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[가스산업기사 필기] 22년 1회차
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문제 1
인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 생성할 우려가 있는 장소 중 가장 위험한 장소 등급은?
11종 장소
22종 장소
33종 장소
40종 장소
정답 및 해설

인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 항상 또는 장시간 생성하는 장소를 0종 장소로 분류하며, 이는 1종·2종·3종 장소보다 위험도가 가장 높은 등급이다.

문제 2
폭굉유도거리에 대한 올바른 설명은?
1최초의 느린 연소가 폭굉으로 발전할 때까지의 거리
2어느 온도에서 가열, 발화, 폭굉에 이르기까지의 거리
3폭굉 등급을 표시할 때의 안전간격을 나타내는 거리
4폭굉이 단위시간당 전파되는 거리
정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 최초에 발생한 느린(완만한) 연소가 점차 가속되어 폭굉으로 발전하기까지 진행되는 거리를 말한다.

문제 3
가스화재 소화대책에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1LNG에 착화할 때에는 노출된 탱크, 용기 및 장비를 냉각시키면서 누출원을 막아야 한다.
2소규모 화재 시 고성능 포말소화액을 사용하여 소화할 수 있다.
3큰 화재나 폭발로 확대된 위험이 있을 경우에는 누출원을 막지 않고 소화부터 해야 한다.
4진화원을 막는 것이 바람직하다고 판단되면 분말소화약제, 탄산가스, 하론소화기를 사용 할 수 있다.
정답 및 해설

큰 화재나 폭발로 확대될 위험이 있는 경우에는 무리하게 소화부터 하기보다 노출된 탱크·용기를 냉각시키면서 누출원을 차단하는 것이 원칙이므로, 소화부터 해야 한다는 설명은 가스화재 대응 원칙과 맞지 않는다.

문제 4
폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 대한 설명으로 틀린 것은?
1파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
2공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
3파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작게 한다.
4파이프 라인에 장애물이 있는 곳은 관경을 축소한다.
정답 및 해설

폭굉 방지를 위해서는 파이프 라인에 오리피스 등 장애물이 없도록 하고 급격한 회전을 피하며 지름 대 길이 비를 작게 해야 하는데, 장애물이 있는 곳에서 관경을 축소하면 오히려 난류가 심해져 폭굉 유발 위험이 커지므로 이는 잘못된 방호 방법이다.

문제 5
다음 보기는 가스의 폭발에 관한 설명이다. 옳은 내용으로만 짝지어 진 것은?
1㉰, ㉱, ㉲
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉰, ㉲
정답 및 해설

안전간격은 좁을수록 화염이 틈새를 통과해 인접 공간으로 전파되기 쉬우므로 안전간격이 큰 것일수록 위험하다는 설명은 틀리고, 연소속도가 크면 폭발 위력이 커지므로 연소속도가 크면 안전하다는 설명도 틀리다. 폭발범위가 넓을수록 위험하고, 가스압력이 커지면 폭발상한이 올라가 통상 폭발범위가 넓어지며, 비중이 큰 가스는 낮은 곳에 체류해 위험하다는 설명이 옳다.

문제 6
고열원 T1, 저열원 T2인 카르노사이클의 열효율을 옳게 나타낸 것은?
1ηc=T1T2T1\eta_c = \dfrac{T_1 - T_2}{T_1}
2ηc=T1T2T2\eta_c = \dfrac{T_1 - T_2}{T_2}
3ηc=T2T1T1\eta_c = \dfrac{T_2 - T_1}{T_1}
4ηc=T2T1T2\eta_c = \dfrac{T_2 - T_1}{T_2}
정답 및 해설

고열원 T1T_1과 저열원 T2T_2 사이에서 작동하는 카르노사이클의 열효율은 η=1T2T1\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1} (절대온도 기준)로 나타내며, 두 열원의 온도차가 클수록 효율이 높아진다.

문제 7
연소속도에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?
1화염온도
2산화제의 종류
3지연성물질의 온도
4미연소가스의 열전도율
정답 및 해설

연소속도는 화염(반응)온도, 미연소가스의 열전도율, 산화제의 종류·농도 등에 영향을 받지만, '지연성물질(산화제)의 온도'라는 항목은 연소속도에 영향을 미치는 표준 인자로 다루지 않는다.

문제 8
다음 각 물질의 일반적인 연소형태로서 틀린 것은?
1경유-예혼합연소
2에테르-증발연소
3아세틸렌-확산연소
4양초-증발연소
정답 및 해설

경유는 액체연료가 미세하게 분무되어 표면에서 증발한 증기가 공기와 섞여 타는 분무(증발)연소 형태로 연소하며, 가솔린처럼 미리 균일하게 혼합된 기체를 태우는 예혼합연소가 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 9
단원자 분자의 정적비열(Cv)에 대한 정압 비열(Cp)의 비인 비열비(k) 값은?
11.67
21.44
31.33
41.02
정답 및 해설

단원자 분자는 자유도가 3(병진운동만)이므로 Cv=32RC_v=\dfrac{3}{2}R, Cp=52RC_p=\dfrac{5}{2}R이며 비열비는 k=CpCv=531.67k=\dfrac{C_p}{C_v}=\dfrac{5}{3}\approx1.67이다.

문제 10
고체가 액체로 되었다가 기체로 되어 불꽃을 내면서 연소하는 경우를 무슨 연소라 하는가?
1확산연소
2자기연소
3표면연소
4증발연소
정답 및 해설

파라핀·양초처럼 고체가 열에 의해 녹아 액체가 되었다가 다시 기화하여 그 증기가 불꽃을 내며 타는 연소를 증발연소라 한다.

문제 11
메탄올 96g과 아세톤 116g 을 함께 진공 상태의 용기에 놓고 기화시켜 25℃의 혼합 기체를 만들었다. 이때 전압력은? (단, 25℃에서 순수한 메탄올과 아세톤의 증기압 및 분자량은 각 각 96.5mmHg, 56mmHg 및 32, 58이다.)
176.3mmHg
280.3mmHg
3152.5mmHg
4170.5mmHg
정답 및 해설

메탄올 96g은 3몰, 아세톤 116g은 2몰로 몰분율은 각각 0.6, 0.4이다. 라울의 법칙에 따라 전압은 P=0.6×96.5+0.4×5680.3mmHgP=0.6\times96.5+0.4\times56\approx80.3\,\mathrm{mmHg}이다.

문제 12
최소 점화에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1연소속도가 클수록 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다.
2가연성 혼합기체를 점화시키는데 필요한 최소 에너지를 최소 점화에너지라 한다.
3불꽃 방전시 일어나는 점화에너지의 크기는 전압의 제곱에 비례한다.
4산소농도가 높을수록, 압력이 증가할수록 감소한다.
정답 및 해설

열전도율이 작으면 발생한 열이 주위로 잘 빠져나가지 못해 오히려 점화에 필요한 최소 에너지가 작아지므로, 연소속도가 크고 열전도가 작을수록 최소점화에너지가 큰 값을 갖는다는 설명은 틀렸다. 전압의 제곱에 비례하는 방전에너지, 산소농도·압력이 높을수록 최소점화에너지가 작아진다는 설명은 옳다.

문제 13
가정용 연료가스는 프로판과 부탄 가스를 액화한 혼합물이다. 이 액화한 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰 비가 5:1로 되어있다면 이 용기내의 압력은 약 몇 기압(atm) 인가? (단, 30℃에서의 증기압은 프로판 9000mmHg이고, 부탄이 2400mmHg 이다.)
12.6
25.5
38.8
410.4
정답 및 해설

프로판:부탄 몰비 5:1이므로 몰분율은 각각 5/6, 1/6이며, 라울의 법칙으로 전압은 P=56×9000+16×2400=7900mmHgP=\dfrac{5}{6}\times9000+\dfrac{1}{6}\times2400=7900\,\mathrm{mmHg}이다. 이를 atm으로 환산하면 790076010.4atm\dfrac{7900}{760}\approx10.4\,\mathrm{atm}이다.

문제 14
불완전연소에 의한 매연, 먼지 등을 제거하는 집진 장치 중 건식 집진장치가 아닌 것은?
1백필터
2사이클론
3멀티클론
4사이클론 스크러버
정답 및 해설

백필터·사이클론·멀티클론은 세정액 없이 여과나 원심력만으로 분진을 제거하는 건식 집진장치이지만, 사이클론 스크러버는 세정액을 이용하는 습식 집진장치이므로 건식 집진장치가 아니다.

문제 15
프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)의 혼합가스가 표준상태에서 밀도가 2.25(kg/m3)이다. 프로판의 조성은 몇 %인가?
135.16
242.72
354.28
468.53
정답 및 해설

표준상태 밀도 2.25kg/m3\mathrm{m^3}에서 평균분자량은 M=2.25×22.450.4M=2.25\times22.4\approx50.4이다. 프로판(44) 조성을 x라 하면 44x+58(1x)=50.444x+58(1-x)=50.4에서 x54.3%x\approx54.3\%가 된다.

문제 16
과열증기의 온도가 350℃일 때 과열도는? (단, 이증기의 포화온도는 573K이다.)
123K
230K
340K
450K
정답 및 해설

과열도는 과열증기의 온도에서 같은 압력의 포화온도를 뺀 값이다. 350℃는 623K이므로 과열도는 623573=50K623-573=50\,\mathrm{K}이다.

문제 17
다음 중 최소착화에너지(E)를 바르게 나타낸 것은? (단, C : 콘덴서 용량, V : 전극에 걸리는 전압이다.)
1E=C×V2E = C \times V^2
2E=1C×V2E = \dfrac{1}{C \times V^2}
3E=12(C×V2)E = \dfrac{1}{2}(C \times V^2)
4E=12(C2×V)E = \dfrac{1}{2}(C^2 \times V)
정답 및 해설

정전기 방전으로 인한 최소착화에너지는 콘덴서에 저장된 정전에너지식 E=12CV2E=\dfrac{1}{2}CV^{2}으로 나타내며, 전압의 제곱과 콘덴서 용량에 비례한다.

문제 18
연소한계를 설명한 내용 중 옳은 것은?
1착화온도의 상한과 하한
2물질이 탈 수 있는 최저온도
3완전 연소가 될 때의 산소공급 한계
4연소 가능한 가스와 공기와의 상,하한 혼합비율
정답 및 해설

연소한계(폭발범위)란 가연성가스가 공기(또는 산소)와 섞여 점화되었을 때 연소가 일어날 수 있는 혼합비율의 상한과 하한을 뜻한다.

문제 19

폭굉(detonation)과 폭굉유도거리(DID)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

관 내의 압력이 낮을수록 폭굉유도거리는 짧아진다.

2

폭굉의 전파속도는 약 1,000~3,500m/s로 가스 중의 음속보다 크다.

3

점화원의 에너지가 클수록 폭굉유도거리는 짧아진다.

4

폭굉이 전파되면 파면에서 압력이 급격히 상승하여 파괴작용을 동반한다.

정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 최초의 완만한 연소가 폭굉으로 발전할 때까지의 거리로, 압력이 높을수록, 관지름이 작을수록, 관 속에 방해물이 있을수록, 점화원의 에너지가 클수록, 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록 짧아진다. 압력이 낮으면 오히려 길어지므로 ①이 틀렸다. 폭굉은 충격파를 동반하여 음속을 초과하는 약 1,000~3,500m/s로 전파되며, 파면 전후에 급격한 압력 상승이 생겨 큰 파괴작용을 일으킨다.

문제 20

가연성 액화가스 저장탱크에서 발생하는 BLEVE(비등액체팽창증기폭발)를 방지하기 위한 대책으로 가장 거리가 먼 것은?

1

저장탱크에 물분무(살수)장치를 설치하여 화재 시 탱크를 냉각한다.

2

탱크 외면에 단열조치를 하거나 탱크를 지하에 설치한다.

3

탱크 내 과압을 방출할 수 있도록 충분한 용량의 안전밸브를 설치한다.

4

저장탱크 주위에 방류둑을 설치한다.

정답 및 해설

BLEVE는 화재 등으로 액화가스 저장탱크가 가열되어 내부 액체가 비등하고 탱크가 파열되면서 증기가 급격히 팽창·폭발하는 현상으로, 탱크 벽면의 가열·강도 저하가 원인이다. 방지 대책은 탱크 가열을 막는 것으로 물분무장치에 의한 냉각, 단열조치, 지하 설치, 안전밸브에 의한 감압 등이 해당한다. 방류둑은 액화가스가 누출되었을 때 액의 유출 확산을 막기 위한 시설이지 탱크의 가열·파열을 막는 것이 아니므로 BLEVE 방지 대책과는 가장 거리가 멀다.

문제 21
고압 산소 용기로 가장 적합한 것은?
1주강용기
2이중용접용기
3이음매 없는 용기
4접합용기
정답 및 해설

고압 산소 용기는 이음매(용접부)가 없어 강도가 균일하고 파열 위험이 적은 이음매 없는 용기를 사용하는 것이 가장 적합하다.

문제 22
압축기에서 압축비가 커짐에 따라 나타나는 영향이 아닌 것은?
1소요 동력 감소
2토출가스 온도 상승
3체적 효율 감소
4압축 일량 증가
정답 및 해설

압축기의 압축비가 커지면 토출가스 온도가 오르고 체적효율은 떨어지며 압축에 필요한 일량도 늘어나므로, 소요 동력은 오히려 증가한다. 따라서 소요 동력이 감소한다는 설명은 압축비 상승의 영향이 아니다.

문제 23
LPG 용기의 내압시험 압력은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 최고충전압력은 1.56MPa 이다.)
11.56 MPa
22.08 MPa
32.34 MPa
42.60 MPa
정답 및 해설

용기의 내압시험압력은 최고충전압력의 5/3배 이상이어야 하므로, 최고충전압력이 1.56MPa이면 내압시험압력은 1.56×53=2.60MPa1.56\times\dfrac{5}{3}=2.60\,\mathrm{MPa} 이상이어야 한다.

문제 24
지름이 150mm, 행정 100mm, 회전수 800rpm, 체적효율 85%인 4기통 압축기의 피스톤 압출량은 몇 m3/h인가?
110.2
228.8
3102
4288
정답 및 해설

피스톤 압출량은 V=π4D2×L×N×60×(기통수)×ηvV=\dfrac{\pi}{4}D^{2}\times L\times N\times60\times(\text{기통수})\times\eta_v이며, 각 값을 대입하면 V=π4×0.152×0.1×800×60×4×0.85288m3/hV=\dfrac{\pi}{4}\times0.15^{2}\times0.1\times800\times60\times4\times0.85\approx288\,\mathrm{m^3/h}이다.

문제 25
조정압력이 3.3kPa 이하인 액화석유가스 조정기의 안정장치 작동정지 압력은?
17kPa
25.04~8.4kPa
35.6~8.4kPa
48.4~10kPa
정답 및 해설

조정압력이 3.3kPa 이하인 액화석유가스 조정기의 안전장치는 작동표준압력 7kPa, 작동개시압력 5.6~8.4kPa, 작동정지압력 5.04~8.4kPa로 규정되어 있다. 따라서 작동정지압력의 범위는 5.04~8.4kPa이다.

문제 26
이음매 없는 용기 제조 시 재료시험 항목이 아닌 것은?
1인장시험
2충격시험
3압궤시험
4기밀시험
정답 및 해설

이음매 없는 용기의 재료시험 항목은 인장시험·충격시험·압궤시험이며, 기밀시험은 완성된 용기에 대한 완성검사 항목이지 재료 자체의 시험 항목이 아니다.

문제 27
다음 중 SNG에 대한 설명으로 옳은 것은?
1순수 천연가스를 뜻한다.
2각종 도시가스의 총칭이다.
3대체(합성) 천연가스를 뜻한다.
4부생가스로 고로가스가 주성분이다.
정답 및 해설

SNG(Substitute Natural Gas)는 나프타 등 다른 원료를 가스화·메탄화하여 천연가스와 유사한 성상으로 만든 대체(합성) 천연가스를 뜻한다.

문제 28
배관 이음 방법 중 배관의 직경이 서로 다른 관을 이을 때 사용하는 부품은?
1
2리듀서
3유니온
4플러그
정답 및 해설

지름이 서로 다른 두 관을 연결할 때는 지름 차이를 흡수하는 이음쇠인 리듀서를 사용한다.

문제 29
대기 중에 10m인 배관을 연결할 때 중간에 상온 스프링을 이용하여 연결하려 한다면 중간 연결부에서 얼마의 간격으로 해야 하는가? (단, 대기 중의 온도는 최저 -20℃, 최고 30℃이고, 배관의 열팽창계수는 7.2× 10 -5 /℃이다.)
118㎜
224㎜
336㎜
448㎜
정답 및 해설

배관의 신축량은 ΔL=LαΔT=10×7.2×105×{30(20)}=0.036m=36mm\Delta L=L\alpha\Delta T=10\times7.2\times10^{-5}\times\{30-(-20)\}=0.036\,\mathrm{m}=36\,\mathrm{mm}이며, 상온스프링은 이 신축예상량의 절반 정도를 미리 냉간 벤딩해 연결하므로 간격은 약 36/2=18mm36/2=18\,\mathrm{mm}로 한다.

문제 30
오토클레이브(Auto clave)의 종류 중 교반 효율이 떨어지기 때문에 용기벽에 장애핀을 설치하거나 용기 내에 다수의 불을 넣어 내용물의 혼합을 촉진시켜 교반효과를 올리는 형식은?
1교반형
2정치형
3진탕형
4회전형
정답 및 해설

단순 회전만으로는 교반 효율이 떨어지므로 용기 벽에 장애핀을 달거나 내부에 볼(구슬)을 넣어 회전시키며 충돌·혼합을 촉진하는 방식이 회전형 오토클레이브이다.

문제 31
가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1질소는 상온에서 대단히 안정된 불연성가스로서 고온·고압에서도 금속과 화합하지 않는다.
2염소는 반응성이 강한 가스이며 강에 대해서 상온의 건조 상태에서도 현저한 부식성이 있다.
3암모니아는 산이나 할로겐과도 잘 화합한다.
4산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스이며, 그 자신도 연소된다.
정답 및 해설

암모니아는 염기성 가스로서 산과 잘 중화반응하며, 염소와 같은 할로겐과도 반응해 화합물을 만드므로 산이나 할로겐과 잘 화합한다는 설명이 옳다. 질소는 고온·고압에서 금속(예: 리튬, 마그네슘)과도 반응할 수 있고, 건조 염소는 상온에서 강에 대한 부식성이 크지 않으며, 산소는 그 자체가 연소되지 않는다.

문제 32
금속 플렉시블 호스의 제조기준에의 적합여부에 대하여 실시하는 생산단계검사의 검사종류별 검사항목이 아닌 것은?
1구조검사
2치수검사
3내압시험
4기밀시험
정답 및 해설

금속 플렉시블 호스의 생산단계검사는 구조검사·치수검사·기밀시험을 통해 이루어지며, 내압시험은 생산단계검사가 아닌 별도의 검사 단계에서 다루는 항목이다.

문제 33
펄스 반사법과 공진법 등으로 재료 내부의 결함을 비파괴검사하는 방법은?
1방사선투과검사
2침투탐상검사
3자기탐상검사
4초음파탐상검사
정답 및 해설

초음파를 재료 내부로 보내 반사되어 돌아오는 신호(펄스반사법)나 공진 주파수를 분석해 내부 결함을 찾는 비파괴검사법은 초음파탐상검사이다.

문제 34
시간당 50000㎉의 열을 흡수하는 냉동기의 용량은 몇 냉동톤에 해당하는가?
16.01
215.06
363.40
4633.71
정답 및 해설

1냉동톤(1RT)은 시간당 약 3320kcal의 냉동능력에 해당하므로, 50000332015.06RT\dfrac{50000}{3320}\approx15.06\,\mathrm{RT}이다.

문제 35
다음 중 금속피복 방법이 아닌 것은?
1용융도금법
2클래딩법
3전기도금법
4희생양극법
정답 및 해설

용융도금법·클래딩법·전기도금법은 금속 표면에 다른 금속을 입히는 금속피복법이지만, 희생양극법은 금속을 덧씌우는 것이 아니라 전위가 낮은 금속을 연결해 자신이 먼저 부식되게 하는 전기방식(음극방식)법이므로 금속피복 방법이 아니다.

문제 36
LPG 공급소비시설의 설계 시 유의사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1사용목적에 합당한 기능을 가지고 사용상 안전할 것
2취급이 용이하고, 사용에 편리할 것.
3모양에 관계없이 관련시설과의 조화가 되어 있을 것
4구조가 간단하고, 시공이 용이할 것
정답 및 해설

LPG 공급소비시설은 기능·안전성·시공성뿐 아니라 설치 장소의 외관과도 조화를 이루도록 설계해야 하므로, 모양은 관계없이 조화만 되면 된다는 설명은 실제 설계 유의사항과 거리가 멀다.

문제 37
고압가스 제조설비의 가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관의 설치 위치는?
1지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 3m 의 높이 중 높은 위치
2지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 높은 위치
3지면으로부터 5m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 의 높이 중 높은 위치
4지상에서 5m 이하의 높이에 설치하고 저장탱크의 주위에 마른 모래를 채울 것
정답 및 해설

가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관은 지면으로부터 5m 이상, 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상의 높이 중 더 높은 위치에 설치해야 한다.

문제 38
적당히 가열 후 급랭하였을 때 취성이 있으므로 인성을 증가시키기 위해 조금 낮게 가열한 후 공기 중에서 서냉시키는 열처리 방법은?
1담금질(quenching)
2뜨임(tempering)
3불림(normalizing)
4풀림(annealing)
정답 및 해설

담금질로 생긴 취성을 줄이고 인성을 높이기 위해 담금질 온도보다 낮은 온도로 재가열한 후 공기 중에서 서서히 식히는 열처리를 뜨임(tempering)이라 한다.

문제 39

압축기에서 다단압축을 채택하는 목적으로 옳지 않은 것은?

1

1단 압축에 비하여 압축에 필요한 일량이 절약된다.

2

각 단의 토출온도가 높아져 압축효율이 향상된다.

3

왕복동 압축기에서 힘의 평형이 좋아진다.

4

중간냉각으로 가스의 온도 상승을 방지할 수 있다.

정답 및 해설

다단압축은 압축비를 단별로 나누고 단 사이에 중간냉각기를 두어 압축하는 방식으로, 목적은 ① 소요 일량의 절약 ② 중간냉각에 의한 가스 온도 상승 방지(이상 고온에 의한 윤활유 열화·가스 변질 방지) ③ 힘의 평형 개선 ④ 체적효율(이용효율) 증가이다. 중간냉각을 하면 각 단의 토출온도는 낮아지며, 토출온도가 높아진다는 ②는 다단압축의 목적과 반대이므로 틀렸다.

문제 40

원심펌프에서 발생하는 서징(surging) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

토출유량과 토출압력이 주기적으로 변동하고 진동과 소음을 수반한다.

2

양정곡선이 산형(오른쪽 위로 올라가는 구간이 있는) 특성인 펌프에서 발생하기 쉽다.

3

관 내의 정압이 그 수온의 증기압 이하로 되어 기포가 발생함으로써 일어난다.

4

유량조절밸브를 펌프 토출측 직후에 설치하면 방지에 도움이 된다.

정답 및 해설

서징(맥동)은 펌프를 소유량 영역에서 운전할 때 유량과 토출압력이 주기적으로 변동하며 진동·소음을 수반하는 불안정 현상으로, 양정곡선이 산형 특성을 갖고 그 정상부 왼쪽(우향 상승 구간)에서 운전할 때, 배관 중에 수조나 공기가 모이는 부분이 있을 때 발생하기 쉽다. 정압이 증기압 이하로 되어 기포가 발생하는 것은 캐비테이션(공동현상)의 설명이므로 ③이 틀렸다. 방지책으로는 유량조절밸브를 토출측 직후에 설치, 회전차·안내깃의 형상 치수 변경, 배관 내 불필요한 공기실·수조 제거 등이 있다.

문제 41
고압가스 특정제조시설 중 배관의 누출확산 방지를 위한 시설 및 기술기준을 옳지 않은 것은?
1시가지, 하천, 터널 및 수로 중에 배관을 설치하는 경우 에는 누출된 가스의 확산방지조치를 한다.
2사질토 등의 특수성 지반(해저 제외) 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
3고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보한다.
4독성가스의 용기보관실은 누출되는 가스의 확산을 적절하게 방지할 수 있는 구조로 한다.
정답 및 해설

배관의 유지관리에 필요한 거리 확보는 배관 점검·보수를 위한 별도의 이격 기준이며, 시가지·특수지반 배관의 확산방지조치나 독성가스 용기보관실의 구조 기준과 달리 가스 누출 시 '확산방지'를 직접 규정한 항목이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 42
산화에틸렌의 제독제로 적당한 것은?
1
2가성소다수용액
3탄산소다수용액
4소석회
정답 및 해설

산화에틸렌은 물에 잘 녹아 안정한 수화물을 형성하므로, 누출 시에는 다량의 물로 세척·희석하는 것이 적절한 제독 방법이다.

문제 43
고압가스의 처리시설 및 저장시설기준으로 독성가스와 1종 보호시설의 이격거리를 바르게 연결한 것은?
11만 이하 - 13m 이상
21만 초과 2만 이하 - 17m 이상
32만 초과 3만 이하 - 20m 이상
43만 초과 4만 이하 - 27m 이상
정답 및 해설

독성가스 저장능력이 3만 초과 4만 이하인 경우 제1종 보호시설과의 안전거리는 27m 이상을 유지해야 한다.

문제 44
일반적인 독성가스의 제독제로 사용되지 않는 것은?
1소석회
2탄산소다 수용액
3
4암모니아 수용액
정답 및 해설

독성가스의 일반적인 제독제로는 물·소석회·탄산소다 수용액 등이 쓰이지만, 암모니아 수용액은 그 자체가 독성·자극성이 있는 가스의 수용액이므로 제독제로 사용되지 않는다.

문제 45
고압가스를 운반하는 차량의 안전 경계표지 중 삼각기의 바탕과 글자색은?
1백색바탕 - 적색글씨
2적색바탕 - 황색글씨
3황색바탕 - 적색글씨
4백색바탕 - 청색글씨
정답 및 해설

고압가스 운반차량에 다는 삼각기는 적색 바탕에 황색 글씨로 위험을 표시한다.

문제 46
용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는?
1내압방폭구조
2유입방폭구조
3압력방폭구조
4특수방폭구조
정답 및 해설

용기 내부에서 가연성가스가 폭발해도 그 압력에 견디고 접합면·개구부를 통한 화염 전파를 차단하도록 만든 구조를 내압방폭구조라 한다.

문제 47
도시가스 사업자는 가스공급시설을 효율적으로 안전 관리하기 위하여 도시가스 배관망을 전산화하여야 한다. 전산화 내용에 포함되지 않는 사항은?
1배관의 설치도면
2정압기의 시방서
3배관의 시공자, 시공연월일
4배관의 가스흐름 방향
정답 및 해설

도시가스 배관망 전산화 항목에는 배관 설치도면, 정압기 시방서, 배관의 시공자·시공연월일 등 시설 관리 정보가 포함되지만, 배관 내 가스의 흐름 방향까지 전산화 항목으로 요구하지는 않는다.

문제 48
액화석유가스의 일반적인 특징으로 옳지 않은 것은?
1LP 가스는 공기보다 무겁다.
2액상의 LP 가스는 물보다 가볍다.
3기화하면 체적이 커진다.
4증발잠열이 적다.
정답 및 해설

액화석유가스는 공기보다 무겁고 액상은 물보다 가벼우며 기화하면 부피가 크게 늘어나는 특성이 있지만, 증발잠열은 도시가스(천연가스) 등에 비해 오히려 큰 편이므로 증발잠열이 적다는 설명은 틀렸다.

문제 49
가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관 사이에는 무엇을 설치하는가?
1역류방지밸브
2역화방지장치
3유분리기
4액분리기
정답 및 해설

가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관 사이에는 압축된 가스가 압축기 쪽으로 역류하는 것을 막기 위한 역류방지밸브를 설치한다.

문제 50
가연성가스 저장탱크에 설치하는 가스방출관은 지면에서 5m 이상 또는 그 저장탱크의 정상부로부터 몇 m 이상 높은 위치에 설치하여야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

가연성가스 저장탱크의 가스방출관은 지면에서 5m 이상, 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상 높은 위치 중 더 높은 곳에 설치해야 한다.

문제 51
가스 관련법에서 정한 고압가스 관련 설비에 해당 되지 않는 것은?
1안전밸브
2압력용기
3기화장치
4정압기
정답 및 해설

고압가스 관련설비에는 안전밸브·압력용기·기화장치·독성가스 배관용 밸브 등이 해당하며, 정압기는 도시가스 공급시설의 설비로 고압가스 관련설비의 정의에 포함되지 않는다.

문제 52
도시가스용 납사의 가스화 원료로서의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?
1파라핀계 탄화수소가 많다.
2카본의 석출이 많다.
3저장, 취급이 비교적 복잡하다.
4증열용 원료로서 그대로 기화혼입이 불가능하다.
정답 및 해설

도시가스 원료로 쓰이는 나프타는 파라핀계 탄화수소 비중이 높아 카본 석출이 적고 가스화 효율이 좋아 원료로서 유리한 특성을 가진다.

문제 53
고압가스시설의 안전을 확보하기 위한 고압가스설비 설치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1아세틸렌 충전용 교체밸브는 충전하는 장소에서 격리하여 설치한다.
2공기액화분리기에 설치하는 피트는 양호한 환기구 조로 한다.
3에어졸 제조시설에는 과압을 방지할 수 있는 수동 충전기를 설치한다.
4고압가스설비는 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
정답 및 해설

에어졸 제조시설에는 충전량을 정확히 관리해 과압을 방지할 수 있도록 자동충전기를 설치해야 하므로, 수동 충전기를 설치한다는 설명은 틀렸다.

문제 54
고압고무호스에 대한 설명 중 틀린 것은?
1고압고무호스는 안층·보강층·바깥층으로 되어 있고, 안지름과 두께가 균일 할 것
2투윈호스는 차압 0.07MPa 이하에서 정상적으로 작동하는 체크밸브를 부착한 것일 것
33MPa 이상의 압력으로 실시하는 내압 시험에서 이상이 없을 것
4조정기에 연결하는 이음쇠의 나사는 오른나사로서 W 22.5×14T일 것
정답 및 해설

고압고무호스와 조정기를 연결하는 이음쇠 나사는 오조작(다른 가스용 나사와의 오접속)을 막기 위해 오른나사가 아니라 왼나사(W22.5×14T)로 규정되어 있으므로 오른나사라는 설명은 틀렸다.

문제 55
용기집합대가 설치된 특정고압가스사용시설의 고압가스설비에서 안전밸브를 설치하여야 하는 액화가스 저장능력의 기준은?
1200Kg
2300Kg
3400Kg
4500Kg
정답 및 해설

용기집합대가 설치된 특정고압가스 사용시설의 고압가스설비는 저장능력이 300kg 이상인 액화가스에 대해 안전밸브를 설치해야 한다.

문제 56
고압가스 충전용기 또는 접합용기에 충전하여 포장한 것을 운반차량에 표시하는 용어로 바른 것은?
1주의고압가스
2위험고압가스
3고압가스주의
4고압가스 운반차량
정답 및 해설

고압가스 충전용기를 포장해 운반하는 차량에는 '위험고압가스'라는 표시를 하도록 정하고 있다.

문제 57

용기에 의한 액화석유가스 사용시설의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

1

용기집합설비의 저장능력이 100kg을 초과하는 경우 용기는 옥외에 설치된 용기보관실 안에 설치한다.

2

저장능력이 250kg 이하인 용기 사용시설은 외부인 출입 통제를 위한 경계 울타리를 설치하지 않을 수 있다.

3

저장능력이 250kg 이상(자동절체기로 용기를 집합한 경우 500kg 이상)인 경우 압력조정기 입구까지의 배관에 이상압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치한다.

4

내용적 20L 이상의 충전용기를 옥외를 이동하면서 사용할 때에는 용기운반전용 손수레에 단단하게 묶어 사용한다.

정답 및 해설

경계 울타리를 설치하지 않을 수 있는 것은 저장능력이 100kg 이하인 용기에 의한 시설이거나 용기보관실이 설치된 시설인 경우이다(별표 20 제1호가목8) 표시기준). 250kg 이하가 아니므로 ②가 틀렸다. ① 용기집합설비 저장능력 100kg 초과 시 옥외 용기보관실 설치, ③ 250kg 이상(자동절체기 집합 시 500kg 이상) 과압 방출 안전장치, ④ 20L 이상 충전용기의 옥외 이동 사용 시 용기운반전용 손수레 사용은 모두 현행 기준에 맞다. [원형 대비] 원형의 정답 보기였던 "용기집합설비 저장능력 300kg 이하인 경우 용기·용기밸브·압력조정기의 직사광선·빗물 노출 방지"는 현행 별표 20에서 저장능력 한정 없이 모든 용기·용기밸브·압력조정기에 적용되는 것으로 바뀌어 오답 지점이 사라졌으므로, 현행 기준의 수치(경계울타리 면제 100kg 이하)로 오답 보기를 재구성하였다.

문제 58

고압가스를 용기에 충전하는 시설에서 가스폭발에 따른 충격에 견딜 수 있는 방호벽을 설치하여야 하는 공간에 해당하지 않는 것은?

1

압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이

2

충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이

3

저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이

4

충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이

정답 및 해설

현행 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호가목7)나)는 방호벽 설치 공간을 (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 사이의 5개로 규정하며, 이 기준은 용기 충전시설에도 적용된다(별표 4 제3호가목, 처리능력 30㎥ 이하 공기충전시설은 제외). 충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이는 설치 대상이 아니므로 ④가 정답이다. [원형 대비] 구법은 "아세틸렌가스 또는 압력 9.8MPa 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 시설"로 한정하여 4개 공간을 규정했으나, 현행 법령 별표는 이 한정 문구 없이 충전시설 일반에 적용되고 "저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이"가 다섯째 공간으로 추가되었다. 정답(긴급차단장치 조작장소)은 구법·현행 모두 설치 대상이 아니어서 유지되며, 신설된 (5)를 옳은 보기로 반영해 재구성하였다.

문제 59

가연성가스 또는 독성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크 및 용기의 부속품에 대한 기준으로 옳지 않은 것은?

1

시안화수소를 충전하는 용기에도 안전밸브를 부착하여야 한다.

2

안전밸브는 그 탱크 또는 용기의 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동할 수 있어야 한다.

3

긴급차단장치는 원격조작으로 작동되고 탱크 또는 접속 배관 외면의 온도가 110℃일 때 자동으로 작동되어야 한다.

4

탱크에 부착되는 밸브·안전밸브·부속배관 및 긴급차단장치는 그 탱크의 내압시험압력 및 기밀시험압력 이상의 압력으로 하는 내압시험 및 기밀시험에 합격할 수 있어야 한다.

정답 및 해설

가연성가스 또는 독성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크 및 용기에는 안전밸브를 부착하되, 시안화수소의 용기와 24.5MPa 이상의 압력으로 내압시험에 합격한 소방설비·항공기용 탄산가스 용기는 부착 대상에서 제외된다. 따라서 시안화수소 용기에도 부착하여야 한다는 ①이 틀렸다(시안화수소는 소량의 누출도 치명적이어서 안전밸브 방출 방식이 부적합하다). 안전밸브 작동압력은 내압시험압력(TP)의 10분의 8 이하, 긴급차단장치는 원격조작·외면온도 110℃ 자동작동, 부속품은 탱크의 내압시험압력(TP)·기밀시험압력(AP) 이상의 압력으로 하는 시험에 합격한 것이어야 한다.

문제 60

아세틸렌가스 충전용기에 각인하는 기호 “TW”가 나타내는 것은?

1

밸브 및 분리할 수 있는 부속품을 포함하지 않은 용기의 질량

2

용기의 내압시험압력

3

용기의 질량에 다공물질·용제 및 밸브의 질량을 합한 질량

4

용기의 최고충전압력

정답 및 해설

아세틸렌은 분해폭발성이 있어 용기에 다공물질을 채우고 아세톤 등의 용제에 녹여 충전하므로, 아세틸렌가스 충전용기에는 일반 용기의 질량 W(밸브·분리 가능한 부속품 제외) 대신 용기 질량에 다공물질·용제 및 밸브의 질량을 합한 질량을 TW(kg)로 각인한다. ①은 W, ②는 TP(MPa), ④는 FP(MPa)의 각인 기호에 해당한다. 그 밖의 각인 사항으로 내용적 V(L), 내압시험 합격 연월 등이 있다.

문제 61
전기저항식 습도계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?
1저온도의 측정이 가능하고, 응답이 빠르다.
2고습도에 장기간 방치하면 감습막이 유동한다.
3연속기록, 원격측정, 자동제어에 주로 이용된다.
4온도계수가 비교적 작다.
정답 및 해설

전기저항식 습도계는 저온 측정이 가능하고 응답이 빠르며 연속기록·원격측정·자동제어에 많이 쓰이지만, 온도에 따른 저항 변화(온도계수)가 비교적 커서 온도 보정이 필요하므로 온도계수가 작다는 설명은 틀렸다.

문제 62
직접적으로 자동제어가 가장 어려운 액면계는?
1유리관식
2부력검출식
3부자식
4압력검출식
정답 및 해설

유리관식 액면계는 눈으로 직접 액위를 읽는 직독식 구조여서 신호를 전기적으로 변환하기 어려워, 제시된 액면계 중 자동제어에 적용하기가 가장 어렵다.

문제 63
유량의 계측 단위가 아닌 것은?
1kg/h
2kg/s
3Nm3/s
4kg/m3
정답 및 해설

유량은 ㎏/h, ㎏/s, Nm3/s\mathrm{Nm^3/s}처럼 시간당 질량 또는 부피로 나타내며, ㎏/m3\mathrm{m^3}은 밀도의 단위이므로 유량 계측 단위가 아니다.

문제 64
가스계량기의 1주기 체적의 단위는?
1L/min
2L/hr
3L/rev
4cm3/g
정답 및 해설

가스계량기의 1주기 체적은 계량실이 한 바퀴(1회전) 도는 동안 통과하는 가스 부피를 나타내며, 단위는 L/rev(리터/회전)로 표시한다.

문제 65
방사성 동위원소의 자연붕괴 과정에서 발생하는 베타입자를 이용하여 시료의 양을 측정하는 검출기는?
1ECD
2FID
3TCD
4TID
정답 및 해설

방사성 동위원소가 자연붕괴하며 방출하는 베타입자를 이용해 시료량을 검출하는 방식은 전자포획검출기(ECD)의 원리로, 방사선원에서 나온 베타선이 시료 성분에 포획되는 정도를 측정한다.

문제 66
초음파의 송수파기(送受波器)에서 액면까지의 거리가 15m인 초음파 액면계에서 초음파가 수신될 때까지 0.3초가 걸렸다면 매질 중에서의 초음파의 전파속도는 약 몇 m/s인가?
112.5
225
350
4100
정답 및 해설

초음파가 송수파기에서 액면까지 왕복한 거리는 2×15=30m2\times15=30\,\mathrm{m}이고 걸린 시간이 0.3초이므로, 전파속도는 v=300.3=100m/sv=\dfrac{30}{0.3}=100\,\mathrm{m/s}이다.

문제 67
정확한 계량이 가능하여 기준기로 이용되며, 드럼의 회전수로 유량을 산출하는 가스미터는?
1건식가스미터
2루트미터
3막식가스미터
4습식가스미터
정답 및 해설

습식가스미터는 드럼이 가스 압력에 의해 회전하는 회전수로 유량을 정밀하게 산출할 수 있어 정확도가 높아 기준기로 널리 이용된다.

문제 68
기체 크로마토그래피에 대한 설명으로 틀린 것은?
1액체 크로마토그래피보다 분석 속도가 빠르다.
2컬럼에 사용되는 액체 정지상은 휘발성이 높아야 한다.
3운반기체로서 화학적으로 비활성인 헬륨을 주로 사용한다.
4다른 분석기기에 비하여 감도가 뛰어나다.
정답 및 해설

기체 크로마토그래피 컬럼의 액체 정지상은 분석 중 증발해 유실되지 않도록 휘발성이 낮아야 하므로, 휘발성이 높아야 한다는 설명은 틀렸다.

문제 69
막식가스미터에서 다음 보기과 같은 원인은 어떤 고장인가?
1부동
2불통
3기차불량
4감도불량
정답 및 해설

계량막이 신축해 계량실 부피가 달라지거나 막·밸브와 밸브시트·패킹부에서 가스가 새면 실제 통과량과 지시량이 어긋나 계량 오차가 사용공차를 벗어나는데, 이런 고장을 기차불량이라 한다. 부동은 가스는 통과하지만 지침이 움직이지 않는 고장이고, 불통은 가스가 아예 통과하지 못하는 고장이다.

문제 70
가스가 가스미터를 통과하지 못하는 불통의 발생 원인과 거리가 먼 것은?
1크랭크축이 녹슬었을 때
2밸브시트에 이물질이 점착됐을 때
3회전장치에 고장이 발생했을 때
4계량막이 파손되었을 때
정답 및 해설

계량막이 파손되면 가스는 그대로 통과하되 정확히 계량되지 않는 부동(不動) 고장이 발생하는 것이지, 가스 흐름 자체가 막히는 불통의 원인은 아니다. 크랭크축 녹, 밸브시트 이물질, 회전장치 고장은 실제로 가스 흐름을 막아 불통을 일으키는 원인이다.

문제 71
가스미터의 표시에 다음과 같은 내용이 있었다. 설명이 바른 것은?
0.6[/rev], MAX1.8[m3/hr]0.6[\ell/\mathrm{rev}],\ \mathrm{MAX}\,1.8[\mathrm{m^3/hr}]
1기준실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 최대 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
2계량실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 감도 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
3기준실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 감도 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
4계량실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 최대 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
정답 및 해설

가스미터 명판에 표시되는 항목은 계량실의 1주기 체적과 사용최대유량이며, '기준실'이나 '사용감도유량'이라는 표현은 표시 규격에 맞지 않으므로 계량실 1주기 체적 0.6L, 사용최대유량 시간당 1.8m3\mathrm{m^3}로 해석하는 것이 옳다.

문제 72
가스크로마토그래피 컬럼재료로 사용되는 흡착제가 아닌 것은?
1실리카겔
2뮬레큘레시브(Molecular Sieve)
3고상 가성소다
4활성알루미나
정답 및 해설

가스크로마토그래피 컬럼의 흡착제로는 실리카겔·몰레큘러시브·활성알루미나 등이 쓰이며, 고상 가성소다는 흡착제가 아니라 화학흡수법 등에서 쓰이는 시약이다.

문제 73
어떤 비례 제어기가 50℃에서 100℃사이에 온도를 조절하는데 사용되고 있다. 만일 이 제어기기가 측정한 온도가 84℃에서 90℃ 일 때 비례대(propotional band)는 얼마인가?
110%
211%
312%
413%
정답 및 해설

비례대(%)는 측정값 변화폭전체 측정범위×100\dfrac{\text{측정값 변화폭}}{\text{전체 측정범위}}\times100으로 구하며, 908410050×100=12%\dfrac{90-84}{100-50}\times100=12\%이다.

문제 74
기차가 5.0% 인 루츠가스 미터로 측정한 유량이 30.4m3/h 였다면 기준기로 측정한 유량은 몇 m3/h 인가?
131.0
231.6
332.0
432.4
정답 및 해설

루츠가스미터(시험대상)의 기차가 5.0%이고 지시 유량이 30.4m3/h\mathrm{m^3/h}이므로, 기준기 유량은 I0=Ix10.05=30.40.9532.0m3/hI_0=\dfrac{I_x}{1-0.05}=\dfrac{30.4}{0.95}\approx32.0\,\mathrm{m^3/h}이다.

문제 75
다음 중 비례동작의 효과가 아닌 것은?
1오프셋이 감소된다.
2응답속도의 진폭감쇠율이 많아진다.
3과행량이 적어진다.
4응답곡선의 주기가 짧아진다.
정답 및 해설

비례동작을 강화(비례대 축소)하면 오프셋이 줄고 과행량(오버슈트)과 응답곡선 주기가 감소하는 효과가 있지만, 진동이 커지는 경향과 함께 감쇠비가 오히려 나빠질 수 있으므로 진폭감쇠율이 많아진다는 것은 비례동작의 일반적 효과로 보기 어렵다.

문제 76
다음 중 램버트-비어의 법칙을 이용한 분석법은?
1분광광도법
2분별연소법
3전위차적정법
4가스 크로마토그래피법
정답 및 해설

램버트-비어의 법칙은 시료를 통과하는 빛의 흡광도가 농도에 비례한다는 원리로, 이를 이용해 성분 농도를 정량하는 분석법이 분광광도법이다.

문제 77
다음 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?
1벨로우즈식 압력계
2다이어프램식 압력계
3부르동관 압력계
4링밸런스식 압력계
정답 및 해설

벨로우즈식·다이어프램식·부르동관 압력계는 탄성체의 변형을 이용하는 탄성식 압력계이지만, 링밸런스식 압력계는 액체가 담긴 링 모양 관이 압력차로 기울어지는 정도를 이용하는 액주식(평형추) 압력계이므로 탄성식이 아니다.

문제 78
액면 조절을 위한 자동제어의 구성으로 가장 적당한 것은?
1조작기 → 전송기 → 액면계 → 조절기 → 밸브
2조절기 → 전송기 → 조작기 → 밸브 → 조절기
3밸브 → 액면계 → 전송기 → 조작기 → 조절기
4액면계 → 전송기 → 조절기 → 조작기 → 밸브
정답 및 해설

액면 자동제어는 액면계로 액위를 검출하고 전송기가 신호를 보내면 조절기가 이를 판단해 조작기(밸브)를 움직이는 액면계→전송기→조절기→조작기→밸브 순서로 구성된다.

문제 79

물이 흐르는 배관의 두 지점 간 압력차를 수은(비중 13.6)을 넣은 U자관 액주식 압력계로 측정하였더니 수은주의 높이차가 200mm이었다. 두 지점의 압력차는 약 몇 kPa인가? (단, 물의 밀도는 1,000kg/m3, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)

1

12.3kPa

2

24.7kPa

3

26.7kPa

4

49.4kPa

정답 및 해설

관 내에 물이 차 있으므로 압력차는 봉액(수은)과 유체(물)의 밀도차로 구한다. Δp = (ρ수은 − ρ물)gh = (13,600 − 1,000)kg/m³ × 9.8m/s² × 0.2m = 12,600 × 1.96 = 24,696Pa ≈ 24.7kPa. 물의 밀도를 빼지 않고 계산하면 13,600 × 9.8 × 0.2 = 26,656Pa ≈ 26.7kPa(오답 ③)이 된다. [검산] 역산: Δp ÷ (g×h) = 24,696 ÷ (9.8 × 0.2) = 12,600kg/m³ = 13,600 − 1,000으로 밀도차와 일치하므로 정답 24.7kPa이 확인된다.

문제 80

전기저항식 온도계에 사용되는 측온저항체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

백금 측온저항체는 안정성이 우수하고 측정범위가 넓으나 가격이 비싸다.

2

니켈 측온저항체는 측정범위가 좁으나 감도가 크고 값이 싸다.

3

측온저항체는 금속의 전기저항이 온도에 따라 변하는 성질을 이용한다.

4

서미스터는 일반적으로 온도가 올라가면 전기저항이 증가한다.

정답 및 해설

서미스터는 금속 산화물을 소결한 반도체 측온체로, 일반적으로 저항온도계수가 음(−)이어서 온도가 올라가면 전기저항이 감소하므로 ④가 틀렸다. 감도가 매우 크지만 저항-온도 관계가 비직선적이고 소자 간 호환성이 나쁘다. 백금 측온저항체는 약 −200~500℃의 넓은 범위에서 안정성·재현성이 우수하여 표준용으로 쓰이나 고가이고, 니켈 측온저항체는 약 −50~150℃의 좁은 범위에서 감도가 크며 저렴하다.

문제 1
인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 생성할 우려가 있는 장소 중 가장 위험한 장소 등급은?
11종 장소
22종 장소
33종 장소
40종 장소
정답 및 해설

인화성물질이나 가연성가스가 폭발성 분위기를 항상 또는 장시간 생성하는 장소를 0종 장소로 분류하며, 이는 1종·2종·3종 장소보다 위험도가 가장 높은 등급이다.

문제 2
폭굉유도거리에 대한 올바른 설명은?
1최초의 느린 연소가 폭굉으로 발전할 때까지의 거리
2어느 온도에서 가열, 발화, 폭굉에 이르기까지의 거리
3폭굉 등급을 표시할 때의 안전간격을 나타내는 거리
4폭굉이 단위시간당 전파되는 거리
정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 최초에 발생한 느린(완만한) 연소가 점차 가속되어 폭굉으로 발전하기까지 진행되는 거리를 말한다.

문제 3
가스화재 소화대책에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1LNG에 착화할 때에는 노출된 탱크, 용기 및 장비를 냉각시키면서 누출원을 막아야 한다.
2소규모 화재 시 고성능 포말소화액을 사용하여 소화할 수 있다.
3큰 화재나 폭발로 확대된 위험이 있을 경우에는 누출원을 막지 않고 소화부터 해야 한다.
4진화원을 막는 것이 바람직하다고 판단되면 분말소화약제, 탄산가스, 하론소화기를 사용 할 수 있다.
정답 및 해설

큰 화재나 폭발로 확대될 위험이 있는 경우에는 무리하게 소화부터 하기보다 노출된 탱크·용기를 냉각시키면서 누출원을 차단하는 것이 원칙이므로, 소화부터 해야 한다는 설명은 가스화재 대응 원칙과 맞지 않는다.

문제 4
폭굉을 일으킬 수 있는 기체가 파이프 내에 있을 때 폭굉 방지 및 방호에 대한 설명으로 틀린 것은?
1파이프 라인에 오리피스 같은 장애물이 없도록 한다.
2공정 라인에서 회전이 가능하면 가급적 완만한 회전을 이루도록 한다.
3파이프의 지름대 길이의 비는 가급적 작게 한다.
4파이프 라인에 장애물이 있는 곳은 관경을 축소한다.
정답 및 해설

폭굉 방지를 위해서는 파이프 라인에 오리피스 등 장애물이 없도록 하고 급격한 회전을 피하며 지름 대 길이 비를 작게 해야 하는데, 장애물이 있는 곳에서 관경을 축소하면 오히려 난류가 심해져 폭굉 유발 위험이 커지므로 이는 잘못된 방호 방법이다.

문제 5
다음 보기는 가스의 폭발에 관한 설명이다. 옳은 내용으로만 짝지어 진 것은?
1㉰, ㉱, ㉲
2㉯, ㉰, ㉱, ㉲
3㉯, ㉰, ㉲
4㉮, ㉯, ㉰, ㉲
정답 및 해설

안전간격은 좁을수록 화염이 틈새를 통과해 인접 공간으로 전파되기 쉬우므로 안전간격이 큰 것일수록 위험하다는 설명은 틀리고, 연소속도가 크면 폭발 위력이 커지므로 연소속도가 크면 안전하다는 설명도 틀리다. 폭발범위가 넓을수록 위험하고, 가스압력이 커지면 폭발상한이 올라가 통상 폭발범위가 넓어지며, 비중이 큰 가스는 낮은 곳에 체류해 위험하다는 설명이 옳다.

문제 6
고열원 T1, 저열원 T2인 카르노사이클의 열효율을 옳게 나타낸 것은?
1ηc=T1T2T1\eta_c = \dfrac{T_1 - T_2}{T_1}
2ηc=T1T2T2\eta_c = \dfrac{T_1 - T_2}{T_2}
3ηc=T2T1T1\eta_c = \dfrac{T_2 - T_1}{T_1}
4ηc=T2T1T2\eta_c = \dfrac{T_2 - T_1}{T_2}
정답 및 해설

고열원 T1T_1과 저열원 T2T_2 사이에서 작동하는 카르노사이클의 열효율은 η=1T2T1\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1} (절대온도 기준)로 나타내며, 두 열원의 온도차가 클수록 효율이 높아진다.

문제 7
연소속도에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?
1화염온도
2산화제의 종류
3지연성물질의 온도
4미연소가스의 열전도율
정답 및 해설

연소속도는 화염(반응)온도, 미연소가스의 열전도율, 산화제의 종류·농도 등에 영향을 받지만, '지연성물질(산화제)의 온도'라는 항목은 연소속도에 영향을 미치는 표준 인자로 다루지 않는다.

문제 8
다음 각 물질의 일반적인 연소형태로서 틀린 것은?
1경유-예혼합연소
2에테르-증발연소
3아세틸렌-확산연소
4양초-증발연소
정답 및 해설

경유는 액체연료가 미세하게 분무되어 표면에서 증발한 증기가 공기와 섞여 타는 분무(증발)연소 형태로 연소하며, 가솔린처럼 미리 균일하게 혼합된 기체를 태우는 예혼합연소가 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 9
단원자 분자의 정적비열(Cv)에 대한 정압 비열(Cp)의 비인 비열비(k) 값은?
11.67
21.44
31.33
41.02
정답 및 해설

단원자 분자는 자유도가 3(병진운동만)이므로 Cv=32RC_v=\dfrac{3}{2}R, Cp=52RC_p=\dfrac{5}{2}R이며 비열비는 k=CpCv=531.67k=\dfrac{C_p}{C_v}=\dfrac{5}{3}\approx1.67이다.

문제 10
고체가 액체로 되었다가 기체로 되어 불꽃을 내면서 연소하는 경우를 무슨 연소라 하는가?
1확산연소
2자기연소
3표면연소
4증발연소
정답 및 해설

파라핀·양초처럼 고체가 열에 의해 녹아 액체가 되었다가 다시 기화하여 그 증기가 불꽃을 내며 타는 연소를 증발연소라 한다.

문제 11
메탄올 96g과 아세톤 116g 을 함께 진공 상태의 용기에 놓고 기화시켜 25℃의 혼합 기체를 만들었다. 이때 전압력은? (단, 25℃에서 순수한 메탄올과 아세톤의 증기압 및 분자량은 각 각 96.5mmHg, 56mmHg 및 32, 58이다.)
176.3mmHg
280.3mmHg
3152.5mmHg
4170.5mmHg
정답 및 해설

메탄올 96g은 3몰, 아세톤 116g은 2몰로 몰분율은 각각 0.6, 0.4이다. 라울의 법칙에 따라 전압은 P=0.6×96.5+0.4×5680.3mmHgP=0.6\times96.5+0.4\times56\approx80.3\,\mathrm{mmHg}이다.

문제 12
최소 점화에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1연소속도가 클수록 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다.
2가연성 혼합기체를 점화시키는데 필요한 최소 에너지를 최소 점화에너지라 한다.
3불꽃 방전시 일어나는 점화에너지의 크기는 전압의 제곱에 비례한다.
4산소농도가 높을수록, 압력이 증가할수록 감소한다.
정답 및 해설

열전도율이 작으면 발생한 열이 주위로 잘 빠져나가지 못해 오히려 점화에 필요한 최소 에너지가 작아지므로, 연소속도가 크고 열전도가 작을수록 최소점화에너지가 큰 값을 갖는다는 설명은 틀렸다. 전압의 제곱에 비례하는 방전에너지, 산소농도·압력이 높을수록 최소점화에너지가 작아진다는 설명은 옳다.

문제 13
가정용 연료가스는 프로판과 부탄 가스를 액화한 혼합물이다. 이 액화한 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰 비가 5:1로 되어있다면 이 용기내의 압력은 약 몇 기압(atm) 인가? (단, 30℃에서의 증기압은 프로판 9000mmHg이고, 부탄이 2400mmHg 이다.)
12.6
25.5
38.8
410.4
정답 및 해설

프로판:부탄 몰비 5:1이므로 몰분율은 각각 5/6, 1/6이며, 라울의 법칙으로 전압은 P=56×9000+16×2400=7900mmHgP=\dfrac{5}{6}\times9000+\dfrac{1}{6}\times2400=7900\,\mathrm{mmHg}이다. 이를 atm으로 환산하면 790076010.4atm\dfrac{7900}{760}\approx10.4\,\mathrm{atm}이다.

문제 14
불완전연소에 의한 매연, 먼지 등을 제거하는 집진 장치 중 건식 집진장치가 아닌 것은?
1백필터
2사이클론
3멀티클론
4사이클론 스크러버
정답 및 해설

백필터·사이클론·멀티클론은 세정액 없이 여과나 원심력만으로 분진을 제거하는 건식 집진장치이지만, 사이클론 스크러버는 세정액을 이용하는 습식 집진장치이므로 건식 집진장치가 아니다.

문제 15
프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)의 혼합가스가 표준상태에서 밀도가 2.25(kg/m3)이다. 프로판의 조성은 몇 %인가?
135.16
242.72
354.28
468.53
정답 및 해설

표준상태 밀도 2.25kg/m3\mathrm{m^3}에서 평균분자량은 M=2.25×22.450.4M=2.25\times22.4\approx50.4이다. 프로판(44) 조성을 x라 하면 44x+58(1x)=50.444x+58(1-x)=50.4에서 x54.3%x\approx54.3\%가 된다.

문제 16
과열증기의 온도가 350℃일 때 과열도는? (단, 이증기의 포화온도는 573K이다.)
123K
230K
340K
450K
정답 및 해설

과열도는 과열증기의 온도에서 같은 압력의 포화온도를 뺀 값이다. 350℃는 623K이므로 과열도는 623573=50K623-573=50\,\mathrm{K}이다.

문제 17
다음 중 최소착화에너지(E)를 바르게 나타낸 것은? (단, C : 콘덴서 용량, V : 전극에 걸리는 전압이다.)
1E=C×V2E = C \times V^2
2E=1C×V2E = \dfrac{1}{C \times V^2}
3E=12(C×V2)E = \dfrac{1}{2}(C \times V^2)
4E=12(C2×V)E = \dfrac{1}{2}(C^2 \times V)
정답 및 해설

정전기 방전으로 인한 최소착화에너지는 콘덴서에 저장된 정전에너지식 E=12CV2E=\dfrac{1}{2}CV^{2}으로 나타내며, 전압의 제곱과 콘덴서 용량에 비례한다.

문제 18
연소한계를 설명한 내용 중 옳은 것은?
1착화온도의 상한과 하한
2물질이 탈 수 있는 최저온도
3완전 연소가 될 때의 산소공급 한계
4연소 가능한 가스와 공기와의 상,하한 혼합비율
정답 및 해설

연소한계(폭발범위)란 가연성가스가 공기(또는 산소)와 섞여 점화되었을 때 연소가 일어날 수 있는 혼합비율의 상한과 하한을 뜻한다.

문제 19

폭굉(detonation)과 폭굉유도거리(DID)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

관 내의 압력이 낮을수록 폭굉유도거리는 짧아진다.

2

폭굉의 전파속도는 약 1,000~3,500m/s로 가스 중의 음속보다 크다.

3

점화원의 에너지가 클수록 폭굉유도거리는 짧아진다.

4

폭굉이 전파되면 파면에서 압력이 급격히 상승하여 파괴작용을 동반한다.

정답 및 해설

폭굉유도거리(DID)는 최초의 완만한 연소가 폭굉으로 발전할 때까지의 거리로, 압력이 높을수록, 관지름이 작을수록, 관 속에 방해물이 있을수록, 점화원의 에너지가 클수록, 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록 짧아진다. 압력이 낮으면 오히려 길어지므로 ①이 틀렸다. 폭굉은 충격파를 동반하여 음속을 초과하는 약 1,000~3,500m/s로 전파되며, 파면 전후에 급격한 압력 상승이 생겨 큰 파괴작용을 일으킨다.

문제 20

가연성 액화가스 저장탱크에서 발생하는 BLEVE(비등액체팽창증기폭발)를 방지하기 위한 대책으로 가장 거리가 먼 것은?

1

저장탱크에 물분무(살수)장치를 설치하여 화재 시 탱크를 냉각한다.

2

탱크 외면에 단열조치를 하거나 탱크를 지하에 설치한다.

3

탱크 내 과압을 방출할 수 있도록 충분한 용량의 안전밸브를 설치한다.

4

저장탱크 주위에 방류둑을 설치한다.

정답 및 해설

BLEVE는 화재 등으로 액화가스 저장탱크가 가열되어 내부 액체가 비등하고 탱크가 파열되면서 증기가 급격히 팽창·폭발하는 현상으로, 탱크 벽면의 가열·강도 저하가 원인이다. 방지 대책은 탱크 가열을 막는 것으로 물분무장치에 의한 냉각, 단열조치, 지하 설치, 안전밸브에 의한 감압 등이 해당한다. 방류둑은 액화가스가 누출되었을 때 액의 유출 확산을 막기 위한 시설이지 탱크의 가열·파열을 막는 것이 아니므로 BLEVE 방지 대책과는 가장 거리가 멀다.

문제 21
고압 산소 용기로 가장 적합한 것은?
1주강용기
2이중용접용기
3이음매 없는 용기
4접합용기
정답 및 해설

고압 산소 용기는 이음매(용접부)가 없어 강도가 균일하고 파열 위험이 적은 이음매 없는 용기를 사용하는 것이 가장 적합하다.

문제 22
압축기에서 압축비가 커짐에 따라 나타나는 영향이 아닌 것은?
1소요 동력 감소
2토출가스 온도 상승
3체적 효율 감소
4압축 일량 증가
정답 및 해설

압축기의 압축비가 커지면 토출가스 온도가 오르고 체적효율은 떨어지며 압축에 필요한 일량도 늘어나므로, 소요 동력은 오히려 증가한다. 따라서 소요 동력이 감소한다는 설명은 압축비 상승의 영향이 아니다.

문제 23
LPG 용기의 내압시험 압력은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 최고충전압력은 1.56MPa 이다.)
11.56 MPa
22.08 MPa
32.34 MPa
42.60 MPa
정답 및 해설

용기의 내압시험압력은 최고충전압력의 5/3배 이상이어야 하므로, 최고충전압력이 1.56MPa이면 내압시험압력은 1.56×53=2.60MPa1.56\times\dfrac{5}{3}=2.60\,\mathrm{MPa} 이상이어야 한다.

문제 24
지름이 150mm, 행정 100mm, 회전수 800rpm, 체적효율 85%인 4기통 압축기의 피스톤 압출량은 몇 m3/h인가?
110.2
228.8
3102
4288
정답 및 해설

피스톤 압출량은 V=π4D2×L×N×60×(기통수)×ηvV=\dfrac{\pi}{4}D^{2}\times L\times N\times60\times(\text{기통수})\times\eta_v이며, 각 값을 대입하면 V=π4×0.152×0.1×800×60×4×0.85288m3/hV=\dfrac{\pi}{4}\times0.15^{2}\times0.1\times800\times60\times4\times0.85\approx288\,\mathrm{m^3/h}이다.

문제 25
조정압력이 3.3kPa 이하인 액화석유가스 조정기의 안정장치 작동정지 압력은?
17kPa
25.04~8.4kPa
35.6~8.4kPa
48.4~10kPa
정답 및 해설

조정압력이 3.3kPa 이하인 액화석유가스 조정기의 안전장치는 작동표준압력 7kPa, 작동개시압력 5.6~8.4kPa, 작동정지압력 5.04~8.4kPa로 규정되어 있다. 따라서 작동정지압력의 범위는 5.04~8.4kPa이다.

문제 26
이음매 없는 용기 제조 시 재료시험 항목이 아닌 것은?
1인장시험
2충격시험
3압궤시험
4기밀시험
정답 및 해설

이음매 없는 용기의 재료시험 항목은 인장시험·충격시험·압궤시험이며, 기밀시험은 완성된 용기에 대한 완성검사 항목이지 재료 자체의 시험 항목이 아니다.

문제 27
다음 중 SNG에 대한 설명으로 옳은 것은?
1순수 천연가스를 뜻한다.
2각종 도시가스의 총칭이다.
3대체(합성) 천연가스를 뜻한다.
4부생가스로 고로가스가 주성분이다.
정답 및 해설

SNG(Substitute Natural Gas)는 나프타 등 다른 원료를 가스화·메탄화하여 천연가스와 유사한 성상으로 만든 대체(합성) 천연가스를 뜻한다.

문제 28
배관 이음 방법 중 배관의 직경이 서로 다른 관을 이을 때 사용하는 부품은?
1
2리듀서
3유니온
4플러그
정답 및 해설

지름이 서로 다른 두 관을 연결할 때는 지름 차이를 흡수하는 이음쇠인 리듀서를 사용한다.

문제 29
대기 중에 10m인 배관을 연결할 때 중간에 상온 스프링을 이용하여 연결하려 한다면 중간 연결부에서 얼마의 간격으로 해야 하는가? (단, 대기 중의 온도는 최저 -20℃, 최고 30℃이고, 배관의 열팽창계수는 7.2× 10 -5 /℃이다.)
118㎜
224㎜
336㎜
448㎜
정답 및 해설

배관의 신축량은 ΔL=LαΔT=10×7.2×105×{30(20)}=0.036m=36mm\Delta L=L\alpha\Delta T=10\times7.2\times10^{-5}\times\{30-(-20)\}=0.036\,\mathrm{m}=36\,\mathrm{mm}이며, 상온스프링은 이 신축예상량의 절반 정도를 미리 냉간 벤딩해 연결하므로 간격은 약 36/2=18mm36/2=18\,\mathrm{mm}로 한다.

문제 30
오토클레이브(Auto clave)의 종류 중 교반 효율이 떨어지기 때문에 용기벽에 장애핀을 설치하거나 용기 내에 다수의 불을 넣어 내용물의 혼합을 촉진시켜 교반효과를 올리는 형식은?
1교반형
2정치형
3진탕형
4회전형
정답 및 해설

단순 회전만으로는 교반 효율이 떨어지므로 용기 벽에 장애핀을 달거나 내부에 볼(구슬)을 넣어 회전시키며 충돌·혼합을 촉진하는 방식이 회전형 오토클레이브이다.

문제 31
가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1질소는 상온에서 대단히 안정된 불연성가스로서 고온·고압에서도 금속과 화합하지 않는다.
2염소는 반응성이 강한 가스이며 강에 대해서 상온의 건조 상태에서도 현저한 부식성이 있다.
3암모니아는 산이나 할로겐과도 잘 화합한다.
4산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스이며, 그 자신도 연소된다.
정답 및 해설

암모니아는 염기성 가스로서 산과 잘 중화반응하며, 염소와 같은 할로겐과도 반응해 화합물을 만드므로 산이나 할로겐과 잘 화합한다는 설명이 옳다. 질소는 고온·고압에서 금속(예: 리튬, 마그네슘)과도 반응할 수 있고, 건조 염소는 상온에서 강에 대한 부식성이 크지 않으며, 산소는 그 자체가 연소되지 않는다.

문제 32
금속 플렉시블 호스의 제조기준에의 적합여부에 대하여 실시하는 생산단계검사의 검사종류별 검사항목이 아닌 것은?
1구조검사
2치수검사
3내압시험
4기밀시험
정답 및 해설

금속 플렉시블 호스의 생산단계검사는 구조검사·치수검사·기밀시험을 통해 이루어지며, 내압시험은 생산단계검사가 아닌 별도의 검사 단계에서 다루는 항목이다.

문제 33
펄스 반사법과 공진법 등으로 재료 내부의 결함을 비파괴검사하는 방법은?
1방사선투과검사
2침투탐상검사
3자기탐상검사
4초음파탐상검사
정답 및 해설

초음파를 재료 내부로 보내 반사되어 돌아오는 신호(펄스반사법)나 공진 주파수를 분석해 내부 결함을 찾는 비파괴검사법은 초음파탐상검사이다.

문제 34
시간당 50000㎉의 열을 흡수하는 냉동기의 용량은 몇 냉동톤에 해당하는가?
16.01
215.06
363.40
4633.71
정답 및 해설

1냉동톤(1RT)은 시간당 약 3320kcal의 냉동능력에 해당하므로, 50000332015.06RT\dfrac{50000}{3320}\approx15.06\,\mathrm{RT}이다.

문제 35
다음 중 금속피복 방법이 아닌 것은?
1용융도금법
2클래딩법
3전기도금법
4희생양극법
정답 및 해설

용융도금법·클래딩법·전기도금법은 금속 표면에 다른 금속을 입히는 금속피복법이지만, 희생양극법은 금속을 덧씌우는 것이 아니라 전위가 낮은 금속을 연결해 자신이 먼저 부식되게 하는 전기방식(음극방식)법이므로 금속피복 방법이 아니다.

문제 36
LPG 공급소비시설의 설계 시 유의사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1사용목적에 합당한 기능을 가지고 사용상 안전할 것
2취급이 용이하고, 사용에 편리할 것.
3모양에 관계없이 관련시설과의 조화가 되어 있을 것
4구조가 간단하고, 시공이 용이할 것
정답 및 해설

LPG 공급소비시설은 기능·안전성·시공성뿐 아니라 설치 장소의 외관과도 조화를 이루도록 설계해야 하므로, 모양은 관계없이 조화만 되면 된다는 설명은 실제 설계 유의사항과 거리가 멀다.

문제 37
고압가스 제조설비의 가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관의 설치 위치는?
1지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 3m 의 높이 중 높은 위치
2지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 높은 위치
3지면으로부터 5m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 의 높이 중 높은 위치
4지상에서 5m 이하의 높이에 설치하고 저장탱크의 주위에 마른 모래를 채울 것
정답 및 해설

가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관은 지면으로부터 5m 이상, 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상의 높이 중 더 높은 위치에 설치해야 한다.

문제 38
적당히 가열 후 급랭하였을 때 취성이 있으므로 인성을 증가시키기 위해 조금 낮게 가열한 후 공기 중에서 서냉시키는 열처리 방법은?
1담금질(quenching)
2뜨임(tempering)
3불림(normalizing)
4풀림(annealing)
정답 및 해설

담금질로 생긴 취성을 줄이고 인성을 높이기 위해 담금질 온도보다 낮은 온도로 재가열한 후 공기 중에서 서서히 식히는 열처리를 뜨임(tempering)이라 한다.

문제 39

압축기에서 다단압축을 채택하는 목적으로 옳지 않은 것은?

1

1단 압축에 비하여 압축에 필요한 일량이 절약된다.

2

각 단의 토출온도가 높아져 압축효율이 향상된다.

3

왕복동 압축기에서 힘의 평형이 좋아진다.

4

중간냉각으로 가스의 온도 상승을 방지할 수 있다.

정답 및 해설

다단압축은 압축비를 단별로 나누고 단 사이에 중간냉각기를 두어 압축하는 방식으로, 목적은 ① 소요 일량의 절약 ② 중간냉각에 의한 가스 온도 상승 방지(이상 고온에 의한 윤활유 열화·가스 변질 방지) ③ 힘의 평형 개선 ④ 체적효율(이용효율) 증가이다. 중간냉각을 하면 각 단의 토출온도는 낮아지며, 토출온도가 높아진다는 ②는 다단압축의 목적과 반대이므로 틀렸다.

문제 40

원심펌프에서 발생하는 서징(surging) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

토출유량과 토출압력이 주기적으로 변동하고 진동과 소음을 수반한다.

2

양정곡선이 산형(오른쪽 위로 올라가는 구간이 있는) 특성인 펌프에서 발생하기 쉽다.

3

관 내의 정압이 그 수온의 증기압 이하로 되어 기포가 발생함으로써 일어난다.

4

유량조절밸브를 펌프 토출측 직후에 설치하면 방지에 도움이 된다.

정답 및 해설

서징(맥동)은 펌프를 소유량 영역에서 운전할 때 유량과 토출압력이 주기적으로 변동하며 진동·소음을 수반하는 불안정 현상으로, 양정곡선이 산형 특성을 갖고 그 정상부 왼쪽(우향 상승 구간)에서 운전할 때, 배관 중에 수조나 공기가 모이는 부분이 있을 때 발생하기 쉽다. 정압이 증기압 이하로 되어 기포가 발생하는 것은 캐비테이션(공동현상)의 설명이므로 ③이 틀렸다. 방지책으로는 유량조절밸브를 토출측 직후에 설치, 회전차·안내깃의 형상 치수 변경, 배관 내 불필요한 공기실·수조 제거 등이 있다.

문제 41
고압가스 특정제조시설 중 배관의 누출확산 방지를 위한 시설 및 기술기준을 옳지 않은 것은?
1시가지, 하천, 터널 및 수로 중에 배관을 설치하는 경우 에는 누출된 가스의 확산방지조치를 한다.
2사질토 등의 특수성 지반(해저 제외) 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
3고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보한다.
4독성가스의 용기보관실은 누출되는 가스의 확산을 적절하게 방지할 수 있는 구조로 한다.
정답 및 해설

배관의 유지관리에 필요한 거리 확보는 배관 점검·보수를 위한 별도의 이격 기준이며, 시가지·특수지반 배관의 확산방지조치나 독성가스 용기보관실의 구조 기준과 달리 가스 누출 시 '확산방지'를 직접 규정한 항목이 아니므로 이 설명이 틀렸다.

문제 42
산화에틸렌의 제독제로 적당한 것은?
1
2가성소다수용액
3탄산소다수용액
4소석회
정답 및 해설

산화에틸렌은 물에 잘 녹아 안정한 수화물을 형성하므로, 누출 시에는 다량의 물로 세척·희석하는 것이 적절한 제독 방법이다.

문제 43
고압가스의 처리시설 및 저장시설기준으로 독성가스와 1종 보호시설의 이격거리를 바르게 연결한 것은?
11만 이하 - 13m 이상
21만 초과 2만 이하 - 17m 이상
32만 초과 3만 이하 - 20m 이상
43만 초과 4만 이하 - 27m 이상
정답 및 해설

독성가스 저장능력이 3만 초과 4만 이하인 경우 제1종 보호시설과의 안전거리는 27m 이상을 유지해야 한다.

문제 44
일반적인 독성가스의 제독제로 사용되지 않는 것은?
1소석회
2탄산소다 수용액
3
4암모니아 수용액
정답 및 해설

독성가스의 일반적인 제독제로는 물·소석회·탄산소다 수용액 등이 쓰이지만, 암모니아 수용액은 그 자체가 독성·자극성이 있는 가스의 수용액이므로 제독제로 사용되지 않는다.

문제 45
고압가스를 운반하는 차량의 안전 경계표지 중 삼각기의 바탕과 글자색은?
1백색바탕 - 적색글씨
2적색바탕 - 황색글씨
3황색바탕 - 적색글씨
4백색바탕 - 청색글씨
정답 및 해설

고압가스 운반차량에 다는 삼각기는 적색 바탕에 황색 글씨로 위험을 표시한다.

문제 46
용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는?
1내압방폭구조
2유입방폭구조
3압력방폭구조
4특수방폭구조
정답 및 해설

용기 내부에서 가연성가스가 폭발해도 그 압력에 견디고 접합면·개구부를 통한 화염 전파를 차단하도록 만든 구조를 내압방폭구조라 한다.

문제 47
도시가스 사업자는 가스공급시설을 효율적으로 안전 관리하기 위하여 도시가스 배관망을 전산화하여야 한다. 전산화 내용에 포함되지 않는 사항은?
1배관의 설치도면
2정압기의 시방서
3배관의 시공자, 시공연월일
4배관의 가스흐름 방향
정답 및 해설

도시가스 배관망 전산화 항목에는 배관 설치도면, 정압기 시방서, 배관의 시공자·시공연월일 등 시설 관리 정보가 포함되지만, 배관 내 가스의 흐름 방향까지 전산화 항목으로 요구하지는 않는다.

문제 48
액화석유가스의 일반적인 특징으로 옳지 않은 것은?
1LP 가스는 공기보다 무겁다.
2액상의 LP 가스는 물보다 가볍다.
3기화하면 체적이 커진다.
4증발잠열이 적다.
정답 및 해설

액화석유가스는 공기보다 무겁고 액상은 물보다 가벼우며 기화하면 부피가 크게 늘어나는 특성이 있지만, 증발잠열은 도시가스(천연가스) 등에 비해 오히려 큰 편이므로 증발잠열이 적다는 설명은 틀렸다.

문제 49
가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관 사이에는 무엇을 설치하는가?
1역류방지밸브
2역화방지장치
3유분리기
4액분리기
정답 및 해설

가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관 사이에는 압축된 가스가 압축기 쪽으로 역류하는 것을 막기 위한 역류방지밸브를 설치한다.

문제 50
가연성가스 저장탱크에 설치하는 가스방출관은 지면에서 5m 이상 또는 그 저장탱크의 정상부로부터 몇 m 이상 높은 위치에 설치하여야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

가연성가스 저장탱크의 가스방출관은 지면에서 5m 이상, 또는 저장탱크 정상부로부터 2m 이상 높은 위치 중 더 높은 곳에 설치해야 한다.

문제 51
가스 관련법에서 정한 고압가스 관련 설비에 해당 되지 않는 것은?
1안전밸브
2압력용기
3기화장치
4정압기
정답 및 해설

고압가스 관련설비에는 안전밸브·압력용기·기화장치·독성가스 배관용 밸브 등이 해당하며, 정압기는 도시가스 공급시설의 설비로 고압가스 관련설비의 정의에 포함되지 않는다.

문제 52
도시가스용 납사의 가스화 원료로서의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?
1파라핀계 탄화수소가 많다.
2카본의 석출이 많다.
3저장, 취급이 비교적 복잡하다.
4증열용 원료로서 그대로 기화혼입이 불가능하다.
정답 및 해설

도시가스 원료로 쓰이는 나프타는 파라핀계 탄화수소 비중이 높아 카본 석출이 적고 가스화 효율이 좋아 원료로서 유리한 특성을 가진다.

문제 53
고압가스시설의 안전을 확보하기 위한 고압가스설비 설치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1아세틸렌 충전용 교체밸브는 충전하는 장소에서 격리하여 설치한다.
2공기액화분리기에 설치하는 피트는 양호한 환기구 조로 한다.
3에어졸 제조시설에는 과압을 방지할 수 있는 수동 충전기를 설치한다.
4고압가스설비는 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
정답 및 해설

에어졸 제조시설에는 충전량을 정확히 관리해 과압을 방지할 수 있도록 자동충전기를 설치해야 하므로, 수동 충전기를 설치한다는 설명은 틀렸다.

문제 54
고압고무호스에 대한 설명 중 틀린 것은?
1고압고무호스는 안층·보강층·바깥층으로 되어 있고, 안지름과 두께가 균일 할 것
2투윈호스는 차압 0.07MPa 이하에서 정상적으로 작동하는 체크밸브를 부착한 것일 것
33MPa 이상의 압력으로 실시하는 내압 시험에서 이상이 없을 것
4조정기에 연결하는 이음쇠의 나사는 오른나사로서 W 22.5×14T일 것
정답 및 해설

고압고무호스와 조정기를 연결하는 이음쇠 나사는 오조작(다른 가스용 나사와의 오접속)을 막기 위해 오른나사가 아니라 왼나사(W22.5×14T)로 규정되어 있으므로 오른나사라는 설명은 틀렸다.

문제 55
용기집합대가 설치된 특정고압가스사용시설의 고압가스설비에서 안전밸브를 설치하여야 하는 액화가스 저장능력의 기준은?
1200Kg
2300Kg
3400Kg
4500Kg
정답 및 해설

용기집합대가 설치된 특정고압가스 사용시설의 고압가스설비는 저장능력이 300kg 이상인 액화가스에 대해 안전밸브를 설치해야 한다.

문제 56
고압가스 충전용기 또는 접합용기에 충전하여 포장한 것을 운반차량에 표시하는 용어로 바른 것은?
1주의고압가스
2위험고압가스
3고압가스주의
4고압가스 운반차량
정답 및 해설

고압가스 충전용기를 포장해 운반하는 차량에는 '위험고압가스'라는 표시를 하도록 정하고 있다.

문제 57

용기에 의한 액화석유가스 사용시설의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

1

용기집합설비의 저장능력이 100kg을 초과하는 경우 용기는 옥외에 설치된 용기보관실 안에 설치한다.

2

저장능력이 250kg 이하인 용기 사용시설은 외부인 출입 통제를 위한 경계 울타리를 설치하지 않을 수 있다.

3

저장능력이 250kg 이상(자동절체기로 용기를 집합한 경우 500kg 이상)인 경우 압력조정기 입구까지의 배관에 이상압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치한다.

4

내용적 20L 이상의 충전용기를 옥외를 이동하면서 사용할 때에는 용기운반전용 손수레에 단단하게 묶어 사용한다.

정답 및 해설

경계 울타리를 설치하지 않을 수 있는 것은 저장능력이 100kg 이하인 용기에 의한 시설이거나 용기보관실이 설치된 시설인 경우이다(별표 20 제1호가목8) 표시기준). 250kg 이하가 아니므로 ②가 틀렸다. ① 용기집합설비 저장능력 100kg 초과 시 옥외 용기보관실 설치, ③ 250kg 이상(자동절체기 집합 시 500kg 이상) 과압 방출 안전장치, ④ 20L 이상 충전용기의 옥외 이동 사용 시 용기운반전용 손수레 사용은 모두 현행 기준에 맞다. [원형 대비] 원형의 정답 보기였던 "용기집합설비 저장능력 300kg 이하인 경우 용기·용기밸브·압력조정기의 직사광선·빗물 노출 방지"는 현행 별표 20에서 저장능력 한정 없이 모든 용기·용기밸브·압력조정기에 적용되는 것으로 바뀌어 오답 지점이 사라졌으므로, 현행 기준의 수치(경계울타리 면제 100kg 이하)로 오답 보기를 재구성하였다.

문제 58

고압가스를 용기에 충전하는 시설에서 가스폭발에 따른 충격에 견딜 수 있는 방호벽을 설치하여야 하는 공간에 해당하지 않는 것은?

1

압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이

2

충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이

3

저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이

4

충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이

정답 및 해설

현행 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4 제1호가목7)나)는 방호벽 설치 공간을 (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 사이의 5개로 규정하며, 이 기준은 용기 충전시설에도 적용된다(별표 4 제3호가목, 처리능력 30㎥ 이하 공기충전시설은 제외). 충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이는 설치 대상이 아니므로 ④가 정답이다. [원형 대비] 구법은 "아세틸렌가스 또는 압력 9.8MPa 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 시설"로 한정하여 4개 공간을 규정했으나, 현행 법령 별표는 이 한정 문구 없이 충전시설 일반에 적용되고 "저장설비와 사업소 안의 보호시설 사이"가 다섯째 공간으로 추가되었다. 정답(긴급차단장치 조작장소)은 구법·현행 모두 설치 대상이 아니어서 유지되며, 신설된 (5)를 옳은 보기로 반영해 재구성하였다.

문제 59

가연성가스 또는 독성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크 및 용기의 부속품에 대한 기준으로 옳지 않은 것은?

1

시안화수소를 충전하는 용기에도 안전밸브를 부착하여야 한다.

2

안전밸브는 그 탱크 또는 용기의 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동할 수 있어야 한다.

3

긴급차단장치는 원격조작으로 작동되고 탱크 또는 접속 배관 외면의 온도가 110℃일 때 자동으로 작동되어야 한다.

4

탱크에 부착되는 밸브·안전밸브·부속배관 및 긴급차단장치는 그 탱크의 내압시험압력 및 기밀시험압력 이상의 압력으로 하는 내압시험 및 기밀시험에 합격할 수 있어야 한다.

정답 및 해설

가연성가스 또는 독성가스를 충전하는 차량에 고정된 탱크 및 용기에는 안전밸브를 부착하되, 시안화수소의 용기와 24.5MPa 이상의 압력으로 내압시험에 합격한 소방설비·항공기용 탄산가스 용기는 부착 대상에서 제외된다. 따라서 시안화수소 용기에도 부착하여야 한다는 ①이 틀렸다(시안화수소는 소량의 누출도 치명적이어서 안전밸브 방출 방식이 부적합하다). 안전밸브 작동압력은 내압시험압력(TP)의 10분의 8 이하, 긴급차단장치는 원격조작·외면온도 110℃ 자동작동, 부속품은 탱크의 내압시험압력(TP)·기밀시험압력(AP) 이상의 압력으로 하는 시험에 합격한 것이어야 한다.

문제 60

아세틸렌가스 충전용기에 각인하는 기호 “TW”가 나타내는 것은?

1

밸브 및 분리할 수 있는 부속품을 포함하지 않은 용기의 질량

2

용기의 내압시험압력

3

용기의 질량에 다공물질·용제 및 밸브의 질량을 합한 질량

4

용기의 최고충전압력

정답 및 해설

아세틸렌은 분해폭발성이 있어 용기에 다공물질을 채우고 아세톤 등의 용제에 녹여 충전하므로, 아세틸렌가스 충전용기에는 일반 용기의 질량 W(밸브·분리 가능한 부속품 제외) 대신 용기 질량에 다공물질·용제 및 밸브의 질량을 합한 질량을 TW(kg)로 각인한다. ①은 W, ②는 TP(MPa), ④는 FP(MPa)의 각인 기호에 해당한다. 그 밖의 각인 사항으로 내용적 V(L), 내압시험 합격 연월 등이 있다.

문제 61
전기저항식 습도계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?
1저온도의 측정이 가능하고, 응답이 빠르다.
2고습도에 장기간 방치하면 감습막이 유동한다.
3연속기록, 원격측정, 자동제어에 주로 이용된다.
4온도계수가 비교적 작다.
정답 및 해설

전기저항식 습도계는 저온 측정이 가능하고 응답이 빠르며 연속기록·원격측정·자동제어에 많이 쓰이지만, 온도에 따른 저항 변화(온도계수)가 비교적 커서 온도 보정이 필요하므로 온도계수가 작다는 설명은 틀렸다.

문제 62
직접적으로 자동제어가 가장 어려운 액면계는?
1유리관식
2부력검출식
3부자식
4압력검출식
정답 및 해설

유리관식 액면계는 눈으로 직접 액위를 읽는 직독식 구조여서 신호를 전기적으로 변환하기 어려워, 제시된 액면계 중 자동제어에 적용하기가 가장 어렵다.

문제 63
유량의 계측 단위가 아닌 것은?
1kg/h
2kg/s
3Nm3/s
4kg/m3
정답 및 해설

유량은 ㎏/h, ㎏/s, Nm3/s\mathrm{Nm^3/s}처럼 시간당 질량 또는 부피로 나타내며, ㎏/m3\mathrm{m^3}은 밀도의 단위이므로 유량 계측 단위가 아니다.

문제 64
가스계량기의 1주기 체적의 단위는?
1L/min
2L/hr
3L/rev
4cm3/g
정답 및 해설

가스계량기의 1주기 체적은 계량실이 한 바퀴(1회전) 도는 동안 통과하는 가스 부피를 나타내며, 단위는 L/rev(리터/회전)로 표시한다.

문제 65
방사성 동위원소의 자연붕괴 과정에서 발생하는 베타입자를 이용하여 시료의 양을 측정하는 검출기는?
1ECD
2FID
3TCD
4TID
정답 및 해설

방사성 동위원소가 자연붕괴하며 방출하는 베타입자를 이용해 시료량을 검출하는 방식은 전자포획검출기(ECD)의 원리로, 방사선원에서 나온 베타선이 시료 성분에 포획되는 정도를 측정한다.

문제 66
초음파의 송수파기(送受波器)에서 액면까지의 거리가 15m인 초음파 액면계에서 초음파가 수신될 때까지 0.3초가 걸렸다면 매질 중에서의 초음파의 전파속도는 약 몇 m/s인가?
112.5
225
350
4100
정답 및 해설

초음파가 송수파기에서 액면까지 왕복한 거리는 2×15=30m2\times15=30\,\mathrm{m}이고 걸린 시간이 0.3초이므로, 전파속도는 v=300.3=100m/sv=\dfrac{30}{0.3}=100\,\mathrm{m/s}이다.

문제 67
정확한 계량이 가능하여 기준기로 이용되며, 드럼의 회전수로 유량을 산출하는 가스미터는?
1건식가스미터
2루트미터
3막식가스미터
4습식가스미터
정답 및 해설

습식가스미터는 드럼이 가스 압력에 의해 회전하는 회전수로 유량을 정밀하게 산출할 수 있어 정확도가 높아 기준기로 널리 이용된다.

문제 68
기체 크로마토그래피에 대한 설명으로 틀린 것은?
1액체 크로마토그래피보다 분석 속도가 빠르다.
2컬럼에 사용되는 액체 정지상은 휘발성이 높아야 한다.
3운반기체로서 화학적으로 비활성인 헬륨을 주로 사용한다.
4다른 분석기기에 비하여 감도가 뛰어나다.
정답 및 해설

기체 크로마토그래피 컬럼의 액체 정지상은 분석 중 증발해 유실되지 않도록 휘발성이 낮아야 하므로, 휘발성이 높아야 한다는 설명은 틀렸다.

문제 69
막식가스미터에서 다음 보기과 같은 원인은 어떤 고장인가?
1부동
2불통
3기차불량
4감도불량
정답 및 해설

계량막이 신축해 계량실 부피가 달라지거나 막·밸브와 밸브시트·패킹부에서 가스가 새면 실제 통과량과 지시량이 어긋나 계량 오차가 사용공차를 벗어나는데, 이런 고장을 기차불량이라 한다. 부동은 가스는 통과하지만 지침이 움직이지 않는 고장이고, 불통은 가스가 아예 통과하지 못하는 고장이다.

문제 70
가스가 가스미터를 통과하지 못하는 불통의 발생 원인과 거리가 먼 것은?
1크랭크축이 녹슬었을 때
2밸브시트에 이물질이 점착됐을 때
3회전장치에 고장이 발생했을 때
4계량막이 파손되었을 때
정답 및 해설

계량막이 파손되면 가스는 그대로 통과하되 정확히 계량되지 않는 부동(不動) 고장이 발생하는 것이지, 가스 흐름 자체가 막히는 불통의 원인은 아니다. 크랭크축 녹, 밸브시트 이물질, 회전장치 고장은 실제로 가스 흐름을 막아 불통을 일으키는 원인이다.

문제 71
가스미터의 표시에 다음과 같은 내용이 있었다. 설명이 바른 것은?
0.6[/rev], MAX1.8[m3/hr]0.6[\ell/\mathrm{rev}],\ \mathrm{MAX}\,1.8[\mathrm{m^3/hr}]
1기준실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 최대 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
2계량실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 감도 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
3기준실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 감도 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
4계량실 1주기 체적이 0.6[ℓ ], 사용 최대 유량은 시간당 1.8[m3]이다.
정답 및 해설

가스미터 명판에 표시되는 항목은 계량실의 1주기 체적과 사용최대유량이며, '기준실'이나 '사용감도유량'이라는 표현은 표시 규격에 맞지 않으므로 계량실 1주기 체적 0.6L, 사용최대유량 시간당 1.8m3\mathrm{m^3}로 해석하는 것이 옳다.

문제 72
가스크로마토그래피 컬럼재료로 사용되는 흡착제가 아닌 것은?
1실리카겔
2뮬레큘레시브(Molecular Sieve)
3고상 가성소다
4활성알루미나
정답 및 해설

가스크로마토그래피 컬럼의 흡착제로는 실리카겔·몰레큘러시브·활성알루미나 등이 쓰이며, 고상 가성소다는 흡착제가 아니라 화학흡수법 등에서 쓰이는 시약이다.

문제 73
어떤 비례 제어기가 50℃에서 100℃사이에 온도를 조절하는데 사용되고 있다. 만일 이 제어기기가 측정한 온도가 84℃에서 90℃ 일 때 비례대(propotional band)는 얼마인가?
110%
211%
312%
413%
정답 및 해설

비례대(%)는 측정값 변화폭전체 측정범위×100\dfrac{\text{측정값 변화폭}}{\text{전체 측정범위}}\times100으로 구하며, 908410050×100=12%\dfrac{90-84}{100-50}\times100=12\%이다.

문제 74
기차가 5.0% 인 루츠가스 미터로 측정한 유량이 30.4m3/h 였다면 기준기로 측정한 유량은 몇 m3/h 인가?
131.0
231.6
332.0
432.4
정답 및 해설

루츠가스미터(시험대상)의 기차가 5.0%이고 지시 유량이 30.4m3/h\mathrm{m^3/h}이므로, 기준기 유량은 I0=Ix10.05=30.40.9532.0m3/hI_0=\dfrac{I_x}{1-0.05}=\dfrac{30.4}{0.95}\approx32.0\,\mathrm{m^3/h}이다.

문제 75
다음 중 비례동작의 효과가 아닌 것은?
1오프셋이 감소된다.
2응답속도의 진폭감쇠율이 많아진다.
3과행량이 적어진다.
4응답곡선의 주기가 짧아진다.
정답 및 해설

비례동작을 강화(비례대 축소)하면 오프셋이 줄고 과행량(오버슈트)과 응답곡선 주기가 감소하는 효과가 있지만, 진동이 커지는 경향과 함께 감쇠비가 오히려 나빠질 수 있으므로 진폭감쇠율이 많아진다는 것은 비례동작의 일반적 효과로 보기 어렵다.

문제 76
다음 중 램버트-비어의 법칙을 이용한 분석법은?
1분광광도법
2분별연소법
3전위차적정법
4가스 크로마토그래피법
정답 및 해설

램버트-비어의 법칙은 시료를 통과하는 빛의 흡광도가 농도에 비례한다는 원리로, 이를 이용해 성분 농도를 정량하는 분석법이 분광광도법이다.

문제 77
다음 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?
1벨로우즈식 압력계
2다이어프램식 압력계
3부르동관 압력계
4링밸런스식 압력계
정답 및 해설

벨로우즈식·다이어프램식·부르동관 압력계는 탄성체의 변형을 이용하는 탄성식 압력계이지만, 링밸런스식 압력계는 액체가 담긴 링 모양 관이 압력차로 기울어지는 정도를 이용하는 액주식(평형추) 압력계이므로 탄성식이 아니다.

문제 78
액면 조절을 위한 자동제어의 구성으로 가장 적당한 것은?
1조작기 → 전송기 → 액면계 → 조절기 → 밸브
2조절기 → 전송기 → 조작기 → 밸브 → 조절기
3밸브 → 액면계 → 전송기 → 조작기 → 조절기
4액면계 → 전송기 → 조절기 → 조작기 → 밸브
정답 및 해설

액면 자동제어는 액면계로 액위를 검출하고 전송기가 신호를 보내면 조절기가 이를 판단해 조작기(밸브)를 움직이는 액면계→전송기→조절기→조작기→밸브 순서로 구성된다.

문제 79

물이 흐르는 배관의 두 지점 간 압력차를 수은(비중 13.6)을 넣은 U자관 액주식 압력계로 측정하였더니 수은주의 높이차가 200mm이었다. 두 지점의 압력차는 약 몇 kPa인가? (단, 물의 밀도는 1,000kg/m3, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)

1

12.3kPa

2

24.7kPa

3

26.7kPa

4

49.4kPa

정답 및 해설

관 내에 물이 차 있으므로 압력차는 봉액(수은)과 유체(물)의 밀도차로 구한다. Δp = (ρ수은 − ρ물)gh = (13,600 − 1,000)kg/m³ × 9.8m/s² × 0.2m = 12,600 × 1.96 = 24,696Pa ≈ 24.7kPa. 물의 밀도를 빼지 않고 계산하면 13,600 × 9.8 × 0.2 = 26,656Pa ≈ 26.7kPa(오답 ③)이 된다. [검산] 역산: Δp ÷ (g×h) = 24,696 ÷ (9.8 × 0.2) = 12,600kg/m³ = 13,600 − 1,000으로 밀도차와 일치하므로 정답 24.7kPa이 확인된다.

문제 80

전기저항식 온도계에 사용되는 측온저항체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1

백금 측온저항체는 안정성이 우수하고 측정범위가 넓으나 가격이 비싸다.

2

니켈 측온저항체는 측정범위가 좁으나 감도가 크고 값이 싸다.

3

측온저항체는 금속의 전기저항이 온도에 따라 변하는 성질을 이용한다.

4

서미스터는 일반적으로 온도가 올라가면 전기저항이 증가한다.

정답 및 해설

서미스터는 금속 산화물을 소결한 반도체 측온체로, 일반적으로 저항온도계수가 음(−)이어서 온도가 올라가면 전기저항이 감소하므로 ④가 틀렸다. 감도가 매우 크지만 저항-온도 관계가 비직선적이고 소자 간 호환성이 나쁘다. 백금 측온저항체는 약 −200~500℃의 넓은 범위에서 안정성·재현성이 우수하여 표준용으로 쓰이나 고가이고, 니켈 측온저항체는 약 −50~150℃의 좁은 범위에서 감도가 크며 저렴하다.