[가스기능장 필기] 09년 2회차
가스기능장 필기 기출문제

09년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

09년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
일반도시가스 사업자는 공급권역을 구역별로 분할하고 원격조작에 의한 긴급차단장치를 설치하여 대형가스누출, 지진발생 등 비상시 가스차단을 할 수 있도록 하는 구역의 설정기준으로 옳은 것은?
1수요자가 20만 이하가 되도록 설정
2수요자가 25만 이하가 되도록 설정
3배관의 길이가 20[km] 이하가 되도록 설정
4배관의 길이가 25[km] 이하가 되도록 설정
정답 및 해설

일반도시가스사업자는 공급권역을 구역별로 분할하고 각 구역마다 원격조작 긴급차단장치를 설치해야 하며, 이때 구역은 수요자가 20만 이하가 되도록 설정한다.

대형 누출·지진 등 비상시 한 구역을 차단했을 때 공급중단 영향이 지나치게 넓어지지 않도록 수요자 수를 기준으로 나누는 것이며, 배관 길이를 기준으로 삼지 않는다.

문제 2
다음 [보기]의 특징을 가지는 물질은?
1CAC2
2P4S2
3P4
4KH
정답 및 해설

[보기]의 '무색 투명하나 시판품은 흑회색 고체', '물·습기·수증기와 직접 반응', '고온에서 질소와 반응하여 석회질소가 된다'는 특징은 탄화칼슘(카바이드) CaC2\mathrm{CaC_2}의 성질이다.

물과 만나면 CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2\mathrm{CaC_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{C_2H_2}+\mathrm{Ca(OH)_2}로 아세틸렌을 내고, 약 1,000℃에서 질소와 CaC2+N2→CaCN2+C\mathrm{CaC_2}+\mathrm{N_2}\rightarrow \mathrm{CaCN_2}+\mathrm{C}로 반응해 석회질소가 만들어진다.

  • 황린 P4\mathrm{P_4}은 담황색 고체로 물속에 넣어 보관하는 물질이어서 물과 직접 반응한다는 조건에 맞지 않는다.
  • 수소화칼륨(KH)은 물과 반응해 수소를 내지만 질소와 반응해 석회질소를 만들지는 못한다.
문제 3
산화에틸렌의 저장탱크 및 충전 용기에는 45[℃]에서 그 내부 가스의 압력이 얼마 이상이 되도록 질소가스 등을 충전하여야 하는가?
10.2[MPa]
20.4[MPa]
31[MPa]
42[MPa]
정답 및 해설

산화에틸렌의 저장탱크 및 충전용기는 45℃에서 내부 가스압력이 0.4[MPa] 이상이 되도록 질소가스 또는 탄산가스를 충전해야 한다.

산화에틸렌은 산·알칼리·녹 등과 접촉하거나 열을 받으면 중합·분해 폭발을 일으키기 쉬운 불안정한 가스이다.

따라서 빈 공간을 질소나 탄산가스로 채워 일정 압력 이상을 유지시킴으로써 산화에틸렌이 단독으로 중합·분해할 여지를 줄이는 것이 이 기준의 목적이다.

문제 4
특정고압가스 사용신고를 하여야 하는 자는 저장능력이 몇 [kg] 이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하여야 하는가?
1100
2250
3500
41000
정답 및 해설

특정고압가스 사용신고 대상은 액화가스 저장능력 500kg 이상인 저장설비를 갖춘 경우다.

압축가스는 저장능력 50m³ 이상이 기준이며, 이 기준에 못 미치면 특정고압가스를 쓰더라도 별도의 사용신고 의무가 발생하지 않는다.

문제 5
고압가스 배관의 용접에서 용접이음매의 위치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1배관의 용접은 지그(jig)를 사용하여 가장자리부터 정확 하게 위치를 맞춘다.
2관의 두께가 다른 배관의 맞대기 이음에서는 관 두께가 완만하게 변화되도록 길이방향의 기울기를 1/3 이하로 한다.
3배관을 맞대기 용접하는 경우 평행한 용접 이음매의 간격은 원칙적으로 관지름이상으로 한다.
4배관상호의 길이 이음매는 원주방향에서 원칙적으로 50[mm] 이상 떨어지게 한다.
정답 및 해설

배관을 용접할 때 지그(jig)로 위치를 잡는 기준은 관의 중심(가운데)을 맞추는 것이다. '가장자리부터' 맞춘다는 서술이 기준과 다르다.

가장자리를 기준으로 삼으면 관 두께 편차만큼 중심선이 어긋나 이음매 내부에 단차가 생기고, 그 단차가 응력집중부가 된다.

두께가 다른 관의 맞대기 이음에서 길이방향 기울기를 1/3 이하로 두는 것, 평행한 용접이음매 간격을 원칙적으로 관지름 이상으로 두는 것, 배관 상호의 길이이음매를 원주방향으로 50mm 이상 떨어뜨리는 것은 모두 실제 기준과 일치한다.

문제 6
다음 중 특정고압가스가 아닌 것은?
1압축디보레인
2액화알진
3에틸렌
4아세틸렌
정답 및 해설

에틸렌은 특정고압가스 목록에 포함되지 않는다. 특정고압가스는 위해도가 큰 가스를 법령이 정한 목록으로 한정해 별도 안전관리하는 개념이다.

압축디보레인, 액화알진, 아세틸렌은 모두 법령상 특정고압가스 목록에 포함되는 가스다.

반면 에틸렌은 고압가스이기는 하나 특정고압가스로 별도 지정되어 있지 않다.

문제 7
정압과정에서의 전달 열량은?
1내부에너지의 변화량과 같다
2이루어진 일량과 같다.
3엔탈피 변화량과 같다.
4체적의 변화량과 같다.
정답 및 해설

정압(등압)과정에서 계에 전달된 열량은 엔탈피 변화량과 같다.

엔탈피 정의 H=U+PVH = U + PV에서 압력이 일정하면 dH=dU+PdVdH = dU + PdV이고, 열역학 제1법칙 δQ=dU+PdV\delta Q = dU + PdV에 의해 δQ=dH\delta Q = dH가 된다.

내부에너지 변화량과 같아지는 것은 정적(등적)과정의 경우이므로 정압과정과는 다르다.

문제 8
도시가스 시설에 대한 줄파기 작업의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가스배관이 있을 것으로 예상되는 지점으로부터 2[m] 이내에서 줄파기를 할 때에는 안전관리전담자의 입회하에 시행한다.
2줄파기 1일 시공량 결정은 시공속도가 가장 빠른 천공작업에 맞추어 결정한다.
3줄파기 심도는 최소한 1.5[m] 이상으로하며 지장물의 유무가 확인되지 않는 곳은 안전관리전담자와 협의 후 공사의 진척여부를 결정한다.
4줄파기공사 후 가스배관으로부터 1[m] 이내에 파일을 설치할 경우에는 유도관을 먼저 설치한 후 되메우기를 실시한다.
정답 및 해설

줄파기 1일 시공량은 시공속도가 가장 느린 작업(천공작업)에 맞추어 결정해야 한다.

가장 빠른 작업을 기준으로 계획을 잡으면 현장에서 실제 병목이 되는 공정을 따라가지 못해 굴착만 앞서 나가고 안전관리에 공백이 생긴다.

가스배관 예상지점 2m 이내는 안전관리전담자 입회, 줄파기 심도 최소 1.5m 이상 확보, 배관으로부터 1m 이내 파일 설치 시 유도관 선시공 후 되메우기 등 나머지 기준은 실제 시공기준과 일치한다.

문제 9
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 안전관리규정을 제출한 자와 그 종사자는 안전관리규정을 준수하고 그 실시기록을 작성하여 몇 년간 보존하도록 규정하고 있는가?
12
23
34
45
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙은 안전관리규정의 실시 기록을 3년간 보존하도록 정하고 있다.

안전관리규정을 제출한 자와 그 종사자는 규정을 지켜야 하고, 지킨 사실을 기록으로 남겨 정기검사나 안전관리규정 준수 확인·평가 때 제시할 수 있도록 3년 동안 갖춰 둔다.

같은 실시기록이라도 고압가스 안전관리법은 5년 보존을 요구하므로, 법령에 따라 보존 연수가 다른 점을 함께 정리해 두어야 한다.

문제 10
도시가스 안전관리자의 직무로서 가장 거리가 먼 것은?
1가스공급시설의 안전유지
2위해예방조치의 이행
3안전관리원의 교육
4정기검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선
정답 및 해설

도시가스 안전관리자의 법정 직무에는 안전관리원에 대한 교육이 들어 있지 않다. 안전관리자·안전관리원에 대한 교육은 전문기관이 시행하는 별도의 법정 교육으로, 안전관리자 본인이 수행하는 직무로 규정된 항목이 아니다.

가스공급시설·특정가스사용시설의 안전유지, 위해예방조치의 이행, 정기검사·수시검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선, 안전점검의무 이행 확인, 안전관리규정의 시행과 기록 관리 등이 직무로 규정되어 있다.

문제 11
-40[C]는 몇 [F]인가?
1-40
2-32
340
444
정답 및 해설

F=95C+32\mathrm{F} = \dfrac{9}{5}\mathrm{C} + 32 환산식에 C=−40\mathrm{C}=-40을 대입하면 F=95×(−40)+32=−40\mathrm{F} = \dfrac{9}{5}\times(-40) + 32 = -40이 된다.

섭씨와 화씨 눈금이 정확히 일치하는 지점이 -40도이며, 두 온도 척도가 유일하게 만나는 값으로 잘 알려져 있다.

문제 12
다음 중 암모니아의 완전연소 반응식을 나타낸 것은?
12NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O
24NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
3NH3 + 2O2 → HNO3 + H2O
44NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
정답 및 해설

암모니아의 완전연소 반응식은 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O이다.

산소와 직접 반응해 질소와 물만 생성되는 반응이 완전연소다.

  • 일산화이질소(N₂O)가 생성되는 반응식은 완전연소의 산물이 아니다.
  • 질산(HNO₃)이 직접 생성되는 반응식도 실제 연소 경로가 아니다.
  • 일산화질소(NO)가 생성되는 반응은 촉매를 쓰는 접촉산화(오스트발트법 1단계)로, 촉매 없는 단순연소와는 다른 반응이다.
문제 13
다음의 각 가스와 그 가스의 제조법을 연결한 것 중 틀린 것은?
1수소 - 수성가스법, CO전화법
2염소 - 합성법, 석회질소법
3시안화수소 - 앤드류 소오법, 폼아미드법
4산소 - 전기분해법, 공기액화 분리법
정답 및 해설

염소는 소금물을 전기분해하는 방법(수은법·격막법·이온교환막법)으로 제조하며, 합성법이나 석회질소법과는 관련이 없다.

합성법은 수소와 염소를 반응시켜 염화수소(HCl)를 얻는 방법이고, 석회질소법은 시안화수소(HCN) 제조법 중 하나다. 서로 다른 가스의 제조법을 염소에 잘못 붙인 서술이다.

수소의 수성가스법·CO전화법, 시안화수소의 앤드류소오법·폼아미드법, 산소의 전기분해법·공기액화분리법은 모두 올바른 짝짓기다.

문제 14
암모니아 합성가스 분리장치에 대한 설명으로 옳은 것은?
1메탄은 제1열교환기에서 액화하여 분리된다
2질소는 상압으로 공급된다.
3에틸렌은 제3열교환기에서 액화한다.
4일산화질소는 정촉매로 작용한다
정답 및 해설

암모니아 합성가스 분리장치는 원료가스를 열교환기 단계마다 더 낮은 온도로 냉각하는데, 비점이 상대적으로 높은 에틸렌(약 -104℃)이 메탄보다 먼저 응축되어 제3열교환기에서 액화한다.

메탄은 비점이 약 -162℃로 에틸렌보다 훨씬 낮아 온도가 가장 높은 제1열교환기에서는 액화될 수 없고, 더 깊이 냉각되는 뒷단과 액체질소 세정탑에서 제거된다.

  • 질소는 수소와 3:1 조성을 맞추기 위해 액체질소 세정 과정을 거쳐 가압 상태로 들어가므로 상압 공급이 아니다.
  • 일산화질소 같은 산소화합물은 암모니아 합성 촉매를 피독시키는 촉매독이어서 정촉매로 작용하지 않는다.
문제 15
도시가스 배관 중 전기방식을 반드시 유지해야 할 장소가 아닌 것은?
1다른 금속구조물과 근접교차 부분
2배관 절연부의 양측
3교량, 하천, 배관의 양단부 및 아파트 입상배관 노출부
4강재 보호관 부분의 배관과 강재 보호관
정답 및 해설

교량·하천 통과부, 배관 양단부, 아파트 입상배관 노출부처럼 이미 지상에 노출된 구간은 전기방식 유지 확인 대상이 아니다.

전기방식은 매설배관의 부식 방지를 위한 조치이므로 대기 중에 노출된 배관에는 적용 대상이 아니다.

다른 금속구조물과 근접·교차하는 부분, 배관 절연부 양측, 강재 보호관과 배관 사이처럼 매설 상태에서 절연·전기간섭이 문제되는 지점은 유지상태를 반드시 확인해야 한다.

문제 16
양단이 고정된 20[cm] 길이의 환봉을 20[℃]에서 80[℃]로 가열하였을 때 재료내부에서 발생하는 열응력은 약 몇 [MPa]인가? (단, 재료의 선팽창계수는 11.05×10-6/[C]이며, 탄성계수 E 는 210GPa]이다.)
169,62
2139.23
3696.15
42784.60
정답 및 해설

열응력은 σ=EαΔT\sigma = E \alpha \Delta T 로 구한다.

탄성계수 E=210 GPa=210000 MPaE=210\ \mathrm{GPa}=210000\ \mathrm{MPa}, 선팽창계수 α=11.05×10−6/∘C\alpha=11.05\times10^{-6}/\mathrm{^\circ C}, 온도차 ΔT=80−20=60 ∘C\Delta T = 80-20 = 60\ \mathrm{^\circ C}를 대입하면
σ=210000×11.05×10−6×60≈139.23 MPa\sigma = 210000 \times 11.05\times10^{-6} \times 60 \approx 139.23\ \mathrm{MPa}

양단이 고정되어 열팽창이 그대로 응력으로 전환되는 조건이므로 봉의 길이(20cm)는 계산에 필요하지 않으며, 열응력은 약 139.23 MPa이다.

문제 17
냉동능력 25[RT]인 냉매설비와 화기설비의 이격거리의 기준으로 틀린 것은? (단, 냉매는 불연성가스이다.)
1내화 방열벽을 설치하지 않은 경우 제1종화기 설비와 5[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
2내화 방열벽을 설치하지 않는 경우 제2종화기 설비와4(m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
3내화 방열벽을 설치한 경우 제2종 화기설비와 1[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
4내화 방열벽을 설치한 경우 제1종 화기설비와 2[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
정답 및 해설

냉매가 불연성이고 냉동능력이 25 RT(20톤 이상)인 경우 내화방열벽을 설치했을 때 제2종 화기설비와 유지할 거리는 2 m 이상이므로, 1 m로 적은 설명이 틀렸다.

불연성 냉매·냉동능력 20톤 이상의 이격거리는 내화방열벽이 없으면 제1종 화기설비 5 m·제2종 화기설비 4 m, 내화방열벽을 설치하거나 온도과상승방지조치를 하면 제1종·제2종 모두 2 m이다.

따라서 방열벽 없는 제1종 5 m, 방열벽 없는 제2종 4 m, 방열벽 있는 제1종 2 m를 든 나머지 설명은 모두 기준과 일치한다.

문제 18
팩리스(packless) 신축이음재라고도 하며 설치공간을 적게 차지하나 고압배관에는 부적당한 신축이음재는?
1슬리브형 신축이음재
2벨로스형 신축이음재
3루프형 신축이음재
4스위블형 신축이음재
정답 및 해설

벨로스형(파상형) 신축이음은 패킹 없이 밀봉되는 팩리스 구조로 설치공간을 적게 차지한다.

다만 얇은 주름관이 압력을 직접 받는 구조라 고압배관에는 부적합하다.

  • 슬리브형은 패킹을 사용하는 방식이라 팩리스 구조가 아니다.
  • 루프형은 배관을 구부려 만들어 팩리스이지만 설치공간을 많이 차지한다.
  • 스위블형도 팩리스이지만 엘보를 조합해 회전시키는 방식으로 저압 증기·온수 배관에 주로 쓰여 이 설명과는 맞지 않는다.
문제 19
어떤 기체가 10[℃], 760[mmHg]에서 100[mL]의 무게가 0.2[g]이라면 표준상태에서 이 기체의 밀도는 약 몇 [g/L]인가?
11.8
22.1
32.4
42.7
정답 및 해설

일정 압력에서 기체의 밀도는 절대온도에 반비례하므로, 측정 조건의 밀도에 온도비를 곱해 표준상태(0℃) 밀도로 환산한다.

측정된 밀도는 0.2 g100 mL=2 g/L\dfrac{0.2\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{mL}} = 2\ \mathrm{g/L}이며, 압력(760mmHg)은 표준상태와 같으므로 온도만 보정하면
ρ0=2×283273≈2.1 g/L\rho_0 = 2 \times \dfrac{283}{273} \approx 2.1\ \mathrm{g/L}

따라서 표준상태에서 이 기체의 밀도는 약 2.1 g/L 수준이다.

문제 20
흡수식 냉동기에서 냉매와 흡수제로 사용되는 것을 옳게 나타낸 것은?
1물 - 취화리튬
2물 - 염화메틸
3물 - 프레온22
4물 - 메틸클로라이드
정답 및 해설

흡수식 냉동기에서는 물 - 취화리튬(LiBr) 조합이 대표적이다. 물을 냉매로, 취화리튬 수용액을 흡수제로 사용한다.

염화메틸·프레온22·메틸클로라이드는 압축식 냉동기에서 냉매로 쓰이는 물질들로, 흡수식의 흡수제 개념과는 다르다.

문제 21
도시가스 특정가스 사용시설의 배관 고정 (지지)간격의 설치 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?
1호칭 지름 12[mm] 미만인 배관은 1[m] 마다 고정장치를 설치하여야 한다.
2호칭 지름 12[mm] 이상 33[mm] 미만인 배관은 2[mm] 마다 고정장치를 설치하여 한다.
3호칭 지름 33[mm] 이상인 배관은 3[m] 마다 고정장치를 설치하여야 한다.
4배관과 고정장치 사이에는 절연조치를 하지 않아도 된다.
정답 및 해설

호칭지름이 커질수록 배관 고정(지지)장치 간격도 넓어져, 호칭지름 33mm 이상인 배관은 3m마다 고정장치를 설치한다.

호칭지름이 작을수록 배관이 가늘어 처짐·진동에 취약하므로 더 좁은 간격으로 고정해야 한다.

배관과 고정장치 사이에는 전식 방지를 위한 절연조치를 해 주어야 하므로, 절연조치가 필요 없다는 서술도 기준과 다르다.

문제 22
가스 도매사업의 가스공급시설인 배관을 지하에 매설하는 경우의 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?
1지표면으로부터 배관 외면까지의 매설깊이는 산이나 들의 경우에는 1.2[m] 이상으로 한다.
2PE배관의 굴곡 허용반지름은 바깥지름의 50배 이상으로 한다.
3배관은 그 외면으로부터 수평거리로 건축물까지 1.2[m] 이상을 유지한다.
4도로가 평탄할 경우의 배관의 기울기는 1/500~1/1000 정도의 기울기로 설치한다.
정답 및 해설

가스도매사업의 배관을 지하에 매설할 때 도로가 평탄한 구간에서는 배수가 잘 되도록 1/500~1/1000 정도의 기울기로 설치한다.

  • 배관은 그 외면으로부터 건축물까지 수평거리 1.5m 이상을 유지해야 한다.
  • PE배관의 굴곡허용반경은 외경의 20배 이상으로 하며, 그 미만이면 엘보를 사용한다.
  • 매설깊이는 산이나 들에서는 1m 이상, 그 밖의 지역에서는 1.2m 이상이다.
문제 23
단열압축에 대한 설명으로 틀린 것은?
1공급되는 열량은 0이다.
2공급되는 일은 기체의 엔탈피 증가로 보존된다.
3단열 압축 전 보다 압력이 증가한다.
4단열 압축 전 보다 온도 비체적이 증가한다.
정답 및 해설

단열압축을 하면 온도는 올라가지만 비체적은 감소한다. 압축은 기체를 좁은 공간으로 밀어 넣는 과정이므로 단위질량당 부피가 줄어들 수밖에 없다.

단열과정은 열 출입이 없어 공급 열량이 0이고, 압축 시 가해진 일은 기체의 엔탈피 증가로 보존되며, 압력도 압축 전보다 높아진다.

문제 24
부취제 주입방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1펌프 주입방식은 부취제 첨가율의 조절이 용이하며 주로 대규모 공급용으로 적합하다.
2바이패스 증발식은 온도, 압력 등의 변동에 따라 부취제의 첨가율이 변동하며 주로 중, 소규모용으로 적합하다.
3적하 주입방식은 부위제 첨가율을 일정하게 하기 위해 수동조절이 필요 없고 주로 대규모용으로 적합하다.
4위크 증발식은 부취제 첨가량의 조절이 어렵고, 주로 소규모용으로 적합하다.
정답 및 해설

적하주입방식은 부취제 첨가율을 일정하게 유지하려면 수동조절이 필요하며, 구조가 단순한 만큼 주로 중·소규모 공급에 적합하다.

따라서 수동조절이 필요 없고 대규모용이라는 서술은 방식의 특징과 반대다.

펌프주입방식은 첨가율 조절이 쉬워 대규모 공급에 적합하고, 바이패스 증발식은 온도·압력 변화에 따라 첨가율이 변동해 중소규모에 적합하며, 위크 증발식은 첨가량 조절이 어려워 소규모에 적합하다.

문제 25
프로판가스 2.2(kg]을 완전연소 시키는데 필요한 이론공기량은 25[C],750 [mmHg]에서 약 몇 [m3]인가?
129.50
234.66
34451
457.25
정답 및 해설

프로판(C₃H₈)의 연소반응식은 C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O이며, 이론산소량은 프로판 몰수의 5배다.

프로판 2.2kg은 220044=50 mol\dfrac{2200}{44} = 50\ \mathrm{mol}이고 필요 산소는 50×5=250 mol50\times5=250\ \mathrm{mol}, 공기 중 산소비율 21%를 적용하면 이론공기량은 2500.21≈1190.5 mol\dfrac{250}{0.21}\approx1190.5\ \mathrm{mol}이다.

이를 25℃, 750mmHg 조건의 부피로 환산하면
V=1190.5×0.082×298750/760≈29.5 m3V = \dfrac{1190.5 \times 0.082 \times 298}{750/760} \approx 29.5\ \mathrm{m^3}

따라서 이론공기량은 약 29.50 m³이다.

문제 26
다음 반응식의 평형상수(K)를 올바르게 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

그림의 반응식 N2+3H2→2NH3\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow 2\mathrm{NH_3}에 대한 평형상수는 K=[NH3]2[N2][H2]3K=\dfrac{[\mathrm{NH_3}]^2}{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^3}이다.

평형상수는 생성물의 농도곱을 반응물의 농도곱으로 나눈 값이고, 화학량론 계수는 곱하는 수가 아니라 지수로 올라가므로 암모니아에는 2제곱, 수소에는 3제곱이 붙고 계수가 1인 질소는 1제곱 그대로다.

  • 계수를 지수 대신 농도 앞에 곱해 놓은 형태는 평형상수의 정의와 다르다.
  • 분자와 분모의 화학종이 뒤바뀌거나 반응물인 질소가 분자로 올라간 형태도 정의에 어긋난다.
문제 27
금속재료의 가스에 의한 침식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고온, 고압의 암모니아는 강재에 대해서 질화작용과 수소취성의 2가지 작용을 미친다.
2일산화탄소는 Fe, Ni 등 철족의 금속과 작용하여 금속 카르보닐을 생성한다.
3고온, 고압의 질소는 강재의 내부까지 침입하여 강재를 취화시키므로 고온, 고압의 질소를 취급하는 기기에는 강재를 사용할 수 없다.
4중유나 연료유 속에 포함되는 바나듐산화물이 금속표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으킨다.
정답 및 해설

고온·고압의 질소가 강재를 취화시켜 사용할 수 없다는 서술은 과장된 설명이다. 질소는 수소·암모니아보다 강재와의 반응성이 낮아 일반적인 조건에서 강재 용기·배관에 널리 쓰인다.

고온·고압 암모니아가 강재에 질화작용과 수소취성을 함께 일으키는 것, 일산화탄소가 철·니켈족 금속과 반응해 금속카르보닐을 만드는 것, 중유 속 바나듐산화물이 금속표면에서 고온부식을 일으키는 것은 모두 실제로 알려진 침식 현상이다.

문제 28
결정입자가 선택적으로 부식하는 것으로 열영향에 의해 Cr을 석출하는 부식현상은?
1국부부식
2선택부식
3입계부식
4응력부식
정답 및 해설

결정입계를 따라 크롬(Cr)이 탄화물로 석출되면서 선택적으로 부식이 진행되는 현상을 입계부식이라 한다.

스테인리스강을 용접 등으로 가열했을 때 입계 부근의 크롬 함량이 낮아지며 내식성이 저하되는 것이 대표적 예다.

문제 29
다음 [보기]에서 설명하는 응축기 종류는?
1입형 쉘 앤드 튜브식 응축기
2횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기
37통로식 응축기
4대기식 브리다형 응축기
정답 및 해설

[보기]의 '암모니아·프레온계 등 대·중·소 냉동기에 두루 쓰이고, 냉각수량이 적어도 되며, 설치공간이 작고, 냉각관이 부식되기 쉽다'는 특징은 횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기의 것이다.

횡형은 원통을 눕혀 설치하므로 높이와 바닥면적이 작고 냉각수를 순환시켜 쓰기 때문에 수량이 넉넉하지 않은 곳에도 적합하지만, 운전 중에는 냉각관을 청소할 수 없어 수질에 따른 부식과 스케일에 약하다.

  • 입형 쉘 앤드 튜브식은 냉각수를 많이 흘려보내는 대형 암모니아용이고 운전 중에도 냉각관 청소가 가능해 조건과 다르다.
  • 7통로식과 대기식 브리다형은 암모니아용으로 쓰이는 형식이어서 프레온계까지 아우르는 범용 설명과 맞지 않는다.
문제 30
다음 중 고압가스 안전관리법의 적용범위에서 제외되는 고압가스가 아닌 것은?
1오토클레 이브 안의 수소가스
2철도차량의 에어콘디셔너 안의 고압가스
3등화용의 아세틸렌가스
4냉동능력이 3톤 미만인 냉동설비 안의 고압가스
정답 및 해설

오토클레이브 안의 고압가스는 원칙적으로 법 적용에서 제외되지만, 그 안의 가스가 수소·아세틸렌·염화비닐인 경우는 이 제외 대상에서 다시 빠진다.

즉 오토클레이브 안의 수소가스는 법 적용범위에 그대로 포함된다.

철도차량 에어컨디셔너 안의 고압가스, 등화용 아세틸렌가스, 냉동능력 3톤 미만 냉동설비 안의 고압가스는 모두 법 적용이 제외되는 대상이다.

문제 31
도시가스 본관 중 중압 배관의 내용적이 9[m3]일 경우 자기압력기록계를 이용한 기밀시험 유지시간은?
124분 이상
240분 이상
3216분 이상
4240분 이상
정답 및 해설

자기압력기록계를 이용한 기밀시험은 배관 내용적 구간별로 유지시간 기준이 다르다.

이 배관의 내용적 9m³는 1m³ 이상 10m³ 미만 구간에 해당해 유지시간이 240분 이상 요구된다.

내용적이 작을수록 유지시간 기준도 짧아지고, 내용적이 커질수록 미세한 누출도 충분히 감지할 수 있도록 유지시간이 길게 설정된다.

문제 32
천연가스를 원료로 하는 도시가스의 연소폐가스 성분으로 가장 거리가 먼 것은?
1공기 중의 질소와 과잉산소
2이산화탄소와 수증기
3가스 중의 불연성 성분
4메탄과 수소
정답 및 해설

완전연소가 이루어진 연소배가스에는 타지 않은 메탄과 수소가 남아 있지 않아야 한다. 이 둘은 오히려 불완전연소의 증거에 가깝다.

공기 중 질소와 과잉산소, 연소로 생성된 이산화탄소·수증기, 연료가스에 원래 섞여 있던 불연성 성분은 모두 정상적인 연소배가스 구성 성분이다.

문제 33
수소의 일반적인 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열전도도가 대단히 크다.
2확산속도가 아주 작아 공기 중에 확산되기 어렵다.
3폭발한계 이내인 경우 단독으로 분해 폭발한다.
4폭굉속도는 400-500m/s]로서 아주 빠르다.
정답 및 해설

수소는 분자량이 작아 분자 운동이 활발하고 열전도도가 기체 중에서 매우 큰 편이다.

확산속도 역시 분자량이 작을수록 커지므로 수소는 공기 중에 매우 빠르게 확산되며, 확산이 어렵다는 설명은 사실과 반대다.

수소는 아세틸렌·산화에틸렌과 달리 단독으로 분해 폭발하는 성질이 없고, 폭굉속도도 약 1,000~3,500m/s\mathrm{m/s} 수준으로 매우 빨라 400~500m/s보다 훨씬 크다.

문제 34
안전밸브(safety valve)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1안전장치에서 가장 많이 사용되는 것은 중추식 이다.
2안전밸브 전에 는 스톱밸브를 설치하지 않아도 된다.
3안전밸브의 수리 시 스톱밸브는 닫아준다.
4안전밸브와 스톱밸브는 항상 닫아둔다.
정답 및 해설

안전밸브를 수리할 때는 앞뒤의 스톱밸브를 잠가 계통을 차단한 뒤 작업하는 것이 원칙이다.

현장에서 가장 많이 사용되는 안전밸브는 중추식이 아니라 스프링식이며, 안전밸브 앞(1차측)에는 이처럼 수리·점검 시 계통을 차단할 수 있도록 스톱밸브를 설치해야 하므로 설치하지 않아도 된다는 설명은 옳지 않다.

다만 평상시에는 이 스톱밸브를 열어 두어야 안전밸브가 정상 작동하므로, 안전밸브와 스톱밸브를 항상 닫아 둔다는 설명도 위험하다.

문제 35
굴착공사에 의한 도시가스배관 손상방지 기준 중 굴착공사자가 공사 중에 시행하여야 할 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가스안전 영향평가 대상 굴착공사 중 가스배관의 수직, 수평 변위 및 지반침하의 우려가 있는 경우에는 가스배관 변형 및 지반침하 여부를 확인한다.
2가스배관 주위에서는 중장비의 배치 및 작업을 제한하여야 한다.
3계절 온도변화에 따라 와이어로프 등의 느슨해짐을 수정하고 가설구조물의 변형유무를 확인하여야 한다.
4굴착공사에 의해 노출된 가스배관과 가스안전 영향평가 대상범위 내의 가스배관은 월간 안전점검을 실시하고 점검표에 기록한다.
정답 및 해설

굴착공사로 노출된 배관과 가스안전 영향평가 대상범위 내 배관은 월 단위 점검이 아니라 매일(1일 1회 이상) 순회점검을 하고 점검표에 기록해야 한다.

배관 변형·지반침하 확인, 가스배관 주위 중장비 배치·작업 제한, 계절 온도변화에 따른 와이어로프 이완 확인은 굴착공사자가 공사 중 실제로 지켜야 하는 기준에 해당한다.

문제 36
고압가스를 취급하였을 때 다음 중 위험하지 않은 경우는?
1산소 5[%]를 함유한 CH4를 100[kgf/cm2]까지 압축하였다
2산소 제조장치를 공기로 치환하지 않고 용접 수리하였다.
3수분을 함유한 염소를 진한 황산으로 세척하여 고압용기에 충전하였다.
4시안화수소를 고압용기에 충전하는 경우 수분을 안정제로 첨가하였다.
정답 및 해설

염소는 수분과 만나면 염산을 생성해 금속을 심하게 부식시키므로, 충전 전 진한 황산으로 세척·건조하여 수분을 제거하는 것은 표준적인 안전한 취급 절차이며 위험을 유발하지 않는다.

  • 가연성가스 중 산소의 용량이 전체 용량의 4% 이상이면 압축이 금지되는데, 산소 10%를 함유한 메탄을 고압으로 압축한 것은 이 기준을 크게 넘어 폭발 위험이 크다.
  • 산소 제조장치를 공기로 치환하지 않은 채 용접하면 잔류 산소로 인해 화재·폭발 위험이 크다.
  • 시안화수소는 수분이 많을수록 중합 반응이 촉진되어 위험해지므로 수분을 안정제처럼 첨가하는 것은 오히려 위험을 키운다.
문제 37
폭굉유도거리(DID)가 짧아질 수 있는 조건으로 옳은 것은?
1관 속에 방해물이 있거나 관지름이 가늘수록
2압력이 낮을수록
3점화원의 에너지가 작을수록
4정상연소속도가 느린 혼합가스일수록
정답 및 해설

관 속에 방해물이 있거나 관지름이 가늘수록 화염면이 급격히 확대되어 폭굉유도거리가 짧아진다.

반대로 압력이 낮을수록, 점화원의 에너지가 작을수록, 정상연소속도가 느린 혼합가스일수록 폭연에서 폭굉으로 전이되기까지 더 긴 거리가 필요해 폭굉유도거리는 오히려 길어진다.

문제 38
LPG 충전소 용기의 잔가스 제거장치의 설치 기준으로 틀린 것은?
1용기에 잔류하는 액화석유가스를 회수할 수 있는 용기전도대를 갖춘다.
2회수한 잔가스를 저장하는 전용탱크의 내용적은 1000[L] 이상으로 한다.
3잔가스 연소장치는 잔가스 회수 또는 배출하는 설비로부터 8[m] 이상의 거리를 유지하는 장소에 설치한 것으로 한다.
4압축기에는 유분리기 및 응축기가 부착되어 있고 1 [MPa] 이상 0,05[MPa] 이하의 압력에서 자동으로 정지하도록 한다.
정답 및 해설

잔가스 제거장치의 압축기는 유분리기와 응축기를 부착하고 0 MPa 이상 0.05 MPa 이하의 압력 범위에서 자동으로 정지하도록 해야 하므로, 하한을 1 MPa로 적은 설명이 틀렸다.

잔가스 회수는 용기 안 압력을 거의 대기압 수준까지 떨어뜨리는 작업이라 정지 압력대가 0 MPa 부근에서 0.05 MPa 사이로 잡히며, '1 MPa 이상이면서 0.05 MPa 이하'인 압력 범위는 성립조차 하지 않는다.

  • 용기에 남은 액화석유가스를 회수할 수 있는 용기전도대를 갖추는 것은 기준에 맞다.
  • 회수한 잔가스를 저장하는 전용 저장탱크의 내용적 1,000 L 이상, 잔가스 연소장치를 회수·배출 설비로부터 8 m 이상 떨어뜨리는 것도 기준대로다.
문제 39
공기액화 분리장치 액화 산소통 내의 액화산소 30[L] 중에 메탄이 1000[mg], 아세틸렌 50[mg]이 섞여 있을 때의 조치로서 옳은 것은?
1안전하므로 계속 운전한다.
2운전을 계속하면서 액화산소를 방출한다.
3극히 위험한 상태이므로 즉시 희석제를 첨가한다.
4즉시 운전을 중지하고, 액화산소를 방출한다.
정답 및 해설

액화산소 30L 중 아세틸렌 50mg은 안전 허용치를 넘어서는 위험 수준이므로, 즉시 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 한다.

공기액화분리장치는 액화산소 5L당 아세틸렌질량이 5mg, 탄화수소의 탄소질량이 500mg을 넘으면 위험 신호로 보며, 30L 기준으로 환산하면 허용치는 각각 아세틸렌 30mg, 탄소 3000mg이다.

메탄 1000mg을 탄소질량으로 환산하면 1000×1216=750 mg1000 \times \dfrac{12}{16} = 750\ \mathrm{mg}으로 허용치 이내이지만, 아세틸렌 50mg은 허용치 30mg을 크게 초과해 극히 위험한 상태다.

문제 40
다음 [보기]의 가연성가스 중 위험성 크기의 순서가 옳게 나열된 것은?
1프로판 < 수소 < 산화에틸렌 < 아세틸렌
2수소 < 프로판 < 산화에틸렌 < 아세틸렌
3산화에틸렌 < 프로판 < 수소 < 아세틸렌
4프로판 < 산화에틸렌 < 수소 < 아세틸렌
정답 및 해설

가연성가스의 위험성은 위험도 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}(U는 폭발상한, L은 폭발하한)로 견주며, 값이 클수록 위험하다.

프로판 2.1~9.5%는 H=9.5−2.12.1≒3.5H=\dfrac{9.5-2.1}{2.1}\fallingdotseq 3.5, 수소 4~75%는 75−44≒17.8\dfrac{75-4}{4}\fallingdotseq 17.8, 산화에틸렌 3~80%는 80−33≒25.7\dfrac{80-3}{3}\fallingdotseq 25.7, 아세틸렌 2.5~81%는 81−2.52.5≒31.4\dfrac{81-2.5}{2.5}\fallingdotseq 31.4로 계산된다.

따라서 위험성이 작은 쪽부터 늘어놓으면 프로판 → 수소 → 산화에틸렌 → 아세틸렌 순이 된다.

문제 41
액화염소가스 1250[kg]을 용량이 25[L]인 용기에 충전하려면 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스정수는 0.8이다.)
120
240
360
480
정답 및 해설

가스정수를 이용해 용기 1개의 저장능력을 구한 뒤 총 질량을 나누면 필요한 용기 수가 나온다.

용기 1개의 저장능력 W=VC=250.8=31.25 kgW = \dfrac{V}{C} = \dfrac{25}{0.8} = 31.25\ \mathrm{kg}
필요 용기 수 =125031.25=40= \dfrac{1250}{31.25} = 40개

문제 42
가스안전관리에서 사용되는 다음 위험성 평가기법 중 정량적 기법에 해당되는 것은?
1위험과 운전분석(HAZOP)
2사고예상질문 분석(WHAT-IF)
3체크리스트법(check list)
4작업자실수 분석(HEA)
정답 및 해설

작업자실수 분석(HEA)은 인적 오류의 발생확률을 수치로 산출해 평가하는 정량적 위험성평가 기법이다.

위험과 운전분석(HAZOP), 사고예상질문 분석(WHAT-IF), 체크리스트법은 모두 경험과 판단에 의존해 위험요인을 찾아내는 정성적 평가 기법으로 분류된다.

문제 43
혼합가스 중의 아세틸렌가스를 헴펠법으로 정량분석 하고자 한다. 이 때 사용되는 흡수제는?
1파라듐블랙
2황산 제1철 용액
3Kl 수용액
4발연황산
정답 및 해설

헴펠법에서 아세틸렌과 같은 불포화탄화수소는 발연황산에 흡수시켜 정량한다.

파라듐블랙, 황산 제1철 용액, 요오드화칼륨(KI) 수용액은 각각 다른 성분을 흡수·정량하는 데 쓰이는 시약으로 불포화탄화수소 흡수용이 아니다.

문제 44
도시가스 배관의 굴착으로 인하여 몇 m 이상 노출된 배관에 대하여 누출된 가스가 체류하기 쉬운 장소에 가스누출경보기를 설치하여야 하는가?
110
220
330
450
정답 및 해설

굴착으로 20m 이상 노출된 배관에는 가스가 체류하기 쉬운 장소에 가스누출경보기를 설치해야 한다.

이는 노출배관 구간에서 누출된 가스를 신속히 감지해 사고를 예방하기 위한 도시가스 배관 손상방지 기준의 하나다.

문제 45
액화석유가스의 안전관리 및 사업법상액화석유가스라 함은 무엇을 주성분으로 한가스를 말하는가?
1프로판 부탄
2프로판, 메탄
3부탄, 메탄
4천연가스
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 액화석유가스란 프로판과 부탄을 주성분으로 하는 가스를 말한다.

메탄과 천연가스(LNG)는 도시가스의 주성분으로, LPG와는 법적으로 구분되는 별개 개념이다.

문제 46
액화석유가스 용기충전시설의 저장탱크에 폭발방지장치를 의무적으로 설치하여야 하는 경우는? (단, 저장탱크는 저온저장탱크가 아니며, 물분무장치 설치 기준을 충족하지 못하는 것으로 가정한다.)
1상업지역에 저장능력 15톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
2녹지 지역에 저장능력 20톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
3주거지역에 저장능력 5톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
4녹지 지역에 저장능력 30톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
정답 및 해설

폭발방지장치는 저온저장탱크가 아니면서 물분무장치 기준을 충족하지 못하는 지상 저장탱크가 주거지역이나 상업지역에 설치되고 저장능력이 10톤 이상일 때 의무 설치 대상이 된다.

상업지역에 저장능력 15톤 탱크를 지상 설치하는 경우는 지역 요건과 규모 요건을 모두 충족해 설치 의무가 발생한다.

  • 녹지지역은 애초에 폭발방지장치 의무 설치 대상 지역에 해당하지 않아 저장능력이 20톤·30톤이어도 대상이 아니다.
  • 주거지역이라도 저장능력 5톤은 10톤에 미달해 설치 의무가 없다.
문제 47
공기보다 비중이 가벼운 도시가스의 정압기실로서 지하에 설치되는 경우의 통풍구조에 대한 설명으로 틀린 것은?
1통풍구조는 환기구를 2방향 이상으로 분산 설치한다.
2배기구는 천장면으로부터 30[cm] 이내에 설치한다
3흡입구 및 배기구의 관지름은 80[mm] 이상으로 한다
4배기가스의 방출구는 지면에서 3[m] 이상의 높이에 설치한다.
정답 및 해설

지하에 설치하는 정압기실의 통풍구조 기준에서 흡입구와 배기구의 관지름은 100mm 이상이어야 하므로, 80mm로 규정한 설명은 기준에 미달해 틀린 내용이다.

환기구를 2방향 이상으로 분산 설치하고, 배기구를 천장면에서 30cm 이내에 두며, 배기가스 방출구를 지면에서 3m 이상 높이에 설치하는 것은 실제 기준과 일치한다.

문제 48
20[℃], 760[mmHg]에서 상대습도가 70[%]인 공기의 mol 습도는 약 몇 [kg-mol H2O/kg-mol 건조공기]인가? (단, 물의 증기압은 17.5[mmHg]이다.)
10.0164
20.0257
312.25
4747.75
정답 및 해설

수증기의 분압을 구한 뒤 전체압력에서 수증기분압을 뺀 건조공기 분압으로 나누면 몰습도가 된다.

수증기 분압 pw=0.7×17.5=12.25 mmHgp_w = 0.7 \times 17.5 = 12.25\ \mathrm{mmHg}

몰습도 =pwP−pw=12.25760−12.25=12.25747.75≈0.0164= \dfrac{p_w}{P - p_w} = \dfrac{12.25}{760 - 12.25} = \dfrac{12.25}{747.75} \approx 0.0164

문제 49
재검사용기 및 특정설비의 파기방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1잔가스를 전부 제거한 후 절단할 것
2검사신청인에게 파기의 사유, 일시, 장소 및 인수시한 등을 통지하고 파기할 것
3절단 등의 방법으로 파기하여 원형으로 재가공이 가능하게 하여 재활용할 수 있도록 할 것
4파기하는 때에는 검사장소에서 검사원으로 하여금 직접 실시하게 하거나 검사원 입회하에 특정설비의 사용자로 하여금 실시하게 할 것
정답 및 해설

재검사 불합격 용기·특정설비의 파기는 다시 사용할 수 없도록 하는 것이 목적이므로, 잔가스를 제거한 뒤 절단 등으로 파기하되 원형으로 재가공이 불가능하도록 하여야 한다.

따라서 절단 후 원형으로 재가공해 재활용할 수 있도록 한다는 설명은 파기의 취지에 맞지 않는다.

검사신청인에게 파기 사유·일시·장소·인수시한을 통지하는 절차나, 검사원이 직접 또는 입회하에 파기를 실시하는 절차는 실제 파기방법 기준에 부합한다.

문제 50
C2H2을 2.5[MPa]의 압력으로 압축하려고 한다. 이 때 사용하는 희석제로 옳은 것은?
1Na2CO3
2H2SO4
3C2H4
4CaCl2
정답 및 해설

아세틸렌을 2.5MPa 이상으로 압축할 때는 폭발성 분해를 억제하기 위해 질소, 메탄, 일산화탄소, 에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.

제시된 보기 중에서는 에틸렌이 아세틸렌 압축용 희석제에 해당하며, 탄산나트륨·황산·염화칼슘은 이 용도로 쓰이지 않는다.

문제 51
CO와 Cl2를 원료로 하여 포스겐을 제조할 때 주로 사용되는 촉매는?
1염화 제1구리
2백금, 로듐
3니켈, 바나듐
4활성탄
정답 및 해설

일산화탄소와 염소를 반응시켜 포스겐(COCl₂)을 합성할 때는 활성탄을 촉매로 사용한다.

염화 제1구리, 백금·로듐, 니켈·바나듐 계열 촉매는 각각 다른 공정에 쓰이는 촉매로 포스겐 합성과는 관련이 없다.

문제 52
펠티어(peltier)의 효과를 이용하는 열전 냉동법은?
1전자 냉동기
2증기분사식 냉동기
3흡수식 냉동기
4증기압축식 냉동기
정답 및 해설

펠티어 효과는 서로 다른 두 금속(반도체) 접합부에 전류를 흘리면 한쪽은 흡열, 다른 쪽은 발열이 일어나는 현상으로, 이를 냉동에 이용한 것이 전자냉동기다.

증기분사식·흡수식·증기압축식 냉동기는 모두 냉매의 상변화(증발·압축)를 이용하는 방식으로, 펠티어 효과와는 원리가 다르다.

문제 53
염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하였을 때 주로 얻을 수 있는 기체는?
1염소
2암모니아
3산화질소
4질소
정답 및 해설

염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하면 분해 반응으로 질소 기체가 발생하며, 이는 실험실에서 순수한 질소를 얻는 대표적인 제법이다.

문제 54
부유피스톤형 압력계에서 실린더 지름이 20[mm], 추와 피스톤의 무게가 20[kg]일 때, 이 압력계에 접속된 부르동관의 압력계 눈금이 7[kgf/cm2]를 나타내었다. 부르동관 압력계의 오차는 약 몇 [%]인가?
14
25
38
410
정답 및 해설

부유피스톤형 압력계의 실제 압력은 추와 피스톤 무게를 피스톤 단면적으로 나눈 값이며, 이를 부르동관 눈금과 비교하면 오차율을 구할 수 있다.

피스톤 단면적 A=πd24=π×224≈3.14 cm2A = \dfrac{\pi d^2}{4} = \dfrac{\pi \times 2^2}{4} \approx 3.14\ \mathrm{cm^2}

실제압력 P=203.14≈6.37 kgf/cm2P = \dfrac{20}{3.14} \approx 6.37\ \mathrm{kgf/cm^2}

오차율 =7−6.376.37×100≈10 %= \dfrac{7 - 6.37}{6.37} \times 100 \approx 10\ \%

문제 55
200개 들이 상자가 15개 있다. 각 상자로부터 제품을 랜덤하게 10개씩 샘플링 할 경우 이러한 샘플링 방법을 무엇이라 하는가?
1계통 샘플링
2취락 샘플링
3층별 샘플링
42단계 샘플링
정답 및 해설

모집단을 여러 상자(층)로 나누고 각 상자마다 빠짐없이 표본을 뽑는 방식은 층별 샘플링에 해당한다.

계통 샘플링은 일정한 간격으로 시료를 뽑는 방식, 취락(집락) 샘플링은 상자 일부만 무작위로 골라 그 안을 전수 조사하는 방식, 2단계 샘플링은 먼저 일부 상자를 무작위로 고른 뒤 그 안에서 다시 표본을 뽑는 방식이어서, 15개 상자 모두에서 10개씩 뽑는 이 사례와는 다르다.

문제 56
관리도에서 관리상한이 22.15, 관리하한이 6.85, = 7.5일 때 시료군의 크기(n)는 얼마인가? (단, n = 2일 때 A2=1.88, n=3일 때 A2 = 1.02, n= 4일 때 A2=0.73, n=5일 때 A2= 0.58 이다.)
12
23
34
45
정답 및 해설

관리상한과 관리하한의 간격이 2A2Rˉ2A_2\bar{R} 라는 점을 쓰면 A2=1.02A_2 = 1.02 가 나오므로 시료군의 크기는 3이다.

xˉ\bar{x} 관리도의 관리한계는 UCL=xˉˉ+A2RˉUCL = \bar{\bar{x}} + A_2\bar{R}, LCL=xˉˉ−A2RˉLCL = \bar{\bar{x}} - A_2\bar{R} 이므로 두 한계의 차는 UCL−LCL=2A2RˉUCL - LCL = 2A_2\bar{R} 가 된다.

대입하면 22.15−6.85=15.3=2×A2×7.522.15 - 6.85 = 15.3 = 2 \times A_2 \times 7.5
정리하면 A2=15.315=1.02A_2 = \dfrac{15.3}{15} = 1.02

주어진 계수표에서 A2=1.02A_2 = 1.02 인 경우는 n = 3 이다. 참고로 중심선은 xˉˉ=22.15+6.852=14.5\bar{\bar{x}} = \dfrac{22.15 + 6.85}{2} = 14.5 로 확인된다.

문제 57
ASME(American Society of Machine Engineers)에서 정의하고 있는 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중 "저장(storage)"을 표현한 것은?
1○
2D
3□
4∇
정답 및 해설

ASME 제품공정분석표에서 저장(storage)은 역삼각형(∇) 기호로 표현한다.

원(○)은 가공(운전), D는 지연(정체), 사각형(□)은 검사를 나타내는 기호다.

문제 58
사내표준을 작성할 때 갖추어야 할 요건으로 옳지 않은 것은?
1내용이 구체적이고 주관적일 것
2장기적 방침 및 체계 하에서 추진할 것
3작업표준에는 수단 및 행동을 직접 제시할 것
4당사자에게 의견을 말하는 기회를 부여하는 절차로 정할 것
정답 및 해설

사내표준은 내용이 구체적이면서도 객관적이어야 하며, 개인의 주관에 좌우되어서는 안 된다.

장기적 방침 아래 체계적으로 추진하고, 작업표준에는 수단과 행동을 직접 제시하며, 당사자에게 의견을 말할 기회를 부여하는 절차를 두는 것은 사내표준이 갖추어야 할 올바른 요건이다.

문제 59
어떤 측정법으로 동일 시료를 무한횟수 측정하였을 때 데이터 분포의 평균치와 모집단 참값과의 차를 무엇이라 하는?
1편차
2신뢰성
3정확성
4정밀도
정답 및 해설

동일 시료를 무한히 반복 측정했을 때 데이터 분포의 평균치와 모집단의 참값 사이의 차이를 정확성(치우침)이라 한다.

정밀도는 측정값들이 서로 얼마나 흩어져 있는지를 나타내는 반복성 개념으로, 참값과의 차이를 뜻하는 정확성과는 구분된다.

문제 60
다음 중 신제품에 대한 수요예측 방법으로 가장 적합한 것은?
1시장조사법
2이동평균법
3지수평활법
4최소자승법
정답 및 해설

과거 판매 실적이 없는 신제품은 시계열 자료에 의존하는 통계적 기법 대신, 소비자·전문가 의견을 직접 조사하는 시장조사법이 가장 적합하다.

이동평균법·지수평활법·최소자승법은 모두 일정 기간 누적된 과거 수요 데이터를 전제로 하는 시계열 예측 기법이어서 신제품에는 적용하기 어렵다.

가스기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
09년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
일반도시가스 사업자는 공급권역을 구역별로 분할하고 원격조작에 의한 긴급차단장치를 설치하여 대형가스누출, 지진발생 등 비상시 가스차단을 할 수 있도록 하는 구역의 설정기준으로 옳은 것은?
1수요자가 20만 이하가 되도록 설정
2수요자가 25만 이하가 되도록 설정
3배관의 길이가 20[km] 이하가 되도록 설정
4배관의 길이가 25[km] 이하가 되도록 설정
정답 및 해설

일반도시가스사업자는 공급권역을 구역별로 분할하고 각 구역마다 원격조작 긴급차단장치를 설치해야 하며, 이때 구역은 수요자가 20만 이하가 되도록 설정한다.

대형 누출·지진 등 비상시 한 구역을 차단했을 때 공급중단 영향이 지나치게 넓어지지 않도록 수요자 수를 기준으로 나누는 것이며, 배관 길이를 기준으로 삼지 않는다.

문제 2
다음 [보기]의 특징을 가지는 물질은?
1CAC2
2P4S2
3P4
4KH
정답 및 해설

[보기]의 '무색 투명하나 시판품은 흑회색 고체', '물·습기·수증기와 직접 반응', '고온에서 질소와 반응하여 석회질소가 된다'는 특징은 탄화칼슘(카바이드) CaC2\mathrm{CaC_2}의 성질이다.

물과 만나면 CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2\mathrm{CaC_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{C_2H_2}+\mathrm{Ca(OH)_2}로 아세틸렌을 내고, 약 1,000℃에서 질소와 CaC2+N2→CaCN2+C\mathrm{CaC_2}+\mathrm{N_2}\rightarrow \mathrm{CaCN_2}+\mathrm{C}로 반응해 석회질소가 만들어진다.

  • 황린 P4\mathrm{P_4}은 담황색 고체로 물속에 넣어 보관하는 물질이어서 물과 직접 반응한다는 조건에 맞지 않는다.
  • 수소화칼륨(KH)은 물과 반응해 수소를 내지만 질소와 반응해 석회질소를 만들지는 못한다.
문제 3
산화에틸렌의 저장탱크 및 충전 용기에는 45[℃]에서 그 내부 가스의 압력이 얼마 이상이 되도록 질소가스 등을 충전하여야 하는가?
10.2[MPa]
20.4[MPa]
31[MPa]
42[MPa]
정답 및 해설

산화에틸렌의 저장탱크 및 충전용기는 45℃에서 내부 가스압력이 0.4[MPa] 이상이 되도록 질소가스 또는 탄산가스를 충전해야 한다.

산화에틸렌은 산·알칼리·녹 등과 접촉하거나 열을 받으면 중합·분해 폭발을 일으키기 쉬운 불안정한 가스이다.

따라서 빈 공간을 질소나 탄산가스로 채워 일정 압력 이상을 유지시킴으로써 산화에틸렌이 단독으로 중합·분해할 여지를 줄이는 것이 이 기준의 목적이다.

문제 4
특정고압가스 사용신고를 하여야 하는 자는 저장능력이 몇 [kg] 이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하여야 하는가?
1100
2250
3500
41000
정답 및 해설

특정고압가스 사용신고 대상은 액화가스 저장능력 500kg 이상인 저장설비를 갖춘 경우다.

압축가스는 저장능력 50m³ 이상이 기준이며, 이 기준에 못 미치면 특정고압가스를 쓰더라도 별도의 사용신고 의무가 발생하지 않는다.

문제 5
고압가스 배관의 용접에서 용접이음매의 위치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1배관의 용접은 지그(jig)를 사용하여 가장자리부터 정확 하게 위치를 맞춘다.
2관의 두께가 다른 배관의 맞대기 이음에서는 관 두께가 완만하게 변화되도록 길이방향의 기울기를 1/3 이하로 한다.
3배관을 맞대기 용접하는 경우 평행한 용접 이음매의 간격은 원칙적으로 관지름이상으로 한다.
4배관상호의 길이 이음매는 원주방향에서 원칙적으로 50[mm] 이상 떨어지게 한다.
정답 및 해설

배관을 용접할 때 지그(jig)로 위치를 잡는 기준은 관의 중심(가운데)을 맞추는 것이다. '가장자리부터' 맞춘다는 서술이 기준과 다르다.

가장자리를 기준으로 삼으면 관 두께 편차만큼 중심선이 어긋나 이음매 내부에 단차가 생기고, 그 단차가 응력집중부가 된다.

두께가 다른 관의 맞대기 이음에서 길이방향 기울기를 1/3 이하로 두는 것, 평행한 용접이음매 간격을 원칙적으로 관지름 이상으로 두는 것, 배관 상호의 길이이음매를 원주방향으로 50mm 이상 떨어뜨리는 것은 모두 실제 기준과 일치한다.

문제 6
다음 중 특정고압가스가 아닌 것은?
1압축디보레인
2액화알진
3에틸렌
4아세틸렌
정답 및 해설

에틸렌은 특정고압가스 목록에 포함되지 않는다. 특정고압가스는 위해도가 큰 가스를 법령이 정한 목록으로 한정해 별도 안전관리하는 개념이다.

압축디보레인, 액화알진, 아세틸렌은 모두 법령상 특정고압가스 목록에 포함되는 가스다.

반면 에틸렌은 고압가스이기는 하나 특정고압가스로 별도 지정되어 있지 않다.

문제 7
정압과정에서의 전달 열량은?
1내부에너지의 변화량과 같다
2이루어진 일량과 같다.
3엔탈피 변화량과 같다.
4체적의 변화량과 같다.
정답 및 해설

정압(등압)과정에서 계에 전달된 열량은 엔탈피 변화량과 같다.

엔탈피 정의 H=U+PVH = U + PV에서 압력이 일정하면 dH=dU+PdVdH = dU + PdV이고, 열역학 제1법칙 δQ=dU+PdV\delta Q = dU + PdV에 의해 δQ=dH\delta Q = dH가 된다.

내부에너지 변화량과 같아지는 것은 정적(등적)과정의 경우이므로 정압과정과는 다르다.

문제 8
도시가스 시설에 대한 줄파기 작업의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가스배관이 있을 것으로 예상되는 지점으로부터 2[m] 이내에서 줄파기를 할 때에는 안전관리전담자의 입회하에 시행한다.
2줄파기 1일 시공량 결정은 시공속도가 가장 빠른 천공작업에 맞추어 결정한다.
3줄파기 심도는 최소한 1.5[m] 이상으로하며 지장물의 유무가 확인되지 않는 곳은 안전관리전담자와 협의 후 공사의 진척여부를 결정한다.
4줄파기공사 후 가스배관으로부터 1[m] 이내에 파일을 설치할 경우에는 유도관을 먼저 설치한 후 되메우기를 실시한다.
정답 및 해설

줄파기 1일 시공량은 시공속도가 가장 느린 작업(천공작업)에 맞추어 결정해야 한다.

가장 빠른 작업을 기준으로 계획을 잡으면 현장에서 실제 병목이 되는 공정을 따라가지 못해 굴착만 앞서 나가고 안전관리에 공백이 생긴다.

가스배관 예상지점 2m 이내는 안전관리전담자 입회, 줄파기 심도 최소 1.5m 이상 확보, 배관으로부터 1m 이내 파일 설치 시 유도관 선시공 후 되메우기 등 나머지 기준은 실제 시공기준과 일치한다.

문제 9
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 안전관리규정을 제출한 자와 그 종사자는 안전관리규정을 준수하고 그 실시기록을 작성하여 몇 년간 보존하도록 규정하고 있는가?
12
23
34
45
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙은 안전관리규정의 실시 기록을 3년간 보존하도록 정하고 있다.

안전관리규정을 제출한 자와 그 종사자는 규정을 지켜야 하고, 지킨 사실을 기록으로 남겨 정기검사나 안전관리규정 준수 확인·평가 때 제시할 수 있도록 3년 동안 갖춰 둔다.

같은 실시기록이라도 고압가스 안전관리법은 5년 보존을 요구하므로, 법령에 따라 보존 연수가 다른 점을 함께 정리해 두어야 한다.

문제 10
도시가스 안전관리자의 직무로서 가장 거리가 먼 것은?
1가스공급시설의 안전유지
2위해예방조치의 이행
3안전관리원의 교육
4정기검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선
정답 및 해설

도시가스 안전관리자의 법정 직무에는 안전관리원에 대한 교육이 들어 있지 않다. 안전관리자·안전관리원에 대한 교육은 전문기관이 시행하는 별도의 법정 교육으로, 안전관리자 본인이 수행하는 직무로 규정된 항목이 아니다.

가스공급시설·특정가스사용시설의 안전유지, 위해예방조치의 이행, 정기검사·수시검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선, 안전점검의무 이행 확인, 안전관리규정의 시행과 기록 관리 등이 직무로 규정되어 있다.

문제 11
-40[C]는 몇 [F]인가?
1-40
2-32
340
444
정답 및 해설

F=95C+32\mathrm{F} = \dfrac{9}{5}\mathrm{C} + 32 환산식에 C=−40\mathrm{C}=-40을 대입하면 F=95×(−40)+32=−40\mathrm{F} = \dfrac{9}{5}\times(-40) + 32 = -40이 된다.

섭씨와 화씨 눈금이 정확히 일치하는 지점이 -40도이며, 두 온도 척도가 유일하게 만나는 값으로 잘 알려져 있다.

문제 12
다음 중 암모니아의 완전연소 반응식을 나타낸 것은?
12NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O
24NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
3NH3 + 2O2 → HNO3 + H2O
44NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
정답 및 해설

암모니아의 완전연소 반응식은 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O이다.

산소와 직접 반응해 질소와 물만 생성되는 반응이 완전연소다.

  • 일산화이질소(N₂O)가 생성되는 반응식은 완전연소의 산물이 아니다.
  • 질산(HNO₃)이 직접 생성되는 반응식도 실제 연소 경로가 아니다.
  • 일산화질소(NO)가 생성되는 반응은 촉매를 쓰는 접촉산화(오스트발트법 1단계)로, 촉매 없는 단순연소와는 다른 반응이다.
문제 13
다음의 각 가스와 그 가스의 제조법을 연결한 것 중 틀린 것은?
1수소 - 수성가스법, CO전화법
2염소 - 합성법, 석회질소법
3시안화수소 - 앤드류 소오법, 폼아미드법
4산소 - 전기분해법, 공기액화 분리법
정답 및 해설

염소는 소금물을 전기분해하는 방법(수은법·격막법·이온교환막법)으로 제조하며, 합성법이나 석회질소법과는 관련이 없다.

합성법은 수소와 염소를 반응시켜 염화수소(HCl)를 얻는 방법이고, 석회질소법은 시안화수소(HCN) 제조법 중 하나다. 서로 다른 가스의 제조법을 염소에 잘못 붙인 서술이다.

수소의 수성가스법·CO전화법, 시안화수소의 앤드류소오법·폼아미드법, 산소의 전기분해법·공기액화분리법은 모두 올바른 짝짓기다.

문제 14
암모니아 합성가스 분리장치에 대한 설명으로 옳은 것은?
1메탄은 제1열교환기에서 액화하여 분리된다
2질소는 상압으로 공급된다.
3에틸렌은 제3열교환기에서 액화한다.
4일산화질소는 정촉매로 작용한다
정답 및 해설

암모니아 합성가스 분리장치는 원료가스를 열교환기 단계마다 더 낮은 온도로 냉각하는데, 비점이 상대적으로 높은 에틸렌(약 -104℃)이 메탄보다 먼저 응축되어 제3열교환기에서 액화한다.

메탄은 비점이 약 -162℃로 에틸렌보다 훨씬 낮아 온도가 가장 높은 제1열교환기에서는 액화될 수 없고, 더 깊이 냉각되는 뒷단과 액체질소 세정탑에서 제거된다.

  • 질소는 수소와 3:1 조성을 맞추기 위해 액체질소 세정 과정을 거쳐 가압 상태로 들어가므로 상압 공급이 아니다.
  • 일산화질소 같은 산소화합물은 암모니아 합성 촉매를 피독시키는 촉매독이어서 정촉매로 작용하지 않는다.
문제 15
도시가스 배관 중 전기방식을 반드시 유지해야 할 장소가 아닌 것은?
1다른 금속구조물과 근접교차 부분
2배관 절연부의 양측
3교량, 하천, 배관의 양단부 및 아파트 입상배관 노출부
4강재 보호관 부분의 배관과 강재 보호관
정답 및 해설

교량·하천 통과부, 배관 양단부, 아파트 입상배관 노출부처럼 이미 지상에 노출된 구간은 전기방식 유지 확인 대상이 아니다.

전기방식은 매설배관의 부식 방지를 위한 조치이므로 대기 중에 노출된 배관에는 적용 대상이 아니다.

다른 금속구조물과 근접·교차하는 부분, 배관 절연부 양측, 강재 보호관과 배관 사이처럼 매설 상태에서 절연·전기간섭이 문제되는 지점은 유지상태를 반드시 확인해야 한다.

문제 16
양단이 고정된 20[cm] 길이의 환봉을 20[℃]에서 80[℃]로 가열하였을 때 재료내부에서 발생하는 열응력은 약 몇 [MPa]인가? (단, 재료의 선팽창계수는 11.05×10-6/[C]이며, 탄성계수 E 는 210GPa]이다.)
169,62
2139.23
3696.15
42784.60
정답 및 해설

열응력은 σ=EαΔT\sigma = E \alpha \Delta T 로 구한다.

탄성계수 E=210 GPa=210000 MPaE=210\ \mathrm{GPa}=210000\ \mathrm{MPa}, 선팽창계수 α=11.05×10−6/∘C\alpha=11.05\times10^{-6}/\mathrm{^\circ C}, 온도차 ΔT=80−20=60 ∘C\Delta T = 80-20 = 60\ \mathrm{^\circ C}를 대입하면
σ=210000×11.05×10−6×60≈139.23 MPa\sigma = 210000 \times 11.05\times10^{-6} \times 60 \approx 139.23\ \mathrm{MPa}

양단이 고정되어 열팽창이 그대로 응력으로 전환되는 조건이므로 봉의 길이(20cm)는 계산에 필요하지 않으며, 열응력은 약 139.23 MPa이다.

문제 17
냉동능력 25[RT]인 냉매설비와 화기설비의 이격거리의 기준으로 틀린 것은? (단, 냉매는 불연성가스이다.)
1내화 방열벽을 설치하지 않은 경우 제1종화기 설비와 5[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
2내화 방열벽을 설치하지 않는 경우 제2종화기 설비와4(m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
3내화 방열벽을 설치한 경우 제2종 화기설비와 1[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
4내화 방열벽을 설치한 경우 제1종 화기설비와 2[m] 이상 이격거리를 두어야 한다.
정답 및 해설

냉매가 불연성이고 냉동능력이 25 RT(20톤 이상)인 경우 내화방열벽을 설치했을 때 제2종 화기설비와 유지할 거리는 2 m 이상이므로, 1 m로 적은 설명이 틀렸다.

불연성 냉매·냉동능력 20톤 이상의 이격거리는 내화방열벽이 없으면 제1종 화기설비 5 m·제2종 화기설비 4 m, 내화방열벽을 설치하거나 온도과상승방지조치를 하면 제1종·제2종 모두 2 m이다.

따라서 방열벽 없는 제1종 5 m, 방열벽 없는 제2종 4 m, 방열벽 있는 제1종 2 m를 든 나머지 설명은 모두 기준과 일치한다.

문제 18
팩리스(packless) 신축이음재라고도 하며 설치공간을 적게 차지하나 고압배관에는 부적당한 신축이음재는?
1슬리브형 신축이음재
2벨로스형 신축이음재
3루프형 신축이음재
4스위블형 신축이음재
정답 및 해설

벨로스형(파상형) 신축이음은 패킹 없이 밀봉되는 팩리스 구조로 설치공간을 적게 차지한다.

다만 얇은 주름관이 압력을 직접 받는 구조라 고압배관에는 부적합하다.

  • 슬리브형은 패킹을 사용하는 방식이라 팩리스 구조가 아니다.
  • 루프형은 배관을 구부려 만들어 팩리스이지만 설치공간을 많이 차지한다.
  • 스위블형도 팩리스이지만 엘보를 조합해 회전시키는 방식으로 저압 증기·온수 배관에 주로 쓰여 이 설명과는 맞지 않는다.
문제 19
어떤 기체가 10[℃], 760[mmHg]에서 100[mL]의 무게가 0.2[g]이라면 표준상태에서 이 기체의 밀도는 약 몇 [g/L]인가?
11.8
22.1
32.4
42.7
정답 및 해설

일정 압력에서 기체의 밀도는 절대온도에 반비례하므로, 측정 조건의 밀도에 온도비를 곱해 표준상태(0℃) 밀도로 환산한다.

측정된 밀도는 0.2 g100 mL=2 g/L\dfrac{0.2\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{mL}} = 2\ \mathrm{g/L}이며, 압력(760mmHg)은 표준상태와 같으므로 온도만 보정하면
ρ0=2×283273≈2.1 g/L\rho_0 = 2 \times \dfrac{283}{273} \approx 2.1\ \mathrm{g/L}

따라서 표준상태에서 이 기체의 밀도는 약 2.1 g/L 수준이다.

문제 20
흡수식 냉동기에서 냉매와 흡수제로 사용되는 것을 옳게 나타낸 것은?
1물 - 취화리튬
2물 - 염화메틸
3물 - 프레온22
4물 - 메틸클로라이드
정답 및 해설

흡수식 냉동기에서는 물 - 취화리튬(LiBr) 조합이 대표적이다. 물을 냉매로, 취화리튬 수용액을 흡수제로 사용한다.

염화메틸·프레온22·메틸클로라이드는 압축식 냉동기에서 냉매로 쓰이는 물질들로, 흡수식의 흡수제 개념과는 다르다.

문제 21
도시가스 특정가스 사용시설의 배관 고정 (지지)간격의 설치 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?
1호칭 지름 12[mm] 미만인 배관은 1[m] 마다 고정장치를 설치하여야 한다.
2호칭 지름 12[mm] 이상 33[mm] 미만인 배관은 2[mm] 마다 고정장치를 설치하여 한다.
3호칭 지름 33[mm] 이상인 배관은 3[m] 마다 고정장치를 설치하여야 한다.
4배관과 고정장치 사이에는 절연조치를 하지 않아도 된다.
정답 및 해설

호칭지름이 커질수록 배관 고정(지지)장치 간격도 넓어져, 호칭지름 33mm 이상인 배관은 3m마다 고정장치를 설치한다.

호칭지름이 작을수록 배관이 가늘어 처짐·진동에 취약하므로 더 좁은 간격으로 고정해야 한다.

배관과 고정장치 사이에는 전식 방지를 위한 절연조치를 해 주어야 하므로, 절연조치가 필요 없다는 서술도 기준과 다르다.

문제 22
가스 도매사업의 가스공급시설인 배관을 지하에 매설하는 경우의 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?
1지표면으로부터 배관 외면까지의 매설깊이는 산이나 들의 경우에는 1.2[m] 이상으로 한다.
2PE배관의 굴곡 허용반지름은 바깥지름의 50배 이상으로 한다.
3배관은 그 외면으로부터 수평거리로 건축물까지 1.2[m] 이상을 유지한다.
4도로가 평탄할 경우의 배관의 기울기는 1/500~1/1000 정도의 기울기로 설치한다.
정답 및 해설

가스도매사업의 배관을 지하에 매설할 때 도로가 평탄한 구간에서는 배수가 잘 되도록 1/500~1/1000 정도의 기울기로 설치한다.

  • 배관은 그 외면으로부터 건축물까지 수평거리 1.5m 이상을 유지해야 한다.
  • PE배관의 굴곡허용반경은 외경의 20배 이상으로 하며, 그 미만이면 엘보를 사용한다.
  • 매설깊이는 산이나 들에서는 1m 이상, 그 밖의 지역에서는 1.2m 이상이다.
문제 23
단열압축에 대한 설명으로 틀린 것은?
1공급되는 열량은 0이다.
2공급되는 일은 기체의 엔탈피 증가로 보존된다.
3단열 압축 전 보다 압력이 증가한다.
4단열 압축 전 보다 온도 비체적이 증가한다.
정답 및 해설

단열압축을 하면 온도는 올라가지만 비체적은 감소한다. 압축은 기체를 좁은 공간으로 밀어 넣는 과정이므로 단위질량당 부피가 줄어들 수밖에 없다.

단열과정은 열 출입이 없어 공급 열량이 0이고, 압축 시 가해진 일은 기체의 엔탈피 증가로 보존되며, 압력도 압축 전보다 높아진다.

문제 24
부취제 주입방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1펌프 주입방식은 부취제 첨가율의 조절이 용이하며 주로 대규모 공급용으로 적합하다.
2바이패스 증발식은 온도, 압력 등의 변동에 따라 부취제의 첨가율이 변동하며 주로 중, 소규모용으로 적합하다.
3적하 주입방식은 부위제 첨가율을 일정하게 하기 위해 수동조절이 필요 없고 주로 대규모용으로 적합하다.
4위크 증발식은 부취제 첨가량의 조절이 어렵고, 주로 소규모용으로 적합하다.
정답 및 해설

적하주입방식은 부취제 첨가율을 일정하게 유지하려면 수동조절이 필요하며, 구조가 단순한 만큼 주로 중·소규모 공급에 적합하다.

따라서 수동조절이 필요 없고 대규모용이라는 서술은 방식의 특징과 반대다.

펌프주입방식은 첨가율 조절이 쉬워 대규모 공급에 적합하고, 바이패스 증발식은 온도·압력 변화에 따라 첨가율이 변동해 중소규모에 적합하며, 위크 증발식은 첨가량 조절이 어려워 소규모에 적합하다.

문제 25
프로판가스 2.2(kg]을 완전연소 시키는데 필요한 이론공기량은 25[C],750 [mmHg]에서 약 몇 [m3]인가?
129.50
234.66
34451
457.25
정답 및 해설

프로판(C₃H₈)의 연소반응식은 C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O이며, 이론산소량은 프로판 몰수의 5배다.

프로판 2.2kg은 220044=50 mol\dfrac{2200}{44} = 50\ \mathrm{mol}이고 필요 산소는 50×5=250 mol50\times5=250\ \mathrm{mol}, 공기 중 산소비율 21%를 적용하면 이론공기량은 2500.21≈1190.5 mol\dfrac{250}{0.21}\approx1190.5\ \mathrm{mol}이다.

이를 25℃, 750mmHg 조건의 부피로 환산하면
V=1190.5×0.082×298750/760≈29.5 m3V = \dfrac{1190.5 \times 0.082 \times 298}{750/760} \approx 29.5\ \mathrm{m^3}

따라서 이론공기량은 약 29.50 m³이다.

문제 26
다음 반응식의 평형상수(K)를 올바르게 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

그림의 반응식 N2+3H2→2NH3\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow 2\mathrm{NH_3}에 대한 평형상수는 K=[NH3]2[N2][H2]3K=\dfrac{[\mathrm{NH_3}]^2}{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^3}이다.

평형상수는 생성물의 농도곱을 반응물의 농도곱으로 나눈 값이고, 화학량론 계수는 곱하는 수가 아니라 지수로 올라가므로 암모니아에는 2제곱, 수소에는 3제곱이 붙고 계수가 1인 질소는 1제곱 그대로다.

  • 계수를 지수 대신 농도 앞에 곱해 놓은 형태는 평형상수의 정의와 다르다.
  • 분자와 분모의 화학종이 뒤바뀌거나 반응물인 질소가 분자로 올라간 형태도 정의에 어긋난다.
문제 27
금속재료의 가스에 의한 침식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고온, 고압의 암모니아는 강재에 대해서 질화작용과 수소취성의 2가지 작용을 미친다.
2일산화탄소는 Fe, Ni 등 철족의 금속과 작용하여 금속 카르보닐을 생성한다.
3고온, 고압의 질소는 강재의 내부까지 침입하여 강재를 취화시키므로 고온, 고압의 질소를 취급하는 기기에는 강재를 사용할 수 없다.
4중유나 연료유 속에 포함되는 바나듐산화물이 금속표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으킨다.
정답 및 해설

고온·고압의 질소가 강재를 취화시켜 사용할 수 없다는 서술은 과장된 설명이다. 질소는 수소·암모니아보다 강재와의 반응성이 낮아 일반적인 조건에서 강재 용기·배관에 널리 쓰인다.

고온·고압 암모니아가 강재에 질화작용과 수소취성을 함께 일으키는 것, 일산화탄소가 철·니켈족 금속과 반응해 금속카르보닐을 만드는 것, 중유 속 바나듐산화물이 금속표면에서 고온부식을 일으키는 것은 모두 실제로 알려진 침식 현상이다.

문제 28
결정입자가 선택적으로 부식하는 것으로 열영향에 의해 Cr을 석출하는 부식현상은?
1국부부식
2선택부식
3입계부식
4응력부식
정답 및 해설

결정입계를 따라 크롬(Cr)이 탄화물로 석출되면서 선택적으로 부식이 진행되는 현상을 입계부식이라 한다.

스테인리스강을 용접 등으로 가열했을 때 입계 부근의 크롬 함량이 낮아지며 내식성이 저하되는 것이 대표적 예다.

문제 29
다음 [보기]에서 설명하는 응축기 종류는?
1입형 쉘 앤드 튜브식 응축기
2횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기
37통로식 응축기
4대기식 브리다형 응축기
정답 및 해설

[보기]의 '암모니아·프레온계 등 대·중·소 냉동기에 두루 쓰이고, 냉각수량이 적어도 되며, 설치공간이 작고, 냉각관이 부식되기 쉽다'는 특징은 횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기의 것이다.

횡형은 원통을 눕혀 설치하므로 높이와 바닥면적이 작고 냉각수를 순환시켜 쓰기 때문에 수량이 넉넉하지 않은 곳에도 적합하지만, 운전 중에는 냉각관을 청소할 수 없어 수질에 따른 부식과 스케일에 약하다.

  • 입형 쉘 앤드 튜브식은 냉각수를 많이 흘려보내는 대형 암모니아용이고 운전 중에도 냉각관 청소가 가능해 조건과 다르다.
  • 7통로식과 대기식 브리다형은 암모니아용으로 쓰이는 형식이어서 프레온계까지 아우르는 범용 설명과 맞지 않는다.
문제 30
다음 중 고압가스 안전관리법의 적용범위에서 제외되는 고압가스가 아닌 것은?
1오토클레 이브 안의 수소가스
2철도차량의 에어콘디셔너 안의 고압가스
3등화용의 아세틸렌가스
4냉동능력이 3톤 미만인 냉동설비 안의 고압가스
정답 및 해설

오토클레이브 안의 고압가스는 원칙적으로 법 적용에서 제외되지만, 그 안의 가스가 수소·아세틸렌·염화비닐인 경우는 이 제외 대상에서 다시 빠진다.

즉 오토클레이브 안의 수소가스는 법 적용범위에 그대로 포함된다.

철도차량 에어컨디셔너 안의 고압가스, 등화용 아세틸렌가스, 냉동능력 3톤 미만 냉동설비 안의 고압가스는 모두 법 적용이 제외되는 대상이다.

문제 31
도시가스 본관 중 중압 배관의 내용적이 9[m3]일 경우 자기압력기록계를 이용한 기밀시험 유지시간은?
124분 이상
240분 이상
3216분 이상
4240분 이상
정답 및 해설

자기압력기록계를 이용한 기밀시험은 배관 내용적 구간별로 유지시간 기준이 다르다.

이 배관의 내용적 9m³는 1m³ 이상 10m³ 미만 구간에 해당해 유지시간이 240분 이상 요구된다.

내용적이 작을수록 유지시간 기준도 짧아지고, 내용적이 커질수록 미세한 누출도 충분히 감지할 수 있도록 유지시간이 길게 설정된다.

문제 32
천연가스를 원료로 하는 도시가스의 연소폐가스 성분으로 가장 거리가 먼 것은?
1공기 중의 질소와 과잉산소
2이산화탄소와 수증기
3가스 중의 불연성 성분
4메탄과 수소
정답 및 해설

완전연소가 이루어진 연소배가스에는 타지 않은 메탄과 수소가 남아 있지 않아야 한다. 이 둘은 오히려 불완전연소의 증거에 가깝다.

공기 중 질소와 과잉산소, 연소로 생성된 이산화탄소·수증기, 연료가스에 원래 섞여 있던 불연성 성분은 모두 정상적인 연소배가스 구성 성분이다.

문제 33
수소의 일반적인 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열전도도가 대단히 크다.
2확산속도가 아주 작아 공기 중에 확산되기 어렵다.
3폭발한계 이내인 경우 단독으로 분해 폭발한다.
4폭굉속도는 400-500m/s]로서 아주 빠르다.
정답 및 해설

수소는 분자량이 작아 분자 운동이 활발하고 열전도도가 기체 중에서 매우 큰 편이다.

확산속도 역시 분자량이 작을수록 커지므로 수소는 공기 중에 매우 빠르게 확산되며, 확산이 어렵다는 설명은 사실과 반대다.

수소는 아세틸렌·산화에틸렌과 달리 단독으로 분해 폭발하는 성질이 없고, 폭굉속도도 약 1,000~3,500m/s\mathrm{m/s} 수준으로 매우 빨라 400~500m/s보다 훨씬 크다.

문제 34
안전밸브(safety valve)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1안전장치에서 가장 많이 사용되는 것은 중추식 이다.
2안전밸브 전에 는 스톱밸브를 설치하지 않아도 된다.
3안전밸브의 수리 시 스톱밸브는 닫아준다.
4안전밸브와 스톱밸브는 항상 닫아둔다.
정답 및 해설

안전밸브를 수리할 때는 앞뒤의 스톱밸브를 잠가 계통을 차단한 뒤 작업하는 것이 원칙이다.

현장에서 가장 많이 사용되는 안전밸브는 중추식이 아니라 스프링식이며, 안전밸브 앞(1차측)에는 이처럼 수리·점검 시 계통을 차단할 수 있도록 스톱밸브를 설치해야 하므로 설치하지 않아도 된다는 설명은 옳지 않다.

다만 평상시에는 이 스톱밸브를 열어 두어야 안전밸브가 정상 작동하므로, 안전밸브와 스톱밸브를 항상 닫아 둔다는 설명도 위험하다.

문제 35
굴착공사에 의한 도시가스배관 손상방지 기준 중 굴착공사자가 공사 중에 시행하여야 할 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가스안전 영향평가 대상 굴착공사 중 가스배관의 수직, 수평 변위 및 지반침하의 우려가 있는 경우에는 가스배관 변형 및 지반침하 여부를 확인한다.
2가스배관 주위에서는 중장비의 배치 및 작업을 제한하여야 한다.
3계절 온도변화에 따라 와이어로프 등의 느슨해짐을 수정하고 가설구조물의 변형유무를 확인하여야 한다.
4굴착공사에 의해 노출된 가스배관과 가스안전 영향평가 대상범위 내의 가스배관은 월간 안전점검을 실시하고 점검표에 기록한다.
정답 및 해설

굴착공사로 노출된 배관과 가스안전 영향평가 대상범위 내 배관은 월 단위 점검이 아니라 매일(1일 1회 이상) 순회점검을 하고 점검표에 기록해야 한다.

배관 변형·지반침하 확인, 가스배관 주위 중장비 배치·작업 제한, 계절 온도변화에 따른 와이어로프 이완 확인은 굴착공사자가 공사 중 실제로 지켜야 하는 기준에 해당한다.

문제 36
고압가스를 취급하였을 때 다음 중 위험하지 않은 경우는?
1산소 5[%]를 함유한 CH4를 100[kgf/cm2]까지 압축하였다
2산소 제조장치를 공기로 치환하지 않고 용접 수리하였다.
3수분을 함유한 염소를 진한 황산으로 세척하여 고압용기에 충전하였다.
4시안화수소를 고압용기에 충전하는 경우 수분을 안정제로 첨가하였다.
정답 및 해설

염소는 수분과 만나면 염산을 생성해 금속을 심하게 부식시키므로, 충전 전 진한 황산으로 세척·건조하여 수분을 제거하는 것은 표준적인 안전한 취급 절차이며 위험을 유발하지 않는다.

  • 가연성가스 중 산소의 용량이 전체 용량의 4% 이상이면 압축이 금지되는데, 산소 10%를 함유한 메탄을 고압으로 압축한 것은 이 기준을 크게 넘어 폭발 위험이 크다.
  • 산소 제조장치를 공기로 치환하지 않은 채 용접하면 잔류 산소로 인해 화재·폭발 위험이 크다.
  • 시안화수소는 수분이 많을수록 중합 반응이 촉진되어 위험해지므로 수분을 안정제처럼 첨가하는 것은 오히려 위험을 키운다.
문제 37
폭굉유도거리(DID)가 짧아질 수 있는 조건으로 옳은 것은?
1관 속에 방해물이 있거나 관지름이 가늘수록
2압력이 낮을수록
3점화원의 에너지가 작을수록
4정상연소속도가 느린 혼합가스일수록
정답 및 해설

관 속에 방해물이 있거나 관지름이 가늘수록 화염면이 급격히 확대되어 폭굉유도거리가 짧아진다.

반대로 압력이 낮을수록, 점화원의 에너지가 작을수록, 정상연소속도가 느린 혼합가스일수록 폭연에서 폭굉으로 전이되기까지 더 긴 거리가 필요해 폭굉유도거리는 오히려 길어진다.

문제 38
LPG 충전소 용기의 잔가스 제거장치의 설치 기준으로 틀린 것은?
1용기에 잔류하는 액화석유가스를 회수할 수 있는 용기전도대를 갖춘다.
2회수한 잔가스를 저장하는 전용탱크의 내용적은 1000[L] 이상으로 한다.
3잔가스 연소장치는 잔가스 회수 또는 배출하는 설비로부터 8[m] 이상의 거리를 유지하는 장소에 설치한 것으로 한다.
4압축기에는 유분리기 및 응축기가 부착되어 있고 1 [MPa] 이상 0,05[MPa] 이하의 압력에서 자동으로 정지하도록 한다.
정답 및 해설

잔가스 제거장치의 압축기는 유분리기와 응축기를 부착하고 0 MPa 이상 0.05 MPa 이하의 압력 범위에서 자동으로 정지하도록 해야 하므로, 하한을 1 MPa로 적은 설명이 틀렸다.

잔가스 회수는 용기 안 압력을 거의 대기압 수준까지 떨어뜨리는 작업이라 정지 압력대가 0 MPa 부근에서 0.05 MPa 사이로 잡히며, '1 MPa 이상이면서 0.05 MPa 이하'인 압력 범위는 성립조차 하지 않는다.

  • 용기에 남은 액화석유가스를 회수할 수 있는 용기전도대를 갖추는 것은 기준에 맞다.
  • 회수한 잔가스를 저장하는 전용 저장탱크의 내용적 1,000 L 이상, 잔가스 연소장치를 회수·배출 설비로부터 8 m 이상 떨어뜨리는 것도 기준대로다.
문제 39
공기액화 분리장치 액화 산소통 내의 액화산소 30[L] 중에 메탄이 1000[mg], 아세틸렌 50[mg]이 섞여 있을 때의 조치로서 옳은 것은?
1안전하므로 계속 운전한다.
2운전을 계속하면서 액화산소를 방출한다.
3극히 위험한 상태이므로 즉시 희석제를 첨가한다.
4즉시 운전을 중지하고, 액화산소를 방출한다.
정답 및 해설

액화산소 30L 중 아세틸렌 50mg은 안전 허용치를 넘어서는 위험 수준이므로, 즉시 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 한다.

공기액화분리장치는 액화산소 5L당 아세틸렌질량이 5mg, 탄화수소의 탄소질량이 500mg을 넘으면 위험 신호로 보며, 30L 기준으로 환산하면 허용치는 각각 아세틸렌 30mg, 탄소 3000mg이다.

메탄 1000mg을 탄소질량으로 환산하면 1000×1216=750 mg1000 \times \dfrac{12}{16} = 750\ \mathrm{mg}으로 허용치 이내이지만, 아세틸렌 50mg은 허용치 30mg을 크게 초과해 극히 위험한 상태다.

문제 40
다음 [보기]의 가연성가스 중 위험성 크기의 순서가 옳게 나열된 것은?
1프로판 < 수소 < 산화에틸렌 < 아세틸렌
2수소 < 프로판 < 산화에틸렌 < 아세틸렌
3산화에틸렌 < 프로판 < 수소 < 아세틸렌
4프로판 < 산화에틸렌 < 수소 < 아세틸렌
정답 및 해설

가연성가스의 위험성은 위험도 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}(U는 폭발상한, L은 폭발하한)로 견주며, 값이 클수록 위험하다.

프로판 2.1~9.5%는 H=9.5−2.12.1≒3.5H=\dfrac{9.5-2.1}{2.1}\fallingdotseq 3.5, 수소 4~75%는 75−44≒17.8\dfrac{75-4}{4}\fallingdotseq 17.8, 산화에틸렌 3~80%는 80−33≒25.7\dfrac{80-3}{3}\fallingdotseq 25.7, 아세틸렌 2.5~81%는 81−2.52.5≒31.4\dfrac{81-2.5}{2.5}\fallingdotseq 31.4로 계산된다.

따라서 위험성이 작은 쪽부터 늘어놓으면 프로판 → 수소 → 산화에틸렌 → 아세틸렌 순이 된다.

문제 41
액화염소가스 1250[kg]을 용량이 25[L]인 용기에 충전하려면 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스정수는 0.8이다.)
120
240
360
480
정답 및 해설

가스정수를 이용해 용기 1개의 저장능력을 구한 뒤 총 질량을 나누면 필요한 용기 수가 나온다.

용기 1개의 저장능력 W=VC=250.8=31.25 kgW = \dfrac{V}{C} = \dfrac{25}{0.8} = 31.25\ \mathrm{kg}
필요 용기 수 =125031.25=40= \dfrac{1250}{31.25} = 40개

문제 42
가스안전관리에서 사용되는 다음 위험성 평가기법 중 정량적 기법에 해당되는 것은?
1위험과 운전분석(HAZOP)
2사고예상질문 분석(WHAT-IF)
3체크리스트법(check list)
4작업자실수 분석(HEA)
정답 및 해설

작업자실수 분석(HEA)은 인적 오류의 발생확률을 수치로 산출해 평가하는 정량적 위험성평가 기법이다.

위험과 운전분석(HAZOP), 사고예상질문 분석(WHAT-IF), 체크리스트법은 모두 경험과 판단에 의존해 위험요인을 찾아내는 정성적 평가 기법으로 분류된다.

문제 43
혼합가스 중의 아세틸렌가스를 헴펠법으로 정량분석 하고자 한다. 이 때 사용되는 흡수제는?
1파라듐블랙
2황산 제1철 용액
3Kl 수용액
4발연황산
정답 및 해설

헴펠법에서 아세틸렌과 같은 불포화탄화수소는 발연황산에 흡수시켜 정량한다.

파라듐블랙, 황산 제1철 용액, 요오드화칼륨(KI) 수용액은 각각 다른 성분을 흡수·정량하는 데 쓰이는 시약으로 불포화탄화수소 흡수용이 아니다.

문제 44
도시가스 배관의 굴착으로 인하여 몇 m 이상 노출된 배관에 대하여 누출된 가스가 체류하기 쉬운 장소에 가스누출경보기를 설치하여야 하는가?
110
220
330
450
정답 및 해설

굴착으로 20m 이상 노출된 배관에는 가스가 체류하기 쉬운 장소에 가스누출경보기를 설치해야 한다.

이는 노출배관 구간에서 누출된 가스를 신속히 감지해 사고를 예방하기 위한 도시가스 배관 손상방지 기준의 하나다.

문제 45
액화석유가스의 안전관리 및 사업법상액화석유가스라 함은 무엇을 주성분으로 한가스를 말하는가?
1프로판 부탄
2프로판, 메탄
3부탄, 메탄
4천연가스
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 액화석유가스란 프로판과 부탄을 주성분으로 하는 가스를 말한다.

메탄과 천연가스(LNG)는 도시가스의 주성분으로, LPG와는 법적으로 구분되는 별개 개념이다.

문제 46
액화석유가스 용기충전시설의 저장탱크에 폭발방지장치를 의무적으로 설치하여야 하는 경우는? (단, 저장탱크는 저온저장탱크가 아니며, 물분무장치 설치 기준을 충족하지 못하는 것으로 가정한다.)
1상업지역에 저장능력 15톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
2녹지 지역에 저장능력 20톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
3주거지역에 저장능력 5톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
4녹지 지역에 저장능력 30톤 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
정답 및 해설

폭발방지장치는 저온저장탱크가 아니면서 물분무장치 기준을 충족하지 못하는 지상 저장탱크가 주거지역이나 상업지역에 설치되고 저장능력이 10톤 이상일 때 의무 설치 대상이 된다.

상업지역에 저장능력 15톤 탱크를 지상 설치하는 경우는 지역 요건과 규모 요건을 모두 충족해 설치 의무가 발생한다.

  • 녹지지역은 애초에 폭발방지장치 의무 설치 대상 지역에 해당하지 않아 저장능력이 20톤·30톤이어도 대상이 아니다.
  • 주거지역이라도 저장능력 5톤은 10톤에 미달해 설치 의무가 없다.
문제 47
공기보다 비중이 가벼운 도시가스의 정압기실로서 지하에 설치되는 경우의 통풍구조에 대한 설명으로 틀린 것은?
1통풍구조는 환기구를 2방향 이상으로 분산 설치한다.
2배기구는 천장면으로부터 30[cm] 이내에 설치한다
3흡입구 및 배기구의 관지름은 80[mm] 이상으로 한다
4배기가스의 방출구는 지면에서 3[m] 이상의 높이에 설치한다.
정답 및 해설

지하에 설치하는 정압기실의 통풍구조 기준에서 흡입구와 배기구의 관지름은 100mm 이상이어야 하므로, 80mm로 규정한 설명은 기준에 미달해 틀린 내용이다.

환기구를 2방향 이상으로 분산 설치하고, 배기구를 천장면에서 30cm 이내에 두며, 배기가스 방출구를 지면에서 3m 이상 높이에 설치하는 것은 실제 기준과 일치한다.

문제 48
20[℃], 760[mmHg]에서 상대습도가 70[%]인 공기의 mol 습도는 약 몇 [kg-mol H2O/kg-mol 건조공기]인가? (단, 물의 증기압은 17.5[mmHg]이다.)
10.0164
20.0257
312.25
4747.75
정답 및 해설

수증기의 분압을 구한 뒤 전체압력에서 수증기분압을 뺀 건조공기 분압으로 나누면 몰습도가 된다.

수증기 분압 pw=0.7×17.5=12.25 mmHgp_w = 0.7 \times 17.5 = 12.25\ \mathrm{mmHg}

몰습도 =pwP−pw=12.25760−12.25=12.25747.75≈0.0164= \dfrac{p_w}{P - p_w} = \dfrac{12.25}{760 - 12.25} = \dfrac{12.25}{747.75} \approx 0.0164

문제 49
재검사용기 및 특정설비의 파기방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1잔가스를 전부 제거한 후 절단할 것
2검사신청인에게 파기의 사유, 일시, 장소 및 인수시한 등을 통지하고 파기할 것
3절단 등의 방법으로 파기하여 원형으로 재가공이 가능하게 하여 재활용할 수 있도록 할 것
4파기하는 때에는 검사장소에서 검사원으로 하여금 직접 실시하게 하거나 검사원 입회하에 특정설비의 사용자로 하여금 실시하게 할 것
정답 및 해설

재검사 불합격 용기·특정설비의 파기는 다시 사용할 수 없도록 하는 것이 목적이므로, 잔가스를 제거한 뒤 절단 등으로 파기하되 원형으로 재가공이 불가능하도록 하여야 한다.

따라서 절단 후 원형으로 재가공해 재활용할 수 있도록 한다는 설명은 파기의 취지에 맞지 않는다.

검사신청인에게 파기 사유·일시·장소·인수시한을 통지하는 절차나, 검사원이 직접 또는 입회하에 파기를 실시하는 절차는 실제 파기방법 기준에 부합한다.

문제 50
C2H2을 2.5[MPa]의 압력으로 압축하려고 한다. 이 때 사용하는 희석제로 옳은 것은?
1Na2CO3
2H2SO4
3C2H4
4CaCl2
정답 및 해설

아세틸렌을 2.5MPa 이상으로 압축할 때는 폭발성 분해를 억제하기 위해 질소, 메탄, 일산화탄소, 에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.

제시된 보기 중에서는 에틸렌이 아세틸렌 압축용 희석제에 해당하며, 탄산나트륨·황산·염화칼슘은 이 용도로 쓰이지 않는다.

문제 51
CO와 Cl2를 원료로 하여 포스겐을 제조할 때 주로 사용되는 촉매는?
1염화 제1구리
2백금, 로듐
3니켈, 바나듐
4활성탄
정답 및 해설

일산화탄소와 염소를 반응시켜 포스겐(COCl₂)을 합성할 때는 활성탄을 촉매로 사용한다.

염화 제1구리, 백금·로듐, 니켈·바나듐 계열 촉매는 각각 다른 공정에 쓰이는 촉매로 포스겐 합성과는 관련이 없다.

문제 52
펠티어(peltier)의 효과를 이용하는 열전 냉동법은?
1전자 냉동기
2증기분사식 냉동기
3흡수식 냉동기
4증기압축식 냉동기
정답 및 해설

펠티어 효과는 서로 다른 두 금속(반도체) 접합부에 전류를 흘리면 한쪽은 흡열, 다른 쪽은 발열이 일어나는 현상으로, 이를 냉동에 이용한 것이 전자냉동기다.

증기분사식·흡수식·증기압축식 냉동기는 모두 냉매의 상변화(증발·압축)를 이용하는 방식으로, 펠티어 효과와는 원리가 다르다.

문제 53
염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하였을 때 주로 얻을 수 있는 기체는?
1염소
2암모니아
3산화질소
4질소
정답 및 해설

염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하면 분해 반응으로 질소 기체가 발생하며, 이는 실험실에서 순수한 질소를 얻는 대표적인 제법이다.

문제 54
부유피스톤형 압력계에서 실린더 지름이 20[mm], 추와 피스톤의 무게가 20[kg]일 때, 이 압력계에 접속된 부르동관의 압력계 눈금이 7[kgf/cm2]를 나타내었다. 부르동관 압력계의 오차는 약 몇 [%]인가?
14
25
38
410
정답 및 해설

부유피스톤형 압력계의 실제 압력은 추와 피스톤 무게를 피스톤 단면적으로 나눈 값이며, 이를 부르동관 눈금과 비교하면 오차율을 구할 수 있다.

피스톤 단면적 A=πd24=π×224≈3.14 cm2A = \dfrac{\pi d^2}{4} = \dfrac{\pi \times 2^2}{4} \approx 3.14\ \mathrm{cm^2}

실제압력 P=203.14≈6.37 kgf/cm2P = \dfrac{20}{3.14} \approx 6.37\ \mathrm{kgf/cm^2}

오차율 =7−6.376.37×100≈10 %= \dfrac{7 - 6.37}{6.37} \times 100 \approx 10\ \%

문제 55
200개 들이 상자가 15개 있다. 각 상자로부터 제품을 랜덤하게 10개씩 샘플링 할 경우 이러한 샘플링 방법을 무엇이라 하는가?
1계통 샘플링
2취락 샘플링
3층별 샘플링
42단계 샘플링
정답 및 해설

모집단을 여러 상자(층)로 나누고 각 상자마다 빠짐없이 표본을 뽑는 방식은 층별 샘플링에 해당한다.

계통 샘플링은 일정한 간격으로 시료를 뽑는 방식, 취락(집락) 샘플링은 상자 일부만 무작위로 골라 그 안을 전수 조사하는 방식, 2단계 샘플링은 먼저 일부 상자를 무작위로 고른 뒤 그 안에서 다시 표본을 뽑는 방식이어서, 15개 상자 모두에서 10개씩 뽑는 이 사례와는 다르다.

문제 56
관리도에서 관리상한이 22.15, 관리하한이 6.85, = 7.5일 때 시료군의 크기(n)는 얼마인가? (단, n = 2일 때 A2=1.88, n=3일 때 A2 = 1.02, n= 4일 때 A2=0.73, n=5일 때 A2= 0.58 이다.)
12
23
34
45
정답 및 해설

관리상한과 관리하한의 간격이 2A2Rˉ2A_2\bar{R} 라는 점을 쓰면 A2=1.02A_2 = 1.02 가 나오므로 시료군의 크기는 3이다.

xˉ\bar{x} 관리도의 관리한계는 UCL=xˉˉ+A2RˉUCL = \bar{\bar{x}} + A_2\bar{R}, LCL=xˉˉ−A2RˉLCL = \bar{\bar{x}} - A_2\bar{R} 이므로 두 한계의 차는 UCL−LCL=2A2RˉUCL - LCL = 2A_2\bar{R} 가 된다.

대입하면 22.15−6.85=15.3=2×A2×7.522.15 - 6.85 = 15.3 = 2 \times A_2 \times 7.5
정리하면 A2=15.315=1.02A_2 = \dfrac{15.3}{15} = 1.02

주어진 계수표에서 A2=1.02A_2 = 1.02 인 경우는 n = 3 이다. 참고로 중심선은 xˉˉ=22.15+6.852=14.5\bar{\bar{x}} = \dfrac{22.15 + 6.85}{2} = 14.5 로 확인된다.

문제 57
ASME(American Society of Machine Engineers)에서 정의하고 있는 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중 "저장(storage)"을 표현한 것은?
1○
2D
3□
4∇
정답 및 해설

ASME 제품공정분석표에서 저장(storage)은 역삼각형(∇) 기호로 표현한다.

원(○)은 가공(운전), D는 지연(정체), 사각형(□)은 검사를 나타내는 기호다.

문제 58
사내표준을 작성할 때 갖추어야 할 요건으로 옳지 않은 것은?
1내용이 구체적이고 주관적일 것
2장기적 방침 및 체계 하에서 추진할 것
3작업표준에는 수단 및 행동을 직접 제시할 것
4당사자에게 의견을 말하는 기회를 부여하는 절차로 정할 것
정답 및 해설

사내표준은 내용이 구체적이면서도 객관적이어야 하며, 개인의 주관에 좌우되어서는 안 된다.

장기적 방침 아래 체계적으로 추진하고, 작업표준에는 수단과 행동을 직접 제시하며, 당사자에게 의견을 말할 기회를 부여하는 절차를 두는 것은 사내표준이 갖추어야 할 올바른 요건이다.

문제 59
어떤 측정법으로 동일 시료를 무한횟수 측정하였을 때 데이터 분포의 평균치와 모집단 참값과의 차를 무엇이라 하는?
1편차
2신뢰성
3정확성
4정밀도
정답 및 해설

동일 시료를 무한히 반복 측정했을 때 데이터 분포의 평균치와 모집단의 참값 사이의 차이를 정확성(치우침)이라 한다.

정밀도는 측정값들이 서로 얼마나 흩어져 있는지를 나타내는 반복성 개념으로, 참값과의 차이를 뜻하는 정확성과는 구분된다.

문제 60
다음 중 신제품에 대한 수요예측 방법으로 가장 적합한 것은?
1시장조사법
2이동평균법
3지수평활법
4최소자승법
정답 및 해설

과거 판매 실적이 없는 신제품은 시계열 자료에 의존하는 통계적 기법 대신, 소비자·전문가 의견을 직접 조사하는 시장조사법이 가장 적합하다.

이동평균법·지수평활법·최소자승법은 모두 일정 기간 누적된 과거 수요 데이터를 전제로 하는 시계열 예측 기법이어서 신제품에는 적용하기 어렵다.