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[가스산업기사 필기] 25년 1회차
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문제 1
아세틸렌(C2H2)가스의 위험도는 얼마인가? (단, 아세틸렌의 폭발한계는 2.51 ~ 81.2%이다.)
129.15
230.25
331.35
432.45
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L}로 계산한다. 아세틸렌은 H=81.22.512.51=78.692.5131.35H=\dfrac{81.2-2.51}{2.51}=\dfrac{78.69}{2.51}\approx31.35이다.

문제 2
일반적인 연소에 대한 설명으로 옳은 것은?
1온도의 상승에 따라 폭발범위는 넓어진다.
2압력 상승에 따라 폭발범위는 좁아진다.
3가연성가스에서 공기 또는 산소의 농도 증가에 따라 폭발범위는 좁아진다.
4공기 중에서 보다 산소 중에서 폭발범위는 좁아진다.
정답 및 해설

온도가 상승하면 반응속도가 빨라지고 분자 운동이 활발해져 폭발상·하한이 모두 확대되므로 폭발범위는 넓어진다. 압력 상승이나 산소·공기 중 산소농도 증가 시에도 일반적으로 폭발범위(특히 상한)는 넓어지는 것이 옳으므로 나머지 서술은 틀렸다.

문제 3
메탄을 이론공기로 연소시켰을 때 생성물 중 질소의 분압은 약 몇 kPa 인가? (단, 메탄과 공기는 100 kPa, 25℃에서 공급되고 생성물의 압력은 100 kPa 이다.)
136
271
381
492
정답 및 해설

메탄 연소반응은 CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O}이며, 이론공기몰수는 20.219.524\dfrac{2}{0.21}\approx9.524mol이므로 질소는 9.524×0.797.5249.524\times0.79\approx7.524mol이다. 생성물 총 몰수는 1+2+7.524=10.5241+2+7.524=10.524mol이므로 질소 분압은 100×7.52410.52471 kPa100\times\dfrac{7.524}{10.524}\approx71\ \mathrm{kPa}이다.

문제 4
불활성가스에 의한 가스치환의 가장 주된 목적은?
1가연성가스 및 지연성가스에 대한 화재폭발 사고 방지
2지연성가스에 대하여 산소결핍 사고의 방지
3독성가스에 대한 농도 희석
4가스에 대한 산소 과잉 방지
정답 및 해설

불활성가스로 설비 내부를 치환하는 가장 주된 목적은, 가연성가스와 조연성(지연성)가스가 공존하는 폭발성 분위기를 없애 화재·폭발 사고를 방지하는 데 있다.

문제 5
배관 내 혼합가스의 한 점에서 착화되었을 때 연소파가 일정거리를 진행한 후 급격히 화염전파속도가 증가되어 1000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?
1폭발(Explosion)
2폭굉(Detonation)
3충격(Shock)
4연소(Combustion)
정답 및 해설

연소파가 일정 거리를 진행한 후 화염전파속도가 급격히 증가하여 1000~3500m/s에 이르는 현상을 폭굉(detonation)이라 하며, 이때 충격파를 동반한다.

문제 6
다음 연소반응식 중 불완전연소에 해당하는 것은?
1S+O2 → SO2
22H2+O2 → 2H2O
3CH4+5/2O2 → CO+2H2O+O2
4C+O2 → CO2
정답 및 해설

CH4+52O2CO+2H2O+O2\mathrm{CH_4+\dfrac{5}{2}O_2 \rightarrow CO+2H_2O+O_2}는 메탄이 산소가 충분함에도 완전연소(CO2) 대신 일산화탄소(CO)를 생성하는 불완전연소 반응식이다. 나머지 반응식은 모두 완전연소 반응이다.

문제 7
화염의 온도를 높이려 할 때 해당되지 않는 조작은?
1공기를 예열하여 사용한다.
2연료를 완전연소 시키도록 한다.
3발열량이 높은 연료를 사용한다.
4과잉공기를 사용한다.
정답 및 해설

화염온도를 높이려면 공기를 예열하거나, 연료를 완전연소시키거나, 발열량이 높은 연료를 사용해야 한다. 반대로 과잉공기를 사용하면 불필요한 질소·과잉산소가 열을 흡수해 화염온도를 오히려 낮추므로 화염온도를 높이는 조작이 아니다.

문제 8
다음은 폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 관한 내용이다. 옳지 않은 사항은?
1파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작도록 한다.
2파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
3파이프 라인을 장애물이 있는 곳은 가급적이면 축소한다.
4공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
정답 및 해설

폭굉 방지·방호를 위해서는 파이프의 지름 대 길이 비를 작게 하고, 오리피스 등 장애물을 없애며, 급격한 단면 축소 없이 완만한 회전을 이루도록 해야 한다. 장애물이 있는 곳에서 배관을 오히려 축소하면 유속·난류가 급증해 폭굉 전이가 촉진되므로 이 서술은 옳지 않다.

문제 9
다음 중 위험한 증기가 있는 곳의 장치에 정전기를 해소 시키기 위한 방법이 아닌 것은?
1접속 및 접지
2이온화
3증습
4가압
정답 및 해설

위험한 증기가 있는 곳에서 정전기를 해소하는 방법으로는 접지·접속, 공기의 이온화, 상대습도를 높이는 증습 등이 있다. 가압(압력을 높이는 것)은 정전기 발생·축적과 직접 관련이 없어 해소법에 해당하지 않는다.

문제 10
CO2(g) 및 H2O(L)의 생성열은 각각 94.1kcal/mol 및 68.3kcal/mol이고, CH4(g) 1mol의 연소열은 212.8kcal/mol이다. CH4 1mol의 생성열은 몇 kcal/mol인가?
1-17.9
217.9
3-43.7
443.7
정답 및 해설

메탄의 연소반응 CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O}에서 연소열(212.8kcal/mol)은 생성물의 생성열 합에서 반응물(메탄)의 생성열을 뺀 값과 같다. 94.1+2×68.3ΔHf(CH4)=212.894.1+2\times68.3-\Delta H_f(CH_4)=212.8에서 ΔHf(CH4)=230.7212.8=17.9 kcal/mol\Delta H_f(CH_4)=230.7-212.8=17.9\ \mathrm{kcal/mol}이다.

문제 11
위험성물질의 정도를 나타내는 용어들에 관한 설명이 잘못된 것은?
1화염일주한계가 작을수록 위험성이 크다.
2최소 점화에너지가 작을수록 위험성이 크다.
3위험도는 폭발범위를 폭발하한계로 나눈 값이다.
4위험도가 특히 큰 물질로는 암모니아와 브롬화메틸이 있다.
정답 및 해설

화염일주한계·최소점화에너지가 작을수록 위험성이 크고, 위험도는 폭발범위(상한-하한)를 폭발하한계로 나눈 값으로 정의되는 것은 옳다. 다만 위험도가 특히 큰 물질은 아세틸렌·수소·이황화탄소 등이며, 암모니아·브롬화메틸은 폭발범위가 좁아 위험도가 낮은 편에 속하므로 이 서술은 틀렸다.

문제 12
다음 반응 중 화학폭발의 원인과 관련이 가장 먼 것은?
1압력폭발
2중합폭발
3분해폭발
4산화폭발
정답 및 해설

화학폭발은 중합·분해·산화 등 화학반응을 동반하는 폭발을 말한다. 압력폭발은 화학반응 없이 압력 상승만으로 용기가 파열되는 물리적 폭발에 해당하여 화학폭발의 원인과 가장 거리가 멀다.

문제 13
천연가스의 일반적인 연소 특성에 대한 설명 중 가장 옳은 내용은?
1지연성이다.
2화염전파속도가 늦다.
3폭발범위가 넓다.
4연소시 많은 공기가 필요하다.
정답 및 해설

천연가스(주성분 메탄)는 다른 탄화수소에 비해 화염전파속도가 상대적으로 느린 것이 특징이며, 스스로 타는 가연성가스로서 폭발범위는 좁은 편(약 5~15%)이다.

문제 14
메탄(CH4)의 공기 중에서의 비중은 약 얼마인가?
10.55
20.65
30.75
40.85
정답 및 해설

메탄(CH4, 분자량 16)의 공기(평균분자량 약 29)에 대한 비중은 16290.55\dfrac{16}{29}\approx0.55이다.

문제 15
프로판가스의 연소과정에서 발생한 열량이 15500kcal/kg 이고, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 4500kcal/kg이다. 이 때 프로판 가스의 연소효율은 얼마인가?(단,프로판가스의 진발열량은 12100kcal/kg임)
10.54
20.63
30.72
40.91
정답 및 해설

실제 방출된 유효열량은 총 발생열량에서 수증기 응축잠열을 뺀 155004500=11000 kcal/kg15500-4500=11000\ \mathrm{kcal/kg}이다. 연소효율은 이 값을 이론적인 진발열량(저위발열량)으로 나눈 11000121000.91\dfrac{11000}{12100}\approx0.91이다.

문제 16
연소와 폭발에 대한 설명 중 틀린 것은?
1연소란 열의 발생을 수반하는 산화반응이다.
2분해 또는 연소 등의 반응에 의한 폭발은 화학적 폭발이다.
3발열속도가 방열속도보다 클 경우 발화점 이하로 떨어져 연소과정에서 폭발로 이어진다.
4폭발이란 급격한 압력의 발생 또는 폭발음을 내며 파열되거나 팽창하는 현상이다.
정답 및 해설

발열속도가 방열속도보다 큰 경우 열이 계 내에 축적되어 온도가 계속 상승하며 폭주(폭발)로 이어지는 것이지, '발화점 이하로 떨어져' 폭발로 이어진다는 서술은 온도 변화 방향이 반대로 되어 있어 틀렸다.

문제 17
다음 중 이론연소온도(화염온도)t℃를 구하는 식은 ? (단, Hh,HL : 고,저 발열량, G : 연소가스, Cp : 비열)
1t=HLGCp(C)t = \dfrac{H_L}{GCp}\,(^\circ\mathrm{C})
2t=HhGCp(C)t = \dfrac{H_h}{GCp}\,(^\circ\mathrm{C})
3t=GCpHL(C)t = \dfrac{GCp}{H_L}\,(^\circ\mathrm{C})
4t=GCpHh(C)t = \dfrac{GCp}{H_h}\,(^\circ\mathrm{C})
정답 및 해설

이론연소온도는 연소열이 모두 연소가스를 가열하는 데 쓰인다고 보고 구하므로, 발열량을 연소가스량과 비열의 곱으로 나눈 t=HLGCpt=\dfrac{H_L}{G\,C_p} 이다. 실제 연소가스 중 수분은 응축하지 않아 잠열을 회수할 수 없으므로 고발열량이 아니라 저발열량을 사용한다.

문제 18
다음 중 자기 연소성 물질이 아닌 것은?
1C6H7O2(ONO2)3
2C3H5(ONO2)3
3C6H2(CH3)(NO2)3
4OCH2CHCH3
정답 및 해설

니트로셀룰로오스, 니트로글리세린, TNT는 분자 내에 산소를 포함한 니트로기(-NO2, -ONO2)를 가져 외부 산소 공급 없이도 자체적으로 급격히 연소·폭발하는 자기연소성(자기반응성) 물질이다. 반면 산화프로필렌(OCH2CHCH3)은 가연성이 강한 물질이지만 분자 내 산소로 자기연소를 지속하는 니트로 화합물이 아니므로 자기연소성 물질이 아니다.

문제 19

도시가스의 웨버지수(Wobbe index)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

가스의 폭발범위를 나타내는 지표로서 값이 클수록 폭발 위험성이 크다.

2

연소기 노즐이 같을 때 웨버지수가 크게 달라지면 그대로 호환하여 사용할 수 없다.

3

웨버지수가 서로 같은 가스는 같은 연소기구에서 단위 시간당 발열량이 거의 같으므로 가스의 호환성 판정에 이용된다.

4

발열량이 같다면 비중이 큰 가스일수록 웨버지수는 작아진다.

정답 및 해설

웨버지수는 WI=HgdWI=\dfrac{H_g}{\sqrt{d}} (HgH_g: 가스의 발열량, dd: 공기에 대한 가스 비중)로 정의되는 연소성(발열 특성) 지표다. 같은 노즐·같은 공급압력에서 웨버지수가 같으면 단위 시간당 발열량이 거의 같아지므로 도시가스의 상호 호환성 판정에 쓰인다. 분모가 비중의 제곱근이므로 발열량이 같을 때 비중이 크면 웨버지수는 작아진다. 폭발범위(연소범위)와는 무관한 지표이므로 1이 옳지 않다.

문제 20

가연성가스의 최대안전틈새(안전간극, MESG)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

내용적 8 L, 틈새 안길이 25 mm의 표준용기 안에서 가스를 점화시켰을 때 화염이 용기 밖으로 전파되지 않는 틈새의 최대치를 말한다.

2

안전간극이 작은 가스일수록 화염이 좁은 틈새를 통과하기 쉬우므로 위험성이 크다.

3

수소와 아세틸렌은 안전간극이 작은 폭발 3등급에 속한다.

4

내압방폭구조의 전기기기는 안전간극이 큰 가스에 사용할수록 접합면의 틈새를 더 작게 관리하여야 한다.

정답 및 해설

최대안전틈새(MESG)는 내용적 8 L, 틈새 안길이 25 mm의 표준용기로 측정하며, 이 값이 작을수록 화염이 좁은 틈새로도 전파되므로 폭발등급이 높고 위험하다. 폭발등급은 안전간극 0.6 mm 초과가 1등급(프로판·암모니아 등), 0.4~0.6 mm가 2등급(에틸렌·석탄가스), 0.4 mm 미만이 3등급(수소·아세틸렌·이황화탄소·수성가스)이다. 내압방폭구조의 틈새 관리는 안전간극이 '작은'(위험한) 가스일수록 엄격해야 하므로 4가 옳지 않다.

문제 21
재료 내·외부의 결함 검사방법으로 가장 적당한 방법은?
1침투탐상법
2유침법
3초음파탐상법
4육안검사법
정답 및 해설

초음파탐상법은 초음파의 반사·투과 특성을 이용해 재료 표면뿐 아니라 내부 결함까지 검출할 수 있는 비파괴검사법이다. 침투탐상법·육안검사법은 표면 결함만 검출할 수 있다.

문제 22
다음 중 암모니아의 공업적 제조방식은?
1수은법
2고압합성법
3수성가스법
4엔드류소호법
정답 및 해설

암모니아의 대표적인 공업적 제조방식은 질소와 수소를 고온·고압에서 촉매로 직접 반응시키는 고압합성법(하버-보슈법)이다.

문제 23
배관 설비에 있어서 유속을 5m/s, 유량을 20m3/s 이라고 할 때 관경의 직경은?
1175㎝
2200㎝
3225㎝
4250㎝
정답 및 해설

연속방정식 Q=AvQ=Av에서 단면적 A=Qv=205=4 m2A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{20}{5}=4\ \mathrm{m^2}이다. A=π4D2A=\dfrac{\pi}{4}D^2에서 D=4Aπ=16π2.257 m=225.7 cmD=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{16}{\pi}}\approx2.257\ \mathrm{m}=225.7\ \mathrm{cm}이다.

문제 24
압축기에서 압축비가 커지면 발생하는 현상으로 틀린 것은?
1소요 동력이 증가한다.
2실린더 내의 온도가 상승한다.
3토출 가스의 양이 증가한다.
4체적 효율이 저하한다.
정답 및 해설

압축비가 커지면 실린더 내 온도가 상승하고 체적효율이 저하되며 그에 따라 소요동력은 증가하지만, 실제로 압축·팽창되는 가스의 체적효율 저하로 인해 토출가스의 양은 오히려 감소한다. 따라서 '토출가스의 양이 증가한다'는 서술은 옳지 않다.

문제 25
터보형 펌프에 속하지 않는 것은?
1사류 펌프
2축류 펌프
3플런저 펌프
4센트리퓨걸 펌프
정답 및 해설

사류펌프, 축류펌프, 센트리퓨걸(원심)펌프는 모두 임펠러의 회전력을 이용하는 터보형 펌프이다. 플런저 펌프는 피스톤(플런저)의 왕복운동으로 액체를 이송하는 용적형(왕복동) 펌프로 터보형에 속하지 않는다.

문제 26
도시가스 배관 공사시 사용되는 밸브 중 전개시 유동 저항이 적고 서서히 개폐가 가능하므로 충격을 일으키는 것이 적으나, 유체 중 불순물이 있는 경우 밸브에 고이기 쉬우므로 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는?
1볼 밸브
2플러그 밸브
3게이트 밸브
4버터플라이 밸브
정답 및 해설

전개 시 유동저항이 적고 서서히 개폐되어 충격이 적지만, 유체 중 불순물이 밸브시트에 고이기 쉬워 완전 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는 게이트 밸브(사절판밸브)이다.

문제 27
증기압축식 냉동기에서 고온·고압의 액체 냉매를 교축작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압시켜 주는 역할을 하는 기기는?
1압축기
2팽창밸브
3증발기
4응축기
정답 및 해설

증기압축식 냉동기에서 고온·고압의 액체 냉매를 교축작용으로 감압시켜 저온·저압 상태로 만들어 증발이 쉽게 일어나도록 하는 기기는 팽창밸브이다.

문제 28
정압기의 특성 중 부하변동이 큰 곳에 사용되는 정압기에 대하여 응답의 신속성과 안정성을 나타내는 특성은?
1정특성
2동특성
3유량 특성
4유압 특성
정답 및 해설

정압기 특성 중 부하변동이 큰 곳에서 2차 압력이 목표압력으로 신속하고 안정적으로 복귀하는 응답 성능을 동특성이라 한다. 정특성은 정상상태에서의 유량-2차압력 관계를 나타낸다.

문제 29
액화 사이클 중 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클은?
1린데 공기 액화 사이클
2가역가스 액화 사이클
3카스케이드 액화 사이클
4필립스의 공기 액화 사이클
정답 및 해설

비점이 점차 낮아지는 여러 냉매를 순차적으로 사용하여 저비점 기체를 단계적으로 냉각·액화하는 사이클을 캐스케이드(다원)액화 사이클이라 한다.

문제 30
도시가스용 부취제가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
1배관을 부식시키지 않을 것
2화학적으로 안정된 것일 것
3보통 존재하는 냄새와는 명확하게 구별될 것
4물에 잘 용해되고, 토양에 대한 투과성이 적을 것
정답 및 해설

도시가스용 부취제는 화학적으로 안정하고 배관을 부식시키지 않아야 하며, 일상의 냄새와 명확히 구별되어야 한다. 또한 누출 시 쉽게 감지되도록 물에는 잘 녹지 않고 토양에 대한 투과성은 좋아야 하므로, '물에 잘 용해되고 토양 투과성이 적을 것'이라는 서술은 두 조건이 모두 반대로 되어 있어 옳지 않다.

문제 31
지상에 설치된 액화석유 가스의 저장탱크와 가스충전 장소와의 사이에 반드시 설치하여야하는 것은?
1경계표지
2방호벽
3물분무설비
4방류둑
정답 및 해설

지상에 설치된 LPG 저장탱크와 가스충전 장소 사이에는 화재·폭발 시 충전 작업자를 보호하기 위해 방호벽을 설치하여야 한다.

문제 32
대용량의 액화가스저장탱크 주위에는 방류둑을 설치하여야 한다. 방류둑의 설치목적으로 옳은 것은?
1불순분자들이 저장탱크에 접근하는 것을 방지하기 위하여
2액상의 가스가 누출될 경우 그 가스를 쉽게 방류시키기 위하여
3빗물이 저장탱크주위로 들어오는 것을 방지하기 위하여
4액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위하여
정답 및 해설

대용량 액화가스저장탱크 주위에 설치하는 방류둑은 탱크에서 액상의 가스가 누출되었을 때 그 액체가 주변으로 퍼지지 않도록 가두어 유출을 방지하는 것을 목적으로 한다.

문제 33
강의 열처리에서 뜨임(tempering)을 하는 주목적은?
1담금질에 의한 잔류응력을 제거하고, 적당한 인성을 부여하기 위하여
2강의 경도를 증가시키고, 인성을 줄이기 위하여
3내부에서 생긴 응력을 제거하고, 표준 조직을 만들기 위하여
4강철의 비중을 줄이고 전기저항, 잔류 자기를 증가시키며, 연신율을 감소시키기 위하여
정답 및 해설

뜨임(tempering)은 담금질로 생긴 취성과 잔류응력을 완화하고 재료에 적당한 인성(질긴 성질)을 부여하기 위해 담금질 후 적정 온도로 재가열했다가 서서히 냉각하는 열처리이다.

문제 34
LNG 인수기지에서 사용되고 있는 기화기 중 간헐 적으로 평균수요를 넘을 경우 그 수요를 충족(Peak Saving용)시키는 목적으로 주로 사용하는 것은?
1Open rack vaporizer
2Intermediate fluid vaporizer
3전기 가압식 기화기
4Submerged vaporizer
정답 및 해설

침수식 기화기(Submerged Vaporizer, SMV)는 구조가 간단해 간헐적으로 평균수요를 초과하는 피크(Peak Shaving)수요에 대응하기 위한 목적으로 LNG 인수기지에서 주로 사용된다.

문제 35
금속재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1강에 인(P)의 함유량이 많아지면 연신 율, 충격치는 저하된다.
2크롬 18%, 니켈 8% 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.
3구리와 주석의 합금은 황동이고 구리와 아연의 합금은 청동이다.
4금속가공 중에 생긴 잔류응력을 제거하기 위하여 열처리를 한다.
정답 및 해설

구리와 주석의 합금은 청동(bronze), 구리와 아연의 합금은 황동(brass)이므로, '구리·주석 합금이 황동이고 구리·아연 합금이 청동'이라는 서술은 명칭이 서로 뒤바뀌어 옳지 않다.

문제 36
압축기의 종류 중 구동모터와 압축기가 분리된 구조로서 벨트나 커플링에 의하여 구동되는 압축기의 형식은?
1개방형
2반밀폐형
3밀폐형
4무급유형
정답 및 해설

구동모터와 압축기가 분리되어 있고 벨트나 커플링으로 동력을 전달받는 구조의 압축기를 개방형이라 한다. 밀폐형·반밀폐형은 모터와 압축기가 하나의 케이싱 안에 함께 밀폐되어 있는 구조이다.

문제 37
단열을 한 배관 중 작은 구멍을 내고 이 관에 압력이 있는 액체를 흐르게 하면 유체가 작은 구멍을 통할 때 유체의 압력이 하강함과 동시에 온도가 변화하는 현상을 무엇이라고 하는가?
1베르누이의 효과
2주울-톰슨 효과
3토리첼리 효과
4도플러의 효과
정답 및 해설

단열된 배관 중 좁은 구멍(교축부)을 통과할 때 유체의 압력이 급격히 강하하면서 동시에 온도가 변화하는 현상을 주울-톰슨(Joule-Thomson) 효과라 하며, 냉동·액화 공정에서 널리 이용된다.

문제 38
1000rpm으로 회전하는 펌프를 3000rpm으로 하였다. 이 경우 양정 및 소요 동력은 각각 얼마가 되는가?
12배, 6배
23배, 9배
34배, 16배
49배, 27배
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에 따르면 양정은 회전수의 제곱에, 소요동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 회전수가 3배(1000→3000rpm)가 되면 양정은 32=93^2=9배, 동력은 33=273^3=27배가 된다.

문제 39

가연성가스 저장탱크에 설치하는 긴급차단장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

조작 동력원은 차단밸브의 구조에 따라 액압, 기압, 전기 또는 스프링 등으로 한다.

2

긴급차단장치는 저장탱크의 주밸브(main valve)와 겸용하여 설치할 수 있다.

3

저장탱크 외면으로부터 5 m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있어야 한다.

4

액상의 가스를 이입하기 위하여 설치된 배관에 역류방지밸브를 설치한 경우에는 긴급차단장치를 설치한 것으로 볼 수 있다.

정답 및 해설

긴급차단장치는 저장탱크 주밸브 외측으로서 가능한 한 저장탱크에 가까운 위치 또는 탱크 내부에 설치하되, 주밸브와 겸용하지 않는다(주밸브 고장 시 차단 기능까지 상실되기 때문). 조작 동력원은 액압·기압·전기(정전 시 비상전력 사용 가능한 것)·스프링 등으로 하고, 조작 위치는 탱크 외면에서 5 m 이상 떨어진 안전한 곳으로 한다. 이입 배관에 역류방지밸브를 설치하면 긴급차단장치를 설치한 것으로 볼 수 있다.

문제 40

수소 제조에 사용되는 수전해설비에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

알칼라인 수전해는 수산화칼륨(KOH) 등 알칼리 수용액을 전해질로 사용하며 기술 성숙도가 높다.

2

PEM 수전해는 고분자전해질막을 전해질로 사용하여 고순도의 수소를 얻을 수 있다.

3

PEM 수전해는 부식성 알칼리 수용액을 순환시켜야 하므로 전해질 용액의 관리가 필요하다.

4

PEM 수전해는 부하 변동에 대한 응답이 빨라 재생에너지 연계 운전에 유리하다.

정답 및 해설

PEM(고분자전해질막) 수전해는 고체 상태의 이온교환막을 전해질로 사용하므로 부식성 전해질 용액이 필요 없다. 알칼리 수용액(KOH 등)을 전해질로 순환시키는 것은 알칼라인 수전해의 특징이므로 3이 틀렸다. PEM 방식은 전류밀도가 높아 장치가 소형이고 고순도 수소를 얻을 수 있으며 부하 추종성이 좋지만, 백금 등 귀금속 촉매가 필요하여 가격이 높다. 알칼라인 방식은 저가이고 대용량화에 유리하나 부하 변동 대응이 상대적으로 느리다.

문제 41
가연성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크에 설치하는 것으로, 내압시험 압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하는 것은?
1역류방지밸브
2안전밸브
3스톱밸브
4긴급차단장치
정답 및 해설

가연성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크에는 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하여 탱크 내 압력을 방출하는 안전밸브를 설치하여야 한다.

문제 42
용기 파열사고의 원인으로서 가장 거리가 먼 것은?
1염소용기는 용기의 부식에 의하여 파열사고가 발생할 수 있다.
2수소용기는 산소와 혼합충전으로 격심한 가스폭발에 의한 파열사고가 발생할 수 있다.
3고압아세틸렌가스는 분해폭발에 의한 파열사고가 발생될 수 있다.
4용기 내 과다한 수증기 발생에 의한 폭발로 용기파열이 발생할 수 있다.
정답 및 해설

염소용기의 부식, 수소와 산소의 혼합에 의한 격심한 가스폭발, 고압아세틸렌의 분해폭발은 모두 실제 용기 파열사고의 대표적 원인으로 알려져 있다. 반면 '용기 내 과다한 수증기 발생에 의한 폭발'은 일반적인 고압가스 용기 파열의 원인으로 보기 어렵다.

문제 43
다음 중 아세틸렌의 압축 시 희석제로 사용 되지 않는 것은?
1N2
2CH4
3C2H4
4H2
정답 및 해설

아세틸렌을 압축할 때는 폭발을 막기 위해 질소(N2), 메탄(CH4), 에틸렌(C2H4) 등을 희석제로 사용하며, 수소(H2)는 그 자체가 폭발범위가 넓은 가연성가스여서 오히려 위험성을 높이므로 희석제로 사용하지 않는다.

문제 44
고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1천장, 벽 및 바닥의 두께가 각각 30㎝ 이상인 철근콘크리트로 만든 실로서 방수처리가 된 것으로 한다.
2저장탱크실과 처리설비실은 각각 구분하여 설치하되 출입문은 공용으로 한다.
3저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60㎝ 이상으로 한다.
4저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
정답 및 해설

고압가스 저장탱크·처리설비를 실내에 설치할 때는 저장탱크실과 처리설비실을 각각 구분하여 설치하고 출입문도 각각 별도로 설치해야 하므로, '출입문은 공용으로 한다'는 서술은 옳지 않다.

문제 45
액화염소 2000kg을 차량에 적재하여 운반할 때 휴대하여야 할 소석회는 몇 kg 이상을 기준으로 하는가?
110
220
330
440
정답 및 해설

액화염소는 운반 시 재해발생 방지를 위해 적재량에 비례하여 소석회를 휴대해야 하며, 2000kg을 운반할 경우 소석회는 40kg 이상을 기준으로 휴대하여야 한다.

문제 46
다음 중 대기에 방출되었을 때 가장 빨리 공기 중으로 확산되는 가스는?
1부탄
2프로판
3질소
4산소
정답 및 해설

공기 중 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다(그레이엄의 법칙). 보기 중 분자량이 가장 작은 질소(28)가 부탄(58)·프로판(44)·산소(32)보다 확산속도가 가장 빠르다.

문제 47
액화석유가스 일반일반집단공급시설의 점검기준에 대한 내용으로 옳은 것은?
1충전용주관의 압력계는 매분기 1회 이상 국가 표준기본법에 따른 교정을 받은 압력계로 그 기능을 검사한다.
2안전밸브는 매월 1회 이상 설정되는 압력이하의 압력에서 작동하도록 조정한다.
3물분무장치, 살수장치와 소화전은 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
4일반집단공급시설 중 충전설비의 경우에는 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
정답 및 해설

LPG 일반집단공급시설의 점검기준에서 물분무장치, 살수장치와 소화전은 매월 1회 이상 작동상황을 점검하여야 한다.

문제 48
가스의 종류와 용기도색의 구분이 잘못된 것은?
1액화염소 : 황색
2액화암모니아 : 백색
3에틸렌(의료용) : 자색
4싸이크로프로판(의료용) : 주황색
정답 및 해설

고압가스 용기 도색 기준에서 액화염소 용기는 갈색으로 도색하여야 하므로, '액화염소:황색'이라는 짝은 옳지 않다.

문제 49
시안화수소 충전작업의 기준으로 틀린 것은?
1용기에 충전하는 시안화수소는 순도가 98% 이상 이어야 한다.
2용기에 충전하는 시안화수소는 아황산가스 또는 황산 등의 안정제를 첨가한 것이어야 한다.
3시안화수소를 충전한 용기는 충전 후 24시간 정치하고, 그 후 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스의 누출검사를 하여야 한다.
4순도가 99% 이상으로서 착색된 것은 충전한 후 60일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전하지 않아도 된다.
정답 및 해설

순도 99% 이상으로서 착색되지 않은 시안화수소는 60일이 경과하기 전에 다른 용기로 옮겨 충전하지 않아도 되는 예외가 적용되는데, 문항은 이를 '착색된 것'으로 서술하여 옳지 않다. 착색(변색)된 시안화수소는 오히려 분해·중합이 진행된 것으로 보아 신속히 옮겨 충전해야 한다.

문제 50
고압가스 충전용기의 운반에 관한 사항으로 바르지 않은 것은?
1밸브가 돌출된 충전용기는 고정식 프로텍터를 부착시켜야 한다.
2충전용기를 로프로 견고하게 결속해야 한다.
3충전용기는 항상 40℃ 이하로 유지해야 한다.
4운반시 보기쉬운 곳에 황색글씨로 위험표시를 하여야한다.
정답 및 해설

고압가스 충전용기를 운반할 때는 가연성가스 등 위험표시를 보기 쉬운 곳에 적색 글씨로 표시하여야 하므로, '황색 글씨'로 표시한다는 서술은 옳지 않다.

문제 51
아세틸렌용기의 다공물질의 다공도를 측정하기 위해 사용되는 물질이 아닌 것은?
1아세톤
2디메틸포름아미드
3
4메탄올
정답 및 해설

아세틸렌 용기의 다공물질 다공도는 아세톤, 디메틸포름아미드, 물 등을 침윤시켜 측정하며, 메탄올은 다공도 측정에 사용되는 물질이 아니다.

문제 52
가스용품을 제조한 자는 판매전에 시장·군수·구청장의 검사를 받아야 하며 이에 대한 검사는 설계단계검사와 생산단계검사로 구분된다. 다음 생산단계검사에 대한 검사주기의 기준으로 옳은 것은?
1종합공정검사 대상 가스용품에 대한 수시품질검사는 1년에 1회 이상 실시한다.
2생산공정검사 대상 가스용품에 대한 공정확인심사는 6개월에 1회 실시한다.
3생산공정검사 대상 가스용품에 대한 정기품질검사는 1개월에 1회 실시한다.
4제품확인검사 대상 가스용품에 대한 상시샘플검사는 2개월에 1회 실시한다.
정답 및 해설

가스용품 생산단계검사 중 종합공정검사 대상 가스용품에 대한 수시품질검사는 1년에 1회 이상 실시하는 것이 기준이다.

문제 53
폭명기로도 불리우며, 약 530℃이상에서 폭발적으로 반응 하여 폭음을 내는 가스는?
1산소
2수소
3암모니아
4메탄
정답 및 해설

수소는 공기(또는 산소) 중에서 약 530℃ 이상이 되면 자연발화하여 폭발적으로 반응하며 폭음을 내는 특성이 있어 '폭명기'로도 불린다.

문제 54
액화가스를 충전하는 탱크의 내부에 액면 요동을 방지하기 위하여 설치하는 장치는?
1방호벽
2방파판
3방해판
4방지판
정답 및 해설

액화가스를 운반·저장하는 탱크 내부에 설치하여 차량 운행이나 흔들림 시 액면이 출렁이는 것을 억제하는 판을 방파판이라 한다.

문제 55
도시가스의 총발열량이 10,500Kcal/m3이고 도시가스의 비중이 0.66인 경우 도시가스의 웨버지수(W.I)는?
117,500
212,925
310,500
46,300
정답 및 해설

웨버지수는 WI=HgdWI=\dfrac{H_g}{\sqrt{d}}로 계산하며, WI=105000.66=105000.812412925WI=\dfrac{10500}{\sqrt{0.66}}=\dfrac{10500}{0.8124}\approx12925이다.

문제 56
독성가스 사용시설중 배관, 플랜지 및 밸브 접합에 대한 내용으로 가장 적당한 것은?
1접합은 반드시 가용접에 의하여 한다.
2용접을 원칙으로 하되 안전상 필요한 강도를 가진 플랜지 접합으로 할 수 있다.
3반드시 필요한 인장도를 가진 플랜지를 사용한다.
4내산성 재료에 필요한 강도를 가지는 플랜지를 원칙으로 사용한다.
정답 및 해설

독성가스 사용시설의 배관·플랜지·밸브 접합은 용접을 원칙으로 하되, 수리 등 유지관리를 위해 필요한 경우에는 충분한 강도를 가진 플랜지 접합으로 할 수 있다.

문제 57

액화석유가스의 안전관리 및 사업법령상 안전관리책임자·안전관리원 등이 받아야 하는 전문교육의 실시 시기로 옳은 것은?

1

신규종사 후 1개월 이내 및 그 후에는 매년 1회

2

신규종사 후 3개월 이내 및 그 후에는 2년이 되는 해마다 1회

3

신규종사 후 6개월 이내 및 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회

4

신규종사 후 1년 이내 및 그 후에는 5년이 되는 해마다 1회

정답 및 해설

액화석유가스 시행규칙 [별표 19]의 전문교육(안전관리책임자·안전관리원·안전점검원, 시공관리자 등)은 신규종사 후 6개월 이내 및 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회 받아야 한다. [원형과 근거가 달라진 지점] 원형 문항(2009 기출)의 근거는 구 시행규칙 [별표 22]였으나 2020년 전부개정으로 별표 번호가 [별표 19]로 재배열되었고, 전문교육 대상에 안전점검원이 추가되었으며 특별교육 대상에서 LPG 사용자동차 운전자가 삭제되었다. 교육 시기 값(6개월+3년) 자체는 현행도 동일하므로 정답 취지는 유지되고, 보기의 오답 구성(1년·2년 주기)을 재구성했다.

문제 58

차량에 고정된 탱크로 산소를 운반할 때 휴대하여야 하는 분말소화제 소화기의 능력단위 기준으로 옳은 것은?

1

BC용 또는 ABC용 B-3 이상

2

BC용 또는 ABC용 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상

3

BC용 B-8 이상 또는 ABC용 B-10 이상

4

BC용 B-10 이상 또는 ABC용 B-12 이상

정답 및 해설

현행 KGS GC206(고압가스 운반 등의 기준) 표 2.1.1.3.1에 따라 차량에 고정된 탱크로 가연성가스 또는 산소를 운반할 때는 분말소화제 BC용 또는 ABC용, 능력단위 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상인 소화기를 2개 이상 휴대해야 한다. [원형과 근거가 달라진 지점] 원형 문항(2008 기출)의 정답 'BC용 B-8 이상'은 2015. 10. 2. KGS GC206 개정 전의 구 기준이다. 개정으로 BC용·ABC용 구분과 가스별 능력단위 차등(B-8/B-10/B-12)이 폐지되고 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상으로 통일되어 정답 값 자체가 바뀌었다. 보기 3·4는 구 기준의 잔재로 구성한 오답이다.

문제 59

고압가스 안전관리법령상 사업자등이 그의 시설이나 제품과 관련한 사고 발생 시 한국가스안전공사에 통보하는 기준으로 틀린 것은?

1

사람이 사망한 사고는 즉시 속보하고, 사고발생 후 20일 이내에 상보한다.

2

사람이 부상당하거나 중독된 사고는 즉시 속보하고, 사고발생 후 10일 이내에 상보한다.

3

속보는 전화 또는 팩스를 이용한 통보를, 상보는 서면으로 제출하는 상세한 통보를 말한다.

4

사업자등의 저장탱크에서 가스가 누출된 사고는 인명피해가 없으면 통보하지 않아도 된다.

정답 및 해설

고압가스 시행규칙 [별표 34]의 사고 종류별 통보 기준: ① 사망사고 = 속보 즉시 + 상보 20일 이내 ② 부상·중독 사고 = 속보 즉시 + 상보 10일 이내 ③ 가스누출에 의한 폭발·화재 사고 = 속보 즉시 ④ 가스시설 파손·가스누출로 인명대피나 공급중단이 발생한 사고 = 속보 즉시 ⑤ 사업자등의 저장탱크에서 가스가 누출된 사고 = 속보 즉시. 저장탱크 누출 사고는 인명피해가 없어도 즉시 속보 대상이므로 4가 틀렸다.

문제 60

수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법령상 수소용품에 해당하지 않는 것은?

1

수소저장설비

2

수전해설비

3

정격출력에서 시간당 수소 생산량이 2천 m3 이하인 수소추출설비

4

연료전지(자동차에 장착되는 것은 제외)

정답 및 해설

수소법 제2조제8호 및 시행규칙 제2조제3항에 따른 수소용품은 ① 연료전지(자동차에 장착되는 것은 제외) ② 수전해설비 ③ 수소추출설비(정격출력에서 시간당 수소 생산량 2천 m³ 이하, 0℃·게이지압력 0 Pa 기준 산정)의 3종이다. 수소저장설비는 수소용품이 아니라 수소연료사용시설 등을 구성하는 가스설비에 해당하므로 1이 정답이다. 성능평가 목적으로 제조·사용하는 셀·스택과 교육 목적의 저전압 연료전지·수전해설비는 수소용품에서 제외된다.

문제 61
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산연지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스노출 검지에 묽은황산을 사용한다.
정답 및 해설

염소가스 누출검지에는 KI(요오드화칼륨)전분지가 청색으로 변하는 반응을 이용하는 것이 옳으며, 묽은황산은 염소 검지 시약으로 사용하지 않는다. 아세틸렌은 염화제1구리착염지, 황화수소는 초산연지, 일산화탄소는 염화파라듐지를 사용하는 것은 옳은 설명이다.

문제 62
가스크로마토그래피에서 운반기체(carrier gas)의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 부속품이 아닌 것은?
1수분제거트랩(Moisture Trap)
2산소제거트랩(Oxygen Trap)
3화학필터(Chemical Filter)
4오일트랩(Oil Trap)
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 운반기체(캐리어가스)에서 수분·산소·유기물 등의 불순물을 제거하기 위해 수분제거트랩, 산소제거트랩, 화학필터 등을 사용하지만, 오일트랩은 진공펌프 등 다른 장치의 보호에 쓰이는 부속품으로 캐리어가스 정제용 부속품이 아니다.

문제 63
날개에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 운동량과 회전량의 변화로 가스흐름을 측정하는 것으로 측정 범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는?
1막식 유량계
2터빈 유량계
3Roots 유량계
4Vortex 유량계
정답 및 해설

날개(터빈)에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 그 회전량으로 유량을 측정하며, 측정범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는 터빈 유량계이다.

문제 64
가스크로마토그래피의 불꽃이온화검출기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1

시료를 파괴하지 않고 검출하므로 검출 후 시료를 회수하여 재분석할 수 있다.

2이온의 형성은 불꽃 속에 들어온 탄소 원자의 수에 비례한다.
3열전도도 검출기보다 감도가 높다.
4H2, NH3등 비탄화수소에 대하여는 감응이 없다.
정답 및 해설

불꽃이온화검출기(FID)는 시료를 불꽃 속에서 연소·이온화시켜 검출하므로 시료가 파괴되어 검출 후 회수·재분석이 불가능하다. 따라서 '시료를 파괴하지 않고 회수하여 재분석할 수 있다'는 서술은 옳지 않다.

문제 65
열전대 온도계의 구성 요소에 해당하지 않는 것은?
1보호관
2열전대
3보상도선
4저항체 소자
정답 및 해설

열전대 온도계는 열전대(측온소자), 보호관, 보상도선 등으로 구성되며, 저항체 소자는 열전대가 아닌 저항온도계(RTD)의 구성요소이다.

문제 66
혼합물의 구성 성분을 분리하는 분리관의 분리능에 가장 큰 영향을 미치는 것은?
1시료의 용량
2고정상 담체의 입자크기
3담체에 부착되는 액체의 양
4분리관의 모양과 배치
정답 및 해설

가스크로마토그래피 분리관(컬럼)의 분리능은 고정상 담체에 부착된 액체(고정상 액체)의 양과 종류에 가장 큰 영향을 받는다.

문제 67
점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체에 가장 적합한 유량계는?
1차압식 유량계
2면적식 유량계
3유속식 유량계
4용적식 유량계
정답 및 해설

용적식(체적식) 유량계는 일정한 체적의 공간에 유체를 채워 반복적으로 밀어내는 방식으로 유량을 측정하므로, 점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체에도 비교적 정확하게 적용할 수 있는 유량계이다.

문제 68
100 psi 를 atm 으로 환산하면 몇 atm 인가?
14.8 atm
25.8 atm
36.8 atm
47.8 atm
정답 및 해설

1atm은 14.696psi이므로, 100psi를 atm으로 환산하면 10014.6966.8 atm\dfrac{100}{14.696}\approx6.8\ \mathrm{atm}이다.

문제 69
오리피스, 플로노즐, 벤츄리 유량계의 공통점은?
1직접식
2초음속 유체만의 유량측정
3압력강하 측정
4열전대를 사용
정답 및 해설

오리피스, 플로우노즐, 벤투리 유량계는 모두 유체가 교축부를 통과할 때 발생하는 압력강하(차압)를 측정하여 유량을 구하는 차압식 유량계라는 공통점을 가진다.

문제 70
가스의 굴절률 차이를 이용하여 가연성 가스의 농도를 측정하는 방법은?
1안전등형
2열전도식
3간섭계형
4연소식
정답 및 해설

가스의 종류에 따라 굴절률이 다른 성질을 이용해 빛의 간섭무늬 이동으로 가연성가스의 농도를 측정하는 방식을 간섭계형이라 한다.

문제 71
오리피스유량계의 유량계산식은 다음과 같다. 유량을 계산하기 위하여 설치한 유량계에서 유체를 흐르게 하면서 측정해야 할 값은? (단, C : 오리피스계수, A2 : 오리피스 단면적, H : 마노 미터액주계 눈금, ϒ1 : 유체의 비중량이다.)
1C
2A2
3H
4ϒ1
정답 및 해설

오리피스유량계의 유량계산식에서 오리피스계수 C와 오리피스 단면적 A2는 기기 고유의 고정값이고 유체의 비중량 γ1\gamma_1도 유체의 물성으로 사실상 일정하므로, 실제 유체가 흐를 때마다 측정해야 하는 값은 마노미터의 액주계 눈금 H이다.

문제 72
액주식압력계에 사용되는 액주의 구비조건으로 거리가 먼 것은?
1점도가 낮을 것
2혼합 성분일 것
3밀도변화가 적을 것
4모세관 현상이 적을 것
정답 및 해설

액주식 압력계에 사용하는 액체(액주)는 점도가 낮고 밀도변화가 적으며 모세관 현상이 적어야 하는 동시에, 조성이 일정하도록 단일 성분이어야 한다. 따라서 '혼합 성분일 것'이라는 서술은 옳지 않다.

문제 73
다음 압력변화에 의한 탄성변위를 이용한 압력계는?
1액주식 압력계
2점성 압력계
3부르돈관식 압력계
4링밸런스 압력계
정답 및 해설

압력에 의해 부르돈관(관 모양의 탄성체)이 변형(탄성변위)되는 정도를 지침의 움직임으로 나타내는 압력계를 부르돈관식 압력계라 한다.

문제 74
가스크로마토그래피로 A,B,C 3성분을 분석하였더니, 그 상대 면적이 각각 100. 300. 200mm2이었다. 이들 3성분의 보정 계수가 각각 1. 0.6 그리고 0.5라고 하면 A 성분의 함유량은 약 몇 %인가? (단, 각 성분의 면적을 해당 보정계수로 나누어 보정한 면적으로 계산한다)
110
215
316.7
426.3
정답 및 해설

보정면적은 상대면적을 보정계수로 나눈 값으로, A는 100/1=100100/1=100, B는 300/0.6=500300/0.6=500, C는 200/0.5=400200/0.5=400이며 합은 1000이다. A성분의 함유량은 1001000×100=10%\dfrac{100}{1000}\times100=10\%이다.

문제 75
시험대상인 가스미터의 유량이 350m3/h 이고 기준 가스미터의 지시량이 330m3/h 일 때 가스미터의 오차율은?
14.4%
25.7%
36.1%
47.5%
정답 및 해설

가스미터의 오차율은 시험유량기준유량시험유량×100\dfrac{|시험유량-기준유량|}{시험유량}\times100으로 구한다. 350330350×1005.7%\dfrac{350-330}{350}\times100\approx5.7\%이다.

문제 76
압력계의 눈금이 1.2MPa을 나타내고 있으며, 대기압이 720mmHg일 때 절대압력은약 몇 kPa인가?
1129.6
21296
312960
4129600
정답 및 해설

대기압 720mmHg를 kPa로 환산하면 720×101.32576096 kPa720\times\dfrac{101.325}{760}\approx96\ \mathrm{kPa}이다. 절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이므로 1200+96=1296 kPa1200+96=1296\ \mathrm{kPa}이다.

문제 77
가연성 누출가스 검출기가 아닌 것은?
1안전등형
2검지관형
3간섭계형
4열선형
정답 및 해설

가연성 누출가스 검출기에는 안전등형, 간섭계형, 열선형 등이 있으며, 검지관형은 특정 가스 성분의 농도를 비색 반응으로 확인하는 검지관을 이용하는 방식으로 자동 누출 검출기로 분류되지 않는다.

문제 78
다음 중 표준전구의 필라멘트 휘도와 복사에너지의 휘도를 비교하여 온도를 측정하는 온도계는?
1광고 온도계
2복사 온도계
3색 온도계
4서미스터(thermister)
정답 및 해설

표준전구 필라멘트의 밝기(휘도)와 측정 대상 물체가 내는 복사에너지의 밝기를 육안으로 비교하여 온도를 구하는 온도계를 광고온도계(광휘도 온도계)라 한다.

문제 79

안지름 100 mm인 관 속을 흐르는 공기의 동압(전압과 정압의 차)을 피토관으로 측정하였더니 240 Pa이었다. 공기의 밀도를 1.2 kg/m3라 할 때 유량은 약 몇 m3/s인가?

1

0.079

2

0.157

3

0.235

4

0.314

정답 및 해설

피토관의 동압으로부터 유속은 v=2ΔPρ=2×2401.2=400=20 m/sv=\sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}}=\sqrt{\dfrac{2\times 240}{1.2}}=\sqrt{400}=20\ \mathrm{m/s}. 관의 단면적은 A=π4(0.1)2=7.854×103 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^2=7.854\times 10^{-3}\ \mathrm{m^2}이므로 유량은 Q=Av=7.854×103×20=0.157 m3/sQ=Av=7.854\times 10^{-3}\times 20=0.157\ \mathrm{m^3/s}. [검산] Q=0.157 m³/s이면 v=Q/A=0.157/0.007854=20 m/s이고, 동압 = ½ρv² = 0.5×1.2×20² = 240 Pa로 문제 조건과 일치한다.

문제 80

가스미터의 크기 선정과 설치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

사용 최대유량이 가스미터 용량의 60% 정도가 되도록 선정한다.

2

30 m3/h 미만인 가스미터의 설치 높이는 바닥으로부터 1.6 m 이상 2 m 이하로 하고 고정장치로 고정한다.

3

전기계량기 및 전기개폐기와는 60 cm 이상의 거리를 유지한다.

4

화기와는 1 m 이상의 우회거리를 유지하면 된다.

정답 및 해설

가스계량기는 화기(그 시설 안에서 사용하는 자체 화기 제외)와 2 m 이상의 우회거리를 유지해야 하므로 4가 틀렸다. 크기 선정은 사용 최대유량이 미터 용량의 60% 정도가 되도록 하여 과부하와 계량오차를 피한다. 설치 높이는 30 m³/h 미만의 경우 바닥에서 1.6~2 m(격납상자 내 설치 시 제한 없음), 이격거리는 전기계량기·전기개폐기 60 cm 이상, 단열조치하지 않은 굴뚝·전기점멸기·전기접속기 30 cm 이상, 절연조치하지 않은 전선 15 cm 이상이다.

문제 1
아세틸렌(C2H2)가스의 위험도는 얼마인가? (단, 아세틸렌의 폭발한계는 2.51 ~ 81.2%이다.)
129.15
230.25
331.35
432.45
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L}로 계산한다. 아세틸렌은 H=81.22.512.51=78.692.5131.35H=\dfrac{81.2-2.51}{2.51}=\dfrac{78.69}{2.51}\approx31.35이다.

문제 2
일반적인 연소에 대한 설명으로 옳은 것은?
1온도의 상승에 따라 폭발범위는 넓어진다.
2압력 상승에 따라 폭발범위는 좁아진다.
3가연성가스에서 공기 또는 산소의 농도 증가에 따라 폭발범위는 좁아진다.
4공기 중에서 보다 산소 중에서 폭발범위는 좁아진다.
정답 및 해설

온도가 상승하면 반응속도가 빨라지고 분자 운동이 활발해져 폭발상·하한이 모두 확대되므로 폭발범위는 넓어진다. 압력 상승이나 산소·공기 중 산소농도 증가 시에도 일반적으로 폭발범위(특히 상한)는 넓어지는 것이 옳으므로 나머지 서술은 틀렸다.

문제 3
메탄을 이론공기로 연소시켰을 때 생성물 중 질소의 분압은 약 몇 kPa 인가? (단, 메탄과 공기는 100 kPa, 25℃에서 공급되고 생성물의 압력은 100 kPa 이다.)
136
271
381
492
정답 및 해설

메탄 연소반응은 CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O}이며, 이론공기몰수는 20.219.524\dfrac{2}{0.21}\approx9.524mol이므로 질소는 9.524×0.797.5249.524\times0.79\approx7.524mol이다. 생성물 총 몰수는 1+2+7.524=10.5241+2+7.524=10.524mol이므로 질소 분압은 100×7.52410.52471 kPa100\times\dfrac{7.524}{10.524}\approx71\ \mathrm{kPa}이다.

문제 4
불활성가스에 의한 가스치환의 가장 주된 목적은?
1가연성가스 및 지연성가스에 대한 화재폭발 사고 방지
2지연성가스에 대하여 산소결핍 사고의 방지
3독성가스에 대한 농도 희석
4가스에 대한 산소 과잉 방지
정답 및 해설

불활성가스로 설비 내부를 치환하는 가장 주된 목적은, 가연성가스와 조연성(지연성)가스가 공존하는 폭발성 분위기를 없애 화재·폭발 사고를 방지하는 데 있다.

문제 5
배관 내 혼합가스의 한 점에서 착화되었을 때 연소파가 일정거리를 진행한 후 급격히 화염전파속도가 증가되어 1000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?
1폭발(Explosion)
2폭굉(Detonation)
3충격(Shock)
4연소(Combustion)
정답 및 해설

연소파가 일정 거리를 진행한 후 화염전파속도가 급격히 증가하여 1000~3500m/s에 이르는 현상을 폭굉(detonation)이라 하며, 이때 충격파를 동반한다.

문제 6
다음 연소반응식 중 불완전연소에 해당하는 것은?
1S+O2 → SO2
22H2+O2 → 2H2O
3CH4+5/2O2 → CO+2H2O+O2
4C+O2 → CO2
정답 및 해설

CH4+52O2CO+2H2O+O2\mathrm{CH_4+\dfrac{5}{2}O_2 \rightarrow CO+2H_2O+O_2}는 메탄이 산소가 충분함에도 완전연소(CO2) 대신 일산화탄소(CO)를 생성하는 불완전연소 반응식이다. 나머지 반응식은 모두 완전연소 반응이다.

문제 7
화염의 온도를 높이려 할 때 해당되지 않는 조작은?
1공기를 예열하여 사용한다.
2연료를 완전연소 시키도록 한다.
3발열량이 높은 연료를 사용한다.
4과잉공기를 사용한다.
정답 및 해설

화염온도를 높이려면 공기를 예열하거나, 연료를 완전연소시키거나, 발열량이 높은 연료를 사용해야 한다. 반대로 과잉공기를 사용하면 불필요한 질소·과잉산소가 열을 흡수해 화염온도를 오히려 낮추므로 화염온도를 높이는 조작이 아니다.

문제 8
다음은 폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 관한 내용이다. 옳지 않은 사항은?
1파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작도록 한다.
2파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
3파이프 라인을 장애물이 있는 곳은 가급적이면 축소한다.
4공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
정답 및 해설

폭굉 방지·방호를 위해서는 파이프의 지름 대 길이 비를 작게 하고, 오리피스 등 장애물을 없애며, 급격한 단면 축소 없이 완만한 회전을 이루도록 해야 한다. 장애물이 있는 곳에서 배관을 오히려 축소하면 유속·난류가 급증해 폭굉 전이가 촉진되므로 이 서술은 옳지 않다.

문제 9
다음 중 위험한 증기가 있는 곳의 장치에 정전기를 해소 시키기 위한 방법이 아닌 것은?
1접속 및 접지
2이온화
3증습
4가압
정답 및 해설

위험한 증기가 있는 곳에서 정전기를 해소하는 방법으로는 접지·접속, 공기의 이온화, 상대습도를 높이는 증습 등이 있다. 가압(압력을 높이는 것)은 정전기 발생·축적과 직접 관련이 없어 해소법에 해당하지 않는다.

문제 10
CO2(g) 및 H2O(L)의 생성열은 각각 94.1kcal/mol 및 68.3kcal/mol이고, CH4(g) 1mol의 연소열은 212.8kcal/mol이다. CH4 1mol의 생성열은 몇 kcal/mol인가?
1-17.9
217.9
3-43.7
443.7
정답 및 해설

메탄의 연소반응 CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O}에서 연소열(212.8kcal/mol)은 생성물의 생성열 합에서 반응물(메탄)의 생성열을 뺀 값과 같다. 94.1+2×68.3ΔHf(CH4)=212.894.1+2\times68.3-\Delta H_f(CH_4)=212.8에서 ΔHf(CH4)=230.7212.8=17.9 kcal/mol\Delta H_f(CH_4)=230.7-212.8=17.9\ \mathrm{kcal/mol}이다.

문제 11
위험성물질의 정도를 나타내는 용어들에 관한 설명이 잘못된 것은?
1화염일주한계가 작을수록 위험성이 크다.
2최소 점화에너지가 작을수록 위험성이 크다.
3위험도는 폭발범위를 폭발하한계로 나눈 값이다.
4위험도가 특히 큰 물질로는 암모니아와 브롬화메틸이 있다.
정답 및 해설

화염일주한계·최소점화에너지가 작을수록 위험성이 크고, 위험도는 폭발범위(상한-하한)를 폭발하한계로 나눈 값으로 정의되는 것은 옳다. 다만 위험도가 특히 큰 물질은 아세틸렌·수소·이황화탄소 등이며, 암모니아·브롬화메틸은 폭발범위가 좁아 위험도가 낮은 편에 속하므로 이 서술은 틀렸다.

문제 12
다음 반응 중 화학폭발의 원인과 관련이 가장 먼 것은?
1압력폭발
2중합폭발
3분해폭발
4산화폭발
정답 및 해설

화학폭발은 중합·분해·산화 등 화학반응을 동반하는 폭발을 말한다. 압력폭발은 화학반응 없이 압력 상승만으로 용기가 파열되는 물리적 폭발에 해당하여 화학폭발의 원인과 가장 거리가 멀다.

문제 13
천연가스의 일반적인 연소 특성에 대한 설명 중 가장 옳은 내용은?
1지연성이다.
2화염전파속도가 늦다.
3폭발범위가 넓다.
4연소시 많은 공기가 필요하다.
정답 및 해설

천연가스(주성분 메탄)는 다른 탄화수소에 비해 화염전파속도가 상대적으로 느린 것이 특징이며, 스스로 타는 가연성가스로서 폭발범위는 좁은 편(약 5~15%)이다.

문제 14
메탄(CH4)의 공기 중에서의 비중은 약 얼마인가?
10.55
20.65
30.75
40.85
정답 및 해설

메탄(CH4, 분자량 16)의 공기(평균분자량 약 29)에 대한 비중은 16290.55\dfrac{16}{29}\approx0.55이다.

문제 15
프로판가스의 연소과정에서 발생한 열량이 15500kcal/kg 이고, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 4500kcal/kg이다. 이 때 프로판 가스의 연소효율은 얼마인가?(단,프로판가스의 진발열량은 12100kcal/kg임)
10.54
20.63
30.72
40.91
정답 및 해설

실제 방출된 유효열량은 총 발생열량에서 수증기 응축잠열을 뺀 155004500=11000 kcal/kg15500-4500=11000\ \mathrm{kcal/kg}이다. 연소효율은 이 값을 이론적인 진발열량(저위발열량)으로 나눈 11000121000.91\dfrac{11000}{12100}\approx0.91이다.

문제 16
연소와 폭발에 대한 설명 중 틀린 것은?
1연소란 열의 발생을 수반하는 산화반응이다.
2분해 또는 연소 등의 반응에 의한 폭발은 화학적 폭발이다.
3발열속도가 방열속도보다 클 경우 발화점 이하로 떨어져 연소과정에서 폭발로 이어진다.
4폭발이란 급격한 압력의 발생 또는 폭발음을 내며 파열되거나 팽창하는 현상이다.
정답 및 해설

발열속도가 방열속도보다 큰 경우 열이 계 내에 축적되어 온도가 계속 상승하며 폭주(폭발)로 이어지는 것이지, '발화점 이하로 떨어져' 폭발로 이어진다는 서술은 온도 변화 방향이 반대로 되어 있어 틀렸다.

문제 17
다음 중 이론연소온도(화염온도)t℃를 구하는 식은 ? (단, Hh,HL : 고,저 발열량, G : 연소가스, Cp : 비열)
1t=HLGCp(C)t = \dfrac{H_L}{GCp}\,(^\circ\mathrm{C})
2t=HhGCp(C)t = \dfrac{H_h}{GCp}\,(^\circ\mathrm{C})
3t=GCpHL(C)t = \dfrac{GCp}{H_L}\,(^\circ\mathrm{C})
4t=GCpHh(C)t = \dfrac{GCp}{H_h}\,(^\circ\mathrm{C})
정답 및 해설

이론연소온도는 연소열이 모두 연소가스를 가열하는 데 쓰인다고 보고 구하므로, 발열량을 연소가스량과 비열의 곱으로 나눈 t=HLGCpt=\dfrac{H_L}{G\,C_p} 이다. 실제 연소가스 중 수분은 응축하지 않아 잠열을 회수할 수 없으므로 고발열량이 아니라 저발열량을 사용한다.

문제 18
다음 중 자기 연소성 물질이 아닌 것은?
1C6H7O2(ONO2)3
2C3H5(ONO2)3
3C6H2(CH3)(NO2)3
4OCH2CHCH3
정답 및 해설

니트로셀룰로오스, 니트로글리세린, TNT는 분자 내에 산소를 포함한 니트로기(-NO2, -ONO2)를 가져 외부 산소 공급 없이도 자체적으로 급격히 연소·폭발하는 자기연소성(자기반응성) 물질이다. 반면 산화프로필렌(OCH2CHCH3)은 가연성이 강한 물질이지만 분자 내 산소로 자기연소를 지속하는 니트로 화합물이 아니므로 자기연소성 물질이 아니다.

문제 19

도시가스의 웨버지수(Wobbe index)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

가스의 폭발범위를 나타내는 지표로서 값이 클수록 폭발 위험성이 크다.

2

연소기 노즐이 같을 때 웨버지수가 크게 달라지면 그대로 호환하여 사용할 수 없다.

3

웨버지수가 서로 같은 가스는 같은 연소기구에서 단위 시간당 발열량이 거의 같으므로 가스의 호환성 판정에 이용된다.

4

발열량이 같다면 비중이 큰 가스일수록 웨버지수는 작아진다.

정답 및 해설

웨버지수는 WI=HgdWI=\dfrac{H_g}{\sqrt{d}} (HgH_g: 가스의 발열량, dd: 공기에 대한 가스 비중)로 정의되는 연소성(발열 특성) 지표다. 같은 노즐·같은 공급압력에서 웨버지수가 같으면 단위 시간당 발열량이 거의 같아지므로 도시가스의 상호 호환성 판정에 쓰인다. 분모가 비중의 제곱근이므로 발열량이 같을 때 비중이 크면 웨버지수는 작아진다. 폭발범위(연소범위)와는 무관한 지표이므로 1이 옳지 않다.

문제 20

가연성가스의 최대안전틈새(안전간극, MESG)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

내용적 8 L, 틈새 안길이 25 mm의 표준용기 안에서 가스를 점화시켰을 때 화염이 용기 밖으로 전파되지 않는 틈새의 최대치를 말한다.

2

안전간극이 작은 가스일수록 화염이 좁은 틈새를 통과하기 쉬우므로 위험성이 크다.

3

수소와 아세틸렌은 안전간극이 작은 폭발 3등급에 속한다.

4

내압방폭구조의 전기기기는 안전간극이 큰 가스에 사용할수록 접합면의 틈새를 더 작게 관리하여야 한다.

정답 및 해설

최대안전틈새(MESG)는 내용적 8 L, 틈새 안길이 25 mm의 표준용기로 측정하며, 이 값이 작을수록 화염이 좁은 틈새로도 전파되므로 폭발등급이 높고 위험하다. 폭발등급은 안전간극 0.6 mm 초과가 1등급(프로판·암모니아 등), 0.4~0.6 mm가 2등급(에틸렌·석탄가스), 0.4 mm 미만이 3등급(수소·아세틸렌·이황화탄소·수성가스)이다. 내압방폭구조의 틈새 관리는 안전간극이 '작은'(위험한) 가스일수록 엄격해야 하므로 4가 옳지 않다.

문제 21
재료 내·외부의 결함 검사방법으로 가장 적당한 방법은?
1침투탐상법
2유침법
3초음파탐상법
4육안검사법
정답 및 해설

초음파탐상법은 초음파의 반사·투과 특성을 이용해 재료 표면뿐 아니라 내부 결함까지 검출할 수 있는 비파괴검사법이다. 침투탐상법·육안검사법은 표면 결함만 검출할 수 있다.

문제 22
다음 중 암모니아의 공업적 제조방식은?
1수은법
2고압합성법
3수성가스법
4엔드류소호법
정답 및 해설

암모니아의 대표적인 공업적 제조방식은 질소와 수소를 고온·고압에서 촉매로 직접 반응시키는 고압합성법(하버-보슈법)이다.

문제 23
배관 설비에 있어서 유속을 5m/s, 유량을 20m3/s 이라고 할 때 관경의 직경은?
1175㎝
2200㎝
3225㎝
4250㎝
정답 및 해설

연속방정식 Q=AvQ=Av에서 단면적 A=Qv=205=4 m2A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{20}{5}=4\ \mathrm{m^2}이다. A=π4D2A=\dfrac{\pi}{4}D^2에서 D=4Aπ=16π2.257 m=225.7 cmD=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{16}{\pi}}\approx2.257\ \mathrm{m}=225.7\ \mathrm{cm}이다.

문제 24
압축기에서 압축비가 커지면 발생하는 현상으로 틀린 것은?
1소요 동력이 증가한다.
2실린더 내의 온도가 상승한다.
3토출 가스의 양이 증가한다.
4체적 효율이 저하한다.
정답 및 해설

압축비가 커지면 실린더 내 온도가 상승하고 체적효율이 저하되며 그에 따라 소요동력은 증가하지만, 실제로 압축·팽창되는 가스의 체적효율 저하로 인해 토출가스의 양은 오히려 감소한다. 따라서 '토출가스의 양이 증가한다'는 서술은 옳지 않다.

문제 25
터보형 펌프에 속하지 않는 것은?
1사류 펌프
2축류 펌프
3플런저 펌프
4센트리퓨걸 펌프
정답 및 해설

사류펌프, 축류펌프, 센트리퓨걸(원심)펌프는 모두 임펠러의 회전력을 이용하는 터보형 펌프이다. 플런저 펌프는 피스톤(플런저)의 왕복운동으로 액체를 이송하는 용적형(왕복동) 펌프로 터보형에 속하지 않는다.

문제 26
도시가스 배관 공사시 사용되는 밸브 중 전개시 유동 저항이 적고 서서히 개폐가 가능하므로 충격을 일으키는 것이 적으나, 유체 중 불순물이 있는 경우 밸브에 고이기 쉬우므로 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는?
1볼 밸브
2플러그 밸브
3게이트 밸브
4버터플라이 밸브
정답 및 해설

전개 시 유동저항이 적고 서서히 개폐되어 충격이 적지만, 유체 중 불순물이 밸브시트에 고이기 쉬워 완전 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는 게이트 밸브(사절판밸브)이다.

문제 27
증기압축식 냉동기에서 고온·고압의 액체 냉매를 교축작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압시켜 주는 역할을 하는 기기는?
1압축기
2팽창밸브
3증발기
4응축기
정답 및 해설

증기압축식 냉동기에서 고온·고압의 액체 냉매를 교축작용으로 감압시켜 저온·저압 상태로 만들어 증발이 쉽게 일어나도록 하는 기기는 팽창밸브이다.

문제 28
정압기의 특성 중 부하변동이 큰 곳에 사용되는 정압기에 대하여 응답의 신속성과 안정성을 나타내는 특성은?
1정특성
2동특성
3유량 특성
4유압 특성
정답 및 해설

정압기 특성 중 부하변동이 큰 곳에서 2차 압력이 목표압력으로 신속하고 안정적으로 복귀하는 응답 성능을 동특성이라 한다. 정특성은 정상상태에서의 유량-2차압력 관계를 나타낸다.

문제 29
액화 사이클 중 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클은?
1린데 공기 액화 사이클
2가역가스 액화 사이클
3카스케이드 액화 사이클
4필립스의 공기 액화 사이클
정답 및 해설

비점이 점차 낮아지는 여러 냉매를 순차적으로 사용하여 저비점 기체를 단계적으로 냉각·액화하는 사이클을 캐스케이드(다원)액화 사이클이라 한다.

문제 30
도시가스용 부취제가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
1배관을 부식시키지 않을 것
2화학적으로 안정된 것일 것
3보통 존재하는 냄새와는 명확하게 구별될 것
4물에 잘 용해되고, 토양에 대한 투과성이 적을 것
정답 및 해설

도시가스용 부취제는 화학적으로 안정하고 배관을 부식시키지 않아야 하며, 일상의 냄새와 명확히 구별되어야 한다. 또한 누출 시 쉽게 감지되도록 물에는 잘 녹지 않고 토양에 대한 투과성은 좋아야 하므로, '물에 잘 용해되고 토양 투과성이 적을 것'이라는 서술은 두 조건이 모두 반대로 되어 있어 옳지 않다.

문제 31
지상에 설치된 액화석유 가스의 저장탱크와 가스충전 장소와의 사이에 반드시 설치하여야하는 것은?
1경계표지
2방호벽
3물분무설비
4방류둑
정답 및 해설

지상에 설치된 LPG 저장탱크와 가스충전 장소 사이에는 화재·폭발 시 충전 작업자를 보호하기 위해 방호벽을 설치하여야 한다.

문제 32
대용량의 액화가스저장탱크 주위에는 방류둑을 설치하여야 한다. 방류둑의 설치목적으로 옳은 것은?
1불순분자들이 저장탱크에 접근하는 것을 방지하기 위하여
2액상의 가스가 누출될 경우 그 가스를 쉽게 방류시키기 위하여
3빗물이 저장탱크주위로 들어오는 것을 방지하기 위하여
4액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위하여
정답 및 해설

대용량 액화가스저장탱크 주위에 설치하는 방류둑은 탱크에서 액상의 가스가 누출되었을 때 그 액체가 주변으로 퍼지지 않도록 가두어 유출을 방지하는 것을 목적으로 한다.

문제 33
강의 열처리에서 뜨임(tempering)을 하는 주목적은?
1담금질에 의한 잔류응력을 제거하고, 적당한 인성을 부여하기 위하여
2강의 경도를 증가시키고, 인성을 줄이기 위하여
3내부에서 생긴 응력을 제거하고, 표준 조직을 만들기 위하여
4강철의 비중을 줄이고 전기저항, 잔류 자기를 증가시키며, 연신율을 감소시키기 위하여
정답 및 해설

뜨임(tempering)은 담금질로 생긴 취성과 잔류응력을 완화하고 재료에 적당한 인성(질긴 성질)을 부여하기 위해 담금질 후 적정 온도로 재가열했다가 서서히 냉각하는 열처리이다.

문제 34
LNG 인수기지에서 사용되고 있는 기화기 중 간헐 적으로 평균수요를 넘을 경우 그 수요를 충족(Peak Saving용)시키는 목적으로 주로 사용하는 것은?
1Open rack vaporizer
2Intermediate fluid vaporizer
3전기 가압식 기화기
4Submerged vaporizer
정답 및 해설

침수식 기화기(Submerged Vaporizer, SMV)는 구조가 간단해 간헐적으로 평균수요를 초과하는 피크(Peak Shaving)수요에 대응하기 위한 목적으로 LNG 인수기지에서 주로 사용된다.

문제 35
금속재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1강에 인(P)의 함유량이 많아지면 연신 율, 충격치는 저하된다.
2크롬 18%, 니켈 8% 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.
3구리와 주석의 합금은 황동이고 구리와 아연의 합금은 청동이다.
4금속가공 중에 생긴 잔류응력을 제거하기 위하여 열처리를 한다.
정답 및 해설

구리와 주석의 합금은 청동(bronze), 구리와 아연의 합금은 황동(brass)이므로, '구리·주석 합금이 황동이고 구리·아연 합금이 청동'이라는 서술은 명칭이 서로 뒤바뀌어 옳지 않다.

문제 36
압축기의 종류 중 구동모터와 압축기가 분리된 구조로서 벨트나 커플링에 의하여 구동되는 압축기의 형식은?
1개방형
2반밀폐형
3밀폐형
4무급유형
정답 및 해설

구동모터와 압축기가 분리되어 있고 벨트나 커플링으로 동력을 전달받는 구조의 압축기를 개방형이라 한다. 밀폐형·반밀폐형은 모터와 압축기가 하나의 케이싱 안에 함께 밀폐되어 있는 구조이다.

문제 37
단열을 한 배관 중 작은 구멍을 내고 이 관에 압력이 있는 액체를 흐르게 하면 유체가 작은 구멍을 통할 때 유체의 압력이 하강함과 동시에 온도가 변화하는 현상을 무엇이라고 하는가?
1베르누이의 효과
2주울-톰슨 효과
3토리첼리 효과
4도플러의 효과
정답 및 해설

단열된 배관 중 좁은 구멍(교축부)을 통과할 때 유체의 압력이 급격히 강하하면서 동시에 온도가 변화하는 현상을 주울-톰슨(Joule-Thomson) 효과라 하며, 냉동·액화 공정에서 널리 이용된다.

문제 38
1000rpm으로 회전하는 펌프를 3000rpm으로 하였다. 이 경우 양정 및 소요 동력은 각각 얼마가 되는가?
12배, 6배
23배, 9배
34배, 16배
49배, 27배
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에 따르면 양정은 회전수의 제곱에, 소요동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 회전수가 3배(1000→3000rpm)가 되면 양정은 32=93^2=9배, 동력은 33=273^3=27배가 된다.

문제 39

가연성가스 저장탱크에 설치하는 긴급차단장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

조작 동력원은 차단밸브의 구조에 따라 액압, 기압, 전기 또는 스프링 등으로 한다.

2

긴급차단장치는 저장탱크의 주밸브(main valve)와 겸용하여 설치할 수 있다.

3

저장탱크 외면으로부터 5 m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있어야 한다.

4

액상의 가스를 이입하기 위하여 설치된 배관에 역류방지밸브를 설치한 경우에는 긴급차단장치를 설치한 것으로 볼 수 있다.

정답 및 해설

긴급차단장치는 저장탱크 주밸브 외측으로서 가능한 한 저장탱크에 가까운 위치 또는 탱크 내부에 설치하되, 주밸브와 겸용하지 않는다(주밸브 고장 시 차단 기능까지 상실되기 때문). 조작 동력원은 액압·기압·전기(정전 시 비상전력 사용 가능한 것)·스프링 등으로 하고, 조작 위치는 탱크 외면에서 5 m 이상 떨어진 안전한 곳으로 한다. 이입 배관에 역류방지밸브를 설치하면 긴급차단장치를 설치한 것으로 볼 수 있다.

문제 40

수소 제조에 사용되는 수전해설비에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

알칼라인 수전해는 수산화칼륨(KOH) 등 알칼리 수용액을 전해질로 사용하며 기술 성숙도가 높다.

2

PEM 수전해는 고분자전해질막을 전해질로 사용하여 고순도의 수소를 얻을 수 있다.

3

PEM 수전해는 부식성 알칼리 수용액을 순환시켜야 하므로 전해질 용액의 관리가 필요하다.

4

PEM 수전해는 부하 변동에 대한 응답이 빨라 재생에너지 연계 운전에 유리하다.

정답 및 해설

PEM(고분자전해질막) 수전해는 고체 상태의 이온교환막을 전해질로 사용하므로 부식성 전해질 용액이 필요 없다. 알칼리 수용액(KOH 등)을 전해질로 순환시키는 것은 알칼라인 수전해의 특징이므로 3이 틀렸다. PEM 방식은 전류밀도가 높아 장치가 소형이고 고순도 수소를 얻을 수 있으며 부하 추종성이 좋지만, 백금 등 귀금속 촉매가 필요하여 가격이 높다. 알칼라인 방식은 저가이고 대용량화에 유리하나 부하 변동 대응이 상대적으로 느리다.

문제 41
가연성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크에 설치하는 것으로, 내압시험 압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하는 것은?
1역류방지밸브
2안전밸브
3스톱밸브
4긴급차단장치
정답 및 해설

가연성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크에는 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하여 탱크 내 압력을 방출하는 안전밸브를 설치하여야 한다.

문제 42
용기 파열사고의 원인으로서 가장 거리가 먼 것은?
1염소용기는 용기의 부식에 의하여 파열사고가 발생할 수 있다.
2수소용기는 산소와 혼합충전으로 격심한 가스폭발에 의한 파열사고가 발생할 수 있다.
3고압아세틸렌가스는 분해폭발에 의한 파열사고가 발생될 수 있다.
4용기 내 과다한 수증기 발생에 의한 폭발로 용기파열이 발생할 수 있다.
정답 및 해설

염소용기의 부식, 수소와 산소의 혼합에 의한 격심한 가스폭발, 고압아세틸렌의 분해폭발은 모두 실제 용기 파열사고의 대표적 원인으로 알려져 있다. 반면 '용기 내 과다한 수증기 발생에 의한 폭발'은 일반적인 고압가스 용기 파열의 원인으로 보기 어렵다.

문제 43
다음 중 아세틸렌의 압축 시 희석제로 사용 되지 않는 것은?
1N2
2CH4
3C2H4
4H2
정답 및 해설

아세틸렌을 압축할 때는 폭발을 막기 위해 질소(N2), 메탄(CH4), 에틸렌(C2H4) 등을 희석제로 사용하며, 수소(H2)는 그 자체가 폭발범위가 넓은 가연성가스여서 오히려 위험성을 높이므로 희석제로 사용하지 않는다.

문제 44
고압가스 저장탱크 및 처리설비를 실내에 설치하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1천장, 벽 및 바닥의 두께가 각각 30㎝ 이상인 철근콘크리트로 만든 실로서 방수처리가 된 것으로 한다.
2저장탱크실과 처리설비실은 각각 구분하여 설치하되 출입문은 공용으로 한다.
3저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60㎝ 이상으로 한다.
4저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.
정답 및 해설

고압가스 저장탱크·처리설비를 실내에 설치할 때는 저장탱크실과 처리설비실을 각각 구분하여 설치하고 출입문도 각각 별도로 설치해야 하므로, '출입문은 공용으로 한다'는 서술은 옳지 않다.

문제 45
액화염소 2000kg을 차량에 적재하여 운반할 때 휴대하여야 할 소석회는 몇 kg 이상을 기준으로 하는가?
110
220
330
440
정답 및 해설

액화염소는 운반 시 재해발생 방지를 위해 적재량에 비례하여 소석회를 휴대해야 하며, 2000kg을 운반할 경우 소석회는 40kg 이상을 기준으로 휴대하여야 한다.

문제 46
다음 중 대기에 방출되었을 때 가장 빨리 공기 중으로 확산되는 가스는?
1부탄
2프로판
3질소
4산소
정답 및 해설

공기 중 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다(그레이엄의 법칙). 보기 중 분자량이 가장 작은 질소(28)가 부탄(58)·프로판(44)·산소(32)보다 확산속도가 가장 빠르다.

문제 47
액화석유가스 일반일반집단공급시설의 점검기준에 대한 내용으로 옳은 것은?
1충전용주관의 압력계는 매분기 1회 이상 국가 표준기본법에 따른 교정을 받은 압력계로 그 기능을 검사한다.
2안전밸브는 매월 1회 이상 설정되는 압력이하의 압력에서 작동하도록 조정한다.
3물분무장치, 살수장치와 소화전은 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
4일반집단공급시설 중 충전설비의 경우에는 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
정답 및 해설

LPG 일반집단공급시설의 점검기준에서 물분무장치, 살수장치와 소화전은 매월 1회 이상 작동상황을 점검하여야 한다.

문제 48
가스의 종류와 용기도색의 구분이 잘못된 것은?
1액화염소 : 황색
2액화암모니아 : 백색
3에틸렌(의료용) : 자색
4싸이크로프로판(의료용) : 주황색
정답 및 해설

고압가스 용기 도색 기준에서 액화염소 용기는 갈색으로 도색하여야 하므로, '액화염소:황색'이라는 짝은 옳지 않다.

문제 49
시안화수소 충전작업의 기준으로 틀린 것은?
1용기에 충전하는 시안화수소는 순도가 98% 이상 이어야 한다.
2용기에 충전하는 시안화수소는 아황산가스 또는 황산 등의 안정제를 첨가한 것이어야 한다.
3시안화수소를 충전한 용기는 충전 후 24시간 정치하고, 그 후 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스의 누출검사를 하여야 한다.
4순도가 99% 이상으로서 착색된 것은 충전한 후 60일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전하지 않아도 된다.
정답 및 해설

순도 99% 이상으로서 착색되지 않은 시안화수소는 60일이 경과하기 전에 다른 용기로 옮겨 충전하지 않아도 되는 예외가 적용되는데, 문항은 이를 '착색된 것'으로 서술하여 옳지 않다. 착색(변색)된 시안화수소는 오히려 분해·중합이 진행된 것으로 보아 신속히 옮겨 충전해야 한다.

문제 50
고압가스 충전용기의 운반에 관한 사항으로 바르지 않은 것은?
1밸브가 돌출된 충전용기는 고정식 프로텍터를 부착시켜야 한다.
2충전용기를 로프로 견고하게 결속해야 한다.
3충전용기는 항상 40℃ 이하로 유지해야 한다.
4운반시 보기쉬운 곳에 황색글씨로 위험표시를 하여야한다.
정답 및 해설

고압가스 충전용기를 운반할 때는 가연성가스 등 위험표시를 보기 쉬운 곳에 적색 글씨로 표시하여야 하므로, '황색 글씨'로 표시한다는 서술은 옳지 않다.

문제 51
아세틸렌용기의 다공물질의 다공도를 측정하기 위해 사용되는 물질이 아닌 것은?
1아세톤
2디메틸포름아미드
3
4메탄올
정답 및 해설

아세틸렌 용기의 다공물질 다공도는 아세톤, 디메틸포름아미드, 물 등을 침윤시켜 측정하며, 메탄올은 다공도 측정에 사용되는 물질이 아니다.

문제 52
가스용품을 제조한 자는 판매전에 시장·군수·구청장의 검사를 받아야 하며 이에 대한 검사는 설계단계검사와 생산단계검사로 구분된다. 다음 생산단계검사에 대한 검사주기의 기준으로 옳은 것은?
1종합공정검사 대상 가스용품에 대한 수시품질검사는 1년에 1회 이상 실시한다.
2생산공정검사 대상 가스용품에 대한 공정확인심사는 6개월에 1회 실시한다.
3생산공정검사 대상 가스용품에 대한 정기품질검사는 1개월에 1회 실시한다.
4제품확인검사 대상 가스용품에 대한 상시샘플검사는 2개월에 1회 실시한다.
정답 및 해설

가스용품 생산단계검사 중 종합공정검사 대상 가스용품에 대한 수시품질검사는 1년에 1회 이상 실시하는 것이 기준이다.

문제 53
폭명기로도 불리우며, 약 530℃이상에서 폭발적으로 반응 하여 폭음을 내는 가스는?
1산소
2수소
3암모니아
4메탄
정답 및 해설

수소는 공기(또는 산소) 중에서 약 530℃ 이상이 되면 자연발화하여 폭발적으로 반응하며 폭음을 내는 특성이 있어 '폭명기'로도 불린다.

문제 54
액화가스를 충전하는 탱크의 내부에 액면 요동을 방지하기 위하여 설치하는 장치는?
1방호벽
2방파판
3방해판
4방지판
정답 및 해설

액화가스를 운반·저장하는 탱크 내부에 설치하여 차량 운행이나 흔들림 시 액면이 출렁이는 것을 억제하는 판을 방파판이라 한다.

문제 55
도시가스의 총발열량이 10,500Kcal/m3이고 도시가스의 비중이 0.66인 경우 도시가스의 웨버지수(W.I)는?
117,500
212,925
310,500
46,300
정답 및 해설

웨버지수는 WI=HgdWI=\dfrac{H_g}{\sqrt{d}}로 계산하며, WI=105000.66=105000.812412925WI=\dfrac{10500}{\sqrt{0.66}}=\dfrac{10500}{0.8124}\approx12925이다.

문제 56
독성가스 사용시설중 배관, 플랜지 및 밸브 접합에 대한 내용으로 가장 적당한 것은?
1접합은 반드시 가용접에 의하여 한다.
2용접을 원칙으로 하되 안전상 필요한 강도를 가진 플랜지 접합으로 할 수 있다.
3반드시 필요한 인장도를 가진 플랜지를 사용한다.
4내산성 재료에 필요한 강도를 가지는 플랜지를 원칙으로 사용한다.
정답 및 해설

독성가스 사용시설의 배관·플랜지·밸브 접합은 용접을 원칙으로 하되, 수리 등 유지관리를 위해 필요한 경우에는 충분한 강도를 가진 플랜지 접합으로 할 수 있다.

문제 57

액화석유가스의 안전관리 및 사업법령상 안전관리책임자·안전관리원 등이 받아야 하는 전문교육의 실시 시기로 옳은 것은?

1

신규종사 후 1개월 이내 및 그 후에는 매년 1회

2

신규종사 후 3개월 이내 및 그 후에는 2년이 되는 해마다 1회

3

신규종사 후 6개월 이내 및 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회

4

신규종사 후 1년 이내 및 그 후에는 5년이 되는 해마다 1회

정답 및 해설

액화석유가스 시행규칙 [별표 19]의 전문교육(안전관리책임자·안전관리원·안전점검원, 시공관리자 등)은 신규종사 후 6개월 이내 및 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회 받아야 한다. [원형과 근거가 달라진 지점] 원형 문항(2009 기출)의 근거는 구 시행규칙 [별표 22]였으나 2020년 전부개정으로 별표 번호가 [별표 19]로 재배열되었고, 전문교육 대상에 안전점검원이 추가되었으며 특별교육 대상에서 LPG 사용자동차 운전자가 삭제되었다. 교육 시기 값(6개월+3년) 자체는 현행도 동일하므로 정답 취지는 유지되고, 보기의 오답 구성(1년·2년 주기)을 재구성했다.

문제 58

차량에 고정된 탱크로 산소를 운반할 때 휴대하여야 하는 분말소화제 소화기의 능력단위 기준으로 옳은 것은?

1

BC용 또는 ABC용 B-3 이상

2

BC용 또는 ABC용 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상

3

BC용 B-8 이상 또는 ABC용 B-10 이상

4

BC용 B-10 이상 또는 ABC용 B-12 이상

정답 및 해설

현행 KGS GC206(고압가스 운반 등의 기준) 표 2.1.1.3.1에 따라 차량에 고정된 탱크로 가연성가스 또는 산소를 운반할 때는 분말소화제 BC용 또는 ABC용, 능력단위 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상인 소화기를 2개 이상 휴대해야 한다. [원형과 근거가 달라진 지점] 원형 문항(2008 기출)의 정답 'BC용 B-8 이상'은 2015. 10. 2. KGS GC206 개정 전의 구 기준이다. 개정으로 BC용·ABC용 구분과 가스별 능력단위 차등(B-8/B-10/B-12)이 폐지되고 B-6(약제중량 4.5 kg) 이상으로 통일되어 정답 값 자체가 바뀌었다. 보기 3·4는 구 기준의 잔재로 구성한 오답이다.

문제 59

고압가스 안전관리법령상 사업자등이 그의 시설이나 제품과 관련한 사고 발생 시 한국가스안전공사에 통보하는 기준으로 틀린 것은?

1

사람이 사망한 사고는 즉시 속보하고, 사고발생 후 20일 이내에 상보한다.

2

사람이 부상당하거나 중독된 사고는 즉시 속보하고, 사고발생 후 10일 이내에 상보한다.

3

속보는 전화 또는 팩스를 이용한 통보를, 상보는 서면으로 제출하는 상세한 통보를 말한다.

4

사업자등의 저장탱크에서 가스가 누출된 사고는 인명피해가 없으면 통보하지 않아도 된다.

정답 및 해설

고압가스 시행규칙 [별표 34]의 사고 종류별 통보 기준: ① 사망사고 = 속보 즉시 + 상보 20일 이내 ② 부상·중독 사고 = 속보 즉시 + 상보 10일 이내 ③ 가스누출에 의한 폭발·화재 사고 = 속보 즉시 ④ 가스시설 파손·가스누출로 인명대피나 공급중단이 발생한 사고 = 속보 즉시 ⑤ 사업자등의 저장탱크에서 가스가 누출된 사고 = 속보 즉시. 저장탱크 누출 사고는 인명피해가 없어도 즉시 속보 대상이므로 4가 틀렸다.

문제 60

수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법령상 수소용품에 해당하지 않는 것은?

1

수소저장설비

2

수전해설비

3

정격출력에서 시간당 수소 생산량이 2천 m3 이하인 수소추출설비

4

연료전지(자동차에 장착되는 것은 제외)

정답 및 해설

수소법 제2조제8호 및 시행규칙 제2조제3항에 따른 수소용품은 ① 연료전지(자동차에 장착되는 것은 제외) ② 수전해설비 ③ 수소추출설비(정격출력에서 시간당 수소 생산량 2천 m³ 이하, 0℃·게이지압력 0 Pa 기준 산정)의 3종이다. 수소저장설비는 수소용품이 아니라 수소연료사용시설 등을 구성하는 가스설비에 해당하므로 1이 정답이다. 성능평가 목적으로 제조·사용하는 셀·스택과 교육 목적의 저전압 연료전지·수전해설비는 수소용품에서 제외된다.

문제 61
가스 사용시설의 가스누출 시 검지법으로 틀린 것은?
1아세틸렌 가스누출검지에 염화제1구리착염지를 사용한다.
2황화수소 가스누출 검지에 초산연지를 사용한다.
3일산화탄소 가스누출 검지에 염화파라듐지를 사용한다.
4염소 가스노출 검지에 묽은황산을 사용한다.
정답 및 해설

염소가스 누출검지에는 KI(요오드화칼륨)전분지가 청색으로 변하는 반응을 이용하는 것이 옳으며, 묽은황산은 염소 검지 시약으로 사용하지 않는다. 아세틸렌은 염화제1구리착염지, 황화수소는 초산연지, 일산화탄소는 염화파라듐지를 사용하는 것은 옳은 설명이다.

문제 62
가스크로마토그래피에서 운반기체(carrier gas)의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 부속품이 아닌 것은?
1수분제거트랩(Moisture Trap)
2산소제거트랩(Oxygen Trap)
3화학필터(Chemical Filter)
4오일트랩(Oil Trap)
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 운반기체(캐리어가스)에서 수분·산소·유기물 등의 불순물을 제거하기 위해 수분제거트랩, 산소제거트랩, 화학필터 등을 사용하지만, 오일트랩은 진공펌프 등 다른 장치의 보호에 쓰이는 부속품으로 캐리어가스 정제용 부속품이 아니다.

문제 63
날개에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 운동량과 회전량의 변화로 가스흐름을 측정하는 것으로 측정 범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는?
1막식 유량계
2터빈 유량계
3Roots 유량계
4Vortex 유량계
정답 및 해설

날개(터빈)에 부딪히는 유체의 운동량으로 회전체를 회전시켜 그 회전량으로 유량을 측정하며, 측정범위가 넓고 압력손실이 적은 가스유량계는 터빈 유량계이다.

문제 64
가스크로마토그래피의 불꽃이온화검출기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1

시료를 파괴하지 않고 검출하므로 검출 후 시료를 회수하여 재분석할 수 있다.

2이온의 형성은 불꽃 속에 들어온 탄소 원자의 수에 비례한다.
3열전도도 검출기보다 감도가 높다.
4H2, NH3등 비탄화수소에 대하여는 감응이 없다.
정답 및 해설

불꽃이온화검출기(FID)는 시료를 불꽃 속에서 연소·이온화시켜 검출하므로 시료가 파괴되어 검출 후 회수·재분석이 불가능하다. 따라서 '시료를 파괴하지 않고 회수하여 재분석할 수 있다'는 서술은 옳지 않다.

문제 65
열전대 온도계의 구성 요소에 해당하지 않는 것은?
1보호관
2열전대
3보상도선
4저항체 소자
정답 및 해설

열전대 온도계는 열전대(측온소자), 보호관, 보상도선 등으로 구성되며, 저항체 소자는 열전대가 아닌 저항온도계(RTD)의 구성요소이다.

문제 66
혼합물의 구성 성분을 분리하는 분리관의 분리능에 가장 큰 영향을 미치는 것은?
1시료의 용량
2고정상 담체의 입자크기
3담체에 부착되는 액체의 양
4분리관의 모양과 배치
정답 및 해설

가스크로마토그래피 분리관(컬럼)의 분리능은 고정상 담체에 부착된 액체(고정상 액체)의 양과 종류에 가장 큰 영향을 받는다.

문제 67
점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체에 가장 적합한 유량계는?
1차압식 유량계
2면적식 유량계
3유속식 유량계
4용적식 유량계
정답 및 해설

용적식(체적식) 유량계는 일정한 체적의 공간에 유체를 채워 반복적으로 밀어내는 방식으로 유량을 측정하므로, 점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체에도 비교적 정확하게 적용할 수 있는 유량계이다.

문제 68
100 psi 를 atm 으로 환산하면 몇 atm 인가?
14.8 atm
25.8 atm
36.8 atm
47.8 atm
정답 및 해설

1atm은 14.696psi이므로, 100psi를 atm으로 환산하면 10014.6966.8 atm\dfrac{100}{14.696}\approx6.8\ \mathrm{atm}이다.

문제 69
오리피스, 플로노즐, 벤츄리 유량계의 공통점은?
1직접식
2초음속 유체만의 유량측정
3압력강하 측정
4열전대를 사용
정답 및 해설

오리피스, 플로우노즐, 벤투리 유량계는 모두 유체가 교축부를 통과할 때 발생하는 압력강하(차압)를 측정하여 유량을 구하는 차압식 유량계라는 공통점을 가진다.

문제 70
가스의 굴절률 차이를 이용하여 가연성 가스의 농도를 측정하는 방법은?
1안전등형
2열전도식
3간섭계형
4연소식
정답 및 해설

가스의 종류에 따라 굴절률이 다른 성질을 이용해 빛의 간섭무늬 이동으로 가연성가스의 농도를 측정하는 방식을 간섭계형이라 한다.

문제 71
오리피스유량계의 유량계산식은 다음과 같다. 유량을 계산하기 위하여 설치한 유량계에서 유체를 흐르게 하면서 측정해야 할 값은? (단, C : 오리피스계수, A2 : 오리피스 단면적, H : 마노 미터액주계 눈금, ϒ1 : 유체의 비중량이다.)
1C
2A2
3H
4ϒ1
정답 및 해설

오리피스유량계의 유량계산식에서 오리피스계수 C와 오리피스 단면적 A2는 기기 고유의 고정값이고 유체의 비중량 γ1\gamma_1도 유체의 물성으로 사실상 일정하므로, 실제 유체가 흐를 때마다 측정해야 하는 값은 마노미터의 액주계 눈금 H이다.

문제 72
액주식압력계에 사용되는 액주의 구비조건으로 거리가 먼 것은?
1점도가 낮을 것
2혼합 성분일 것
3밀도변화가 적을 것
4모세관 현상이 적을 것
정답 및 해설

액주식 압력계에 사용하는 액체(액주)는 점도가 낮고 밀도변화가 적으며 모세관 현상이 적어야 하는 동시에, 조성이 일정하도록 단일 성분이어야 한다. 따라서 '혼합 성분일 것'이라는 서술은 옳지 않다.

문제 73
다음 압력변화에 의한 탄성변위를 이용한 압력계는?
1액주식 압력계
2점성 압력계
3부르돈관식 압력계
4링밸런스 압력계
정답 및 해설

압력에 의해 부르돈관(관 모양의 탄성체)이 변형(탄성변위)되는 정도를 지침의 움직임으로 나타내는 압력계를 부르돈관식 압력계라 한다.

문제 74
가스크로마토그래피로 A,B,C 3성분을 분석하였더니, 그 상대 면적이 각각 100. 300. 200mm2이었다. 이들 3성분의 보정 계수가 각각 1. 0.6 그리고 0.5라고 하면 A 성분의 함유량은 약 몇 %인가? (단, 각 성분의 면적을 해당 보정계수로 나누어 보정한 면적으로 계산한다)
110
215
316.7
426.3
정답 및 해설

보정면적은 상대면적을 보정계수로 나눈 값으로, A는 100/1=100100/1=100, B는 300/0.6=500300/0.6=500, C는 200/0.5=400200/0.5=400이며 합은 1000이다. A성분의 함유량은 1001000×100=10%\dfrac{100}{1000}\times100=10\%이다.

문제 75
시험대상인 가스미터의 유량이 350m3/h 이고 기준 가스미터의 지시량이 330m3/h 일 때 가스미터의 오차율은?
14.4%
25.7%
36.1%
47.5%
정답 및 해설

가스미터의 오차율은 시험유량기준유량시험유량×100\dfrac{|시험유량-기준유량|}{시험유량}\times100으로 구한다. 350330350×1005.7%\dfrac{350-330}{350}\times100\approx5.7\%이다.

문제 76
압력계의 눈금이 1.2MPa을 나타내고 있으며, 대기압이 720mmHg일 때 절대압력은약 몇 kPa인가?
1129.6
21296
312960
4129600
정답 및 해설

대기압 720mmHg를 kPa로 환산하면 720×101.32576096 kPa720\times\dfrac{101.325}{760}\approx96\ \mathrm{kPa}이다. 절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이므로 1200+96=1296 kPa1200+96=1296\ \mathrm{kPa}이다.

문제 77
가연성 누출가스 검출기가 아닌 것은?
1안전등형
2검지관형
3간섭계형
4열선형
정답 및 해설

가연성 누출가스 검출기에는 안전등형, 간섭계형, 열선형 등이 있으며, 검지관형은 특정 가스 성분의 농도를 비색 반응으로 확인하는 검지관을 이용하는 방식으로 자동 누출 검출기로 분류되지 않는다.

문제 78
다음 중 표준전구의 필라멘트 휘도와 복사에너지의 휘도를 비교하여 온도를 측정하는 온도계는?
1광고 온도계
2복사 온도계
3색 온도계
4서미스터(thermister)
정답 및 해설

표준전구 필라멘트의 밝기(휘도)와 측정 대상 물체가 내는 복사에너지의 밝기를 육안으로 비교하여 온도를 구하는 온도계를 광고온도계(광휘도 온도계)라 한다.

문제 79

안지름 100 mm인 관 속을 흐르는 공기의 동압(전압과 정압의 차)을 피토관으로 측정하였더니 240 Pa이었다. 공기의 밀도를 1.2 kg/m3라 할 때 유량은 약 몇 m3/s인가?

1

0.079

2

0.157

3

0.235

4

0.314

정답 및 해설

피토관의 동압으로부터 유속은 v=2ΔPρ=2×2401.2=400=20 m/sv=\sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}}=\sqrt{\dfrac{2\times 240}{1.2}}=\sqrt{400}=20\ \mathrm{m/s}. 관의 단면적은 A=π4(0.1)2=7.854×103 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.1)^2=7.854\times 10^{-3}\ \mathrm{m^2}이므로 유량은 Q=Av=7.854×103×20=0.157 m3/sQ=Av=7.854\times 10^{-3}\times 20=0.157\ \mathrm{m^3/s}. [검산] Q=0.157 m³/s이면 v=Q/A=0.157/0.007854=20 m/s이고, 동압 = ½ρv² = 0.5×1.2×20² = 240 Pa로 문제 조건과 일치한다.

문제 80

가스미터의 크기 선정과 설치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

사용 최대유량이 가스미터 용량의 60% 정도가 되도록 선정한다.

2

30 m3/h 미만인 가스미터의 설치 높이는 바닥으로부터 1.6 m 이상 2 m 이하로 하고 고정장치로 고정한다.

3

전기계량기 및 전기개폐기와는 60 cm 이상의 거리를 유지한다.

4

화기와는 1 m 이상의 우회거리를 유지하면 된다.

정답 및 해설

가스계량기는 화기(그 시설 안에서 사용하는 자체 화기 제외)와 2 m 이상의 우회거리를 유지해야 하므로 4가 틀렸다. 크기 선정은 사용 최대유량이 미터 용량의 60% 정도가 되도록 하여 과부하와 계량오차를 피한다. 설치 높이는 30 m³/h 미만의 경우 바닥에서 1.6~2 m(격납상자 내 설치 시 제한 없음), 이격거리는 전기계량기·전기개폐기 60 cm 이상, 단열조치하지 않은 굴뚝·전기점멸기·전기접속기 30 cm 이상, 절연조치하지 않은 전선 15 cm 이상이다.