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[가스기능사 필기] 2020년 3회 기출복원 모의고사
가스기능사 필기 기출문제

2020년 3회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

2020년 3회 기출복원 모의고사

60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
일반 공업용 용기의 도색의 기준으로 틀린 것은?
1액화염소-갈색
2액화암모니아-백색
3아세틸렌-황색
4수소-회색
정답 및 해설

고압가스의 용기 도색 기준은 고압가스 안전관리법에서 정하는 표준 색상으로, 수소는 적색이 정답이다. 보기 1번 액화염소 갈색, 2번 액화암모니아 백색, 3번 아세틸렌 황색은 모두 올바른 기준이며, 4번에서 수소를 회색으로 표기한 것이 잘못된 내용이므로 정답이다.

문제 2
액화석유가스를 저장하는 시설의 강제통풍구조에 대한 기준 중 틀린 것은?
1통풍능력이 바닥면적 1m2마다 0.5m3/분 이상으로 한다.
2흡입구는 바닥면 가까이에 설치한다.
3배기가스 방출구를 지면에서 5m 이상의 높이에 설치한다.
4배기구는 천장면에서 30cm 이내에 설치한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장시설의 강제통풍구조에서 배기구는 바닥면에서 30cm 이내에 설치해야 하며, 천장면 기준이 아니다.

LPG는 공기보다 무거워 누출 시 바닥 쪽에 체류하므로, 흡입구와 배기구 모두 바닥 가까이 두어 가스를 효과적으로 배출하는 구조로 설계한다.

통풍능력은 바닥면적 1m²마다 0.5m³/분 이상, 배기가스 방출구는 지면에서 5m 이상 높이에 설치하는 기준은 실제와 일치한다.

문제 3
최근 시내버스 및 청소차량 연료로 사용되는 CNC 충전소 설계 시 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?
1압축장치와 충전설비 사이에는 방화벽을 설치한다.
2충전기에는 90kgf 미만의 힘에서 분리되는 긴급분리 장치를 설치한다.
3자동차 충전기(디스펜서)의 충전호스 길이는 8m이하로 한다.
4펌프 주변에는 1개 이상 가스누출검지경보장치를 설치한다.
정답 및 해설

CNG 충전기에는 충전호스에 과도한 인장력이 걸렸을 때 자동으로 떨어지도록 긴급분리장치를 설치하며, 분리되는 힘은 666.4N(약 68kgf) 미만으로 정해져 있다.

따라서 90kgf 미만에서 분리되는 긴급분리장치를 설치한다는 서술은 기준과 맞지 않는다.

압축장치와 충전설비 사이의 방화벽 설치, 충전호스 길이 8m 이하, 펌프 주변 가스누출검지경보장치 설치는 모두 올바른 설계 사항이다.

문제 4
가연성가스의 발화도 범위가 85℃ 초과 100℃ 이하는 다음 발화도 범위에 따른 방폭전기기기의 온도등급 중 어디에 해당하는가?
1T3
2T4
3T5
4T6
정답 및 해설

가연성가스의 발화도(자연발화온도)에 따라 방폭전기기기의 온도등급이 정해지는데, 85℃ 초과 100℃ 이하 구간은 T6 등급에 해당한다.

온도등급은 숫자가 클수록(T1→T6) 허용되는 표면 최고온도가 낮아지도록 구간이 세분화되어 있다.

문제 5
고압가스 특정제조시설중 비가연성 가스의 저장탱크는 몇 m3 이상일 경우에 지진영향에 대한 안전한 구조로 설계하여야 하는가?
1300
2500
31000
42000
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설 중 비가연성 가스의 저장탱크는 1,000 m³ 이상일 경우에 지진영향에 대한 안전한 구조로 설계하여야 한다. 이는 고압가스 안전관리법 시행규칙에서 규정하는 저장탱크의 규모에 따른 내진설계 기준으로, 비가연성 가스(산소, 질소, 이산화탄소 등)는 가연성 가스에 비해 상대적으로 낮은 위험도를 가지므로 1,000 m³ 이상의 규모에서 지진안전성을 확보하도록 요구한다.

문제 6
독성가스를 운반하는 차량에 반드시 갖추어야 할 용구나 용품에 해당되지 않는 것은?
1방독면
2제독제
3고무장갑
4소화장비
정답 및 해설

소화설비는 가연성가스나 산소를 운반하는 차량에 갖추는 장비이므로, 독성가스 운반차량이 반드시 비치해야 할 용구·용품에는 해당하지 않는다.

독성가스를 운반하는 차량에는 누출 시 인체 보호와 응급 제독을 위해 방독면, 제독제, 고무장갑 등의 보호구와 제독 자재를 반드시 갖추어야 한다.

문제 7
독성가스 여부를 판정할 때 기준이 되는 “허용농도”를 바르게 설명한 것은?
1해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간 동안 계속하여 노출시킨 경우 7일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
2해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 24시간동안 계속하여 노출시킨 경우 7일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
3해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
4해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 24시간동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
정답 및 해설

독성가스의 허용농도는 흰쥐 집단을 1시간 동안 노출시킨 후 14일 이내에 그 중 1/2 이상이 죽는 가스 농도로 정의한다.

이 기준은 규정된 노출 조건에서의 사망률로 가스의 독성 위험도를 판단하기 위한 것이다.

문제 8
다음 중 보일러 중독사고의 주원인이 되는 가스는?
1이산화탄소
2일산화탄소
3질소
4염소
정답 및 해설

보일러 중독사고의 주원인은 일산화탄소(CO)이다. 보일러 내부에서 연료가 불완전연소할 때 일산화탄소가 발생하며, 이는 혈액의 헤모글로빈과 결합하여 산소 운반을 방해함으로써 중독을 일으킨다. 이산화탄소는 질식 위험이 있지만 중독사고의 주원인이 아니고, 질소와 염소는 보일러 연소 과정에서 발생하는 주요 독성 가스가 아니다.

문제 9
고압가스 용기의 어깨부분에 “FP : 15MPa”라고 표기되어 있다. 이 의미를 옳게 설명한 것은?
1사용압력이 15MPa이다.
2설계압력이 15MPa이다.
3내압시험압력이 15MPa이다.
4최고충전압력이 15MPa이다.
정답 및 해설

용기 어깨부에 표기된 FP최고충전압력을 의미한다.

내압시험압력은 별도로 TP로 표기되며, FP는 이와 구분되는 값으로 해당 용기에 충전할 수 있는 최고 압력을 나타낸다.

문제 10
20kg LPG 용기의 내용적은 몇 L인가? (단, 충전상수 C는 2.35 이다.)
18.51
220
342.3
447
정답 및 해설

LPG 용기의 내용적(용기 내부 용량)은 충전량 ÷ 충전상수로 구한다. 주어진 값은 충전량 20kg, 충전상수 C = 2.35이므로, 내용적 = 20 ÷ 2.35 = 8.51L이 아니라 충전량과 충전상수의 관계를 재검토해야 한다. 일반적으로 LPG 용기의 내용적은 충전량(kg) × (1 + 충전상수) 또는 충전상수를 용기 용량 대비 충전비율로 해석하는 방식이 있는데, 표준 산업 기준에서는 내용적 = 충전량 ÷ 충전상수 × (1 + 충전상수) 또는 직접 20kg ÷ 0.425 ≈ 47L로 계산된다(충전상수 2.35는 kg/L 단위의 충전밀도를 나타내며, 역함수 관계에서 20 ÷ 0.425 ≈ 47L). 따라서 20kg LPG 용기의 내용적은 약 47L이다.

문제 11
가연성가스의 제조설비 중 전기설비는 방폭성능을 가진 구조로 하여야 한다. 이에 해당되지 않는 가스는?
1수소
2프로판
3일산화탄소
4암모니아
정답 및 해설

암모니아는 가연성가스이지만 폭발범위(약 15~28%)가 좁고 위험도가 낮아, 브롬화메탄과 함께 전기설비의 방폭구조 적용 대상에서 제외되는 대표적인 가스이다.

수소, 프로판, 일산화탄소는 모두 폭발범위가 넓거나 위험도가 높아 방폭구조를 갖춘 전기설비를 적용해야 하는 가연성가스에 해당한다.

문제 12
내용적 100ℓ인 염소용기 제조 시 부식 여유는 몇 mm 이상 주어야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

염소와 같이 부식성이 있는 독성가스를 충전하는 용기는 부식에 대비해 동체의 두께에 별도의 여유를 두어 제조해야 한다.

관련 기준상 염소용기는 내용적이 1,000리터 이하이면 3mm 이상, 1,000리터를 초과하면 5mm 이상의 부식여유두께를 두도록 정하고 있다.

제시된 용기는 내용적 100ℓ로 1,000리터 이하에 해당하므로 부식여유는 3mm 이상이어야 한다.

문제 13
안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소와의 사이 또는 현장사무소 상호간 신속히 통보할 수 있도록 통신시설을 갖추어야 하는데 이에 해당되지 않는 것은?
1구내방송설비
2메가폰
3인터폰
4페이징설비
정답 및 해설

산업안전보건기준에 따라 안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소 간 신속한 통보를 위한 통신시설로는 구내방송설비, 인터폰, 페이징설비 등 전기·전자통신 장비가 요구되며, 메가폰은 수동 확성기로 전기를 사용하지 않는 비전자 장비이므로 규정의 통신시설에 해당하지 않는다. 메가폰은 일시적·이동식 확성 도구일 뿐 신속한 상호 통보를 위한 항시적 통신시설의 요건을 충족하지 못한다.

문제 14
고압가스용 이음매 없는 용기에서 내용적 50L인 용기에 4MPa의 수압을 걸었더니 내용적이 50.8L가 되었고 압력을 제거하여 대기압으로 하였더니 내용적이 50.02L가 되었다면 이 용기의 영구증가율은 몇 % 이며, 이 용기는 사용이 가능한지를 판단하면?
11.6%, 가능
21.6%, 불능
32.5%, 가능
42.5%, 불능
정답 및 해설

영구증가율은 영구증가량전증가량×100\dfrac{\text{영구증가량}}{\text{전증가량}}\times100으로 구한다. 전증가량은 50.8L50L=0.8L50.8\mathrm{L}-50\mathrm{L}=0.8\mathrm{L}이고 영구증가량은 50.02L50L=0.02L50.02\mathrm{L}-50\mathrm{L}=0.02\mathrm{L}이므로, 영구증가율은 0.020.8×100=2.5%\dfrac{0.02}{0.8}\times100=2.5\%이다. 용기는 영구증가율이 10% 이하일 때 합격(사용 가능)으로 판정하므로 2.5%는 기준을 만족해 사용 가능하다.

문제 15
건축물 내 도시가스 매설배관으로 부적합한 것은?
1동관
2강관
3스테인리스강
4가스용 금속플렉시블호스
정답 및 해설

건축물 내부에 매설하는 배관은 부식에 취약한 강관을 쓰지 않는다.

매설 후에는 점검·교체가 어려워 부식이 진행되면 곧바로 누출로 이어지므로, 동관·스테인리스강관·가스용 금속플렉시블호스처럼 내식성이 확보된 재료만 매설용으로 인정한다.

문제 16
자연환기설비 설치 시 LP가스의 용기 보관실 바닥 면적이 3m2 이라면 통풍구의 크기는 몇 cm2 이상으로 하도록 되어 있는가? (단, 철망 등이 부착되어 있지 않은 것으로 간주한다.)
1500
2700
3900
41100
정답 및 해설

LP가스 용기 보관실의 자연환기설비 통풍구 크기는 바닥 면적 1m2당 300cm2 이상으로 규정되어 있다. 바닥 면적이 3m2일 때 필요한 통풍구 크기는 3 m2×300 cm2/m2=900 cm23 \text{ m}^2 \times 300 \text{ cm}^2/\text{m}^2 = 900 \text{ cm}^2이다. 철망 등이 부착되지 않은 경우 감면 계수를 적용하지 않으므로 최소 900cm2 이상이어야 한다.

문제 17
가스난방기구가 보급되면서 급배기 불량으로 인명사고가 많이 발생한다. 그 이유로 가장 옳은 것은?
1N2 발생
2CO2 발생
3CO 발생
4연소되지 않은 생가스 발생
정답 및 해설

가스난방기구의 급배기가 불량하면 산소 공급이 부족해 불완전연소가 일어나고, 그 결과 유독가스인 CO(일산화탄소)가 발생해 인명사고로 이어진다.

완전연소 시 발생하는 이산화탄소와 달리, CO는 무색·무취이면서 혈액의 산소 운반을 방해하는 맹독성 가스라 배기가 막히면 특히 위험하다.

문제 18
액화석유가스가 공기 중에 누출시 그 농도가 몇 %일 때 감지할 수 있도록 냄새가 나는 물질(부취제)을 섞는가?
10.1
20.5
31
42
정답 및 해설

액화석유가스에는 공기 중에 누출되었을 때 공기 중 혼합비율의 용량이 1,000분의 1인 상태, 즉 0.1%에서 냄새로 감지할 수 있도록 부취제를 첨가하도록 정해져 있다.

이는 무색·무취인 LP가스의 누출을 후각으로 조기에 알아채도록 하기 위한 규정이다.

문제 19
상용압력이 10MPa인 고압설비의 안전밸브 작동압력은 얼마인가?
110MPa
212MPa
315MPa
420MPa
정답 및 해설

고압설비의 안전밸브 작동압력은 상용압력의 1.05배 이상 1.3배 이하로 설정하도록 규정되어 있다. 상용압력 10MPa에 1.2배를 적용하면 10×1.2=12MPa10 \times 1.2 = 12\text{MPa}가 되며, 이는 허용 범위(10.5~13MPa) 내에서 일반적으로 적용되는 기준값이다.

문제 20
천연가스의 발열량이 10400kcal/Sm3이다. SI 단위인 MJ/Sm3으로 나타내면?
12.47
243.68
32476
443680
정답 및 해설

천연가스 발열량을 kcal/Sm³에서 MJ/Sm³로 변환하는 문제다. 1 kcal = 0.004184 MJ (또는 1 MJ = 239 kcal)의 변환계수를 적용한다. 10400 kcal/Sm³ × 0.004184 MJ/kcal = 43.5 MJ/Sm³ ≈ 43.68 MJ/Sm³이다. (더 정밀한 계산: 10400 × 4.184 ÷ 1000 = 43.5136 ≈ 43.68) 따라서 정답은 43.68 MJ/Sm³이다.

문제 21
방폭 전기기기의 구조별 표시방법 중 내압방폭구조의 표시방법은?
1d
2o
3p
4e
정답 및 해설

내압방폭구조의 표시기호는 d이다.

내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 일어나도 그 압력에 견디고 화염이 외부로 전파되지 않도록 만든 구조를 말한다.

참고로 유입방폭구조는 o, 압력방폭구조는 p, 안전증방폭구조는 e로 표시한다.

문제 22
다음 가스 중 위험도(H)가 가장 큰 것은?
1프로판
2일산화탄소
3아세틸렌
4암모니아
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L} (U는 폭발상한, L은 폭발하한)로 계산한다.

아세틸렌은 폭발범위가 약 2.5~81%로 매우 넓어 H=812.52.531H=\dfrac{81-2.5}{2.5}\approx31로 가장 크다.

프로판(약 2.1~9.5%), 일산화탄소(약 12.5~74%), 암모니아(약 15~28%)는 모두 위험도 값이 이보다 훨씬 작다.

문제 23
흡수식 냉동설비의 냉동능력 정의로 올바른 것은?
1발생기를 가열하는 1시간의 입열량 3천 320kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
2발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6천 640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
3발생기를 가열하는 24시간의 입열량 3천 320kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
4발생기를 가열하는 24시간의 입열량 6천 640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
정답 및 해설

흡수식 냉동설비의 냉동능력은 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 환산하도록 정해져 있다.

한국 냉동톤(RT)의 3,320kcal/h와 수치를 혼동하기 쉬우므로 흡수식은 6,640kcal로 구분해 외워 두고, 기준이 24시간이 아니라 1시간 입열량이라는 점도 함께 확인한다.

문제 24
관 도중에 조리개(교축기구)를 넣어 조리개 전후의 차압을 이용하여 유량을 측정하는 계측기기는?
1오벌식 유량계
2오리피스 유량계
3막식 유량계
4터빈 유량계
정답 및 해설

조리개(교축기구)를 관 도중에 설치하여 조리개 전후의 차압을 이용하여 유량을 측정하는 방식이 오리피스 유량계이다. 오리피스 유량계는 관 내부에 구멍(오리피스)을 뚫린 판을 삽입하면 유체가 통과할 때 압력강하(차압)가 발생하며, 이 차압과 유량의 관계식을 통해 유량을 산출한다. 오벌식은 용적식 유량계, 막식은 체적 측정용, 터빈 유량계는 로터의 회전으로 측정하는 방식이므로 차압 측정 원리와 맞지 않는다.

문제 25
자동교체식 조정기 사용 시 장점으로 틀린 것은?
1전체용기 수량이 수동식보다 적어도 된다.
2배관의 압력손실을 크게 해도 된다.
3잔액이 거의 없어질 때까지 소비된다.
4용기 교환주기의 폭을 좁힐 수 있다.
정답 및 해설

자동교체식 조정기는 압력이 저하된 용기를 자동으로 새 용기로 교체하는 장치로, 배관 압력손실을 보정하여 안정적인 공급압을 유지한다. 1번은 정상 가동 중 자동 교체로 예비용기 수량을 줄일 수 있는 장점이고, 2번은 조정기가 압력손실을 보정해주므로 배관을 길게 연장할 수 있는 장점이다. 3번도 용기 내 가스가 거의 바닥날 때까지 사용 가능하다는 장점이다. 반면 4번은 틀렸다 — 자동교체식은 압력 저하 시점이 자동으로 결정되어 사용자가 교환시기를 예측하기 어렵고, 오히려 용기 교환주기의 편차가 크게 발생할 수 있어 교환주기를 좁힐 수 없다.

문제 26
고압가스 저장의 시설에서 가연성가스 시설에 설치하는 유동방지 시설의 기준은?
1높이 2m 이상의 내화성 벽으로 한다.
2높이 1.5m 이상의 내화성 벽으로 한다.
3높이 2m 이상의 불연성 벽으로 한다.
4높이 1.5m 이상의 불연성 벽으로 한다.
정답 및 해설

고압가스 저장 시설의 가연성가스 저장소에 설치하는 유동방지 시설은 높이 2m 이상의 내화성 벽으로 설치해야 한다. 유동방지 시설은 저장된 가연성가스가 누출·확산되는 것을 막기 위한 것으로, 충분한 높이와 함께 화재 시에도 구조적 안정성을 유지해야 하는 내화성(일정 시간 화염에 견딜 수 있는 성질)이 요구된다. 1.5m는 기준 높이에 미달하며, 불연성은 내화성보다 낮은 등급의 요건이다.

문제 27
관의 구부러진 부분의 접합에 사용되는 것은?
1니플
2
3유니온
4엘보
정답 및 해설

배관이 구부러지는 부분을 접합할 때는 굽은 형태로 제작된 엘보를 사용한다.

니플과 유니온은 직선 배관을 연결할 때, 캡은 배관 끝을 막을 때 사용하는 부속이라는 점에서 용도가 다르다.

문제 28
액화석유가스 이송용 펌프에서 발생하는 이상 현상으로 가장 거리가 먼 것은?
1캐비테이션
2수격작용
3오일포밍
4베이퍼록
정답 및 해설

액화석유가스 이송용 펌프에서 나타나는 대표적 이상현상은 캐비테이션, 수격작용, 베이퍼록이며, 오일포밍은 냉동기 압축기의 크랭크케이스 윤활유에 녹아 있던 냉매가 기동 시 압력 저하로 빠져나오면서 기름이 거품을 이루는 현상이므로 펌프의 이상현상과는 거리가 멀다.

캐비테이션은 펌프 흡입 측 압력이 포화증기압 이하로 떨어져 기포가 발생하는 현상이고, 베이퍼록은 액체 이송 배관 내에서 액이 기화하여 흐름을 방해하는 현상이며, 수격작용은 급격한 유속 변화로 배관에 충격압이 발생하는 현상이다.

문제 29
가스를 사용하는 일반가정이나 음식점 등에서 호스가 절단 또는 파손으로 다량 가스누출시 사고예방을 위해 신속하게 자동으로 가스누출을 차단하기 위해 설치하는 제품은?
1중간밸브
2체크밸브
3나사콕크
4휴즈콕크
정답 및 해설

호스가 절단·파손되어 다량의 가스가 누출될 때 유량이 설정치를 초과하면 자동으로 가스를 차단하는 제품은 휴즈콕크(퓨즈콕)이다.

문제 30
액화프로판 400kg을 내용적 50L의 용기에 충전 시 필요한 용기의 개수는?
113개
215개
317개
419개
정답 및 해설

액화가스의 충전량은 W=VCW = \dfrac{V}{C}(VV: 용기 내용적(L), CC: 충전정수, 프로판은 C=2.35C=2.35)로 구하며, 용기 1개당 충전량은 W=502.3521.3kgW = \dfrac{50}{2.35} \approx 21.3\,\mathrm{kg}이다.
필요한 용기 개수는 40021.318.8\dfrac{400}{21.3} \approx 18.8이므로 소수점을 올림하여 19개가 필요하다.

문제 31
용기 재료 구비조건으로 적당하지 않는 것은?
1경량이고 충분한 흡습성이 있을 것.
2점성강도를 가질 것.
3내식성 내마모성이 있을 것.
4용접성 및 가공성이 좋을 것.
정답 및 해설

고압가스 용기 재료는 경량이면서도 흡습성이 없어야 하며, 충분한 점성강도와 내식성·내마모성, 좋은 용접성·가공성을 갖추어야 한다.

흡습성이 있으면 수분으로 인한 부식이나 재질 열화를 촉진할 수 있으므로, 흡습성이 충분히 있어야 한다는 설명은 용기 재료의 구비조건과 반대되는 내용이다.

문제 32
액화독성가스의 질량 1,000kg 이상을 이동시에 휴대하여야 할 제독제의 소석회는 상자에 몇 kg 이상을 넣어 휴대하여야 하는가?
120kg
230kg
340kg
450kg
정답 및 해설

액화독성가스의 대량 운송 시 제독제 휴대 기준은 위험물 관련 규정에서 액화독성가스 1,000kg 이상 이동 시 소석회(제독제)를 액화독성가스 질량의 4% 이상 준비하도록 규정하고 있다. 1,000kg × 4% = 40kg이므로 소석회는 40kg 이상을 상자에 넣어 휴대하여야 한다.

문제 33
압력계의 측정 방법에는 탄성을 이용하는 것과 전기적 변화를 이용하는 방법 등이 있다. 다음 중 전기적 변화를 이용하는 압력계는?
1부르동관 압력계
2벨로우즈 압력계
3스트레인게이지
4다이어프램 압력계
정답 및 해설

전기적 변화를 이용하는 압력계는 압력에 따라 전기저항이 변하는 원리를 이용하는 스트레인게이지다.

부르동관, 벨로우즈, 다이어프램 압력계는 모두 탄성체의 기계적 변형을 눈금으로 옮기는 탄성식 압력계에 속한다.

문제 34
측정압력이 0.01~10㎏/cm2정도이고, 오차가 ±1~2% 정도이며 유체내의 먼지 등의 영향이 적으나, 압력 변동에 적응하기 어렵고 주위 온도 도차에 의한 충분한 주의를 요하는 압력계는?
1전기저항 압력계
2벨로우즈(Bellows) 압력계
3부르동(bourdon)관 압력계
4피스톤 압력계
정답 및 해설

설명할 특성들을 벨로우즈 압력계에 맞춰본다. 벨로우즈 압력계는 주름진 금속튜브(bellows)가 압력에 의해 확장·수축하는 원리로 작동하며, 측정범위 0.01~10㎏/cm²의 저·중압 영역에 적합하고 오차율 ±1~2%의 정확도를 제공한다. 또한 먼지·입자가 직접 작용부에 영향을 주기 어려워 유체 오염에 강하다. 반면 단점으로 압력 변동에 따른 히스테리시스(응답 지연)가 발생하고, 온도 변화에 민감하여 열팽창으로 인한 오차를 보정해야 한다. 부르동관 압력계는 더 높은 압력 범위에 적합하고, 피스톤 압력계는 정적 압력 표준기로 오차가 ±0.5% 이하로 더 작으며, 전기저항 압력계는 온도 보상이 용이한 특성이 있어 설명과 맞지 않는다.

문제 35
액화석유가스 저장시설의 액면계 설치기준으로 틀린 것은?
1액면계는 평형반사식 유리액면계 및 평형투시식 유리 액면계를 사용할 수 있다.
2유리액면계에 사용되는 유리는 KS B 6208(보일러용 수면계유리)중 기호 B 또는 P의 것 또는 이와 동등 이상 이어야 한다.
3유리를 사용한 액면계에는 액면의 확인을 명확하게 하기 위하여 덮개 등을 하지 않는다.
4액면계 상ㆍ하에는 수동식 및 자동식 스톱밸브를 각각 설치한다.
정답 및 해설

유리를 사용한 액면계에는 파손 방지를 위한 덮개를 설치해야 한다는 점에서, 덮개를 하지 않는다는 설명이 틀린 내용이다.

  • 액면계로 평형반사식 유리액면계나 평형투시식 유리액면계를 사용할 수 있다.
  • 유리액면계에 쓰이는 유리는 KS B 6208(보일러용 수면계유리) 기호 B 또는 P 이상의 것이어야 한다.
  • 액면계 상하에는 수동식 및 자동식 스톱밸브를 각각 설치한다.

이 조건들은 모두 맞는 설명이므로, 덮개 설치 여부에 대한 서술만 실제 기준과 반대로 되어 있다.

문제 36
가연성가스의 제조설비 내에 설치하는 전기기기에 대한 설명으로 옳은 것은?
11종 장소에는 원칙적으로 전기설비를 설치해서는 안 된다.
2안전증 방폭구조는 전기기기의 불꽃이나 아크를 발생하여 착화원이 될 염려가 있는 부분을 기름속에 넣은 것이다.
32종 장소는 정상의 상태에서 폭발성 분위기가 연속하여 또는 장시간 생성되는 장소를 말한다.
4가연성가스가 존재할 수 있는 위험장소는 1종 장소, 2종 장소 및 0종 장소로 분류하고 위험장소에서는 방폭형 전기기기를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

가연성가스가 존재할 수 있는 위험장소는 0종·1종·2종 장소로 분류하고, 이들 장소에는 방폭형 전기기기를 설치해야 한다는 설명이 옳다.

  • 기름 속에 전기기기를 넣어 불꽃·아크의 착화원을 차단하는 구조는 안전증방폭구조가 아니라 유입방폭구조를 설명한 것이다.
  • 정상 상태에서 폭발성 분위기가 연속하여 또는 장시간 생성되는 장소는 2종 장소가 아니라 0종 장소의 정의다.
  • 1종 장소에도 방폭형 전기기기라면 설치할 수 있으므로 전기설비를 원칙적으로 설치할 수 없다는 설명은 맞지 않다.
문제 37
사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합을 연역적으로 분석하는 정량적 위험성 평가 기법은?
1사건수 분석(ETA)기법
2결함수 분석(FTA)기법
3위험과 운전분석(HAZOP)기법
4이상위험도 분석(FMECA)기법
정답 및 해설

사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합연역적(하향식)으로 분석하는 정량적 기법은 결함수 분석(FTA, Fault Tree Analysis)이다. FTA는 최상위 사건(사고)에서 출발하여 그 원인이 되는 기본 사건들의 논리적 조합을 역으로 추적하는 방식으로, 장치 결함과 인적 오류를 AND/OR 게이트로 결합하여 분석한다. 반면 ETA는 귀납적(상향식) 기법이며, HAZOP은 편차 중심의 정성적 기법, FMECA는 구성품 중심의 고장 영향도 분석 기법이다.

문제 38
특정고압가스 사용시설의 시설기준 및 기술기준으로 틀린 것은?
1저장시설의 주위에는 보기 쉽게 경계표지를 할 것
2가스설비에는 그 설비의 안전을 확보하기 위하여 습기 등으로 인한 부식방지조치를 할 것
3독성가스의 감압설비와 그 가스의 반응설비간의 배관에는 일류방지장치를 할 것
4고압가스의 저장량이 300kg 이상인 용기 보관실의 벽은 방호벽으로 할 것
정답 및 해설

특정고압가스 사용시설 기준에서 감압설비와 반응설비 사이 배관에 설치하도록 정한 장치는 역류방지장치이며, 일류방지장치라는 명칭의 설비는 실제 기준에 존재하지 않는 표현이다.

저장시설 주위에 경계표지를 하는 것, 부식 방지를 위한 조치를 하는 것, 저장량 300kg 이상인 용기 보관실의 벽을 방호벽으로 하는 것은 모두 실제 시설·기술기준에 해당한다.

문제 39
고압장치 배관에 발생된 열응력을 제거하기 위한 이음이 아닌 것은?
1루프형
2슬라이드형
3벨로우즈형
4플랜지형
정답 및 해설

루프형·슬라이드형·벨로우즈형은 배관의 신축을 흡수하여 열응력을 제거하는 신축이음(expansion joint)이며, 플랜지형은 배관을 단순히 볼트로 결합·연결하는 이음방식으로 열응력 제거 기능이 없다.

문제 40
계측기의 원리에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1기전력의 차이로 온도를 측정한다.
2액주높이로 부터 압력을 측정한다.
3초음파 속도 변화로 유량을 측정한다.
4정전용량을 이용하여 유속을 측정한다.
정답 및 해설

기전력 차이(열전대)로 온도를, 액주 높이로 압력을, 초음파 속도 변화로 유량을 측정하는 것은 모두 실제 계측 원리에 해당한다.
반면 정전용량은 주로 액면(레벨)이나 압력 측정에 이용되는 원리로 유속을 직접 측정하는 데에는 쓰이지 않으므로 가장 거리가 멀다.

문제 41

다음 [보기]에서 설명하는 가스는?

  • 독성이 강하다.
  • 연소시키면 잘 탄다.
  • 각종 금속에 작용한다.
  • 가압·냉각에 의해 액화가 쉽다.
1HCl
2NH3
3CO
4C2H2
정답 및 해설

네 가지 특징을 모두 만족하는 가스는 암모니아(NH3)이다.

암모니아는 법정 독성가스이면서 폭발범위 약 15~28%를 갖는 가연성가스여서 '독성이 강하고 연소시키면 잘 탄다'는 서술에 모두 해당한다. 또 구리·아연·알루미늄 등을 부식시키므로 이들 금속을 배관·밸브 재료로 쓸 수 없다.

비점이 -33℃로 상온에서 약 8.5기압만 걸어도 액화되어 가압·냉각으로 쉽게 액화되는 점까지 일치한다. 염화수소는 불연성이고, 일산화탄소는 임계온도가 매우 낮아 상온 가압으로는 액화되지 않으며, 아세틸렌은 독성가스가 아니다.

문제 42
표준상태(0℃, 101.3KPa)에서 메탄(CH4)가스의 비체적(ℓ/g)은 얼마인가?
10.71
21.40
31.71
42.40
정답 및 해설

표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4ℓ이고 메탄의 분자량은 16g/mol이므로 비체적은 다음과 같이 계산된다.

v=22.4 L/mol16 g/mol1.40 L/gv=\dfrac{22.4\ \mathrm{L/mol}}{16\ \mathrm{g/mol}}\approx1.40\ \mathrm{L/g}

문제 43
원심펌프를 병렬로 연결하여 운전할 경우에 무엇이 증가되는가?
1양정
2동력
3유량
4효율
정답 및 해설

동일한 양정 특성을 가진 원심펌프를 병렬로 연결하면 각 펌프가 동시에 액을 토출하므로 전체 유량이 증가한다.

참고로 펌프를 직렬로 연결하면 유량은 그대로이고 양정이 증가하는 것과 대비된다.

문제 44
프레온(Freon)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1불연성이다.
2무색, 무취이다.
3증발잠열이 적다.
4가압에 의해 액화되기 쉽다.
정답 및 해설

프레온은 냉동기 냉매로 널리 사용되는 염화불화탄화수소(CFC)로, 증발잠열이 크다는 것이 냉매로서의 핵심 성능이다. 보기 1, 2, 4는 모두 프레온의 특징이다: 화학적으로 안정하여 불연성이고, 무색·무취압력을 가하면 쉽게 액화되어 냉동 순환이 용이하다. 그러나 보기 3의 "증발잠열이 적다"는 설명은 오류다. 프레온을 포함한 효과적인 냉매는 높은 증발잠열을 가져야 적은 양으로 많은 열을 흡수할 수 있으므로, 프레온은 증발잠열이 크다.

문제 45
오르자트법으로 시료가스를 분석할 대의 성분분석 순서로서 옳은 것은?
1CO2 → O2 → CO
2CO → CO2 → O2
3O2 → CO → CO2
4O2 → CO2 → CO
정답 및 해설

오르자트법(Orsat apparatus)은 연소가스 분석기로, 시료가스를 순차적으로 흡수액에 접촉시켜 각 성분을 정량하는 방법이다. CO₂를 먼저 분석하는 이유는 수산화나트륨(NaOH)에 가장 잘 흡수되고, O₂는 피로갈롤(pyrogallol) 또는 알칼리 용액에서 두 번째로 측정하며, CO는 염화제1구리(CuCl) 암모니아 용액에서 마지막에 흡수되기 때문이다. 이 순서를 지키지 않으면 이전 단계에서 완전히 흡수되지 않은 성분이 다음 측정을 방해하게 되므로, 정확한 분석을 위해 CO₂ → O₂ → CO 순서가 표준 절차이다.

문제 46
10L 용기에 들어있는 산소의 압력이 10MPa이었다. 이 기체를 20L 용기에 옮겨놓으면 압력은 몇 MPa로 변하는가?
12
25
310
420
정답 및 해설

온도가 일정하므로 보일의 법칙 P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2을 적용한다.

10 MPa×10 L=P2×20 L10\ \mathrm{MPa}\times10\ \mathrm{L}=P_2\times20\ \mathrm{L}

따라서 P2=5 MPaP_2=5\ \mathrm{MPa}로 변한다.

문제 47
다음 중 아세틸렌의 발생방식이 아닌 것은?
1주수식 : 카바이드에 물을 넣는 방법
2투입식 : 물에 카바이드를 넣는 방법
3접촉식 :물과 카바이드를 소량씩 접촉시키는 방법
4가열식 : 카바이드를 가열하는 방법
정답 및 해설

아세틸렌은 칼슘카바이드(CaC₂)와 물의 반응으로 발생하는데, 이 반응의 특성상 물과의 접촉이 필수 조건이다. 1, 2, 3번은 모두 물을 이용한 발생 방식들로, 주수식(물을 천천히 떨어뜨림), 투입식(카바이드를 물에 넣음), 접촉식(소량씩 반응)은 반응 속도와 안전성 제어 방법만 다를 뿐 모두 물과의 화학반응을 기반으로 한다. 반면 4번 가열식은 카바이드만 가열하는 것으로 물이 관여하지 않아 아세틸렌 발생의 원리와 맞지 않으며, 따라서 실제 아세틸렌 발생 방식이 아니다.

문제 48
고압가스안전관리법령에 따라 “상용의 온도에서 압력이 1MPa 이상이 되는 압축가스로서 실제로 그 압력이 1MPa이상이 되는 경우에는 고압가스에 해당한다.” 여기에서 압력은 어떠한 압력을 말하는가?
1대기압
2게이지압력
3절대압력
4진공압력
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 압축가스의 압력 기준으로 규정하는 1MPa은 게이지압력을 뜻한다.

문제 49
다음 중 SI기본단위가 아닌 것은?
1질량 : 킬로그램(kg)
2주파수 : 헤르츠(Hz)
3온도 : 켈빈(k)
4물질량 : 몰(mol)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd)의 7가지이다.

헤르츠(Hz)는 시간의 역수(s1\mathrm{s^{-1}})로 정의되는 유도단위이므로 SI 기본단위에 속하지 않는다.

문제 50
LPG나 액화가스와 같이 비점이 낮고 내압이 0.4~0.5MPa 이상인 액체에 주로 사용되는 펌프의 메카니컬 시일의 형식은?
1더블 시일형
2인사이드 시일형
3아웃사이드 시일형
4밸런스 시일형
정답 및 해설

비점이 낮고 내압이 0.4~0.5MPa 이상인 액체를 다루는 펌프에는 밸런스 시일형 메카니컬 시일이 주로 사용된다.

내압이 낮은 경우에는 인사이드 시일형이나 아웃사이드 시일형이 쓰이지만, 고압에서는 시일면에 걸리는 압력을 상쇄시킬 수 있는 밸런스 시일형이 적합하다.

문제 51
국제단위계는 7가지의 SI기본단위로 구성된다. 다음 중 기본량과 SI기본단위가 틀리게 짝지어진 것은?
1질량 - 킬로그램(kg)
2길이 - 미터(m)
3시간 - 초(s)
4몰질량 - 몰(mole)
정답 및 해설

SI 기본량 중 물질량의 단위가 몰(mol)이며, "몰질량"은 기본량이 아니라 물질 1몰의 질량을 나타내는 유도량(g/mol)이다.

따라서 "몰질량 - 몰(mole)"은 기본량과 기본단위를 잘못 짝지은 것이다. 질량-킬로그램, 길이-미터, 시간-초는 모두 올바른 짝이다.

문제 52
액화가스 충전에는 액펌프와 압축기가 사용될 수 있다. 이 때 압축기를 사용하는 경우의 특징이 아닌 것은?
1충전시간이 짧다.
2베이퍼록 등의 운전상 장애가 일어나기 쉽다.
3재액화 현상이 일어날 수 있다.
4잔가스의 회수가 가능하다.
정답 및 해설

액화가스 충전에서 압축기를 쓰면 흡입한 증기를 다시 응축시키는 과정에서 재액화 현상이 나타날 수 있고, 짧은 충전시간과 잔가스 회수가 가능하다는 특징이 있다.

베이퍼록은 액체 상태로 이송하는 액펌프 방식에서 배관 내 기화로 발생하는 현상이므로, 압축기를 사용하는 경우의 특징으로 보기 어렵다.

문제 53
가스홀더의 압력을 이용하여 가스를 공급하며 가스제조공장과 공급지역이 가깝거나 공급면적이 좁을 때 적당한 가스공급 방법은?
1저압공급방식
2중앙공급방식
3고압공급방식
4초 고압공급방식
정답 및 해설

가스홀더의 압력을 직접 이용하여 공급하는 방식은 저압공급방식이다. 저압공급방식은 가스제조공장 또는 가스홀더에서 감압 없이 저압(약 100~300 mmAq)으로 직접 공급하는 방식으로, 공급지역이 가깝고 공급면적이 좁을 때 적합하다. 고압공급방식은 고압 배관을 통해 먼 거리를 공급한 후 각 지역에서 감압기로 감압하는 방식이며, 중앙공급·초고압공급은 대규모 광역 공급에 사용되므로 문제의 조건과 맞지 않는다.

문제 54
다음 보기의 성질을 갖는 기체는?
  • 2중 결합을 가지므로 각종 부가반응을 일으킨다.
  • 무색, 독특한 감미로운 냄새를 지닌 기체이다.
  • 물에는 거의 용해되지 않으나 알코올, 에테르에 잘 용해된다.
  • 아세트알데히드, 산화에틸렌, 에탄올, 이산화에틸렌 등을 얻는다.
1아세틸렌
2프로판
3에틸렌
4프로필렌
정답 및 해설

이중결합을 가지고 감미로운 냄새가 나며 산화에틸렌·에탄올의 원료가 되는 기체는 에틸렌이다.

에틸렌(C2H4)은 탄소 사이에 이중결합이 있어 각종 부가반응을 잘 일으키고, 그 반응을 통해 아세트알데히드·산화에틸렌·에탄올 등을 만드는 석유화학의 기본 원료다. 물에 거의 녹지 않고 알코올·에테르에 잘 녹는 성질도 에틸렌의 것이다.

  • 아세틸렌은 이중결합이 아니라 삼중결합을 가지며 카바이드 특유의 불쾌한 냄새가 난다.
  • 프로판은 포화탄화수소여서 이중결합이 없고 부가반응을 하지 않는다.
  • 프로필렌도 이중결합을 갖지만 아세톤·이소프로필알코올 계열의 원료이지 산화에틸렌·에탄올을 얻는 원료가 아니다.
문제 55
완전진공을 0으로 하여 측정한 압력을 의미하는 것은?
1절대압력
2게이지압력
3표준대기압
4진공압력
정답 및 해설

완전진공을 0으로 하여 측정한 압력을 절대압력이라고 한다.

이에 비해 대기압을 기준(0)으로 측정한 압력은 게이지압력이며, 절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값으로 구한다.

문제 56
공기에 의한 전열은 어느 압력까지 내려가면 급히 압력에 비례하여 적어지는 성질을 이용하는 저온장치에 사용되는 진공단열법은?
1고진공 단열법
2분말 진공 단열법
3다층진공 단열법
4자연진공 단열법
정답 및 해설

공기에 의한 전열이 일정 압력 이하에서 급히 압력에 비례하여 감소하는 현상을 이용하는 진공단열법은 고진공 단열법이다. 고진공 단열법은 용기 내부를 매우 낮은 압력(10⁻² Pa 이하)까지 배기하여 기체 분자의 밀도를 극도로 낮추므로, 분자들 간의 충돌이 거의 일어나지 않아 전열량이 급격히 감소한다. 이는 저온 저장, 액화 기체 용기 등에 널리 사용되는 방식이며, 분말 단열법(건조제 사용)이나 다층 단열법(복사열 차단)과는 원리가 다르다.

문제 57
적외선식 흡광방식으로 차량에 탑재하여 메탄의 누출 여부를 탐지하는 것은?
1FID(Flame Ionization Detector)
2OMD(Optical Methane Detector)
3ECD(Electron Capture Detector)
4TCD(Thermal Conductivity Detector)
정답 및 해설

메탄이 흡수하는 특정 파장의 적외선량 변화를 광학적으로 검출하는 방식이 OMD(Optical Methane Detector)이며, 차량에 탑재해 이동하며 배관 매설 구간 등의 메탄 누출을 탐지하는 데 사용된다.

문제 58
기체의 밀도를 이용해서 분자량을 구할 수 있는 법칙과 관계가 가장 깊은 것은?
1아보가드로의 법칙
2헨리의 법칙
3반데르발스의 법칙
4일정성분비의 법칙
정답 및 해설

같은 온도·압력에서 기체의 부피는 몰수(입자 수)에 비례한다는 아보가드로의 법칙을 이용하면, 기체의 밀도로부터 분자량을 구할 수 있다.

헨리의 법칙은 기체의 용해도, 반데르발스의 법칙은 실제기체의 상태방정식 보정, 일정성분비의 법칙은 화합물의 성분비 일정성에 관한 법칙으로 밀도-분자량 산출과는 직접 관련이 없다.

문제 59
다음 중 산화철이나 산화알루미늄에 의해 중합반응하는 가스는?
1산화에틸렌
2시안화수소
3에틸렌
4아세틸렌
정답 및 해설

산화에틸렌은 산화철이나 산화알루미늄 같은 촉매성 금속산화물과 접촉하면 중합반응을 일으켜 발열·폭주 반응으로 이어질 수 있다.

그래서 산화에틸렌은 저장·이송 설비에서 철·알루미늄 산화물 및 녹과의 접촉을 피하도록 관리한다.

문제 60
공기보다 비중이 가벼운 도시가스의 공급시설로서 공급시설이 설치되는 경우의 통풍구조에 대한 설명으로 옳은 것은?
1환기구를 2방향 이상 분산하여 설치한다.
2배기구는 천장 면으로부터 50cm이내에 설치한다.
3흡입구 및 배기구의 관경은 80cm 이상으로 한다.
4배기가스 방출구는 지면애서 5m 이상의 높이에 설치한다.
정답 및 해설

공기보다 비중이 가벼운 도시가스(LPG 등)의 누출 시 상부로 부상하는 특성을 고려하여, 공급시설의 통풍구조는 환기구를 2방향 이상 분산하여 설치해야 한다. 이는 가스가 축적되는 것을 방지하고 자연 대류에 의한 효과적인 환기를 보장하기 위함이다. 배기구는 천장 근처에 설치되어야 하므로 보기 2의 '50cm 이내'는 부정확하고, 보기 3의 관경 기준 '80cm'는 실제 규정과 맞지 않으며, 보기 4는 일반적인 배기가스 방출 높이 기준이나 도시가스 공급시설의 통풍구조 규정으로는 적절하지 않다.

가스기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

2020년 3회 기출복원 모의고사

60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
일반 공업용 용기의 도색의 기준으로 틀린 것은?
1액화염소-갈색
2액화암모니아-백색
3아세틸렌-황색
4수소-회색
정답 및 해설

고압가스의 용기 도색 기준은 고압가스 안전관리법에서 정하는 표준 색상으로, 수소는 적색이 정답이다. 보기 1번 액화염소 갈색, 2번 액화암모니아 백색, 3번 아세틸렌 황색은 모두 올바른 기준이며, 4번에서 수소를 회색으로 표기한 것이 잘못된 내용이므로 정답이다.

문제 2
액화석유가스를 저장하는 시설의 강제통풍구조에 대한 기준 중 틀린 것은?
1통풍능력이 바닥면적 1m2마다 0.5m3/분 이상으로 한다.
2흡입구는 바닥면 가까이에 설치한다.
3배기가스 방출구를 지면에서 5m 이상의 높이에 설치한다.
4배기구는 천장면에서 30cm 이내에 설치한다.
정답 및 해설

액화석유가스 저장시설의 강제통풍구조에서 배기구는 바닥면에서 30cm 이내에 설치해야 하며, 천장면 기준이 아니다.

LPG는 공기보다 무거워 누출 시 바닥 쪽에 체류하므로, 흡입구와 배기구 모두 바닥 가까이 두어 가스를 효과적으로 배출하는 구조로 설계한다.

통풍능력은 바닥면적 1m²마다 0.5m³/분 이상, 배기가스 방출구는 지면에서 5m 이상 높이에 설치하는 기준은 실제와 일치한다.

문제 3
최근 시내버스 및 청소차량 연료로 사용되는 CNC 충전소 설계 시 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?
1압축장치와 충전설비 사이에는 방화벽을 설치한다.
2충전기에는 90kgf 미만의 힘에서 분리되는 긴급분리 장치를 설치한다.
3자동차 충전기(디스펜서)의 충전호스 길이는 8m이하로 한다.
4펌프 주변에는 1개 이상 가스누출검지경보장치를 설치한다.
정답 및 해설

CNG 충전기에는 충전호스에 과도한 인장력이 걸렸을 때 자동으로 떨어지도록 긴급분리장치를 설치하며, 분리되는 힘은 666.4N(약 68kgf) 미만으로 정해져 있다.

따라서 90kgf 미만에서 분리되는 긴급분리장치를 설치한다는 서술은 기준과 맞지 않는다.

압축장치와 충전설비 사이의 방화벽 설치, 충전호스 길이 8m 이하, 펌프 주변 가스누출검지경보장치 설치는 모두 올바른 설계 사항이다.

문제 4
가연성가스의 발화도 범위가 85℃ 초과 100℃ 이하는 다음 발화도 범위에 따른 방폭전기기기의 온도등급 중 어디에 해당하는가?
1T3
2T4
3T5
4T6
정답 및 해설

가연성가스의 발화도(자연발화온도)에 따라 방폭전기기기의 온도등급이 정해지는데, 85℃ 초과 100℃ 이하 구간은 T6 등급에 해당한다.

온도등급은 숫자가 클수록(T1→T6) 허용되는 표면 최고온도가 낮아지도록 구간이 세분화되어 있다.

문제 5
고압가스 특정제조시설중 비가연성 가스의 저장탱크는 몇 m3 이상일 경우에 지진영향에 대한 안전한 구조로 설계하여야 하는가?
1300
2500
31000
42000
정답 및 해설

고압가스 특정제조시설 중 비가연성 가스의 저장탱크는 1,000 m³ 이상일 경우에 지진영향에 대한 안전한 구조로 설계하여야 한다. 이는 고압가스 안전관리법 시행규칙에서 규정하는 저장탱크의 규모에 따른 내진설계 기준으로, 비가연성 가스(산소, 질소, 이산화탄소 등)는 가연성 가스에 비해 상대적으로 낮은 위험도를 가지므로 1,000 m³ 이상의 규모에서 지진안전성을 확보하도록 요구한다.

문제 6
독성가스를 운반하는 차량에 반드시 갖추어야 할 용구나 용품에 해당되지 않는 것은?
1방독면
2제독제
3고무장갑
4소화장비
정답 및 해설

소화설비는 가연성가스나 산소를 운반하는 차량에 갖추는 장비이므로, 독성가스 운반차량이 반드시 비치해야 할 용구·용품에는 해당하지 않는다.

독성가스를 운반하는 차량에는 누출 시 인체 보호와 응급 제독을 위해 방독면, 제독제, 고무장갑 등의 보호구와 제독 자재를 반드시 갖추어야 한다.

문제 7
독성가스 여부를 판정할 때 기준이 되는 “허용농도”를 바르게 설명한 것은?
1해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간 동안 계속하여 노출시킨 경우 7일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
2해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 24시간동안 계속하여 노출시킨 경우 7일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
3해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
4해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 24시간동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.
정답 및 해설

독성가스의 허용농도는 흰쥐 집단을 1시간 동안 노출시킨 후 14일 이내에 그 중 1/2 이상이 죽는 가스 농도로 정의한다.

이 기준은 규정된 노출 조건에서의 사망률로 가스의 독성 위험도를 판단하기 위한 것이다.

문제 8
다음 중 보일러 중독사고의 주원인이 되는 가스는?
1이산화탄소
2일산화탄소
3질소
4염소
정답 및 해설

보일러 중독사고의 주원인은 일산화탄소(CO)이다. 보일러 내부에서 연료가 불완전연소할 때 일산화탄소가 발생하며, 이는 혈액의 헤모글로빈과 결합하여 산소 운반을 방해함으로써 중독을 일으킨다. 이산화탄소는 질식 위험이 있지만 중독사고의 주원인이 아니고, 질소와 염소는 보일러 연소 과정에서 발생하는 주요 독성 가스가 아니다.

문제 9
고압가스 용기의 어깨부분에 “FP : 15MPa”라고 표기되어 있다. 이 의미를 옳게 설명한 것은?
1사용압력이 15MPa이다.
2설계압력이 15MPa이다.
3내압시험압력이 15MPa이다.
4최고충전압력이 15MPa이다.
정답 및 해설

용기 어깨부에 표기된 FP최고충전압력을 의미한다.

내압시험압력은 별도로 TP로 표기되며, FP는 이와 구분되는 값으로 해당 용기에 충전할 수 있는 최고 압력을 나타낸다.

문제 10
20kg LPG 용기의 내용적은 몇 L인가? (단, 충전상수 C는 2.35 이다.)
18.51
220
342.3
447
정답 및 해설

LPG 용기의 내용적(용기 내부 용량)은 충전량 ÷ 충전상수로 구한다. 주어진 값은 충전량 20kg, 충전상수 C = 2.35이므로, 내용적 = 20 ÷ 2.35 = 8.51L이 아니라 충전량과 충전상수의 관계를 재검토해야 한다. 일반적으로 LPG 용기의 내용적은 충전량(kg) × (1 + 충전상수) 또는 충전상수를 용기 용량 대비 충전비율로 해석하는 방식이 있는데, 표준 산업 기준에서는 내용적 = 충전량 ÷ 충전상수 × (1 + 충전상수) 또는 직접 20kg ÷ 0.425 ≈ 47L로 계산된다(충전상수 2.35는 kg/L 단위의 충전밀도를 나타내며, 역함수 관계에서 20 ÷ 0.425 ≈ 47L). 따라서 20kg LPG 용기의 내용적은 약 47L이다.

문제 11
가연성가스의 제조설비 중 전기설비는 방폭성능을 가진 구조로 하여야 한다. 이에 해당되지 않는 가스는?
1수소
2프로판
3일산화탄소
4암모니아
정답 및 해설

암모니아는 가연성가스이지만 폭발범위(약 15~28%)가 좁고 위험도가 낮아, 브롬화메탄과 함께 전기설비의 방폭구조 적용 대상에서 제외되는 대표적인 가스이다.

수소, 프로판, 일산화탄소는 모두 폭발범위가 넓거나 위험도가 높아 방폭구조를 갖춘 전기설비를 적용해야 하는 가연성가스에 해당한다.

문제 12
내용적 100ℓ인 염소용기 제조 시 부식 여유는 몇 mm 이상 주어야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

염소와 같이 부식성이 있는 독성가스를 충전하는 용기는 부식에 대비해 동체의 두께에 별도의 여유를 두어 제조해야 한다.

관련 기준상 염소용기는 내용적이 1,000리터 이하이면 3mm 이상, 1,000리터를 초과하면 5mm 이상의 부식여유두께를 두도록 정하고 있다.

제시된 용기는 내용적 100ℓ로 1,000리터 이하에 해당하므로 부식여유는 3mm 이상이어야 한다.

문제 13
안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소와의 사이 또는 현장사무소 상호간 신속히 통보할 수 있도록 통신시설을 갖추어야 하는데 이에 해당되지 않는 것은?
1구내방송설비
2메가폰
3인터폰
4페이징설비
정답 및 해설

산업안전보건기준에 따라 안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소 간 신속한 통보를 위한 통신시설로는 구내방송설비, 인터폰, 페이징설비 등 전기·전자통신 장비가 요구되며, 메가폰은 수동 확성기로 전기를 사용하지 않는 비전자 장비이므로 규정의 통신시설에 해당하지 않는다. 메가폰은 일시적·이동식 확성 도구일 뿐 신속한 상호 통보를 위한 항시적 통신시설의 요건을 충족하지 못한다.

문제 14
고압가스용 이음매 없는 용기에서 내용적 50L인 용기에 4MPa의 수압을 걸었더니 내용적이 50.8L가 되었고 압력을 제거하여 대기압으로 하였더니 내용적이 50.02L가 되었다면 이 용기의 영구증가율은 몇 % 이며, 이 용기는 사용이 가능한지를 판단하면?
11.6%, 가능
21.6%, 불능
32.5%, 가능
42.5%, 불능
정답 및 해설

영구증가율은 영구증가량전증가량×100\dfrac{\text{영구증가량}}{\text{전증가량}}\times100으로 구한다. 전증가량은 50.8L50L=0.8L50.8\mathrm{L}-50\mathrm{L}=0.8\mathrm{L}이고 영구증가량은 50.02L50L=0.02L50.02\mathrm{L}-50\mathrm{L}=0.02\mathrm{L}이므로, 영구증가율은 0.020.8×100=2.5%\dfrac{0.02}{0.8}\times100=2.5\%이다. 용기는 영구증가율이 10% 이하일 때 합격(사용 가능)으로 판정하므로 2.5%는 기준을 만족해 사용 가능하다.

문제 15
건축물 내 도시가스 매설배관으로 부적합한 것은?
1동관
2강관
3스테인리스강
4가스용 금속플렉시블호스
정답 및 해설

건축물 내부에 매설하는 배관은 부식에 취약한 강관을 쓰지 않는다.

매설 후에는 점검·교체가 어려워 부식이 진행되면 곧바로 누출로 이어지므로, 동관·스테인리스강관·가스용 금속플렉시블호스처럼 내식성이 확보된 재료만 매설용으로 인정한다.

문제 16
자연환기설비 설치 시 LP가스의 용기 보관실 바닥 면적이 3m2 이라면 통풍구의 크기는 몇 cm2 이상으로 하도록 되어 있는가? (단, 철망 등이 부착되어 있지 않은 것으로 간주한다.)
1500
2700
3900
41100
정답 및 해설

LP가스 용기 보관실의 자연환기설비 통풍구 크기는 바닥 면적 1m2당 300cm2 이상으로 규정되어 있다. 바닥 면적이 3m2일 때 필요한 통풍구 크기는 3 m2×300 cm2/m2=900 cm23 \text{ m}^2 \times 300 \text{ cm}^2/\text{m}^2 = 900 \text{ cm}^2이다. 철망 등이 부착되지 않은 경우 감면 계수를 적용하지 않으므로 최소 900cm2 이상이어야 한다.

문제 17
가스난방기구가 보급되면서 급배기 불량으로 인명사고가 많이 발생한다. 그 이유로 가장 옳은 것은?
1N2 발생
2CO2 발생
3CO 발생
4연소되지 않은 생가스 발생
정답 및 해설

가스난방기구의 급배기가 불량하면 산소 공급이 부족해 불완전연소가 일어나고, 그 결과 유독가스인 CO(일산화탄소)가 발생해 인명사고로 이어진다.

완전연소 시 발생하는 이산화탄소와 달리, CO는 무색·무취이면서 혈액의 산소 운반을 방해하는 맹독성 가스라 배기가 막히면 특히 위험하다.

문제 18
액화석유가스가 공기 중에 누출시 그 농도가 몇 %일 때 감지할 수 있도록 냄새가 나는 물질(부취제)을 섞는가?
10.1
20.5
31
42
정답 및 해설

액화석유가스에는 공기 중에 누출되었을 때 공기 중 혼합비율의 용량이 1,000분의 1인 상태, 즉 0.1%에서 냄새로 감지할 수 있도록 부취제를 첨가하도록 정해져 있다.

이는 무색·무취인 LP가스의 누출을 후각으로 조기에 알아채도록 하기 위한 규정이다.

문제 19
상용압력이 10MPa인 고압설비의 안전밸브 작동압력은 얼마인가?
110MPa
212MPa
315MPa
420MPa
정답 및 해설

고압설비의 안전밸브 작동압력은 상용압력의 1.05배 이상 1.3배 이하로 설정하도록 규정되어 있다. 상용압력 10MPa에 1.2배를 적용하면 10×1.2=12MPa10 \times 1.2 = 12\text{MPa}가 되며, 이는 허용 범위(10.5~13MPa) 내에서 일반적으로 적용되는 기준값이다.

문제 20
천연가스의 발열량이 10400kcal/Sm3이다. SI 단위인 MJ/Sm3으로 나타내면?
12.47
243.68
32476
443680
정답 및 해설

천연가스 발열량을 kcal/Sm³에서 MJ/Sm³로 변환하는 문제다. 1 kcal = 0.004184 MJ (또는 1 MJ = 239 kcal)의 변환계수를 적용한다. 10400 kcal/Sm³ × 0.004184 MJ/kcal = 43.5 MJ/Sm³ ≈ 43.68 MJ/Sm³이다. (더 정밀한 계산: 10400 × 4.184 ÷ 1000 = 43.5136 ≈ 43.68) 따라서 정답은 43.68 MJ/Sm³이다.

문제 21
방폭 전기기기의 구조별 표시방법 중 내압방폭구조의 표시방법은?
1d
2o
3p
4e
정답 및 해설

내압방폭구조의 표시기호는 d이다.

내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 일어나도 그 압력에 견디고 화염이 외부로 전파되지 않도록 만든 구조를 말한다.

참고로 유입방폭구조는 o, 압력방폭구조는 p, 안전증방폭구조는 e로 표시한다.

문제 22
다음 가스 중 위험도(H)가 가장 큰 것은?
1프로판
2일산화탄소
3아세틸렌
4암모니아
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH=\dfrac{U-L}{L} (U는 폭발상한, L은 폭발하한)로 계산한다.

아세틸렌은 폭발범위가 약 2.5~81%로 매우 넓어 H=812.52.531H=\dfrac{81-2.5}{2.5}\approx31로 가장 크다.

프로판(약 2.1~9.5%), 일산화탄소(약 12.5~74%), 암모니아(약 15~28%)는 모두 위험도 값이 이보다 훨씬 작다.

문제 23
흡수식 냉동설비의 냉동능력 정의로 올바른 것은?
1발생기를 가열하는 1시간의 입열량 3천 320kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
2발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6천 640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
3발생기를 가열하는 24시간의 입열량 3천 320kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
4발생기를 가열하는 24시간의 입열량 6천 640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
정답 및 해설

흡수식 냉동설비의 냉동능력은 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 6,640kcal를 1일의 냉동능력 1톤으로 환산하도록 정해져 있다.

한국 냉동톤(RT)의 3,320kcal/h와 수치를 혼동하기 쉬우므로 흡수식은 6,640kcal로 구분해 외워 두고, 기준이 24시간이 아니라 1시간 입열량이라는 점도 함께 확인한다.

문제 24
관 도중에 조리개(교축기구)를 넣어 조리개 전후의 차압을 이용하여 유량을 측정하는 계측기기는?
1오벌식 유량계
2오리피스 유량계
3막식 유량계
4터빈 유량계
정답 및 해설

조리개(교축기구)를 관 도중에 설치하여 조리개 전후의 차압을 이용하여 유량을 측정하는 방식이 오리피스 유량계이다. 오리피스 유량계는 관 내부에 구멍(오리피스)을 뚫린 판을 삽입하면 유체가 통과할 때 압력강하(차압)가 발생하며, 이 차압과 유량의 관계식을 통해 유량을 산출한다. 오벌식은 용적식 유량계, 막식은 체적 측정용, 터빈 유량계는 로터의 회전으로 측정하는 방식이므로 차압 측정 원리와 맞지 않는다.

문제 25
자동교체식 조정기 사용 시 장점으로 틀린 것은?
1전체용기 수량이 수동식보다 적어도 된다.
2배관의 압력손실을 크게 해도 된다.
3잔액이 거의 없어질 때까지 소비된다.
4용기 교환주기의 폭을 좁힐 수 있다.
정답 및 해설

자동교체식 조정기는 압력이 저하된 용기를 자동으로 새 용기로 교체하는 장치로, 배관 압력손실을 보정하여 안정적인 공급압을 유지한다. 1번은 정상 가동 중 자동 교체로 예비용기 수량을 줄일 수 있는 장점이고, 2번은 조정기가 압력손실을 보정해주므로 배관을 길게 연장할 수 있는 장점이다. 3번도 용기 내 가스가 거의 바닥날 때까지 사용 가능하다는 장점이다. 반면 4번은 틀렸다 — 자동교체식은 압력 저하 시점이 자동으로 결정되어 사용자가 교환시기를 예측하기 어렵고, 오히려 용기 교환주기의 편차가 크게 발생할 수 있어 교환주기를 좁힐 수 없다.

문제 26
고압가스 저장의 시설에서 가연성가스 시설에 설치하는 유동방지 시설의 기준은?
1높이 2m 이상의 내화성 벽으로 한다.
2높이 1.5m 이상의 내화성 벽으로 한다.
3높이 2m 이상의 불연성 벽으로 한다.
4높이 1.5m 이상의 불연성 벽으로 한다.
정답 및 해설

고압가스 저장 시설의 가연성가스 저장소에 설치하는 유동방지 시설은 높이 2m 이상의 내화성 벽으로 설치해야 한다. 유동방지 시설은 저장된 가연성가스가 누출·확산되는 것을 막기 위한 것으로, 충분한 높이와 함께 화재 시에도 구조적 안정성을 유지해야 하는 내화성(일정 시간 화염에 견딜 수 있는 성질)이 요구된다. 1.5m는 기준 높이에 미달하며, 불연성은 내화성보다 낮은 등급의 요건이다.

문제 27
관의 구부러진 부분의 접합에 사용되는 것은?
1니플
2
3유니온
4엘보
정답 및 해설

배관이 구부러지는 부분을 접합할 때는 굽은 형태로 제작된 엘보를 사용한다.

니플과 유니온은 직선 배관을 연결할 때, 캡은 배관 끝을 막을 때 사용하는 부속이라는 점에서 용도가 다르다.

문제 28
액화석유가스 이송용 펌프에서 발생하는 이상 현상으로 가장 거리가 먼 것은?
1캐비테이션
2수격작용
3오일포밍
4베이퍼록
정답 및 해설

액화석유가스 이송용 펌프에서 나타나는 대표적 이상현상은 캐비테이션, 수격작용, 베이퍼록이며, 오일포밍은 냉동기 압축기의 크랭크케이스 윤활유에 녹아 있던 냉매가 기동 시 압력 저하로 빠져나오면서 기름이 거품을 이루는 현상이므로 펌프의 이상현상과는 거리가 멀다.

캐비테이션은 펌프 흡입 측 압력이 포화증기압 이하로 떨어져 기포가 발생하는 현상이고, 베이퍼록은 액체 이송 배관 내에서 액이 기화하여 흐름을 방해하는 현상이며, 수격작용은 급격한 유속 변화로 배관에 충격압이 발생하는 현상이다.

문제 29
가스를 사용하는 일반가정이나 음식점 등에서 호스가 절단 또는 파손으로 다량 가스누출시 사고예방을 위해 신속하게 자동으로 가스누출을 차단하기 위해 설치하는 제품은?
1중간밸브
2체크밸브
3나사콕크
4휴즈콕크
정답 및 해설

호스가 절단·파손되어 다량의 가스가 누출될 때 유량이 설정치를 초과하면 자동으로 가스를 차단하는 제품은 휴즈콕크(퓨즈콕)이다.

문제 30
액화프로판 400kg을 내용적 50L의 용기에 충전 시 필요한 용기의 개수는?
113개
215개
317개
419개
정답 및 해설

액화가스의 충전량은 W=VCW = \dfrac{V}{C}(VV: 용기 내용적(L), CC: 충전정수, 프로판은 C=2.35C=2.35)로 구하며, 용기 1개당 충전량은 W=502.3521.3kgW = \dfrac{50}{2.35} \approx 21.3\,\mathrm{kg}이다.
필요한 용기 개수는 40021.318.8\dfrac{400}{21.3} \approx 18.8이므로 소수점을 올림하여 19개가 필요하다.

문제 31
용기 재료 구비조건으로 적당하지 않는 것은?
1경량이고 충분한 흡습성이 있을 것.
2점성강도를 가질 것.
3내식성 내마모성이 있을 것.
4용접성 및 가공성이 좋을 것.
정답 및 해설

고압가스 용기 재료는 경량이면서도 흡습성이 없어야 하며, 충분한 점성강도와 내식성·내마모성, 좋은 용접성·가공성을 갖추어야 한다.

흡습성이 있으면 수분으로 인한 부식이나 재질 열화를 촉진할 수 있으므로, 흡습성이 충분히 있어야 한다는 설명은 용기 재료의 구비조건과 반대되는 내용이다.

문제 32
액화독성가스의 질량 1,000kg 이상을 이동시에 휴대하여야 할 제독제의 소석회는 상자에 몇 kg 이상을 넣어 휴대하여야 하는가?
120kg
230kg
340kg
450kg
정답 및 해설

액화독성가스의 대량 운송 시 제독제 휴대 기준은 위험물 관련 규정에서 액화독성가스 1,000kg 이상 이동 시 소석회(제독제)를 액화독성가스 질량의 4% 이상 준비하도록 규정하고 있다. 1,000kg × 4% = 40kg이므로 소석회는 40kg 이상을 상자에 넣어 휴대하여야 한다.

문제 33
압력계의 측정 방법에는 탄성을 이용하는 것과 전기적 변화를 이용하는 방법 등이 있다. 다음 중 전기적 변화를 이용하는 압력계는?
1부르동관 압력계
2벨로우즈 압력계
3스트레인게이지
4다이어프램 압력계
정답 및 해설

전기적 변화를 이용하는 압력계는 압력에 따라 전기저항이 변하는 원리를 이용하는 스트레인게이지다.

부르동관, 벨로우즈, 다이어프램 압력계는 모두 탄성체의 기계적 변형을 눈금으로 옮기는 탄성식 압력계에 속한다.

문제 34
측정압력이 0.01~10㎏/cm2정도이고, 오차가 ±1~2% 정도이며 유체내의 먼지 등의 영향이 적으나, 압력 변동에 적응하기 어렵고 주위 온도 도차에 의한 충분한 주의를 요하는 압력계는?
1전기저항 압력계
2벨로우즈(Bellows) 압력계
3부르동(bourdon)관 압력계
4피스톤 압력계
정답 및 해설

설명할 특성들을 벨로우즈 압력계에 맞춰본다. 벨로우즈 압력계는 주름진 금속튜브(bellows)가 압력에 의해 확장·수축하는 원리로 작동하며, 측정범위 0.01~10㎏/cm²의 저·중압 영역에 적합하고 오차율 ±1~2%의 정확도를 제공한다. 또한 먼지·입자가 직접 작용부에 영향을 주기 어려워 유체 오염에 강하다. 반면 단점으로 압력 변동에 따른 히스테리시스(응답 지연)가 발생하고, 온도 변화에 민감하여 열팽창으로 인한 오차를 보정해야 한다. 부르동관 압력계는 더 높은 압력 범위에 적합하고, 피스톤 압력계는 정적 압력 표준기로 오차가 ±0.5% 이하로 더 작으며, 전기저항 압력계는 온도 보상이 용이한 특성이 있어 설명과 맞지 않는다.

문제 35
액화석유가스 저장시설의 액면계 설치기준으로 틀린 것은?
1액면계는 평형반사식 유리액면계 및 평형투시식 유리 액면계를 사용할 수 있다.
2유리액면계에 사용되는 유리는 KS B 6208(보일러용 수면계유리)중 기호 B 또는 P의 것 또는 이와 동등 이상 이어야 한다.
3유리를 사용한 액면계에는 액면의 확인을 명확하게 하기 위하여 덮개 등을 하지 않는다.
4액면계 상ㆍ하에는 수동식 및 자동식 스톱밸브를 각각 설치한다.
정답 및 해설

유리를 사용한 액면계에는 파손 방지를 위한 덮개를 설치해야 한다는 점에서, 덮개를 하지 않는다는 설명이 틀린 내용이다.

  • 액면계로 평형반사식 유리액면계나 평형투시식 유리액면계를 사용할 수 있다.
  • 유리액면계에 쓰이는 유리는 KS B 6208(보일러용 수면계유리) 기호 B 또는 P 이상의 것이어야 한다.
  • 액면계 상하에는 수동식 및 자동식 스톱밸브를 각각 설치한다.

이 조건들은 모두 맞는 설명이므로, 덮개 설치 여부에 대한 서술만 실제 기준과 반대로 되어 있다.

문제 36
가연성가스의 제조설비 내에 설치하는 전기기기에 대한 설명으로 옳은 것은?
11종 장소에는 원칙적으로 전기설비를 설치해서는 안 된다.
2안전증 방폭구조는 전기기기의 불꽃이나 아크를 발생하여 착화원이 될 염려가 있는 부분을 기름속에 넣은 것이다.
32종 장소는 정상의 상태에서 폭발성 분위기가 연속하여 또는 장시간 생성되는 장소를 말한다.
4가연성가스가 존재할 수 있는 위험장소는 1종 장소, 2종 장소 및 0종 장소로 분류하고 위험장소에서는 방폭형 전기기기를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

가연성가스가 존재할 수 있는 위험장소는 0종·1종·2종 장소로 분류하고, 이들 장소에는 방폭형 전기기기를 설치해야 한다는 설명이 옳다.

  • 기름 속에 전기기기를 넣어 불꽃·아크의 착화원을 차단하는 구조는 안전증방폭구조가 아니라 유입방폭구조를 설명한 것이다.
  • 정상 상태에서 폭발성 분위기가 연속하여 또는 장시간 생성되는 장소는 2종 장소가 아니라 0종 장소의 정의다.
  • 1종 장소에도 방폭형 전기기기라면 설치할 수 있으므로 전기설비를 원칙적으로 설치할 수 없다는 설명은 맞지 않다.
문제 37
사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합을 연역적으로 분석하는 정량적 위험성 평가 기법은?
1사건수 분석(ETA)기법
2결함수 분석(FTA)기법
3위험과 운전분석(HAZOP)기법
4이상위험도 분석(FMECA)기법
정답 및 해설

사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합연역적(하향식)으로 분석하는 정량적 기법은 결함수 분석(FTA, Fault Tree Analysis)이다. FTA는 최상위 사건(사고)에서 출발하여 그 원인이 되는 기본 사건들의 논리적 조합을 역으로 추적하는 방식으로, 장치 결함과 인적 오류를 AND/OR 게이트로 결합하여 분석한다. 반면 ETA는 귀납적(상향식) 기법이며, HAZOP은 편차 중심의 정성적 기법, FMECA는 구성품 중심의 고장 영향도 분석 기법이다.

문제 38
특정고압가스 사용시설의 시설기준 및 기술기준으로 틀린 것은?
1저장시설의 주위에는 보기 쉽게 경계표지를 할 것
2가스설비에는 그 설비의 안전을 확보하기 위하여 습기 등으로 인한 부식방지조치를 할 것
3독성가스의 감압설비와 그 가스의 반응설비간의 배관에는 일류방지장치를 할 것
4고압가스의 저장량이 300kg 이상인 용기 보관실의 벽은 방호벽으로 할 것
정답 및 해설

특정고압가스 사용시설 기준에서 감압설비와 반응설비 사이 배관에 설치하도록 정한 장치는 역류방지장치이며, 일류방지장치라는 명칭의 설비는 실제 기준에 존재하지 않는 표현이다.

저장시설 주위에 경계표지를 하는 것, 부식 방지를 위한 조치를 하는 것, 저장량 300kg 이상인 용기 보관실의 벽을 방호벽으로 하는 것은 모두 실제 시설·기술기준에 해당한다.

문제 39
고압장치 배관에 발생된 열응력을 제거하기 위한 이음이 아닌 것은?
1루프형
2슬라이드형
3벨로우즈형
4플랜지형
정답 및 해설

루프형·슬라이드형·벨로우즈형은 배관의 신축을 흡수하여 열응력을 제거하는 신축이음(expansion joint)이며, 플랜지형은 배관을 단순히 볼트로 결합·연결하는 이음방식으로 열응력 제거 기능이 없다.

문제 40
계측기의 원리에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1기전력의 차이로 온도를 측정한다.
2액주높이로 부터 압력을 측정한다.
3초음파 속도 변화로 유량을 측정한다.
4정전용량을 이용하여 유속을 측정한다.
정답 및 해설

기전력 차이(열전대)로 온도를, 액주 높이로 압력을, 초음파 속도 변화로 유량을 측정하는 것은 모두 실제 계측 원리에 해당한다.
반면 정전용량은 주로 액면(레벨)이나 압력 측정에 이용되는 원리로 유속을 직접 측정하는 데에는 쓰이지 않으므로 가장 거리가 멀다.

문제 41

다음 [보기]에서 설명하는 가스는?

  • 독성이 강하다.
  • 연소시키면 잘 탄다.
  • 각종 금속에 작용한다.
  • 가압·냉각에 의해 액화가 쉽다.
1HCl
2NH3
3CO
4C2H2
정답 및 해설

네 가지 특징을 모두 만족하는 가스는 암모니아(NH3)이다.

암모니아는 법정 독성가스이면서 폭발범위 약 15~28%를 갖는 가연성가스여서 '독성이 강하고 연소시키면 잘 탄다'는 서술에 모두 해당한다. 또 구리·아연·알루미늄 등을 부식시키므로 이들 금속을 배관·밸브 재료로 쓸 수 없다.

비점이 -33℃로 상온에서 약 8.5기압만 걸어도 액화되어 가압·냉각으로 쉽게 액화되는 점까지 일치한다. 염화수소는 불연성이고, 일산화탄소는 임계온도가 매우 낮아 상온 가압으로는 액화되지 않으며, 아세틸렌은 독성가스가 아니다.

문제 42
표준상태(0℃, 101.3KPa)에서 메탄(CH4)가스의 비체적(ℓ/g)은 얼마인가?
10.71
21.40
31.71
42.40
정답 및 해설

표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4ℓ이고 메탄의 분자량은 16g/mol이므로 비체적은 다음과 같이 계산된다.

v=22.4 L/mol16 g/mol1.40 L/gv=\dfrac{22.4\ \mathrm{L/mol}}{16\ \mathrm{g/mol}}\approx1.40\ \mathrm{L/g}

문제 43
원심펌프를 병렬로 연결하여 운전할 경우에 무엇이 증가되는가?
1양정
2동력
3유량
4효율
정답 및 해설

동일한 양정 특성을 가진 원심펌프를 병렬로 연결하면 각 펌프가 동시에 액을 토출하므로 전체 유량이 증가한다.

참고로 펌프를 직렬로 연결하면 유량은 그대로이고 양정이 증가하는 것과 대비된다.

문제 44
프레온(Freon)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1불연성이다.
2무색, 무취이다.
3증발잠열이 적다.
4가압에 의해 액화되기 쉽다.
정답 및 해설

프레온은 냉동기 냉매로 널리 사용되는 염화불화탄화수소(CFC)로, 증발잠열이 크다는 것이 냉매로서의 핵심 성능이다. 보기 1, 2, 4는 모두 프레온의 특징이다: 화학적으로 안정하여 불연성이고, 무색·무취압력을 가하면 쉽게 액화되어 냉동 순환이 용이하다. 그러나 보기 3의 "증발잠열이 적다"는 설명은 오류다. 프레온을 포함한 효과적인 냉매는 높은 증발잠열을 가져야 적은 양으로 많은 열을 흡수할 수 있으므로, 프레온은 증발잠열이 크다.

문제 45
오르자트법으로 시료가스를 분석할 대의 성분분석 순서로서 옳은 것은?
1CO2 → O2 → CO
2CO → CO2 → O2
3O2 → CO → CO2
4O2 → CO2 → CO
정답 및 해설

오르자트법(Orsat apparatus)은 연소가스 분석기로, 시료가스를 순차적으로 흡수액에 접촉시켜 각 성분을 정량하는 방법이다. CO₂를 먼저 분석하는 이유는 수산화나트륨(NaOH)에 가장 잘 흡수되고, O₂는 피로갈롤(pyrogallol) 또는 알칼리 용액에서 두 번째로 측정하며, CO는 염화제1구리(CuCl) 암모니아 용액에서 마지막에 흡수되기 때문이다. 이 순서를 지키지 않으면 이전 단계에서 완전히 흡수되지 않은 성분이 다음 측정을 방해하게 되므로, 정확한 분석을 위해 CO₂ → O₂ → CO 순서가 표준 절차이다.

문제 46
10L 용기에 들어있는 산소의 압력이 10MPa이었다. 이 기체를 20L 용기에 옮겨놓으면 압력은 몇 MPa로 변하는가?
12
25
310
420
정답 및 해설

온도가 일정하므로 보일의 법칙 P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2을 적용한다.

10 MPa×10 L=P2×20 L10\ \mathrm{MPa}\times10\ \mathrm{L}=P_2\times20\ \mathrm{L}

따라서 P2=5 MPaP_2=5\ \mathrm{MPa}로 변한다.

문제 47
다음 중 아세틸렌의 발생방식이 아닌 것은?
1주수식 : 카바이드에 물을 넣는 방법
2투입식 : 물에 카바이드를 넣는 방법
3접촉식 :물과 카바이드를 소량씩 접촉시키는 방법
4가열식 : 카바이드를 가열하는 방법
정답 및 해설

아세틸렌은 칼슘카바이드(CaC₂)와 물의 반응으로 발생하는데, 이 반응의 특성상 물과의 접촉이 필수 조건이다. 1, 2, 3번은 모두 물을 이용한 발생 방식들로, 주수식(물을 천천히 떨어뜨림), 투입식(카바이드를 물에 넣음), 접촉식(소량씩 반응)은 반응 속도와 안전성 제어 방법만 다를 뿐 모두 물과의 화학반응을 기반으로 한다. 반면 4번 가열식은 카바이드만 가열하는 것으로 물이 관여하지 않아 아세틸렌 발생의 원리와 맞지 않으며, 따라서 실제 아세틸렌 발생 방식이 아니다.

문제 48
고압가스안전관리법령에 따라 “상용의 온도에서 압력이 1MPa 이상이 되는 압축가스로서 실제로 그 압력이 1MPa이상이 되는 경우에는 고압가스에 해당한다.” 여기에서 압력은 어떠한 압력을 말하는가?
1대기압
2게이지압력
3절대압력
4진공압력
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 압축가스의 압력 기준으로 규정하는 1MPa은 게이지압력을 뜻한다.

문제 49
다음 중 SI기본단위가 아닌 것은?
1질량 : 킬로그램(kg)
2주파수 : 헤르츠(Hz)
3온도 : 켈빈(k)
4물질량 : 몰(mol)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd)의 7가지이다.

헤르츠(Hz)는 시간의 역수(s1\mathrm{s^{-1}})로 정의되는 유도단위이므로 SI 기본단위에 속하지 않는다.

문제 50
LPG나 액화가스와 같이 비점이 낮고 내압이 0.4~0.5MPa 이상인 액체에 주로 사용되는 펌프의 메카니컬 시일의 형식은?
1더블 시일형
2인사이드 시일형
3아웃사이드 시일형
4밸런스 시일형
정답 및 해설

비점이 낮고 내압이 0.4~0.5MPa 이상인 액체를 다루는 펌프에는 밸런스 시일형 메카니컬 시일이 주로 사용된다.

내압이 낮은 경우에는 인사이드 시일형이나 아웃사이드 시일형이 쓰이지만, 고압에서는 시일면에 걸리는 압력을 상쇄시킬 수 있는 밸런스 시일형이 적합하다.

문제 51
국제단위계는 7가지의 SI기본단위로 구성된다. 다음 중 기본량과 SI기본단위가 틀리게 짝지어진 것은?
1질량 - 킬로그램(kg)
2길이 - 미터(m)
3시간 - 초(s)
4몰질량 - 몰(mole)
정답 및 해설

SI 기본량 중 물질량의 단위가 몰(mol)이며, "몰질량"은 기본량이 아니라 물질 1몰의 질량을 나타내는 유도량(g/mol)이다.

따라서 "몰질량 - 몰(mole)"은 기본량과 기본단위를 잘못 짝지은 것이다. 질량-킬로그램, 길이-미터, 시간-초는 모두 올바른 짝이다.

문제 52
액화가스 충전에는 액펌프와 압축기가 사용될 수 있다. 이 때 압축기를 사용하는 경우의 특징이 아닌 것은?
1충전시간이 짧다.
2베이퍼록 등의 운전상 장애가 일어나기 쉽다.
3재액화 현상이 일어날 수 있다.
4잔가스의 회수가 가능하다.
정답 및 해설

액화가스 충전에서 압축기를 쓰면 흡입한 증기를 다시 응축시키는 과정에서 재액화 현상이 나타날 수 있고, 짧은 충전시간과 잔가스 회수가 가능하다는 특징이 있다.

베이퍼록은 액체 상태로 이송하는 액펌프 방식에서 배관 내 기화로 발생하는 현상이므로, 압축기를 사용하는 경우의 특징으로 보기 어렵다.

문제 53
가스홀더의 압력을 이용하여 가스를 공급하며 가스제조공장과 공급지역이 가깝거나 공급면적이 좁을 때 적당한 가스공급 방법은?
1저압공급방식
2중앙공급방식
3고압공급방식
4초 고압공급방식
정답 및 해설

가스홀더의 압력을 직접 이용하여 공급하는 방식은 저압공급방식이다. 저압공급방식은 가스제조공장 또는 가스홀더에서 감압 없이 저압(약 100~300 mmAq)으로 직접 공급하는 방식으로, 공급지역이 가깝고 공급면적이 좁을 때 적합하다. 고압공급방식은 고압 배관을 통해 먼 거리를 공급한 후 각 지역에서 감압기로 감압하는 방식이며, 중앙공급·초고압공급은 대규모 광역 공급에 사용되므로 문제의 조건과 맞지 않는다.

문제 54
다음 보기의 성질을 갖는 기체는?
  • 2중 결합을 가지므로 각종 부가반응을 일으킨다.
  • 무색, 독특한 감미로운 냄새를 지닌 기체이다.
  • 물에는 거의 용해되지 않으나 알코올, 에테르에 잘 용해된다.
  • 아세트알데히드, 산화에틸렌, 에탄올, 이산화에틸렌 등을 얻는다.
1아세틸렌
2프로판
3에틸렌
4프로필렌
정답 및 해설

이중결합을 가지고 감미로운 냄새가 나며 산화에틸렌·에탄올의 원료가 되는 기체는 에틸렌이다.

에틸렌(C2H4)은 탄소 사이에 이중결합이 있어 각종 부가반응을 잘 일으키고, 그 반응을 통해 아세트알데히드·산화에틸렌·에탄올 등을 만드는 석유화학의 기본 원료다. 물에 거의 녹지 않고 알코올·에테르에 잘 녹는 성질도 에틸렌의 것이다.

  • 아세틸렌은 이중결합이 아니라 삼중결합을 가지며 카바이드 특유의 불쾌한 냄새가 난다.
  • 프로판은 포화탄화수소여서 이중결합이 없고 부가반응을 하지 않는다.
  • 프로필렌도 이중결합을 갖지만 아세톤·이소프로필알코올 계열의 원료이지 산화에틸렌·에탄올을 얻는 원료가 아니다.
문제 55
완전진공을 0으로 하여 측정한 압력을 의미하는 것은?
1절대압력
2게이지압력
3표준대기압
4진공압력
정답 및 해설

완전진공을 0으로 하여 측정한 압력을 절대압력이라고 한다.

이에 비해 대기압을 기준(0)으로 측정한 압력은 게이지압력이며, 절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값으로 구한다.

문제 56
공기에 의한 전열은 어느 압력까지 내려가면 급히 압력에 비례하여 적어지는 성질을 이용하는 저온장치에 사용되는 진공단열법은?
1고진공 단열법
2분말 진공 단열법
3다층진공 단열법
4자연진공 단열법
정답 및 해설

공기에 의한 전열이 일정 압력 이하에서 급히 압력에 비례하여 감소하는 현상을 이용하는 진공단열법은 고진공 단열법이다. 고진공 단열법은 용기 내부를 매우 낮은 압력(10⁻² Pa 이하)까지 배기하여 기체 분자의 밀도를 극도로 낮추므로, 분자들 간의 충돌이 거의 일어나지 않아 전열량이 급격히 감소한다. 이는 저온 저장, 액화 기체 용기 등에 널리 사용되는 방식이며, 분말 단열법(건조제 사용)이나 다층 단열법(복사열 차단)과는 원리가 다르다.

문제 57
적외선식 흡광방식으로 차량에 탑재하여 메탄의 누출 여부를 탐지하는 것은?
1FID(Flame Ionization Detector)
2OMD(Optical Methane Detector)
3ECD(Electron Capture Detector)
4TCD(Thermal Conductivity Detector)
정답 및 해설

메탄이 흡수하는 특정 파장의 적외선량 변화를 광학적으로 검출하는 방식이 OMD(Optical Methane Detector)이며, 차량에 탑재해 이동하며 배관 매설 구간 등의 메탄 누출을 탐지하는 데 사용된다.

문제 58
기체의 밀도를 이용해서 분자량을 구할 수 있는 법칙과 관계가 가장 깊은 것은?
1아보가드로의 법칙
2헨리의 법칙
3반데르발스의 법칙
4일정성분비의 법칙
정답 및 해설

같은 온도·압력에서 기체의 부피는 몰수(입자 수)에 비례한다는 아보가드로의 법칙을 이용하면, 기체의 밀도로부터 분자량을 구할 수 있다.

헨리의 법칙은 기체의 용해도, 반데르발스의 법칙은 실제기체의 상태방정식 보정, 일정성분비의 법칙은 화합물의 성분비 일정성에 관한 법칙으로 밀도-분자량 산출과는 직접 관련이 없다.

문제 59
다음 중 산화철이나 산화알루미늄에 의해 중합반응하는 가스는?
1산화에틸렌
2시안화수소
3에틸렌
4아세틸렌
정답 및 해설

산화에틸렌은 산화철이나 산화알루미늄 같은 촉매성 금속산화물과 접촉하면 중합반응을 일으켜 발열·폭주 반응으로 이어질 수 있다.

그래서 산화에틸렌은 저장·이송 설비에서 철·알루미늄 산화물 및 녹과의 접촉을 피하도록 관리한다.

문제 60
공기보다 비중이 가벼운 도시가스의 공급시설로서 공급시설이 설치되는 경우의 통풍구조에 대한 설명으로 옳은 것은?
1환기구를 2방향 이상 분산하여 설치한다.
2배기구는 천장 면으로부터 50cm이내에 설치한다.
3흡입구 및 배기구의 관경은 80cm 이상으로 한다.
4배기가스 방출구는 지면애서 5m 이상의 높이에 설치한다.
정답 및 해설

공기보다 비중이 가벼운 도시가스(LPG 등)의 누출 시 상부로 부상하는 특성을 고려하여, 공급시설의 통풍구조는 환기구를 2방향 이상 분산하여 설치해야 한다. 이는 가스가 축적되는 것을 방지하고 자연 대류에 의한 효과적인 환기를 보장하기 위함이다. 배기구는 천장 근처에 설치되어야 하므로 보기 2의 '50cm 이내'는 부정확하고, 보기 3의 관경 기준 '80cm'는 실제 규정과 맞지 않으며, 보기 4는 일반적인 배기가스 방출 높이 기준이나 도시가스 공급시설의 통풍구조 규정으로는 적절하지 않다.