[가스기능사 필기] 05년 2회차
가스기능사 필기 기출문제

05년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
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05년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
아세틸렌을 용기에 충전 시, 미리 용기에 다공질물을 고루 채운 후 침윤 및 충전을 해야 하는데 이때 다공도는 얼마로 해야 하는가?
175% 이상, 92% 미만
270% 이상, 95% 미만
362% 이상, 75% 미만
492% 이상,
정답 및 해설

아세틸렌을 용기에 충전할 때 미리 채우는 다공질물의 다공도는 75% 이상 92% 미만으로 하여야 한다.

다공도가 지나치게 낮으면 아세톤 침윤량과 아세틸렌 충전량이 줄어 용기를 제대로 쓸 수 없고, 반대로 다공도가 지나치게 높으면 다공질물의 강도가 약해져 아세틸렌의 분해폭발을 억제하는 기능이 떨어진다.

따라서 충전량 확보와 분해폭발 방지 성능을 함께 만족하도록 다공도의 상·하한을 정해 두고 있다.

문제 2
가스운반 시 차량 비치 항목이 아닌 것은?
1가스 표시 색상
2가스 특성(온도와 압력과의 관계, 비중, 색깔, 냄새)
3인체에 대한 독성 유무
4화재, 폭발의 위험성 유무
정답 및 해설

가스 운반 차량에는 가스의 특성(온도·압력 관계, 비중, 색깔, 냄새), 인체에 대한 독성 유무, 화재·폭발의 위험성 유무 등을 기재한 서류를 비치해야 하지만, 가스 표시 색상은 차량 비치 항목에 해당하지 않는다.

가스 표시 색상은 용기 도색 등으로 구분되는 사항일 뿐, 운반 시 응급대응을 위한 비치서류의 필수 항목은 아니다.

문제 3
노출된 배관(매달림 배관)의 점검 통로는 노출된 배관의 길이가 몇 m를 넘는 경우에 설치해야 하는가?
15m
210m
315m
420m
정답 및 해설

노출된(매달림) 배관의 점검통로는 노출된 배관의 길이가 15 m를 넘는 경우에 설치하여야 한다.

배관이 길게 노출될수록 점검·유지보수 접근이 어려워지므로, 일정 길이를 초과하면 안전한 점검을 위한 통로 설치를 의무화한 것이다.

문제 4
금속재료에서 고온일 때 가스에 의한 부식으로 옳지 않은 것은?
1수소에 의한 탈탄
2암모니아에 의한 강의 질화
3이산화탄소에 의한 금속 카아보닐화
4황화수소에 의한 황화
정답 및 해설

고온에서 금속 카아보닐화를 일으키는 것은 이산화탄소가 아니라 일산화탄소(CO)이다.

일산화탄소는 철, 니켈 등과 반응해 철카르보닐 Fe(CO)5\mathrm{Fe(CO)_5}과 같은 금속 카르보닐 화합물을 생성한다.

수소에 의한 탈탄, 암모니아에 의한 강의 질화, 황화수소에 의한 황화는 모두 실제로 나타나는 고온 가스 부식 현상이다.

문제 5
다음 온도계 중에서 접촉식 방법의 온도 측정을 하는 온도계가 아닌 것은?
1더미스트 온도계
2광고 온도계
3압력 온도계
4금속저항 온도계
정답 및 해설

접촉식이 아닌 것은 광고온도계이다. 광고온도계는 물체가 방출하는 빛의 밝기(휘도)를 측정해 온도를 구하는 비접촉식 온도계이다.

더미스터 온도계, 압력식 온도계, 금속저항 온도계는 모두 측정 대상에 감온부를 직접 접촉시켜 온도를 재는 접촉식 온도계이다.

문제 6
차량에 고정된 탱크 중 독성가스는 내용적을 얼마로 제작하여야 하는가?
112000ℓ 이하
218000ℓ 이하
315000ℓ 이하
416000ℓ 이하
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크로 독성가스(액화암모니아 제외)를 운반할 때 그 탱크의 내용적은 12,000ℓ 이하로 제작하여야 한다.

독성가스는 누출 시 인명 피해 위험이 크므로, 가연성가스(액화석유가스 제외)나 산소의 탱크 내용적 상한인 18,000ℓ보다 더 엄격하게 제한한다.

문제 7
저장탱크에 액화석유 가스를 충전하는 때에는 가스의 용량이 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 아니 하여야 하는가?
195
290
385
480
정답 및 해설

저장탱크에 액화석유가스를 충전할 때 가스의 용량은 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 아니하여야 한다.

액체는 온도가 오르면 팽창하므로, 탱크 내부에 팽창 여유 공간(10%)을 남겨 두어야 온도 상승 시에도 안전하게 액체 상태를 유지할 수 있다.

문제 8
충전용기를 차량에 적재하여 운반하는 도중에 주차 하고자 할 때 주의사항으로 옳지 않은 것은?
1충전용기를 싣거나 내릴 때를 제외하고는 제1종 보호시설의 부근 및 제2종 보호시설이 밀집된 지역을 피한다.
2주차 시는 엔진을 정지시킨 후 사이드 브레이크를 걸어 놓는다.
3주차를 하고자 하는 주위의 교통상황, 주위의 지형조건 주위의 화기 등을 고려하여 안전한 장소를 택하여 주차한다.
4주차 시에는 긴급한 사태를 대비하여 바퀴 고정 목을 사용하지 않는다.
정답 및 해설

충전용기를 실은 차량이 주차할 때는 바퀴 고정목(고임목)을 사용해 차량이 움직이지 않도록 해야 하므로, 고정목을 사용하지 않는다는 설명은 옳지 않다.

제1종 보호시설 부근 및 제2종 보호시설 밀집지역을 피하고, 엔진을 정지한 뒤 사이드브레이크를 걸며, 주위의 교통·지형·화기 여건을 고려해 안전한 장소를 택하는 것은 모두 올바른 주차 시 조치이다.

문제 9
다음은 액화석유가스 사용시설의 시설기준 및 기술기준이다. 설명이 잘못된 것은?
1용기에 의하여 가스를 사용하는 경우 용기 집합설비를 설치하되, 그 저장능력이 100㎏을 초과하는 경우에는 용기보관실을 설치하여야 한다.
2저장능력이 500㎏ 이상인 경우에는 저장탱크 또는 소형저장탱크를 설치하여야 한다.
3용기의 수량과 압력조정기의 조정압력 및 최대유량은 설치된 연소기의 가스소비량보다 적어야 한다.
4주거용 시설이 아닌 저장설비, 감압설비 및 배관은 화기취급장소와 8m 이상 우회거리를 유지하여야 한다. (단, 그 설비내의 것은 제외한다.)
정답 및 해설

용기의 수량, 압력조정기의 조정압력 및 최대유량은 설치된 연소기의 가스소비량보다 작아서는 안 되고 그 이상이어야 하므로, 가스소비량보다 적어야 한다는 설명은 옳지 않다.

연소기가 필요로 하는 가스량보다 공급 능력이 부족하면 불완전연소나 화염 불안정이 발생할 수 있기 때문에 공급 측 용량은 소비량 이상으로 확보해야 한다.

용기 집합설비 저장능력 100㎏ 초과 시 용기보관실 설치, 저장능력 500㎏ 이상 시 저장탱크·소형저장탱크 설치, 화기취급장소와 8m 이상 우회거리 유지 등 나머지 기준은 옳은 설명이다.

문제 10
액화 석유 가스 용기 저장실의 통풍구는 어디에 설치하는 것이 옳은 방법인가?
1저장실 하부 바닥면에 가까운 위치
2저장실 상부에서 30㎝ 밑에
3저장실 중간 부분에
4아무데나
정답 및 해설

액화석유가스 용기 저장실의 통풍구는 저장실 하부의 바닥면에 가까운 위치에 설치하여야 한다.

LPG는 공기보다 무거워 누출 시 바닥 쪽에 체류하므로, 하부에 통풍구를 두어야 누출가스를 효과적으로 배출할 수 있다.

문제 11
저장탱크에 물분무 장치를 설치 시 수원의 수량이 몇 분 이상 연속 방사할 수 있어야 하는가?
120분
230분
340분
460분
정답 및 해설

저장탱크에 설치하는 물분무장치는 수원의 수량이 30분 이상 연속으로 방사할 수 있어야 한다.

화재 시 저장탱크를 충분히 냉각해 폭발 등의 위험을 예방하려면 일정 시간 이상 지속적인 살수가 필요하기 때문이다.

문제 12
수소 용기의 파열사고 중 취급 사고의 원인이 아닌 것은?
1용기가 40℃ 이하에서 수소취성을 일으켰다.
2과충전 시켰다.
3용기에 균열이 있었다.
4용기 취급이 난폭했다.
정답 및 해설

수소취성은 고온·고압의 수소가 강 속의 탄소(탄화물)와 반응해 메탄을 만들면서 재질을 취화시키는 현상으로, 40℃ 이하의 낮은 온도에서는 문제가 되지 않는다. 따라서 취급 사고의 원인으로 볼 수 없다.

수소취성은 취급 부주의가 아니라 고온·고압 환경에서의 재료 열화에 해당하는 현상이며, 이를 막으려면 크롬·몰리브덴 등을 첨가한 내수소성 강을 사용한다.

과충전, 용기의 균열, 난폭한 취급은 모두 실제로 수소 용기 파열사고를 일으키는 취급상의 원인이다.

문제 13
가스누출 검지경보장치의 설치에 관한 다음 사항 중 틀린 것은?
1가스의 누출을 검지하여 그 농도를 지시함과 동시에 경보를 울릴 것
2경보를 울린 후에 주위의 농도가 변화되면 경보가 자동적으로 정지할 것
3암모니아의 경우 검지에서 발신까지의 시간은 1분 이내일 것
4지시계의 눈금은 가연성가스용은 0∼폭발 하한계값 일 것
정답 및 해설

가스누출검지경보장치는 한 번 경보를 울리면 주위 농도가 변화하더라도 자동으로 경보가 정지되지 않고 계속 울리도록 해야 한다.

이는 작업자가 경보 발생 사실을 인지하고 직접 조치를 취하기 전까지 위험 신호가 임의로 사라지지 않도록 하기 위한 안전장치 요건이다.

농도를 지시하며 동시에 경보를 울리는 기능, 암모니아의 검지·발신 시간 1분 이내, 가연성가스 지시계 눈금이 0~폭발하한계값인 것은 모두 올바른 설치 기준이다.

문제 14
공기 액화 분리 장치에서 폭발사고가 발생했다. 그 원인에 해당하지 않는 것은?
1장치 내 질소 생성
2공기 중의 O3 혼입
3공기 취입구로부터의 아세틸렌의 침입
4윤활유의 열화에 의한 탄화수소의 생성
정답 및 해설

공기 액화분리장치 내에서 질소가 생성되는 것은 공기의 정상적인 액화·분리 과정 자체이므로 폭발사고의 원인이 될 수 없다.

공기 중에 혼입된 오존이나 취입구로 들어온 아세틸렌, 압축기 윤활유가 열화되며 생성되는 탄화수소는 모두 액체산소 중에 축적되어 폭발성 혼합물을 형성할 수 있는 실제 폭발 원인이다.

문제 15
다음 가스 중 착화온도가 가장 낮은 것은?
1메탄
2에틸렌
3아세틸렌
4일산화탄소
정답 및 해설

주어진 가스 중 착화온도가 가장 낮은 것은 아세틸렌으로, 약 305℃ 부근에서 착화된다.

메탄(약 537℃), 에틸렌(약 450℃), 일산화탄소(약 609℃)에 비해 아세틸렌은 삼중결합에 저장된 불안정한 에너지 때문에 상대적으로 낮은 온도에서도 쉽게 착화된다.

문제 16
아세틸렌이나 과산화수소 등이 일으키는 자연발화 현상은?
1분해열
2산화열
3발화열
4중합열
정답 및 해설

아세틸렌이나 과산화수소처럼 자체적으로 분해 반응을 일으키기 쉬운 물질이 서서히 분해되면서 발생한 열이 축적되어 자연발화에 이르는 현상을 분해열에 의한 자연발화라 한다.

산화열은 기름걸레·석탄 등이 공기 중 산소와 서서히 산화하며 내는 열이고, 중합열은 단량체가 중합할 때 나오는 열이며, 발화열은 발화 자체에 관련된 표현으로 아세틸렌·과산화수소의 자기분해 특성과는 구별된다.

문제 17
방류둑에는 계단, 사다리 또는 토사를 높이 쌓아올림 등에 의한 출입구를 둘레 몇 m 마다 1개 이상을 두어야 하는가?
130
240
350
460
정답 및 해설

방류둑에는 계단, 사다리 또는 흙 쌓기 등에 의한 출입구를 그 둘레 50 m마다 1개 이상 설치하여야 한다.

화재나 누출 사고 시 방류둑 내부로 신속히 진입하거나 대피할 수 있도록 일정 간격마다 출입 경로를 확보하기 위한 기준이다.

문제 18
고압가스용기를 내압시험한 결과 전증가량이 250cc, 영구 증가량이 15cc이다. 항구증가율은 얼마인가?
14%
26%
38%
410%
정답 및 해설

내압시험에서 항구증가율은 영구증가량을 전증가량으로 나눈 값으로 구하며, 계산 결과는 6%이다.

항구증가율(%)=영구증가량전증가량×100=15250×100=6%\text{항구증가율}(\%) = \dfrac{\text{영구증가량}}{\text{전증가량}} \times 100 = \dfrac{15}{250}\times 100 = 6\%

문제 19
탄화수소에서 탄소의 수가 증가할 때 생기는 현상이 아닌 것은?
1증기압이 낮아진다.
2발화점이 낮아진다.
3폭발 하한계가 낮아진다.
4비등점이 낮아진다.
정답 및 해설

탄화수소는 탄소 수가 늘어나면 분자량이 커져 비등점이 높아지고 증기압은 낮아진다. 발화점과 폭발하한계도 낮아진다. 따라서 비등점이 낮아진다는 설명은 틀렸다.

문제 20
재충전금지용기에 충전 가능한 가스의 종류 및 충전조건으로 옳지 않은 것은?
1가연성가스, 독성가스 및 헬륨가스를 제외하고 충전할 것
2최고충전압력(MPa)의 수치와 내용적(ℓ)의 수치와의 곱이 100 이하일 것
3최고충전압력이 35.5MPa 이하이고 내용적이 20리터 이하일 것
4최고충전압력이 3.5MPa 이상인 경우에는 내용적이 5리터 이하일 것
정답 및 해설

재충전금지용기는 최고충전압력의 수치(MPa)와 내용적의 수치(L)를 곱한 값이 100 이하여야 하며, 이와 별도로 최고충전압력이 22.5MPa 이하이고 내용적이 25L 이하여야 한다는 기준이 함께 적용된다.

따라서 최고충전압력 35.5MPa, 내용적 20L라고 제시한 조건은 이 기준과 맞지 않으므로 옳지 않은 설명이다.

가연성가스·독성가스 및 헬륨가스를 제외하고 충전할 것, 최고충전압력과 내용적의 곱이 100 이하일 것, 최고충전압력이 3.5MPa 이상이면 내용적이 5L 이하일 것이라는 나머지 조건은 모두 실제 기준과 일치한다.

문제 21
용기 또는 용기밸브에 안전밸브를 설치하는 이유는?
1규정량 이상의 가스를 충전시켰을 때 여분의 가스를 분출하기 위해
2용기 내 압력이 이상 상승 시 용기파열을 방지하기 위해
3가스출구가 막혔을 때 가스출구로 사용하기 위해
4분석용 가스출구로 사용하기 위해
정답 및 해설

용기·용기밸브에 안전밸브를 설치하는 목적은 용기 내부의 압력이 이상 상승했을 때 가스를 미리 분출시켜 용기가 파열되는 것을 방지하기 위함이다.

안전밸브는 정해진 설정압력에서 자동으로 작동해 초과 압력을 배출하는 장치이지, 여분의 가스를 담아 두거나 막힌 가스출구·분석용 출구를 대신하는 장치가 아니다.

문제 22
LPG 사용시설의 고압배관에 안전장치를 설치 해야 되는 저장능력은?
1저장능력 100㎏ 이상
2저장능력 150㎏ 이상
3저장능력 200㎏ 이상
4저장능력 250㎏ 이상
정답 및 해설

LPG 사용시설에서 용기(소형저장탱크)로부터 압력조정기 입구까지의 고압배관에는 저장능력이 250kg 이상인 경우, 배관 내 압력이 허용압력을 초과할 때 이를 되돌릴 수 있는 안전장치를 설치하도록 하고 있다.

즉 안전장치 설치 의무가 생기는 기준 저장능력은 250kg이며, 그보다 작은 소규모 시설에는 이 의무가 적용되지 않는다.

문제 23
가연성가스의 제조설비 또는 저장설비 중 전기설비 방폭구조를 하지 않아도 되는 가스는?
1암모니아, 시안화수소
2암모니아, 염화메탄
3브롬화메탄, 일산화탄소
4암모니아, 브롬화메탄
정답 및 해설

가연성가스 중에서도 암모니아와 브롬화메탄은 발화에너지가 크고 연소범위가 좁아 폭발 위험성이 낮다고 보아, 제조·저장설비의 전기설비에 방폭구조를 적용하지 않아도 되는 예외 가스로 규정되어 있다.

반면 시안화수소, 염화메탄, 일산화탄소는 방폭구조 예외에 해당하지 않으므로 방폭전기기기 설치 대상에 포함된다.

문제 24
실내에 설치된 도시가스(천연가스) 정압기의 가스 누출검지 통보설비에서 검지부의 설치 갯수는?
1연소기 반경 8m마다 1개
2연소기 반경 4m마다 1개
3바닥둘레 10m마다 1개
4바닥둘레 20m마다 1개
정답 및 해설

실내에 설치된 도시가스 정압기의 가스누출검지 통보설비는 검지부를 정압기실 바닥면 둘레 20m마다 1개 이상 설치하도록 규정되어 있다.

이는 검지부가 누출가스를 조기에 감지해 통보설비로 전달할 수 있도록 정한 설치 간격 기준으로, 연소기 주위 거리를 기준으로 삼는 8m·4m 간격 기준과는 다른 수치다.

문제 25
도시가스 배관의 보호판은 배관의 정상부에서 몇 ㎝ 이상 높이에 설치하는가?
120㎝
230㎝
340㎝
460㎝
정답 및 해설

도시가스 배관의 보호판 설치 높이는 배관의 정상부에서 30㎝ 이상의 높이에 설치하도록 규정되어 있다. 보호판은 도시가스 배관이 외부 충격이나 손상으로부터 보호될 수 있도록 배관 위에 설치되는 구조물이며, 최소 30㎝의 높이 기준을 유지해야 배관 보호 및 안전성 확보가 가능하다.

문제 26
LP GAS 사용 시 주의하지 않아도 되는 것은?
1완전 연소 되도록 공기 조절기를 조절한다.
2화력 조절은 가스렌지 콕크로 한다.
3사용 시 조정기 압력은 적당히 조절한다.
4중간 밸브 개폐는 서서히 한다.
정답 및 해설

LP가스 사용 시 조정기의 압력을 사용자가 임의로 '적당히' 조절하는 것은 애초에 해서는 안 되는 행위이며, 사용자가 주의해서 지켜야 할 사용 요령에 해당하지 않는다.

조정기는 설치 시 정해진 압력으로 가스를 일정하게 낮춰 공급하는 장치이므로, 사용자가 그 압력을 바꾸는 조작 자체가 없다.

  • 공기조절기로 완전연소를 맞추는 것은 실제로 필요한 사용 주의사항이다.
  • 화력 조절을 가스렌지 콕크로 하는 것은 정상적인 사용 방법이자 주의사항이다.
  • 중간밸브를 서서히 여닫는 것은 급격한 압력 변화를 막기 위한 주의사항이다.
문제 27
액화석유가스 충전소에서 저장탱크를 지하에 설치하는 경우에는 콘크리트로 저장탱크실을 만들고 그 실내에 설치하여야 한다. 이 때 저장탱크 실내의 공간에는 무엇으로 채워야 하는가?
1물
2건조 모래
3자갈
4콜타르
정답 및 해설

LPG 저장탱크를 지하에 설치할 때는 콘크리트로 저장탱크실을 만들고 그 안에 탱크를 넣은 뒤, 탱크실 내부의 빈 공간에는 건조한 모래를 채워야 한다.

건조 모래는 탱크와 탱크실 벽 사이에서 완충재 역할을 하는 동시에 물이 고이거나 탱크가 부식되는 것을 막아 주므로, 물·자갈·콜타르로 채우는 것은 적절하지 않다.

문제 28
다음 중 가연성 및 독성가스가 아닌 것은?
1아크릴로니트릴
2아황산가스
3시안화수소
4일산화탄소
정답 및 해설

아황산가스(SO₂)는 불연성이면서 독성가스이므로 "가연성 및 독성가스"에 해당하지 않는다. 아크릴로니트릴은 가연성이면서 독성, 시안화수소는 가연성이면서 극독성, 일산화탄소는 가연성이면서 독성을 모두 갖춘다. 아황산가스는 산화제로 작용하여 오히려 다른 물질의 연소를 억제하는 성질을 가지므로 가연성이 없다.

문제 29
다음은 긴급차단 장치에 관한 설명이다. 이 중 옳지 않은 것은?
1긴급차단 장치는 저장탱크 주밸브의 외측으로서 가능한한 저장탱크의 가까운 위치에 설치해야 한다.
2긴급차단 장치는 저장탱크 주밸브와 겸용할 수 있다.
3긴급차단 장치의 동력원은 그 구조에 따라 액압, 기압, 전기 또는 스프링 등으로 할 수 있다.
4긴급차단 장치는 당해 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있어야 한다.
정답 및 해설

긴급차단장치는 저장탱크의 주밸브와 겸용할 수 없고 별도로 설치해야 하므로, 겸용이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

긴급차단장치를 저장탱크 주밸브의 외측 가까운 위치에 설치하는 것, 액압·기압·전기·스프링 등을 동력원으로 쓸 수 있는 것, 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 안전한 곳에서 조작할 수 있어야 한다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 30
가스누출 검지경보장치 설치 시 검지경보장치의 경보농도값으로 적합한 것은?
1수소 4% 이하
2일산화탄소 50ppm 이하
3메탄 2.5% 이하
4시안화수소 20ppm 이하
정답 및 해설

가연성가스 검지경보장치는 폭발하한계의 4분의 1 이하에서, 독성가스 검지경보장치는 해당 가스의 허용농도 이하에서 경보가 울리도록 설정한다.

이 기준에 따르면 일산화탄소는 허용농도인 50ppm 이하에서 경보가 울리도록 설정하는 것이 적합하다.

  • 수소는 폭발하한계 약 4%의 4분의 1인 약 1% 이하가 기준이므로 4%는 지나치게 높다.
  • 메탄은 폭발하한계 약 5%의 4분의 1인 약 1.25% 이하가 기준이므로 2.5%는 기준보다 높다.
  • 시안화수소는 허용농도가 10ppm 수준이므로 20ppm은 기준보다 높다.
문제 31
산소를 제조하기 위한 공기액화 분리장치에서 수유분리기(水油分離器)의 역할 설명으로 옳지 않은 것은?
1압축기 파손 우려가 있으므로 물이나 오일을 제거한다.
2오일이 장치 내에 들어가면 폭발위험이 있으므로 오일을 제거한다.
3수분이 장치 중에 들어가면 동결하여 Valve 및 배관을 폐쇄하므로 수분을 제거한다.
4수유분리기에서는 압축된 공기 중의 수분이나 오일을 가스 유속을 빠르게 하여 분리시킨다.
정답 및 해설

수유분리기는 압축된 공기 중에 섞인 수분과 오일을 분리하는 장치로, 분리 효율을 높이려면 가스(공기)의 유속을 느리게 해 수분·오일이 가라앉거나 응축되도록 해야 한다.

따라서 유속을 빠르게 하여 분리시킨다는 설명은 원리와 반대이므로 옳지 않다.

압축기 파손 방지, 오일 유입에 의한 폭발 위험 방지, 배관·밸브 동결 방지를 위해 수분·오일을 제거한다는 나머지 설명은 모두 타당하다.

문제 32
다음 중 나사이음용 공구와 가장 거리가 먼 것은?
1파이프바이스
2파이프커터
3익스팬더
4파이프렌치
정답 및 해설

익스팬더는 관 끝을 넓혀 확관하거나 이음매를 성형할 때 쓰는 공구로, 나사를 깎거나 조이는 나사이음 작업과는 거리가 멀다.

파이프바이스는 관을 고정하고, 파이프커터는 관을 절단하며, 파이프렌치는 나사이음 부위를 조이고 푸는 데 쓰이므로 모두 나사이음 작업에 쓰이는 공구다.

문제 33
액주식 압력계에 사용되는 액체의 구비조건으로 적당하지 못한 것은?
1화학적으로 안정되어야 한다.
2모세관 현상이 적어야 한다.
3점도와 팽창계수가 작아야 한다.
4온도변화에 의한 밀도가 커야 한다.
정답 및 해설

액주식 압력계에 쓰이는 액체는 온도가 변해도 밀도(비중) 변화가 작아야 정확한 압력을 지시할 수 있으므로, 온도변화에 의한 밀도가 커야 한다는 조건은 적절하지 않다.

화학적으로 안정하고 모세관 현상이 적으며 점도와 팽창계수가 작아야 한다는 나머지 조건은 모두 액주식 압력계용 액체가 갖추어야 할 특성이다.

문제 34
다음 액면계 중에서 직접적으로 자동제어에 이용하기가 어려운 것은?
1유리관식 액면계
2부력검출식 액면계
3부자식 액면계
4압력검출식 액면계
정답 및 해설

유리관식 액면계는 눈으로 액위를 직접 읽는 방식이어서 신호를 전기적·기계적으로 변환하기 어려워 자동제어 계통에 직접 연결하기가 곤란하다.

부력검출식, 부자식, 압력검출식 액면계는 액위 변화를 힘이나 압력 신호로 바꿀 수 있어 자동제어에 이용하기 쉽다.

문제 35
캐비테이션(Cavitation)의 방지책으로 틀린 것은?
1펌프의 설치높이를 낮춘다.
2양흡입 펌프를 사용한다.
3펌프의 회전수를 높게 한다.
4수직축 펌프를 사용하고 회전차를 수중에 잠기게 한다.
정답 및 해설

캐비테이션을 방지하려면 펌프의 회전수를 낮추어 흡입측 압력 저하를 줄여야 하므로, 회전수를 높게 한다는 설명은 방지책과 반대다.

펌프 설치높이를 낮추거나 양흡입 펌프를 사용하는 것, 수직축 펌프의 회전차를 수중에 잠기게 하는 것은 모두 흡입 조건을 개선해 캐비테이션을 줄이는 방법이다.

문제 36
다음 중 공업적으로 레페반응장치 등에 채택되고 있는 형식의 오토클레이브는?
1가스교반형
2진탕형
3교반형
4회전형
정답 및 해설

레페(Reppe)반응과 같이 반응 중 가스를 계속 주입·순환시켜야 하는 공정에는 가스교반형 오토클레이브가 채택된다.

진탕형·교반형·회전형은 각각 용기를 흔들거나 교반날개를 돌리거나 용기 자체를 회전시켜 내용물을 섞는 방식이라, 가스를 불어넣어 교반하는 방식과는 구분된다.

문제 37
액화가스 저장탱크의 부압방지대책에 관한 다음 기술 중 틀린 것은?
1다른 저장탱크 또는 설비에서 가스 도입관을 설치한다.
2액의 이송장치에 압력과 연동하는 긴급차단설비를 설치한다.
3불활성가스 도입관을 설치한다.
4진공안전밸브를 설치한다.
정답 및 해설

불활성가스 도입관은 탱크 내 가스를 배출할 때 화재·폭발 위험을 방지하기 위한 것으로, 부압 방지와는 무관한 안전대책이므로 부압방지대책에 해당하지 않는다. 액화가스 저장탱크의 부압(음압) 방지대책은 탱크 내부의 압력이 과도하게 낮아지는 것을 방지하기 위한 조치다.

  • 다른 저장탱크나 설비에서 가스를 도입하는 것은 압력을 유지하는 방법으로 올바른 대책이다.
  • 액 이송장치의 긴급차단설비는 액 이송 시 압력 저하를 감지하면 자동으로 차단하는 설비로 적절한 방법이다.
  • 진공안전밸브는 부압 발생 시 외부 공기를 흡입하여 진공 상태를 방지하는 표준 장치다.
문제 38
펌프의 종류 중 용적형 펌프가 아닌 것은?
1피스톤 펌프
2터어보 펌프
3베인 펌프
4기어 펌프
정답 및 해설

터어보 펌프는 회전차의 원심력으로 유체를 이송하는 비용적형(원심형) 펌프이므로 용적형 펌프로 분류되지 않는다.

피스톤 펌프, 베인 펌프, 기어 펌프는 모두 실린더나 케이싱 내 일정 용적의 공간에 유체를 가두었다가 밀어내는 방식으로 작동하는 용적형 펌프다.

문제 39
100A 강관을 B(inch)호칭으로 표시한 것은?
12B
23B
34B
46B
정답 및 해설

강관의 호칭은 A(mm) 표기와 B(inch) 표기가 대응하며, 100A는 인치 환산 시 4B에 해당한다.

25A=1B, 50A=2B, 80A=3B, 100A=4B로 이어지는 대응관계에 따라 100A는 4인치(4B) 강관이다.

문제 40
LP가스의 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?
1발화온도가 타연료에 비하여 낮다.
2연소속도가 타연료에 비하여 빠르다.
3도시가스에 비하여 발열량이 크다.
4도시가스에 비하여 연소범위가 넓다.
정답 및 해설

LP가스(프로판·부탄)는 도시가스에 비해 단위 체적당 발열량이 크다는 특성을 가지므로 이 설명이 옳다.

  • 발화온도는 LP가스가 휘발유·등유 등 다른 연료보다 오히려 높은 편이므로, 타연료에 비해 낮다는 설명은 옳지 않다.
  • 연소속도는 LP가스가 다른 연료에 비해 빠르지 않고 느린 편이다.
  • 연소범위(폭발범위)는 프로판이 약 2.1~9.5%로, 메탄 위주인 도시가스의 약 5~15%보다 좁다.
문제 41
아세틸렌 검지를 위한 시험지와 반응 색은?
1KI전분지 – 청색
2염화 제1동 착염지 - 적색
3염화 파라듐지 – 적색
4초산납 시험지 - 흑색
정답 및 해설

아세틸렌 가스는 염화 제1동(구리) 착염지에 접촉하면 금속 아세틸라이드를 생성하며 적색(적갈색)으로 변색되는 반응을 이용해 검지한다.

KI전분지는 염소 등 산화성가스에 청색, 초산납 시험지는 황화수소에 흑색, 염화파라듐지는 일산화탄소에 흑색으로 반응하는 등 가스별로 시험지와 변색색이 다르다.

문제 42
압축기 윤활유의 구비조건에 해당되지 않는 것은?
1인화점이 높고 응고점이 낮을 것
2항유화성이 클 것
3정제도가 높아 잔류 탄소량이 클 것
4사용가스와 반응하지 않을 것
정답 및 해설

압축기 윤활유는 정제도가 높아 잔류탄소분이 적어야 카본 생성과 밸브 고착을 막을 수 있으므로, 잔류 탄소량이 크다는 조건은 구비조건과 반대다.

인화점이 높고 응고점이 낮을 것, 항유화성이 클 것, 사용가스와 반응하지 않을 것은 모두 압축기 윤활유가 갖추어야 할 성질이다.

문제 43
다음 중 가스종류에 따른 용기재질이 부적합한 것은?
1LPG : 탄소강
2암모니아 : 동
3수소 : 크롬강
4염소 : 탄소강
정답 및 해설

암모니아는 구리(동) 및 동합금과 반응해 부식·균열을 일으키므로, 암모니아 충전용기에 동 재질을 사용하는 것은 적합하지 않다.

LPG는 탄소강, 수소는 크롬강, 염소는 탄소강 용기를 사용하는 조합은 각 가스의 특성에 맞는 적합한 재질이다.

문제 44
액화가스의 비중이 0.8이고 배관직경이 50㎜일 때 1시간당 유량이 15톤이면 배관내의 평균 유속은 얼마인가?
11.8m/s
22.66m/s
37.56m/s
48.52m/s
정답 및 해설

배관 내 평균 유속은 질량유량을 밀도와 배관 단면적의 곱으로 나누어 구하며, 계산하면 약 2.66m/s가 된다.

밀도 ρ=0.8×1000=800 kg/m3\rho=0.8\times1000=800\ \mathrm{kg/m^3}, 질량유량 m˙=15000 kg/h=150003600≈4.17 kg/s\dot m=15000\ \mathrm{kg/h}=\dfrac{15000}{3600}\approx4.17\ \mathrm{kg/s}이다.

단면적 A=π4×0.052≈0.00196 m2A=\dfrac{\pi}{4}\times0.05^2\approx0.00196\ \mathrm{m^2}이므로, 유속 v=m˙ρA=4.17800×0.00196≈2.66 m/sv=\dfrac{\dot m}{\rho A}=\dfrac{4.17}{800\times0.00196}\approx2.66\ \mathrm{m/s}가 된다.

문제 45
펌프의 축봉장치에서 스타팅 박스 내가 고진공이고, 점성계수가 100Cp(센티포와즈)를 초과하는 액 등에 사용하는 시일방식은?
1더블 시일형
2언밸런스 시일형
3아웃사이드 시일형
4밸런스 시일형
정답 및 해설

스타핑박스 내부가 고진공 상태이거나 점성계수가 100cP를 넘는 고점도 액체를 다룰 때는 씰면이 케이싱 바깥쪽에 위치하는 아웃사이드 시일형 축봉장치를 사용한다.

씰이 유체 쪽이 아닌 바깥쪽에 놓이므로 고점도 유체나 진공 조건에서도 씰면 오염이나 밀봉 불량 없이 안정적으로 작동할 수 있기 때문이다.

문제 46
아세틸렌 제조에 이용되는 카바이드(CaC2)의 1급에 해당되는 가스 발생량은 몇 ℓ/kg 이상인가?
1366
2280
3255
4225
정답 및 해설

카바이드(CaC₂)는 물과 반응해 아세틸렌을 발생시키며, 1kg당 발생하는 아세틸렌 양으로 등급을 구분한다. 이 중 1급 카바이드는 1kg당 280ℓ 이상의 가스를 발생시켜야 한다.

순수한 카바이드라면 이론상 1kg에서 약 350ℓ의 아세틸렌이 나오지만, 실제 제품에는 생석회 등 불순물이 섞여 있어 발생량이 이보다 적어지며 그 발생량이 곧 품질 등급을 가르는 기준이 된다.

문제 47
다음 중 수성가스의 조성에 해당하는 것은?
1CO+H2
2CO2+H2
3CO+N2
4CO2+N2
정답 및 해설

수성가스는 적열된 코크스에 수증기를 반응시켜 얻는 가스로, 주성분은 일산화탄소(CO)와 수소(H₂)다.

문제 48
아세틸렌가스의 폭발과 관계없는 것은?
1중합폭발
2산화폭발
3분해폭발
4화합폭발
정답 및 해설

아세틸렌은 압축 시 스스로 분해되는 분해폭발, 산소와 반응하는 산화폭발, 구리 등과 반응해 아세틸라이드를 만든 뒤 충격으로 터지는 화합폭발의 위험이 있지만, 중합폭발과는 관계가 없다.

중합폭발은 시안화수소나 산화에틸렌처럼 스스로 중합반응을 일으키는 물질에서 나타나는 현상이다.

문제 49
엔트로피의 설명 중 틀린 것은?
1단위는 kcal/kg·K
20℃ 포화액의 엔트로피를 1로 규정하였다.
3단위중량당의 물체가 얻는 열량을 말한다.
4열출입이 없는 단열변화의 경우엔 엔트로피의 증감은 없다.
정답 및 해설

엔트로피는 출입한 열량을 절대온도로 나눈 값(단위 kcal/kg·K)이지, 단위중량당 물체가 얻는 열량 그 자체를 뜻하지 않으므로 이 설명은 틀렸다. 단위중량당 얻은 열량은 엔탈피 변화에 해당한다.

단위가 kcal/kg·K라는 것, 냉매표에서 관례적으로 기준상태인 0℃ 포화액의 엔트로피를 1로 규정한다는 것, 열출입이 없는 단열변화에서는 엔트로피의 증감이 없다는 것은 모두 옳은 설명이다.

문제 50
압력이 높은 순서대로 나열된 것은?
1100atm → 2㎏/mm2 → 15m 수은주
22㎏/mm2 → 15m 수은주 → 100atm
315m 수은주 → 100atm → 2㎏/mm2
42㎏/mm2 → 100atm → 15m 수은주
정답 및 해설

세 압력을 모두 atm으로 환산하면 2kg/mm² → 100atm → 15m 수은주 순으로 압력이 낮아진다.

2 kg/mm2=200 kg/cm2≈193.5 atm2\ \mathrm{kg/mm^2}=200\ \mathrm{kg/cm^2}\approx193.5\ \mathrm{atm}으로 가장 높고, 15 m Hg=15000 mmHg760≈19.7 atm15\ \mathrm{m\ Hg}=\dfrac{15000\ \mathrm{mmHg}}{760}\approx19.7\ \mathrm{atm}으로 가장 낮다.

따라서 2kg/mm² > 100atm > 15m 수은주 순서가 된다.

문제 51
수분을 함유한 다음 가스 중 탄소강을 부식시키지 않는 가스는?
1CO
2CO2
3Cl2
4SO2
정답 및 해설

탄소강의 부식은 산성 산화물 또는 산화성 가스가 수분과 함께 작용할 때 발생한다. CO(일산화탄소)는 중성 가스로서 물과 반응하여 산을 형성하지 않으며 산화성도 없어 탄소강을 부식시키지 않는다. 반면 CO2는 물과 반응하여 탄산(H2CO3)을 형성해 산성 환경을 만들고, Cl2와 SO2는 산화성이 강하거나 물과 반응하여 산(차아염소산, 아황산)을 생성하므로 탄소강을 부식시킨다.

문제 52
물을 전기분해하여 수소를 얻고자 할 때 전해액으로 무엇을 사용하는가?
1묽은 염산
210 ∼ 25%의 수산화나트륨 용액
310 ∼ 25%의 탄산칼슘 용액
410 ∼ 25%의 황산 용액
정답 및 해설

물을 전기분해해 수소를 얻을 때는 순수한 물의 전기전도도가 낮아 전해질을 추가하며, 일반적으로 10~25% 농도의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 전해액으로 사용한다.

문제 53
다음 중 석유 정제 과정에서 발생될 수 없는 가스는?
1암모니아
2프로판
3메탄
4부탄
정답 및 해설

석유(원유) 정제 과정에서는 탄화수소 성분이 분해·개질되며 프로판, 부탄, 메탄 등 탄화수소 가스가 발생하지만, 질소와 수소로 이루어진 암모니아는 석유 정제 공정에서 만들어지는 가스로 보지 않는다.

문제 54
표준상태에서 1000ℓ의 체적을 갖는 가스상태의 부탄은 몇 ㎏인가?
12.59
23.12
34.98
45.1
정답 및 해설

표준상태에서 기체의 몰수는 이상기체 상태방정식으로 구할 수 있다. 부탄(C₄H₁₀)의 분자량은 58 g/mol이고, 표준상태(0°C, 1 atm)에서 기체 1 mol의 부피는 22.4 L이다. 주어진 체적 1000 L에 해당하는 몰수는 1000 ÷ 22.4 = 44.64 mol이고, 이를 질량으로 환산하면 44.64 mol × 58 g/mol = 2589 g ≈ 2.59 kg이다.

문제 55
다음 중 물의 증발잠열은 얼마인가?
1539㎉/㎏
279.68㎉/㎏
3539㎏/㎉
479.68㎏/㎉
정답 및 해설

표준(1기압, 100℃) 상태에서 물의 증발잠열은 약 539kcal/kg이다. 단위가 kcal/kg이어야 하므로 kg/kcal로 뒤집힌 표기는 성립하지 않으며, 79.68kcal/kg은 물의 융해잠열에 해당하는 값이다.

문제 56
다음 독성가스 중에서 가성소다(NaOH)를 제독제로 사용할 수 없는 것은?
1시안화수소
2황화수소
3산화에틸렌
4염소
정답 및 해설

산화에틸렌은 가성소다(NaOH)와 반응시키는 방식이 아니라 다량의 물로 희석·흡수시켜 제독하는 가스다.

시안화수소, 황화수소, 염소는 모두 가성소다 수용액으로 중화·흡수시켜 제독하는 대표적인 독성가스다.

문제 57
모든 조건이 동일할 때 다음 중 어느 기체의 확산속도가 가장 느리게 진행되는가?
1O2
2CO2
3C3H8
4C4H10
정답 및 해설

기체의 확산속도는 분자량에 반비례하므로(Graham의 법칙), 분자량이 클수록 확산속도가 느리다. 각 기체의 분자량을 계산하면: O2 = 32, CO2 = 44, C3H8 = 36 + 8 = 44, C4H10 = 48 + 10 = 58이다. C4H10(부탄)의 분자량이 가장 크므로 확산속도가 가장 느리다.

문제 58
도시가스 배관이 10m 수직 상승했을 경우 배관내의 압력상승은 얼마나 되겠는가? (단, 가스비중은 0.65이다.)
14.52㎜Aq
26.52㎜Aq
38.75㎜Aq
410.75㎜Aq
정답 및 해설

공기보다 가벼운 가스가 든 배관이 수직으로 상승하면 가스와 공기의 밀도차만큼 배관 내 압력이 올라가며, 계산하면 약 4.52mmAq가 된다.

h=1.293×(1−S)×Hh=1.293\times(1-S)\times H에 가스비중 S=0.65S=0.65, 상승 높이 H=10 mH=10\ \mathrm{m}를 대입하면 h=1.293×(1−0.65)×10≈4.52 mmAqh=1.293\times(1-0.65)\times10\approx4.52\ \mathrm{mmAq}가 된다.

문제 59
다음은 현열에 대한 설명이다. 맞는 것은?
1물질이 상태변화 없이 온도가 변할 때 필요한 열이다.
2물질이 온도변화 없이 상태가 변할 때 필요한 열이다.
3물질이 상태, 온도 모두 변할 때 필요한 열이다.
4물질이 온도변화 없이 압력이 변할 때 필요한 열이다.
정답 및 해설

현열은 물질의 상태(고체·액체·기체) 변화 없이 온도만 변할 때 출입하는 열량을 말한다.

반대로 온도 변화 없이 상태만 바뀔 때 필요한 열은 잠열이라고 부르므로, 두 개념은 구분해야 한다.

문제 60
다음 중 일반 기체 상수의 단위는?
1kg·m/kg·K
2kg·m/kcal·K
3kg·m/m3·K
4kcal/kg·℃
정답 및 해설

공학 단위계에서 기체상수 R의 단위는 kg·m/(kg·K)로 나타낸다.

공학단위 상태방정식 PV=GRTPV=GRT에서 R=PVGTR=\dfrac{PV}{GT}이고, 압력에 부피를 곱한 PVPV는 일의 단위인 kg·m이므로 이를 중량 G(kg)와 절대온도 T(K)로 나누면 kg·m/(kg·K)가 되기 때문이다.

가스기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
05년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
아세틸렌을 용기에 충전 시, 미리 용기에 다공질물을 고루 채운 후 침윤 및 충전을 해야 하는데 이때 다공도는 얼마로 해야 하는가?
175% 이상, 92% 미만
270% 이상, 95% 미만
362% 이상, 75% 미만
492% 이상,
정답 및 해설

아세틸렌을 용기에 충전할 때 미리 채우는 다공질물의 다공도는 75% 이상 92% 미만으로 하여야 한다.

다공도가 지나치게 낮으면 아세톤 침윤량과 아세틸렌 충전량이 줄어 용기를 제대로 쓸 수 없고, 반대로 다공도가 지나치게 높으면 다공질물의 강도가 약해져 아세틸렌의 분해폭발을 억제하는 기능이 떨어진다.

따라서 충전량 확보와 분해폭발 방지 성능을 함께 만족하도록 다공도의 상·하한을 정해 두고 있다.

문제 2
가스운반 시 차량 비치 항목이 아닌 것은?
1가스 표시 색상
2가스 특성(온도와 압력과의 관계, 비중, 색깔, 냄새)
3인체에 대한 독성 유무
4화재, 폭발의 위험성 유무
정답 및 해설

가스 운반 차량에는 가스의 특성(온도·압력 관계, 비중, 색깔, 냄새), 인체에 대한 독성 유무, 화재·폭발의 위험성 유무 등을 기재한 서류를 비치해야 하지만, 가스 표시 색상은 차량 비치 항목에 해당하지 않는다.

가스 표시 색상은 용기 도색 등으로 구분되는 사항일 뿐, 운반 시 응급대응을 위한 비치서류의 필수 항목은 아니다.

문제 3
노출된 배관(매달림 배관)의 점검 통로는 노출된 배관의 길이가 몇 m를 넘는 경우에 설치해야 하는가?
15m
210m
315m
420m
정답 및 해설

노출된(매달림) 배관의 점검통로는 노출된 배관의 길이가 15 m를 넘는 경우에 설치하여야 한다.

배관이 길게 노출될수록 점검·유지보수 접근이 어려워지므로, 일정 길이를 초과하면 안전한 점검을 위한 통로 설치를 의무화한 것이다.

문제 4
금속재료에서 고온일 때 가스에 의한 부식으로 옳지 않은 것은?
1수소에 의한 탈탄
2암모니아에 의한 강의 질화
3이산화탄소에 의한 금속 카아보닐화
4황화수소에 의한 황화
정답 및 해설

고온에서 금속 카아보닐화를 일으키는 것은 이산화탄소가 아니라 일산화탄소(CO)이다.

일산화탄소는 철, 니켈 등과 반응해 철카르보닐 Fe(CO)5\mathrm{Fe(CO)_5}과 같은 금속 카르보닐 화합물을 생성한다.

수소에 의한 탈탄, 암모니아에 의한 강의 질화, 황화수소에 의한 황화는 모두 실제로 나타나는 고온 가스 부식 현상이다.

문제 5
다음 온도계 중에서 접촉식 방법의 온도 측정을 하는 온도계가 아닌 것은?
1더미스트 온도계
2광고 온도계
3압력 온도계
4금속저항 온도계
정답 및 해설

접촉식이 아닌 것은 광고온도계이다. 광고온도계는 물체가 방출하는 빛의 밝기(휘도)를 측정해 온도를 구하는 비접촉식 온도계이다.

더미스터 온도계, 압력식 온도계, 금속저항 온도계는 모두 측정 대상에 감온부를 직접 접촉시켜 온도를 재는 접촉식 온도계이다.

문제 6
차량에 고정된 탱크 중 독성가스는 내용적을 얼마로 제작하여야 하는가?
112000ℓ 이하
218000ℓ 이하
315000ℓ 이하
416000ℓ 이하
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크로 독성가스(액화암모니아 제외)를 운반할 때 그 탱크의 내용적은 12,000ℓ 이하로 제작하여야 한다.

독성가스는 누출 시 인명 피해 위험이 크므로, 가연성가스(액화석유가스 제외)나 산소의 탱크 내용적 상한인 18,000ℓ보다 더 엄격하게 제한한다.

문제 7
저장탱크에 액화석유 가스를 충전하는 때에는 가스의 용량이 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 아니 하여야 하는가?
195
290
385
480
정답 및 해설

저장탱크에 액화석유가스를 충전할 때 가스의 용량은 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 아니하여야 한다.

액체는 온도가 오르면 팽창하므로, 탱크 내부에 팽창 여유 공간(10%)을 남겨 두어야 온도 상승 시에도 안전하게 액체 상태를 유지할 수 있다.

문제 8
충전용기를 차량에 적재하여 운반하는 도중에 주차 하고자 할 때 주의사항으로 옳지 않은 것은?
1충전용기를 싣거나 내릴 때를 제외하고는 제1종 보호시설의 부근 및 제2종 보호시설이 밀집된 지역을 피한다.
2주차 시는 엔진을 정지시킨 후 사이드 브레이크를 걸어 놓는다.
3주차를 하고자 하는 주위의 교통상황, 주위의 지형조건 주위의 화기 등을 고려하여 안전한 장소를 택하여 주차한다.
4주차 시에는 긴급한 사태를 대비하여 바퀴 고정 목을 사용하지 않는다.
정답 및 해설

충전용기를 실은 차량이 주차할 때는 바퀴 고정목(고임목)을 사용해 차량이 움직이지 않도록 해야 하므로, 고정목을 사용하지 않는다는 설명은 옳지 않다.

제1종 보호시설 부근 및 제2종 보호시설 밀집지역을 피하고, 엔진을 정지한 뒤 사이드브레이크를 걸며, 주위의 교통·지형·화기 여건을 고려해 안전한 장소를 택하는 것은 모두 올바른 주차 시 조치이다.

문제 9
다음은 액화석유가스 사용시설의 시설기준 및 기술기준이다. 설명이 잘못된 것은?
1용기에 의하여 가스를 사용하는 경우 용기 집합설비를 설치하되, 그 저장능력이 100㎏을 초과하는 경우에는 용기보관실을 설치하여야 한다.
2저장능력이 500㎏ 이상인 경우에는 저장탱크 또는 소형저장탱크를 설치하여야 한다.
3용기의 수량과 압력조정기의 조정압력 및 최대유량은 설치된 연소기의 가스소비량보다 적어야 한다.
4주거용 시설이 아닌 저장설비, 감압설비 및 배관은 화기취급장소와 8m 이상 우회거리를 유지하여야 한다. (단, 그 설비내의 것은 제외한다.)
정답 및 해설

용기의 수량, 압력조정기의 조정압력 및 최대유량은 설치된 연소기의 가스소비량보다 작아서는 안 되고 그 이상이어야 하므로, 가스소비량보다 적어야 한다는 설명은 옳지 않다.

연소기가 필요로 하는 가스량보다 공급 능력이 부족하면 불완전연소나 화염 불안정이 발생할 수 있기 때문에 공급 측 용량은 소비량 이상으로 확보해야 한다.

용기 집합설비 저장능력 100㎏ 초과 시 용기보관실 설치, 저장능력 500㎏ 이상 시 저장탱크·소형저장탱크 설치, 화기취급장소와 8m 이상 우회거리 유지 등 나머지 기준은 옳은 설명이다.

문제 10
액화 석유 가스 용기 저장실의 통풍구는 어디에 설치하는 것이 옳은 방법인가?
1저장실 하부 바닥면에 가까운 위치
2저장실 상부에서 30㎝ 밑에
3저장실 중간 부분에
4아무데나
정답 및 해설

액화석유가스 용기 저장실의 통풍구는 저장실 하부의 바닥면에 가까운 위치에 설치하여야 한다.

LPG는 공기보다 무거워 누출 시 바닥 쪽에 체류하므로, 하부에 통풍구를 두어야 누출가스를 효과적으로 배출할 수 있다.

문제 11
저장탱크에 물분무 장치를 설치 시 수원의 수량이 몇 분 이상 연속 방사할 수 있어야 하는가?
120분
230분
340분
460분
정답 및 해설

저장탱크에 설치하는 물분무장치는 수원의 수량이 30분 이상 연속으로 방사할 수 있어야 한다.

화재 시 저장탱크를 충분히 냉각해 폭발 등의 위험을 예방하려면 일정 시간 이상 지속적인 살수가 필요하기 때문이다.

문제 12
수소 용기의 파열사고 중 취급 사고의 원인이 아닌 것은?
1용기가 40℃ 이하에서 수소취성을 일으켰다.
2과충전 시켰다.
3용기에 균열이 있었다.
4용기 취급이 난폭했다.
정답 및 해설

수소취성은 고온·고압의 수소가 강 속의 탄소(탄화물)와 반응해 메탄을 만들면서 재질을 취화시키는 현상으로, 40℃ 이하의 낮은 온도에서는 문제가 되지 않는다. 따라서 취급 사고의 원인으로 볼 수 없다.

수소취성은 취급 부주의가 아니라 고온·고압 환경에서의 재료 열화에 해당하는 현상이며, 이를 막으려면 크롬·몰리브덴 등을 첨가한 내수소성 강을 사용한다.

과충전, 용기의 균열, 난폭한 취급은 모두 실제로 수소 용기 파열사고를 일으키는 취급상의 원인이다.

문제 13
가스누출 검지경보장치의 설치에 관한 다음 사항 중 틀린 것은?
1가스의 누출을 검지하여 그 농도를 지시함과 동시에 경보를 울릴 것
2경보를 울린 후에 주위의 농도가 변화되면 경보가 자동적으로 정지할 것
3암모니아의 경우 검지에서 발신까지의 시간은 1분 이내일 것
4지시계의 눈금은 가연성가스용은 0∼폭발 하한계값 일 것
정답 및 해설

가스누출검지경보장치는 한 번 경보를 울리면 주위 농도가 변화하더라도 자동으로 경보가 정지되지 않고 계속 울리도록 해야 한다.

이는 작업자가 경보 발생 사실을 인지하고 직접 조치를 취하기 전까지 위험 신호가 임의로 사라지지 않도록 하기 위한 안전장치 요건이다.

농도를 지시하며 동시에 경보를 울리는 기능, 암모니아의 검지·발신 시간 1분 이내, 가연성가스 지시계 눈금이 0~폭발하한계값인 것은 모두 올바른 설치 기준이다.

문제 14
공기 액화 분리 장치에서 폭발사고가 발생했다. 그 원인에 해당하지 않는 것은?
1장치 내 질소 생성
2공기 중의 O3 혼입
3공기 취입구로부터의 아세틸렌의 침입
4윤활유의 열화에 의한 탄화수소의 생성
정답 및 해설

공기 액화분리장치 내에서 질소가 생성되는 것은 공기의 정상적인 액화·분리 과정 자체이므로 폭발사고의 원인이 될 수 없다.

공기 중에 혼입된 오존이나 취입구로 들어온 아세틸렌, 압축기 윤활유가 열화되며 생성되는 탄화수소는 모두 액체산소 중에 축적되어 폭발성 혼합물을 형성할 수 있는 실제 폭발 원인이다.

문제 15
다음 가스 중 착화온도가 가장 낮은 것은?
1메탄
2에틸렌
3아세틸렌
4일산화탄소
정답 및 해설

주어진 가스 중 착화온도가 가장 낮은 것은 아세틸렌으로, 약 305℃ 부근에서 착화된다.

메탄(약 537℃), 에틸렌(약 450℃), 일산화탄소(약 609℃)에 비해 아세틸렌은 삼중결합에 저장된 불안정한 에너지 때문에 상대적으로 낮은 온도에서도 쉽게 착화된다.

문제 16
아세틸렌이나 과산화수소 등이 일으키는 자연발화 현상은?
1분해열
2산화열
3발화열
4중합열
정답 및 해설

아세틸렌이나 과산화수소처럼 자체적으로 분해 반응을 일으키기 쉬운 물질이 서서히 분해되면서 발생한 열이 축적되어 자연발화에 이르는 현상을 분해열에 의한 자연발화라 한다.

산화열은 기름걸레·석탄 등이 공기 중 산소와 서서히 산화하며 내는 열이고, 중합열은 단량체가 중합할 때 나오는 열이며, 발화열은 발화 자체에 관련된 표현으로 아세틸렌·과산화수소의 자기분해 특성과는 구별된다.

문제 17
방류둑에는 계단, 사다리 또는 토사를 높이 쌓아올림 등에 의한 출입구를 둘레 몇 m 마다 1개 이상을 두어야 하는가?
130
240
350
460
정답 및 해설

방류둑에는 계단, 사다리 또는 흙 쌓기 등에 의한 출입구를 그 둘레 50 m마다 1개 이상 설치하여야 한다.

화재나 누출 사고 시 방류둑 내부로 신속히 진입하거나 대피할 수 있도록 일정 간격마다 출입 경로를 확보하기 위한 기준이다.

문제 18
고압가스용기를 내압시험한 결과 전증가량이 250cc, 영구 증가량이 15cc이다. 항구증가율은 얼마인가?
14%
26%
38%
410%
정답 및 해설

내압시험에서 항구증가율은 영구증가량을 전증가량으로 나눈 값으로 구하며, 계산 결과는 6%이다.

항구증가율(%)=영구증가량전증가량×100=15250×100=6%\text{항구증가율}(\%) = \dfrac{\text{영구증가량}}{\text{전증가량}} \times 100 = \dfrac{15}{250}\times 100 = 6\%

문제 19
탄화수소에서 탄소의 수가 증가할 때 생기는 현상이 아닌 것은?
1증기압이 낮아진다.
2발화점이 낮아진다.
3폭발 하한계가 낮아진다.
4비등점이 낮아진다.
정답 및 해설

탄화수소는 탄소 수가 늘어나면 분자량이 커져 비등점이 높아지고 증기압은 낮아진다. 발화점과 폭발하한계도 낮아진다. 따라서 비등점이 낮아진다는 설명은 틀렸다.

문제 20
재충전금지용기에 충전 가능한 가스의 종류 및 충전조건으로 옳지 않은 것은?
1가연성가스, 독성가스 및 헬륨가스를 제외하고 충전할 것
2최고충전압력(MPa)의 수치와 내용적(ℓ)의 수치와의 곱이 100 이하일 것
3최고충전압력이 35.5MPa 이하이고 내용적이 20리터 이하일 것
4최고충전압력이 3.5MPa 이상인 경우에는 내용적이 5리터 이하일 것
정답 및 해설

재충전금지용기는 최고충전압력의 수치(MPa)와 내용적의 수치(L)를 곱한 값이 100 이하여야 하며, 이와 별도로 최고충전압력이 22.5MPa 이하이고 내용적이 25L 이하여야 한다는 기준이 함께 적용된다.

따라서 최고충전압력 35.5MPa, 내용적 20L라고 제시한 조건은 이 기준과 맞지 않으므로 옳지 않은 설명이다.

가연성가스·독성가스 및 헬륨가스를 제외하고 충전할 것, 최고충전압력과 내용적의 곱이 100 이하일 것, 최고충전압력이 3.5MPa 이상이면 내용적이 5L 이하일 것이라는 나머지 조건은 모두 실제 기준과 일치한다.

문제 21
용기 또는 용기밸브에 안전밸브를 설치하는 이유는?
1규정량 이상의 가스를 충전시켰을 때 여분의 가스를 분출하기 위해
2용기 내 압력이 이상 상승 시 용기파열을 방지하기 위해
3가스출구가 막혔을 때 가스출구로 사용하기 위해
4분석용 가스출구로 사용하기 위해
정답 및 해설

용기·용기밸브에 안전밸브를 설치하는 목적은 용기 내부의 압력이 이상 상승했을 때 가스를 미리 분출시켜 용기가 파열되는 것을 방지하기 위함이다.

안전밸브는 정해진 설정압력에서 자동으로 작동해 초과 압력을 배출하는 장치이지, 여분의 가스를 담아 두거나 막힌 가스출구·분석용 출구를 대신하는 장치가 아니다.

문제 22
LPG 사용시설의 고압배관에 안전장치를 설치 해야 되는 저장능력은?
1저장능력 100㎏ 이상
2저장능력 150㎏ 이상
3저장능력 200㎏ 이상
4저장능력 250㎏ 이상
정답 및 해설

LPG 사용시설에서 용기(소형저장탱크)로부터 압력조정기 입구까지의 고압배관에는 저장능력이 250kg 이상인 경우, 배관 내 압력이 허용압력을 초과할 때 이를 되돌릴 수 있는 안전장치를 설치하도록 하고 있다.

즉 안전장치 설치 의무가 생기는 기준 저장능력은 250kg이며, 그보다 작은 소규모 시설에는 이 의무가 적용되지 않는다.

문제 23
가연성가스의 제조설비 또는 저장설비 중 전기설비 방폭구조를 하지 않아도 되는 가스는?
1암모니아, 시안화수소
2암모니아, 염화메탄
3브롬화메탄, 일산화탄소
4암모니아, 브롬화메탄
정답 및 해설

가연성가스 중에서도 암모니아와 브롬화메탄은 발화에너지가 크고 연소범위가 좁아 폭발 위험성이 낮다고 보아, 제조·저장설비의 전기설비에 방폭구조를 적용하지 않아도 되는 예외 가스로 규정되어 있다.

반면 시안화수소, 염화메탄, 일산화탄소는 방폭구조 예외에 해당하지 않으므로 방폭전기기기 설치 대상에 포함된다.

문제 24
실내에 설치된 도시가스(천연가스) 정압기의 가스 누출검지 통보설비에서 검지부의 설치 갯수는?
1연소기 반경 8m마다 1개
2연소기 반경 4m마다 1개
3바닥둘레 10m마다 1개
4바닥둘레 20m마다 1개
정답 및 해설

실내에 설치된 도시가스 정압기의 가스누출검지 통보설비는 검지부를 정압기실 바닥면 둘레 20m마다 1개 이상 설치하도록 규정되어 있다.

이는 검지부가 누출가스를 조기에 감지해 통보설비로 전달할 수 있도록 정한 설치 간격 기준으로, 연소기 주위 거리를 기준으로 삼는 8m·4m 간격 기준과는 다른 수치다.

문제 25
도시가스 배관의 보호판은 배관의 정상부에서 몇 ㎝ 이상 높이에 설치하는가?
120㎝
230㎝
340㎝
460㎝
정답 및 해설

도시가스 배관의 보호판 설치 높이는 배관의 정상부에서 30㎝ 이상의 높이에 설치하도록 규정되어 있다. 보호판은 도시가스 배관이 외부 충격이나 손상으로부터 보호될 수 있도록 배관 위에 설치되는 구조물이며, 최소 30㎝의 높이 기준을 유지해야 배관 보호 및 안전성 확보가 가능하다.

문제 26
LP GAS 사용 시 주의하지 않아도 되는 것은?
1완전 연소 되도록 공기 조절기를 조절한다.
2화력 조절은 가스렌지 콕크로 한다.
3사용 시 조정기 압력은 적당히 조절한다.
4중간 밸브 개폐는 서서히 한다.
정답 및 해설

LP가스 사용 시 조정기의 압력을 사용자가 임의로 '적당히' 조절하는 것은 애초에 해서는 안 되는 행위이며, 사용자가 주의해서 지켜야 할 사용 요령에 해당하지 않는다.

조정기는 설치 시 정해진 압력으로 가스를 일정하게 낮춰 공급하는 장치이므로, 사용자가 그 압력을 바꾸는 조작 자체가 없다.

  • 공기조절기로 완전연소를 맞추는 것은 실제로 필요한 사용 주의사항이다.
  • 화력 조절을 가스렌지 콕크로 하는 것은 정상적인 사용 방법이자 주의사항이다.
  • 중간밸브를 서서히 여닫는 것은 급격한 압력 변화를 막기 위한 주의사항이다.
문제 27
액화석유가스 충전소에서 저장탱크를 지하에 설치하는 경우에는 콘크리트로 저장탱크실을 만들고 그 실내에 설치하여야 한다. 이 때 저장탱크 실내의 공간에는 무엇으로 채워야 하는가?
1물
2건조 모래
3자갈
4콜타르
정답 및 해설

LPG 저장탱크를 지하에 설치할 때는 콘크리트로 저장탱크실을 만들고 그 안에 탱크를 넣은 뒤, 탱크실 내부의 빈 공간에는 건조한 모래를 채워야 한다.

건조 모래는 탱크와 탱크실 벽 사이에서 완충재 역할을 하는 동시에 물이 고이거나 탱크가 부식되는 것을 막아 주므로, 물·자갈·콜타르로 채우는 것은 적절하지 않다.

문제 28
다음 중 가연성 및 독성가스가 아닌 것은?
1아크릴로니트릴
2아황산가스
3시안화수소
4일산화탄소
정답 및 해설

아황산가스(SO₂)는 불연성이면서 독성가스이므로 "가연성 및 독성가스"에 해당하지 않는다. 아크릴로니트릴은 가연성이면서 독성, 시안화수소는 가연성이면서 극독성, 일산화탄소는 가연성이면서 독성을 모두 갖춘다. 아황산가스는 산화제로 작용하여 오히려 다른 물질의 연소를 억제하는 성질을 가지므로 가연성이 없다.

문제 29
다음은 긴급차단 장치에 관한 설명이다. 이 중 옳지 않은 것은?
1긴급차단 장치는 저장탱크 주밸브의 외측으로서 가능한한 저장탱크의 가까운 위치에 설치해야 한다.
2긴급차단 장치는 저장탱크 주밸브와 겸용할 수 있다.
3긴급차단 장치의 동력원은 그 구조에 따라 액압, 기압, 전기 또는 스프링 등으로 할 수 있다.
4긴급차단 장치는 당해 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있어야 한다.
정답 및 해설

긴급차단장치는 저장탱크의 주밸브와 겸용할 수 없고 별도로 설치해야 하므로, 겸용이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

긴급차단장치를 저장탱크 주밸브의 외측 가까운 위치에 설치하는 것, 액압·기압·전기·스프링 등을 동력원으로 쓸 수 있는 것, 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 안전한 곳에서 조작할 수 있어야 한다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 30
가스누출 검지경보장치 설치 시 검지경보장치의 경보농도값으로 적합한 것은?
1수소 4% 이하
2일산화탄소 50ppm 이하
3메탄 2.5% 이하
4시안화수소 20ppm 이하
정답 및 해설

가연성가스 검지경보장치는 폭발하한계의 4분의 1 이하에서, 독성가스 검지경보장치는 해당 가스의 허용농도 이하에서 경보가 울리도록 설정한다.

이 기준에 따르면 일산화탄소는 허용농도인 50ppm 이하에서 경보가 울리도록 설정하는 것이 적합하다.

  • 수소는 폭발하한계 약 4%의 4분의 1인 약 1% 이하가 기준이므로 4%는 지나치게 높다.
  • 메탄은 폭발하한계 약 5%의 4분의 1인 약 1.25% 이하가 기준이므로 2.5%는 기준보다 높다.
  • 시안화수소는 허용농도가 10ppm 수준이므로 20ppm은 기준보다 높다.
문제 31
산소를 제조하기 위한 공기액화 분리장치에서 수유분리기(水油分離器)의 역할 설명으로 옳지 않은 것은?
1압축기 파손 우려가 있으므로 물이나 오일을 제거한다.
2오일이 장치 내에 들어가면 폭발위험이 있으므로 오일을 제거한다.
3수분이 장치 중에 들어가면 동결하여 Valve 및 배관을 폐쇄하므로 수분을 제거한다.
4수유분리기에서는 압축된 공기 중의 수분이나 오일을 가스 유속을 빠르게 하여 분리시킨다.
정답 및 해설

수유분리기는 압축된 공기 중에 섞인 수분과 오일을 분리하는 장치로, 분리 효율을 높이려면 가스(공기)의 유속을 느리게 해 수분·오일이 가라앉거나 응축되도록 해야 한다.

따라서 유속을 빠르게 하여 분리시킨다는 설명은 원리와 반대이므로 옳지 않다.

압축기 파손 방지, 오일 유입에 의한 폭발 위험 방지, 배관·밸브 동결 방지를 위해 수분·오일을 제거한다는 나머지 설명은 모두 타당하다.

문제 32
다음 중 나사이음용 공구와 가장 거리가 먼 것은?
1파이프바이스
2파이프커터
3익스팬더
4파이프렌치
정답 및 해설

익스팬더는 관 끝을 넓혀 확관하거나 이음매를 성형할 때 쓰는 공구로, 나사를 깎거나 조이는 나사이음 작업과는 거리가 멀다.

파이프바이스는 관을 고정하고, 파이프커터는 관을 절단하며, 파이프렌치는 나사이음 부위를 조이고 푸는 데 쓰이므로 모두 나사이음 작업에 쓰이는 공구다.

문제 33
액주식 압력계에 사용되는 액체의 구비조건으로 적당하지 못한 것은?
1화학적으로 안정되어야 한다.
2모세관 현상이 적어야 한다.
3점도와 팽창계수가 작아야 한다.
4온도변화에 의한 밀도가 커야 한다.
정답 및 해설

액주식 압력계에 쓰이는 액체는 온도가 변해도 밀도(비중) 변화가 작아야 정확한 압력을 지시할 수 있으므로, 온도변화에 의한 밀도가 커야 한다는 조건은 적절하지 않다.

화학적으로 안정하고 모세관 현상이 적으며 점도와 팽창계수가 작아야 한다는 나머지 조건은 모두 액주식 압력계용 액체가 갖추어야 할 특성이다.

문제 34
다음 액면계 중에서 직접적으로 자동제어에 이용하기가 어려운 것은?
1유리관식 액면계
2부력검출식 액면계
3부자식 액면계
4압력검출식 액면계
정답 및 해설

유리관식 액면계는 눈으로 액위를 직접 읽는 방식이어서 신호를 전기적·기계적으로 변환하기 어려워 자동제어 계통에 직접 연결하기가 곤란하다.

부력검출식, 부자식, 압력검출식 액면계는 액위 변화를 힘이나 압력 신호로 바꿀 수 있어 자동제어에 이용하기 쉽다.

문제 35
캐비테이션(Cavitation)의 방지책으로 틀린 것은?
1펌프의 설치높이를 낮춘다.
2양흡입 펌프를 사용한다.
3펌프의 회전수를 높게 한다.
4수직축 펌프를 사용하고 회전차를 수중에 잠기게 한다.
정답 및 해설

캐비테이션을 방지하려면 펌프의 회전수를 낮추어 흡입측 압력 저하를 줄여야 하므로, 회전수를 높게 한다는 설명은 방지책과 반대다.

펌프 설치높이를 낮추거나 양흡입 펌프를 사용하는 것, 수직축 펌프의 회전차를 수중에 잠기게 하는 것은 모두 흡입 조건을 개선해 캐비테이션을 줄이는 방법이다.

문제 36
다음 중 공업적으로 레페반응장치 등에 채택되고 있는 형식의 오토클레이브는?
1가스교반형
2진탕형
3교반형
4회전형
정답 및 해설

레페(Reppe)반응과 같이 반응 중 가스를 계속 주입·순환시켜야 하는 공정에는 가스교반형 오토클레이브가 채택된다.

진탕형·교반형·회전형은 각각 용기를 흔들거나 교반날개를 돌리거나 용기 자체를 회전시켜 내용물을 섞는 방식이라, 가스를 불어넣어 교반하는 방식과는 구분된다.

문제 37
액화가스 저장탱크의 부압방지대책에 관한 다음 기술 중 틀린 것은?
1다른 저장탱크 또는 설비에서 가스 도입관을 설치한다.
2액의 이송장치에 압력과 연동하는 긴급차단설비를 설치한다.
3불활성가스 도입관을 설치한다.
4진공안전밸브를 설치한다.
정답 및 해설

불활성가스 도입관은 탱크 내 가스를 배출할 때 화재·폭발 위험을 방지하기 위한 것으로, 부압 방지와는 무관한 안전대책이므로 부압방지대책에 해당하지 않는다. 액화가스 저장탱크의 부압(음압) 방지대책은 탱크 내부의 압력이 과도하게 낮아지는 것을 방지하기 위한 조치다.

  • 다른 저장탱크나 설비에서 가스를 도입하는 것은 압력을 유지하는 방법으로 올바른 대책이다.
  • 액 이송장치의 긴급차단설비는 액 이송 시 압력 저하를 감지하면 자동으로 차단하는 설비로 적절한 방법이다.
  • 진공안전밸브는 부압 발생 시 외부 공기를 흡입하여 진공 상태를 방지하는 표준 장치다.
문제 38
펌프의 종류 중 용적형 펌프가 아닌 것은?
1피스톤 펌프
2터어보 펌프
3베인 펌프
4기어 펌프
정답 및 해설

터어보 펌프는 회전차의 원심력으로 유체를 이송하는 비용적형(원심형) 펌프이므로 용적형 펌프로 분류되지 않는다.

피스톤 펌프, 베인 펌프, 기어 펌프는 모두 실린더나 케이싱 내 일정 용적의 공간에 유체를 가두었다가 밀어내는 방식으로 작동하는 용적형 펌프다.

문제 39
100A 강관을 B(inch)호칭으로 표시한 것은?
12B
23B
34B
46B
정답 및 해설

강관의 호칭은 A(mm) 표기와 B(inch) 표기가 대응하며, 100A는 인치 환산 시 4B에 해당한다.

25A=1B, 50A=2B, 80A=3B, 100A=4B로 이어지는 대응관계에 따라 100A는 4인치(4B) 강관이다.

문제 40
LP가스의 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?
1발화온도가 타연료에 비하여 낮다.
2연소속도가 타연료에 비하여 빠르다.
3도시가스에 비하여 발열량이 크다.
4도시가스에 비하여 연소범위가 넓다.
정답 및 해설

LP가스(프로판·부탄)는 도시가스에 비해 단위 체적당 발열량이 크다는 특성을 가지므로 이 설명이 옳다.

  • 발화온도는 LP가스가 휘발유·등유 등 다른 연료보다 오히려 높은 편이므로, 타연료에 비해 낮다는 설명은 옳지 않다.
  • 연소속도는 LP가스가 다른 연료에 비해 빠르지 않고 느린 편이다.
  • 연소범위(폭발범위)는 프로판이 약 2.1~9.5%로, 메탄 위주인 도시가스의 약 5~15%보다 좁다.
문제 41
아세틸렌 검지를 위한 시험지와 반응 색은?
1KI전분지 – 청색
2염화 제1동 착염지 - 적색
3염화 파라듐지 – 적색
4초산납 시험지 - 흑색
정답 및 해설

아세틸렌 가스는 염화 제1동(구리) 착염지에 접촉하면 금속 아세틸라이드를 생성하며 적색(적갈색)으로 변색되는 반응을 이용해 검지한다.

KI전분지는 염소 등 산화성가스에 청색, 초산납 시험지는 황화수소에 흑색, 염화파라듐지는 일산화탄소에 흑색으로 반응하는 등 가스별로 시험지와 변색색이 다르다.

문제 42
압축기 윤활유의 구비조건에 해당되지 않는 것은?
1인화점이 높고 응고점이 낮을 것
2항유화성이 클 것
3정제도가 높아 잔류 탄소량이 클 것
4사용가스와 반응하지 않을 것
정답 및 해설

압축기 윤활유는 정제도가 높아 잔류탄소분이 적어야 카본 생성과 밸브 고착을 막을 수 있으므로, 잔류 탄소량이 크다는 조건은 구비조건과 반대다.

인화점이 높고 응고점이 낮을 것, 항유화성이 클 것, 사용가스와 반응하지 않을 것은 모두 압축기 윤활유가 갖추어야 할 성질이다.

문제 43
다음 중 가스종류에 따른 용기재질이 부적합한 것은?
1LPG : 탄소강
2암모니아 : 동
3수소 : 크롬강
4염소 : 탄소강
정답 및 해설

암모니아는 구리(동) 및 동합금과 반응해 부식·균열을 일으키므로, 암모니아 충전용기에 동 재질을 사용하는 것은 적합하지 않다.

LPG는 탄소강, 수소는 크롬강, 염소는 탄소강 용기를 사용하는 조합은 각 가스의 특성에 맞는 적합한 재질이다.

문제 44
액화가스의 비중이 0.8이고 배관직경이 50㎜일 때 1시간당 유량이 15톤이면 배관내의 평균 유속은 얼마인가?
11.8m/s
22.66m/s
37.56m/s
48.52m/s
정답 및 해설

배관 내 평균 유속은 질량유량을 밀도와 배관 단면적의 곱으로 나누어 구하며, 계산하면 약 2.66m/s가 된다.

밀도 ρ=0.8×1000=800 kg/m3\rho=0.8\times1000=800\ \mathrm{kg/m^3}, 질량유량 m˙=15000 kg/h=150003600≈4.17 kg/s\dot m=15000\ \mathrm{kg/h}=\dfrac{15000}{3600}\approx4.17\ \mathrm{kg/s}이다.

단면적 A=π4×0.052≈0.00196 m2A=\dfrac{\pi}{4}\times0.05^2\approx0.00196\ \mathrm{m^2}이므로, 유속 v=m˙ρA=4.17800×0.00196≈2.66 m/sv=\dfrac{\dot m}{\rho A}=\dfrac{4.17}{800\times0.00196}\approx2.66\ \mathrm{m/s}가 된다.

문제 45
펌프의 축봉장치에서 스타팅 박스 내가 고진공이고, 점성계수가 100Cp(센티포와즈)를 초과하는 액 등에 사용하는 시일방식은?
1더블 시일형
2언밸런스 시일형
3아웃사이드 시일형
4밸런스 시일형
정답 및 해설

스타핑박스 내부가 고진공 상태이거나 점성계수가 100cP를 넘는 고점도 액체를 다룰 때는 씰면이 케이싱 바깥쪽에 위치하는 아웃사이드 시일형 축봉장치를 사용한다.

씰이 유체 쪽이 아닌 바깥쪽에 놓이므로 고점도 유체나 진공 조건에서도 씰면 오염이나 밀봉 불량 없이 안정적으로 작동할 수 있기 때문이다.

문제 46
아세틸렌 제조에 이용되는 카바이드(CaC2)의 1급에 해당되는 가스 발생량은 몇 ℓ/kg 이상인가?
1366
2280
3255
4225
정답 및 해설

카바이드(CaC₂)는 물과 반응해 아세틸렌을 발생시키며, 1kg당 발생하는 아세틸렌 양으로 등급을 구분한다. 이 중 1급 카바이드는 1kg당 280ℓ 이상의 가스를 발생시켜야 한다.

순수한 카바이드라면 이론상 1kg에서 약 350ℓ의 아세틸렌이 나오지만, 실제 제품에는 생석회 등 불순물이 섞여 있어 발생량이 이보다 적어지며 그 발생량이 곧 품질 등급을 가르는 기준이 된다.

문제 47
다음 중 수성가스의 조성에 해당하는 것은?
1CO+H2
2CO2+H2
3CO+N2
4CO2+N2
정답 및 해설

수성가스는 적열된 코크스에 수증기를 반응시켜 얻는 가스로, 주성분은 일산화탄소(CO)와 수소(H₂)다.

문제 48
아세틸렌가스의 폭발과 관계없는 것은?
1중합폭발
2산화폭발
3분해폭발
4화합폭발
정답 및 해설

아세틸렌은 압축 시 스스로 분해되는 분해폭발, 산소와 반응하는 산화폭발, 구리 등과 반응해 아세틸라이드를 만든 뒤 충격으로 터지는 화합폭발의 위험이 있지만, 중합폭발과는 관계가 없다.

중합폭발은 시안화수소나 산화에틸렌처럼 스스로 중합반응을 일으키는 물질에서 나타나는 현상이다.

문제 49
엔트로피의 설명 중 틀린 것은?
1단위는 kcal/kg·K
20℃ 포화액의 엔트로피를 1로 규정하였다.
3단위중량당의 물체가 얻는 열량을 말한다.
4열출입이 없는 단열변화의 경우엔 엔트로피의 증감은 없다.
정답 및 해설

엔트로피는 출입한 열량을 절대온도로 나눈 값(단위 kcal/kg·K)이지, 단위중량당 물체가 얻는 열량 그 자체를 뜻하지 않으므로 이 설명은 틀렸다. 단위중량당 얻은 열량은 엔탈피 변화에 해당한다.

단위가 kcal/kg·K라는 것, 냉매표에서 관례적으로 기준상태인 0℃ 포화액의 엔트로피를 1로 규정한다는 것, 열출입이 없는 단열변화에서는 엔트로피의 증감이 없다는 것은 모두 옳은 설명이다.

문제 50
압력이 높은 순서대로 나열된 것은?
1100atm → 2㎏/mm2 → 15m 수은주
22㎏/mm2 → 15m 수은주 → 100atm
315m 수은주 → 100atm → 2㎏/mm2
42㎏/mm2 → 100atm → 15m 수은주
정답 및 해설

세 압력을 모두 atm으로 환산하면 2kg/mm² → 100atm → 15m 수은주 순으로 압력이 낮아진다.

2 kg/mm2=200 kg/cm2≈193.5 atm2\ \mathrm{kg/mm^2}=200\ \mathrm{kg/cm^2}\approx193.5\ \mathrm{atm}으로 가장 높고, 15 m Hg=15000 mmHg760≈19.7 atm15\ \mathrm{m\ Hg}=\dfrac{15000\ \mathrm{mmHg}}{760}\approx19.7\ \mathrm{atm}으로 가장 낮다.

따라서 2kg/mm² > 100atm > 15m 수은주 순서가 된다.

문제 51
수분을 함유한 다음 가스 중 탄소강을 부식시키지 않는 가스는?
1CO
2CO2
3Cl2
4SO2
정답 및 해설

탄소강의 부식은 산성 산화물 또는 산화성 가스가 수분과 함께 작용할 때 발생한다. CO(일산화탄소)는 중성 가스로서 물과 반응하여 산을 형성하지 않으며 산화성도 없어 탄소강을 부식시키지 않는다. 반면 CO2는 물과 반응하여 탄산(H2CO3)을 형성해 산성 환경을 만들고, Cl2와 SO2는 산화성이 강하거나 물과 반응하여 산(차아염소산, 아황산)을 생성하므로 탄소강을 부식시킨다.

문제 52
물을 전기분해하여 수소를 얻고자 할 때 전해액으로 무엇을 사용하는가?
1묽은 염산
210 ∼ 25%의 수산화나트륨 용액
310 ∼ 25%의 탄산칼슘 용액
410 ∼ 25%의 황산 용액
정답 및 해설

물을 전기분해해 수소를 얻을 때는 순수한 물의 전기전도도가 낮아 전해질을 추가하며, 일반적으로 10~25% 농도의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 전해액으로 사용한다.

문제 53
다음 중 석유 정제 과정에서 발생될 수 없는 가스는?
1암모니아
2프로판
3메탄
4부탄
정답 및 해설

석유(원유) 정제 과정에서는 탄화수소 성분이 분해·개질되며 프로판, 부탄, 메탄 등 탄화수소 가스가 발생하지만, 질소와 수소로 이루어진 암모니아는 석유 정제 공정에서 만들어지는 가스로 보지 않는다.

문제 54
표준상태에서 1000ℓ의 체적을 갖는 가스상태의 부탄은 몇 ㎏인가?
12.59
23.12
34.98
45.1
정답 및 해설

표준상태에서 기체의 몰수는 이상기체 상태방정식으로 구할 수 있다. 부탄(C₄H₁₀)의 분자량은 58 g/mol이고, 표준상태(0°C, 1 atm)에서 기체 1 mol의 부피는 22.4 L이다. 주어진 체적 1000 L에 해당하는 몰수는 1000 ÷ 22.4 = 44.64 mol이고, 이를 질량으로 환산하면 44.64 mol × 58 g/mol = 2589 g ≈ 2.59 kg이다.

문제 55
다음 중 물의 증발잠열은 얼마인가?
1539㎉/㎏
279.68㎉/㎏
3539㎏/㎉
479.68㎏/㎉
정답 및 해설

표준(1기압, 100℃) 상태에서 물의 증발잠열은 약 539kcal/kg이다. 단위가 kcal/kg이어야 하므로 kg/kcal로 뒤집힌 표기는 성립하지 않으며, 79.68kcal/kg은 물의 융해잠열에 해당하는 값이다.

문제 56
다음 독성가스 중에서 가성소다(NaOH)를 제독제로 사용할 수 없는 것은?
1시안화수소
2황화수소
3산화에틸렌
4염소
정답 및 해설

산화에틸렌은 가성소다(NaOH)와 반응시키는 방식이 아니라 다량의 물로 희석·흡수시켜 제독하는 가스다.

시안화수소, 황화수소, 염소는 모두 가성소다 수용액으로 중화·흡수시켜 제독하는 대표적인 독성가스다.

문제 57
모든 조건이 동일할 때 다음 중 어느 기체의 확산속도가 가장 느리게 진행되는가?
1O2
2CO2
3C3H8
4C4H10
정답 및 해설

기체의 확산속도는 분자량에 반비례하므로(Graham의 법칙), 분자량이 클수록 확산속도가 느리다. 각 기체의 분자량을 계산하면: O2 = 32, CO2 = 44, C3H8 = 36 + 8 = 44, C4H10 = 48 + 10 = 58이다. C4H10(부탄)의 분자량이 가장 크므로 확산속도가 가장 느리다.

문제 58
도시가스 배관이 10m 수직 상승했을 경우 배관내의 압력상승은 얼마나 되겠는가? (단, 가스비중은 0.65이다.)
14.52㎜Aq
26.52㎜Aq
38.75㎜Aq
410.75㎜Aq
정답 및 해설

공기보다 가벼운 가스가 든 배관이 수직으로 상승하면 가스와 공기의 밀도차만큼 배관 내 압력이 올라가며, 계산하면 약 4.52mmAq가 된다.

h=1.293×(1−S)×Hh=1.293\times(1-S)\times H에 가스비중 S=0.65S=0.65, 상승 높이 H=10 mH=10\ \mathrm{m}를 대입하면 h=1.293×(1−0.65)×10≈4.52 mmAqh=1.293\times(1-0.65)\times10\approx4.52\ \mathrm{mmAq}가 된다.

문제 59
다음은 현열에 대한 설명이다. 맞는 것은?
1물질이 상태변화 없이 온도가 변할 때 필요한 열이다.
2물질이 온도변화 없이 상태가 변할 때 필요한 열이다.
3물질이 상태, 온도 모두 변할 때 필요한 열이다.
4물질이 온도변화 없이 압력이 변할 때 필요한 열이다.
정답 및 해설

현열은 물질의 상태(고체·액체·기체) 변화 없이 온도만 변할 때 출입하는 열량을 말한다.

반대로 온도 변화 없이 상태만 바뀔 때 필요한 열은 잠열이라고 부르므로, 두 개념은 구분해야 한다.

문제 60
다음 중 일반 기체 상수의 단위는?
1kg·m/kg·K
2kg·m/kcal·K
3kg·m/m3·K
4kcal/kg·℃
정답 및 해설

공학 단위계에서 기체상수 R의 단위는 kg·m/(kg·K)로 나타낸다.

공학단위 상태방정식 PV=GRTPV=GRT에서 R=PVGTR=\dfrac{PV}{GT}이고, 압력에 부피를 곱한 PVPV는 일의 단위인 kg·m이므로 이를 중량 G(kg)와 절대온도 T(K)로 나누면 kg·m/(kg·K)가 되기 때문이다.