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[가스산업기사 필기] 24년 3회차
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문제 1
다음 중 폭굉(detonation)의 화염전파속도는?
10.1~10m/s
210~100m/s
31000~3500m/s
45000~10000m/s
정답 및 해설

폭굉(detonation)은 반응파가 초음속으로 전파되는 현상으로 화염전파속도가 10003500 m/s1000\sim3500\ \mathrm{m/s}에 이른다. 일반적인 폭연(연소)의 화염전파속도(수 m/s 이하)와 구분되는 특징이다.

문제 2
다음 중 공기비를 옳게 표시한 것은?
1실제공기량 / 이론공기량
2이론공기량 / 실제공기량
3사용공기량 / (1 - 이론공기량)
4이론공기량 / (1 - 사용공기량)
정답 및 해설

공기비(공기과잉률) mm은 실제로 공급한 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 값, 즉 m=실제공기량이론공기량m=\dfrac{\text{실제공기량}}{\text{이론공기량}}으로 정의한다.

문제 3
혼합기체의 온도를 고온으로 상승시켜 자연착화를 일으키고, 혼합기체의 전 부분이 극히 단시간 내에 연소하는 것으로서 압력상승의 급격한 현상을 무엇이라 하는가?
1전파연소
2폭발
3확산연소
4예혼합연소
정답 및 해설

혼합기체를 고온으로 가열해 자연착화시키면 전 영역이 극히 짧은 시간에 동시 반응하여 압력이 급격히 상승하는데, 이를 폭발이라 한다. 화염면이 미반응부로 서서히 번져가는 전파연소·확산연소·예혼합연소와 구분된다.

문제 4
융점이 낮은 고체연료가 액상으로 용융되어 발생한 가연성 증기가 착화하여 화염을 내고, 이 화염의 온도에 의하여 액체표면에서 증기의 발생을 촉진시켜 연소를 계속해 나가는 연소형태는?
1증발연소
2분무연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

고체연료가 가열로 녹아 액상이 된 뒤 그 표면에서 발생한 가연성 증기가 착화해 화염을 형성하고, 그 화염열이 다시 액면의 증발을 촉진하며 연소가 이어지는 형태를 증발연소라 한다. 파라핀·나프탈렌 등이 이 방식으로 탄다.

문제 5
가스를 연료로 사용하는 연소의 장점이 아닌 것은?
1연소의 조절이 신속, 정확하며 자동제어에 적합하다.
2온도가 낮은 연소실에서도 안정된 불꽃으로 높은 연소 효율이 가능하다.
3연소속도가 커서 연료로서 안전성이 높다.
4소형 버너를 병용 사용하여 로내 온도분포를 자유로이 조절할 수 있다.
정답 및 해설

가스연료는 연소속도가 커서 화염이 안정적이라기보다 오히려 역화 등 이상연소 위험이 커질 수 있어, 연소속도가 크다는 점 자체는 안전성의 장점으로 보기 어렵다. 가스연료는 조절이 신속·정확하고 자동제어에 적합하며, 저온 연소실에서도 안정된 불꽃을 얻고, 소형 버너 병용으로 로내 온도분포 조절이 쉬운 점이 실제 장점이다.

문제 6
다음 연료 중 착화온도가 가장 낮은 것은?
1벙커 C유
2무연탄
3역청탄
4목재
정답 및 해설

목재는 휘발분 함유율이 높아 열분해로 가연성 가스를 쉽게 방출하므로, 무연탄·역청탄이나 벙커C유 같은 고체·중질연료보다 착화(발화)온도가 낮다.

문제 7
질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였을 때 평균 분자량은 약 얼마인가? (단, 질소와 산소의 분자량은 각각 28, 32이다.)
128.25
228.97
329.87
430.45
정답 및 해설

질량 mm을 같게 섞으면 평균분자량은 Mavg=2mm28+m32=2×28×3228+32=29.87M_{avg}=\dfrac{2m}{\frac{m}{28}+\frac{m}{32}}=\dfrac{2\times28\times32}{28+32}=29.87이 되어 몰수가 아닌 질량 기준 혼합임을 반영한 값이 된다.

문제 8
소형가열로, 열처리로 등 비교적 소규모의 가열장치에 사용되며 공기압을 높일수록 무화 공기량이 저감되는 버너는?
1고압기류식 버너
2저압기류식 버너
3유압식 버너
4선회식 버너
정답 및 해설

공기압을 높일수록 압축공기 자체의 유량이 늘어 무화(霧化)에 쓰이는 별도의 무화공기량을 줄일 수 있는 방식은 저압기류식 버너이다. 소형 가열로·열처리로 등 소규모 장치에 주로 쓰인다.

문제 9
증기운 폭발(UVCE)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증기운의 크기가 커지면 점화 확률도 커진다.
2증기운의 재해는 화재보다 폭발이 보통이다.
3폭발효율은 BLEVE 보다 크다.
4증기와 공기와의 난류혼합은 폭발의 충격을 감소시킨다.
정답 및 해설

증기운 폭발(UVCE)은 유출된 가연성 증기운의 규모가 커질수록 점화원과 만날 확률도 함께 커진다는 특징이 있다. 실제 재해 형태는 폭발보다 화재로 끝나는 경우가 더 많고, 폭발효율은 BLEVE보다 낮으며, 증기와 공기의 난류혼합은 오히려 폭발 충격을 키운다.

문제 10
일반적으로 가연성 기체, 액체 또는 고체가 대기 중에서 연소를 하는 경우 4가지 연소형식으로 대별된다. 다음 중 일반적인 연소형식이 아닌 것은?
1증발연소
2확산연소
3표면연소
4폭발연소
정답 및 해설

대기 중 연소는 일반적으로 증발연소·확산연소·표면연소·분해연소 네 가지로 대별되며, 폭발연소는 이 네 가지 형식에 속하지 않는 별개의 급격한 연소 현상이다.

문제 11
다음 중 연소의 3요소인 점화원과 관계가 없는 것은?
1정전기
2기화열
3자연발화
4단열압축
정답 및 해설

점화원은 정전기·자연발화·단열압축처럼 가연물에 활성화에너지를 공급하는 요인을 말한다. 기화열은 오히려 주위 열을 흡수하는 흡열현상이므로 점화원과는 관계가 없다.

문제 12
다음 중 연소가스와 폭발등급이 바르게 짝지어진 것은?
1수소 - 1등급
2메탄 - 1등급
3에틸렌 - 1등급
4아세틸렌 - 1등급
정답 및 해설

가스폭발등급은 안전간격을 기준으로 나뉘며, 메탄·에탄·프로판·부탄 등 대부분의 가연성가스는 1등급에 속한다. 반면 수소·아세틸렌은 안전간격이 작아 3등급, 에틸렌은 2등급으로 분류된다.

문제 13
다음 중 연료가 구비하여야 할 조건으로 틀린 것은?
1발열량이 클 것
2연소 시 유해가스 발생이 적을 것
3공기 중에서 쉽게 연소되지 않을 것
4구입하기 쉽고 가격이 저렴할 것
정답 및 해설

연료는 발열량이 크고, 연소 시 유해가스 발생이 적고, 구입이 쉽고 저렴해야 하지만, 공기 중에서 쉽게 연소되지 않아야 한다는 조건은 연료의 본질(가연성)에 반하므로 구비조건이 될 수 없다.

문제 14
산소 64kg과 질소 14kg의 혼합가스가 나타내는 전압이 20기압이다. 이 때 산소의 분압은 몇 atm인가? (단, O2의 분자량은 32, N2의 분자량은 28이다.)
110
213
316
419
정답 및 해설

O2_2 64kg은 64/32=2 kmol64/32=2\ \mathrm{kmol}, N2_2 14kg은 14/28=0.5 kmol14/28=0.5\ \mathrm{kmol}이므로 전체 2.5kmol 중 O2_2 몰분율은 0.8이다. 분압은 전압에 몰분율을 곱한 값이므로 0.8×20=16 atm0.8\times20=16\ \mathrm{atm}이다.

문제 15
1kg의 공기를 20℃, 1kgf/cm2인 상태에서 일정 압력으로 가열팽창시켜 부피를 처음의 5배로 하려고 한다. 이때 필요한 온도 상승은 약 몇 ℃인가?
11172
21292
31465
41561
정답 및 해설

정압 과정이므로 샤를의 법칙 V2/V1=T2/T1V_2/V_1=T_2/T_1이 성립한다. 초기온도 T1=293KT_1=293\mathrm{K}, 부피가 5배가 되므로 T2=5×293=1465KT_2=5\times293=1465\mathrm{K}이고, 상승한 온도는 1465293=1172C1465-293=1172\mathrm{^\circ C}이다.

문제 16
다음은 이상기체에 대한 설명이다. 틀린 것은?
1보일· 샤를의 법칙을 만족한다.
2비열비(Cp/Cv)는 온도에 따라 변한다.
3분자 사이의 충돌은 완전 탄성체로 이루어진다.
4내부 에너지는 체적에 관계없이 온도에 의해서만 결정된다.
정답 및 해설

이상기체는 보일·샤를의 법칙을 만족하고 분자 간 충돌이 완전탄성체이며 내부에너지가 온도만의 함수이지만, 비열비 Cp/CvC_p/C_v는 이상기체에서 온도에 관계없이 일정한 값으로 취급된다는 점이 틀렸다.

문제 17
프로판 1몰을 완전연소시키기 위하여 공기 870g을 불어넣어 주었을 때 과잉공기는 약 몇 %인가? (단, 공기의 평균분자량은 29이며, 공기 중 산소는 21vol%이다.)
19.8
217.6
326.0
458.6
정답 및 해설

프로판 1몰의 완전연소에는 C3H8+5O23CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}에 따라 이론적으로 O2_2 5몰, 즉 공기 5/0.2123.8 mol5/0.21\approx23.8\ \mathrm{mol}(약 690g)이 필요하다. 실제 공급한 공기 870g은 870/2930.0 mol870/29\approx30.0\ \mathrm{mol}이므로 과잉공기율은 30.023.823.8×10026%\dfrac{30.0-23.8}{23.8}\times100\approx26\%이다.

문제 18
위험 등급의 분류에서 특정 결함의 위험도가 가장 큰 것은?
1안전(安全)
2한계성(限界性)
3위험(危險)
4파탄(破綻)
정답 및 해설

결함의 위험도는 통상 안전 < 한계성 < 위험 < 파탄(파국) 순으로 커지며, 파탄은 인명·설비에 회복 불가능한 손실을 가져오는 최상위 위험등급이다.

문제 19

가연성가스의 폭발범위(연소범위)에 미치는 온도·압력의 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

온도가 상승하면 일반적으로 폭발범위는 넓어진다.

2

수소는 압력이 상승하면 처음부터 폭발범위가 계속 넓어지기만 한다.

3

일산화탄소는 압력이 상승하면 폭발범위가 오히려 좁아진다.

4

압력이 상승하면 일반적으로 폭발하한계는 크게 변하지 않고 폭발상한계가 높아져 범위가 넓어진다.

정답 및 해설

온도가 오르면 분자의 활성화로 폭발범위는 넓어지고, 압력이 오르면 일반적으로 폭발상한계가 상승하여 범위가 넓어진다. 다만 예외로 일산화탄소는 압력 상승 시 폭발범위가 좁아지고, 수소는 압력이 상승하면 처음에는 폭발범위가 좁아지다가 계속 압력을 올리면 다시 넓어진다. 따라서 수소가 처음부터 계속 넓어진다는 ②가 틀렸다.

문제 20

열역학 제1법칙과 엔탈피에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

열역학 제1법칙은 열과 일을 포함한 에너지의 총량이 보존된다는 법칙이다.

2

엔탈피는 내부에너지에서 유동일(압력×부피)을 뺀 값으로 정의된다.

3

열역학 제1법칙에 따르면 계가 외부에서 열을 받으면 내부에너지는 반드시 감소한다.

4

엔탈피는 변화 과정의 경로에 따라 값이 달라지는 경로함수이다.

정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 계에 가한 열은 내부에너지 증가와 외부에 한 일로 나타난다(Q = ΔU + W). 엔탈피는 H = U + PV로 내부에너지에 유동일을 더한 값이며(②는 뺀 값이라 하여 틀림), 상태만으로 정해지는 상태함수다(④). 열을 받으면 그만큼 내부에너지가 늘거나 외부에 일을 하므로 내부에너지가 반드시 감소한다는 ③도 틀렸다.

문제 21
가스 배관의 구경을 산출하는데 필요한 것으로만 짝지어진 것은?
1㉮, ㉯, ㉰, ㉱
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉮, ㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉱, ㉲
정답 및 해설

배관 구경 산출에 쓰는 폴(Pole)의 식 Q=KD5HSLQ=K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S\,L}} 에서 필요한 값은 가스유량 QQ, 압력손실 HH, 가스의 비중 SS, 배관길이 LL 이다. 배관재질은 두께 산출식의 인장강도에 관계될 뿐 구경을 정하는 식에는 들어가지 않는다.

문제 22
압축기 실린더 내부 윤활유에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1공기 압축기에는 광유(鑛油)를 사용한다.
2산소 압축기에는 기계유를 사용한다.
3염소 압축기에는 진한 황산을 사용한다.
4아세틸렌 압축기에는 양질의 광유(鑛油)를 사용한다.
정답 및 해설

산소 압축기의 실린더 내부에는 오일 화재·폭발 위험이 있는 일반 기계유를 쓸 수 없고, 물이나 10% 이하의 묽은 글리세린수 등 무기질 윤활제를 사용해야 한다. 공기압축기에는 광유, 염소압축기에는 진한 황산, 아세틸렌압축기에는 양질의 광유가 쓰인다.

문제 23
레이놀즈(Reynolds)식 정압기의 특징인 것은?
1로딩형이다.
2콤팩트하다.
3정특성, 동특성이 양호하다.
4정특성은 극히 좋으나 안정성이 부족하다.
정답 및 해설

레이놀즈식 정압기는 언로딩형 구조로, 정특성은 매우 우수하지만 구조상 안정성(동특성)이 떨어지는 특징이 있다.

문제 24
도시가스 원료의 접촉분해공정에서 반응온도가 상승하면 일어나는 현상으로 옳은 것은?
1CH4, CO가 많고 CO2, H2가 적은 가스 생성
2CH4, CO2가 적고 CO, H2가 많은 가스 생성
3CH4, H2가 많고 CO2, CO가 적은 가스 생성
4CH4, H2가 적고 CO2, CO가 많은 가스 생성
정답 및 해설

접촉분해(수증기 개질) 공정에서 반응온도를 높이면 메탄화·발열 반응보다 흡열인 수증기 개질·수성가스 전화 반응이 우세해져 CH4_4, CO2_2는 줄고 CO, H2_2는 늘어난다.

문제 25
가로 15㎝, 세로 20㎝의 환기구에 철재 갤러리를 설치한 경우 환기구의 유효면적은 몇 cm2인가? (단, 개구율은 0.3이다.)
160
290
3150
4300
정답 및 해설

환기구 면적은 15 cm×20 cm=300 cm215\ \mathrm{cm}\times20\ \mathrm{cm}=300\ \mathrm{cm^2}이며, 철재 갤러리(개구율 0.3)를 설치하면 유효면적은 300×0.3=90 cm2300\times0.3=90\ \mathrm{cm^2}이 된다.

문제 26
황동(Brass)과 청동(Bronze)은 구리와 다른 금속과의 합금이다. 각각 무슨 금속인가?
1주석, 인
2알루미늄, 아연
3아연, 주석
4알루미늄, 납
정답 및 해설

황동(Brass)은 구리에 아연을 넣은 합금, 청동(Bronze)은 구리에 주석을 넣은 합금이다.

문제 27
LP가스 수입기지 플랜트를 기능적으로 구별한 설비시스템에서“고압저장설비”에 해당하는 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

LP가스 수입기지는 수입설비에서 하역한 액을 저온저장설비에 저장한 뒤, 이송(승압·가온)설비를 거쳐 상온 가압상태로 담아두는 고압저장설비, 그리고 충전·출하설비를 지나 2차기지 소비플랜트로 공급하는 순서로 구성된다. 따라서 충전·출하설비 바로 앞, 저온저장과 이송설비 다음에 오는 단계가 고압저장설비다.

문제 28
가단주철제 관 이음쇠의 종류가 아닌 것은?
1소켓트
2니플
3
4가스켓
정답 및 해설

가단주철제 관 이음쇠에는 소켓트·니플·티 등 배관을 연결하는 부속이 포함되지만, 가스켓은 접합부 누설을 막는 패킹재일 뿐 관 이음쇠 종류가 아니다.

문제 29
웨버지수에 대한 설명으로 옳은 것은 어느 것인가?
1정압기의 동특성을 판단하는 중요한 수치이다.
2배관 관경을 결정할 때 사용되는 수치이다.
3가스의 연소성을 판단하는 중요한 수치이다.
4LPG 용기 설치본수 산정 시 사용되는 수치로 지역별 기화량을 고려한 값이다.
정답 및 해설

웨버지수(WI)는 가스의 발열량을 비중의 제곱근으로 나눈 값으로, 연소기에서 같은 노즐로 분출될 때의 발열량 특성 즉 가스의 연소성(호환성)을 판단하는 지표로 쓰인다.

문제 30
압축기의 윤활에 대한 설명으로 옳은 것은?
1수소 압축기에는 광유가 쓰인다.
2염소 압축기에는 물이 쓰인다.
3LP가스 압축기에는 농황산이 쓰인다.
4아세틸렌 압축기에는 물이 쓰인다.
정답 및 해설

수소 압축기의 실린더에는 양질의 광유가 윤활유로 쓰인다. 염소 압축기에는 진한 황산, LP가스 압축기에는 식물성유, 아세틸렌 압축기에는 양질의 광유가 사용되어 나머지 보기는 조합이 틀렸다.

문제 31
다음 중 이온화경향이 가장 작은 원소는?
1K
2Fe
3Zn
4Ag
정답 및 해설

이온화경향은 K > Fe > Zn > Ag 순으로 작아지며, Ag(은)은 귀금속에 가까워 이온화경향이 가장 작다.

문제 32
볼탱크에 저장된 액화프로판(C3H8)을 시간당 50㎏씩 기체로 공급하려고 증발기에 전열기를 설치했을 때 필요한 전열기의 용량은 몇 kW인가? (단, 프로판의 증발열은 3740㎈/g㏖, 온도변화는 무시하고. 1㎈는 1.163×10 -6 kW이다.)
10.217
22.17
30.494
44.94
정답 및 해설

필요열량은 50000 g44 g/mol×3740 cal/mol4.25×106 cal/h\dfrac{50000\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}\times3740\ \mathrm{cal/mol}\approx4.25\times10^6\ \mathrm{cal/h}이며, 이를 kW로 환산하면 4.25×106×1.163×1064.94 kW4.25\times10^6\times1.163\times10^{-6}\approx4.94\ \mathrm{kW}이다.

문제 33
압축기 운전 개시 전에 주의하여야 할 사항은?
1압력조정밸브는 천천히 잠그고 주밸브를 열어 압력을 조정한다.
2냉각수 밸브를 닫고 워터자켓 내부의 물을 드레인 한다.
3드레인밸브를 1단에서 다음 단으로 서서히 잠근다.
4압력계, 압력조절밸브, 드레인밸브를 전개하여 지시 압력의 이상 유무를 확인한다.
정답 및 해설

압축기를 기동하기 전에는 압력계·압력조절밸브·드레인밸브를 모두 열어 각 지시압력에 이상이 없는지 확인하는 것이 우선이다. 냉각수·드레인 계통은 오히려 정상 상태로 준비해 두어야 하고, 압력조정밸브를 잠근 채 시동하는 것도 아니다.

문제 34
고압가스 용기를 내압 시험한 결과 전증가량은 250cc, 영구 증가량이 15cc이다. 영구 증가율은 얼마인가? 또 이 용기는 내압 시험에 합격할 수 있는가?
16%, 불합격이다.
25.7%, 불합격이다.
35.7%, 합격이다.
46%, 합격이다.
정답 및 해설

영구증가율은 15250×100=6%\dfrac{15}{250}\times100=6\%이다. 신규 내압시험 합격기준은 영구증가율 10% 이하이므로, 6%는 기준을 만족해 합격이다.

문제 35
유량 100m3/h, 양정 150m, 펌프의 효율 70%, 액체의 비중량 1kgf/ℓ 일 때 펌프의 소요동력(Kw)은?
148kw
258kw
368kw
470kw
정답 및 해설

축동력은 P=γQH102η=1000×(100/3600)×150102×0.758 kWP=\dfrac{\gamma QH}{102\eta}=\dfrac{1000\times(100/3600)\times150}{102\times0.7}\approx58\ \mathrm{kW}이다.

문제 36
다음 중 가스 용기재료의 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?
1충분한 강도를 가질 것
2무게가 무거울 것
3가공 중 결함이 생기지 않을 것
4내식성을 가질 것
정답 및 해설

용기 재료는 충분한 강도와 내식성을 가지고 가공 중 결함이 없어야 하지만, 휴대·운반의 편의를 위해 오히려 가벼워야 하므로 무게가 무거울 것은 구비조건이 아니다.

문제 37
고온, 고압 하에서 수소를 사용하는 장치공정의 재질은 어느 재료를 사용하는 것이 가장 적당한가?
1탄소강
2크롬강
3타프치동
4실리콘강
정답 및 해설

고온·고압에서 수소는 강 중의 탄소와 반응해 수소취성(탈탄)을 일으키므로, 이를 억제하기 위해 크롬(Cr)을 첨가한 크롬강 등 내수소취성 특수강을 사용한다.

문제 38
압축 산소용 용기의 체적이 50L이고 충전압력이 12Mpa인 경우 저장능력은 몇 m3가 되는가?
15.50
26.05
38.10
48.50
정답 및 해설

내용적 V=50 LV=50\ \mathrm{L}, 충전압력 P=12 MPaP=12\ \mathrm{MPa}인 압축가스 용기의 저장능력은 Q=(10P+1)V=(10×12+1)×50=6050 L6.05 m3Q=(10P+1)V=(10\times12+1)\times50=6050\ \mathrm{L}\approx6.05\ \mathrm{m^3}이다.

문제 39

이음매 없는 용기와 용접 용기를 비교한 설명으로 틀린 것은?

1

용접 용기는 이음매 없는 용기보다 내압에 대한 응력분포가 균일하여 고압가스 충전용으로 더 적합하다.

2

이음매 없는 용기는 산소·수소·질소 등 압축가스의 고압 충전에 주로 사용된다.

3

이음매 없는 용기의 제조법에는 만네스만식, 에르하르트식, 딥드로잉식이 있다.

4

용접 용기는 두께가 균일하고 재료비가 적게 들어 경제적이며 LPG 등 액화가스 용기에 널리 사용된다.

정답 및 해설

이음매(용접부)가 없는 용기는 응력분포가 균일하고 고압에 잘 견디므로 압축가스의 고압 충전용으로 쓰이고, 용접 용기는 강판을 용접하여 만들어 두께가 균일하고 값이 싸지만 용접부가 있어 비교적 저압의 액화가스(LPG 등)용으로 쓰인다. 응력분포 균일·고압 적합은 이음매 없는 용기의 특징이므로 ①이 틀렸다. 이음매 없는 용기의 제조법은 만네스만식(이음매 없는 강관 사용)·에르하르트식(각 강편 압출)·딥드로잉식(강판 교축)이다.

문제 40

아세틸렌 충전용 용기에 채우는 다공물질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

다공도는 75% 이상 92% 미만이 되도록 하여야 한다.

2

다공물질로는 규조토, 석회, 목탄, 다공성 플라스틱 등이 사용된다.

3

용기에 다공물질을 채운 후에는 아세톤 등 용제를 침윤시키지 않고 아세틸렌을 그대로 충전한다.

4

다공물질은 화학적으로 안정하고 진동·충격에 견디는 기계적 강도를 가져야 한다.

정답 및 해설

아세틸렌은 압축하면 분해폭발의 위험이 있으므로 용기에 다공도 75% 이상 92% 미만의 다공물질을 고루 채우고 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 침윤시킨 뒤 이에 용해시켜 충전한다. 용제를 침윤시키지 않고 그대로 충전한다는 ③이 틀렸다. 다공물질은 고다공도이면서 화학적으로 안정하고 기계적 강도·안전성이 있으며 경제적이어야 한다.

문제 41
액화석유가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은?
12.3~3.3MPa
25~30MPa
32.3~3.3kPa
45~30kPa
정답 및 해설

액화석유가스 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은 2.33.3 kPa2.3\sim3.3\ \mathrm{kPa}로 정해져 있으며, 이는 일반 가정용 연소기의 사용압력에 맞춘 값이다.

문제 42
가스사용시설에 퓨즈콕 설치 시 예방 가능한 사고 유형은?
1가스렌지 연결호스 고의절단사고
2소화안전장치고장 가스누출사고
3보일러 팽창탱크과열 파열사고
4연소기 전도 화재사고
정답 및 해설

퓨즈콕은 호스가 절단·이탈되어 유량이 설정치 이상으로 급격히 늘어나면 가스 통로를 자동 차단하는 안전기구이므로, 연결호스가 고의로 절단되는 사고를 예방할 수 있다.

문제 43
가연성가스 및 독성가스 용기의 도색 및 문자표시의 색상으로 틀린 것은?
1수소 - 주황색으로 용기도색, 백색으로 문자표기
2아세틸렌 - 황색으로 용기도색, 흑색으로 문자표기
3액화암모니아 - 백색으로 용기도색, 흑색으로 문자표기
4액화염소 - 회색으로 용기도색, 백색으로 문자표기
정답 및 해설

고압가스 용기 도색은 액화염소의 경우 갈색으로 용기를 도색하고 백색으로 문자를 표기하도록 정해져 있어, 회색으로 도색한다는 설명은 틀렸다. 수소(주황색·백색문자), 아세틸렌(황색·흑색문자), 액화암모니아(백색·흑색문자)는 옳은 조합이다.

문제 44
저장능력이 20톤인 암모니아 저장탱크 2기를 지하에 인접하여 매설할 경우 상호간에 최소 몇m 이상의 이격거리를 유지하여야 하는가?
10.6m
20.8m
31m
41.2m
정답 및 해설

저장능력별로 정해진 저장탱크 상호간 이격거리와 별개로, 지하에 매설하는 저장탱크를 상호 인접시켜 설치할 때는 저장능력에 관계없이 그 상호간에 1m 이상의 거리를 유지하도록 하고 있다.

문제 45
시안화수소(HCN)에 첨가되는 안정제로 사용되는 중합방지제가 아닌 것은?
1NaOH
2SO2
3H2SO4
4CaCl2
정답 및 해설

시안화수소의 안정제(중합방지제)로는 황산, 아황산가스, 동, 염화칼슘 등이 사용된다. 가성소다(NaOH)와 같은 알칼리는 오히려 중합을 촉진할 수 있어 안정제로 쓰이지 않는다.

문제 46
Al 합금으로 제조한 용접용기에 대한 신규검사(시험) 항목이 아닌 것은?
1외관검사
2인장시험
3충격시험
4압궤시험
정답 및 해설

알루미늄합금 용접용기의 신규검사 항목은 외관검사·인장시험·압궤시험(및 방폭시험) 등이며, 충격시험은 저온용 강재 용기 등에 적용되는 항목으로 알루미늄합금 용기의 신규검사 항목이 아니다.

문제 47
액화석유가스의 사용시설 설치기준으로 옳지 않은 것은?
1용기저장능력이 100kg 초과시에는 용기보관실을 설치해야한다.
2배관이음부와 전기계량기와는 60cm 이상 이격해야 한다.
3가스온수기는 목욕탕에 설치하고 배기가 용이하도록 배기통을 설치한다.
4사이폰용기는 기화장치가 설치되어 있는 시설에서만 사용한다.
정답 및 해설

가스온수기는 일산화탄소 중독 위험 때문에 목욕탕·환기가 불충분한 실내 등에는 설치할 수 없다. 나머지는 옳은 기준으로, 저장능력 100kg 초과 시 용기보관실 설치, 배관이음부와 전기계량기 60cm 이상 이격, 사이폰용기는 기화장치가 설치된 시설에서만 사용하도록 되어 있다.

문제 48
압축된 기체를 단열팽창시켰을 때 온도의 변화는?
1올라간다.
2내려간다.
3변하지 않는다.
4상황에 따라 다르다.
정답 및 해설

고압기체를 단열팽창시키면 외부에 일을 하면서 내부에너지가 줄어들어 온도가 내려간다.

문제 49
시안화수소의 충전 시 주의사항으로 옳은 것은?
1용기에 충전하는 시안화수소는 순도가 99.9% 이상이어야 한다.
2용기에 충전하는 시안화수소의 안정제로 아황산가스 또는 염산 등의 안정제를 첨가한다.
3시안화수소를 충전하는 용기는 충전후 12 시간 정치하여야 한다.
4시안화수소를 충전한 용기는 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스누출 검사를 실시한다.
정답 및 해설

시안화수소 충전용기는 충전 후 24시간 정치하고, 순도 98% 이상인 것을 충전하며, 안정제로 황산·아황산가스 등을 첨가한다. 이와 별도로 충전용기는 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스 누출 여부를 확인해야 한다.

문제 50
가스사용시설에는 전기방폭설비를 갖춰야 한다. 전기설비 내부에 불활성기체를 압입하여 폭발성가스가 침입하는 것을 방지한 구조는?
1내압(耐壓)방폭구조
2유입(油入)방폭구조
3압력(壓力)방폭구조
4안전증(安全增)방폭구조
정답 및 해설

전기설비 용기 내부에 불활성기체(보호기체)를 압입해 내부 압력을 주위보다 높게 유지함으로써 폭발성가스가 침입하지 못하게 하는 방폭구조를 압력방폭구조라 한다.

문제 51
암모니아에 대한 설명으로 틀린 것은?
1강한 자극성이 있고 무색이며 물에 잘 용해된다.
2붉은 리트머스 시험지에 접촉하면 푸른색으로 변한다.
320℃에서 2.15kgf/cm2 이상으로 압축하면 액화된다.
4고온에서 마그네슘과 반응하여 질화마그네슘을 만든다.
정답 및 해설

암모니아는 20℃에서 약 8.5kgf/cm² 정도의 압력으로 압축해야 액화되며, 2.15kgf/cm² 수준의 낮은 압력으로는 액화되지 않는다. 강한 자극성과 물에 대한 높은 용해도, 리트머스 반응(염기성), 고온에서 마그네슘과 반응해 질화마그네슘을 만드는 성질은 옳다.

문제 52
고압가스 설비의 수리 등을 할 때의 가스치환에 대한 설명으로 옳은 것은?
1가연성 가스의 경우 가스의 농도가 폭발하한계의 1/2에 도달할 때까지 치환한다.
2가스 치환 시 농도의 확인 관능법에 따른다.
3불활성 가스의 경우 산소의 농도가 16% 이상에 도달할 때까지 공기로 치환한다.
4독성가스의 경우 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하로 될 때까지 치환을 계속한다.
정답 및 해설

독성가스가 남아있는 설비를 치환할 때는 치환 후 그 설비 내 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하가 될 때까지 치환을 계속해야 한다.

문제 53
고정식 압축도시가스 이동식 충전차량 충전시설에 설치하는 가스누출검지경보장치의 설치위치가 아닌 것은?
1개방형 피트외부에 설치된 배관 접속부 주위
2압축가스설비 주변
3개별 충전설비 본체 내부
4펌프 주변
정답 및 해설

가스누출검지경보장치는 개방형 피트 내부에 설치된 배관 접속부 주위, 압축가스설비·펌프 주변, 개별 충전설비 본체 내부 등에 설치해야 하며, 피트 외부는 설치 대상 위치가 아니다.

문제 54
고압가스안전관리법에서는 가연성 가스제조시설 중 고압가스설비는 그 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비의 ( ① )m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와 ( ② )m 이상의 거리를 유지하도록 요구하고 있다. ①과 ②의 적합한 거리는?
1① : 5m ② : 8 m
2① : 5m ② : 10m
3① : 6m ② : 9 m
4① : 6m ② : 10m
정답 및 해설

가연성가스 제조시설의 고압가스설비는 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비와 5m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와는 10m 이상의 거리를 유지해야 한다.

문제 55
소형저장탱크의 설치방법으로 옳은 것은?
1동일한 장소에 설치하는 경우 10기 이하로 한다.
2동일한 장소에 설치하는 경우 충전질량의 합계는 7000㎏ 미만으로 한다.
3탱크 지면에서 3㎝ 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에 설치한다.
4탱크가 손상 받을 우려가 있는 곳에는 가드레일 등의 방호조치를 한다.
정답 및 해설

소형저장탱크는 지면보다 5cm 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에, 동일 장소에는 6기 이하로 충전질량 합계 5,000kg 미만으로 설치해야 하고, 손상 우려가 있는 곳에는 가드레일 등 방호조치를 하도록 정해져 있다.

문제 56
저장탱크의 설치방법 중 위해방지를 위하여 저장탱크를 지하에 매설할 경우 저장탱크의 주위에 무엇으로 채워야 하는가?
1
2콘크리트
3모래
4자갈
정답 및 해설

저장탱크를 지하에 매설할 때는 탱크 주위를 마른모래로 채워 외부 충격이나 부식으로부터 보호하도록 하고 있다.

문제 57

고압가스 일반제조시설에서 가스폭발에 따른 충격에 견딜 수 있는 방호벽을 설치하여야 하는 공간에 해당하지 않는 것은?

1

압축기와 그 충전장소 사이의 공간

2

압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이의 공간

3

충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이의 공간

4

충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이의 공간

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호가목7)나)(제2호가목에 따라 일반제조·충전시설에 적용)에 따라 방호벽을 설치하여야 하는 공간은 ① 압축기와 그 충전장소 사이 ② 압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이 ③ 충전장소와 그 가스충전용기 보관장소 사이 ④ 충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이 ⑤ 저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이이다. 긴급차단장치 조작장소는 대상이 아니다. [재작성 근거] 원형 문항의 발문에 있던 '아세틸렌가스 또는 압력 9.8MPa 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 시설' 한정 문구는 성능규정화로 시행규칙 별표에서 삭제되어 KGS 상세기준(FP112)으로 이관되었고, 현행 별표 4에는 대상 한정 없이 방호벽 설치 공간 5개가 규정되면서 '저장설비와 사업소 안 보호시설 사이'가 추가되었다. 이에 발문을 현행 별표 체계에 맞추어 재서술하였다(정답 취지는 원형과 동일).

문제 58

고압가스 냉동제조시설에서 각각 산정한 냉동능력을 합산하여야 하는 냉동설비에 해당하지 않는 것은?

1

냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동설비

2

모터 등 압축기의 동력설비를 공통으로 하고 있는 냉동설비

3

브라인을 공통으로 사용하고 있는 2개 이상의 냉동설비

4

냉매계통과 동력설비가 각각 독립되어 있고 서로 다른 냉매를 사용하는 냉동설비

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 3 제2호에 따라 냉동능력을 합산하는 경우는 ① 냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동설비 ② 냉매계통을 달리하는 2개 이상의 설비가 1개의 규격품으로 인정되는 설비 내에 조립되어 있는 것(유닛형) ③ 2원(元) 이상의 냉동방식에 의한 냉동설비 ④ 모터 등 압축기의 동력설비를 공통으로 하는 냉동설비 ⑤ 브라인을 공통으로 사용하는 2개 이상의 냉동설비(브라인 중 물·공기는 제외) ⑥ 동일 건축물에서 동일 냉매를 사용하는 동일 용도의 냉동설비이다. 냉매계통·동력설비가 모두 독립되어 있고 냉매도 다른 설비는 합산 대상이 아니다. [재작성 근거] 원형은 '2원 이상'을 '4원 이상'으로 바꾼 보기를 정답으로 한 문항이었으나, 현행 별표 3 제2호에는 바목(동일 건축물·동일 냉매·동일 용도, 2022.1.21. 신설 — 바목에만 해당하면 합산 제외 가능)이 추가되는 등 목 구성이 바뀌어, 현행 조문의 열거를 그대로 옳은 보기로 쓰고 어느 목에도 해당하지 않는 사례를 정답으로 재구성하였다.

문제 59

고압가스 제조 시 압축금지 기준에 대한 내용이다. ( ) 안의 수치가 옳게 짝지어진 것은?

"가연성가스(아세틸렌·에틸렌 및 수소는 제외) 중 산소용량이 전체 용량의 ( ㉠ )% 이상인 것과 산소 중 아세틸렌·에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전체 용량의 ( ㉡ )% 이상인 것은 압축하지 않는다."

1

㉠ 2, ㉡ 2

2

㉠ 2, ㉡ 4

3

㉠ 4, ㉡ 2

4

㉠ 4, ㉡ 4

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호나목2)라)의 압축금지 기준: ① 가연성가스(아세틸렌·에틸렌·수소 제외) 중 산소용량이 전체 용량의 4% 이상 ② 산소 중 가연성가스 용량이 전체 용량의 4% 이상 ③ 아세틸렌·에틸렌 또는 수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상 ④ 산소 중 아세틸렌·에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전체 용량의 2% 이상. 따라서 ㉠은 4, ㉡은 2이다. 폭발범위가 넓고 위험성이 큰 아세틸렌·에틸렌·수소가 관련되면 2%로 더 엄격하게 제한된다고 기억하면 된다.

문제 60

고압가스 특정제조허가의 대상에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

석유정제업자의 석유정제시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 10톤 이상인 것

2

석유화학공업자의 석유화학공업시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 100톤 이상이거나 처리능력이 1만m3 이상인 것

3

철강공업자의 철강공업시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 처리능력이 1만m3 이상인 것

4

비료생산업자의 비료제조시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 10톤 이상인 것

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 제3조에 따른 특정제조허가 대상: ① 석유정제시설 — 저장능력 100톤 이상 ② 석유화학공업시설 — 저장능력 100톤 이상 또는 처리능력 1만m³ 이상 ③ 철강공업시설 — 처리능력 10만m³ 이상 ④ 비료제조시설 — 저장능력 100톤 이상 또는 처리능력 10만m³ 이상. 석유정제·비료는 저장능력 100톤(10톤이 아님), 철강은 처리능력 10만m³(1만m³가 아님)이므로 ②만 옳다.

문제 61
제어계의 상태를 교란시키는 외란의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1가스 유출량
2탱크 주위의 온도
3탱크의 외관
4가스 공급압력
정답 및 해설

외란은 제어계의 상태를 교란하는 외부 요인으로 가스 유출량, 주위 온도, 공급압력 변화 등이 해당한다. 탱크의 외관(형상) 자체는 제어량에 변화를 주는 요인이 아니다.

문제 62
가연성 가스검출기의 종류가 아닌 것은?
1안전등형
2간섭계형
3광조사형
4열선형
정답 및 해설

가연성가스 검출기에는 안전등형, 간섭계형, 열선형(반도체식 포함) 등이 있으며, ‘광조사형’이라는 방식은 실제로 존재하지 않는다.

문제 63
시료 가스를 각각 특정한 흡수액에 흡수시켜 흡수 전후의 가스체적을 측정하여 가스의 성분을 분석하는 방법이 아닌 것은?
1오르쟈트(Orsat)법
2헴펠(Hempel)법
3적정(滴定)법
4게겔(Gockel)법
정답 및 해설

오르자트법·헴펠법·게겔법은 시료가스를 특정 흡수액에 흡수시켜 흡수 전후의 부피 변화로 성분을 구하는 흡수분석법이다. 적정법은 화학반응의 종말점을 이용하는 화학분석법으로 흡수법에 속하지 않는다.

문제 64
계량이 정확하고 사용 기차의 변동이 크지 않아 발열량 측정 및 실험실의 기준 가스미터로 사용되는 것은?
1막식 가스미터
2건식 가스미터
3Roots 가스미터
4습식 가스미터
정답 및 해설

습식가스미터는 회전자가 액체 봉수 속에서 회전하며 계량하는 구조로 기차 변동이 작고 정확도가 높아, 발열량 측정이나 실험실용 기준기로 쓰인다.

문제 65
방사고온계에 적용되는 이론은?
1필터 효과
2제백효과
3윈-프랑크 법칙
4스테판-볼쯔만 법칙
정답 및 해설

방사고온계는 물체가 방출하는 전 파장의 복사에너지가 절대온도의 4제곱에 비례한다는 스테판-볼츠만 법칙을 이용해 온도를 구한다.

문제 66
황화합물과 인화합물에 대하여 선택성이 높은 검출기는?
1불꽃 이온 검출기(FID)
2열전도도 검출기(TCD)
3전자포획 검출기(ECD)
4염광광도 검출기(FPD)
정답 및 해설

염광광도검출기(FPD)는 수소염에 시료를 태워 특정 파장의 발광을 광학필터로 선택 검출하는 방식으로, 황화합물과 인화합물에 대한 선택성이 특히 높다.

문제 67
다음의 제어동작 중 비례 적분동작을 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

비례적분동작은 편차가 생긴 순간 비례동작으로 출력이 계단상으로 뛰어오른 뒤, 적분동작으로 시간에 비례해 출력이 계속 증가하는 응답을 보인다. 계단만 나타나면 비례동작, 원점에서 직선으로만 상승하면 적분동작, 편차 발생 순간에만 뾰족하게 응답하면 미분동작이다.

문제 68
와류 유량계(vortex flow meter)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1액체, 가스, 증기 모두 측정 가능한 범용형 유량계이지만, 증기 유량계측에 주로 사용되고 있다.
2계장 Cost까지 포함해서 Total Cost가 타 유량계와 비교해서 높다.
3orifice 유량계 등과 비교해서 높은 정도를 가지고 있다.
4압력손실이 적다.
정답 및 해설

와류유량계는 액체·기체·증기에 두루 쓰이고 특히 증기 계측에 많이 쓰이며, 압력손실이 적고 오리피스 등에 비해 정도가 높다. 다만 구조가 비교적 단순해 계장 비용까지 포함한 총비용은 타 유량계보다 낮은 편이라, 총비용이 높다는 설명은 틀렸다.

문제 69
마노미터(Manometer)에서 물 32.5mm 와 어떤 액체 50mm가 평형을 이루었을 때 이 액체의 비중은?
10.65
21.52
32.0
40.8
정답 및 해설

마노미터의 평형 조건에서 물기둥과 액체기둥이 만드는 압력이 같으므로 ρwhw=ρxhx\rho_w h_w=\rho_x h_x, 즉 비중은 32.550=0.65\dfrac{32.5}{50}=0.65이다.

문제 70
관로에 있는 조리개 전후의 차압이 일정해지도록 조리개의 면적을 바꿔 그 면적으로부터 유량을 측정하는 유량계는?
1차압식 유량계
2용적식 유량계
3면적식 유량계
4전자 유량계
정답 및 해설

조리개 전후의 차압을 일정하게 유지하도록 조리개(오리피스) 면적을 가변시키고, 그 면적 변화로부터 유량을 구하는 방식은 면적식 유량계(로터미터 등)이다.

문제 71
자동조정에 속하지 않는 제어량은?
1주파수
2방위
3속도
4전압
정답 및 해설

자동조정은 전압·주파수·속도·장력처럼 전기적·기계적 양을 제어량으로 다루는 제어를 말한다. 방위(위치)는 목표값의 임의 변화를 추종하는 서보기구(추종제어)의 제어량이다.

문제 72
전기저항식 온도계에서 축온저항체로 사용되지 않는 것은?
1Ni
2Pt
3Cu
4Fe
정답 및 해설

전기저항식 온도계의 측온저항체로는 Pt, Ni, Cu 등이 쓰이며, Fe(철)는 산화·부식이 쉬워 저항체 재료로 사용하지 않는다.

문제 73
수평 30°의 각도를 갖는 경사마노미터의 액면의 차가 10㎝라면 수직 U자 마노메타의 액면 차는?
12㎝
25㎝
320㎝
450㎝
정답 및 해설

경사각 30°인 마노미터에서 경사관 액주 길이가 10cm이면, 수직 높이차는 10×sin30=5 cm10\times\sin30^\circ=5\ \mathrm{cm}가 되어 이것이 수직 U자관 마노미터의 액면차에 해당한다.

문제 74
배관의 유속을 피토관으로 측정할 때 마노미터의 수주높이가 30㎝이었다. 이 때 유속은?
17.7㎧
224.2㎧
32.4㎧
47.6㎧
정답 및 해설

피토관 유속식은 v=2ghv=\sqrt{2gh}이며, h=0.3 mh=0.3\ \mathrm{m}를 대입하면 v=2×9.8×0.32.4 m/sv=\sqrt{2\times9.8\times0.3}\approx2.4\ \mathrm{m/s}이다.

문제 75
가스계량기의 설치장소로 부적당한 곳은?
1전기계량기와는 15cm 떨어진 위치
2입상관과 화기와는 2m 이상의 우회거리를 유지한 곳
3직사광선 또는 빗물을 받을 우려가 없는 곳
4설치높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내
정답 및 해설

가스계량기는 전기계량기·전기개폐기와 60cm 이상 떨어뜨려 설치해야 하므로, 15cm만 떨어진 위치는 이격거리 기준에 미달해 부적당하다. 입상관과 화기 사이 2m 이상 우회거리, 직사광선·빗물을 피한 곳, 바닥에서 1.6m 이상 2m 이내 높이는 옳은 기준이다.

문제 76
열전쌍의 열기전력을 이용한 온도계로 내열성이 좋고 산화분위기 중에서 고온을 측정할 수 있는 것은?
1CC
2IC
3CA
4PR
정답 및 해설

PR(백금-백금로듐) 열전대는 내열성이 매우 좋아 산화분위기에서도 고온(약 1600℃ 부근)까지 측정할 수 있는 대표적인 고온용 열전쌍이다.

문제 77
다음 중 전자유량계의 원리는?
1옴(Ohms)의 법칙
2베르누이(Bernoulli)의 법칙
3아르키메데스(Archimedes)의 원리
4패러데이(Faraday)의 전자유도 법칙
정답 및 해설

전자유량계는 도전성 유체가 자기장을 가로질러 흐를 때 유도되는 기전력이 유속에 비례한다는 패러데이의 전자유도 법칙을 이용한다.

문제 78
가스크로마토그래피에서 캐리어가스로 사용되지 않는 것은?
1O2
2H2
3He
4N2
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 캐리어가스는 시료와 반응하지 않는 불활성 기체(He, H2_2, N2_2, Ar 등)를 사용하며, 산소(O2_2)는 반응성이 있어 캐리어가스로 쓰지 않는다.

문제 79

탄성식 압력계인 벨로즈 압력계와 다이어프램 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

벨로즈 압력계는 주름형 원통(벨로즈)의 신축을 이용하며 진공압이나 저압의 측정에 사용된다.

2

다이어프램 압력계는 부식성 유체나 점도가 높은 유체의 압력 측정에 적합하다.

3

다이어프램 압력계는 감도가 좋아 미소한 압력의 측정에 사용된다.

4

벨로즈 압력계는 히스테리시스 오차가 생기지 않으므로 100MPa 이상의 고압 측정에 주로 사용된다.

정답 및 해설

벨로즈 압력계는 벨로즈의 신축 변위를 이용하는 저압·진공압용 압력계로, 벨로즈가 원래 위치로 완전히 되돌아가지 않는 히스테리시스 오차가 발생할 수 있으며 고압 측정에는 부적합하다(고압용은 부르동관 압력계). 따라서 ④가 틀렸다. 다이어프램 압력계는 격막의 변위를 이용하므로 감도와 응답성이 좋고 부식성·고점도 유체나 미소 압력 측정에 적합하다.

문제 80

적외선 가스분석계에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

시료가스를 촉매 위에서 연소시켜 발생하는 반응열의 크기로 농도를 구하는 방식이다.

2

질소·산소 등 대칭 이원자분자는 다른 가스보다 감도가 높아 측정에 유리하다.

3

가스 종류마다 고유한 적외선 흡수 스펙트럼을 갖는 것을 이용하며 선택성이 우수하고 연속분석이 가능하다.

4

헬륨·아르곤 등 단원자분자의 농도 측정에 주로 사용된다.

정답 및 해설

적외선 가스분석계는 가스가 종류별로 고유한 파장의 적외선을 흡수하는 성질을 이용하므로 선택성이 우수하고 연속분석에 적합하다. 다만 N₂·O₂·H₂ 등 대칭 이원자분자와 He·Ar 등 단원자분자는 적외선을 흡수하지 않아 측정할 수 없다. 따라서 ②·④는 반대로 서술한 것이고, ①은 연소열(반응열)식 분석계에 대한 설명이다.

문제 1
다음 중 폭굉(detonation)의 화염전파속도는?
10.1~10m/s
210~100m/s
31000~3500m/s
45000~10000m/s
정답 및 해설

폭굉(detonation)은 반응파가 초음속으로 전파되는 현상으로 화염전파속도가 10003500 m/s1000\sim3500\ \mathrm{m/s}에 이른다. 일반적인 폭연(연소)의 화염전파속도(수 m/s 이하)와 구분되는 특징이다.

문제 2
다음 중 공기비를 옳게 표시한 것은?
1실제공기량 / 이론공기량
2이론공기량 / 실제공기량
3사용공기량 / (1 - 이론공기량)
4이론공기량 / (1 - 사용공기량)
정답 및 해설

공기비(공기과잉률) mm은 실제로 공급한 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 값, 즉 m=실제공기량이론공기량m=\dfrac{\text{실제공기량}}{\text{이론공기량}}으로 정의한다.

문제 3
혼합기체의 온도를 고온으로 상승시켜 자연착화를 일으키고, 혼합기체의 전 부분이 극히 단시간 내에 연소하는 것으로서 압력상승의 급격한 현상을 무엇이라 하는가?
1전파연소
2폭발
3확산연소
4예혼합연소
정답 및 해설

혼합기체를 고온으로 가열해 자연착화시키면 전 영역이 극히 짧은 시간에 동시 반응하여 압력이 급격히 상승하는데, 이를 폭발이라 한다. 화염면이 미반응부로 서서히 번져가는 전파연소·확산연소·예혼합연소와 구분된다.

문제 4
융점이 낮은 고체연료가 액상으로 용융되어 발생한 가연성 증기가 착화하여 화염을 내고, 이 화염의 온도에 의하여 액체표면에서 증기의 발생을 촉진시켜 연소를 계속해 나가는 연소형태는?
1증발연소
2분무연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

고체연료가 가열로 녹아 액상이 된 뒤 그 표면에서 발생한 가연성 증기가 착화해 화염을 형성하고, 그 화염열이 다시 액면의 증발을 촉진하며 연소가 이어지는 형태를 증발연소라 한다. 파라핀·나프탈렌 등이 이 방식으로 탄다.

문제 5
가스를 연료로 사용하는 연소의 장점이 아닌 것은?
1연소의 조절이 신속, 정확하며 자동제어에 적합하다.
2온도가 낮은 연소실에서도 안정된 불꽃으로 높은 연소 효율이 가능하다.
3연소속도가 커서 연료로서 안전성이 높다.
4소형 버너를 병용 사용하여 로내 온도분포를 자유로이 조절할 수 있다.
정답 및 해설

가스연료는 연소속도가 커서 화염이 안정적이라기보다 오히려 역화 등 이상연소 위험이 커질 수 있어, 연소속도가 크다는 점 자체는 안전성의 장점으로 보기 어렵다. 가스연료는 조절이 신속·정확하고 자동제어에 적합하며, 저온 연소실에서도 안정된 불꽃을 얻고, 소형 버너 병용으로 로내 온도분포 조절이 쉬운 점이 실제 장점이다.

문제 6
다음 연료 중 착화온도가 가장 낮은 것은?
1벙커 C유
2무연탄
3역청탄
4목재
정답 및 해설

목재는 휘발분 함유율이 높아 열분해로 가연성 가스를 쉽게 방출하므로, 무연탄·역청탄이나 벙커C유 같은 고체·중질연료보다 착화(발화)온도가 낮다.

문제 7
질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였을 때 평균 분자량은 약 얼마인가? (단, 질소와 산소의 분자량은 각각 28, 32이다.)
128.25
228.97
329.87
430.45
정답 및 해설

질량 mm을 같게 섞으면 평균분자량은 Mavg=2mm28+m32=2×28×3228+32=29.87M_{avg}=\dfrac{2m}{\frac{m}{28}+\frac{m}{32}}=\dfrac{2\times28\times32}{28+32}=29.87이 되어 몰수가 아닌 질량 기준 혼합임을 반영한 값이 된다.

문제 8
소형가열로, 열처리로 등 비교적 소규모의 가열장치에 사용되며 공기압을 높일수록 무화 공기량이 저감되는 버너는?
1고압기류식 버너
2저압기류식 버너
3유압식 버너
4선회식 버너
정답 및 해설

공기압을 높일수록 압축공기 자체의 유량이 늘어 무화(霧化)에 쓰이는 별도의 무화공기량을 줄일 수 있는 방식은 저압기류식 버너이다. 소형 가열로·열처리로 등 소규모 장치에 주로 쓰인다.

문제 9
증기운 폭발(UVCE)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증기운의 크기가 커지면 점화 확률도 커진다.
2증기운의 재해는 화재보다 폭발이 보통이다.
3폭발효율은 BLEVE 보다 크다.
4증기와 공기와의 난류혼합은 폭발의 충격을 감소시킨다.
정답 및 해설

증기운 폭발(UVCE)은 유출된 가연성 증기운의 규모가 커질수록 점화원과 만날 확률도 함께 커진다는 특징이 있다. 실제 재해 형태는 폭발보다 화재로 끝나는 경우가 더 많고, 폭발효율은 BLEVE보다 낮으며, 증기와 공기의 난류혼합은 오히려 폭발 충격을 키운다.

문제 10
일반적으로 가연성 기체, 액체 또는 고체가 대기 중에서 연소를 하는 경우 4가지 연소형식으로 대별된다. 다음 중 일반적인 연소형식이 아닌 것은?
1증발연소
2확산연소
3표면연소
4폭발연소
정답 및 해설

대기 중 연소는 일반적으로 증발연소·확산연소·표면연소·분해연소 네 가지로 대별되며, 폭발연소는 이 네 가지 형식에 속하지 않는 별개의 급격한 연소 현상이다.

문제 11
다음 중 연소의 3요소인 점화원과 관계가 없는 것은?
1정전기
2기화열
3자연발화
4단열압축
정답 및 해설

점화원은 정전기·자연발화·단열압축처럼 가연물에 활성화에너지를 공급하는 요인을 말한다. 기화열은 오히려 주위 열을 흡수하는 흡열현상이므로 점화원과는 관계가 없다.

문제 12
다음 중 연소가스와 폭발등급이 바르게 짝지어진 것은?
1수소 - 1등급
2메탄 - 1등급
3에틸렌 - 1등급
4아세틸렌 - 1등급
정답 및 해설

가스폭발등급은 안전간격을 기준으로 나뉘며, 메탄·에탄·프로판·부탄 등 대부분의 가연성가스는 1등급에 속한다. 반면 수소·아세틸렌은 안전간격이 작아 3등급, 에틸렌은 2등급으로 분류된다.

문제 13
다음 중 연료가 구비하여야 할 조건으로 틀린 것은?
1발열량이 클 것
2연소 시 유해가스 발생이 적을 것
3공기 중에서 쉽게 연소되지 않을 것
4구입하기 쉽고 가격이 저렴할 것
정답 및 해설

연료는 발열량이 크고, 연소 시 유해가스 발생이 적고, 구입이 쉽고 저렴해야 하지만, 공기 중에서 쉽게 연소되지 않아야 한다는 조건은 연료의 본질(가연성)에 반하므로 구비조건이 될 수 없다.

문제 14
산소 64kg과 질소 14kg의 혼합가스가 나타내는 전압이 20기압이다. 이 때 산소의 분압은 몇 atm인가? (단, O2의 분자량은 32, N2의 분자량은 28이다.)
110
213
316
419
정답 및 해설

O2_2 64kg은 64/32=2 kmol64/32=2\ \mathrm{kmol}, N2_2 14kg은 14/28=0.5 kmol14/28=0.5\ \mathrm{kmol}이므로 전체 2.5kmol 중 O2_2 몰분율은 0.8이다. 분압은 전압에 몰분율을 곱한 값이므로 0.8×20=16 atm0.8\times20=16\ \mathrm{atm}이다.

문제 15
1kg의 공기를 20℃, 1kgf/cm2인 상태에서 일정 압력으로 가열팽창시켜 부피를 처음의 5배로 하려고 한다. 이때 필요한 온도 상승은 약 몇 ℃인가?
11172
21292
31465
41561
정답 및 해설

정압 과정이므로 샤를의 법칙 V2/V1=T2/T1V_2/V_1=T_2/T_1이 성립한다. 초기온도 T1=293KT_1=293\mathrm{K}, 부피가 5배가 되므로 T2=5×293=1465KT_2=5\times293=1465\mathrm{K}이고, 상승한 온도는 1465293=1172C1465-293=1172\mathrm{^\circ C}이다.

문제 16
다음은 이상기체에 대한 설명이다. 틀린 것은?
1보일· 샤를의 법칙을 만족한다.
2비열비(Cp/Cv)는 온도에 따라 변한다.
3분자 사이의 충돌은 완전 탄성체로 이루어진다.
4내부 에너지는 체적에 관계없이 온도에 의해서만 결정된다.
정답 및 해설

이상기체는 보일·샤를의 법칙을 만족하고 분자 간 충돌이 완전탄성체이며 내부에너지가 온도만의 함수이지만, 비열비 Cp/CvC_p/C_v는 이상기체에서 온도에 관계없이 일정한 값으로 취급된다는 점이 틀렸다.

문제 17
프로판 1몰을 완전연소시키기 위하여 공기 870g을 불어넣어 주었을 때 과잉공기는 약 몇 %인가? (단, 공기의 평균분자량은 29이며, 공기 중 산소는 21vol%이다.)
19.8
217.6
326.0
458.6
정답 및 해설

프로판 1몰의 완전연소에는 C3H8+5O23CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}에 따라 이론적으로 O2_2 5몰, 즉 공기 5/0.2123.8 mol5/0.21\approx23.8\ \mathrm{mol}(약 690g)이 필요하다. 실제 공급한 공기 870g은 870/2930.0 mol870/29\approx30.0\ \mathrm{mol}이므로 과잉공기율은 30.023.823.8×10026%\dfrac{30.0-23.8}{23.8}\times100\approx26\%이다.

문제 18
위험 등급의 분류에서 특정 결함의 위험도가 가장 큰 것은?
1안전(安全)
2한계성(限界性)
3위험(危險)
4파탄(破綻)
정답 및 해설

결함의 위험도는 통상 안전 < 한계성 < 위험 < 파탄(파국) 순으로 커지며, 파탄은 인명·설비에 회복 불가능한 손실을 가져오는 최상위 위험등급이다.

문제 19

가연성가스의 폭발범위(연소범위)에 미치는 온도·압력의 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

온도가 상승하면 일반적으로 폭발범위는 넓어진다.

2

수소는 압력이 상승하면 처음부터 폭발범위가 계속 넓어지기만 한다.

3

일산화탄소는 압력이 상승하면 폭발범위가 오히려 좁아진다.

4

압력이 상승하면 일반적으로 폭발하한계는 크게 변하지 않고 폭발상한계가 높아져 범위가 넓어진다.

정답 및 해설

온도가 오르면 분자의 활성화로 폭발범위는 넓어지고, 압력이 오르면 일반적으로 폭발상한계가 상승하여 범위가 넓어진다. 다만 예외로 일산화탄소는 압력 상승 시 폭발범위가 좁아지고, 수소는 압력이 상승하면 처음에는 폭발범위가 좁아지다가 계속 압력을 올리면 다시 넓어진다. 따라서 수소가 처음부터 계속 넓어진다는 ②가 틀렸다.

문제 20

열역학 제1법칙과 엔탈피에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

열역학 제1법칙은 열과 일을 포함한 에너지의 총량이 보존된다는 법칙이다.

2

엔탈피는 내부에너지에서 유동일(압력×부피)을 뺀 값으로 정의된다.

3

열역학 제1법칙에 따르면 계가 외부에서 열을 받으면 내부에너지는 반드시 감소한다.

4

엔탈피는 변화 과정의 경로에 따라 값이 달라지는 경로함수이다.

정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 계에 가한 열은 내부에너지 증가와 외부에 한 일로 나타난다(Q = ΔU + W). 엔탈피는 H = U + PV로 내부에너지에 유동일을 더한 값이며(②는 뺀 값이라 하여 틀림), 상태만으로 정해지는 상태함수다(④). 열을 받으면 그만큼 내부에너지가 늘거나 외부에 일을 하므로 내부에너지가 반드시 감소한다는 ③도 틀렸다.

문제 21
가스 배관의 구경을 산출하는데 필요한 것으로만 짝지어진 것은?
1㉮, ㉯, ㉰, ㉱
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉮, ㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉱, ㉲
정답 및 해설

배관 구경 산출에 쓰는 폴(Pole)의 식 Q=KD5HSLQ=K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S\,L}} 에서 필요한 값은 가스유량 QQ, 압력손실 HH, 가스의 비중 SS, 배관길이 LL 이다. 배관재질은 두께 산출식의 인장강도에 관계될 뿐 구경을 정하는 식에는 들어가지 않는다.

문제 22
압축기 실린더 내부 윤활유에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1공기 압축기에는 광유(鑛油)를 사용한다.
2산소 압축기에는 기계유를 사용한다.
3염소 압축기에는 진한 황산을 사용한다.
4아세틸렌 압축기에는 양질의 광유(鑛油)를 사용한다.
정답 및 해설

산소 압축기의 실린더 내부에는 오일 화재·폭발 위험이 있는 일반 기계유를 쓸 수 없고, 물이나 10% 이하의 묽은 글리세린수 등 무기질 윤활제를 사용해야 한다. 공기압축기에는 광유, 염소압축기에는 진한 황산, 아세틸렌압축기에는 양질의 광유가 쓰인다.

문제 23
레이놀즈(Reynolds)식 정압기의 특징인 것은?
1로딩형이다.
2콤팩트하다.
3정특성, 동특성이 양호하다.
4정특성은 극히 좋으나 안정성이 부족하다.
정답 및 해설

레이놀즈식 정압기는 언로딩형 구조로, 정특성은 매우 우수하지만 구조상 안정성(동특성)이 떨어지는 특징이 있다.

문제 24
도시가스 원료의 접촉분해공정에서 반응온도가 상승하면 일어나는 현상으로 옳은 것은?
1CH4, CO가 많고 CO2, H2가 적은 가스 생성
2CH4, CO2가 적고 CO, H2가 많은 가스 생성
3CH4, H2가 많고 CO2, CO가 적은 가스 생성
4CH4, H2가 적고 CO2, CO가 많은 가스 생성
정답 및 해설

접촉분해(수증기 개질) 공정에서 반응온도를 높이면 메탄화·발열 반응보다 흡열인 수증기 개질·수성가스 전화 반응이 우세해져 CH4_4, CO2_2는 줄고 CO, H2_2는 늘어난다.

문제 25
가로 15㎝, 세로 20㎝의 환기구에 철재 갤러리를 설치한 경우 환기구의 유효면적은 몇 cm2인가? (단, 개구율은 0.3이다.)
160
290
3150
4300
정답 및 해설

환기구 면적은 15 cm×20 cm=300 cm215\ \mathrm{cm}\times20\ \mathrm{cm}=300\ \mathrm{cm^2}이며, 철재 갤러리(개구율 0.3)를 설치하면 유효면적은 300×0.3=90 cm2300\times0.3=90\ \mathrm{cm^2}이 된다.

문제 26
황동(Brass)과 청동(Bronze)은 구리와 다른 금속과의 합금이다. 각각 무슨 금속인가?
1주석, 인
2알루미늄, 아연
3아연, 주석
4알루미늄, 납
정답 및 해설

황동(Brass)은 구리에 아연을 넣은 합금, 청동(Bronze)은 구리에 주석을 넣은 합금이다.

문제 27
LP가스 수입기지 플랜트를 기능적으로 구별한 설비시스템에서“고압저장설비”에 해당하는 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

LP가스 수입기지는 수입설비에서 하역한 액을 저온저장설비에 저장한 뒤, 이송(승압·가온)설비를 거쳐 상온 가압상태로 담아두는 고압저장설비, 그리고 충전·출하설비를 지나 2차기지 소비플랜트로 공급하는 순서로 구성된다. 따라서 충전·출하설비 바로 앞, 저온저장과 이송설비 다음에 오는 단계가 고압저장설비다.

문제 28
가단주철제 관 이음쇠의 종류가 아닌 것은?
1소켓트
2니플
3
4가스켓
정답 및 해설

가단주철제 관 이음쇠에는 소켓트·니플·티 등 배관을 연결하는 부속이 포함되지만, 가스켓은 접합부 누설을 막는 패킹재일 뿐 관 이음쇠 종류가 아니다.

문제 29
웨버지수에 대한 설명으로 옳은 것은 어느 것인가?
1정압기의 동특성을 판단하는 중요한 수치이다.
2배관 관경을 결정할 때 사용되는 수치이다.
3가스의 연소성을 판단하는 중요한 수치이다.
4LPG 용기 설치본수 산정 시 사용되는 수치로 지역별 기화량을 고려한 값이다.
정답 및 해설

웨버지수(WI)는 가스의 발열량을 비중의 제곱근으로 나눈 값으로, 연소기에서 같은 노즐로 분출될 때의 발열량 특성 즉 가스의 연소성(호환성)을 판단하는 지표로 쓰인다.

문제 30
압축기의 윤활에 대한 설명으로 옳은 것은?
1수소 압축기에는 광유가 쓰인다.
2염소 압축기에는 물이 쓰인다.
3LP가스 압축기에는 농황산이 쓰인다.
4아세틸렌 압축기에는 물이 쓰인다.
정답 및 해설

수소 압축기의 실린더에는 양질의 광유가 윤활유로 쓰인다. 염소 압축기에는 진한 황산, LP가스 압축기에는 식물성유, 아세틸렌 압축기에는 양질의 광유가 사용되어 나머지 보기는 조합이 틀렸다.

문제 31
다음 중 이온화경향이 가장 작은 원소는?
1K
2Fe
3Zn
4Ag
정답 및 해설

이온화경향은 K > Fe > Zn > Ag 순으로 작아지며, Ag(은)은 귀금속에 가까워 이온화경향이 가장 작다.

문제 32
볼탱크에 저장된 액화프로판(C3H8)을 시간당 50㎏씩 기체로 공급하려고 증발기에 전열기를 설치했을 때 필요한 전열기의 용량은 몇 kW인가? (단, 프로판의 증발열은 3740㎈/g㏖, 온도변화는 무시하고. 1㎈는 1.163×10 -6 kW이다.)
10.217
22.17
30.494
44.94
정답 및 해설

필요열량은 50000 g44 g/mol×3740 cal/mol4.25×106 cal/h\dfrac{50000\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}\times3740\ \mathrm{cal/mol}\approx4.25\times10^6\ \mathrm{cal/h}이며, 이를 kW로 환산하면 4.25×106×1.163×1064.94 kW4.25\times10^6\times1.163\times10^{-6}\approx4.94\ \mathrm{kW}이다.

문제 33
압축기 운전 개시 전에 주의하여야 할 사항은?
1압력조정밸브는 천천히 잠그고 주밸브를 열어 압력을 조정한다.
2냉각수 밸브를 닫고 워터자켓 내부의 물을 드레인 한다.
3드레인밸브를 1단에서 다음 단으로 서서히 잠근다.
4압력계, 압력조절밸브, 드레인밸브를 전개하여 지시 압력의 이상 유무를 확인한다.
정답 및 해설

압축기를 기동하기 전에는 압력계·압력조절밸브·드레인밸브를 모두 열어 각 지시압력에 이상이 없는지 확인하는 것이 우선이다. 냉각수·드레인 계통은 오히려 정상 상태로 준비해 두어야 하고, 압력조정밸브를 잠근 채 시동하는 것도 아니다.

문제 34
고압가스 용기를 내압 시험한 결과 전증가량은 250cc, 영구 증가량이 15cc이다. 영구 증가율은 얼마인가? 또 이 용기는 내압 시험에 합격할 수 있는가?
16%, 불합격이다.
25.7%, 불합격이다.
35.7%, 합격이다.
46%, 합격이다.
정답 및 해설

영구증가율은 15250×100=6%\dfrac{15}{250}\times100=6\%이다. 신규 내압시험 합격기준은 영구증가율 10% 이하이므로, 6%는 기준을 만족해 합격이다.

문제 35
유량 100m3/h, 양정 150m, 펌프의 효율 70%, 액체의 비중량 1kgf/ℓ 일 때 펌프의 소요동력(Kw)은?
148kw
258kw
368kw
470kw
정답 및 해설

축동력은 P=γQH102η=1000×(100/3600)×150102×0.758 kWP=\dfrac{\gamma QH}{102\eta}=\dfrac{1000\times(100/3600)\times150}{102\times0.7}\approx58\ \mathrm{kW}이다.

문제 36
다음 중 가스 용기재료의 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?
1충분한 강도를 가질 것
2무게가 무거울 것
3가공 중 결함이 생기지 않을 것
4내식성을 가질 것
정답 및 해설

용기 재료는 충분한 강도와 내식성을 가지고 가공 중 결함이 없어야 하지만, 휴대·운반의 편의를 위해 오히려 가벼워야 하므로 무게가 무거울 것은 구비조건이 아니다.

문제 37
고온, 고압 하에서 수소를 사용하는 장치공정의 재질은 어느 재료를 사용하는 것이 가장 적당한가?
1탄소강
2크롬강
3타프치동
4실리콘강
정답 및 해설

고온·고압에서 수소는 강 중의 탄소와 반응해 수소취성(탈탄)을 일으키므로, 이를 억제하기 위해 크롬(Cr)을 첨가한 크롬강 등 내수소취성 특수강을 사용한다.

문제 38
압축 산소용 용기의 체적이 50L이고 충전압력이 12Mpa인 경우 저장능력은 몇 m3가 되는가?
15.50
26.05
38.10
48.50
정답 및 해설

내용적 V=50 LV=50\ \mathrm{L}, 충전압력 P=12 MPaP=12\ \mathrm{MPa}인 압축가스 용기의 저장능력은 Q=(10P+1)V=(10×12+1)×50=6050 L6.05 m3Q=(10P+1)V=(10\times12+1)\times50=6050\ \mathrm{L}\approx6.05\ \mathrm{m^3}이다.

문제 39

이음매 없는 용기와 용접 용기를 비교한 설명으로 틀린 것은?

1

용접 용기는 이음매 없는 용기보다 내압에 대한 응력분포가 균일하여 고압가스 충전용으로 더 적합하다.

2

이음매 없는 용기는 산소·수소·질소 등 압축가스의 고압 충전에 주로 사용된다.

3

이음매 없는 용기의 제조법에는 만네스만식, 에르하르트식, 딥드로잉식이 있다.

4

용접 용기는 두께가 균일하고 재료비가 적게 들어 경제적이며 LPG 등 액화가스 용기에 널리 사용된다.

정답 및 해설

이음매(용접부)가 없는 용기는 응력분포가 균일하고 고압에 잘 견디므로 압축가스의 고압 충전용으로 쓰이고, 용접 용기는 강판을 용접하여 만들어 두께가 균일하고 값이 싸지만 용접부가 있어 비교적 저압의 액화가스(LPG 등)용으로 쓰인다. 응력분포 균일·고압 적합은 이음매 없는 용기의 특징이므로 ①이 틀렸다. 이음매 없는 용기의 제조법은 만네스만식(이음매 없는 강관 사용)·에르하르트식(각 강편 압출)·딥드로잉식(강판 교축)이다.

문제 40

아세틸렌 충전용 용기에 채우는 다공물질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

다공도는 75% 이상 92% 미만이 되도록 하여야 한다.

2

다공물질로는 규조토, 석회, 목탄, 다공성 플라스틱 등이 사용된다.

3

용기에 다공물질을 채운 후에는 아세톤 등 용제를 침윤시키지 않고 아세틸렌을 그대로 충전한다.

4

다공물질은 화학적으로 안정하고 진동·충격에 견디는 기계적 강도를 가져야 한다.

정답 및 해설

아세틸렌은 압축하면 분해폭발의 위험이 있으므로 용기에 다공도 75% 이상 92% 미만의 다공물질을 고루 채우고 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 침윤시킨 뒤 이에 용해시켜 충전한다. 용제를 침윤시키지 않고 그대로 충전한다는 ③이 틀렸다. 다공물질은 고다공도이면서 화학적으로 안정하고 기계적 강도·안전성이 있으며 경제적이어야 한다.

문제 41
액화석유가스 압력조정기 중 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은?
12.3~3.3MPa
25~30MPa
32.3~3.3kPa
45~30kPa
정답 및 해설

액화석유가스 1단 감압식 저압조정기의 조정압력은 2.33.3 kPa2.3\sim3.3\ \mathrm{kPa}로 정해져 있으며, 이는 일반 가정용 연소기의 사용압력에 맞춘 값이다.

문제 42
가스사용시설에 퓨즈콕 설치 시 예방 가능한 사고 유형은?
1가스렌지 연결호스 고의절단사고
2소화안전장치고장 가스누출사고
3보일러 팽창탱크과열 파열사고
4연소기 전도 화재사고
정답 및 해설

퓨즈콕은 호스가 절단·이탈되어 유량이 설정치 이상으로 급격히 늘어나면 가스 통로를 자동 차단하는 안전기구이므로, 연결호스가 고의로 절단되는 사고를 예방할 수 있다.

문제 43
가연성가스 및 독성가스 용기의 도색 및 문자표시의 색상으로 틀린 것은?
1수소 - 주황색으로 용기도색, 백색으로 문자표기
2아세틸렌 - 황색으로 용기도색, 흑색으로 문자표기
3액화암모니아 - 백색으로 용기도색, 흑색으로 문자표기
4액화염소 - 회색으로 용기도색, 백색으로 문자표기
정답 및 해설

고압가스 용기 도색은 액화염소의 경우 갈색으로 용기를 도색하고 백색으로 문자를 표기하도록 정해져 있어, 회색으로 도색한다는 설명은 틀렸다. 수소(주황색·백색문자), 아세틸렌(황색·흑색문자), 액화암모니아(백색·흑색문자)는 옳은 조합이다.

문제 44
저장능력이 20톤인 암모니아 저장탱크 2기를 지하에 인접하여 매설할 경우 상호간에 최소 몇m 이상의 이격거리를 유지하여야 하는가?
10.6m
20.8m
31m
41.2m
정답 및 해설

저장능력별로 정해진 저장탱크 상호간 이격거리와 별개로, 지하에 매설하는 저장탱크를 상호 인접시켜 설치할 때는 저장능력에 관계없이 그 상호간에 1m 이상의 거리를 유지하도록 하고 있다.

문제 45
시안화수소(HCN)에 첨가되는 안정제로 사용되는 중합방지제가 아닌 것은?
1NaOH
2SO2
3H2SO4
4CaCl2
정답 및 해설

시안화수소의 안정제(중합방지제)로는 황산, 아황산가스, 동, 염화칼슘 등이 사용된다. 가성소다(NaOH)와 같은 알칼리는 오히려 중합을 촉진할 수 있어 안정제로 쓰이지 않는다.

문제 46
Al 합금으로 제조한 용접용기에 대한 신규검사(시험) 항목이 아닌 것은?
1외관검사
2인장시험
3충격시험
4압궤시험
정답 및 해설

알루미늄합금 용접용기의 신규검사 항목은 외관검사·인장시험·압궤시험(및 방폭시험) 등이며, 충격시험은 저온용 강재 용기 등에 적용되는 항목으로 알루미늄합금 용기의 신규검사 항목이 아니다.

문제 47
액화석유가스의 사용시설 설치기준으로 옳지 않은 것은?
1용기저장능력이 100kg 초과시에는 용기보관실을 설치해야한다.
2배관이음부와 전기계량기와는 60cm 이상 이격해야 한다.
3가스온수기는 목욕탕에 설치하고 배기가 용이하도록 배기통을 설치한다.
4사이폰용기는 기화장치가 설치되어 있는 시설에서만 사용한다.
정답 및 해설

가스온수기는 일산화탄소 중독 위험 때문에 목욕탕·환기가 불충분한 실내 등에는 설치할 수 없다. 나머지는 옳은 기준으로, 저장능력 100kg 초과 시 용기보관실 설치, 배관이음부와 전기계량기 60cm 이상 이격, 사이폰용기는 기화장치가 설치된 시설에서만 사용하도록 되어 있다.

문제 48
압축된 기체를 단열팽창시켰을 때 온도의 변화는?
1올라간다.
2내려간다.
3변하지 않는다.
4상황에 따라 다르다.
정답 및 해설

고압기체를 단열팽창시키면 외부에 일을 하면서 내부에너지가 줄어들어 온도가 내려간다.

문제 49
시안화수소의 충전 시 주의사항으로 옳은 것은?
1용기에 충전하는 시안화수소는 순도가 99.9% 이상이어야 한다.
2용기에 충전하는 시안화수소의 안정제로 아황산가스 또는 염산 등의 안정제를 첨가한다.
3시안화수소를 충전하는 용기는 충전후 12 시간 정치하여야 한다.
4시안화수소를 충전한 용기는 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스누출 검사를 실시한다.
정답 및 해설

시안화수소 충전용기는 충전 후 24시간 정치하고, 순도 98% 이상인 것을 충전하며, 안정제로 황산·아황산가스 등을 첨가한다. 이와 별도로 충전용기는 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스 누출 여부를 확인해야 한다.

문제 50
가스사용시설에는 전기방폭설비를 갖춰야 한다. 전기설비 내부에 불활성기체를 압입하여 폭발성가스가 침입하는 것을 방지한 구조는?
1내압(耐壓)방폭구조
2유입(油入)방폭구조
3압력(壓力)방폭구조
4안전증(安全增)방폭구조
정답 및 해설

전기설비 용기 내부에 불활성기체(보호기체)를 압입해 내부 압력을 주위보다 높게 유지함으로써 폭발성가스가 침입하지 못하게 하는 방폭구조를 압력방폭구조라 한다.

문제 51
암모니아에 대한 설명으로 틀린 것은?
1강한 자극성이 있고 무색이며 물에 잘 용해된다.
2붉은 리트머스 시험지에 접촉하면 푸른색으로 변한다.
320℃에서 2.15kgf/cm2 이상으로 압축하면 액화된다.
4고온에서 마그네슘과 반응하여 질화마그네슘을 만든다.
정답 및 해설

암모니아는 20℃에서 약 8.5kgf/cm² 정도의 압력으로 압축해야 액화되며, 2.15kgf/cm² 수준의 낮은 압력으로는 액화되지 않는다. 강한 자극성과 물에 대한 높은 용해도, 리트머스 반응(염기성), 고온에서 마그네슘과 반응해 질화마그네슘을 만드는 성질은 옳다.

문제 52
고압가스 설비의 수리 등을 할 때의 가스치환에 대한 설명으로 옳은 것은?
1가연성 가스의 경우 가스의 농도가 폭발하한계의 1/2에 도달할 때까지 치환한다.
2가스 치환 시 농도의 확인 관능법에 따른다.
3불활성 가스의 경우 산소의 농도가 16% 이상에 도달할 때까지 공기로 치환한다.
4독성가스의 경우 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하로 될 때까지 치환을 계속한다.
정답 및 해설

독성가스가 남아있는 설비를 치환할 때는 치환 후 그 설비 내 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하가 될 때까지 치환을 계속해야 한다.

문제 53
고정식 압축도시가스 이동식 충전차량 충전시설에 설치하는 가스누출검지경보장치의 설치위치가 아닌 것은?
1개방형 피트외부에 설치된 배관 접속부 주위
2압축가스설비 주변
3개별 충전설비 본체 내부
4펌프 주변
정답 및 해설

가스누출검지경보장치는 개방형 피트 내부에 설치된 배관 접속부 주위, 압축가스설비·펌프 주변, 개별 충전설비 본체 내부 등에 설치해야 하며, 피트 외부는 설치 대상 위치가 아니다.

문제 54
고압가스안전관리법에서는 가연성 가스제조시설 중 고압가스설비는 그 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비의 ( ① )m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와 ( ② )m 이상의 거리를 유지하도록 요구하고 있다. ①과 ②의 적합한 거리는?
1① : 5m ② : 8 m
2① : 5m ② : 10m
3① : 6m ② : 9 m
4① : 6m ② : 10m
정답 및 해설

가연성가스 제조시설의 고압가스설비는 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비와 5m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와는 10m 이상의 거리를 유지해야 한다.

문제 55
소형저장탱크의 설치방법으로 옳은 것은?
1동일한 장소에 설치하는 경우 10기 이하로 한다.
2동일한 장소에 설치하는 경우 충전질량의 합계는 7000㎏ 미만으로 한다.
3탱크 지면에서 3㎝ 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에 설치한다.
4탱크가 손상 받을 우려가 있는 곳에는 가드레일 등의 방호조치를 한다.
정답 및 해설

소형저장탱크는 지면보다 5cm 이상 높게 설치된 콘크리트 바닥 등에, 동일 장소에는 6기 이하로 충전질량 합계 5,000kg 미만으로 설치해야 하고, 손상 우려가 있는 곳에는 가드레일 등 방호조치를 하도록 정해져 있다.

문제 56
저장탱크의 설치방법 중 위해방지를 위하여 저장탱크를 지하에 매설할 경우 저장탱크의 주위에 무엇으로 채워야 하는가?
1
2콘크리트
3모래
4자갈
정답 및 해설

저장탱크를 지하에 매설할 때는 탱크 주위를 마른모래로 채워 외부 충격이나 부식으로부터 보호하도록 하고 있다.

문제 57

고압가스 일반제조시설에서 가스폭발에 따른 충격에 견딜 수 있는 방호벽을 설치하여야 하는 공간에 해당하지 않는 것은?

1

압축기와 그 충전장소 사이의 공간

2

압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이의 공간

3

충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이의 공간

4

충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이의 공간

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호가목7)나)(제2호가목에 따라 일반제조·충전시설에 적용)에 따라 방호벽을 설치하여야 하는 공간은 ① 압축기와 그 충전장소 사이 ② 압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이 ③ 충전장소와 그 가스충전용기 보관장소 사이 ④ 충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이 ⑤ 저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이이다. 긴급차단장치 조작장소는 대상이 아니다. [재작성 근거] 원형 문항의 발문에 있던 '아세틸렌가스 또는 압력 9.8MPa 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 시설' 한정 문구는 성능규정화로 시행규칙 별표에서 삭제되어 KGS 상세기준(FP112)으로 이관되었고, 현행 별표 4에는 대상 한정 없이 방호벽 설치 공간 5개가 규정되면서 '저장설비와 사업소 안 보호시설 사이'가 추가되었다. 이에 발문을 현행 별표 체계에 맞추어 재서술하였다(정답 취지는 원형과 동일).

문제 58

고압가스 냉동제조시설에서 각각 산정한 냉동능력을 합산하여야 하는 냉동설비에 해당하지 않는 것은?

1

냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동설비

2

모터 등 압축기의 동력설비를 공통으로 하고 있는 냉동설비

3

브라인을 공통으로 사용하고 있는 2개 이상의 냉동설비

4

냉매계통과 동력설비가 각각 독립되어 있고 서로 다른 냉매를 사용하는 냉동설비

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 3 제2호에 따라 냉동능력을 합산하는 경우는 ① 냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동설비 ② 냉매계통을 달리하는 2개 이상의 설비가 1개의 규격품으로 인정되는 설비 내에 조립되어 있는 것(유닛형) ③ 2원(元) 이상의 냉동방식에 의한 냉동설비 ④ 모터 등 압축기의 동력설비를 공통으로 하는 냉동설비 ⑤ 브라인을 공통으로 사용하는 2개 이상의 냉동설비(브라인 중 물·공기는 제외) ⑥ 동일 건축물에서 동일 냉매를 사용하는 동일 용도의 냉동설비이다. 냉매계통·동력설비가 모두 독립되어 있고 냉매도 다른 설비는 합산 대상이 아니다. [재작성 근거] 원형은 '2원 이상'을 '4원 이상'으로 바꾼 보기를 정답으로 한 문항이었으나, 현행 별표 3 제2호에는 바목(동일 건축물·동일 냉매·동일 용도, 2022.1.21. 신설 — 바목에만 해당하면 합산 제외 가능)이 추가되는 등 목 구성이 바뀌어, 현행 조문의 열거를 그대로 옳은 보기로 쓰고 어느 목에도 해당하지 않는 사례를 정답으로 재구성하였다.

문제 59

고압가스 제조 시 압축금지 기준에 대한 내용이다. ( ) 안의 수치가 옳게 짝지어진 것은?

"가연성가스(아세틸렌·에틸렌 및 수소는 제외) 중 산소용량이 전체 용량의 ( ㉠ )% 이상인 것과 산소 중 아세틸렌·에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전체 용량의 ( ㉡ )% 이상인 것은 압축하지 않는다."

1

㉠ 2, ㉡ 2

2

㉠ 2, ㉡ 4

3

㉠ 4, ㉡ 2

4

㉠ 4, ㉡ 4

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호나목2)라)의 압축금지 기준: ① 가연성가스(아세틸렌·에틸렌·수소 제외) 중 산소용량이 전체 용량의 4% 이상 ② 산소 중 가연성가스 용량이 전체 용량의 4% 이상 ③ 아세틸렌·에틸렌 또는 수소 중의 산소용량이 전체 용량의 2% 이상 ④ 산소 중 아세틸렌·에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전체 용량의 2% 이상. 따라서 ㉠은 4, ㉡은 2이다. 폭발범위가 넓고 위험성이 큰 아세틸렌·에틸렌·수소가 관련되면 2%로 더 엄격하게 제한된다고 기억하면 된다.

문제 60

고압가스 특정제조허가의 대상에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

석유정제업자의 석유정제시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 10톤 이상인 것

2

석유화학공업자의 석유화학공업시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 100톤 이상이거나 처리능력이 1만m3 이상인 것

3

철강공업자의 철강공업시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 처리능력이 1만m3 이상인 것

4

비료생산업자의 비료제조시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 저장능력이 10톤 이상인 것

정답 및 해설

고압가스 안전관리법 시행규칙 제3조에 따른 특정제조허가 대상: ① 석유정제시설 — 저장능력 100톤 이상 ② 석유화학공업시설 — 저장능력 100톤 이상 또는 처리능력 1만m³ 이상 ③ 철강공업시설 — 처리능력 10만m³ 이상 ④ 비료제조시설 — 저장능력 100톤 이상 또는 처리능력 10만m³ 이상. 석유정제·비료는 저장능력 100톤(10톤이 아님), 철강은 처리능력 10만m³(1만m³가 아님)이므로 ②만 옳다.

문제 61
제어계의 상태를 교란시키는 외란의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1가스 유출량
2탱크 주위의 온도
3탱크의 외관
4가스 공급압력
정답 및 해설

외란은 제어계의 상태를 교란하는 외부 요인으로 가스 유출량, 주위 온도, 공급압력 변화 등이 해당한다. 탱크의 외관(형상) 자체는 제어량에 변화를 주는 요인이 아니다.

문제 62
가연성 가스검출기의 종류가 아닌 것은?
1안전등형
2간섭계형
3광조사형
4열선형
정답 및 해설

가연성가스 검출기에는 안전등형, 간섭계형, 열선형(반도체식 포함) 등이 있으며, ‘광조사형’이라는 방식은 실제로 존재하지 않는다.

문제 63
시료 가스를 각각 특정한 흡수액에 흡수시켜 흡수 전후의 가스체적을 측정하여 가스의 성분을 분석하는 방법이 아닌 것은?
1오르쟈트(Orsat)법
2헴펠(Hempel)법
3적정(滴定)법
4게겔(Gockel)법
정답 및 해설

오르자트법·헴펠법·게겔법은 시료가스를 특정 흡수액에 흡수시켜 흡수 전후의 부피 변화로 성분을 구하는 흡수분석법이다. 적정법은 화학반응의 종말점을 이용하는 화학분석법으로 흡수법에 속하지 않는다.

문제 64
계량이 정확하고 사용 기차의 변동이 크지 않아 발열량 측정 및 실험실의 기준 가스미터로 사용되는 것은?
1막식 가스미터
2건식 가스미터
3Roots 가스미터
4습식 가스미터
정답 및 해설

습식가스미터는 회전자가 액체 봉수 속에서 회전하며 계량하는 구조로 기차 변동이 작고 정확도가 높아, 발열량 측정이나 실험실용 기준기로 쓰인다.

문제 65
방사고온계에 적용되는 이론은?
1필터 효과
2제백효과
3윈-프랑크 법칙
4스테판-볼쯔만 법칙
정답 및 해설

방사고온계는 물체가 방출하는 전 파장의 복사에너지가 절대온도의 4제곱에 비례한다는 스테판-볼츠만 법칙을 이용해 온도를 구한다.

문제 66
황화합물과 인화합물에 대하여 선택성이 높은 검출기는?
1불꽃 이온 검출기(FID)
2열전도도 검출기(TCD)
3전자포획 검출기(ECD)
4염광광도 검출기(FPD)
정답 및 해설

염광광도검출기(FPD)는 수소염에 시료를 태워 특정 파장의 발광을 광학필터로 선택 검출하는 방식으로, 황화합물과 인화합물에 대한 선택성이 특히 높다.

문제 67
다음의 제어동작 중 비례 적분동작을 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

비례적분동작은 편차가 생긴 순간 비례동작으로 출력이 계단상으로 뛰어오른 뒤, 적분동작으로 시간에 비례해 출력이 계속 증가하는 응답을 보인다. 계단만 나타나면 비례동작, 원점에서 직선으로만 상승하면 적분동작, 편차 발생 순간에만 뾰족하게 응답하면 미분동작이다.

문제 68
와류 유량계(vortex flow meter)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1액체, 가스, 증기 모두 측정 가능한 범용형 유량계이지만, 증기 유량계측에 주로 사용되고 있다.
2계장 Cost까지 포함해서 Total Cost가 타 유량계와 비교해서 높다.
3orifice 유량계 등과 비교해서 높은 정도를 가지고 있다.
4압력손실이 적다.
정답 및 해설

와류유량계는 액체·기체·증기에 두루 쓰이고 특히 증기 계측에 많이 쓰이며, 압력손실이 적고 오리피스 등에 비해 정도가 높다. 다만 구조가 비교적 단순해 계장 비용까지 포함한 총비용은 타 유량계보다 낮은 편이라, 총비용이 높다는 설명은 틀렸다.

문제 69
마노미터(Manometer)에서 물 32.5mm 와 어떤 액체 50mm가 평형을 이루었을 때 이 액체의 비중은?
10.65
21.52
32.0
40.8
정답 및 해설

마노미터의 평형 조건에서 물기둥과 액체기둥이 만드는 압력이 같으므로 ρwhw=ρxhx\rho_w h_w=\rho_x h_x, 즉 비중은 32.550=0.65\dfrac{32.5}{50}=0.65이다.

문제 70
관로에 있는 조리개 전후의 차압이 일정해지도록 조리개의 면적을 바꿔 그 면적으로부터 유량을 측정하는 유량계는?
1차압식 유량계
2용적식 유량계
3면적식 유량계
4전자 유량계
정답 및 해설

조리개 전후의 차압을 일정하게 유지하도록 조리개(오리피스) 면적을 가변시키고, 그 면적 변화로부터 유량을 구하는 방식은 면적식 유량계(로터미터 등)이다.

문제 71
자동조정에 속하지 않는 제어량은?
1주파수
2방위
3속도
4전압
정답 및 해설

자동조정은 전압·주파수·속도·장력처럼 전기적·기계적 양을 제어량으로 다루는 제어를 말한다. 방위(위치)는 목표값의 임의 변화를 추종하는 서보기구(추종제어)의 제어량이다.

문제 72
전기저항식 온도계에서 축온저항체로 사용되지 않는 것은?
1Ni
2Pt
3Cu
4Fe
정답 및 해설

전기저항식 온도계의 측온저항체로는 Pt, Ni, Cu 등이 쓰이며, Fe(철)는 산화·부식이 쉬워 저항체 재료로 사용하지 않는다.

문제 73
수평 30°의 각도를 갖는 경사마노미터의 액면의 차가 10㎝라면 수직 U자 마노메타의 액면 차는?
12㎝
25㎝
320㎝
450㎝
정답 및 해설

경사각 30°인 마노미터에서 경사관 액주 길이가 10cm이면, 수직 높이차는 10×sin30=5 cm10\times\sin30^\circ=5\ \mathrm{cm}가 되어 이것이 수직 U자관 마노미터의 액면차에 해당한다.

문제 74
배관의 유속을 피토관으로 측정할 때 마노미터의 수주높이가 30㎝이었다. 이 때 유속은?
17.7㎧
224.2㎧
32.4㎧
47.6㎧
정답 및 해설

피토관 유속식은 v=2ghv=\sqrt{2gh}이며, h=0.3 mh=0.3\ \mathrm{m}를 대입하면 v=2×9.8×0.32.4 m/sv=\sqrt{2\times9.8\times0.3}\approx2.4\ \mathrm{m/s}이다.

문제 75
가스계량기의 설치장소로 부적당한 곳은?
1전기계량기와는 15cm 떨어진 위치
2입상관과 화기와는 2m 이상의 우회거리를 유지한 곳
3직사광선 또는 빗물을 받을 우려가 없는 곳
4설치높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내
정답 및 해설

가스계량기는 전기계량기·전기개폐기와 60cm 이상 떨어뜨려 설치해야 하므로, 15cm만 떨어진 위치는 이격거리 기준에 미달해 부적당하다. 입상관과 화기 사이 2m 이상 우회거리, 직사광선·빗물을 피한 곳, 바닥에서 1.6m 이상 2m 이내 높이는 옳은 기준이다.

문제 76
열전쌍의 열기전력을 이용한 온도계로 내열성이 좋고 산화분위기 중에서 고온을 측정할 수 있는 것은?
1CC
2IC
3CA
4PR
정답 및 해설

PR(백금-백금로듐) 열전대는 내열성이 매우 좋아 산화분위기에서도 고온(약 1600℃ 부근)까지 측정할 수 있는 대표적인 고온용 열전쌍이다.

문제 77
다음 중 전자유량계의 원리는?
1옴(Ohms)의 법칙
2베르누이(Bernoulli)의 법칙
3아르키메데스(Archimedes)의 원리
4패러데이(Faraday)의 전자유도 법칙
정답 및 해설

전자유량계는 도전성 유체가 자기장을 가로질러 흐를 때 유도되는 기전력이 유속에 비례한다는 패러데이의 전자유도 법칙을 이용한다.

문제 78
가스크로마토그래피에서 캐리어가스로 사용되지 않는 것은?
1O2
2H2
3He
4N2
정답 및 해설

가스크로마토그래피의 캐리어가스는 시료와 반응하지 않는 불활성 기체(He, H2_2, N2_2, Ar 등)를 사용하며, 산소(O2_2)는 반응성이 있어 캐리어가스로 쓰지 않는다.

문제 79

탄성식 압력계인 벨로즈 압력계와 다이어프램 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1

벨로즈 압력계는 주름형 원통(벨로즈)의 신축을 이용하며 진공압이나 저압의 측정에 사용된다.

2

다이어프램 압력계는 부식성 유체나 점도가 높은 유체의 압력 측정에 적합하다.

3

다이어프램 압력계는 감도가 좋아 미소한 압력의 측정에 사용된다.

4

벨로즈 압력계는 히스테리시스 오차가 생기지 않으므로 100MPa 이상의 고압 측정에 주로 사용된다.

정답 및 해설

벨로즈 압력계는 벨로즈의 신축 변위를 이용하는 저압·진공압용 압력계로, 벨로즈가 원래 위치로 완전히 되돌아가지 않는 히스테리시스 오차가 발생할 수 있으며 고압 측정에는 부적합하다(고압용은 부르동관 압력계). 따라서 ④가 틀렸다. 다이어프램 압력계는 격막의 변위를 이용하므로 감도와 응답성이 좋고 부식성·고점도 유체나 미소 압력 측정에 적합하다.

문제 80

적외선 가스분석계에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

시료가스를 촉매 위에서 연소시켜 발생하는 반응열의 크기로 농도를 구하는 방식이다.

2

질소·산소 등 대칭 이원자분자는 다른 가스보다 감도가 높아 측정에 유리하다.

3

가스 종류마다 고유한 적외선 흡수 스펙트럼을 갖는 것을 이용하며 선택성이 우수하고 연속분석이 가능하다.

4

헬륨·아르곤 등 단원자분자의 농도 측정에 주로 사용된다.

정답 및 해설

적외선 가스분석계는 가스가 종류별로 고유한 파장의 적외선을 흡수하는 성질을 이용하므로 선택성이 우수하고 연속분석에 적합하다. 다만 N₂·O₂·H₂ 등 대칭 이원자분자와 He·Ar 등 단원자분자는 적외선을 흡수하지 않아 측정할 수 없다. 따라서 ②·④는 반대로 서술한 것이고, ①은 연소열(반응열)식 분석계에 대한 설명이다.