 없다'에 해당하는 것은?
1열역학 제0법칙
2열역학 제1법칙
3열역학 제2법칙
4열역학 제3법칙
정답 및 해설

"어떤 계의 온도를 절대온도 0K까지 내릴 수 없다"는 것은 열역학 제3법칙(네른스트 정리)의 내용이다.
제0법칙은 열평형, 제1법칙은 에너지 보존, 제2법칙은 엔트로피 증가·비가역성을 다루는 것과 구분된다.

문제 10
이산화탄소 40v%, 질소 40v%, 산소 20v%로 이루어진 혼합기체의 평균분자량은 약 얼마인가?
117
225
335
442
정답 및 해설

혼합기체의 평균분자량은 각 성분 분자량에 부피분율(=몰분율)을 곱해 합산한다.
M=0.4×44+0.4×28+0.2×32=17.6+11.2+6.4=35.2M=0.4\times44+0.4\times28+0.2\times32=17.6+11.2+6.4=35.2, 즉 약 35이다.

문제 11
정상운전 중에 가연성가스의 점화원이 될 전기불꽃, 아크 등의 발생을 방지하기 위하여 기계적, 전기적 구조상 또 온도상승에 대해서 안전도를 정가시킨 방폭구조는?
1내압방폭구조
2압력방폭구조
3안전증방폭구조
4본질안전방폭구조
정답 및 해설

안전증방폭구조는 정상운전 중에 전기불꽃·아크 등 점화원이 될 부분이 발생하지 않도록, 기계적·전기적 구조상 및 온도상승에 대해 안전도를 증가시킨 구조이다. 내압방폭구조는 폭발이 발생해도 용기가 압력을 견디며 화염이 외부로 전파되지 않도록 하는 구조이고, 본질안전방폭구조는 점화에 필요한 에너지 이하로 전기회로 자체를 제한하는 구조라는 점에서 차이가 있다.

문제 12
시안화수소의 위험도(H)는, 약 얼마인가?
15.8
28.8
311.8
414.8
정답 및 해설

가스의 위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L}로 정의되며, U는 폭발상한, L은 폭발하한이다. 시안화수소의 연소범위는 약 6~41%이므로 H=41665.8H=\dfrac{41-6}{6}\approx5.8이 된다.

문제 13
이상연소 현상인 리프팅(Lifting)의 원인이 아닌 것은?
1버너 내의 압력이 높아져 가스가 과다 유출할 경우
2가스압이 이상 저하한다든지 노즐과 콕크 등이 막혀 가스량이 극히 적게 될 경우
3공기 및 가스의 양이 많아져 분출량이 증가한 경우
4버너가 낡고 염공이 막혀 염공의 유효면적이 작아져 버너 내압이 높게 되어 분출속도가 빠르게 되는 경우
정답 및 해설

리프팅(선화)은 가스의 분출속도가 연소속도보다 커서 불꽃이 염공에서 떠오르는 현상으로, 버너 내압 상승에 따른 과다 유출, 공기·가스량 증가, 염공 막힘으로 인한 유효면적 감소와 분출속도 증가 등이 원인이 된다. 반면 가스압 저하나 노즐·콕크 막힘으로 가스량이 극히 적어지는 경우는 분출속도가 오히려 느려져 불꽃이 버너 쪽으로 파고드는 역화의 원인이지 리프팅의 원인이 아니다.

문제 14
내용적 5m3의 탱크에 압력 6㎏/cm2, 건성도 0.98의 습윤 포화증기를 몇 kg 충전할 수 있는가? (단, 이 압력에서의 건성포화증기의 비용적은 0.278m3/㎏이다.)
13.67
211.01
314.68
418.35
정답 및 해설

습증기의 비체적은 건도 x와 건포화증기 비체적 vgv_g를 이용해 v=xvg=0.98×0.278=0.2724 m3/kgv=x\,v_g=0.98\times0.278=0.2724\ \mathrm{m^3/kg}로 구한다. 충전 질량은 m=Vv=50.272418.35 kgm=\dfrac{V}{v}=\dfrac{5}{0.2724}\approx18.35\ \mathrm{kg}이다.

문제 15
상온, 표준대기압 하에서 어떤 혼합기체의 각 성분에 대한 부피가 각각 CO2 20%, N2 20%, O2 40%, Ar 20%이면 이 혼합기체 중 CO2 분압은 약 몇 ㎜Hg인가?
1152
2252
3352
4452
정답 및 해설

혼합기체의 분압은 전압에 각 성분의 부피분율을 곱하여 구하며, 표준대기압은 760 mmHg760\ \mathrm{mmHg}이다. 따라서 PCO2=760×0.20=152 mmHgP_{CO_2}=760\times0.20=152\ \mathrm{mmHg}이다.

문제 16
연료 1㎏을 완전 연소시키는데 소요되는 건공기의 질량은 0.232㎏=O0/A0으로 나타낼 수 있다. 이때 A0가 의미하는 것은?
1이론산소량
2이론공기량
3실제산소량
4실제공기량
정답 및 해설

연료 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량을 O0O_0, 이론공기량을 A0A_0라 하면 공기 중 산소의 질량비가 약 23.2%이므로 O0/A0=0.232O_0/A_0=0.232, 즉 A0=O0/0.232A_0=O_0/0.232의 관계가 성립한다. 따라서 식에서 A0A_0이론공기량을 의미한다.

문제 17
기체의 압력이 클수록 액체 용매에 잘 용해된다는 것을 설명한 법칙은?
1아보가드로
2게이뤼삭
3보일
4헨리
정답 및 해설

일정 온도에서 기체의 압력이 클수록 액체 용매에 대한 용해도가 압력에 비례해 커진다는 것은 헨리의 법칙이다. 이 법칙은 용해도가 비교적 작은 기체(수소·산소·질소 등)에 잘 적용되며, 암모니아처럼 용해도가 큰 기체에는 잘 맞지 않는다.

문제 18
이상기체에서 정적비열(CV) 정압비열(CP)과의 관계로 옳은 것은?
1CP - CV = R
2CP+CV = R
3CP+CV = 2R
4CP - CV = 2R
정답 및 해설

이상기체의 정압비열과 정적비열 사이에는 CPCV=RC_P-C_V=R의 관계(마이어의 관계식)가 성립하며, 여기서 R은 기체상수이다.

문제 19
액체연료의 연소형태 중 램프등과 같이 연료를 심지로 빨아올려 심지의 표면에서 연소시키는 것은?
1액면연소
2증발연소
3분무연소
4등심연소
정답 및 해설

등심연소는 램프의 심지처럼 심지가 모세관 현상으로 연료를 빨아올려 심지 표면에서 증발한 가연성 증기가 연소하는 형태이다. 액면연소는 액체 표면에서, 증발연소는 액적이 증발하며 연소하고, 분무연소는 액체를 미세하게 분사하여 연소시키는 형태로 등심연소와 구분된다.

문제 20
다음 중 강제점화가 아닌 것은?
1가전(加電)점화
2열면점화(Hot Surface Ignition)
3화염점화
4자기점화(Self Ignition, Auto Ignition)
정답 및 해설

강제점화는 외부에서 점화원을 가해 점화시키는 방식으로 가전점화, 열면점화, 화염점화 등이 이에 해당한다. 반면 자기점화(자연발화)는 외부 점화원 없이 물질 자체에 축적된 열이나 산화열 등으로 발화점에 도달해 스스로 점화되는 현상이므로 강제점화가 아니다.

문제 21
비중이 1.5인 프로판이 입상 30m일 경우의 압력손실은 약 몇 Pa인가?
1130
2190
3256
4450
정답 및 해설

입상배관에서 가스비중과 공기의 밀도차로 인한 압력손실은 H=1.293(S1)hH = 1.293(S-1)h [mmH₂O] (S: 가스비중, h: 입상높이[m])로 구한다.
대입하면 H=1.293×(1.51)×3019.4 mmH2OH = 1.293 \times (1.5-1) \times 30 ≈ 19.4\ \mathrm{mmH_2O}이고, 1mmH₂O ≈ 9.8Pa이므로 19.4×9.8190 Pa19.4 \times 9.8 ≈ 190\ \mathrm{Pa}이다.

문제 22
고압원통형 저장탱크의 지지방법 중 횡형탱크의 지지 방법으로 널리 이용되는 것은?
1새들형(Saddle형)
2지주형(Leg형)
3스커트형(Skirt형)
4평판형(Flat Plate형)
정답 및 해설

횡형(수평원통형) 저장탱크는 몸체를 양쪽에서 받쳐 지지하는 새들형(Saddle형) 지지대를 널리 사용한다. 지주형(Leg형)은 소형 구형탱크, 스커트형(Skirt형)은 세로형(수직) 원통탱크나 구형탱크의 지지에 쓰인다.

문제 23
정압기의 기본구조 중 2차 압력을 감지하여 그 2차 압력의 변동을 메인밸브로 전하는 부분은?
1다이어프램
2조정밸브
3슬리브
4웨이트
정답 및 해설

정압기(거버너)에서 2차측(출구) 압력의 변동을 감지해 이를 메인밸브 개도 조절로 전달하는 부분은 다이어프램이다. 다이어프램이 2차 압력 변화에 따라 움직이면 스프링·연결축을 통해 메인밸브가 열리거나 닫혀 2차 압력을 일정하게 유지한다.

문제 24
1단감압식준저압조정기의 입구압력과 조정압력으로 맞는 것은?
1입구압력 : 0.07~1.56MPa, 조정압력 : 2.3~3.3kPa
2입구압력 : 0.07~1.56MPa, 조정압력 : 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%
3입구압력 : 0.1~1.56MPa, 조정압력 : 2.3~3.3kPa
4입구압력 : 0.1~1.56MPa, 조정압력 : 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%
정답 및 해설

1단감압식 준저압조정기는 입구압력 0.1~1.56MPa, 조정압력 5~30kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20%로 규정된다. 입구압력 하한이 0.07MPa이고 조정압력이 2.3~3.3kPa로 고정된 값은 1단감압식 저압조정기의 기준이므로 구분해야 한다.

문제 25
단면적이 300mm2인 봉을 매달고 600㎏의 추를 그 자유단에 달았더니 재료의 허용인장응력에 도달하였다. 이봉의 인장강도가 400㎏/cm2이라면 안전율은 얼마인가?
11
22
33
44
정답 및 해설

단면적 300mm²=3cm², 하중 600kg이므로 허용(작용)응력은 σ=600 kgf3 cm2=200 kgf/cm2\sigma = \dfrac{600\ \mathrm{kgf}}{3\ \mathrm{cm^2}} = 200\ \mathrm{kgf/cm^2}이다. 안전율은 인장강도를 허용응력으로 나눈 값이므로 400200=2\dfrac{400}{200} = 2이다.

문제 26
가연성 고압가스 저장탱크 외부에는 은백색 도료를 바르고 주위에서 보기 쉽도록 가스 명칭을 표시한다. 가스 명칭 표시의 색상은?
1검정색
2녹색
3적색
4황색
정답 및 해설

가연성 고압가스 저장탱크는 외면에 은백색 도료를 칠하고, 그 가스의 명칭을 알아보기 쉽도록 적색 문자로 표시한다.

문제 27
고압가스설비에 대한 설명으로 옳은 것은?
1고압가스 저장탱크에는 환형 유리관 액면계를 설치한다.
2고압가스 설비에 장치하는 압력계의 최고 눈금은 상용압력의 1.1배 이상 2배 이하 이어야 한다.
3저장능력이 1000톤 이상인 액화산소 저장탱크의 주위에는 유출을 방지하는 조치를 한다.
4소형저장탱크 및 충전용기는 항상 50℃ 이하를 유지한다.
정답 및 해설

저장능력 1000톤 이상인 액화산소 저장탱크의 주위에는 액체가 누출되었을 때 확산을 막는 방류둑 등 유출방지조치를 하여야 한다. 압력계 최고눈금은 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하이어야 하고, 소형저장탱크·충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지해야 하므로 각각 1.1배·50℃로 서술한 보기는 틀리다.

문제 28
전용보일러실에 반드시 설치해야 하는 보일러는?
1밀폐식 보일러
2반밀폐식 보일러
3가스보일러를 옥외에 설치하는 경우
4전용 급기구 통을 부착시키는 구조로 검사에 합격한 강제 배기식 보일러
정답 및 해설

도시가스·LPG 보일러 설치기준상 반밀폐식 보일러는 연소용 공기를 실내에서 취하고 배기가스만 옥외로 내보내므로 반드시 전용보일러실에 설치해야 한다. 밀폐식은 급·배기를 모두 옥외에서 하고, 옥외설치형은 실외에 놓이므로 전용보일러실이 요구되지 않는다.

문제 29
탱크로리에서 저장 탱크로 LP 가스 이송 시 잔가스 회수가 가능한 이송법은?
1차압에 의한 방법
2액송펌프 이용법
3압축기 이용법
4압축가스 용기 이용법
정답 및 해설

탱크로리에서 저장탱크로 LP가스를 옮길 때 저장탱크 기상부의 가스를 압축기로 흡입해 탱크로리로 재주입하는 압축기 이용법은 탱크로리에 남은 잔가스까지 회수할 수 있어 이송효율이 높다. 차압에 의한 방법이나 액송펌프 이용법은 액만 이송할 뿐 잔가스 회수는 되지 않는다.

문제 30
3톤 미만의 LP가스 소형저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1동일 장소에 설치하는 소형저장탱크의 수는 6기 이하로 한다.
2화기와의 우회거리는 3m 이상을 유지한다.
3지상 설치식으로 한다.
4건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
정답 및 해설

3톤 미만 소형저장탱크는 동일 장소에 6기 이하로 설치하고, 지상 설치식으로 하며, 건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에는 설치하지 않는다. 다만 화기와의 우회거리는 3m가 아니라 5m 이상을 유지해야 하므로 이 설명이 틀리다.

문제 31
원심펌프의 유량 1m3/min, 전양정 50m, 효율이 80%일 때, 회전수율 10% 증가시키려면 동력은 몇 배가 필요한가?
11.22
21.33
31.51
41.73
정답 및 해설

원심펌프의 상사법칙(친화법칙)에 따르면 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다(P2/P1=(N2/N1)3P_2/P_1=(N_2/N_1)^3). 회전수를 10% 증가시키면 (1.1)3=1.331(1.1)^3=1.331이므로 소요 동력은 약 1.33배가 된다.

문제 32
다음 중 정특성, 동특성이 양호하며 중압용으로 주로 사용되는 정압기는?
1Fisher식
2KRF식
3Reynolds식
4ARF식
정답 및 해설

정압기(governor) 중 Fisher식로딩(loading)형 구조로 정특성·동특성이 모두 양호하고 비교적 콤팩트하여 중압용으로 널리 쓰인다. 반면 Reynolds식언로딩(unloading)형으로 정특성은 우수하나 안정성(동특성)이 떨어지고 크기가 커서 주로 저압용에 사용된다.

문제 33
고압가스 용기 충전구의 나사가 왼나사인 것은?
1질소
2암모니아
3브롬화메탄
4수소
정답 및 해설

가연성가스 용기의 충전구 나사는 역류·오조작 방지를 위해 원칙적으로 왼나사를 사용하되, 암모니아·브롬화메탄은 가연성임에도 예외적으로 오른나사를 사용한다. 따라서 제시된 보기 중 왼나사를 쓰는 것은 가연성가스인 수소이며, 불연성인 질소는 물론 예외 규정이 적용되는 암모니아·브롬화메탄도 오른나사를 사용한다.

문제 34
고압가스 배관의 최소두께 계산 시 고려하지 않아도 되는 것은?
1관의 길이
2상용압력
3안전율
4재료의 인장강도
정답 및 해설

배관의 최소두께는 상용압력, 재료의 허용응력(인장강도), 안전율 및 배관 외경 등을 바탕으로 산정되며, 배관이 얼마나 긴지를 나타내는 관의 길이는 두께 산정식과 무관한 항목이다.

문제 35
매설배관의 경우에는 유기물질 재료를 피복재로 사용하면 방식이 된다. 이 중 타르 에폭시 피복재의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?
1저온에서도 경화가 빠르다.
2밀착성이 좋다.
3내마모성이 크다.
4토양응력에 강하다.
정답 및 해설

타르 에폭시 도료는 밀착성·내마모성이 크고 토양응력에 강한 장점이 있으나, 저온에서는 경화 반응이 느려지는 단점이 있어 저온 시공성이 좋지 않다. 따라서 "저온에서도 경화가 빠르다"는 설명이 틀린 내용이다.

문제 36
재료 내·외부의 결함 검사방법으로 가장 적당한 방법은?
1침투탐상법
2유침법
3초음파탐상법
4육안검사법
정답 및 해설

초음파탐상법은 초음파를 재료 내부로 투과·반사시켜 표면은 물론 내부 결함까지 검출할 수 있는 비파괴검사법이다. 침투탐상법·육안검사법은 표면 결함만 확인 가능하므로, 재료의 내·외부 결함을 함께 검사하기에는 초음파탐상법이 가장 적합하다.

문제 37
고압가스 설비 및 배관의 두께 산정 시 용접이음매의 효율이 가장 낮은 것은?
1맞대기 한면 용접
2맞대기 양면 용접
3플러그 용접을 하는 한면 전두께 필렛 겹치기 용접
4양면 전두께 필렛 겹치기 용접
정답 및 해설

용접이음 효율은 이음 형태에 따라 달라지는데, 맞대기 용접(한면·양면 모두)은 모재와 유사한 단면이 이어져 효율이 높은 반면, 필렛 겹치기 용접은 겹침부만 용착되어 효율이 상대적으로 낮다. 그중에서도 플러그 용접을 병행하는 한면 전두께 필렛 겹치기 용접은 한쪽 면만 용접되어 하중을 전달하는 유효 단면이 가장 제한적이므로, 네 이음 형태 중 이음효율이 가장 낮다.

문제 38
도시가스의 원료로서 적당하지 않은 것은?
1LPG
2Naphtha
3Natural gas
4Acetylene
정답 및 해설

아세틸렌은 압력이나 충격에 의해 분해폭발을 일으킬 수 있을 만큼 불안정한 가스로, 대량 배관 수송·저장이 필요한 도시가스 원료로는 사용되지 않는다. 반면 LPG·나프타(Naphtha)·천연가스(Natural gas)는 실제 도시가스 제조에 널리 쓰이는 원료이다.

문제 39
외경(D)이 216.3mm, 구경 두께 5.8mm인 200 A의 배관용 탄소강관이 내압 0.99MPa 을 받았을 경우에 관에 생긴 원주방향 응력은 약 몇 MPa인가?
18.8
217.5
326.3
425.1
정답 및 해설

원주방향(후프) 응력은 σ=PDi2t\sigma=\dfrac{P \cdot D_i}{2t}로 구하며, 내경은 Di=216.32×5.8=204.7 mmD_i=216.3-2\times5.8=204.7~\mathrm{mm}이다. 이를 대입하면 σ=0.99×204.72×5.817.5 MPa\sigma=\dfrac{0.99\times204.7}{2\times5.8}\approx17.5~\mathrm{MPa}로 계산된다.

문제 40
고압가스 관이음으로 통상적으로 사용되지 않는 것은?
1용접
2플랜지
3나사
4리벳팅
정답 및 해설

고압가스 배관의 이음에는 통상 용접이음·플랜지이음·나사이음이 사용되며, 리벳이음(리벳팅)은 기밀 유지가 어려워 가스 배관 접합 방식으로는 일반적으로 사용되지 않는다.

문제 41
액체염소가 누출된 경우 필요한 조치가 아닌 것은?
1물살포
2가성소다 살포
3탄산소다 수용액 살포
4소석회 살포
정답 및 해설

액체염소는 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 염산·차아염소산 등 부식성·자극성 물질을 생성하고 가스 확산을 오히려 촉진할 수 있어 물 살포는 누출 시 조치로 적절하지 않다. 반면 가성소다·탄산소다 수용액·소석회는 염소를 중화·흡수하는 알칼리성 방재 물질로 실제 조치에 사용된다.

문제 42
고압가스 제조허가의 종류가 아닌 것은?
1고압가스 특정제조
2고압가스 일반제조
3고압가스 충전
4독성가스제조
정답 및 해설

고압가스 안전관리법령상 제조허가의 종류는 고압가스 특정제조·고압가스 일반제조·고압가스 충전·냉동제조의 네 가지로 규정되어 있다. 따라서 보기 중 독성가스제조는 허가 종류에 해당하지 않으며, 독성가스라도 그 제조 형태에 따라 위 네 가지 허가 범주 안에서 규율될 뿐 가스의 독성 여부가 별도의 허가 구분을 이루지는 않는다.

문제 43
저장탱크의 설치방법 중 위해방지를 위하여 저장 탱크를 지하에 매설할 경우 저장탱크의 주위에 무엇으로 채워야 하는가?
1
2콘크리트
3마른모래
4자갈
정답 및 해설

저장탱크를 지하에 매설하는 경우 위해 방지를 위해 탱크 주위를 마른모래로 채워야 한다. 마른모래는 지반 침하와 외부 충격을 완충하고 탱크 부식을 억제하는 역할을 하며, 흙이나 콘크리트를 직접 채우는 것은 이 기준에 해당하지 않는다.

문제 44
다음 중 2중관으로 하여야 하는 독성가스가 아닌 것은?
1염화메탄
2아황산가스
3염화수소
4산화에틸렌
정답 및 해설

누출 시 위해가 큰 염화메탄·아황산가스·산화에틸렌 등의 독성가스 배관은 이중관으로 시공하도록 정하고 있으나, 염화수소는 이중관 시공 대상 독성가스 목록에 포함되지 않는다.

문제 45
고압가스 용기보관 장소에 대한 설명으로 틀린 것은?
1용기보관 장소는 그 경계를 명시하고, 외부에서 보기 쉬운 장소에 경계표시를 한다.
2가연성가스 및 산소 충전용기 보관실은 불연재료를 사용하고 지붕은 가벼운 재료로 한다.
3가연성가스의 용기보관실은 가스가 누출될 때 체류 하지 아니하도록 통풍구를 갖춘다.
4통풍이 잘 되지 아니하는 곳에는 자연환기시설을 설치한다.
정답 및 해설

통풍이 잘 되지 않는 가연성가스 용기보관실에는 자연환기가 아니라 강제환기시설을 설치해야 하므로 "자연환기시설을 설치한다"는 설명은 틀리다. 나머지 경계표시·불연재료 보관실 및 가벼운 지붕·통풍구 설치 규정은 모두 옳은 내용이다.

문제 46
액화석유가스 저장탱크에는 자동차에 고정된 탱크에서 가스를 이입할 수 있도록 로딩암을 건축물 내부에 설치할 경우 환기구를 설치하여야 한다. 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?
11%
23%
36%
410%
정답 및 해설

액화석유가스 저장탱크에 자동차 고정탱크에서 가스를 이입하는 로딩암을 건축물 내부에 설치하는 경우, 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 6% 이상으로 하여 이입 작업 중 누출된 가스가 실내에 체류하지 않고 신속히 배출되도록 해야 한다.

문제 47
산소가스 설비를 수리 또는 청소를 할 때는 안전관리상 탱크 내부의 산소를 농도가 몇 % 이하로 될 때까지 계속 치환하여야 하는가?
122%
228%
331%
435%
정답 및 해설

산소 설비의 수리·청소 시에는 탱크 내부의 산소 농도가 22% 이하가 될 때까지 치환해야 한다. 이는 대기 중 산소 농도(약 21%)에 근접한 수준까지 낮춰 산소 농후 분위기에 의한 화재·폭발 위험을 방지하기 위한 안전 기준이다.

문제 48
액화가스 저장탱크의 저장능력을 산출하는 식은? (단, Q : 저장능력(m3), W : 저장능력(㎏), P : 35℃에서 최고충전압력(MPa), V : 내용적(L), d : 상용 온도 내에서 액화가스 비중(㎏/L), C : 가스의 종류에 따르는 정수이다.)
1W = C/V
2W = 0.9dV
3Q = (10P+1)V
4Q = (P+2)V
정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 W=0.9dVW = 0.9dV로 산출한다. 여기서 d는 상용온도에서의 액비중(㎏/L), V는 내용적(L)이며, 계수 0.9는 온도 상승에 따른 액 팽창에 대비한 안전공간(여유)을 반영한 값이다. 이는 압축가스에 쓰이는 Q=(10P+1)VQ=(10P+1)V 형태의 압력 기준식과는 별개로 액화가스 전용으로 적용되는 공식이다.

문제 49
국내에서 발생한 대형 도시가스 사고 중 대구 도시가스 폭발사고의 주원인은 무엇인가?
1내부부식
2배관의 응력부족
3부적절한 매설
4공사 중 도시가스 배관 손상
정답 및 해설

대구 도시가스 폭발사고는 지하철 공사 현장의 굴착 작업 중 도시가스 배관이 손상되어 누출된 가스에 불이 붙으며 발생한 사고로, 내부부식이나 배관 자체의 응력 부족이 아니라 공사 중 배관 손상이 직접적 원인이었다.

문제 50

다음 보기의 가스 중 분해폭발을 일으키는 것을 모두 고른 것은?

  • ㉠ 이산화탄소
  • ㉡ 산화에틸렌
  • ㉢ 아세틸렌
1
2
3㉠, ㉡
4㉡,㉢
정답 및 해설

분해폭발을 일으키는 것은 산화에틸렌과 아세틸렌이다.

분해폭발은 산소 공급 없이도 분자 자체가 발열분해하면서 압력을 급상승시키는 현상이다. 아세틸렌C2H22C+H2\mathrm{C_2H_2 \rightarrow 2C + H_2} 로 분해하며 큰 열을 내기 때문에 압축 저장이 규제되고, 용기에는 다공물질과 아세톤을 채워 용해시켜 담는다.

산화에틸렌도 삼각 고리 구조가 열리며 발열분해해 밀폐 용기 안에서 분해폭발을 일으킨다. 반면 이산화탄소는 이미 완전히 산화된 불연성 가스라 분해폭발과 무관하며 오히려 소화제로 쓰인다.

문제 51
압축기는 그 최종단에, 그 밖의 고압가스 설비에는 압력이 상용압력을 초과한 경우에 그 압력을 직접 받는 부분마다 각각 내압시험 압력의 10분의 8이하의 압력에서 작동되게 설치하여야 하는 것은?
1역류방지밸브
2안전밸브
3스톱밸브
4긴급차단장치
정답 및 해설

안전밸브는 압축기 최종단이나 그 밖의 고압가스설비에서 압력이 상용압력을 초과할 때 압력을 직접 받는 부분마다 설치하여, 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하도록 설치·조정하는 과압 방출 장치이다. 역류방지밸브는 가스의 역류 차단용이고 긴급차단장치는 이상사태 시 가스 흐름을 신속히 끊는 장치로, 이 문항이 규정하는 작동압력 기준과는 성격이 다르다.

문제 52
차량에 고정된 고압가스 탱크에 설치하는 방파판의 개수는 탱크 내용적 얼마 이하마다 1개씩 설치해야 하는가?
13m3
25m3
310m3
420m3
정답 및 해설

차량에 고정된 고압가스탱크는 급제동·급선회 시 가스의 출렁임을 줄이기 위해 방파판을 설치하며, 탱크 내용적 5m³ 이하마다 1개씩 설치하도록 규정되어 있다. 방파판의 면적은 탱크 횡단면적의 40% 이상이어야 한다.

문제 53
액화석유가스 제조설비에 대한 기밀시험 시 사용되지 않는 가스는?
1질소
2산소
3이산화탄소
4아르곤
정답 및 해설

기밀시험은 가스 누출 여부를 확인하는 시험으로 공기·질소·이산화탄소·아르곤 등 불연성·불활성 기체를 사용해야 한다. 산소는 조연성 가스로 가연성 물질과 만나면 발화·폭발 위험이 있어 기밀시험용으로 사용할 수 없다.

문제 54
지상에 설치하는 액화석유가스 저장탱크의 외면에는 어떤 색의 도료를 칠하여야 하는가?
1은백색
2노란색
3초록색
4빨간색
정답 및 해설

지상에 설치하는 액화석유가스 저장탱크는 태양열 흡수를 줄여 내부 압력 상승을 억제하기 위해 외면을 은백색 도료로 도색하도록 규정되어 있다.

문제 55
고압가스 충전용기의 운반기준으로 틀린 것은?
1밸브가 돌출한 충전용기는 캡을 부착시켜 운반한다.
2원칙적으로 이륜차에 적재하여 운반이 가능하다.
3충전용기와 위험물안전관리법에서 정하는 위험물과는 동일차량에 적재, 운반하지 않는다.
4차량의 적재함을 초과하여 적재하지 않는다.
정답 및 해설

고압가스 충전용기는 원칙적으로 차량에 적재하여 운반해야 하며, 이륜차에 의한 운반은 원칙적으로 금지되고 총 질량이 일정 기준 이하인 액화석유가스 충전용기 등에 한해 예외적으로만 허용된다. 따라서 '원칙적으로 이륜차 적재 운반이 가능하다'는 서술이 운반기준에 어긋난다.

문제 56
이동식 부탄연소기의 올바른 사용방법은?
1바람의 영향을 줄이기 위해서 텐트 안에서 사용한다.
2효율을 높이기 위해서 두 대를 나란히 연결하여 사용 한다.
3사용하는 그릇은 연소기의 삼발이보다 폭이 좁은 것을 사용한다.
4연소기 운반 중에는 용기를 내부에 보관한다.
정답 및 해설

이동식 부탄연소기는 연소기의 삼발이보다 폭이 좁은 그릇을 사용해야 화염이 그릇 바닥에만 집중되어 용기 과열로 인한 파열을 방지할 수 있다. 반대로 밀폐된 텐트 안에서 사용, 2대 이상을 나란히 연결해 사용, 운반 중 용기를 연소기 내부에 보관하는 것은 모두 화재·폭발 위험을 높이는 잘못된 사용법이다.

문제 57
고압가스용 차량에 고정된 초저온 탱크의 재검사 항목이 아닌 것은?
1외관검사
2기밀검사
3자분탐상검사
4방사선투과검사
정답 및 해설

고압가스용 차량에 고정된 초저온탱크의 재검사는 외관검사·기밀검사·단열성능시험(비파괴검사인 자분탐상검사 등)으로 이루어지며, 방사선투과검사는 초저온탱크의 재검사 항목에 포함되지 않는다.

문제 58
액화석유가스 저장탱크의 설치기준으로 틀린 것은?
1저장탱크에 설치한 안전밸브는 지면으로 부터 2m이 상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
2지하저장탱크를 2개 이상 인접 설치하는 경우 상호 간에 1m이상의 거리를 유지한다.
3저장탱크의 지면으로 부터 지하저장탱크의 정상부까지의 깊이는 60㎝이상으로 한다.
4저장탱크의 일부를 지하에 설치한 경우 지하에 묻힌 부분이 부식되지 않도록 조치한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관은 지면에서 5m 이상 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상의 높이 중 더 높은 위치에 방출구를 두어야 한다. 문항의 '지면으로부터 2m 이상'이라는 서술은 이 기준에 미달하는 낮은 수치이므로 설치기준으로 틀리다.

문제 59
고압가스 일반제조의 시설기준 및 기술기준으로 틀린 것은?
1가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비까지의 거리는 5m이상으로 한다.
2저장설비 주위 5m 이내에는 화기 또는 인화성 물질을 두지 않는다.
35m3이상의 가스를 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치한다.
4가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 산소 제조시설의 고압가스설비까지의 거리는 10m 이상으로 한다.
정답 및 해설

고압가스 일반제조 시설기준에서 저장설비 및 그 부속설비 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성·발화성 물질을 두지 못하도록 규정하고 있다. 문항에서 제시된 '5m 이내'는 이 이격거리 기준보다 과도하게 확대된 수치이므로 틀린 서술이며, 가연성가스 제조시설 상호 간 5m·가연성가스와 산소 제조시설 간 10m 이격거리는 별도로 규정된 옳은 기준이다.

문제 60
아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 다공도는?
165% 이하
265~75%
375~92%
492% 이상
정답 및 해설

아세틸렌은 가압 시 분해폭발 위험이 있어 용기 안을 규조토 등 다공물질로 채우고 아세톤·디메틸포름아미드 같은 용제에 용해시켜 충전한다.
이때 다공물질의 다공도75% 이상 92% 미만이어야 하므로 75~92% 범위가 기준에 해당한다.
다공도가 낮으면 용제·아세틸렌을 담을 공간이 부족하고 지나치게 높으면 공극이 커져 분해폭발 전파를 막지 못하며, 경계값인 92%는 포함되지 않는다는 점에 주의한다.

문제 61
가스미터 중 실측식에 속하지 않는 것은?
1건식
2회전식
3습식
4오리피스식
정답 및 해설

가스미터는 가스를 직접 채워 부피를 세는 실측식(직접식)과, 유속 차이로 유량을 간접 추정하는 추량식(간접식)으로 나뉜다.
건식(막식)·습식·회전식(루츠식)은 모두 실측식에 속하지만, 오리피스식은 차압을 이용해 유량을 환산하는 추량식이므로 실측식에 속하지 않는다.

문제 62
다음 중 온도측정 범위가 가장 좁은 온도계는?
1알루멜-크로멜
2구리-콘스탄탄
3수은
4백금-백금·로듐
정답 및 해설

수은 온도계는 수은의 응고점~비등점 범위 내에서만 사용 가능해 측정 가능 범위가 좁다.
이에 비해 백금-백금·로듐, 알루멜-크로멜, 구리-콘스탄탄 등 열전대 온도계는 저온부터 고온까지 폭넓게 사용되어 측정범위가 훨씬 넓으므로, 보기 중 온도측정 범위가 가장 좁은 것은 수은 온도계이다.

문제 63
습도를 측정하는 가장 간편한 방법은?
1노점을 측정
2비점을 측정
3밀도를 측정
4점도를 측정
정답 및 해설

습도는 공기 중 수분함유량과 직결되며, 이는 노점(이슬점)과 직접 대응되는 물리량이다.
기체를 냉각시켜 수분이 응축되기 시작하는 온도(노점)를 읽기만 하면 되므로, 비점·밀도·점도를 측정하는 방법에 비해 별도의 환산이나 복잡한 계산 없이 가장 간편하게 습도를 구할 수 있다.

문제 64
가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 가장 큰 이유는?
1겨울철 수분 응축에 따른 밸브, 밸브시트 동결방지를 위하여
2균열에 따른 누출방지를 위하여
3고장 및 오차 발생 방지를 위하여
4계량막 밸브와 밸브시트 사이의 누출방지를 위하여
정답 및 해설

가스미터를 수직으로 세워 배관하는 입상배관을 금지하는 가장 큰 이유는, 겨울철 미터 내부에 응축된 수분이 얼어붙어 계량막의 밸브 및 밸브시트가 동결되는 것을 막기 위해서다.
동결이 발생하면 계량막이 정상적으로 개폐되지 못해 가스 공급이 막히거나 계량 자체가 불가능해질 수 있다.

문제 65
적외선분광분석계로 분석이 불가능한 것은?
1CH4
2CL2
3COCL2
4NH3
정답 및 해설

적외선분광분석법은 분자가 적외선을 흡수하며 쌍극자모멘트가 변화해야 검출이 가능하다.
Cl2는 같은 원자 두 개로 이루어진 대칭 이원자 분자로 진동 시에도 쌍극자모멘트 변화가 없어 적외선을 흡수하지 않으므로 분석이 불가능하다.
반면 CH4, COCl2, NH3는 비대칭 분자로 고유의 적외선 흡수띠를 가져 분석이 가능하다.

문제 66
LPG의 성분분석에 이용되는 분석법 중 저온분류법에 의해 적용될 수 있는 것은?
1관능기의 검출
2cis, trans의 검출
3방향족 이성체의 분리정량
4지방족 탄화수소의 분리정량
정답 및 해설

저온분류법(저온증류법)은 혼합가스를 저온으로 냉각·증류하면서 각 성분의 끓는점 차이를 이용해 분리하는 방법이다.
이 방법은 끓는점 차가 뚜렷한 지방족 탄화수소의 분리정량에 적합하며, 관능기 검출이나 이성체 분리처럼 화학적 반응성 차이를 이용하는 분석에는 적용되지 않는다.

문제 67
벨로우즈식 압력계로 압력 측정 시 벨로우즈 내부에 압력이 가해질 경우 원래 위치로 돌아가지 않는 현상을 의미하는 것은?
1limited 현상
2bellows 현상
3end all 현상
4hysteresis 현상
정답 및 해설

벨로우즈식 압력계에 압력을 가했다가 제거해도 벨로우즈가 탄성 변형의 지연으로 인해 원래의 위치로 완전히 복원되지 않는 현상을 히스테리시스(hysteresis) 현상이라 한다.
이는 탄성체가 하중을 반복적으로 받을 때 응력-변형 곡선이 부하와 제하 경로에서 서로 어긋나는 탄성 이력 현상에서 비롯된다.

문제 68
비중이 0.8인 액체의 압력이 2㎏/cm2일 때 액면높이 (head)는 약 몇 m인가?
116
225
332
440
정답 및 해설

물기둥 10 m1 kgf/cm²에 해당하므로, 비중 S인 액체의 압력과 액면높이 관계는 P[kgf/cm2]=S×h[m]10P\,[\mathrm{kgf/cm^2}] = \dfrac{S \times h\,[\mathrm{m}]}{10}이다.
따라서 h=10PS=10×20.8=25 mh = \dfrac{10P}{S} = \dfrac{10 \times 2}{0.8} = 25\ \mathrm{m}가 되어 액면높이는 약 25 m이다.
비중이 1보다 작아 같은 압력을 내려면 물보다 더 높은 액주가 필요하므로, 물 기준값 20 m보다 큰 값이 나온다.

문제 69
분별연소법 중 산화구리법에 의하여 주로 정량할 수 있는 가스는?
1O2
2N2
3CH4
4CO2
정답 및 해설

분별연소법 중 산화구리법(CuO법)은 시료가스를 산화구리와 접촉·가열하여 연소시키는 방식으로, 주로 CH4(메탄)을 정량하는 데 이용된다.
이는 팔라듐관 연소법이 주로 H2를 정량하는 것과 대비되는 분별연소법의 대표적 활용이다.

문제 70
검지가스와 누출 확인 시험지가 옳은 것은?
1하리슨씨시약 : 포스겐
2KI전분지 : CO
3염화파라듐지 : HCN
4연당지 : 할로겐
정답 및 해설

하리슨씨시약포스겐(COCl2) 누출을 검지하는 시험지로, 이 조합이 올바른 짝이다.
반면 KI전분지는 CO가 아닌 염소(Cl2) 검지에, 염화파라듐지는 HCN이 아닌 CO 검지에, 연당지는 할로겐이 아닌 H2S 검지에 사용되므로 나머지 조합은 옳지 않다.

문제 71
깊이 5.0m인 어떤 밀폐탱크 안에 물이 3.0m 채워져 있고 2kgf/cm2의 증기압이 작용하고 있을 때 탱크 밑에 작용하는 압력은 몇 kgf/cm2인가?
11.2
22.3
33.4
44.5
정답 및 해설

탱크 밑바닥에 작용하는 압력은 증기압물기둥에 의한 압력의 합이다.
물기둥에 의한 압력은 γh=1000 kgf/m3×3.0 m=3000 kgf/m2=0.3 kgf/cm2\gamma h = 1000\ \mathrm{kgf/m^3} \times 3.0\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{kgf/m^2} = 0.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이므로, 탱크 밑면 압력은 2+0.3=2.3 kgf/cm22 + 0.3 = 2.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

문제 72
편차의 크기에 비례하여 조절요소의 속도가 연속적으로 변하는 동작은?
1적분동작
2비례동작
3미분동작
4뱅뱅동작
정답 및 해설

적분동작은 조작부(조절요소)의 이동 속도가 편차의 크기에 비례하는 동작으로, 편차가 클수록 조작량이 빠르게 변화해 잔류편차(오프셋)를 제거해 나간다. 이는 조작량 자체가 편차 크기에 비례하는 비례동작과 구분된다.

문제 73
자동제어장치를 제어량의 성질에 따라 분류한 것은?
1프로세스제어
2프로그램제어
3비율제어
4비례제어
정답 및 해설

자동제어는 목표값의 성질에 따라 정치제어·추치제어(프로그램제어·추종제어·비율제어)로 나뉘고, 제어량의 성질에 따라 서보기구·자동조정·프로세스제어로 나뉜다. 프로세스제어는 온도·압력·유량·액위 등 공업 공정의 상태량을 제어량으로 삼는 제어이므로 제어량 성질에 따른 분류에 해당한다.

문제 74
블록선도의 구성요소로 이루어진 것은?
1전달요소, 가합점, 분기점
2전달요소, 가감점, 인출점
3전달요소 가합점, 인출점
4전달요소, 가감점, 분기점
정답 및 해설

블록선도는 신호의 전달 경로를 나타내는 전달요소, 두 개 이상의 신호를 더하거나 빼는 가합점, 하나의 신호를 여러 곳으로 나누어 보내는 인출점의 세 요소로 구성된다.

문제 75
계측기기의 감도(Sensitivity)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1감도가 좋으면 측정시간이 길어진다.
2감도가 좋으면 측정범위가 좁아진다.
3계측기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
4측정량의 변화를 지시량의 변화로 나누어 준 값이다.
정답 및 해설

감도는 측정량의 변화에 대한 지시량 변화의 비, 즉 지시량의 변화를 측정량의 변화로 나눈 값으로 정의된다. 이를 반대로 측정량의 변화를 지시량의 변화로 나눈 값이라고 서술한 항목은 분자·분모가 뒤바뀐 설명이므로 틀린 내용이다.

문제 76
흡수분석법 중 게겔법에 의한 가스분석의 순서로 옳은 것은?
1CO2, O2, C2H2, C2H4, CO
2CO2, C2H2, C2H4, O2, CO
3CO, C2H2, C2H4, O2, CO2
4CO, O2, C2H2, C2H4, CO2
정답 및 해설

게겔법은 흡수액에 성분가스를 순차적으로 흡수시켜 정량하는 분석법으로, CO2C2H2(아세틸렌) → C2H4(불포화탄화수소류) → O2CO 순으로 분석한다.

문제 77
서브기구에 해당되는 제어로서 목표치가 임의의 변화를 하는 제어로 옳은 것은?
1정치제어
2캐스케이드제어
3추치제어
4프로세스제어
정답 및 해설

추치제어는 목표값이 시간에 따라 임의로 변화하는 제어로, 위치·방위·자세 등 기계적 변위를 제어량으로 하는 서보기구가 대표적인 예이다. 이는 목표값이 일정한 정치제어와 대비된다.

문제 78
크로마토그래피의 피크가 그림과 같이 기록되었을 때 피크의 넓이(A)를 계산하는 식으로 가장 적합한 것은?
11/4Wh
21/2Wh
3Wh
42Wh
정답 및 해설

크로마토그램의 피크를 이등변삼각형으로 근사하면, 높이(h)의 절반 지점에서의 나비(Wh)는 삼각형 밑변 길이의 절반에 해당하므로 밑변은 2Wh2W_h가 된다. 삼각형 넓이 공식에 대입하면 피크 넓이는 A=12×2Wh×h=WhhA = \dfrac{1}{2} \times 2W_h \times h = W_h h로 구해진다.

문제 79
액면계로부터 가스가 방출되었을 때 인화 또는 중독의 우려가 없는 장소에 주로 사용하는 액면계는?
1플로트식 액면계
2정전용량식 액면계
3슬립튜브식 액면계
4전기저항식 액면계
정답 및 해설

슬립튜브식 액면계는 평소 닫혀 있다가 액면을 측정할 때만 튜브를 인출하여 소량의 가스만 잠깐 방출되는 구조이므로, 액면계에서 가스가 방출되더라도 인화중독의 우려가 적은 장소에 사용하기 적합하다.

문제 80
다이어프램 가스미터의 최대유량이 4m3/h일 경우 최소유량의 상한 값은?
14L/h
28L/h
316L/h
425L/h
정답 및 해설

막식(다이어프램) 가스미터는 사용범위상 최대유량과 최소유량의 비가 약 160:1로 규정되어, 최소유량의 상한값은 최대유량의 1/160 수준이다. 최대유량이 4 m3/h=4000 L/h4\ \mathrm{m^3/h} = 4000\ \mathrm{L/h}이므로 최소유량 상한은 4000÷160=25 L/h4000 \div 160 = 25\ \mathrm{L/h}이다.