[가스기능장 필기] 02년 1회차
가스기능장 필기 기출문제

02년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

02년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
16g의 산소가 100℃, 740mmHg에서 차지하는 용적은? (단, 산소는 이상기체라 가정한다.)
10.02L
24.2L
315.7L
4379.2L
정답 및 해설

산소가 차지하는 부피는 약 15.7L이다.

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT을 이용한다.

산소 16g은 n=1632=0.5moln=\dfrac{16}{32}=0.5\mathrm{mol}이고, T=373KT=373\mathrm{K}, P=740760≈0.974atmP=\dfrac{740}{760}\approx0.974\mathrm{atm}이다.

V=nRTP=0.5×0.082×3730.974≈15.7LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{0.5\times0.082\times373}{0.974}\approx15.7\mathrm{L}

문제 2
1kg의 어떤 가스가 압력 0.5 kg/cm2, 체적 1.8m3의 상태에서 압력 9Kg/cm2, 체적 0.2m3의 상태로 변화하였다. 만일 가스의 내부 에너지에 변화가 없다고 할때 엔탈피(enthalpy)의 증가량을 얼마인가?
10.2108 kcal/kg
20.108 kcal/kg
321.08 kcal/kg
4210.8 kcal/kg
정답 및 해설

엔탈피 증가량은 약 21.08kcal/kg이다.

엔탈피는 H=U+PVH=U+PV로 정의되며, 내부에너지 변화가 없으므로 엔탈피 증가량은 유동일(PV)의 변화량과 같다.

압력을 kgf/m2\mathrm{kgf/m^2} 단위로 환산하면 P1V1=5000×1.8=9000kgf⋅mP_1V_1=5000\times1.8=9000\mathrm{kgf\cdot m}, P2V2=90000×0.2=18000kgf⋅mP_2V_2=90000\times0.2=18000\mathrm{kgf\cdot m}이다.

ΔH=18000−9000=9000kgf⋅m=9000427≈21.08kcal/kg\Delta H=18000-9000=9000\mathrm{kgf\cdot m}=\dfrac{9000}{427}\approx21.08\mathrm{kcal/kg}

문제 3
표준기압 1atm은 몇 kgf/cm2인가? (단, Hg의 밀도는 13595.1kg/m3, 중력가속도는 9.80665m/s2)
110332 kgf/cm2
2101325kgf/cm2
31.0332kgf/cm2
41.01325kgf/cm2
정답 및 해설

표준기압 1atm은 약 1.0332kgf/cm²이다.

표준기압은 수은주 760mm가 누르는 압력으로, P=ρghP=\rho g h로 계산한다.

P=13595.1kg/m3×9.80665m/s2×0.76m≈101325PaP=13595.1\mathrm{kg/m^3}\times9.80665\mathrm{m/s^2}\times0.76\mathrm{m}\approx101325\mathrm{Pa}

이를 1kgf/cm2=98066.5Pa1\mathrm{kgf/cm^2}=98066.5\mathrm{Pa}로 환산하면 P=10132598066.5≈1.0332kgf/cm2P=\dfrac{101325}{98066.5}\approx1.0332\mathrm{kgf/cm^2}이다.

문제 4
가스배관이 부속기기 중 액면계 종류가 아닌 것은?
1브르돈관식 액면계
2평형 반사식 액면계
3평형 투시식 액면계
4정전 용량식 액면계
정답 및 해설

브르돈관식은 관 내부의 압력 변화로 관이 휘는 정도를 이용해 압력을 측정하는 방식으로, 압력계에 쓰이는 원리이지 액면(액위)을 재는 방식이 아니다.

평형반사식·평형투시식·정전용량식은 모두 실제로 사용되는 액면계의 종류이며, 브르돈관식만 액면계가 아니라 압력계에 해당한다.

문제 5
건조도 0.82의 습증기 5 kg이 있다. 증기의 양은 몇 kg인가?
10.9 kg
23.1 kg
34.1 kg
45 kg
정답 및 해설

증기의 양은 4.1kg이다.

건조도(x)는 습증기 전체 질량 중 증기(수증기) 상태로 존재하는 비율을 뜻한다.

5kg×0.82=4.1kg5\mathrm{kg}\times0.82=4.1\mathrm{kg}

문제 6
LP가스의 성질로서 옳지 않는 것은?
1물에는 녹지 않으나, 알콜과 에테르에는 용해 한다.
2쉽게 액화하며, 액체는 물보다 가볍고, 기체는 공기보다 무겁다.
3전기 절연성이 좋지 않고, 누출시 정전기 발생 우려가 작다.
4증발잠열이 커서 냉매로도 사용할 수 있다.
정답 및 해설

LPG는 전기 절연성이 좋은 물질이며, 이 때문에 누출 시 마찰 등으로 발생한 정전기가 방전되지 못하고 축적되어 정전기 발생 및 착화 위험이 크다.

따라서 전기 절연성이 좋지 않고 정전기 발생 우려가 작다는 설명은 실제 성질과 반대로 서술된 것이다.

물에 녹지 않고 알코올·에테르에 용해되는 점, 쉽게 액화되며 액체는 물보다 가볍고 기체는 공기보다 무거운 점, 증발잠열이 커서 냉매로 쓰일 수 있는 점은 모두 LPG의 실제 성질과 일치한다.

문제 7
일산화탄소의 제법이다. 올바른 것은?
1수소가스 제조시의 부산물로 제조된다.
2석유 또는 석탄을 가스화하여 얻을 수 있는 수성가스에서 회수한다.
3알코올 발효시의 부산물이다.
4코오크스 연소시의 연소가스이다.
정답 및 해설

일산화탄소는 석유나 석탄을 가스화할 때 생기는 수성가스(水性가스)에서 회수해 얻을 수 있다.

수소 제조의 부산물이나 알코올 발효의 부산물, 석회석의 연소로 얻는다는 설명은 일산화탄소의 실제 제조 경로와 맞지 않는다.

문제 8
증기와 가스와의 다른점을 구별하는 조건으로 맞지 않는 것은?
1분자간의 거리
2분자의 온도
3분자의 무게
4분자의 크기
정답 및 해설

증기와 가스를 구별하는 근거는 분자간 거리, 분자의 무게, 분자의 크기처럼 그 물질(분자)이 본래 지니는 성질이다. 이런 성질이 액화가 쉬운 물질인지 아닌지를 좌우한다.

반면 온도는 물질이 놓인 상태를 나타내는 값일 뿐 분자 자체의 고유한 성질이 아니므로, 증기와 가스를 구별하는 조건으로는 적절하지 않다.

문제 9
금속재료의 가스에 의한 침식에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
1고온고압의 암모니아는 강재에 대해서 질화작용과 수소 취성의 두가지 작용을 미친다.
2일산화탄소는 Fe,Ni 등 철족의 금속과 작용하여 금속카보닐을 생성한다.
3고온고압의 질소는 강재의 내부까지 침입하여 강재를 취화시키므로 고온고압의 질소를 취급 하는 기기에는 강재를 사용할 수 없다.
4중유나 연료유속에 포함되는 바나듐산화물이 금속표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으키는 일이 있다.
정답 및 해설

질소는 상온에서 거의 반응하지 않는 안정한 기체이고, 고온·고압에서 일부 금속과 질화물을 만들기는 하지만 질소를 취급하는 기기에 강재를 사용할 수 없다고 할 정도는 아니므로 이 설명이 옳지 않다.

  • 고온고압의 암모니아는 강재에 질화작용과 수소취성을 동시에 일으킨다.
  • 일산화탄소는 철, 니켈 등 철족 금속과 반응해 금속카보닐을 생성한다.
  • 중유·연료유 속 바나듐산화물이 금속 표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으킬 수 있다.
문제 10
구리관을 경납(은납)으로 접합하려고 한다. 인장강도를 가장 크게 하려면 몇[mm]의 간격을 유지해야 하는가?
11mm
20.5mm
30.1mm
40.03mm
정답 및 해설

구리관을 은납(경납)으로 이음할 때는 모세관현상을 이용해 납땜재가 접합부 틈새로 고르게 스며들도록 해야 최대 인장강도를 얻을 수 있다.

이때 가장 적절한 간격은 아주 좁은 0.03mm 수준이며, 간격이 이보다 커지면 모세관현상이 약해져 접합강도가 오히려 떨어진다.

문제 11
길이가:5m 단면적:1cm2인 봉을 수직으로하여 상단을 고정하였을때 하중에 의하여생기는 봉의 응력(σ)과 신장(λ)은? (단,단위 체적당 중량:7.85㎏/cm3으로 하며 탄성계수 E:2100000㎏/cm2으로 한다.)
1응력=42㎏/cm2, 신장=0.935㎝
2응력=3925㎏/cm2, 신장=0.467㎝
3응력=3925㎏/cm2, 신장=0.67㎝
4응력=4200㎏/cm2, 신장=9.35㎝
정답 및 해설

자중에 의한 응력은 약 3925kg/cm², 신장은 약 0.467cm이다.

수직으로 매달려 상단이 고정된 봉이 자체 무게로 받는 응력은 단위체적당 중량과 길이의 곱으로 구한다.

σ=γ×L=7.85×500=3925kg/cm2\sigma=\gamma\times L=7.85\times500=3925\mathrm{kg/cm^2}

자중에 의한 신장은 상단에서 하단으로 갈수록 응력이 선형으로 줄어드는 점을 고려해 평균응력을 사용한다.

λ=σ×L2E=3925×5002×2100000≈0.467cm\lambda=\dfrac{\sigma\times L}{2E}=\dfrac{3925\times500}{2\times2100000}\approx0.467\mathrm{cm}

문제 12
관을 용접으로 이음하고 용접부를 검사하는데 다음중 비파괴 검사법에 속하지 않는 것은?
1외관시찰검사
2방사선검사
3인장시험검사
4액체침투검사
정답 및 해설

음향검사, 침투탐상검사, 자분탐상검사는 재료·구조를 파괴하지 않고 결함을 찾는 비파괴검사이다.

인장시험검사는 시험편을 실제로 잡아당겨 파단시키는 파괴검사이므로 비파괴검사법에 속하지 않는다.

문제 13
다음중 동관의 종류에 해당되지 않는 것은?
1이음매없는 인성동관
2이음매없는 인탈산동관
3이음매없는 황동관
4이음매없는 무질소동관
정답 및 해설

이음매 없는 동관(구리관)의 규격상 종류에는 단동관, 인탈산동관, 무산소동관, 황동관 등이 있다.

"질소"를 기준으로 한 무질소동관이라는 분류는 실제 동관 규격에 존재하지 않는 명칭이므로, 동관의 종류에 해당하지 않는 것은 이 보기이다.

문제 14
다음에 나열된 축(軸)의 키이(Key)이음중 동력전달이 불확실하고 그 전달 회전력(토오크)이 가장 작은 키이이음은?
1반달키이
2묻힘키이
3스플라인키이
4새들키이(안장키이)
정답 및 해설

새들키(안장키)는 축에는 홈을 파지 않고 보스 쪽에만 홈을 내어 마찰력만으로 고정하는 방식이어서, 여러 키 이음 중 동력전달이 가장 불확실하고 전달 회전력도 가장 작다.

반달키·묻힘키·스플라인키는 축과 보스 양쪽에 홈(또는 형상)을 가공해 결합하므로 새들키보다 훨씬 확실하고 큰 토크를 전달할 수 있다.

문제 15
다음 설명중 초저온장치의 단열법에 대해서 옳지 않은 것은?
1단열재는 산소 또는 가연성의 것을 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다.
2단열재는 습기가 없어야 한다.
3온도가 낮은 기기일수록 전열에 의한 침입열이 크다.
4단열재는 균등하게 충전하여 공동이 없도록 해야 한다.
정답 및 해설

초저온장치는 저온액이나 저온부에서 응축된 산소와 단열재가 접촉할 가능성이 있어, 취급 가스의 종류와 무관하게 단열재는 항상 불연성이어야 안전하다.

따라서 산소 또는 가연성 가스를 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다는 설명은 이 원칙에 어긋난다.

단열재에 습기가 없어야 하는 점, 저온 기기일수록 전열에 의한 침입열이 큰 점, 단열재를 빈틈(공동) 없이 균등하게 충전해야 하는 점은 모두 옳은 설명이다.

문제 16
공기 냉각작용 증발기에 속하는 것은?
1카스케이드(casecade)증발기
2만액식 쉘 앤드 튜브(shell and tube)암모니아식
3브데로(boudelot)식 증발기
4탱크용 냉각기
정답 및 해설

만액식 쉘 앤드 튜브(암모니아식)·보데로식·탱크형 냉각기는 모두 브라인이나 물 같은 액체를 냉각하는 데 쓰이는 대표적인 액체냉각용 증발기다.

이들과 달리 카스케이드 증발기는 공기를 직접 냉각하는 공기냉각용 증발기로 분류된다.

문제 17
다음 ( )안에 알맞은 용어는 어느 것인가?
1(1)습식, (2)대기식
2(1)건식, (2)입형쉘앤드튜브식
3(1)공기식, (2)2중관식
4(1)NH3식, (2)증발식
정답 및 해설

보데로 냉각기는 냉각관 바깥면을 따라 물이나 우유를 흘려 내리며 식히는 장치로, 냉매를 관 속에 채워 증발시키는 습식(만액식) 팽창형이다. 구조는 관 코일 위로 물을 흘려 내리는 대기식 응축기와 닮았고 작용만 반대가 된다.

대기식 응축기는 관 속 냉매를 응축시키려고 바깥면에 물을 흘려 열을 빼앗는 장치인 데 비해, 보데로 냉각기는 반대로 관 속 냉매가 증발하면서 바깥면을 흘러내리는 액체에서 열을 빼앗는다.

냉각할 액체가 열린 관 표면을 얇게 흘러 내리므로 식품 냉각에 알맞고 세척과 점검이 쉬운 것이 이 냉각기의 특징이다.

문제 18
냉매 배관의 부속품 중에서 건조기(Dryer)의 설치 위치로서 적당한 곳은?
1수액기와 팽창밸브에 이르는 액배관 도중에 설치
2압축기와 응축기의 사이
3증발기와 팽창밸브 사이
4압축기 다음의 유분리기 뒤에 설치
정답 및 해설

건조기(드라이어)는 냉매 속 수분을 제거하기 위한 부속기기로, 수액기에서 팽창밸브로 이어지는 액배관 도중에 설치하는 것이 적당하다.

압축기와 응축기 사이나 증발기와 팽창밸브 사이, 유분리기 뒤쪽은 고압 기체 냉매나 저압 냉매가 흐르는 구간으로 건조기의 설치 위치로는 적절하지 않다.

문제 19
다음중 진공단열법에 해당되지않는 것은?
1고진공단열법
2분말진공단열법
3다층진공단열법
4상압진공단열법
정답 및 해설

진공단열법은 단열공간을 진공으로 만들어 대류·전도에 의한 열침입을 줄이는 방식으로, 고진공단열법, 분말진공단열법, 다층진공단열법으로 구분된다.

상압진공단열법은 상압(대기압)과 진공이 서로 모순되는 표현으로, 진공단열법의 한 종류로 존재하지 않는다.

문제 20
압력을 아무리 높여도 상용의 냉각수로 냉각을 시켜서도 액화되지 않는 가스를 무엇이라 하는가?
1압축가스
2불응축가스
3액화가스
4용해가스
정답 및 해설

압력을 계속 높여도 상온의 냉각수 정도로는 액화되지 않는 가스를 불응축가스라고 한다.

이런 가스는 임계온도가 매우 낮아 상용의 냉각 조건에서는 기체 상태로 남으며, 가압·냉각만으로 쉽게 액체가 되는 가스와 구분된다.

  • 압축가스는 기체 상태 그대로 높은 압력으로 압축해 저장하는 가스를 가리키는 말로, 냉각해도 액화되지 않는 성질 자체를 정의하는 용어는 아니다.
  • 액화가스와 용해가스는 애초에 액체 상태이거나 다공물질 속 용제에 녹여 저장하는 가스여서, 냉각으로도 액화되지 않는 성질과는 무관하다.
문제 21
고압가스분출시 정전기가 가장 발생하기 쉬운 경우는?
1가스의 분자량이 적은 경우
2가스의 온도가 높은 경우
3가스가 충분히 건조되어 있는 경우
4가스속에 액체나 고체의 미립자가 있을 때
정답 및 해설

정전기는 가스가 흐르면서 배관 벽이나 다른 입자와 마찰·충돌할 때 발생하며, 이 마찰 효과는 가스 속에 액체나 고체의 미립자가 섞여 있을 때 가장 커진다.

미립자가 유체 흐름 중에 배관 벽 및 서로 간에 반복적으로 충돌하면서 전하 분리가 활발해지기 때문이다.

  • 분자량이 작은 것 자체는 마찰대전량을 크게 좌우하는 요인이 아니다.
  • 가스 온도가 높다고 정전기 발생이 특별히 촉진되지는 않는다.
  • 건조한 가스는 발생한 정전기가 잘 소멸되지 않아 대전 위험을 높이는 요인이긴 하지만, 미립자에 의한 마찰·충돌만큼 발생 자체를 직접 키우지는 않는다.
문제 22
독성가스 사용 설비에서 가스 누설에 대비하여 설치해야하는 것은?
1살수장치
2액화방지장치
3흡수장치
4액회수장치
정답 및 해설

독성가스를 사용하는 설비에서는 가스가 누설될 경우를 대비해 그 가스를 중화·포집할 수 있는 흡수장치를 설치해야 한다.

흡수장치는 누설된 독성가스를 약액 등에 흡수시켜 대기 중 확산과 인체 노출을 막는 설비다.

  • 살수장치는 주로 설비 냉각이나 누출가스 희석 목적으로 쓰이는 설비다.
  • 액화방지장치, 액회수장치는 독성가스 누설 대응이 아니라 가스의 상태 변화나 회수를 다루는 설비 개념이다.
문제 23
도시가스 사업자는 가스를공급할 경우에 가스요금 기타공급조건은 행정관청의 승인을 얻어야 한다. 그 주무관청은 어디인가?
1산업자원부
2광역시장
3행정자치부
4재정경제부
정답 및 해설

도시가스사업자가 정하는 가스요금과 그 밖의 공급조건(공급규정)은 사업자가 임의로 정할 수 없고 주무관청의 승인을 받아야 한다.

도시가스사업의 주무부처는 산업자원부(현 산업통상자원부)이므로, 출제 당시 기준으로 공급규정의 승인권자는 산업자원부였다.

  • 광역시장은 지방자치단체의 장으로, 법령에 따라 권한을 위임받는 경우가 아니라면 본래의 주무관청은 아니다.
  • 행정자치부와 재정경제부는 가스사업을 소관하는 부처가 아니다.
문제 24
집단공급시설의 임시합격을 신청하고저 하는자가 임시합격 신청서에 첨부하여야 하는 서류중 필요없는 것은?
1임시합격 신청의 이유서
2임시 사용방법 및 기간을 기재한 서류
3중간검사 필증 사본
4거주자의 동의서
정답 및 해설

임시합격은 검사에 최종 합격하기 전이라도 시설을 한시적으로 사용할 수 있게 해 주는 절차다. 그래서 신청서에는 왜 임시로 써야 하는지(신청 이유서), 어떤 방법으로 얼마 동안 쓸 것인지(임시 사용방법 및 기간을 적은 서류), 시설이 중간검사를 통과했는지(중간검사 필증 사본)를 확인할 수 있는 서류를 붙인다.

반면 거주자의 동의서는 시설의 안전성이나 검사 진행 상황과 직접 관련이 없어, 임시합격 신청서의 첨부서류로 요구되지 않는다.

문제 25
응력-변형율 선도에 대한 설명으로( )안에 알맞는 것은?
1시편의 단면적
2하중
3재료의 길이
4응력
정답 및 해설

변형률은 변형량을 재료의 본래 길이로 나눈 값이므로 괄호에 들어갈 말은 재료의 길이다. 세로축의 응력이 하중을 시편의 단면적으로 나눈 값인 것과 짝을 이룬다.

식으로 쓰면 응력은 σ=PA\sigma=\dfrac{P}{A}, 변형률은 ε=Δll\varepsilon=\dfrac{\Delta l}{l} 이며 변형률은 단위가 없는 무차원 수가 된다. 이렇게 두 축을 잡기 때문에 시편의 굵기나 길이가 달라도 같은 재료라면 같은 선도가 얻어진다.

단면적은 이미 세로축에서 하중을 나눈 값이고, 하중과 응력은 세로축 자체를 가리키는 말이어서 변형률의 분모가 될 수 없다.

문제 26
가스 크로마토 그래피(Gas chromato graphy)의 검출기 중에서 탄화수소에서의 감도가 최고인 검출기는 어느 것인가?
1TCD
2FID
3ECD
4FPD
정답 및 해설

탄화수소 검출에서 감도가 가장 높은 검출기는 FID(수소염이온화검출기)이다.

FID는 시료가 수소 불꽃에서 이온화될 때 생기는 이온 전류를 측정하는 방식으로, 탄화수소 화합물에 대해 매우 높은 감도와 넓은 직선범위를 가진다.

  • TCD(열전도도검출기)는 거의 모든 기체를 검출할 수 있는 범용 검출기지만 감도가 상대적으로 낮다.
  • ECD(전자포획검출기)는 할로겐화합물처럼 전자친화성이 큰 물질에 민감하다.
  • FPD(불꽃광도검출기)는 황·인 화합물 검출에 특화되어 있다.
문제 27
고압가스 제조설비의 파열을 방지하기 위하여 직접 작용하는 것은?
1방액제
2물분무장치 또는 살수장치
3후레어스택
4긴급차단장치
정답 및 해설

화재 등으로 고압가스 제조설비의 온도가 올라가 내압이 급상승하면 파열로 이어질 수 있는데, 이를 막기 위해 설비 외벽을 직접 냉각하는 물분무장치 또는 살수장치가 파열 방지에 직접 작용한다.

살수로 설비 표면 온도를 낮춰 내부 압력 상승을 억제하는 방식이다.

  • 방액제(방액둑)는 누출된 액화가스가 넓게 퍼지지 않도록 가두는 설비로, 파열 자체를 막는 장치는 아니다.
  • 플레어스택은 이미 방출된 가스를 안전하게 연소·처리하는 설비다.
  • 긴급차단장치는 가스 공급을 차단해 누출 확대를 막는 역할이며, 설비를 냉각해 파열을 막는 작용과는 다르다.
문제 28
가스관은 전선과 얼마이상 떨어져야 하는가?
130cm이상
220cm이상
315cm이상
410cm이상
정답 및 해설

가스배관은 전선과 일정 거리 이상 떨어뜨려 설치해야 하며, 그 기준이 15cm 이상이다.

전선의 절연이 손상되거나 누전·스파크가 생겼을 때 배관 주변의 누출가스가 점화되는 것을 막기 위한 이격거리다. 절연조치를 하지 않은 전선이나 전기계량기·전기개폐기처럼 점화원이 될 위험이 더 큰 설비는 이보다 더 멀리 떨어뜨리도록 하고 있다.

문제 29
고압가스용기의 저장 및 수송온도는 얼마로 규정하고 있는가?
120℃이하
230℃이하
340℃이하
450℃이하
정답 및 해설

고압가스 용기를 저장하거나 수송할 때는 용기 내부 압력이 과도하게 상승하지 않도록 40℃ 이하의 온도를 유지하도록 규정하고 있다.

직사광선이나 화기 근처를 피하고 통풍이 잘 되는 곳에 두는 것도 같은 취지의 조치다.

문제 30
긴급차단 장치는 긴급차단 밸브의 동력원에 의해 다음과 같이 분류된다. 틀린 것은?
1유압식 긴급차단 장치
2공기식 긴급차단 장치
3스프링식 긴급차단 장치
4전기식 긴급차단 장치
문제 31
수소고압 용기가 파열사고를 일으켰을때 이 사고의 원인이 아닌 것은?
1난폭한 용기취급
2과잉충전
3압력계 타격
4폭발성 가스 혼입
정답 및 해설

수소 고압용기의 파열사고 원인으로는 난폭한 용기 취급, 과잉충전, 폭발성 가스의 혼입 등이 꼽히며, 이는 모두 용기 강도 저하나 내압 급상승으로 직결된다.

반면 압력계에 가해진 타격은 계기 자체의 손상이나 오지시로 이어질 수는 있어도, 용기 본체의 파열을 직접 일으키는 원인으로 보지는 않는다.

문제 32
일산화탄소(CO)가 인체에 영향을 미쳤을 때 바로 자각 증상이 있고 1-3분간에 의식불명이 되어 사망의 위험이 있는 농도는 몇 ppm인가?
1128
21280
312800
4128000
정답 및 해설

일산화탄소(CO)는 저농도에서는 시간이 지나야 중독 증상이 나타나지만, 농도가 매우 높아지면 흡입 즉시 자각 증상이 나타나고 짧은 시간 안에 의식을 잃는다.

일반적으로 12,800ppm 수준에서는 흡입과 동시에 영향이 나타나고 1~3분 이내에 의식불명 및 사망에 이를 수 있는 것으로 알려져 있다.

이는 수백~수천 ppm대의 농도에서 수십 분~수 시간에 걸쳐 두통·현기증이 진행되는 경우와는 뚜렷이 구분되는 고농도 급성 중독 구간이다.

문제 33
특수강에 영향을 주는 원소 중 Cr을 첨가시에 나타내는 성질 중 틀린 것은?
1취성을 지나치게 증가시키지 않고 인장강도, 항복점을 증가시킬 수 있다.
2내식성, 내열성, 내마모성을 증가시킨다.
3기계적 성질이 향상된다.
4단조, 압연을 용이하게 하고 전성, 침탄효과를 증가 시킨다.
정답 및 해설

크롬(Cr)은 특수강에 첨가되면 내식성·내열성·내마모성을 높이고, 취성을 크게 키우지 않으면서 인장강도와 항복점을 끌어올려 기계적 성질을 향상시키는 원소다.

다만 Cr은 탄화물을 만들어 강을 단단하고 뻣뻣하게 만드는 쪽으로 작용하므로, 단조나 압연 같은 소성가공은 오히려 어려워지고 전성(펴지는 성질)은 떨어지는 경향이 있다.

따라서 "단조, 압연을 용이하게 하고 전성을 증가시킨다"는 서술이 Cr의 실제 영향과 반대여서 옳지 않다.

문제 34
다음 기체중 금속과 결합하여 착이온을 만드는 것은?
1CH4
2CO2
3NH3
4O2
정답 및 해설

NH3_3(암모니아)는 금속 이온과 배위결합을 형성해 착이온(암민착물)을 만드는 대표적인 리간드이다.

질소 원자가 가진 비공유 전자쌍을 금속 이온에 내어주며, 구리 이온과 반응해 [Cu(NH3)4]2+[\mathrm{Cu(NH_3)_4}]^{2+}와 같은 테트라암민 착이온을 생성하는 것이 잘 알려진 예이다.

반면 CH₄, CO₂, O₂는 금속 이온에 전자쌍을 내어주어 안정한 착이온을 만드는 리간드로 쓰이지 않는다.

문제 35
다음 물질중에서 암모니아 가스의 건조제로 적당하지 않는 것은?
1KOH
2NaOH
3H2SO4
4CaO
정답 및 해설

암모니아는 염기성 가스이기 때문에 산성 물질을 건조제로 쓰면 중화 반응이 일어나 건조 효과를 낼 수 없다.

H2SO4\mathrm{H_2SO_4}(황산)은 대표적인 강산으로, 암모니아와 반응해 염을 만들어 버리므로 암모니아 건조제로 적당하지 않다.

  • KOH, NaOH는 강염기여서 암모니아와 반응하지 않고 수분만 흡수한다.
  • CaO(생석회) 역시 염기성 건조제로 암모니아 건조에 널리 쓰인다.
문제 36
다음 가스중 금속에 대한 부식성이 거의 없고 독성이 없으나 최근 오존층 파괴의 주요 물질로 사용규제를 받고 있는 물질은?
1시안화수소(HCN)
2산화에틸렌(C2H4O)
3프레온(CH3CClF2)
4불화수소(HF)
정답 및 해설

금속 부식성과 독성이 거의 없어 냉매 등으로 널리 쓰였지만, 대기 중에서 분해되며 오존층을 파괴하는 물질로 밝혀져 사용이 규제된 대표적인 가스가 프레온(염화불화탄소계 냉매)이다.

염소와 불소가 결합된 탄화수소 구조가 성층권에서 오존을 분해하는 염소 라디칼을 내놓는 것이 규제의 핵심 이유다.

  • 시안화수소는 독성이 강한 가스로, 오존층 파괴와는 관련이 없다.
  • 산화에틸렌도 독성·반응성이 큰 가스여서 이 문제의 물성과는 거리가 있다.
  • 불화수소는 강한 부식성과 독성을 가진 가스여서 "부식성·독성이 거의 없다"는 조건에 맞지 않는다.
문제 37
다음은 LP가스의 연소시의 특성을 나타낸 것이다. 옳지 않은 것은?
1연소할 때는 많은 공기가 필요하다.
2LP가스는 발열량이 크다.
3LP가스는 연소범위가 다른가스에 비하여 비교적 넓다.
4LP가스는 연소속도가 석탄가스나 일산화탄소에 비하여 비교적 느리다.
정답 및 해설

LP가스는 연소(폭발)범위가 다른 가연성가스에 비해 비교적 좁은 편이어서, "연소범위가 넓다"는 설명은 옳지 않다.

LP가스는 탄소수가 많아 완전연소에 많은 공기량이 필요하고 발열량이 크지만, 수소나 아세틸렌 같은 가스에 비하면 연소범위 자체는 좁게 형성된다.

연소속도 역시 석탄가스나 일산화탄소보다 느린 편으로 알려져 있다.

문제 38
아세틸렌가스의 위험도를 폭발상한값과 하한값을 가지고 계산하면? (단, C2H2의 폭발범위는 2.5∼81%임)
129.7
231.4
318.3
424.6
정답 및 해설

가스의 위험도(H)는 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}로 구하며, 여기서 UU는 폭발상한, LL은 폭발하한이다.

아세틸렌의 폭발범위 2.5~81%를 대입하면 H=81−2.52.5=78.52.5=31.4H=\dfrac{81-2.5}{2.5}=\dfrac{78.5}{2.5}=31.4가 되어, 위험도는 약 31.4다.

문제 39
상용압력 50㎏/cm2로 사용하는 안지름 85㎝의 용접제원통형 고압설비동판의 두께는 최소한 얼마가 필요한가? (단,재료는 인장강도 80㎏/mm2의 강을 사용하고 용접효율 은 0.75, 부식여유는 2㎜로 한다)
113.5㎜
216.5㎜
317.5㎜
419.5㎜
정답 및 해설

용접제 원통형 고압설비 동판의 두께는 t=PD2Sη−1.2P+Ct=\dfrac{PD}{2S\eta-1.2P}+C 식으로 구한다.

허용응력 SS는 인장강도의 1/41/4이므로 S=80÷4=20 kgf/mm2=2000 kgf/cm2S=80\div4=20\ \mathrm{kgf/mm^2}=2000\ \mathrm{kgf/cm^2}이고, P=50 kgf/cm2P=50\ \mathrm{kgf/cm^2}, D=850 mmD=850\ \mathrm{mm}, η=0.75\eta=0.75, 부식여유 C=2 mmC=2\ \mathrm{mm}이다.

대입하면 t=50×8502×2000×0.75−1.2×50+2=425002940+2≈14.5+2≈16.5t=\dfrac{50\times850}{2\times2000\times0.75-1.2\times50}+2=\dfrac{42500}{2940}+2\approx14.5+2\approx16.5가 되어 두께는 약 16.5㎜로 계산된다.

문제 40
산소봄베에 산소를 충전하고 온도 35℃에서 200㎏/cm2로 되도록 하려면 0℃에서 몇㎏/cm2의 압력까지 충전해야하는가?
1178㎏/cm2
2154㎏/cm2
3142㎏/cm2
4135㎏/cm2
정답 및 해설

부피가 일정한 용기 안에서 온도만 변하는 경우이므로 정적 상태의 압력-온도 관계 P1T1=P2T2\dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2}을 적용한다.

35℃(308 K308\ \mathrm{K})에서 200 kgf/cm2200\ \mathrm{kgf/cm^2}가 되어야 하므로, 0℃(273 K273\ \mathrm{K})에서 채워야 할 압력은 P0=200×273308≈177.3 kgf/cm2P_0=200\times\dfrac{273}{308}\approx177.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

따라서 약 178㎏/cm²까지 충전해 두어야 온도가 35℃로 올랐을 때 200㎏/cm²에 도달한다.

문제 41
최고충전압력:25㎏/cm2,내경이:50㎝인 용접원통형 용기의 구리판 두께는 최소한 얼마인가? ( 단,재료의 인장강도: 60㎏/mm2, 용접효율:75%,부식여유:1mm )
13.2mm
24.4mm
36.6mm
47.8mm
정답 및 해설

용접제 원통형 용기의 판 두께도 t=PD2Sη−1.2P+Ct=\dfrac{PD}{2S\eta-1.2P}+C 식으로 구한다.

인장강도 60 kgf/mm260\ \mathrm{kgf/mm^2}의 1/41/4인 허용응력 S=15 kgf/mm2=1500 kgf/cm2S=15\ \mathrm{kgf/mm^2}=1500\ \mathrm{kgf/cm^2}, 최고충전압력 P=25 kgf/cm2P=25\ \mathrm{kgf/cm^2}, 내경 D=500 mmD=500\ \mathrm{mm}, 용접효율 η=0.75\eta=0.75, 부식여유 C=1 mmC=1\ \mathrm{mm}을 대입한다.

t=25×5002×1500×0.75−1.2×25+1=125002220+1≈5.6+1≈6.6t=\dfrac{25\times500}{2\times1500\times0.75-1.2\times25}+1=\dfrac{12500}{2220}+1\approx5.6+1\approx6.6이 되어 두께는 약 6.6㎜로 산출된다.

문제 42
특정 설비의 용접부에서 실시하는 비파괴 시험과 관계 없는 것은?
1방사선 투과시험
2초음파 탐상시험
3내압시험
4자분 및 침투탐상시험
정답 및 해설

특정설비 용접부의 결함을 검사하는 대표적인 비파괴시험에는 방사선투과시험, 초음파탐상시험, 자분탐상시험, 침투탐상시험 등이 있다.

반면 내압시험은 실제로 설비에 압력을 가해 내압 성능과 이상 유무를 확인하는 압력시험으로, 용접부 결함을 파괴 없이 탐지하는 비파괴시험과는 성격이 다르다.

문제 43
역화방지장치 내부에 들어가는 물질이 아닌 것은?
1물
2모래
3자갈
4카바이트
정답 및 해설

역화방지장치(수봉식 안전기 등)는 불꽃이 호스나 발생기 쪽으로 역류하는 것을 막기 위해 내부에 물, 모래, 자갈 같은 물질을 채워 화염을 차단·냉각하도록 만든다.

카바이드(카바이트)는 물과 반응해 아세틸렌을 발생시키는 원료 물질 자체이므로, 역화를 막기 위해 장치 내부에 채우는 물질로는 쓰이지 않는다.

문제 44
질소 14g과 수소 4g을 혼합하여 내용적이 4000cc인 용기에 충전 하였더니 용기내의 온도가 100℃로 상승 하였다고 한다. 용기내의 수소의 부분압은 얼마인가? (단, 이 혼합기체는 이상기체로 간주한다.)
119.92 기압
215.29 기압
312.59 기압
44.43 기압
정답 및 해설

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT를 이용해 수소의 분압을 구한다.

수소의 몰수는 nH2=4 g2 g/mol=2 moln_{H_2}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g/mol}}=2\ \mathrm{mol}이고, 온도는 100℃=373 K100℃=373\ \mathrm{K}, 부피는 4000 cc=4 L4000\ \mathrm{cc}=4\ \mathrm{L}이다.

PH2=nH2RTV=2×0.082×3734≈15.29 atmP_{H_2}=\dfrac{n_{H_2}RT}{V}=\dfrac{2\times0.082\times373}{4}\approx15.29\ \mathrm{atm}이 되어, 수소의 부분압은 약 15.29기압이다.

문제 45
터보압축기의 써징(SURGING)에 관한 설명중 옳지 않은 것은?
1압축기의 풍량을 횡축에 토출압력을 종축에 취한 풍량 압력곡선에서 우측상부의 부분이 있을 때는 써징현상을 일으키는 일이 있다
2써징을 일으키면 관로에 심한 유체의 맥동과 진동을 발생한다
3써징은 압축기를 기동하여 정격회전수에 이르기 전까지의 도중에서 일어나는 현상으로서 정격회전수에 도달한 후에는 일어나지 않는다.
4써징은 토출배관에 바이패스변을 설치해서 흡입측으로 돌려보내어 방지할 수 있다
정답 및 해설

서징(surging)은 압축기의 토출유량이 어느 한계 이하로 줄어들 때 유량·압력이 주기적으로 맥동하며 흔들리는 현상으로, 정격회전수로 정상 운전 중에도 부하(풍량)가 크게 줄면 발생할 수 있다.

따라서 기동 후 정격회전수에 이르기 전까지만 나타나고 정격회전수에 도달한 뒤에는 일어나지 않는다는 설명은 서징의 발생 조건과 맞지 않는다.

  • 풍량-토출압력 곡선에서 기울기가 우향 상승하는(풍량이 늘수록 압력도 올라가는) 구간에 걸려 운전하면 서징이 일어나기 쉽다는 설명은 맞는 특징이다.
  • 서징이 일어나면 배관계에 심한 유체의 맥동과 진동이 발생한다는 설명도 맞다.
  • 토출측 유체를 바이패스 밸브로 흡입측에 되돌려 풍량을 확보해 서징을 방지한다는 설명도 실제 대책과 일치한다.
문제 46
일반도시가스 사업자는 가스사용자의 사용시설이 설치기준에 적합한가의 여부를 점검확인 하는 기간 및 횟수에 옳은 것은?
16월마다 1회이상
22월마다 1회이상
34월마다 1회이상
48월마다 1회이상
문제 47
다음중에서 액화가스의 저장허가를 받아야 할 양으로 옳은 것은?
13.0톤이상의 액화가스
22.8톤까지의 액화가스
31-2.5톤의 액화가스
41.5-2.5톤의 액화가스
정답 및 해설

고압가스안전관리법령은 일정 규모 이상의 고압가스를 저장하는 장소를 저장소로 보아 허가를 받도록 하고 있으며, 액화가스의 경우 그 기준이 3톤 이상이다(출제 당시 기준).

저장능력이 커질수록 사고 시 피해 범위가 넓어지므로, 일정량을 넘는 저장설비에는 허가 절차를 통해 더 높은 수준의 안전관리를 요구하는 것이다.

나머지 보기는 모두 3톤에 못 미치는 구간이거나 "얼마까지"처럼 상한을 정한 표현이어서, "일정량 이상"을 기준으로 삼는 허가 대상 규정과 맞지 않는다.

문제 48
액화석유가스 집단 공급시설에서 배관을 지하에 매설할때 차량이 통행하는 폭 8m 이상의 도로에 매설할 때 몇 m이상의 깊이로 하는가?
10.5m
21.0m
31.2m
41.5m
정답 및 해설

액화석유가스 배관을 지하에 매설할 때 매설 깊이는 도로 폭에 따라 달라지는데, 차량이 통행하는 폭 8m 이상 도로에서는 1.2m 이상의 깊이를 확보해야 한다.

도로 폭이 좁아질수록(폭 4m 이상 8m 미만은 1m 이상, 그 밖의 장소는 0.6m 이상) 요구되는 매설 깊이도 완화되는 구조다.

문제 49
입형 셀 앤 튜브식 응축기의 장점은?
1설치면적이 작고 옥외설치가 가능하다.
2수량이 비교적 적다.
3액 냉매의 과냉각도가 크다.
4중량이 가볍다.
정답 및 해설

입형(수직형) 셸 앤 튜브식 응축기는 냉매가스를 셸(관 바깥)측에, 냉각수를 튜브(관 내부)에 흐르게 하는 구조로 설치 바닥면적이 작고 옥외에 세워 설치할 수 있다는 점이 큰 장점이다.

운전 중에도 튜브 내부를 브러시로 청소할 수 있어 유지관리가 편리한 반면, 냉각수 소요량이 비교적 많고 액 냉매의 과냉각도는 크지 않으며 중량도 가벼운 편이 아니다.

문제 50
시안화수소(HCN)가스를 장기간 저장하지 못하는 이유로 합당한 것은?
1분해폭발
2중합폭발
3산화폭발
4기타일반폭발
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 소량의 수분이나 알칼리성 물질이 섞이면 스스로 중합반응을 일으키기 쉬운 불안정한 가스다.

이 중합반응이 진행되면 발열과 함께 압력이 급격히 상승해 중합폭발로 이어질 수 있어, 안정제를 넣더라도 장기간 저장하지 못하고 주기적으로 순도를 확인·교체해야 한다.

문제 51
차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할 때 가스를 송출또는 이입하는데 사용되는 밸브를 후면에 설치한 탱크에는 탱크 주밸브와 차량의 뒷밤바와의 수평거리로 몇 mm이상 떨어져 있어야 하는가?
1200mm
2300mm
3400mm
4500mm
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크(탱크로리)로 고압가스를 운반할 때, 가스를 이입·송출하는 밸브류를 탱크 후면에 설치하는 경우에는 탱크 주밸브와 차량 뒷범퍼 사이에 충분한 수평거리를 두어야 한다.

후면 추돌 등 사고 시 밸브가 직접 충격을 받아 가스가 누출되는 것을 막기 위한 조치이며, 그 기준 거리는 400㎜ 이상이다.

문제 52
프로판가스 2.2㎏을 완전 연소시키는데 필요한 이론 공기량을 25℃ 750㎜Hg 의 부피로 계산하면?
129.50m3
226.66m3
334.51m3
47.25m3
정답 및 해설

프로판(C3H8\mathrm{C_3H_8})의 완전연소 반응식은 C3H8+5O2→3CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}이다.

분자량 44를 기준으로 2.2 kg2.2\ \mathrm{kg}은 50 mol50\ \mathrm{mol}이며, 필요한 산소는 50×5=250 mol50\times5=250\ \mathrm{mol}, 공기 중 산소 비율 21%를 적용한 이론공기량은 250÷0.21≈1190.5 mol250\div0.21\approx1190.5\ \mathrm{mol}이다.

이를 25℃(298 K298\ \mathrm{K}), 750mmHg(≈0.987 atm\approx0.987\ \mathrm{atm}) 조건의 부피로 환산하면 V=nRTP=1190.5×0.082×2980.987≈29478 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1190.5\times0.082\times298}{0.987}\approx29478\ \mathrm{L}, 즉 약 29.5㎥가 된다.

문제 53
아세틸렌을 사용할 때의 압력은 몇 ㎏/cm2 인가?
11 ㎏/cm2이하
21 ㎏/cm2이상
310 ㎏/cm2이상
425 ㎏/cm2정도
정답 및 해설

아세틸렌은 압력이 높아질수록 분해폭발 위험이 커지는 가스여서, 사용할 때는 압력을 낮게 유지해야 한다.

그 기준으로 아세틸렌은 1㎏/cm² 이하의 낮은 압력에서 사용하도록 하고 있으며, 이보다 높은 압력에서 압축·사용하면 충격이나 온도 상승만으로도 분해폭발을 일으킬 수 있다.

문제 54
액화가스의 상용 온도와 압력으로 옳은 것은?
135℃의 온도와 2㎏/cm2 이상의 압력
235℃의 온도와 10㎏/cm2 이상의 압력
335℃의 온도와 1㎏/cm2 의 압력
435℃의 온도와 0.1㎏/cm2 의 압력
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 액화가스는 상용의 온도에서 압력이 일정 기준 이상이거나, 그 압력이 되는 경우의 온도가 일정 기준 이하인 가스로 정의한다.

구체적으로는 35℃의 온도에서 압력이 2㎏/cm² 이상이 되는 것을 그 기준으로 삼는다.

문제 55
도수분포표에서 도수가 최대인 곳의 대표치를 말하는 것은?
1중위수
2비 대칭도
3모우드(mode)
4첨도
정답 및 해설

도수분포표에서 도수가 가장 큰 계급의 대표치를 모드(mode, 최빈값)라 한다.

중위수는 자료를 크기순으로 나열했을 때 중앙에 위치한 값이고, 첨도와 비대칭도는 분포의 뾰족한 정도·좌우 치우침 정도를 나타내는 값이므로 도수 최대치의 대표치와는 다른 개념이다.

문제 56
일정통제를 할 때 1일당 그 작업을 단축하는데 소요되는 비용의 증가를 의미하는 것은?
1비용구배(Cost slope)
2정상 소요시간(Normal duration)
3비용견적(Cost estimation)
4총비용(Total cost)
정답 및 해설

공정(일정)을 하루 단축하는 데 드는 추가 비용을 비용구배(Cost slope)라 한다.

이는 (특급비용-정상비용)을 (정상기간-특급기간)으로 나눈 값으로, PERT/CPM에서 공기 단축 시 비용 증가율을 나타내는 지표이다.

문제 57
서블릭(therblig)기호는 어떤 분석에 주로 이용되는가?
1연합작업분석
2공정분석
3동작분석
4작업분석
정답 및 해설

서블릭(therblig) 기호는 길브레스(Gilbreth)가 고안한 미세동작 분석용 기호로, 동작분석에 주로 이용된다.

공정분석은 작업 흐름 전체를, 작업분석은 단위작업의 내용과 방법을, 연합작업분석은 작업자와 기계(또는 여러 작업자) 사이의 협동 관계를 다루는 기법으로 서블릭 기호와는 목적이 다르다.

문제 58
관리도에서 점이 관리한계내에 있고 중심선 한쪽에 연속해서 나타나는 점을 무엇이라 하는가?
1경향
2주기
3런
4산포
정답 및 해설

관리도에서 점들이 관리한계 내에 있으면서 중심선의 한쪽에 연속해서 나타나는 현상을 런(run)이라 한다.

경향은 점이 한 방향으로 계속 증가·감소하는 패턴, 주기는 점들이 일정 간격으로 오르내리는 패턴을 말해 런과는 구분된다.

문제 59
모집단의 참값과 측정 데이터의 차를 무엇이라 하는가?
1오차
2신뢰성
3정밀도
4정확도
정답 및 해설

모집단의 참값과 실제 측정한 데이터 값의 차이를 오차라 한다.

정밀도는 반복 측정값들이 서로 얼마나 가까운지를, 정확도는 측정값이 참값에 얼마나 가까운지를 나타내는 개념으로 오차 자체와는 구분된다.

문제 60
준비작업시간이 5분, 정미작업시간이 20분, lot수 5, 주작업에 대한 여유율이 0.2라면 가공시간은?
1150분
2145분
3125분
4105분
정답 및 해설

여유율은 주작업인 정미작업시간에만 반영하고, 여기에 lot수를 곱한 뒤 준비작업시간을 더하면 lot 전체 가공시간은 125분이 된다.

여유를 포함한 개당 가공시간은 정미작업시간에 여유율을 곱한 값을 더해 구한다.
20×(1+0.2)=24 min20 \times (1+0.2) = 24\ \mathrm{min}

여기에 lot수를 곱하고 준비작업시간을 더하면 전체 가공시간이 된다.
5+24×5=125 min5 + 24 \times 5 = 125\ \mathrm{min}

가스기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
02년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
16g의 산소가 100℃, 740mmHg에서 차지하는 용적은? (단, 산소는 이상기체라 가정한다.)
10.02L
24.2L
315.7L
4379.2L
정답 및 해설

산소가 차지하는 부피는 약 15.7L이다.

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT을 이용한다.

산소 16g은 n=1632=0.5moln=\dfrac{16}{32}=0.5\mathrm{mol}이고, T=373KT=373\mathrm{K}, P=740760≈0.974atmP=\dfrac{740}{760}\approx0.974\mathrm{atm}이다.

V=nRTP=0.5×0.082×3730.974≈15.7LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{0.5\times0.082\times373}{0.974}\approx15.7\mathrm{L}

문제 2
1kg의 어떤 가스가 압력 0.5 kg/cm2, 체적 1.8m3의 상태에서 압력 9Kg/cm2, 체적 0.2m3의 상태로 변화하였다. 만일 가스의 내부 에너지에 변화가 없다고 할때 엔탈피(enthalpy)의 증가량을 얼마인가?
10.2108 kcal/kg
20.108 kcal/kg
321.08 kcal/kg
4210.8 kcal/kg
정답 및 해설

엔탈피 증가량은 약 21.08kcal/kg이다.

엔탈피는 H=U+PVH=U+PV로 정의되며, 내부에너지 변화가 없으므로 엔탈피 증가량은 유동일(PV)의 변화량과 같다.

압력을 kgf/m2\mathrm{kgf/m^2} 단위로 환산하면 P1V1=5000×1.8=9000kgf⋅mP_1V_1=5000\times1.8=9000\mathrm{kgf\cdot m}, P2V2=90000×0.2=18000kgf⋅mP_2V_2=90000\times0.2=18000\mathrm{kgf\cdot m}이다.

ΔH=18000−9000=9000kgf⋅m=9000427≈21.08kcal/kg\Delta H=18000-9000=9000\mathrm{kgf\cdot m}=\dfrac{9000}{427}\approx21.08\mathrm{kcal/kg}

문제 3
표준기압 1atm은 몇 kgf/cm2인가? (단, Hg의 밀도는 13595.1kg/m3, 중력가속도는 9.80665m/s2)
110332 kgf/cm2
2101325kgf/cm2
31.0332kgf/cm2
41.01325kgf/cm2
정답 및 해설

표준기압 1atm은 약 1.0332kgf/cm²이다.

표준기압은 수은주 760mm가 누르는 압력으로, P=ρghP=\rho g h로 계산한다.

P=13595.1kg/m3×9.80665m/s2×0.76m≈101325PaP=13595.1\mathrm{kg/m^3}\times9.80665\mathrm{m/s^2}\times0.76\mathrm{m}\approx101325\mathrm{Pa}

이를 1kgf/cm2=98066.5Pa1\mathrm{kgf/cm^2}=98066.5\mathrm{Pa}로 환산하면 P=10132598066.5≈1.0332kgf/cm2P=\dfrac{101325}{98066.5}\approx1.0332\mathrm{kgf/cm^2}이다.

문제 4
가스배관이 부속기기 중 액면계 종류가 아닌 것은?
1브르돈관식 액면계
2평형 반사식 액면계
3평형 투시식 액면계
4정전 용량식 액면계
정답 및 해설

브르돈관식은 관 내부의 압력 변화로 관이 휘는 정도를 이용해 압력을 측정하는 방식으로, 압력계에 쓰이는 원리이지 액면(액위)을 재는 방식이 아니다.

평형반사식·평형투시식·정전용량식은 모두 실제로 사용되는 액면계의 종류이며, 브르돈관식만 액면계가 아니라 압력계에 해당한다.

문제 5
건조도 0.82의 습증기 5 kg이 있다. 증기의 양은 몇 kg인가?
10.9 kg
23.1 kg
34.1 kg
45 kg
정답 및 해설

증기의 양은 4.1kg이다.

건조도(x)는 습증기 전체 질량 중 증기(수증기) 상태로 존재하는 비율을 뜻한다.

5kg×0.82=4.1kg5\mathrm{kg}\times0.82=4.1\mathrm{kg}

문제 6
LP가스의 성질로서 옳지 않는 것은?
1물에는 녹지 않으나, 알콜과 에테르에는 용해 한다.
2쉽게 액화하며, 액체는 물보다 가볍고, 기체는 공기보다 무겁다.
3전기 절연성이 좋지 않고, 누출시 정전기 발생 우려가 작다.
4증발잠열이 커서 냉매로도 사용할 수 있다.
정답 및 해설

LPG는 전기 절연성이 좋은 물질이며, 이 때문에 누출 시 마찰 등으로 발생한 정전기가 방전되지 못하고 축적되어 정전기 발생 및 착화 위험이 크다.

따라서 전기 절연성이 좋지 않고 정전기 발생 우려가 작다는 설명은 실제 성질과 반대로 서술된 것이다.

물에 녹지 않고 알코올·에테르에 용해되는 점, 쉽게 액화되며 액체는 물보다 가볍고 기체는 공기보다 무거운 점, 증발잠열이 커서 냉매로 쓰일 수 있는 점은 모두 LPG의 실제 성질과 일치한다.

문제 7
일산화탄소의 제법이다. 올바른 것은?
1수소가스 제조시의 부산물로 제조된다.
2석유 또는 석탄을 가스화하여 얻을 수 있는 수성가스에서 회수한다.
3알코올 발효시의 부산물이다.
4코오크스 연소시의 연소가스이다.
정답 및 해설

일산화탄소는 석유나 석탄을 가스화할 때 생기는 수성가스(水性가스)에서 회수해 얻을 수 있다.

수소 제조의 부산물이나 알코올 발효의 부산물, 석회석의 연소로 얻는다는 설명은 일산화탄소의 실제 제조 경로와 맞지 않는다.

문제 8
증기와 가스와의 다른점을 구별하는 조건으로 맞지 않는 것은?
1분자간의 거리
2분자의 온도
3분자의 무게
4분자의 크기
정답 및 해설

증기와 가스를 구별하는 근거는 분자간 거리, 분자의 무게, 분자의 크기처럼 그 물질(분자)이 본래 지니는 성질이다. 이런 성질이 액화가 쉬운 물질인지 아닌지를 좌우한다.

반면 온도는 물질이 놓인 상태를 나타내는 값일 뿐 분자 자체의 고유한 성질이 아니므로, 증기와 가스를 구별하는 조건으로는 적절하지 않다.

문제 9
금속재료의 가스에 의한 침식에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
1고온고압의 암모니아는 강재에 대해서 질화작용과 수소 취성의 두가지 작용을 미친다.
2일산화탄소는 Fe,Ni 등 철족의 금속과 작용하여 금속카보닐을 생성한다.
3고온고압의 질소는 강재의 내부까지 침입하여 강재를 취화시키므로 고온고압의 질소를 취급 하는 기기에는 강재를 사용할 수 없다.
4중유나 연료유속에 포함되는 바나듐산화물이 금속표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으키는 일이 있다.
정답 및 해설

질소는 상온에서 거의 반응하지 않는 안정한 기체이고, 고온·고압에서 일부 금속과 질화물을 만들기는 하지만 질소를 취급하는 기기에 강재를 사용할 수 없다고 할 정도는 아니므로 이 설명이 옳지 않다.

  • 고온고압의 암모니아는 강재에 질화작용과 수소취성을 동시에 일으킨다.
  • 일산화탄소는 철, 니켈 등 철족 금속과 반응해 금속카보닐을 생성한다.
  • 중유·연료유 속 바나듐산화물이 금속 표면에 부착하면 급격한 고온부식을 일으킬 수 있다.
문제 10
구리관을 경납(은납)으로 접합하려고 한다. 인장강도를 가장 크게 하려면 몇[mm]의 간격을 유지해야 하는가?
11mm
20.5mm
30.1mm
40.03mm
정답 및 해설

구리관을 은납(경납)으로 이음할 때는 모세관현상을 이용해 납땜재가 접합부 틈새로 고르게 스며들도록 해야 최대 인장강도를 얻을 수 있다.

이때 가장 적절한 간격은 아주 좁은 0.03mm 수준이며, 간격이 이보다 커지면 모세관현상이 약해져 접합강도가 오히려 떨어진다.

문제 11
길이가:5m 단면적:1cm2인 봉을 수직으로하여 상단을 고정하였을때 하중에 의하여생기는 봉의 응력(σ)과 신장(λ)은? (단,단위 체적당 중량:7.85㎏/cm3으로 하며 탄성계수 E:2100000㎏/cm2으로 한다.)
1응력=42㎏/cm2, 신장=0.935㎝
2응력=3925㎏/cm2, 신장=0.467㎝
3응력=3925㎏/cm2, 신장=0.67㎝
4응력=4200㎏/cm2, 신장=9.35㎝
정답 및 해설

자중에 의한 응력은 약 3925kg/cm², 신장은 약 0.467cm이다.

수직으로 매달려 상단이 고정된 봉이 자체 무게로 받는 응력은 단위체적당 중량과 길이의 곱으로 구한다.

σ=γ×L=7.85×500=3925kg/cm2\sigma=\gamma\times L=7.85\times500=3925\mathrm{kg/cm^2}

자중에 의한 신장은 상단에서 하단으로 갈수록 응력이 선형으로 줄어드는 점을 고려해 평균응력을 사용한다.

λ=σ×L2E=3925×5002×2100000≈0.467cm\lambda=\dfrac{\sigma\times L}{2E}=\dfrac{3925\times500}{2\times2100000}\approx0.467\mathrm{cm}

문제 12
관을 용접으로 이음하고 용접부를 검사하는데 다음중 비파괴 검사법에 속하지 않는 것은?
1외관시찰검사
2방사선검사
3인장시험검사
4액체침투검사
정답 및 해설

음향검사, 침투탐상검사, 자분탐상검사는 재료·구조를 파괴하지 않고 결함을 찾는 비파괴검사이다.

인장시험검사는 시험편을 실제로 잡아당겨 파단시키는 파괴검사이므로 비파괴검사법에 속하지 않는다.

문제 13
다음중 동관의 종류에 해당되지 않는 것은?
1이음매없는 인성동관
2이음매없는 인탈산동관
3이음매없는 황동관
4이음매없는 무질소동관
정답 및 해설

이음매 없는 동관(구리관)의 규격상 종류에는 단동관, 인탈산동관, 무산소동관, 황동관 등이 있다.

"질소"를 기준으로 한 무질소동관이라는 분류는 실제 동관 규격에 존재하지 않는 명칭이므로, 동관의 종류에 해당하지 않는 것은 이 보기이다.

문제 14
다음에 나열된 축(軸)의 키이(Key)이음중 동력전달이 불확실하고 그 전달 회전력(토오크)이 가장 작은 키이이음은?
1반달키이
2묻힘키이
3스플라인키이
4새들키이(안장키이)
정답 및 해설

새들키(안장키)는 축에는 홈을 파지 않고 보스 쪽에만 홈을 내어 마찰력만으로 고정하는 방식이어서, 여러 키 이음 중 동력전달이 가장 불확실하고 전달 회전력도 가장 작다.

반달키·묻힘키·스플라인키는 축과 보스 양쪽에 홈(또는 형상)을 가공해 결합하므로 새들키보다 훨씬 확실하고 큰 토크를 전달할 수 있다.

문제 15
다음 설명중 초저온장치의 단열법에 대해서 옳지 않은 것은?
1단열재는 산소 또는 가연성의 것을 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다.
2단열재는 습기가 없어야 한다.
3온도가 낮은 기기일수록 전열에 의한 침입열이 크다.
4단열재는 균등하게 충전하여 공동이 없도록 해야 한다.
정답 및 해설

초저온장치는 저온액이나 저온부에서 응축된 산소와 단열재가 접촉할 가능성이 있어, 취급 가스의 종류와 무관하게 단열재는 항상 불연성이어야 안전하다.

따라서 산소 또는 가연성 가스를 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다는 설명은 이 원칙에 어긋난다.

단열재에 습기가 없어야 하는 점, 저온 기기일수록 전열에 의한 침입열이 큰 점, 단열재를 빈틈(공동) 없이 균등하게 충전해야 하는 점은 모두 옳은 설명이다.

문제 16
공기 냉각작용 증발기에 속하는 것은?
1카스케이드(casecade)증발기
2만액식 쉘 앤드 튜브(shell and tube)암모니아식
3브데로(boudelot)식 증발기
4탱크용 냉각기
정답 및 해설

만액식 쉘 앤드 튜브(암모니아식)·보데로식·탱크형 냉각기는 모두 브라인이나 물 같은 액체를 냉각하는 데 쓰이는 대표적인 액체냉각용 증발기다.

이들과 달리 카스케이드 증발기는 공기를 직접 냉각하는 공기냉각용 증발기로 분류된다.

문제 17
다음 ( )안에 알맞은 용어는 어느 것인가?
1(1)습식, (2)대기식
2(1)건식, (2)입형쉘앤드튜브식
3(1)공기식, (2)2중관식
4(1)NH3식, (2)증발식
정답 및 해설

보데로 냉각기는 냉각관 바깥면을 따라 물이나 우유를 흘려 내리며 식히는 장치로, 냉매를 관 속에 채워 증발시키는 습식(만액식) 팽창형이다. 구조는 관 코일 위로 물을 흘려 내리는 대기식 응축기와 닮았고 작용만 반대가 된다.

대기식 응축기는 관 속 냉매를 응축시키려고 바깥면에 물을 흘려 열을 빼앗는 장치인 데 비해, 보데로 냉각기는 반대로 관 속 냉매가 증발하면서 바깥면을 흘러내리는 액체에서 열을 빼앗는다.

냉각할 액체가 열린 관 표면을 얇게 흘러 내리므로 식품 냉각에 알맞고 세척과 점검이 쉬운 것이 이 냉각기의 특징이다.

문제 18
냉매 배관의 부속품 중에서 건조기(Dryer)의 설치 위치로서 적당한 곳은?
1수액기와 팽창밸브에 이르는 액배관 도중에 설치
2압축기와 응축기의 사이
3증발기와 팽창밸브 사이
4압축기 다음의 유분리기 뒤에 설치
정답 및 해설

건조기(드라이어)는 냉매 속 수분을 제거하기 위한 부속기기로, 수액기에서 팽창밸브로 이어지는 액배관 도중에 설치하는 것이 적당하다.

압축기와 응축기 사이나 증발기와 팽창밸브 사이, 유분리기 뒤쪽은 고압 기체 냉매나 저압 냉매가 흐르는 구간으로 건조기의 설치 위치로는 적절하지 않다.

문제 19
다음중 진공단열법에 해당되지않는 것은?
1고진공단열법
2분말진공단열법
3다층진공단열법
4상압진공단열법
정답 및 해설

진공단열법은 단열공간을 진공으로 만들어 대류·전도에 의한 열침입을 줄이는 방식으로, 고진공단열법, 분말진공단열법, 다층진공단열법으로 구분된다.

상압진공단열법은 상압(대기압)과 진공이 서로 모순되는 표현으로, 진공단열법의 한 종류로 존재하지 않는다.

문제 20
압력을 아무리 높여도 상용의 냉각수로 냉각을 시켜서도 액화되지 않는 가스를 무엇이라 하는가?
1압축가스
2불응축가스
3액화가스
4용해가스
정답 및 해설

압력을 계속 높여도 상온의 냉각수 정도로는 액화되지 않는 가스를 불응축가스라고 한다.

이런 가스는 임계온도가 매우 낮아 상용의 냉각 조건에서는 기체 상태로 남으며, 가압·냉각만으로 쉽게 액체가 되는 가스와 구분된다.

  • 압축가스는 기체 상태 그대로 높은 압력으로 압축해 저장하는 가스를 가리키는 말로, 냉각해도 액화되지 않는 성질 자체를 정의하는 용어는 아니다.
  • 액화가스와 용해가스는 애초에 액체 상태이거나 다공물질 속 용제에 녹여 저장하는 가스여서, 냉각으로도 액화되지 않는 성질과는 무관하다.
문제 21
고압가스분출시 정전기가 가장 발생하기 쉬운 경우는?
1가스의 분자량이 적은 경우
2가스의 온도가 높은 경우
3가스가 충분히 건조되어 있는 경우
4가스속에 액체나 고체의 미립자가 있을 때
정답 및 해설

정전기는 가스가 흐르면서 배관 벽이나 다른 입자와 마찰·충돌할 때 발생하며, 이 마찰 효과는 가스 속에 액체나 고체의 미립자가 섞여 있을 때 가장 커진다.

미립자가 유체 흐름 중에 배관 벽 및 서로 간에 반복적으로 충돌하면서 전하 분리가 활발해지기 때문이다.

  • 분자량이 작은 것 자체는 마찰대전량을 크게 좌우하는 요인이 아니다.
  • 가스 온도가 높다고 정전기 발생이 특별히 촉진되지는 않는다.
  • 건조한 가스는 발생한 정전기가 잘 소멸되지 않아 대전 위험을 높이는 요인이긴 하지만, 미립자에 의한 마찰·충돌만큼 발생 자체를 직접 키우지는 않는다.
문제 22
독성가스 사용 설비에서 가스 누설에 대비하여 설치해야하는 것은?
1살수장치
2액화방지장치
3흡수장치
4액회수장치
정답 및 해설

독성가스를 사용하는 설비에서는 가스가 누설될 경우를 대비해 그 가스를 중화·포집할 수 있는 흡수장치를 설치해야 한다.

흡수장치는 누설된 독성가스를 약액 등에 흡수시켜 대기 중 확산과 인체 노출을 막는 설비다.

  • 살수장치는 주로 설비 냉각이나 누출가스 희석 목적으로 쓰이는 설비다.
  • 액화방지장치, 액회수장치는 독성가스 누설 대응이 아니라 가스의 상태 변화나 회수를 다루는 설비 개념이다.
문제 23
도시가스 사업자는 가스를공급할 경우에 가스요금 기타공급조건은 행정관청의 승인을 얻어야 한다. 그 주무관청은 어디인가?
1산업자원부
2광역시장
3행정자치부
4재정경제부
정답 및 해설

도시가스사업자가 정하는 가스요금과 그 밖의 공급조건(공급규정)은 사업자가 임의로 정할 수 없고 주무관청의 승인을 받아야 한다.

도시가스사업의 주무부처는 산업자원부(현 산업통상자원부)이므로, 출제 당시 기준으로 공급규정의 승인권자는 산업자원부였다.

  • 광역시장은 지방자치단체의 장으로, 법령에 따라 권한을 위임받는 경우가 아니라면 본래의 주무관청은 아니다.
  • 행정자치부와 재정경제부는 가스사업을 소관하는 부처가 아니다.
문제 24
집단공급시설의 임시합격을 신청하고저 하는자가 임시합격 신청서에 첨부하여야 하는 서류중 필요없는 것은?
1임시합격 신청의 이유서
2임시 사용방법 및 기간을 기재한 서류
3중간검사 필증 사본
4거주자의 동의서
정답 및 해설

임시합격은 검사에 최종 합격하기 전이라도 시설을 한시적으로 사용할 수 있게 해 주는 절차다. 그래서 신청서에는 왜 임시로 써야 하는지(신청 이유서), 어떤 방법으로 얼마 동안 쓸 것인지(임시 사용방법 및 기간을 적은 서류), 시설이 중간검사를 통과했는지(중간검사 필증 사본)를 확인할 수 있는 서류를 붙인다.

반면 거주자의 동의서는 시설의 안전성이나 검사 진행 상황과 직접 관련이 없어, 임시합격 신청서의 첨부서류로 요구되지 않는다.

문제 25
응력-변형율 선도에 대한 설명으로( )안에 알맞는 것은?
1시편의 단면적
2하중
3재료의 길이
4응력
정답 및 해설

변형률은 변형량을 재료의 본래 길이로 나눈 값이므로 괄호에 들어갈 말은 재료의 길이다. 세로축의 응력이 하중을 시편의 단면적으로 나눈 값인 것과 짝을 이룬다.

식으로 쓰면 응력은 σ=PA\sigma=\dfrac{P}{A}, 변형률은 ε=Δll\varepsilon=\dfrac{\Delta l}{l} 이며 변형률은 단위가 없는 무차원 수가 된다. 이렇게 두 축을 잡기 때문에 시편의 굵기나 길이가 달라도 같은 재료라면 같은 선도가 얻어진다.

단면적은 이미 세로축에서 하중을 나눈 값이고, 하중과 응력은 세로축 자체를 가리키는 말이어서 변형률의 분모가 될 수 없다.

문제 26
가스 크로마토 그래피(Gas chromato graphy)의 검출기 중에서 탄화수소에서의 감도가 최고인 검출기는 어느 것인가?
1TCD
2FID
3ECD
4FPD
정답 및 해설

탄화수소 검출에서 감도가 가장 높은 검출기는 FID(수소염이온화검출기)이다.

FID는 시료가 수소 불꽃에서 이온화될 때 생기는 이온 전류를 측정하는 방식으로, 탄화수소 화합물에 대해 매우 높은 감도와 넓은 직선범위를 가진다.

  • TCD(열전도도검출기)는 거의 모든 기체를 검출할 수 있는 범용 검출기지만 감도가 상대적으로 낮다.
  • ECD(전자포획검출기)는 할로겐화합물처럼 전자친화성이 큰 물질에 민감하다.
  • FPD(불꽃광도검출기)는 황·인 화합물 검출에 특화되어 있다.
문제 27
고압가스 제조설비의 파열을 방지하기 위하여 직접 작용하는 것은?
1방액제
2물분무장치 또는 살수장치
3후레어스택
4긴급차단장치
정답 및 해설

화재 등으로 고압가스 제조설비의 온도가 올라가 내압이 급상승하면 파열로 이어질 수 있는데, 이를 막기 위해 설비 외벽을 직접 냉각하는 물분무장치 또는 살수장치가 파열 방지에 직접 작용한다.

살수로 설비 표면 온도를 낮춰 내부 압력 상승을 억제하는 방식이다.

  • 방액제(방액둑)는 누출된 액화가스가 넓게 퍼지지 않도록 가두는 설비로, 파열 자체를 막는 장치는 아니다.
  • 플레어스택은 이미 방출된 가스를 안전하게 연소·처리하는 설비다.
  • 긴급차단장치는 가스 공급을 차단해 누출 확대를 막는 역할이며, 설비를 냉각해 파열을 막는 작용과는 다르다.
문제 28
가스관은 전선과 얼마이상 떨어져야 하는가?
130cm이상
220cm이상
315cm이상
410cm이상
정답 및 해설

가스배관은 전선과 일정 거리 이상 떨어뜨려 설치해야 하며, 그 기준이 15cm 이상이다.

전선의 절연이 손상되거나 누전·스파크가 생겼을 때 배관 주변의 누출가스가 점화되는 것을 막기 위한 이격거리다. 절연조치를 하지 않은 전선이나 전기계량기·전기개폐기처럼 점화원이 될 위험이 더 큰 설비는 이보다 더 멀리 떨어뜨리도록 하고 있다.

문제 29
고압가스용기의 저장 및 수송온도는 얼마로 규정하고 있는가?
120℃이하
230℃이하
340℃이하
450℃이하
정답 및 해설

고압가스 용기를 저장하거나 수송할 때는 용기 내부 압력이 과도하게 상승하지 않도록 40℃ 이하의 온도를 유지하도록 규정하고 있다.

직사광선이나 화기 근처를 피하고 통풍이 잘 되는 곳에 두는 것도 같은 취지의 조치다.

문제 30
긴급차단 장치는 긴급차단 밸브의 동력원에 의해 다음과 같이 분류된다. 틀린 것은?
1유압식 긴급차단 장치
2공기식 긴급차단 장치
3스프링식 긴급차단 장치
4전기식 긴급차단 장치
문제 31
수소고압 용기가 파열사고를 일으켰을때 이 사고의 원인이 아닌 것은?
1난폭한 용기취급
2과잉충전
3압력계 타격
4폭발성 가스 혼입
정답 및 해설

수소 고압용기의 파열사고 원인으로는 난폭한 용기 취급, 과잉충전, 폭발성 가스의 혼입 등이 꼽히며, 이는 모두 용기 강도 저하나 내압 급상승으로 직결된다.

반면 압력계에 가해진 타격은 계기 자체의 손상이나 오지시로 이어질 수는 있어도, 용기 본체의 파열을 직접 일으키는 원인으로 보지는 않는다.

문제 32
일산화탄소(CO)가 인체에 영향을 미쳤을 때 바로 자각 증상이 있고 1-3분간에 의식불명이 되어 사망의 위험이 있는 농도는 몇 ppm인가?
1128
21280
312800
4128000
정답 및 해설

일산화탄소(CO)는 저농도에서는 시간이 지나야 중독 증상이 나타나지만, 농도가 매우 높아지면 흡입 즉시 자각 증상이 나타나고 짧은 시간 안에 의식을 잃는다.

일반적으로 12,800ppm 수준에서는 흡입과 동시에 영향이 나타나고 1~3분 이내에 의식불명 및 사망에 이를 수 있는 것으로 알려져 있다.

이는 수백~수천 ppm대의 농도에서 수십 분~수 시간에 걸쳐 두통·현기증이 진행되는 경우와는 뚜렷이 구분되는 고농도 급성 중독 구간이다.

문제 33
특수강에 영향을 주는 원소 중 Cr을 첨가시에 나타내는 성질 중 틀린 것은?
1취성을 지나치게 증가시키지 않고 인장강도, 항복점을 증가시킬 수 있다.
2내식성, 내열성, 내마모성을 증가시킨다.
3기계적 성질이 향상된다.
4단조, 압연을 용이하게 하고 전성, 침탄효과를 증가 시킨다.
정답 및 해설

크롬(Cr)은 특수강에 첨가되면 내식성·내열성·내마모성을 높이고, 취성을 크게 키우지 않으면서 인장강도와 항복점을 끌어올려 기계적 성질을 향상시키는 원소다.

다만 Cr은 탄화물을 만들어 강을 단단하고 뻣뻣하게 만드는 쪽으로 작용하므로, 단조나 압연 같은 소성가공은 오히려 어려워지고 전성(펴지는 성질)은 떨어지는 경향이 있다.

따라서 "단조, 압연을 용이하게 하고 전성을 증가시킨다"는 서술이 Cr의 실제 영향과 반대여서 옳지 않다.

문제 34
다음 기체중 금속과 결합하여 착이온을 만드는 것은?
1CH4
2CO2
3NH3
4O2
정답 및 해설

NH3_3(암모니아)는 금속 이온과 배위결합을 형성해 착이온(암민착물)을 만드는 대표적인 리간드이다.

질소 원자가 가진 비공유 전자쌍을 금속 이온에 내어주며, 구리 이온과 반응해 [Cu(NH3)4]2+[\mathrm{Cu(NH_3)_4}]^{2+}와 같은 테트라암민 착이온을 생성하는 것이 잘 알려진 예이다.

반면 CH₄, CO₂, O₂는 금속 이온에 전자쌍을 내어주어 안정한 착이온을 만드는 리간드로 쓰이지 않는다.

문제 35
다음 물질중에서 암모니아 가스의 건조제로 적당하지 않는 것은?
1KOH
2NaOH
3H2SO4
4CaO
정답 및 해설

암모니아는 염기성 가스이기 때문에 산성 물질을 건조제로 쓰면 중화 반응이 일어나 건조 효과를 낼 수 없다.

H2SO4\mathrm{H_2SO_4}(황산)은 대표적인 강산으로, 암모니아와 반응해 염을 만들어 버리므로 암모니아 건조제로 적당하지 않다.

  • KOH, NaOH는 강염기여서 암모니아와 반응하지 않고 수분만 흡수한다.
  • CaO(생석회) 역시 염기성 건조제로 암모니아 건조에 널리 쓰인다.
문제 36
다음 가스중 금속에 대한 부식성이 거의 없고 독성이 없으나 최근 오존층 파괴의 주요 물질로 사용규제를 받고 있는 물질은?
1시안화수소(HCN)
2산화에틸렌(C2H4O)
3프레온(CH3CClF2)
4불화수소(HF)
정답 및 해설

금속 부식성과 독성이 거의 없어 냉매 등으로 널리 쓰였지만, 대기 중에서 분해되며 오존층을 파괴하는 물질로 밝혀져 사용이 규제된 대표적인 가스가 프레온(염화불화탄소계 냉매)이다.

염소와 불소가 결합된 탄화수소 구조가 성층권에서 오존을 분해하는 염소 라디칼을 내놓는 것이 규제의 핵심 이유다.

  • 시안화수소는 독성이 강한 가스로, 오존층 파괴와는 관련이 없다.
  • 산화에틸렌도 독성·반응성이 큰 가스여서 이 문제의 물성과는 거리가 있다.
  • 불화수소는 강한 부식성과 독성을 가진 가스여서 "부식성·독성이 거의 없다"는 조건에 맞지 않는다.
문제 37
다음은 LP가스의 연소시의 특성을 나타낸 것이다. 옳지 않은 것은?
1연소할 때는 많은 공기가 필요하다.
2LP가스는 발열량이 크다.
3LP가스는 연소범위가 다른가스에 비하여 비교적 넓다.
4LP가스는 연소속도가 석탄가스나 일산화탄소에 비하여 비교적 느리다.
정답 및 해설

LP가스는 연소(폭발)범위가 다른 가연성가스에 비해 비교적 좁은 편이어서, "연소범위가 넓다"는 설명은 옳지 않다.

LP가스는 탄소수가 많아 완전연소에 많은 공기량이 필요하고 발열량이 크지만, 수소나 아세틸렌 같은 가스에 비하면 연소범위 자체는 좁게 형성된다.

연소속도 역시 석탄가스나 일산화탄소보다 느린 편으로 알려져 있다.

문제 38
아세틸렌가스의 위험도를 폭발상한값과 하한값을 가지고 계산하면? (단, C2H2의 폭발범위는 2.5∼81%임)
129.7
231.4
318.3
424.6
정답 및 해설

가스의 위험도(H)는 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}로 구하며, 여기서 UU는 폭발상한, LL은 폭발하한이다.

아세틸렌의 폭발범위 2.5~81%를 대입하면 H=81−2.52.5=78.52.5=31.4H=\dfrac{81-2.5}{2.5}=\dfrac{78.5}{2.5}=31.4가 되어, 위험도는 약 31.4다.

문제 39
상용압력 50㎏/cm2로 사용하는 안지름 85㎝의 용접제원통형 고압설비동판의 두께는 최소한 얼마가 필요한가? (단,재료는 인장강도 80㎏/mm2의 강을 사용하고 용접효율 은 0.75, 부식여유는 2㎜로 한다)
113.5㎜
216.5㎜
317.5㎜
419.5㎜
정답 및 해설

용접제 원통형 고압설비 동판의 두께는 t=PD2Sη−1.2P+Ct=\dfrac{PD}{2S\eta-1.2P}+C 식으로 구한다.

허용응력 SS는 인장강도의 1/41/4이므로 S=80÷4=20 kgf/mm2=2000 kgf/cm2S=80\div4=20\ \mathrm{kgf/mm^2}=2000\ \mathrm{kgf/cm^2}이고, P=50 kgf/cm2P=50\ \mathrm{kgf/cm^2}, D=850 mmD=850\ \mathrm{mm}, η=0.75\eta=0.75, 부식여유 C=2 mmC=2\ \mathrm{mm}이다.

대입하면 t=50×8502×2000×0.75−1.2×50+2=425002940+2≈14.5+2≈16.5t=\dfrac{50\times850}{2\times2000\times0.75-1.2\times50}+2=\dfrac{42500}{2940}+2\approx14.5+2\approx16.5가 되어 두께는 약 16.5㎜로 계산된다.

문제 40
산소봄베에 산소를 충전하고 온도 35℃에서 200㎏/cm2로 되도록 하려면 0℃에서 몇㎏/cm2의 압력까지 충전해야하는가?
1178㎏/cm2
2154㎏/cm2
3142㎏/cm2
4135㎏/cm2
정답 및 해설

부피가 일정한 용기 안에서 온도만 변하는 경우이므로 정적 상태의 압력-온도 관계 P1T1=P2T2\dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2}을 적용한다.

35℃(308 K308\ \mathrm{K})에서 200 kgf/cm2200\ \mathrm{kgf/cm^2}가 되어야 하므로, 0℃(273 K273\ \mathrm{K})에서 채워야 할 압력은 P0=200×273308≈177.3 kgf/cm2P_0=200\times\dfrac{273}{308}\approx177.3\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

따라서 약 178㎏/cm²까지 충전해 두어야 온도가 35℃로 올랐을 때 200㎏/cm²에 도달한다.

문제 41
최고충전압력:25㎏/cm2,내경이:50㎝인 용접원통형 용기의 구리판 두께는 최소한 얼마인가? ( 단,재료의 인장강도: 60㎏/mm2, 용접효율:75%,부식여유:1mm )
13.2mm
24.4mm
36.6mm
47.8mm
정답 및 해설

용접제 원통형 용기의 판 두께도 t=PD2Sη−1.2P+Ct=\dfrac{PD}{2S\eta-1.2P}+C 식으로 구한다.

인장강도 60 kgf/mm260\ \mathrm{kgf/mm^2}의 1/41/4인 허용응력 S=15 kgf/mm2=1500 kgf/cm2S=15\ \mathrm{kgf/mm^2}=1500\ \mathrm{kgf/cm^2}, 최고충전압력 P=25 kgf/cm2P=25\ \mathrm{kgf/cm^2}, 내경 D=500 mmD=500\ \mathrm{mm}, 용접효율 η=0.75\eta=0.75, 부식여유 C=1 mmC=1\ \mathrm{mm}을 대입한다.

t=25×5002×1500×0.75−1.2×25+1=125002220+1≈5.6+1≈6.6t=\dfrac{25\times500}{2\times1500\times0.75-1.2\times25}+1=\dfrac{12500}{2220}+1\approx5.6+1\approx6.6이 되어 두께는 약 6.6㎜로 산출된다.

문제 42
특정 설비의 용접부에서 실시하는 비파괴 시험과 관계 없는 것은?
1방사선 투과시험
2초음파 탐상시험
3내압시험
4자분 및 침투탐상시험
정답 및 해설

특정설비 용접부의 결함을 검사하는 대표적인 비파괴시험에는 방사선투과시험, 초음파탐상시험, 자분탐상시험, 침투탐상시험 등이 있다.

반면 내압시험은 실제로 설비에 압력을 가해 내압 성능과 이상 유무를 확인하는 압력시험으로, 용접부 결함을 파괴 없이 탐지하는 비파괴시험과는 성격이 다르다.

문제 43
역화방지장치 내부에 들어가는 물질이 아닌 것은?
1물
2모래
3자갈
4카바이트
정답 및 해설

역화방지장치(수봉식 안전기 등)는 불꽃이 호스나 발생기 쪽으로 역류하는 것을 막기 위해 내부에 물, 모래, 자갈 같은 물질을 채워 화염을 차단·냉각하도록 만든다.

카바이드(카바이트)는 물과 반응해 아세틸렌을 발생시키는 원료 물질 자체이므로, 역화를 막기 위해 장치 내부에 채우는 물질로는 쓰이지 않는다.

문제 44
질소 14g과 수소 4g을 혼합하여 내용적이 4000cc인 용기에 충전 하였더니 용기내의 온도가 100℃로 상승 하였다고 한다. 용기내의 수소의 부분압은 얼마인가? (단, 이 혼합기체는 이상기체로 간주한다.)
119.92 기압
215.29 기압
312.59 기압
44.43 기압
정답 및 해설

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT를 이용해 수소의 분압을 구한다.

수소의 몰수는 nH2=4 g2 g/mol=2 moln_{H_2}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{g/mol}}=2\ \mathrm{mol}이고, 온도는 100℃=373 K100℃=373\ \mathrm{K}, 부피는 4000 cc=4 L4000\ \mathrm{cc}=4\ \mathrm{L}이다.

PH2=nH2RTV=2×0.082×3734≈15.29 atmP_{H_2}=\dfrac{n_{H_2}RT}{V}=\dfrac{2\times0.082\times373}{4}\approx15.29\ \mathrm{atm}이 되어, 수소의 부분압은 약 15.29기압이다.

문제 45
터보압축기의 써징(SURGING)에 관한 설명중 옳지 않은 것은?
1압축기의 풍량을 횡축에 토출압력을 종축에 취한 풍량 압력곡선에서 우측상부의 부분이 있을 때는 써징현상을 일으키는 일이 있다
2써징을 일으키면 관로에 심한 유체의 맥동과 진동을 발생한다
3써징은 압축기를 기동하여 정격회전수에 이르기 전까지의 도중에서 일어나는 현상으로서 정격회전수에 도달한 후에는 일어나지 않는다.
4써징은 토출배관에 바이패스변을 설치해서 흡입측으로 돌려보내어 방지할 수 있다
정답 및 해설

서징(surging)은 압축기의 토출유량이 어느 한계 이하로 줄어들 때 유량·압력이 주기적으로 맥동하며 흔들리는 현상으로, 정격회전수로 정상 운전 중에도 부하(풍량)가 크게 줄면 발생할 수 있다.

따라서 기동 후 정격회전수에 이르기 전까지만 나타나고 정격회전수에 도달한 뒤에는 일어나지 않는다는 설명은 서징의 발생 조건과 맞지 않는다.

  • 풍량-토출압력 곡선에서 기울기가 우향 상승하는(풍량이 늘수록 압력도 올라가는) 구간에 걸려 운전하면 서징이 일어나기 쉽다는 설명은 맞는 특징이다.
  • 서징이 일어나면 배관계에 심한 유체의 맥동과 진동이 발생한다는 설명도 맞다.
  • 토출측 유체를 바이패스 밸브로 흡입측에 되돌려 풍량을 확보해 서징을 방지한다는 설명도 실제 대책과 일치한다.
문제 46
일반도시가스 사업자는 가스사용자의 사용시설이 설치기준에 적합한가의 여부를 점검확인 하는 기간 및 횟수에 옳은 것은?
16월마다 1회이상
22월마다 1회이상
34월마다 1회이상
48월마다 1회이상
문제 47
다음중에서 액화가스의 저장허가를 받아야 할 양으로 옳은 것은?
13.0톤이상의 액화가스
22.8톤까지의 액화가스
31-2.5톤의 액화가스
41.5-2.5톤의 액화가스
정답 및 해설

고압가스안전관리법령은 일정 규모 이상의 고압가스를 저장하는 장소를 저장소로 보아 허가를 받도록 하고 있으며, 액화가스의 경우 그 기준이 3톤 이상이다(출제 당시 기준).

저장능력이 커질수록 사고 시 피해 범위가 넓어지므로, 일정량을 넘는 저장설비에는 허가 절차를 통해 더 높은 수준의 안전관리를 요구하는 것이다.

나머지 보기는 모두 3톤에 못 미치는 구간이거나 "얼마까지"처럼 상한을 정한 표현이어서, "일정량 이상"을 기준으로 삼는 허가 대상 규정과 맞지 않는다.

문제 48
액화석유가스 집단 공급시설에서 배관을 지하에 매설할때 차량이 통행하는 폭 8m 이상의 도로에 매설할 때 몇 m이상의 깊이로 하는가?
10.5m
21.0m
31.2m
41.5m
정답 및 해설

액화석유가스 배관을 지하에 매설할 때 매설 깊이는 도로 폭에 따라 달라지는데, 차량이 통행하는 폭 8m 이상 도로에서는 1.2m 이상의 깊이를 확보해야 한다.

도로 폭이 좁아질수록(폭 4m 이상 8m 미만은 1m 이상, 그 밖의 장소는 0.6m 이상) 요구되는 매설 깊이도 완화되는 구조다.

문제 49
입형 셀 앤 튜브식 응축기의 장점은?
1설치면적이 작고 옥외설치가 가능하다.
2수량이 비교적 적다.
3액 냉매의 과냉각도가 크다.
4중량이 가볍다.
정답 및 해설

입형(수직형) 셸 앤 튜브식 응축기는 냉매가스를 셸(관 바깥)측에, 냉각수를 튜브(관 내부)에 흐르게 하는 구조로 설치 바닥면적이 작고 옥외에 세워 설치할 수 있다는 점이 큰 장점이다.

운전 중에도 튜브 내부를 브러시로 청소할 수 있어 유지관리가 편리한 반면, 냉각수 소요량이 비교적 많고 액 냉매의 과냉각도는 크지 않으며 중량도 가벼운 편이 아니다.

문제 50
시안화수소(HCN)가스를 장기간 저장하지 못하는 이유로 합당한 것은?
1분해폭발
2중합폭발
3산화폭발
4기타일반폭발
정답 및 해설

시안화수소(HCN)는 소량의 수분이나 알칼리성 물질이 섞이면 스스로 중합반응을 일으키기 쉬운 불안정한 가스다.

이 중합반응이 진행되면 발열과 함께 압력이 급격히 상승해 중합폭발로 이어질 수 있어, 안정제를 넣더라도 장기간 저장하지 못하고 주기적으로 순도를 확인·교체해야 한다.

문제 51
차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할 때 가스를 송출또는 이입하는데 사용되는 밸브를 후면에 설치한 탱크에는 탱크 주밸브와 차량의 뒷밤바와의 수평거리로 몇 mm이상 떨어져 있어야 하는가?
1200mm
2300mm
3400mm
4500mm
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크(탱크로리)로 고압가스를 운반할 때, 가스를 이입·송출하는 밸브류를 탱크 후면에 설치하는 경우에는 탱크 주밸브와 차량 뒷범퍼 사이에 충분한 수평거리를 두어야 한다.

후면 추돌 등 사고 시 밸브가 직접 충격을 받아 가스가 누출되는 것을 막기 위한 조치이며, 그 기준 거리는 400㎜ 이상이다.

문제 52
프로판가스 2.2㎏을 완전 연소시키는데 필요한 이론 공기량을 25℃ 750㎜Hg 의 부피로 계산하면?
129.50m3
226.66m3
334.51m3
47.25m3
정답 및 해설

프로판(C3H8\mathrm{C_3H_8})의 완전연소 반응식은 C3H8+5O2→3CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}이다.

분자량 44를 기준으로 2.2 kg2.2\ \mathrm{kg}은 50 mol50\ \mathrm{mol}이며, 필요한 산소는 50×5=250 mol50\times5=250\ \mathrm{mol}, 공기 중 산소 비율 21%를 적용한 이론공기량은 250÷0.21≈1190.5 mol250\div0.21\approx1190.5\ \mathrm{mol}이다.

이를 25℃(298 K298\ \mathrm{K}), 750mmHg(≈0.987 atm\approx0.987\ \mathrm{atm}) 조건의 부피로 환산하면 V=nRTP=1190.5×0.082×2980.987≈29478 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1190.5\times0.082\times298}{0.987}\approx29478\ \mathrm{L}, 즉 약 29.5㎥가 된다.

문제 53
아세틸렌을 사용할 때의 압력은 몇 ㎏/cm2 인가?
11 ㎏/cm2이하
21 ㎏/cm2이상
310 ㎏/cm2이상
425 ㎏/cm2정도
정답 및 해설

아세틸렌은 압력이 높아질수록 분해폭발 위험이 커지는 가스여서, 사용할 때는 압력을 낮게 유지해야 한다.

그 기준으로 아세틸렌은 1㎏/cm² 이하의 낮은 압력에서 사용하도록 하고 있으며, 이보다 높은 압력에서 압축·사용하면 충격이나 온도 상승만으로도 분해폭발을 일으킬 수 있다.

문제 54
액화가스의 상용 온도와 압력으로 옳은 것은?
135℃의 온도와 2㎏/cm2 이상의 압력
235℃의 온도와 10㎏/cm2 이상의 압력
335℃의 온도와 1㎏/cm2 의 압력
435℃의 온도와 0.1㎏/cm2 의 압력
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 액화가스는 상용의 온도에서 압력이 일정 기준 이상이거나, 그 압력이 되는 경우의 온도가 일정 기준 이하인 가스로 정의한다.

구체적으로는 35℃의 온도에서 압력이 2㎏/cm² 이상이 되는 것을 그 기준으로 삼는다.

문제 55
도수분포표에서 도수가 최대인 곳의 대표치를 말하는 것은?
1중위수
2비 대칭도
3모우드(mode)
4첨도
정답 및 해설

도수분포표에서 도수가 가장 큰 계급의 대표치를 모드(mode, 최빈값)라 한다.

중위수는 자료를 크기순으로 나열했을 때 중앙에 위치한 값이고, 첨도와 비대칭도는 분포의 뾰족한 정도·좌우 치우침 정도를 나타내는 값이므로 도수 최대치의 대표치와는 다른 개념이다.

문제 56
일정통제를 할 때 1일당 그 작업을 단축하는데 소요되는 비용의 증가를 의미하는 것은?
1비용구배(Cost slope)
2정상 소요시간(Normal duration)
3비용견적(Cost estimation)
4총비용(Total cost)
정답 및 해설

공정(일정)을 하루 단축하는 데 드는 추가 비용을 비용구배(Cost slope)라 한다.

이는 (특급비용-정상비용)을 (정상기간-특급기간)으로 나눈 값으로, PERT/CPM에서 공기 단축 시 비용 증가율을 나타내는 지표이다.

문제 57
서블릭(therblig)기호는 어떤 분석에 주로 이용되는가?
1연합작업분석
2공정분석
3동작분석
4작업분석
정답 및 해설

서블릭(therblig) 기호는 길브레스(Gilbreth)가 고안한 미세동작 분석용 기호로, 동작분석에 주로 이용된다.

공정분석은 작업 흐름 전체를, 작업분석은 단위작업의 내용과 방법을, 연합작업분석은 작업자와 기계(또는 여러 작업자) 사이의 협동 관계를 다루는 기법으로 서블릭 기호와는 목적이 다르다.

문제 58
관리도에서 점이 관리한계내에 있고 중심선 한쪽에 연속해서 나타나는 점을 무엇이라 하는가?
1경향
2주기
3런
4산포
정답 및 해설

관리도에서 점들이 관리한계 내에 있으면서 중심선의 한쪽에 연속해서 나타나는 현상을 런(run)이라 한다.

경향은 점이 한 방향으로 계속 증가·감소하는 패턴, 주기는 점들이 일정 간격으로 오르내리는 패턴을 말해 런과는 구분된다.

문제 59
모집단의 참값과 측정 데이터의 차를 무엇이라 하는가?
1오차
2신뢰성
3정밀도
4정확도
정답 및 해설

모집단의 참값과 실제 측정한 데이터 값의 차이를 오차라 한다.

정밀도는 반복 측정값들이 서로 얼마나 가까운지를, 정확도는 측정값이 참값에 얼마나 가까운지를 나타내는 개념으로 오차 자체와는 구분된다.

문제 60
준비작업시간이 5분, 정미작업시간이 20분, lot수 5, 주작업에 대한 여유율이 0.2라면 가공시간은?
1150분
2145분
3125분
4105분
정답 및 해설

여유율은 주작업인 정미작업시간에만 반영하고, 여기에 lot수를 곱한 뒤 준비작업시간을 더하면 lot 전체 가공시간은 125분이 된다.

여유를 포함한 개당 가공시간은 정미작업시간에 여유율을 곱한 값을 더해 구한다.
20×(1+0.2)=24 min20 \times (1+0.2) = 24\ \mathrm{min}

여기에 lot수를 곱하고 준비작업시간을 더하면 전체 가공시간이 된다.
5+24×5=125 min5 + 24 \times 5 = 125\ \mathrm{min}