



동심 레듀서는 관지름이 줄어드는 부분이 관 중심선을 기준으로 위아래 대칭으로 좁아지는 기호로 그리며, 정답 기호가 바로 축을 가운데 두고 양쪽 경사가 같은 원뿔 모양이다.
편심 레듀서는 한쪽 면이 수평 그대로이고 반대쪽만 기울어져 두 관의 중심선이 어긋나는 모양으로 그려지며, 배관 바닥면을 맞춰 액이 고이지 않게 할 때 쓴다.
나머지 두 기호는 관지름이 변하는 부분 없이 십자형·분기형 모양만 나타내므로 레듀서 계열이 아니다.

괄호에는 차례로 1.05배와 1.1배가 들어간다. 압력용기에 부착하는 안전밸브의 분출압력은 고압부에서는 냉동설비 고압부 상용압력의 1.05배 이하, 저압부에서는 냉매설비 저압부 상용압력의 1.1배 이하로 설정한다.
안전밸브는 상용압력을 조금 넘어서는 지점에서 열려야 설비를 보호하면서 불필요한 분출도 막을 수 있으므로, 상용압력보다 낮은 0.8배나 지나치게 높은 1.2배는 분출압력 설정값이 될 수 없다.
※ 현행 기준으로는 압력용기에 부착하는 안전밸브의 분출압력이 고압부 상용압력의 1.15배 이하(저압부는 1.1배 이하)로 바뀌었다.
충전용기를 용기보관장소로 운반할 때에는 가능한 한 손수레를 사용하거나 용기의 밑부분을 이용해 운반해야 하므로, 용기의 중간부분을 이용해 운반한다는 설명은 옳지 않다.
나머지 설명은 올바른 기준이다. 적재함에는 리프트를 설치하고 적재할 충전용기 최대 높이의 3분의 2 이상까지 적재함을 보강해야 하며, 운행 중에는 직사광선으로 용기 온도가 40℃를 넘지 않도록 조치해야 한다.
또한 충전용기를 적재한 차량은 제1종 보호시설로부터 15m 이상 떨어진 안전한 곳에 주·정차해야 한다.
혼합가스의 폭발하한계는 르샤틀리에(Le Chatelier) 식 로 구하며, 계산 결과 폭발하한계는 약 4.26%이다.
각 성분의 부피분율과 하한계를 대입하면 이 된다.
로 계산된다.
도시가스사업법의 목적은 도시가스사업을 합리적으로 조정·육성하고 가스사용자의 이익을 보호하며 공공의 안전을 확보하는 데 있다.
따라서 가스 품질의 향상과 국가 기간산업의 발전 도모는 이 법의 목적 조항에 들어 있지 않은 내용이다.
카르노 사이클은 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축의 4과정을 거치며 순환한다.
등온팽창·등온압축 과정에서는 열원과 열교환이 일어나고, 단열팽창·단열압축 과정에서는 외부와 열출입 없이 온도가 변화한다.
외부전원법에 의한 배관에는 전위측정용 터미널(T/B)을 500m 이내 간격으로 설치해야 하므로, 300m 이내로 설치한다는 설명은 틀렸다.
반면 희생양극법이나 배류법에 의한 배관은 300m 이내 간격으로 설치하는 것이 맞다.
또한 직류전철 등의 영향이 없으면 외부전원법 또는 희생양극법을, 영향이 있으면 배류법을 적용하는 것도 올바른 기준이다.
화학 반응이 자발적으로 진행되려는 경향, 즉 화학적 친화력은 깁스 자유에너지 변화(ΔG)로 나타낸다.
ΔG가 음의 값을 가질수록 반응이 자발적으로 진행되기 쉬우며, 이는 반응물과 생성물 사이의 화학적 친화력이 크다는 것을 의미한다.
ΔH는 엔탈피 변화로 반응열의 출입을, ΔS는 엔트로피 변화로 무질서도의 증감을, ΔU는 내부에너지 변화를 나타내는 양이어서 자발성의 척도로 쓰기에는 적절하지 않다.
저온장치 내에 CO2와 수분이 존재하면 저온에서 고체(얼음·드라이아이스)로 석출되어 배관이나 밸브를 막아 가스 흐름을 방해한다.
따라서 공기액화분리장치 등 저온장치에서는 운전 전 CO2와 수분을 충분히 제거하는 정제 공정이 필요하다.
고압가스안전관리법상 용기에는 용기번호, 충전가스의 명칭, 내압시험에 합격한 연월 등을 각인·표시해야 한다.
부속품의 기호 및 번호는 용기 자체가 아니라 밸브 등 부속품에 별도로 표시하는 사항으로, 용기 표시 항목에는 해당하지 않는다.
증기압축식 냉동기의 4대 주요 구성요소는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기이다.
과냉기는 냉매의 과냉각도를 높여 냉동효과를 향상시키는 보조 장치일 뿐, 냉동사이클을 구성하는 필수 요소는 아니다.
일반적으로 탄소강 등 철강재료는 약 350℃ 이상의 온도에서 크리프(Creep) 현상, 즉 일정 하중 하에서 시간 경과에 따라 변형이 계속 증가하는 현상을 고려해야 한다.
이 온도 미만에서는 크리프에 의한 변형량이 설계상 무시할 수 있을 정도로 작다고 본다.
강관보다 이온화 경향이 큰(저준위) 금속을 배관에 직접 또는 도선으로 접속하여, 두 금속 사이의 고유 전위차를 이용해 방식전류를 흘려주는 방법을 유전양극법(희생양극법)이라 한다.
마그네슘이나 아연 등을 희생양극으로 사용하며, 이 금속이 대신 부식됨으로써 배관을 보호한다.
가스도매사업의 배관을 시가지 외의 도로 노면 밑에 매설할 때는 노면으로부터 배관 외면까지의 깊이를 1.2m 이상으로 해야 한다.
참고로 시가지의 도로 노면 밑에 매설하는 경우에는 이보다 깊은 1.5m 이상의 깊이를 확보해야 하는 등, 매설 장소의 조건에 따라 요구되는 깊이가 달라진다.

그림은 가로축이 염공부하, 세로축이 1차공기율인 연소특성 선도로, 아래쪽 옐로팁 한계선과 위쪽 리프트 한계선 사이가 안정 연소범위다. LP가스는 1차공기율을 가장 높게 잡아야 하고 안정범위가 가장 좁은 C에 해당한다.
프로판은 이론공기량이 커서 1차공기가 조금만 모자라도 황염(옐로팁)이 생기므로 옐로팁 한계선이 가장 위쪽에 놓이고, 연소속도가 느려 염공부하를 조금만 올려도 리프트가 일어나 리프트 한계선이 가장 왼쪽에 그려진다.
반대로 수소분이 많아 연소속도가 빠른 제조가스는 리프트가 잘 일어나지 않아 A와 D로 표시된 가장 넓은 안정범위를 갖는 대신 그림 왼쪽의 역화(백파이어) 영역에 가까워지고, 천연가스는 그 중간인 B 곡선에 놓인다.
공기 중 산소 농도가 증가하면 연소속도와 화염온도가 높아지고 발화온도는 낮아지는데, 이때 폭발범위는 좁아지는 것이 아니라 넓어진다.
따라서 산소 농도 증가로 인한 현상으로 볼 수 없는 것은 폭발한계가 좁아진다는 설명이다.
질소 140kg은 몰수로 환산하면 이다.
이상기체 방정식 에 를 대입하면 으로 계산된다.
정압(등압) 과정에서 이상기체의 엔탈피 변화는 로 나타낸다.
정압 과정에서는 계에 가해진 열량이 곧 엔탈피 변화와 같아지므로, 정압비열 를 이용한 이 식이 정압과정을 가장 잘 표현한다.
사용압력 범위가 약 20~5,000mmH2O로 낮고, 먼지가 섞인 액체나 부식성 유체의 압력 측정에 효과적인 압력계는 다이어프램(격막식) 압력계이다.
측정 유체가 격막에만 닿고 내부의 측정 기구와는 직접 접촉하지 않는 구조여서, 부식이나 이물질에 의한 막힘에 강하다.
제시된 냉매 중 R-12(CFC계 냉매)는 염소를 포함한 프레온 냉매로, 오존층 파괴에 가장 큰 영향을 미친다.
암모니아, 프로판, 이산화탄소는 염소를 포함하지 않아 오존층 파괴지수(ODP)가 거의 0에 가깝다.
공기액화분리장치는 액화산소 5ℓ 중 아세틸렌이 5㎎, 또는 탄화수소 중 탄소의 질량이 500㎎을 넘을 때 즉시 운전을 중지하고 액화산소를 방출하도록 정하고 있다.
제시된 액화산소 30ℓ는 5ℓ의 6배이므로 아세틸렌 기준치는 30㎎에 해당하는데, 실제 함유량 50㎎은 이를 초과한다.
메탄 1,000㎎은 5ℓ 기준으로 약 167㎎이고 이 중 탄소의 질량은 이어서 500㎎ 이내지만, 아세틸렌이 기준을 넘었으므로 즉시 운전을 중지하고 액화산소를 방출하는 조치가 필요하다.
저장탱크 제조소의 안전거리는 로 구한다. 여기서 은 유지해야 할 거리(m), 는 저장능력(ton), 는 저압 지하식 저장탱크의 경우 0.240(그 밖의 가스홀더·저장탱크는 0.576)이다.
이므로,
로 계산된다.
이상기체 방정식 에서 산소 을 대입한다.
로 계산된다.
섭씨와 화씨의 관계식 에서 로 두고 풀면 이 된다.
즉 섭씨 -40도와 화씨 -40도가 같은 값을 나타내는 지점이다.
표준상태에서 기체 1mol의 부피는 22.4ℓ이므로, 질소 5.6ℓ는 에 해당한다.
수소분자(H2, 분자량 2)의 경우 이 되어, 같은 0.25mol로 동일한 분자수를 가진다.
같은 몰수는 곧 같은 분자수를 의미하므로(아보가드로 법칙), 질소 5.6ℓ와 수소 0.5g은 분자 개수가 같다.
수소는 고온·고압 하에서 강철 속의 탄소와 반응하여 메탄을 생성하며, 이로 인한 탈탄 현상이 강의 수소취성(수소취화)의 원인이 된다.
이 반응으로 강재 내부에 미세 균열과 공극이 생겨 강도와 연성이 저하된다.
반데르발스 상태방정식 에 과 주어진 상수를 대입하여 압력을 구한다.
, 이다.
를 풀면 으로 계산된다.
산화에틸렌은 열이나 촉매 작용에 의한 분해·중합 반응으로 위험해지는 가스이며, 액체 상태에서 열이나 충격을 받아 폭약과 같은 폭발을 일으킨다는 설명은 산화에틸렌의 실제 위험 특성과 거리가 있다.
산화에틸렌의 폭발범위는 약 3.0~80[%]로 매우 넓고, 공업적으로는 은(Ag) 촉매 하에서 에틸렌을 산소로 직접 산화시켜 합성한다.
또한 철·주석·알루미늄의 무수염화물이나 산·알칼리, 산화알루미늄 등과 접촉하면 중합 반응으로 발열하여 위험해지는 것이 산화에틸렌의 특징적인 위험 기전이다.
1kcal은 표준 대기압에서 순수한 물 1kg을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 높이는 데 필요한 열량으로 정의된다(이른바 15℃ 칼로리).
이는 물의 비열이 온도에 따라 조금씩 달라지기 때문에 특정 온도 구간을 기준으로 정한 정의다.
지름 3cm인 강봉의 단면적은 이다.
이때 작용응력은 이고, 안전율은 극한강도를 작용응력으로 나눈 값이다.
로 계산된다.
에탄(C2H6, 분자량 30)의 몰수는 이다.
압축계수는 이므로, 을 대입하면 로 계산된다.
가스용품 제조사업이란 액화석유가스를 사용하기 위한 기기 및 그 부속품(가스용품) 등을 제조하는 사업을 말하며, 액화석유가스 자체를 일정량 이상 제조하는 사업을 의미하는 것이 아니다.
나머지 정의는 모두 올바르다. 액화석유가스는 프로판·부탄을 주성분으로 한 가스를 액화한 것이고, 집단공급사업은 배관을 통해 일반 수요에 연료로 공급하는 사업이며, 판매사업은 용기에 충전된 액화석유가스를 판매하는 사업을 뜻한다.
의료용 가스용기의 도색 기준에서 질소는 흑색으로 표시하도록 정해져 있어, 이 조합이 가스 종류와 일치한다.
반면 헬륨은 갈색, 에틸렌은 자색, 싸이크로프로판은 주황색으로 표시되므로, 제시된 다른 조합들은 실제 색상과 맞지 않는다.
소형저장탱크 경계책 설치 기준이 핵심이다. 충전질량이 1,000㎏ 이상인 소형저장탱크는 높이 1m 이상의 경계책을 두르고 출입구를 설치해야 한다.
- 탱크를 2기 이상 둘 때 탱크 간 거리는 충전질량 1,000㎏ 이상이면 0.5m 이상으로 정해져 있어, 2,000㎏에 1m라는 조합과는 맞지 않는다.
- 동일 장소에 두는 탱크 수를 6기 이하로 한다는 부분은 맞지만, 충전질량 합계는 5,000㎏ 미만이어야 하므로 틀린 설명이다.
- 바닥은 지면보다 5㎝ 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에 두어야 하며 10㎝ 기준이 아니다.
배관용 합금 강관의 KS 표시 기호는 STPA다. 고온·고압 배관에 쓰이는 크롬-몰리브덴계 합금강관을 가리킨다.
- SPP는 사용압력이 비교적 낮은 배관에 쓰는 배관용 탄소강관이다.
- SPPS는 압력배관용 탄소강관으로, 탄소강 계열이라 합금강관과 구분된다.
- SPA는 배관용 합금강관을 나타내는 기호가 아니다.
유량특성은 정압기 메인밸브의 열림(스트로크)과 그때 흐르는 유량 사이의 관계를 나타내는 특성이다.
정특성은 정상상태에서의 유량과 2차압력의 관계를, 동특성은 부하 변동에 대한 응답성을 의미하므로 서로 구분된다.
진공도 90%는 대기압 대비 압력이 90%만큼 낮다는 뜻이므로 절대압력은 대기압의 10%에 해당한다.
760㎜Hg가 1기압(1.0332ata)이므로 가 된다.
캐비테이션은 유체 내부에 그 온도에서의 증기압보다 압력이 낮아지는 부분이 생겨 국부적으로 증발해 기포가 발생하는 현상이다.
- 액체 온도가 높을수록 증기압이 올라가 오히려 발생하기 쉬워지므로, 온도가 낮을수록 일어나기 쉽다는 설명은 반대로 되어 있다.
- 압력이 가장 낮아지는 곳은 날개차 입구(흡입측)이며, 출구나 토출관에서 가장 많이 발생한다는 설명은 틀렸다.
- 유효흡입양정(NPSH)은 캐비테이션을 일으키지 않는 한도의 최대 흡입양정을 뜻하므로, 최소 흡입양정이라고 한 서술부터 맞지 않는다.
기계 점검·보수를 위해 관을 쉽게 분리했다가 다시 조립하려면, 관 끝을 나팔 모양으로 넓혀 너트로 조이는 플레어(압축) 이음이 적합하다. 지름 20㎜ 이하의 동관 이음에 널리 쓰인다.
- 플랜지 이음은 비교적 큰 관경에 쓰이며 소구경 동관 이음으로는 일반적이지 않다.
- 슬리브 이음은 납땜이나 용접으로 고정해 분리·재사용이 어렵다.
- 용접 이음은 영구 접합 방식이라 반복적인 분리·조립에 적합하지 않다.
열역학 제3법칙은 절대온도 0도(절대영도)에는 어떤 과정으로도 도달할 수 없다는 것을 의미한다.
- 에너지 보존을 말하는 것은 열역학 제1법칙이다.
- 열과 일이 서로 전환된다는 내용도 제1법칙(에너지 보존)에 속한다.
- 열이 스스로 저온에서 고온으로 이동하지 않는다는 것은 열역학 제2법칙이다.
산소는 그 자체가 강한 조연성(지연성) 가스여서, 압축 시 마찰열로 실린더 내부 온도가 올라가면 함께 있는 기름이 산소와 반응해 연소·폭발을 일으킬 위험이 크다.
이 때문에 산소가스 압축기에서는 윤활제로 기름 사용을 금지하고 있다.
다단 압축기에서 실린더 냉각은 흡입가스가 받는 열을 줄여 흡입효율을 높이는 것이 목적이며, 이와 반대로 흡입효율을 낮춘다는 설명은 틀린 내용이다.
실제로는 압축일 감소와 압축효율 향상, 윤활유 열화 및 탄화물 생성 방지, 밸브·스프링 수명 연장 등이 냉각의 목적으로 꼽힌다.
이음효율 80%를 반영한 모재 쪽 허용하중을 용접부가 그대로 부담하도록 두께를 잡으면 용접두께는 10㎜가 된다.
먼저 용접선 길이 150㎜에 대해 모재가 견딜 수 있는 허용하중을 구한다.
이 하중을 용접부의 허용응력으로 나누면 필요한 용접두께가 나온다.
아세틸렌 제조 공정은 카바이드와 물을 반응시키는 가스발생기에서 시작해, 불순물을 없애는 가스청정기와 발생가스에 섞인 기름 성분을 걸러내는 유분리기를 거친다.
흡수탑은 이 표준 공정 구성에 포함되지 않는 설비다.
서징(Surging)은 압축기가 정격회전수에 도달한 뒤에도 유량-압력 특성 곡선의 우측 상부(우향 상승) 구간에서 되풀이해 발생할 수 있는 현상이므로, 기동 도중에만 일어나고 정격회전수 이후에는 일어나지 않는다는 설명은 틀렸다.
서징이 발생하면 배관에 심한 맥동과 진동이 나타나며, 토출 측에 바이패스 배관을 두어 일부를 흡입 측으로 되돌리는 방식으로 방지할 수 있다.
진공단열법은 단열 공간을 진공으로 만들어 대류·전도에 의한 열전달을 막는 방식으로, 고진공단열법·분말진공단열법·다층진공단열법으로 나뉜다.
상압단열법은 진공을 이용하지 않고 상압 상태에서 단열재만으로 열전달을 막는 방식이라 진공단열법에 속하지 않는다.
미량 누출가스는 시험지의 변색 반응으로 검지하며, 가스 종류마다 사용하는 시험지와 변색이 정해져 있다.
- 암모니아는 적색리트머스지를 청색으로 변화시킨다.
- 일산화탄소는 염화팔라듐지를 흑색으로 변화시킨다.
- 염소는 KI전분지(요오드화칼륨전분지)를 청색으로 변화시킨다.
아세틸렌은 염화제1동 착염지와 반응해 적색(적갈색)으로 변화하므로, 이 조합이 올바르게 짝지어진 것이다.
수소는 분자량이 작아 분자 운동이 활발하기 때문에 열전도도가 대단히 크다.
- 수소는 분자량이 작아 확산속도가 매우 빠르고 공기와 잘 섞이므로, 확산속도가 적다는 설명은 틀렸다.
- 단독으로 분해폭발하는 대표적 가스는 아세틸렌이며, 수소는 폭발한계 내에서도 단독 분해폭발을 일으키지 않는다.
- 수소의 폭굉속도는 1,400~3,500㎧ 수준으로 제시된 값보다 훨씬 크다.
등온과정에서 기체가 외부에 하는 일은 부피비의 로그값으로 계산되며, 그 값은 약 2.71×10⁴ N·m이다.
압축가스의 저장능력은 최고사용압력과 내용적으로 정해지며, 내용적 1,800ℓ를 1.8㎥로 바꿔 계산하면 약 55.8m³가 된다.
고온·고압의 일산화탄소는 철과 반응해 철카보닐(Fe(CO)₅)을 생성하며, 이 화합물이 장치를 침식·손상시키기 때문에 철재 사용을 피한다.
철카보닐 생성 반응은 온도와 압력이 높을수록 활발해지므로 고온·고압 조건의 일산화탄소 장치일수록 이 문제가 두드러진다.
공기 중의 탄산가스가 저온에서 고체로 석출되면 배관이나 밸브를 막고 팽창터빈의 날개를 손상시킬 수 있으므로, 이를 막기 위해 탄산가스 흡착기를 설치한다.
즉 흡착기의 주된 역할은 정제산소·질소의 순도를 높이는 데 있는 것이 아니라 저온 장치의 핵심 구성인 팽창터빈을 보호하는 데 있다.

P-i(압력-엔탈피) 선도에서 포화액선과 건포화증기선이 이루는 포화곡선 안쪽이 2의 영역이므로, 액과 증기가 함께 존재하는 습증기 상태다.
왼쪽으로 올라가는 선이 포화액선, 오른쪽으로 내려오는 선이 건포화증기선이며, 그 왼쪽의 1은 과냉각액, 오른쪽의 3은 과열증기 영역이 된다.
냉동사이클에서 증발기와 응축기의 상변화가 바로 이 2의 영역을 가로지르는 과정이며, 이 구간에서는 압력과 온도가 함께 일정하게 유지된다.
작업의 부하와 생산능력을 균형 있게 조정하는 활동은 공수계획이다.
절차계획은 작업의 순서와 방법을, 진도관리는 계획 대비 실적을, 현품관리는 자재·재공품의 수량과 위치를 관리하는 활동으로 공수계획과는 목적이 다르다.

비용구배는 공기를 하루 단축하는 데 드는 추가 비용이므로 로 구한다.
표의 정상 5일·40,000원, 특급 3일·50,000원을 대입하면
이 되어 5,000원/일이다.
2일을 앞당기는 데 비용이 10,000원 늘었으므로 하루당 5,000원이라는 결과가 그대로 검산된다.
계수값 규준형 1회 샘플링검사는 전수검사가 불가능한 파괴검사에도 적용할 수 있는 대표적인 방법이므로, 전수검사가 불가능할 때 사용할 수 없다는 설명은 틀렸다.
이 방식은 로트에 대한 사전 정보 없이도 적용할 수 있고, 생산자와 구매자 양측의 품질 요구를 동시에 만족시키도록 설계되며, 1회성 거래에도 사용할 수 있다.
제품공정분석표에서 정체(Delay)를 나타내는 기호는 D이다.
원(○)은 가공, 화살표(→)는 운반, 사각형(□)은 검사를 나타내는 기호로 서로 구분된다.
내경법은 여유율을 정미시간이 아니라 근무시간 전체에 대한 비율로 다루므로, 표준시간은 정미시간을 (1-여유율)로 나누어 구한다.
여기서 T₀는 정미시간, α는 여유율이다. 정미시간에 (1+여유율)을 곱하는 방식은 외경법이라는 별도의 계산법이다.
문제가 되는 결과(특성)와 그 원인들의 관계를 나뭇가지 모양으로 정리해 보여주는 도표는 특성요인도이다.
산포도는 두 변수 간의 상관관계를, 파레토도는 항목별 빈도를 크기순으로, 히스토그램은 데이터의 분포를 나타내는 도구로 특성요인도와는 목적이 다르다.