24년 1회차

유량이 일정한 상태에서 관지름을 2배로 하면 단면적은 $A=\dfrac{\pi d^2}{4}$에 의해 4배가 되고, 연속방정식 $Q=AV$에서 유량 Q가 일정하므로 유속 V는 단면적에 반비례하여 1/4로 느려진다.

완전기체의 등엔트로피 음속은 이상기체 상태방정식 $Pv=RT$와 등엔트로피 관계 $Pv^k=\text{일정}$을 결합해 유도하며 그 결과는 $a=\sqrt{kRT}$이다. 여기서 k는 비열비, R은 기체상수, T는 절대온도이며, 단순히 RT나 PT 형태로는 제곱근과 비열비 항이 빠져 음속 차원이 맞지 않아 틀리다.

이상기체의 등엔트로피 음속은 $a=\sqrt{kRT}$로 절대온도 T의 제곱근에 비례한다. 압력의 세제곱이나 밀도, 부피의 세제곱과는 직접적인 비례 관계가 없으므로 절대온도의 제곱근이 옳다.

원심 송풍기는 임펠러가 회전축과 직각 방향으로 공기를 밀어내는 방식으로 다익 송풍기·레이디얼 송풍기·터보 송풍기가 이에 속한다. 프로펠러 송풍기는 축 방향으로 공기를 흘려보내는 축류형 송풍기이므로 원심형에 속하지 않는다.

관 지름이 $5\,\mathrm{cm}$에서 $10\,\mathrm{cm}$로 커지므로 연속방정식에서 $u_B=u_A\left(\dfrac{5}{10}\right)^{2}=\dfrac{u_A}{4}$이다.

두 지점의 압력수두가 각각 $0.2\,\mathrm{m}$, $0.4\,\mathrm{m}$이므로
베르누이식 $0.2+\dfrac{u_A^{2}}{2g}=0.4+\dfrac{u_B^{2}}{2g}$에 넣으면
$u_A^{2}\left(1-\dfrac{1}{16}\right)=2\times 9.8\times 0.2$가 된다.
따라서 $u_A=\sqrt{4.181}=2.045\,\mathrm{m/s}$, $u_B=\dfrac{2.045}{4}=0.511\,\mathrm{m/s}$이다.

터보기계의 성능특성은 비속도·유량계수·동력계수 같은 무차원수로 나타낸다. Froude수는 자유표면을 갖는 개수로 흐름이나 선박의 조파저항 해석에 쓰이는 중력 대비 관성력의 척도로, 밀폐된 유로에서 작동하는 터보기계의 성능 특성과는 거리가 멀다.

관 부속품의 손실은 등가 직관 길이로 환산해 계산하고, 층류에서는 하겐-푸아죄유식을, 난류에서는 마찰계수를 구해 패닝식으로 손실을 계산한다. 다만 유로의 단면 형상(원형·비원형)에 따라 상당지름과 마찰계수가 달라지므로 유로 모양과 무관하게 계산한다는 설명은 틀리다.

단면적 $A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times1^2}{4}\fallingdotseq0.785\,\mathrm{m^2}$이고 유량 $Q=3600\,\mathrm{m^3/h}=1\,\mathrm{m^3/s}$이므로 평균유속 $V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{1}{0.785}\fallingdotseq1.27\,\mathrm{m/s}$이다.

체크밸브(역지밸브)는 유체가 한 방향으로만 흐르도록 하고 역류를 자동으로 차단하는 구조를 가진 밸브이다. 게이트·글로브·니들밸브는 유량이나 흐름의 개폐를 조절하는 용도이지 역류 방지가 목적이 아니다.

뉴턴의 점성법칙과 미끄럼 없음 조건은 점성을 갖는 실제유체에만 적용되고, 압축성은 유체 종류에 따라 다르게 나타난다. 반면 에너지 보존의 법칙은 점성 유무나 압축성 여부와 관계없이 실제유체와 이상유체 모두에 항상 성립하는 보편 법칙이다.

유체를 연속체로 다룰 수 있으려면 검사체적 안에 통계적으로 유의미한 수의 분자가 들어 있어야 하므로 유체입자의 크기가 분자평균자유행로보다 충분히 커야 하고, 분자 간 충돌이 짧은 시간 안에 활발히 일어나 국소평형이 빠르게 성립해야 한다. 따라서 입자 크기는 크고 충돌시간은 짧을수록 연속체 가정이 타당해진다.

물의 밀도를 $\rho=\gamma/g=1000/9.8\fallingdotseq102.0\,\mathrm{kgf\cdot s^2/m^4}$로 두면
임계 레이놀즈수 관계 $N_{Re}=\dfrac{\rho VD}{\mu}$에서
$V=\dfrac{N_{Re}\mu}{\rho D}=\dfrac{2320\times1.173\times10^{-4}}{102.0\times0.02}\fallingdotseq0.1334\,\mathrm{m/s}$가 층류를 유지하는 최대 평균속도이다.

원관 내 흐름의 층류·난류 여부는 관성력과 점성력의 상대적 크기에 따라 결정되며, 이 두 힘의 비를 무차원수로 나타낸 것이 레이놀즈수이다. 압력이나 중력은 흐름 형태를 직접 구분하는 기준이 아니다.

단열압축 시 $T_2=T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$이므로 $T_2=278.15\times\left(\dfrac{300}{140}\right)^{0.2857}\fallingdotseq345.8\,\mathrm{K}\fallingdotseq72.7\,^\circ\mathrm{C}$가 되어 압축 후 온도는 약 72.6℃이다.

도관이 급격히 확대될 때의 마찰손실은 상류(도관 상류, 유속이 빠른 쪽)의 평균유속을 기준으로 $F_e=K_e\dfrac{V_a^2}{2g_c}$로 나타낸다. 유속의 제곱 항이 필요하므로 유속을 그대로 쓴 식이나 하류 유속을 기준으로 한 식은 급확대손실 공식과 맞지 않는다.

비중은 표준물질로 4℃의 물을 기준으로 하여 측정하려는 유체 밀도와 물의 밀도의 비로 정의한다. 수은의 밀도를 기준으로 삼는다는 설명은 틀린 정의이며, 밀도·부력·전단응력에 대한 나머지 설명은 유체역학의 표준 정의와 일치한다.

압력을 $P=5\,\mathrm{kgf/cm^2}=5\times10^4\,\mathrm{kgf/m^2}$로 환산하고 이상기체 상태방정식 $P=\rho RT$를 적용하면 $T=\dfrac{P}{\rho R}=\dfrac{5\times10^4}{1.425\times26.50}\fallingdotseq1324\,\mathrm{K}$이며, 섭씨온도로 환산하면 $1324-273\fallingdotseq1051\,^\circ\mathrm{C}$이다.

층류 입구길이 $L_e=0.05\,Re\,D=0.05\times800\times0.1=4\,\mathrm{m}$가 유량계를 설치해야 할 최소 거리이다.

평균유속은
$V=\dfrac{\dot{m}}{\rho A}=\dfrac{3.14}{800\times0.00785}\fallingdotseq0.5\,\mathrm{m/s}$
이고, 레이놀즈수는
$Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{800\times0.5\times0.1}{0.05}=800$
으로 층류이므로 층류 입구길이 공식을 적용한다.

토리첼리 정리에 의해 유출속도 $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\times9.8\times5}\fallingdotseq9.90\,\mathrm{m/s}$이고, 오리피스 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.05)^2\fallingdotseq1.963\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$이므로 유량 $Q=Av\fallingdotseq0.019\,\mathrm{m^3/s}$이다.

수격작용은 밸브 급폐쇄나 펌프 급정지로 관내 유속이 급변할 때 액체의 관성으로 큰 압력파가 발생하는 현상이며, 유속이 크고 폐쇄시간이 짧을수록 압력 상승이 커진다. 방지책은 서지탱크·공기실 설치나 밸브를 천천히 조작하는 것이므로, 밸브를 급속히 조작해 유속 변화 구간을 줄이라는 설명은 오히려 수격작용을 유발하는 방향이라 틀리다.

NH$_3$의 몰수는 $n=\dfrac{35}{17}\fallingdotseq2.059\,\mathrm{kmol}$이고 실제기체 상태방정식 $PV=ZnRT$에서 $V=\dfrac{ZnRT}{P}=\dfrac{0.96\times2.059\times0.08206\times398.15}{10}\fallingdotseq6.46\,\mathrm{m^3}$이다.

액체 프로판의 고발열량은 약 $50.1\,\mathrm{MJ/kg}$이다.

액체 프로판의 생성엔탈피는 기체 값에서 증발엔탈피(몰량 환산 $370\times44=16280\,\mathrm{kJ/kmol}$)를 뺀
$-103909-16280=-120189\,\mathrm{kJ/kmol}$
이다.

연소반응 $\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}$에서 생성물 물을 액체로 두면 고발열량 반응엔탈피는
$3(-393757)+4(-286010)-(-120189)\fallingdotseq-2205122\,\mathrm{kJ/kmol}$
이고, 이를 분자량 44로 나누어 얻는다.

등온에 가까운 열교환으로 근사하면 엔트로피 변화는 $\Delta S=\dfrac{\Delta H}{T}=\dfrac{200}{293.15}\fallingdotseq0.68\,\mathrm{kcal/kg\cdot K}$이다.

환원반응은 공기(산소)가 부족한 상태에서 일어나는 불완전연소 반응으로 이때의 화염을 환원염이라 하며, 반대로 공기가 과잉인 상태의 화염은 산화염이라 한다. 따라서 환원반응이 공기 과잉 상태에서 생긴다는 설명은 산화·환원의 조건을 반대로 서술한 것으로 틀리다.

최소착화에너지는 온도가 높을수록, 연소속도가 빠를수록, 압력이 높을수록 낮아지며, 열전도율이 작을수록 점화원 주변의 열손실이 줄어 낮아진다. 따라서 열전도율이 적을수록 최소착화에너지가 낮아진다는 설명이 옳다.

열역학 제2법칙은 비가역 과정에서 계와 주위를 합한 전체 엔트로피가 감소하지 않으며 열의 흐름 방향을 규정한다는 내용으로, 계 자체의 엔트로피는 열 출입이 없어도 비가역성만으로 증가할 수 있다. 따라서 계의 엔트로피가 반드시 열의 흡수·방출이 있어야만 변화한다는 설명은 제2법칙의 내용과 맞지 않는다.

카르노 사이클은 등온팽창-단열팽창-등온압축-단열압축의 4과정으로 구성되며, 고온 열원으로부터 열을 흡수하는 과정은 등온팽창 과정이다.

제시된 두 반응은 라디칼(OH, H, O, HO$_2$)이 다른 라디칼로 교환되며 소멸되지 않고 계속 반응을 이어가는 형태로, 새로운 라디칼 수가 늘거나 줄지 않고 유지되므로 연쇄반응의 전화(propagation) 단계에 해당한다.

0℃ 기준 물의 온도를 100℃까지 올리는 데 $1\times100=100\,\mathrm{kcal/kg}$, 100℃에서 증발잠열 539kcal/kg, 여기에 10℃ 과열분 $0.45\times10=4.5\,\mathrm{kcal/kg}$을 더하면 엔탈피는 $100+539+4.5=643.5\,\mathrm{kcal/kg}$이다.

CHU(Centigrade Heat Unit)는 순수한 물 1lb(파운드)의 온도를 1℉ 올리는 데 필요한 열량으로 정의되며, 물 1kg을 기준으로 한다는 설명은 질량 단위가 파운드가 아닌 kg으로 잘못 서술된 것이다. Btu·Therm·Kcal에 대한 나머지 설명은 옳다.

HAZOP기법은 정성적 위험성 평가기법으로 공정에 대한 이해를 돕고 연속식·회분식 등 다양한 공정형식에 적용할 수 있지만, 정확한 상세도면과 운전 데이터가 반드시 뒷받침되어야 유효한 분석이 가능하다. 따라서 상세도면과 데이터가 필요하지 않다는 설명은 틀리며, 여러 변수의 동시 이탈 등 공정 상호작용을 완전히 분석하는 데는 한계가 있다는 점도 HAZOP의 실제 특성과는 별개로 이 설명 자체가 틀린 보기다.

실제공기량 A와 이론공기량 Ao의 관계식 $A=mA_o$에서 m은 실제공기량이 이론공기량의 몇 배인지를 나타내는 과잉공기계수(공기비)이다.

공기 과잉율(공기비)이 높아지면 연소에 필요한 산소 이상으로 유입된 여분의 공기가 연소가스와 함께 데워지면서 열을 흡수하는 희석 효과를 일으켜, 그만큼 연소가스 전체의 온도 상승폭이 줄어들어 최고 단열 연소온도는 낮아진다.

폭굉유도거리(DID)는 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지 진행하는 거리를 뜻하며, 이 거리가 짧을수록 위험성이 크다.

이상기체 몰수는 $n=\dfrac{10}{20}=0.5\,\mathrm{kmol}$이고 상태방정식 $PV=nRT$에서 $P=\dfrac{nRT}{V}=\dfrac{0.5\times8.314\times303.15}{0.8}\fallingdotseq1575\,\mathrm{kPa}\fallingdotseq1.57\,\mathrm{MPa}$이다.

이상기체 상태방정식은 분자 간 인력이 무시될 만큼 분자 간 거리가 먼 조건, 즉 낮은 압력·높은 온도에서 실제기체를 잘 근사한다. 높은 압력에서는 분자 부피와 인력의 영향이 커져 실제기체 거동에서 크게 벗어나므로, 높은 압력에서 잘 적용된다는 설명은 틀리다.

정적비열을 kJ 단위로 환산하면 $C_v=0.879\,\mathrm{kJ/kg\cdot^\circ C}$이고, 정적과정의 열량은 $Q=mC_v\Delta T=1\times0.879\times(220-20)=175.8\,\mathrm{kJ}$이다.

액체연료의 대표적 연소형태는 액면연소·증발연소·분무연소·등심연소 등이며, 확산연소는 기체연료가 공기와 확산 혼합하며 타는 형태로 액체연료의 일반적 연소형태로 분류되지 않는다.

방폭구조 표시 기호는 내압방폭구조 d, 압력방폭구조 p, 유입방폭구조 o, 안전증방폭구조 e, 본질안전방폭구조 ia 또는 ib이다. 유입방폭구조의 올바른 기호는 o이며 e는 안전증방폭구조의 기호이므로, 유입방폭구조를 e로 연결한 것은 틀리다.

고부하 연소기술은 좁은 연소실에서 단위 용적당 발생 열량을 높이는 기술로 펄스연소·촉매연소·고농도 산소 연소·예혼합연소 등이 있다. 2단연소는 연소용 공기를 나누어 공급해 화염온도를 낮추는 질소산화물 저감 기술이지 고부하 연소기술이 아니다.

만네스만식은 둥근 강편(billet)을 천공기로 뚫어 이음매 없는 강관을 만든 뒤 이를 재료로 하여 양끝을 조여 용기를 성형하는 제조법이다. 에르하르트식은 강편을 압축천공하는 방식, 딥드로잉식은 강판을 여러 단계로 눌러 성형하는 방식으로 각각 원재료와 공정이 다르다.

전양정은 양수 높이와 손실수두를 더한 $H=20+5=25\,\mathrm{m}$이고 유량 $Q=2/60\,\mathrm{m^3/s}$이므로 축동력은 $P=\dfrac{\rho gQH}{\eta}=\dfrac{1000\times9.8\times(2/60)\times25}{0.87}\fallingdotseq9.4\,\mathrm{kW}$이다.

독성가스 배관용 밸브의 압력구분 호칭에는 미국식 Class, 일본식 K, 유럽식 PN이 사용된다. S는 이러한 표준 압력구분 표시 방식에 해당하지 않는다.

가스 분출량 산정식 $Q=0.009D^2\sqrt{H/S}$(D: 구멍지름mm, H: 압력mmH₂O, S: 비중, Q: m³/hr)에 대입하면 $Q=0.009\times0.6^2\times\sqrt{280/1.7}\fallingdotseq0.0416\,\mathrm{m^3/hr}$이고, 5시간 누출량은 $0.0416\times5\fallingdotseq0.208\,\mathrm{m^3}=208\,\mathrm{L}$이다.

증기압축식 냉동 사이클은 습증기 압축·건증기 압축·과냉각 사이클 등 실제 압축기로 구현되는 사이클로 분류된다. 카르노 냉동 사이클은 이론상 최대 성능계수를 나타내는 기준 사이클일 뿐 실제 증기압축식 냉동기의 작동 사이클로 분류되지 않는다.

반응식 $\mathrm{CH_4\rightleftarrows2H_2+C}$는 기체 몰수가 1몰에서 2몰(고체 탄소 제외)로 늘어나는 정반응이므로, 압력을 높이면 몰수가 적은 역반응(카본 생성 억제) 쪽으로 평형이 이동한다. 또한 카본 생성 분해반응은 흡열반응이므로 온도를 낮추면 역시 역반응 쪽으로 평형이 이동해 카본 생성을 억제할 수 있다.

수소의 공업적 제조법으로는 물을 전기분해하는 수전해법, 석탄이나 코크스에 수증기를 반응시키는 수성가스법, 나프타·석유 등을 열분해·개질하는 석유의 분해법이 대표적이다. LPG분해법은 수소의 공업적 제조 공정으로 통상 다루어지지 않는다.

나프타 접촉분해에서 같은 개질온도(705℃)에서 개질압력을 높이면 반응 몰수가 증가하는 방향(H₂ 생성)이 억제되어 H₂와 CO의 생성이 감소하고, 상대적으로 CH₄와 CO₂의 생성이 증가하는 방향으로 가스 조성이 변화한다.

강재가 200~300℃ 구간에서 인장강도와 경도가 커지고 연신율(신율)이 감소해 취약해지는 현상을 청열취성이라 하며, 이 온도 구간에서 강 표면이 청색 산화피막을 띠는 데서 이름이 유래했다.

아세틸렌은 압축 시 자기분해폭발의 위험이 있어 압축기에 레퍼반응장치를 채용해 압축 중 분해폭발의 위험을 최소화한다.

서징(맥동)현상은 펌프 운전 중 송출압력과 송출유량이 주기적으로 변동하며 진동·소음을 동반하는 현상이다. 배관 내 국부적 증기 발생은 캐비테이션, 급격한 유속 변화에 의한 압력변화는 수격작용에 해당하므로 서징과는 구분된다.

신규 용기 검사에서 항구증가율은 전증가량 대비 10% 이하여야 합격이므로, 전증가량이 100mL일 때 항구증가량은 $100\times0.10=10\,\mathrm{mL}$ 이하여야 한다.

1일 제조능력을 P(1일 환산)라 하면 균등 생산량 중 첨두시간대(6시간) 몫과 가스홀더 방출량을 더한 값이 첨두 송출비율을 충족해야 하므로 $P\times\dfrac{6}{24}+0.15S\ge0.45S$가 성립하고, 이를 풀면 $P\ge1.2S$가 필요 제조능력이다.

자유피스톤식 압력계는 피스톤 위에 얹은 추와 피스톤 자체의 무게가 압유가 피스톤을 밀어 올리는 힘과 평형을 이루는 구조이다. 힘 평형은 $P\,A_1=W_1+W_2+P_A A_1$이므로 표시압력은 $P=\dfrac{W_1+W_2}{A_1}+P_A$가 된다. 하중이 걸리는 유효 면적은 피스톤 단면적이므로 추의 단면적으로 나누는 식은 맞지 않고, 절대압을 얻으려면 대기압을 빼는 것이 아니라 더해야 한다.

터보형 펌프는 회전차가 유체에 운동에너지를 부여해 압송하는 방식으로 원심식·사류식·축류식이 이에 속한다. 왕복식 펌프는 피스톤이나 플런저의 왕복운동으로 유체를 밀어내는 용적형(왕복동형) 펌프이므로 터보형에 속하지 않는다.

염소 주입설비의 흡수탑은 누출된 염소가스를 흡수·중화하기 위해 가성소다(수산화나트륨) 수용액을 반응액으로 사용한다.

Al·Na·Zn은 이온화경향이 수소보다 커서 각각 NaOH·물·황산과 반응해 수소를 발생시키지만, 수은(Hg)은 이온화경향이 수소보다 작아 염산과 반응하지 않으므로 수소를 얻을 수 없다.

체크밸브(역지밸브)는 유체의 역류를 방지하기 위하여 한쪽 방향으로만 흐름을 허용하는 구조의 밸브이다.

알칼라인 수전해는 비귀금속 촉매를 쓸 수 있어 저비용·대용량화에 유리하고, 고분자전해질막(PEM) 수전해는 고전류밀도로 소형화와 빠른 응답이 가능하다. 천연가스 수증기 개질은 현재 가장 경제적인 대량 수소 생산 방식이지만 이산화탄소를 배출하는 반면, 수전해는 물을 전기분해하는 데 오히려 큰 전력을 소비하는 것이 단점이므로 전력 소비가 거의 없다는 설명은 틀리다.

수소취성(수소침식)은 고온·고압의 수소가 강재 내부로 침투해 강 중 탄소와 반응, 메탄을 생성하며 탈탄과 균열을 일으키는 현상으로 크롬·몰리브덴·텅스텐·바나듐 등을 첨가한 강으로 방지한다. 이 반응은 온도가 높을수록 활발해지므로 사용 온도가 낮을수록 심하게 진행된다는 설명은 반대로 서술된 것이라 틀리다.

전위측정용 터미널(T/B)은 희생양극법 적용구간에서 300m 이내 간격, 배관 절연부 양측, 타 금속구조물과의 근접교차부, 직류전철 횡단부 주위 등 전식 영향을 확인해야 하는 지점에 설치해야 한다. 직류전철 횡단부는 전식 위험이 특히 큰 구간이므로 설치할 필요가 없다는 설명은 틀리다.

염소의 제독제로는 소석회, 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액 등 염소를 중화·흡수할 수 있는 알칼리성 물질이 사용된다. 물은 염소와 반응해 염산 등 부식성 물질을 생성할 수 있어 제독제로 적당하지 않다.

긴급이송설비로 이송되는 내용물은 화재·폭발 등 2차 사고를 방지하기 위해 플레어스택 연소나 밴트스택 방출이 아니라 안전한 장소의 저장탱크에 임시로 이송해 안전하게 처리해야 한다.

피뢰설비가 설치된 접지의 경우 접지저항값이 10Ω 이하일 때 정전기 제거조치를 생략할 수 있는데, 이를 50Ω 이하로 서술한 것은 기준값을 잘못 제시한 것이라 틀리다. 접지저항 총합 100Ω 이하 시 생략 가능, 접지접속선 단면적 5.5mm² 이상, 충전 전 배관 접지 등 나머지 기준은 옳다.

소형저장탱크에 액화석유가스를 충전할 때 액화가스의 용량은 상용온도에서 저장탱크 내용적의 85%를 넘지 않아야 한다.

가스 안전성평가 기법으로는 체크리스트기법, 사건수분석기법, 작업자실수분석기법 등 정형화된 정성·정량적 기법이 사용된다. 무작위추출기법은 표본 검사 등에 쓰이는 통계기법으로 안전성평가 기법으로 분류되지 않는다.

임계온도는 산소 약 -119℃, 이산화탄소 약 31℃, 프로판 약 97℃, 에틸렌 약 9℃, 메탄 약 -82℃로, 0~40℃ 사이에 드는 것은 이산화탄소와 에틸렌이다.

화재·폭발은 가연성·폭발성 물질, 중독은 독성가스·유독물질, 화상·동상은 고온·저온물질이 각각의 대표적 위험요인으로 옳게 짝지어져 있다. 난청은 소음(강한 음압)에 의해 발생하는 재해로, 누전·배선불량은 감전이나 화재의 위험요인이지 난청의 원인이 아니므로 이 짝은 틀리다.

용접용기 동판 두께는 $t=\dfrac{PD}{2S\eta-1.2P}+C$(S: 허용응력=인장강도/4)로 계산하며, 대입하면 $t=\dfrac{2.0\times650}{2\times125\times1.0-1.2\times2.0}+1\fallingdotseq6.25\,\mathrm{mm}$이다.

내압시험 영구팽창율이 10% 이하인 용기는 재검사 시 용기 질량이 제조 당시 각인 질량의 95% 이상이면 합격으로 하며, 문제의 영구팽창율 8%는 이 구간에 해당한다.

가압식 LPG 탱크에는 이상 압력을 방출하는 안전밸브, 사고 시 흐름을 차단하는 긴급차단장치, 화재 시 탱크를 냉각하는 살수장치가 안전상 반드시 필요하다. 분석장치는 가스 조성을 분석하는 계측 목적의 설비로 안전상 필수 장치는 아니다.

초저온용기의 충격시험은 3개의 시험편 온도를 섭씨 -150℃ 이하로 하여 충격치의 최저가 20J/cm² 이상이고 평균 30J/cm² 이상인 경우를 합격으로 한다.

고압가스제조설비의 물분무장치, 자동제어장치, 긴급차단장치는 정전 시에도 안전 기능을 유지해야 하므로 비상전력을 반드시 갖추어야 한다. 벤트스택은 단순 배출 설비로 정전 시 능동적 작동이 필요하지 않아 비상전력 확보 대상에서 제외된다.

액화가스 저장능력은 $W=\dfrac{V}{C}$로 계산하며, 암모니아 정수 C=1.86을 대입하면 $W=\dfrac{4000}{1.86}\fallingdotseq2150\,\mathrm{kg}$이다.

수소취성은 고온·고압의 수소가 장시간 강재 내부로 침투해 서서히 강도를 저하시키는 현상으로, 상온 부근에서 짧은 기간 사용하는 일반 용기의 통상적인 사용 조건에서는 발생하기 어렵다. 반면 과충전, 난폭한 취급, 용기의 균열·부식은 통상 사용 상태에서도 실제로 파열사고를 일으킬 수 있는 직접적 원인이다.

현행 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 24의 각인 사항 중 TW는 아세틸렌가스 충전용기에 대하여 용기의 질량(W)에 다공물질·용제 및 밸브의 질량을 합한 질량(kg)을 나타낸다. W는 밸브 및 분리할 수 있는 부속품을 '포함하지 아니한' 용기 질량이고, TP는 내압시험압력, FP는 압축가스를 충전하는 용기 및 초저온용기에 한정된 최고충전압력을 뜻하므로 나머지 설명은 틀리다.

현행 도시가스사업법 시행규칙 별표 7의 가스사용시설 기술기준에 따라 사용시설의 정압기와 필터는 설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상 분해점검을 실시해야 한다. 2년 1회는 공급시설 정압기, 매년 1회 등은 공급시설 필터의 기준으로 사용시설에는 적용되지 않는다.

현행 액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행령 제16조에 따른 안전관리자의 업무는 시설의 안전유지, 제조공정 관리, 안전관리규정 실시 기록의 작성·보존, 부적합 판정 시설의 개선 등이다. 가스용품의 판매가격 결정이나 공급물량 조정 같은 영업 사항은 안전관리업무에 해당하지 않는다.

수소법 시행규칙 제2조제3항에 따른 수소용품은 연료소비량 232.6kW 이하 고정형·이동형 연료전지, 수전해설비, 정격출력 기준 시간당 수소생산량 2천m³ 이하 수소추출설비이다. 다만 자동차관리법상 자동차에 장착되는 연료전지는 자동차 관리 체계에서 별도로 다루어 수소용품에서 명시적으로 제외된다.

고압가스 안전관리법 제18조의4제2항은 인증을 받지 아니한 안전설비를 양도·임대·사용하는 것뿐 아니라 판매할 목적으로 진열하는 것까지 금지하고 있다. 따라서 진열만은 허용된다는 설명은 틀리며, 안전설비 인증 대상·독성가스 검지기와 스크러버의 인증 전부 면제에 대한 나머지 설명은 옳다.

감도는 계측기가 측정량(입력)의 변화에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 값으로, 감도가 좋을수록 미세한 변화까지 정밀하게 구분하려다 보니 한 번의 측정에 걸리는 시간은 길어지고 측정 가능한 범위는 좁아지는 특성을 가진다.

강자가 온도 변화에 따라 팽창·수축하며 생기는 오차는 일정한 원인에 의해 규칙적으로 발생하는 오차이므로 계통적 오차에 해당한다.

가스미터가 규정된 사용공차를 초과하는 고장을 기차불량이라 하며, 이는 미터의 지시량과 실제 통과 유량 사이의 오차(기차)가 허용 범위를 넘어선 상태를 뜻한다.

방사선식 액면계는 코발트-60 등의 방사선원을 탱크 외부 측면에 설치하고 반대편에서 투과되는 방사선량 변화로 액면을 측정하는 조사식·투과식·가반식 등으로 구분되며, 고온·고압이나 측정자를 넣을 수 없는 경우에 사용된다. 방사선원을 탱크 상부에 설치한다는 설명은 실제 설치 위치와 맞지 않아 틀리다.

전자포획검출기(ECD)는 할로겐화합물·과산화물·니트로기처럼 전기음성도가 크고 전자친화력이 큰 작용기를 가진 분자에 특히 감도가 좋은 가스크로마토그래피 검출기이다.

통풍형 건습구 습도계는 건구와 습구 온도차로 습도를 구하는 방식으로 습구를 적셔야 하므로 물이 필요하지만, 휴대가 가능하고 상온에서 비교적 정확도가 좋은 습도계이다.

피토관은 전압(정체압)을 측정하는 구멍과 정압을 측정하는 구멍의 압력차를 이용해 유속과 유량을 구하는 계측기이다.

루트미터는 회전자가 가스 압력차로 회전하며 유량을 계량하는 방식으로 대유량 측정에 적합해, 습식·막식·오리피스 방식의 가스미터보다 최대 용량 범위가 크다.

루트미터는 회전자의 회전으로 유량을 계량하는 구조라 설치공간이 적게 들고 대용량 측정과 높은 압력에서의 사용이 가능하지만, 회전부 마모 등으로 설치 후 지속적인 유지관리가 필요한 특징이 있다.

서로 다른 두 금속의 접합부에 온도차를 주면 기전력이 발생하는 제백효과를 이용한 온도계가 열전대 온도계이다.

헴펠법에서 CO는 암모니아성 염화제일구리 용액으로 흡수하는데, 염화암모늄 용액은 CO 흡수제가 아니므로 이 연결이 틀리다. CO₂는 수산화칼륨 용액, O₂는 알칼리성 피로갈롤 용액, C₂H₂는 발연황산으로 흡수하는 나머지 연결은 옳다.

격막식 압력계는 영점 조절 장치를 갖추고 직결형(A형)과 격리형(B형)으로 구분되며, 지침에 직접 닿는 멈추개는 지침의 자유로운 움직임을 방해하지 않도록 원칙적으로 붙이지 않아야 한다. 멈추개를 반드시 붙여야 한다는 설명은 이와 반대로 서술된 것이라 틀리다.

가스분석에서 CO₂ 흡수제로 가장 많이 사용하는 약품은 수산화칼륨 용액이다.

20K 이하의 초저온 영역에서는 열전대나 니켈 저항온도계보다 감도가 높은 반도체 저항온도계가 사용된다.

원유는 액면에서 $2\,\mathrm{m}$ 아래인 B점을 지나 다시 $0.5\,\mathrm{m}$ 내려간 수은 경계면까지 이어지므로 원유 기둥은 $2.5\,\mathrm{m}$이고, 좌우 수은 액면차는 $0.4\,\mathrm{m}$이다. 수은 경계면 높이에서 좌우 압력을 맞추면 $P_g+\gamma_{\text{원유}}\times 2.5=P_0+\gamma_{\text{수은}}\times 0.4$이다. 대입하면 $P_g=101.3+13600\times 9.8\times 0.4\times 10^{-3}-860\times 9.8\times 2.5\times 10^{-3}=101.3+53.3-21.1$이므로 절대압은 약 $133.5\,\mathrm{kPa}$이다.

게겔법에서 아세틸렌(C₂H₂)은 아이오딘화수은칼륨 용액으로 흡수하여 정량한다.

정적 상태의 이상기체 관계에서 $m_2=m_1\dfrac{P_2T_1}{P_1T_2}=10\times\dfrac{7\times298.15}{10\times288.15}\fallingdotseq7.24\,\mathrm{kg}$이므로 누출된 가스량은 $10-7.24\fallingdotseq2.8\,\mathrm{kg}$이다.

공차(公差)는 계량기 고유오차에 대해 법령상 허용되는 최대 한도를 뜻한다.

현행 「도시가스의 품질기준 등에 관한 고시」 별표 1의 품질검사 기준에서 웨버지수(자동차 연료용 제외)는 51.50~56.52MJ/m³, 전유황은 30mg/m³ 이하, 암모니아는 검출되지 않아야 한다. 산소의 허용 기준은 0.03mol% 이하이며 2.5mol% 이하는 산소가 아니라 이산화탄소의 기준이므로 이 설명이 틀리다.

시험지법의 대응 관계는 염화팔라듐지-일산화탄소-흑색, 초산벤지딘지(질산구리벤지딘지)-시안화수소-청색, 염화제일구리착염지-아세틸렌-적색, 하리슨시험지-포스겐-유자색이다. 염화팔라듐지로 일산화탄소를 검지해 흑색으로 변색되는 연결이 옳고, 나머지는 검지 대상 가스가 잘못 짝지어져 있다.