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[가스기능사 필기] 2018년 3회 기출복원 모의고사
가스기능사 필기 기출문제

2018년 3회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

2018년 3회 기출복원 모의고사

60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
고압가스 운반 시 사고가 발생하여 가스 누설부분의 수리가 불가능한 경우 조치사항으로 옳지 않은 것은?
1상황에 따라 안전한 장소로 운반할 것
2착화된 경우 용기 파열 등의 위험이 없다고 인정될 때는 그대로 놔둘 것
3독성가스가 누설한 경우에는 가스를 제독할 것
4비상 연락망에 따라 관계 업소에 협조를 의뢰할 것
정답 및 해설

운반 중 가스 누설부분을 수리할 수 없는 사고가 발생했을 때는 위험 요소를 적극적으로 제거해야 하며, 착화되었더라도 안전하다고 판단해 그대로 방치하는 것은 옳은 조치가 아니다.

안전한 장소로 이동, 독성가스 누설 시 제독 조치, 비상연락망을 통한 관계 기관 협조 요청은 모두 적절한 사고 대응 절차이다.

문제 2
염소 누출에 대비하여 보유하여야 하는 제독제가 아닌 것은?
1가성소다 수용액
2탄산소다 수용액
3암모니아수
4소석회
정답 및 해설

염소는 독성·부식성 가스로 누출 시 가성소다 수용액·탄산소다 수용액·소석회 등 알칼리성 제독제로 중화하여 처리한다. 반면 암모니아수는 염소와 반응하여 자극성 물질을 생성할 수 있어 염소의 제독제로 사용하지 않는다.

문제 3
공정에 존재하는 위험요소들과 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하는 정성적 안정성 평가기법을 의미하는 것은?
1FTA
2ETA
3CCA
4HAZOP
정답 및 해설

공정에 잠재된 위험요소와 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하기 위한 대표적인 정성적 안전성평가기법HAZOP(위험과 운전분석)이다.

FTA·ETA는 사고의 발생확률을 다루는 정량적 기법이고, CCA는 원인-결과를 함께 분석하는 기법으로 성격이 다르다.

문제 4
고압가스안전관리법 시행규칙에서 정의한 “처리능력”이라함은 처리설비 또는 감압설비에 의하여 며칠에 처리할 수 있는 가스의 양을 말하는가?
11일
27일
310일
430일
정답 및 해설

고압가스안전관리법 시행규칙에서 처리능력이란 처리설비 또는 감압설비가 1일에 처리할 수 있는 가스의 양을 말한다.

하루 단위로 처리 가능한 최대 가스량을 기준으로 설비의 규모나 인허가 대상 여부를 판단한다.

문제 5
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 6
액화석유가스 용기를 실외저장소에 보관하는 기준으로 틀린 것은?
1용기보관장소의 경계 안에서 용기를 보관할 것
2용기는 눕혀서 보관할 것
3충전용기는 항상 40°C 이하를 유지할 것
4충전용기는 눈·비를 피할 수 있도록 할 것
정답 및 해설

실외저장소에 보관하는 액화석유가스 용기는 세워서 보관해야 하므로, 눕혀서 보관한다는 설명이 틀렸다.

용기보관장소 경계 안에서 보관하고, 40°C 이하를 유지하며, 눈·비를 피하도록 하는 나머지 기준은 모두 맞다.

문제 7
액화 산소 취급 시 아세틸렌 혼입은 위험하므로 검출하게 되는데 이 때 사용하는 시약은?
1이로스 베이시약
2질산은 시약
3페놀프탈레인 시약
4동 암모니아 시약
정답 및 해설

액화 산소와 아세틸렌이 혼합되면 폭발성 혼합물을 형성하므로 검출이 필수적인데, 이때 사용하는 시약은 이로스 베이 시약(Eros-Bay reagent)이다. 이로스 베이 시약은 아세틸렌과 반응하여 검은색 또는 갈색 침전을 생성함으로써 아세틸렌의 존재를 시각적으로 확인할 수 있게 한다. 질산은 시약은 할로겐화물 검출용이고, 페놀프탈레인은 pH 지시약, 동 암모니아 시약은 환원당 검출용으로 각각 다른 목적에 사용되므로 부적절하다.

문제 8
도시가스시설의 설치공사 또는 변경공사를 하는 때에 이루어지는 전공정 시공감리 대상은?
1도시가스사업자외의 가스공급시설설치자의 배관 설치공사
2가스도매사업자의 가스공급시설 설치공사
3일반도시가스사업자의 정압기 설치공사
4일반도시가스사업자의 제조소 설치공사
정답 및 해설

전공정 시공감리 대상은 도시가스사업자 외의 가스공급시설설치자가 시행하는 배관 설치공사이다.

일반도시가스사업자나 가스도매사업자가 스스로 시행하는 공급시설 공사는 자체 안전관리 체계를 갖추고 있어 별도의 시공감리 대상에서 제외되지만, 사업자가 아닌 자가 배관을 설치하는 공사는 안전관리 주체가 다르므로 전공정에 걸쳐 시공감리를 받아야 한다.

문제 9
고압가스배관의 설치기준 중 하천과 병행하여 매설하는 경우로서 적합하지 않은 것은?
1배관은 견고하고 내구력을 갖는 방호구조물안에 설치한다.
2매설심도는 배관의 외면으로부터 1.5m 이상 유지한다.
3설치지역은 하상(河床, 하천의 바닥)이 아닌 곳으로 한다.
4배관손상으로 인한 가스누출 등 위급한 상황이 발생한 때에 그 배관에 유입되는 가스를 신속히 차단할 수 있는 장치를 설치한다.
정답 및 해설

고압가스배관이 하천과 병행하여 매설되는 경우, 매설심도는 배관의 외면으로부터 1.5m 이상이라는 기준은 적합하지 않다. 고압가스안전관리법 시행규칙에서 하천과 병행 매설 시 매설심도는 2m 이상으로 규정되어 있으며, 1.5m는 일반 지중 매설의 기준에 해당한다. 보기 1·3·4는 모두 적합한 기준으로, 배관을 견고한 방호구조물 내에 설치하고, 하상이 아닌 곳에 설치하며, 비상 차단 장치를 갖춰야 한다.

문제 10
발화온도와 폭발등급에 의한 위험성을 비교 하였을 때 위험도가 가장 큰 것은?
1부탄
2암모니아
3아세트알데히드
4메탄
정답 및 해설

아세트알데히드는 발화온도가 낮고 폭발범위가 넓어 폭발등급도 높기 때문에 나열된 가스 중 위험도가 가장 크다.

발화온도가 낮을수록, 그리고 폭발등급이 높을수록 작은 점화에너지로도 폭발이 일어나 위험성이 커지는데, 아세트알데히드는 이 두 조건을 모두 충족한다.

  • 부탄과 메탄은 발화온도가 상대적으로 높고 폭발등급도 낮아 위험도가 낮다.
  • 암모니아는 폭발범위가 좁고 폭발등급이 낮아 상대적으로 안전한 편에 속한다.
문제 11
공기 중에서 폭발 범위가 가장 넓은 가스는?
1메탄
2프로판
3에탄
4일산화탄소
정답 및 해설

일산화탄소는 공기 중 폭발범위가 약 12.5~74%로, 메탄·프로판·에탄에 비해 폭발범위(하한과 상한의 폭)가 가장 넓은 가스다.

문제 12
액화석유가스 판매업소의 충전용기 보관실에 강제 통풍장치를 설치할 때 통풍능력에 대해서 옳게 설명한 것은?
1바닥면적 1m2당 0.5m3/분 이상
2바닥면적 1m2당 1.0m3/분 이상
3바닥면적 1m2당 1.5m3/분 이상
4바닥면적 1m2당 2.0m3/분 이상
정답 및 해설

액화석유가스 판매업소의 충전용기 보관실에 강제통풍장치를 설치할 때 통풍능력은 바닥면적 1m²당 0.5m³/분 이상이어야 한다.

문제 13
다음 중 가연성가스 제조공장에서 착화의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1정전기
2사용촉매의 접촉작용
3밸브의 급격한 조작
4베릴륨 합금제 공구에 의한 충격
정답 및 해설

가연성가스 제조공장의 착화(발화) 원인은 대부분 정전기 방전이나 기계적 충격·마찰에서 발생하는 스파크이다.

  • 정전기는 유체 이송·마찰 등으로 쉽게 대전되어 방전 스파크를 일으켜 착화원으로 작용한다.
  • 사용촉매의 접촉작용은 반응열을 발생시켜 국부적으로 온도를 높여 착화를 유발할 수 있다.
  • 밸브를 급격히 조작하면 단열압축이나 마찰열이 생겨 착화원이 될 수 있다.

반면 베릴륨 합금은 타격해도 불꽃이 튀지 않는 비스파크성 재질이어서 가연성가스 취급 공구에 오히려 안전하게 쓰이므로, 착화원인으로 보기 가장 거리가 멀다.

문제 14
C2H2제조설비에서 제조된 C2H2를 충전용기에 충전 시 위험한 경우는?
1아세틸렌이 접촉되는 설비부분에 동함량 72%의 동합금을 사용하였다.
2충전 중의 압력을 2.5MPa 이하로 하였다.
3충전 후에 압력이 15℃에서 1.5MPa 이하로 될 때까지 정치하였다.
4충전용 지관은 탄소함유량이 0.1% 이하의 강을 사용하였다.
정답 및 해설

아세틸렌이 접촉하는 설비 부분에 동 함유량이 62%를 초과하는 동합금을 사용하면 아세틸리드(폭발성 화합물)가 생성되어 위험하다.

동함량 72%의 동합금 사용은 이 기준을 초과하므로 충전 과정에서 위험한 경우에 해당한다.

반면 충전압력을 2.5MPa 이하로 관리하고, 충전 후 15℃에서 1.5MPa 이하가 될 때까지 정치하며, 지관에 저탄소강(0.1% 이하)을 사용하는 것은 모두 안전을 위한 정상 조치다.

문제 15
가스 중 음속보다 화염전파 속도가 큰 경우 충격파가 발생하는데 이 때 가스의 연소 속도로써 옳은 것은?
10.3 ~ 100 m/s
2100 ~ 300 m/s
3700 ~ 800 m/s
41000 ~ 3500 m/s
정답 및 해설

가스의 화염전파속도가 음속을 초과하면 충격파를 동반하는 폭굉(detonation) 상태가 되며, 이때의 연소속도는 대략 1000~3500m/s 범위로 알려져 있다.

이는 정상연소(폭연)의 연소속도보다 훨씬 빠른 값이다.

문제 16
독성가스 배관은 안전한 구조를 갖도록 하기 위해 2중관 구조로 하여야 한다. 다음 가스 중 2중관으로 하지 않아도 되는 가스는?
1암모니아
2염화메탄
3시안화수소
4에틸렌
정답 및 해설

독성가스 배관의 2중관 구조 의무화는 고압가스 안전관리법령에서 규정하는 독성가스 중 특히 급성독성이 높은 가스에 적용된다. 암모니아(1번)는 질식·부식성 독성가스, 염화메탄(2번)은 신경독성 물질, 시안화수소(3번)는 극독성(청산염계)으로 모두 2중관 대상이다. 반면 에틸렌(4번)은 비독성 기체로 분류되며, 압축된 상태에서의 주요 위험은 화재·폭발성이지 급성독성이 아니므로 2중관 의무 대상이 아니다.

문제 17
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 18
다음 중 에어졸이 충전된 용기에서 에어졸의 누출시험을 하기 위한 시설은?
1자동 충전기
2수압시험탱크
3가압시험탱크
4온수시험탱크
정답 및 해설

에어졸이 충전된 용기의 누출 여부는 용기를 온수시험탱크에 담가 기포 발생 유무로 확인한다.

수압시험탱크나 가압시험탱크는 내압시험 등 다른 검사에 사용되는 설비로, 에어졸 누출시험과는 목적이 다르다.

문제 19
LPG 자동차에 고정된 용기충전시설에서 저장탱크의 물분무장치는 최대수량을 몇 분 이상 연속해서 방사할 수 있는 수원에 접속되어 있도록 하여야 하는가?
120분
230분
340분
460분
정답 및 해설

LPG 자동차에 고정된 용기충전시설의 저장탱크 물분무장치는 화재 시 냉각을 목적으로 설치되며, 안전기준에 따라 최대수량을 30분 이상 연속해서 방사할 수 있는 수원에 접속되어 있어야 한다. 이는 LPG 저장시설의 화재 안전관리 기준에서 규정하는 필수 요건으로, 충분한 냉각수 공급으로 탱크 파열 등의 대형 사고를 방지하도록 하는 기준이다.

문제 20
용기 파열사고의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1용기의 내압력 부족
2용기내 규정압력의 초과
3용기내에서 폭발성 혼합가스에 의한 발화
4안전밸브의 작동
정답 및 해설

용기 파열사고는 용기가 견딜 수 있는 강도를 초과하는 압력이나 화학적 반응으로 인해 발생한다. 1번 내압력 부족은 외부 기압이 내부 압력보다 크면 용기가 내함되어 파열을 유발하고, 2번 규정압력 초과는 내부 압력이 설계 한계를 넘어 직접적으로 파열을 야기하며, 3번 폭발성 혼합가스 발화는 화학 반응으로 급격한 압력 상승을 일으켜 파열 원인이 된다. 반면 안전밸브는 설계상 초과 압력을 자동으로 배출하여 용기 내 압력을 정상 범위로 유지하도록 작동하므로 파열을 예방하는 안전장치이지 파열의 원인이 아니다.

문제 21
왕복식 압축기에서 피스톤과 크랭크샤프트를 연결하여 왕복운동을 시키는 역할을 하는 것은?
1크랭크
2피스톤링
3커넥팅로드
4톱클리어런스
정답 및 해설

왕복식 압축기에서 피스톤과 크랭크샤프트를 연결해 크랭크의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 바꿔주는 부품은 커넥팅로드이다.

문제 22
저온장치의 단열법 중 일반적으로 사용되는 단열법으로 단열공간에 분말, 섬유 등의 단열재를 충전하는 방법은?
1상압 단열법
2진공 단열법
3고진공 단열법
4다층진공 단열법
정답 및 해설

저온장치의 단열법 중 단열공간에 펄라이트, 유리섬유 등의 분말·섬유질 단열재를 채워 넣는 방식상압 단열법이라 한다.

진공 단열법이나 고진공·다층진공 단열법은 단열공간을 진공 상태로 만들어 대류·전도에 의한 열침입을 차단하는 방식으로, 단열재를 충전하는 상압 단열법과는 원리가 다르다.

문제 23
일산화 탄소를 충전하는 용기로써 적합하지 않는 것은 다음 중 어느 것인가?
1강재 내면에 Ag을 라이닝 한 것
2강재 내면에 Ni을 라이닝 한 것
3강재 내면에 Cu를 라이닝 한 것
4강재 내면에 Al을 라이닝 한 것
정답 및 해설

니켈(Ni) 라이닝은 일산화탄소를 충전하는 용기에 적합하지 않다.

CO는 상온에서도 니켈과 반응해 맹독성인 니켈카르보닐[Ni(CO)4]을 생성하므로 니켈 라이닝 용기는 CO 충전에 사용할 수 없다. 반면 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 라이닝은 CO와의 반응성이 낮아 사용이 가능하다.

문제 24
배관 속을 흐르는 액체의 속도를 급격히 변화시키면 물이 관벽을 치는 현상이 일어나는데 이런 현상을 무엇이라 하는가?
1캐비테이션 현상
2워터햄머링 현상
3서징현상
4맥동현상
정답 및 해설

배관 속 액체의 속도가 급격히 변화할 때 관벽을 치는 현상은 워터해머링(Water Hammering) 현상이다. 이는 밸브를 갑자기 닫거나 펌프가 정지할 때 흐르던 액체의 운동량이 급격히 차단되면서 압력파가 발생하여 배관벽을 강하게 충격하는 현상으로, 배관 손상의 주요 원인이 된다. 캐비테이션은 압력 저하로 인한 기포 발생·붕괴, 서징과 맥동은 흐름의 진동 변화를 의미하므로 "관벽을 치는" 직접적인 충격 현상과는 다르다.

문제 25
왕복동식 압축기의 특징이 아닌 것은?
1무급유식 오일교환 방식
2저속 회전
3연속적 압축으로 서징 발생
4압축효율이 큼
정답 및 해설

왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복운동으로 가스를 흡입·압축·토출하는 용적형 압축기로, 압축이 단속적으로 이루어져 맥동(pulsation)이 발생하는 것이 특징이다.

따라서 연속적으로 압축하여 서징이 발생한다는 설명은 왕복동식이 아니라 원심식(터보형) 압축기에서 나타나는 현상을 가리키므로 왕복동식의 특징으로 볼 수 없다.

  • 오일을 쓰지 않는 무급유식으로 운전할 수 있다.
  • 회전수가 낮은 저속 회전 방식이다.
  • 용적형 압축기 특유의 높은 압축효율을 가진다.
문제 26
가스보일러에서 가스를 연소시킬 때 불완전연소로 발생하는 가스에 중독될 경우 생명을 잃을 수도 있다. 이 때 이 가스를 검지하기 위하여 사용하는 시험지는?
1연당지
2염화파라듐지
3하리슨씨 시약
4질산구리벤젠지
정답 및 해설

가스보일러의 불완전연소로 발생하는 유독가스는 일산화탄소(CO)이며, CO는 염화파라듐지를 흑색(회색)으로 변색시키는 반응을 이용해 검지한다. 연당지는 황화수소, 하리슨씨 시약은 포스겐, 질산구리벤젠지는 사이안화수소 검지에 사용되어 CO 검지와는 무관하다.

문제 27
고압가스안전관리법령에 따라 고압가스 판매시설에서 갖추어야 할 계측설비가 바르게 짝지어진 것은?
1압력계, 계량기
2온도계, 계량기
3압력계, 온도계
4온도계, 가스분석계
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 고압가스 판매시설은 압력계와 계량기를 갖추도록 규정하고 있다. 압력계는 저장·공급 시 가스의 압력 상태를 관리하기 위해 필수이고, 계량기는 판매량을 정확히 측정하기 위한 필수 계측설비다. 온도계는 특정 저온 가스 취급 시설에만 요구되며, 가스분석계는 판매시설의 일반적 요구사항이 아니다.

문제 28
국내 일반가정에 공급되는 도시가스(LNG)의 발열량은 약 몇 kcal/m3인가? (단, 도시가스 월사용예정량의 산정기준에 따른다.)
19,000
210,000
311,000
412,000
정답 및 해설

국내 일반가정에 공급되는 도시가스(LNG)의 발열량은 약 11,000kcal/m³ 수준으로 본다.

이 값은 도시가스 월사용예정량을 산정할 때 기준으로 사용하는 표준적인 발열량 수치이다.

문제 29
일반도시가스 배관의 설치기준 중 하천 등을 횡단하여 매설하는 경우로서 적합하지 않은 것은?
1하천을 횡단하여 배관을 설치하는 경우에는 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 4.0m 이상으로 한다.
2소하천, 수로를 횡단하여 배관을 매설하는 경우 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 2.5m 이상으로 한다.
3그 밖의 좁은 수로를 횡단하여 배관을 매설하는 경우 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 1.5m 이상으로 한다.
4하상변동, 패임, 닻내림 등의 영향을 받지 아니하는 깊이에 매설한다.
정답 및 해설

도시가스 배관이 그 밖의 좁은 수로를 횡단하여 매설되는 경우, 배관 외면과 계획하상 사이의 거리는 원칙적으로 1.2m 이상이어야 한다.

하천 횡단 시 4.0m 이상, 소하천·수로 횡단 시 2.5m 이상 기준과 달리 이 구간만 1.2m 기준이 적용되므로, 1.5m 이상이라는 설명은 틀린 내용이다.

문제 30
다음 각 독성가스 누출 시 제독제로서 적합하지 않는 것은?
1염소 : 탄산소다수용액
2포스겐 : 소석회
3산화에틸렌 : 소석회
4황화수소 : 가성소다수용액
정답 및 해설

산화에틸렌이 누출되었을 때는 다량의 물로 씻어 희석·제거하는 것이 적절한 제독 방법이며, 소석회는 산화에틸렌의 제독제로 쓰이지 않는다.

염소는 탄산소다수용액, 포스겐과 황화수소는 각각 소석회와 가성소다수용액으로 제독하는 것이 올바른 조합이다.

문제 31
지하 도시가스 매설배관에 Mg과 같은 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 방식하는 방법은?
1희생양극법
2외부전원법
3선택배류법
4강제배류법
정답 및 해설

희생양극법은 배관보다 이온화 경향이 큰 Mg 등의 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 그 금속이 대신 부식(양극)되게 함으로써 배관(음극)을 방식하는 방법이다. 외부전원법은 외부 직류전원을 이용하고, 배류법은 전철 등의 누설전류를 이용한다는 점에서 희생양극법과 구분된다.

문제 32
다음 중 가연성이면서 유독한 가스는?
1NH3
2H2
3CH4
4N2
정답 및 해설

암모니아(NH₃)는 폭발범위가 약 15~28%인 가연성가스이면서 동시에 허용농도가 낮은 독성가스다.

수소·메탄은 가연성이지만 독성이 없고, 질소는 가연성도 독성도 아닌 불활성가스다.

문제 33
가스보일러 설치기준에 따라 반밀폐식 가스보일러의 공동 배기방식에 대한 기준으로 틀린 것은?
1공동배기구의 정상부에서 최상층 보일러의 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 5m일 경우 공동배기구에 연결시킬 수 있다.
2공동배기구 유효단면적 계산식(A=Q×0.6×K×F+P)에서 P는 배기통의 수평투영면적(mm2)을 의미한다.
3공동배기구는 굴곡 없이 수직으로 설치하여야 한다.
4공동배기구는 화재에 의한 피해확산 방지를 위하여 방화댐퍼(Damper)를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

반밀폐식 가스보일러의 공동배기구에는 방화댐퍼를 설치하지 않는다. 댐퍼가 배기가스 흐름을 막으면 오히려 역풍이나 질식사고의 위험이 커지기 때문이다.

공동배기구 정상부에서 최상층 보일러 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리는 4m 이상이면 연결할 수 있으므로 5m는 기준을 만족하며, 유효단면적 계산식의 변수 구성과 굴곡 없는 수직 설치 기준도 모두 옳은 설명이다.

문제 34
다음 중 기본단위가 아닌 것은?
1킬로그램(kg)
2센티미터(cm)
3캘빈(K)
4암페어(A)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd) 7개이다. 센티미터(cm)는 길이의 기본단위인 미터(m)에 보조 단위 접두어(centi)를 붙인 것일 뿐 그 자체가 기본단위는 아니다.

문제 35
고압가스 용기 재료의 구비조건이 아닌 것은?
1내식성, 내마모성을 가질 것
2무겁고 충분한 강도를 가질 것
3용접성이 좋고 가공 중 결함이 생기지 않을 것
4저온 및 사용온도에 견디는 연성과 점성강도를 가질 것
정답 및 해설

고압가스 용기 재료는 내식성, 내마모성, 우수한 용접성, 저온 강인성 등을 갖춰야 하며, 특히 무게는 경량이어야 한다. 2번은 "무겁고"라는 표현이 구비조건에 어긋나는데, 용기는 이동·운반성을 고려하여 가능한 한 가볍고도 충분한 강도를 가져야 하기 때문에 정답이다. 1번의 내식성·내마모성, 3번의 용접성과 결함 방지, 4번의 저온 연성과 인장강도는 모두 고압가스 용기 재료의 필수 구비조건에 해당한다.

문제 36
흡수식냉동기에서 냉매로 물을 사용할 경우 흡수제로 사용하는 것은?
1암모니아
2사염화에탄
3리튬브로마이드
4파라핀유
정답 및 해설

흡수식냉동기에서 냉매로 을 사용하는 경우, 흡수제로는 리튬브로마이드(LiBr) 수용액이 쓰인다.

암모니아를 냉매로 쓰는 흡수식냉동기에서는 반대로 물이 흡수제 역할을 한다.

문제 37
내압시험압력 및 기밀시험압력의 기준이 되는 압력으로서 사용 상태에서 해당설비 등의 각부에 작용하는 최고사용압력을 의미하는 것은?
1작용압력
2상용압력
3사용압력
4설정압력
정답 및 해설

내압시험압력과 기밀시험압력의 기준이 되는 압력은 상용압력이다.

상용압력이란 사용 상태에서 해당 설비 각 부에 실제로 작용하는 최고사용압력을 말한다.

문제 38
다음 비파괴 검사 중 검사자에 따른 차이가 많은 것은?
1음향검사법
2전위차법
3설파 프린트법
4자기 검사법
정답 및 해설

비파괴검사 중 음향검사법은 타격음을 듣고 결함 유무를 판단하는 방식이어서, 검사자의 청력과 숙련도에 따라 판정 결과의 차이가 크게 나타난다.

  • 전위차법은 전기적 신호값을 계측하는 방식이라 개인차가 상대적으로 작다.
  • 설파 프린트법은 인화지에 화학반응 흔적을 기록하는 방식으로 판독 기준이 비교적 명확하다.
  • 자기 검사법도 자분 무늬를 관찰하지만 결함부의 자분 집속이 뚜렷해 판정 편차가 작은 편이다.
문제 39
펌프의 성능을 표시하는 특성곡선에서 일반적으로 표시되어 있지 않은 것은?
1양정
2축동력
3토출량
4임펠러 재질
정답 및 해설

펌프의 특성곡선에는 양정, 축동력, 토출량이 유량 변화에 따라 어떻게 달라지는지가 표시된다.

임펠러 재질은 성능곡선이 아니라 펌프 사양(재질표)에서 별도로 제시되는 정보이다.

문제 40
다음 중 지연성 가스에 해당되지 않는 것은?
1염소
2불소
3이산화질소
4이황화탄소
정답 및 해설

지연성(조연성)가스는 자신은 타지 않지만 다른 물질의 연소를 돕는 가스로, 염소·불소·이산화질소 등이 해당한다.

이황화탄소는 인화점이 매우 낮은 가연성 물질이어서 지연성가스로 분류되지 않는다.

문제 41
게이지압력 1520mmHg는 절대압력으로 몇 기압인가?
10.33atm
23atm
330atm
433atm
정답 및 해설

게이지압력은 대기압을 기준(0)으로 측정한 압력이므로, 절대압력으로 변환하려면 대기압을 더해야 한다. 절대압력 = 게이지압력 + 대기압 = 1520 + 760 = 2280 mmHg. 이를 기압으로 환산하면 표준대기압 760 mmHg = 1 atm이므로, 2280760=3 atm\frac{2280}{760} = 3 \text{ atm}이다.

문제 42
가스의 기초법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열역학 제1법칙 : 100%효율을 가지고 있는 열기관은 존재하지 않는다.
2그라함(Graham)의 확산법칙 : 기체의 확산(유출)속도는 그 기체의 분자량(밀도)의 제곱근에 반비례한다.
3아마가트(Amagat)의 분압법칙 : 이상기체 혼합물의 전체 압력은 각 성분 기체의 분압의 합과 같다.
4돌턴(Dalton)의 분용법칙 : 이상기체 혼합물의 전체 부피는 각 성분의 부피의 합과 같다.
정답 및 해설

그라함(Graham)의 확산법칙은 기체의 확산(유출)속도가 그 기체의 분자량(밀도)의 제곱근에 반비례한다는 내용으로, 법칙명과 내용이 올바르게 짝지어진 유일한 설명이다.

  • 100%효율의 열기관이 존재하지 않는다는 것은 열역학 제1법칙이 아니라 열역학 제2법칙에 대한 설명이다.
  • 혼합기체의 전체 압력이 각 성분의 분압의 합과 같다는 것은 아마가트의 법칙이 아니라 돌턴의 분압법칙에 대한 설명이다.
  • 혼합기체의 전체 부피가 각 성분의 부피의 합과 같다는 것은 돌턴의 법칙이 아니라 아마가트의 분용법칙에 대한 설명이다.
문제 43
도시가스의 주원료인 메탄(CH4)의 비점은 약 얼마인가?
1-50℃
2-82℃
3-120℃
4-162℃
정답 및 해설

메탄의 비점은 -161.5℃ (약 -162℃)이다. 비점은 액체가 기체로 변할 때의 온도로, 메탄은 매우 낮은 비점을 가지고 있어 상온에서 기체 상태로 존재한다. 도시가스의 주원료인 메탄을 액화천연가스(LNG)로 저장·운송하려면 -162℃ 이하의 극저온으로 냉각해야 한다.

문제 44
양정 90m, 유량 90m3/h의 송수 펌프의 소요 동력은 몇 kw인가? (단, 펌프의 효율은 60% 이다.)
130.6 kw
236.7 kw
350 kw
456 kw
정답 및 해설

펌프의 소요동력은 P(kW)=γQH102×ηP(\mathrm{kW}) = \dfrac{\gamma \cdot Q \cdot H}{102 \times \eta}로 구한다.

유량 Q=90m3/h=0.025m3/sQ = 90\,\mathrm{m^3/h} = 0.025\,\mathrm{m^3/s}, 양정 H=90mH = 90\,\mathrm{m}, 효율 η=0.6\eta = 0.6을 대입하면
P=1000×0.025×90102×0.636.7kWP = \dfrac{1000 \times 0.025 \times 90}{102 \times 0.6} \approx 36.7\,\mathrm{kW}가 된다.

따라서 이 펌프의 소요동력은 약 36.7kW이다.

문제 45
액화천연가스(LNG)저장탱크의 지붕 시공 시 지붕에 대한 좌굴강도(Buckling Strength)를 검토하는 경우 반드시 고려하여야 할 사항이 아닌 것은?
1가스압력
2탱크의 지붕판 및 지붕뼈대의 중량
3지붕부위 단열재의 중량
4내부탱크 재료 및 중량
정답 및 해설

LNG 저장탱크 지붕의 좌굴강도 검토는 지붕 자체에 작용하는 하중을 대상으로 하므로, 내부탱크의 재료 및 중량은 검토 항목에 해당하지 않는다.

지붕에 작용하는 가스압력, 지붕판·지붕뼈대의 중량, 단열재 중량 등은 지붕 좌굴강도에 직접 영향을 주는 하중이지만, 내부탱크 자체의 재료·중량은 지붕 구조와 별개의 항목이다.

문제 46
고압가스의 성질에 따른 분류가 아닌 것은?
1가연성 가스
2액화 가스
3조연성 가스
4불연성 가스
정답 및 해설

액화가스는 성질이 아니라 상태에 따른 분류이므로 해당하지 않는다.

고압가스는 성질에 따라 가연성·조연성·불연성 가스로 나뉘고, 상태(저장·운반 형태)에 따라 압축가스·액화가스·용해가스로 나뉜다.

문제 47
기체 연료가 공기 중에서 정상연소 할 때 정상연소속도의 값으로 가장 옳은 것은?
10.1~10m/s
211~20m/s
321~30m/s
431~40m/s
정답 및 해설

기체연료가 공기 중에서 폭굉이 아닌 정상적인 화염 전파로 연소할 때의 정상연소속도는 일반적으로 0.1~10 m/s 범위에 해당한다. 이를 크게 벗어나는 수백~수천 m/s의 전파속도는 폭굉(detonation)에서 나타나는 값이다.

문제 48
이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?
1이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
2이상기체에 가까운 실체기체로는 H2, He 등이 있다.
3이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한다.
4저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
정답 및 해설

이상기체는 분자 간 인력과 분자 자체의 부피를 무시하는 가상의 기체로, 분자량이 작고 비활성인 H2·He 등이 실제기체 중 이상기체 거동에 가장 가깝다.
이상기체 가정에 가까워지는 조건은 고온·저압일 때이며, 반대로 저온·고압일수록 분자 간 인력과 부피의 영향이 커져 실제기체 거동에서 오히려 멀어진다.

문제 49
분진폭발과 가장 관련이 있는 물질은?
1소백분
2에테르
3탄산가스
4암모니아
정답 및 해설

분진폭발은 가연성 고체가 미세한 분말 상태로 공기 중에 부유하여 표면적이 급격히 커진 상태에서 발생하는 폭발로, 소맥분(밀가루)과 같은 유기물 분체가 대표적인 분진폭발성 물질이다. 에테르·탄산가스·암모니아는 상온에서 액체나 기체로 존재하여 고체 분진 형태의 폭발과는 관련이 없다.

문제 50
다음 중 LP가스의 제조법이 아닌 것은?
1석유정제공정으로부터 제조
2일산화탄소의 전환법에 의해 제조
3나프타 분해 생성물로부터의 제조
4습성천연가스 및 원유로부터의 제조
정답 및 해설

일산화탄소의 전환법은 수성가스 반응 등을 이용해 수소나 암모니아 원료가스를 얻는 방법으로, LP가스의 제조법에 해당하지 않는다.

LP가스는 주로 석유정제공정에서 부산물로 얻거나, 나프타 분해 생성물에서 회수하거나, 습성천연가스 및 원유에서 채취하는 방식으로 제조된다.

문제 51
암모니아 합성공정을 반응압력에 따라 분류한 것이 아닌 것은?
1고압합성
2중압합성
3중저압합성
4저압합성
정답 및 해설

암모니아 합성공정을 반응압력에 따라 분류할 때 중저압합성이라는 구분은 존재하지 않는다.

실제로는 저압합성, 중압합성, 고압합성의 세 가지로 구분하며, 압력대별로 사용하는 촉매와 반응조건이 달라진다.

문제 52
일산화탄소의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1산화성이 강한 가스이다.
2공기보다 약간 가벼우므로 수상치환으로 포집한다.
3개미산에 진한 황산을 작용시켜 만든다.
4혈액 속의 헤모글로빈과 반응하여 산소의 운반력을 저하시킨다.
정답 및 해설

일산화탄소는 산화성이 아니라 환원성(가연성)이 강한 가스이므로 해당 설명은 틀렸다.

일산화탄소는 공기보다 약간 가벼워 수상치환으로 포집하며, 개미산에 진한 황산을 반응시켜 만들 수 있고, 혈액 속 헤모글로빈과 결합해 산소 운반력을 떨어뜨리는 독성을 가진다.

이 세 가지 설명은 모두 맞는 내용이므로, 산화성이 강하다는 설명이 틀린 것이 된다.

문제 53
다음 중 가스와 그 용도가 옳게 짝지어진 것은?
1수소 : 경화유제조, 산소 : 용접, 절단용
2수소 : 경화유제조, 이산화탄소 : 포스겐제조
3산소 : 용접, 절단용, 이산화탄소 : 포스겐제조
4수소 : 경화유제조, 염소 : 청량음료
정답 및 해설

수소는 유지를 포화지방으로 바꾸는 경화유 제조에, 산소는 금속의 용접·절단에 쓰인다는 짝짓기가 옳다.

  • 이산화탄소는 포스겐이 아니라 청량음료·드라이아이스 제조 등에 쓰인다(포스겐은 일산화탄소와 염소로 만든다).
  • 염소는 청량음료가 아니라 표백·소독·염산 제조 등에 사용된다.
문제 54
이상기체의 등온과정에서 압력이 증가하면 엔탈피(H)는?
1증가한다.
2감소한다.
3일정하다.
4증가하다가 감소한다.
정답 및 해설

이상기체의 등온과정(T=상수)에서 엔탈피는 온도에만 의존한다. 이상기체의 엔탈피는 H=nCpTH = nC_p T로 나타나며, 온도가 일정하면 dH=nCpdT=0dH = nC_p dT = 0이다. 압력 변화는 이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT에서 온도 일정 시 V1/PV \propto 1/P로만 작용하여 부피만 변하고 엔탈피에는 영향을 주지 않는다. 따라서 등온과정에서 압력이 증가하더라도 엔탈피는 일정하다.

문제 55
가연성가스 배관의 출구 등에서 공기 중으로 유출하면서 연소하는 경우는 어느 연소 형태에 해당하는가?
1확산연소
2증발연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

가연성가스가 배관 등에서 공기 중으로 유출하면서 연소하는 경우는 확산연소에 해당한다. 확산연소는 연료와 산소(공기)가 이미 섞여 있지 않은 상태에서, 연소 영역에서 확산을 통해 만나면서 일어나는 연소이며, 가스가 분출되면서 주변 공기와 자연스럽게 혼합되어 화염 영역에서 타는 형태이다. 증발연소는 액체 연료가 증발하면서 일어나는 연소, 표면연소는 고체 표면에서 일어나는 연소, 분해연소는 고온에서 분자가 분해되며 일어나는 연소로서 이 문제의 경우와 맞지 않는다.

문제 56
공기 중 함유량이 큰 것부터 차례로 나열된 것은?
1네온 > 아르곤 > 헬륨
2네온 > 헬륨 > 아르곤
3아르곤 > 네온 > 헬륨
4아르곤 > 헬륨 > 네온
정답 및 해설

공기 중 주요 구성 성분은 질소(약 78%), 산소(약 21%), 아르곤(약 0.93%), 네온(약 0.0018%), 헬륨(약 0.0005%) 순서다. 따라서 네온, 아르곤, 헬륨 세 가지 중 함유량을 비교하면 아르곤 > 네온 > 헬륨 순서가 맞다.

문제 57
다음 사항 중 옳은 것은?
1메탄가스는 프로판 가스보다 무겁다.
2프로판 가스는 공기보다 가볍다.
3프로판 가스의 비중은 공기를 1로 하면 상온에서 약 3이다.
4부탄가스의 비중은 공기를 1로 하면 상온에서 약 2이다.
정답 및 해설

부탄의 분자량은 약 58로, 공기의 평균분자량 약 29의 두 배에 가까워 부탄가스의 비중은 공기를 1로 할 때 약 2가 된다.

  • 메탄(분자량 16)은 프로판(분자량 44)보다 가벼우므로 메탄이 프로판보다 무겁다는 서술은 틀렸다.
  • 프로판(분자량 44)은 공기보다 무거워 비중이 1보다 크므로 공기보다 가볍다는 서술은 틀렸다.
  • 프로판의 비중은 약 1.5 정도이며 약 3이라는 서술도 틀렸다.
문제 58
다음 각 가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1질소는 안정한 가스로서 불활성가스라고도 하고, 고온에서도 금속과 화합하지 않는다.
2염소는 반응성이 강한 가스로 강재에 대하여 상온에서도 무수(無水) 상태로 현저한 부식성을 갖는다.
3산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스로 그 자신이 잘 연소한다.
4암모니아는 동을 부식하고 고온고압에서는 강재를 침식한다.
정답 및 해설

옳은 설명은 암모니아는 동(구리)을 부식시키고, 고온·고압에서는 강재를 침식한다는 것이다.

  • 질소는 상온에서는 안정하지만 고온에서는 금속과 반응해 질화물을 만들 수 있어 "고온에서도 금속과 화합하지 않는다"는 설명은 틀렸다.
  • 염소는 수분이 있을 때 강한 부식성을 나타내며, 건조(무수) 상태에서는 상온에서 강재를 거의 부식시키지 않는다.
  • 산소는 그 자체가 타는 가연성 가스가 아니라 다른 물질의 연소를 돕는 조연성 가스이다.
문제 59
다음 화합물 중 탄소의 함유율이 가장 많은 것은?
1CO2
2CH4
3C2H4
4CO
정답 및 해설

각 화합물의 탄소 함유율을 계산한다. 탄소 함유율 = (탄소의 질량 / 화합물의 총 질량) × 100% (C = 12, H = 1, O = 16 기준). 1번 CO₂: 12/(12+32) = 12/44 ≈ 27.3% / 2번 CH₄: 12/(12+4) = 12/16 = 75% / 3번 C₂H₄: 24/(24+4) = 24/28 ≈ 85.7% / 4번 CO: 12/(12+16) = 12/28 ≈ 42.9%. 따라서 C₂H₄의 탄소 함유율이 85.7%로 가장 높다.

문제 60
8kg의 물을 18℃에서 98℃까지 상승시키는데 표준상태에서 0.034m3의 LP가스를 연소시켰다. 프로판의 발열량이 24,000kcal/m3이라면, 이때의 열효율은 약 몇 %인가?
148.6
259.3
366.6
478.4
정답 및 해설

물을 데우는 데 필요한 열량과 실제 연소로 공급된 열량의 비로 열효율을 구한다.

필요열량: Q=8kg×1kcal/(kgC)×(9818)C=640kcalQ=8\,\mathrm{kg}\times1\,\mathrm{kcal/(kg\cdot^\circ C)}\times(98-18)^\circ C=640\,\mathrm{kcal}

공급열량: Q=0.034m3×24,000kcal/m3=816kcalQ'=0.034\,\mathrm{m^3}\times24{,}000\,\mathrm{kcal/m^3}=816\,\mathrm{kcal}

열효율: η=640816×10078.4%\eta=\dfrac{640}{816}\times100 \approx 78.4\%로 계산된다.

가스기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

2018년 3회 기출복원 모의고사

60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
고압가스 운반 시 사고가 발생하여 가스 누설부분의 수리가 불가능한 경우 조치사항으로 옳지 않은 것은?
1상황에 따라 안전한 장소로 운반할 것
2착화된 경우 용기 파열 등의 위험이 없다고 인정될 때는 그대로 놔둘 것
3독성가스가 누설한 경우에는 가스를 제독할 것
4비상 연락망에 따라 관계 업소에 협조를 의뢰할 것
정답 및 해설

운반 중 가스 누설부분을 수리할 수 없는 사고가 발생했을 때는 위험 요소를 적극적으로 제거해야 하며, 착화되었더라도 안전하다고 판단해 그대로 방치하는 것은 옳은 조치가 아니다.

안전한 장소로 이동, 독성가스 누설 시 제독 조치, 비상연락망을 통한 관계 기관 협조 요청은 모두 적절한 사고 대응 절차이다.

문제 2
염소 누출에 대비하여 보유하여야 하는 제독제가 아닌 것은?
1가성소다 수용액
2탄산소다 수용액
3암모니아수
4소석회
정답 및 해설

염소는 독성·부식성 가스로 누출 시 가성소다 수용액·탄산소다 수용액·소석회 등 알칼리성 제독제로 중화하여 처리한다. 반면 암모니아수는 염소와 반응하여 자극성 물질을 생성할 수 있어 염소의 제독제로 사용하지 않는다.

문제 3
공정에 존재하는 위험요소들과 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하는 정성적 안정성 평가기법을 의미하는 것은?
1FTA
2ETA
3CCA
4HAZOP
정답 및 해설

공정에 잠재된 위험요소와 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하기 위한 대표적인 정성적 안전성평가기법HAZOP(위험과 운전분석)이다.

FTA·ETA는 사고의 발생확률을 다루는 정량적 기법이고, CCA는 원인-결과를 함께 분석하는 기법으로 성격이 다르다.

문제 4
고압가스안전관리법 시행규칙에서 정의한 “처리능력”이라함은 처리설비 또는 감압설비에 의하여 며칠에 처리할 수 있는 가스의 양을 말하는가?
11일
27일
310일
430일
정답 및 해설

고압가스안전관리법 시행규칙에서 처리능력이란 처리설비 또는 감압설비가 1일에 처리할 수 있는 가스의 양을 말한다.

하루 단위로 처리 가능한 최대 가스량을 기준으로 설비의 규모나 인허가 대상 여부를 판단한다.

문제 5
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 6
액화석유가스 용기를 실외저장소에 보관하는 기준으로 틀린 것은?
1용기보관장소의 경계 안에서 용기를 보관할 것
2용기는 눕혀서 보관할 것
3충전용기는 항상 40°C 이하를 유지할 것
4충전용기는 눈·비를 피할 수 있도록 할 것
정답 및 해설

실외저장소에 보관하는 액화석유가스 용기는 세워서 보관해야 하므로, 눕혀서 보관한다는 설명이 틀렸다.

용기보관장소 경계 안에서 보관하고, 40°C 이하를 유지하며, 눈·비를 피하도록 하는 나머지 기준은 모두 맞다.

문제 7
액화 산소 취급 시 아세틸렌 혼입은 위험하므로 검출하게 되는데 이 때 사용하는 시약은?
1이로스 베이시약
2질산은 시약
3페놀프탈레인 시약
4동 암모니아 시약
정답 및 해설

액화 산소와 아세틸렌이 혼합되면 폭발성 혼합물을 형성하므로 검출이 필수적인데, 이때 사용하는 시약은 이로스 베이 시약(Eros-Bay reagent)이다. 이로스 베이 시약은 아세틸렌과 반응하여 검은색 또는 갈색 침전을 생성함으로써 아세틸렌의 존재를 시각적으로 확인할 수 있게 한다. 질산은 시약은 할로겐화물 검출용이고, 페놀프탈레인은 pH 지시약, 동 암모니아 시약은 환원당 검출용으로 각각 다른 목적에 사용되므로 부적절하다.

문제 8
도시가스시설의 설치공사 또는 변경공사를 하는 때에 이루어지는 전공정 시공감리 대상은?
1도시가스사업자외의 가스공급시설설치자의 배관 설치공사
2가스도매사업자의 가스공급시설 설치공사
3일반도시가스사업자의 정압기 설치공사
4일반도시가스사업자의 제조소 설치공사
정답 및 해설

전공정 시공감리 대상은 도시가스사업자 외의 가스공급시설설치자가 시행하는 배관 설치공사이다.

일반도시가스사업자나 가스도매사업자가 스스로 시행하는 공급시설 공사는 자체 안전관리 체계를 갖추고 있어 별도의 시공감리 대상에서 제외되지만, 사업자가 아닌 자가 배관을 설치하는 공사는 안전관리 주체가 다르므로 전공정에 걸쳐 시공감리를 받아야 한다.

문제 9
고압가스배관의 설치기준 중 하천과 병행하여 매설하는 경우로서 적합하지 않은 것은?
1배관은 견고하고 내구력을 갖는 방호구조물안에 설치한다.
2매설심도는 배관의 외면으로부터 1.5m 이상 유지한다.
3설치지역은 하상(河床, 하천의 바닥)이 아닌 곳으로 한다.
4배관손상으로 인한 가스누출 등 위급한 상황이 발생한 때에 그 배관에 유입되는 가스를 신속히 차단할 수 있는 장치를 설치한다.
정답 및 해설

고압가스배관이 하천과 병행하여 매설되는 경우, 매설심도는 배관의 외면으로부터 1.5m 이상이라는 기준은 적합하지 않다. 고압가스안전관리법 시행규칙에서 하천과 병행 매설 시 매설심도는 2m 이상으로 규정되어 있으며, 1.5m는 일반 지중 매설의 기준에 해당한다. 보기 1·3·4는 모두 적합한 기준으로, 배관을 견고한 방호구조물 내에 설치하고, 하상이 아닌 곳에 설치하며, 비상 차단 장치를 갖춰야 한다.

문제 10
발화온도와 폭발등급에 의한 위험성을 비교 하였을 때 위험도가 가장 큰 것은?
1부탄
2암모니아
3아세트알데히드
4메탄
정답 및 해설

아세트알데히드는 발화온도가 낮고 폭발범위가 넓어 폭발등급도 높기 때문에 나열된 가스 중 위험도가 가장 크다.

발화온도가 낮을수록, 그리고 폭발등급이 높을수록 작은 점화에너지로도 폭발이 일어나 위험성이 커지는데, 아세트알데히드는 이 두 조건을 모두 충족한다.

  • 부탄과 메탄은 발화온도가 상대적으로 높고 폭발등급도 낮아 위험도가 낮다.
  • 암모니아는 폭발범위가 좁고 폭발등급이 낮아 상대적으로 안전한 편에 속한다.
문제 11
공기 중에서 폭발 범위가 가장 넓은 가스는?
1메탄
2프로판
3에탄
4일산화탄소
정답 및 해설

일산화탄소는 공기 중 폭발범위가 약 12.5~74%로, 메탄·프로판·에탄에 비해 폭발범위(하한과 상한의 폭)가 가장 넓은 가스다.

문제 12
액화석유가스 판매업소의 충전용기 보관실에 강제 통풍장치를 설치할 때 통풍능력에 대해서 옳게 설명한 것은?
1바닥면적 1m2당 0.5m3/분 이상
2바닥면적 1m2당 1.0m3/분 이상
3바닥면적 1m2당 1.5m3/분 이상
4바닥면적 1m2당 2.0m3/분 이상
정답 및 해설

액화석유가스 판매업소의 충전용기 보관실에 강제통풍장치를 설치할 때 통풍능력은 바닥면적 1m²당 0.5m³/분 이상이어야 한다.

문제 13
다음 중 가연성가스 제조공장에서 착화의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1정전기
2사용촉매의 접촉작용
3밸브의 급격한 조작
4베릴륨 합금제 공구에 의한 충격
정답 및 해설

가연성가스 제조공장의 착화(발화) 원인은 대부분 정전기 방전이나 기계적 충격·마찰에서 발생하는 스파크이다.

  • 정전기는 유체 이송·마찰 등으로 쉽게 대전되어 방전 스파크를 일으켜 착화원으로 작용한다.
  • 사용촉매의 접촉작용은 반응열을 발생시켜 국부적으로 온도를 높여 착화를 유발할 수 있다.
  • 밸브를 급격히 조작하면 단열압축이나 마찰열이 생겨 착화원이 될 수 있다.

반면 베릴륨 합금은 타격해도 불꽃이 튀지 않는 비스파크성 재질이어서 가연성가스 취급 공구에 오히려 안전하게 쓰이므로, 착화원인으로 보기 가장 거리가 멀다.

문제 14
C2H2제조설비에서 제조된 C2H2를 충전용기에 충전 시 위험한 경우는?
1아세틸렌이 접촉되는 설비부분에 동함량 72%의 동합금을 사용하였다.
2충전 중의 압력을 2.5MPa 이하로 하였다.
3충전 후에 압력이 15℃에서 1.5MPa 이하로 될 때까지 정치하였다.
4충전용 지관은 탄소함유량이 0.1% 이하의 강을 사용하였다.
정답 및 해설

아세틸렌이 접촉하는 설비 부분에 동 함유량이 62%를 초과하는 동합금을 사용하면 아세틸리드(폭발성 화합물)가 생성되어 위험하다.

동함량 72%의 동합금 사용은 이 기준을 초과하므로 충전 과정에서 위험한 경우에 해당한다.

반면 충전압력을 2.5MPa 이하로 관리하고, 충전 후 15℃에서 1.5MPa 이하가 될 때까지 정치하며, 지관에 저탄소강(0.1% 이하)을 사용하는 것은 모두 안전을 위한 정상 조치다.

문제 15
가스 중 음속보다 화염전파 속도가 큰 경우 충격파가 발생하는데 이 때 가스의 연소 속도로써 옳은 것은?
10.3 ~ 100 m/s
2100 ~ 300 m/s
3700 ~ 800 m/s
41000 ~ 3500 m/s
정답 및 해설

가스의 화염전파속도가 음속을 초과하면 충격파를 동반하는 폭굉(detonation) 상태가 되며, 이때의 연소속도는 대략 1000~3500m/s 범위로 알려져 있다.

이는 정상연소(폭연)의 연소속도보다 훨씬 빠른 값이다.

문제 16
독성가스 배관은 안전한 구조를 갖도록 하기 위해 2중관 구조로 하여야 한다. 다음 가스 중 2중관으로 하지 않아도 되는 가스는?
1암모니아
2염화메탄
3시안화수소
4에틸렌
정답 및 해설

독성가스 배관의 2중관 구조 의무화는 고압가스 안전관리법령에서 규정하는 독성가스 중 특히 급성독성이 높은 가스에 적용된다. 암모니아(1번)는 질식·부식성 독성가스, 염화메탄(2번)은 신경독성 물질, 시안화수소(3번)는 극독성(청산염계)으로 모두 2중관 대상이다. 반면 에틸렌(4번)은 비독성 기체로 분류되며, 압축된 상태에서의 주요 위험은 화재·폭발성이지 급성독성이 아니므로 2중관 의무 대상이 아니다.

문제 17
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 18
다음 중 에어졸이 충전된 용기에서 에어졸의 누출시험을 하기 위한 시설은?
1자동 충전기
2수압시험탱크
3가압시험탱크
4온수시험탱크
정답 및 해설

에어졸이 충전된 용기의 누출 여부는 용기를 온수시험탱크에 담가 기포 발생 유무로 확인한다.

수압시험탱크나 가압시험탱크는 내압시험 등 다른 검사에 사용되는 설비로, 에어졸 누출시험과는 목적이 다르다.

문제 19
LPG 자동차에 고정된 용기충전시설에서 저장탱크의 물분무장치는 최대수량을 몇 분 이상 연속해서 방사할 수 있는 수원에 접속되어 있도록 하여야 하는가?
120분
230분
340분
460분
정답 및 해설

LPG 자동차에 고정된 용기충전시설의 저장탱크 물분무장치는 화재 시 냉각을 목적으로 설치되며, 안전기준에 따라 최대수량을 30분 이상 연속해서 방사할 수 있는 수원에 접속되어 있어야 한다. 이는 LPG 저장시설의 화재 안전관리 기준에서 규정하는 필수 요건으로, 충분한 냉각수 공급으로 탱크 파열 등의 대형 사고를 방지하도록 하는 기준이다.

문제 20
용기 파열사고의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1용기의 내압력 부족
2용기내 규정압력의 초과
3용기내에서 폭발성 혼합가스에 의한 발화
4안전밸브의 작동
정답 및 해설

용기 파열사고는 용기가 견딜 수 있는 강도를 초과하는 압력이나 화학적 반응으로 인해 발생한다. 1번 내압력 부족은 외부 기압이 내부 압력보다 크면 용기가 내함되어 파열을 유발하고, 2번 규정압력 초과는 내부 압력이 설계 한계를 넘어 직접적으로 파열을 야기하며, 3번 폭발성 혼합가스 발화는 화학 반응으로 급격한 압력 상승을 일으켜 파열 원인이 된다. 반면 안전밸브는 설계상 초과 압력을 자동으로 배출하여 용기 내 압력을 정상 범위로 유지하도록 작동하므로 파열을 예방하는 안전장치이지 파열의 원인이 아니다.

문제 21
왕복식 압축기에서 피스톤과 크랭크샤프트를 연결하여 왕복운동을 시키는 역할을 하는 것은?
1크랭크
2피스톤링
3커넥팅로드
4톱클리어런스
정답 및 해설

왕복식 압축기에서 피스톤과 크랭크샤프트를 연결해 크랭크의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 바꿔주는 부품은 커넥팅로드이다.

문제 22
저온장치의 단열법 중 일반적으로 사용되는 단열법으로 단열공간에 분말, 섬유 등의 단열재를 충전하는 방법은?
1상압 단열법
2진공 단열법
3고진공 단열법
4다층진공 단열법
정답 및 해설

저온장치의 단열법 중 단열공간에 펄라이트, 유리섬유 등의 분말·섬유질 단열재를 채워 넣는 방식상압 단열법이라 한다.

진공 단열법이나 고진공·다층진공 단열법은 단열공간을 진공 상태로 만들어 대류·전도에 의한 열침입을 차단하는 방식으로, 단열재를 충전하는 상압 단열법과는 원리가 다르다.

문제 23
일산화 탄소를 충전하는 용기로써 적합하지 않는 것은 다음 중 어느 것인가?
1강재 내면에 Ag을 라이닝 한 것
2강재 내면에 Ni을 라이닝 한 것
3강재 내면에 Cu를 라이닝 한 것
4강재 내면에 Al을 라이닝 한 것
정답 및 해설

니켈(Ni) 라이닝은 일산화탄소를 충전하는 용기에 적합하지 않다.

CO는 상온에서도 니켈과 반응해 맹독성인 니켈카르보닐[Ni(CO)4]을 생성하므로 니켈 라이닝 용기는 CO 충전에 사용할 수 없다. 반면 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 라이닝은 CO와의 반응성이 낮아 사용이 가능하다.

문제 24
배관 속을 흐르는 액체의 속도를 급격히 변화시키면 물이 관벽을 치는 현상이 일어나는데 이런 현상을 무엇이라 하는가?
1캐비테이션 현상
2워터햄머링 현상
3서징현상
4맥동현상
정답 및 해설

배관 속 액체의 속도가 급격히 변화할 때 관벽을 치는 현상은 워터해머링(Water Hammering) 현상이다. 이는 밸브를 갑자기 닫거나 펌프가 정지할 때 흐르던 액체의 운동량이 급격히 차단되면서 압력파가 발생하여 배관벽을 강하게 충격하는 현상으로, 배관 손상의 주요 원인이 된다. 캐비테이션은 압력 저하로 인한 기포 발생·붕괴, 서징과 맥동은 흐름의 진동 변화를 의미하므로 "관벽을 치는" 직접적인 충격 현상과는 다르다.

문제 25
왕복동식 압축기의 특징이 아닌 것은?
1무급유식 오일교환 방식
2저속 회전
3연속적 압축으로 서징 발생
4압축효율이 큼
정답 및 해설

왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복운동으로 가스를 흡입·압축·토출하는 용적형 압축기로, 압축이 단속적으로 이루어져 맥동(pulsation)이 발생하는 것이 특징이다.

따라서 연속적으로 압축하여 서징이 발생한다는 설명은 왕복동식이 아니라 원심식(터보형) 압축기에서 나타나는 현상을 가리키므로 왕복동식의 특징으로 볼 수 없다.

  • 오일을 쓰지 않는 무급유식으로 운전할 수 있다.
  • 회전수가 낮은 저속 회전 방식이다.
  • 용적형 압축기 특유의 높은 압축효율을 가진다.
문제 26
가스보일러에서 가스를 연소시킬 때 불완전연소로 발생하는 가스에 중독될 경우 생명을 잃을 수도 있다. 이 때 이 가스를 검지하기 위하여 사용하는 시험지는?
1연당지
2염화파라듐지
3하리슨씨 시약
4질산구리벤젠지
정답 및 해설

가스보일러의 불완전연소로 발생하는 유독가스는 일산화탄소(CO)이며, CO는 염화파라듐지를 흑색(회색)으로 변색시키는 반응을 이용해 검지한다. 연당지는 황화수소, 하리슨씨 시약은 포스겐, 질산구리벤젠지는 사이안화수소 검지에 사용되어 CO 검지와는 무관하다.

문제 27
고압가스안전관리법령에 따라 고압가스 판매시설에서 갖추어야 할 계측설비가 바르게 짝지어진 것은?
1압력계, 계량기
2온도계, 계량기
3압력계, 온도계
4온도계, 가스분석계
정답 및 해설

고압가스안전관리법령에서 고압가스 판매시설은 압력계와 계량기를 갖추도록 규정하고 있다. 압력계는 저장·공급 시 가스의 압력 상태를 관리하기 위해 필수이고, 계량기는 판매량을 정확히 측정하기 위한 필수 계측설비다. 온도계는 특정 저온 가스 취급 시설에만 요구되며, 가스분석계는 판매시설의 일반적 요구사항이 아니다.

문제 28
국내 일반가정에 공급되는 도시가스(LNG)의 발열량은 약 몇 kcal/m3인가? (단, 도시가스 월사용예정량의 산정기준에 따른다.)
19,000
210,000
311,000
412,000
정답 및 해설

국내 일반가정에 공급되는 도시가스(LNG)의 발열량은 약 11,000kcal/m³ 수준으로 본다.

이 값은 도시가스 월사용예정량을 산정할 때 기준으로 사용하는 표준적인 발열량 수치이다.

문제 29
일반도시가스 배관의 설치기준 중 하천 등을 횡단하여 매설하는 경우로서 적합하지 않은 것은?
1하천을 횡단하여 배관을 설치하는 경우에는 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 4.0m 이상으로 한다.
2소하천, 수로를 횡단하여 배관을 매설하는 경우 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 2.5m 이상으로 한다.
3그 밖의 좁은 수로를 횡단하여 배관을 매설하는 경우 배관의 외면과 계획하상(河床, 하천의 바닥) 높이와의 거리는 원칙적으로 1.5m 이상으로 한다.
4하상변동, 패임, 닻내림 등의 영향을 받지 아니하는 깊이에 매설한다.
정답 및 해설

도시가스 배관이 그 밖의 좁은 수로를 횡단하여 매설되는 경우, 배관 외면과 계획하상 사이의 거리는 원칙적으로 1.2m 이상이어야 한다.

하천 횡단 시 4.0m 이상, 소하천·수로 횡단 시 2.5m 이상 기준과 달리 이 구간만 1.2m 기준이 적용되므로, 1.5m 이상이라는 설명은 틀린 내용이다.

문제 30
다음 각 독성가스 누출 시 제독제로서 적합하지 않는 것은?
1염소 : 탄산소다수용액
2포스겐 : 소석회
3산화에틸렌 : 소석회
4황화수소 : 가성소다수용액
정답 및 해설

산화에틸렌이 누출되었을 때는 다량의 물로 씻어 희석·제거하는 것이 적절한 제독 방법이며, 소석회는 산화에틸렌의 제독제로 쓰이지 않는다.

염소는 탄산소다수용액, 포스겐과 황화수소는 각각 소석회와 가성소다수용액으로 제독하는 것이 올바른 조합이다.

문제 31
지하 도시가스 매설배관에 Mg과 같은 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 방식하는 방법은?
1희생양극법
2외부전원법
3선택배류법
4강제배류법
정답 및 해설

희생양극법은 배관보다 이온화 경향이 큰 Mg 등의 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 그 금속이 대신 부식(양극)되게 함으로써 배관(음극)을 방식하는 방법이다. 외부전원법은 외부 직류전원을 이용하고, 배류법은 전철 등의 누설전류를 이용한다는 점에서 희생양극법과 구분된다.

문제 32
다음 중 가연성이면서 유독한 가스는?
1NH3
2H2
3CH4
4N2
정답 및 해설

암모니아(NH₃)는 폭발범위가 약 15~28%인 가연성가스이면서 동시에 허용농도가 낮은 독성가스다.

수소·메탄은 가연성이지만 독성이 없고, 질소는 가연성도 독성도 아닌 불활성가스다.

문제 33
가스보일러 설치기준에 따라 반밀폐식 가스보일러의 공동 배기방식에 대한 기준으로 틀린 것은?
1공동배기구의 정상부에서 최상층 보일러의 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 5m일 경우 공동배기구에 연결시킬 수 있다.
2공동배기구 유효단면적 계산식(A=Q×0.6×K×F+P)에서 P는 배기통의 수평투영면적(mm2)을 의미한다.
3공동배기구는 굴곡 없이 수직으로 설치하여야 한다.
4공동배기구는 화재에 의한 피해확산 방지를 위하여 방화댐퍼(Damper)를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

반밀폐식 가스보일러의 공동배기구에는 방화댐퍼를 설치하지 않는다. 댐퍼가 배기가스 흐름을 막으면 오히려 역풍이나 질식사고의 위험이 커지기 때문이다.

공동배기구 정상부에서 최상층 보일러 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리는 4m 이상이면 연결할 수 있으므로 5m는 기준을 만족하며, 유효단면적 계산식의 변수 구성과 굴곡 없는 수직 설치 기준도 모두 옳은 설명이다.

문제 34
다음 중 기본단위가 아닌 것은?
1킬로그램(kg)
2센티미터(cm)
3캘빈(K)
4암페어(A)
정답 및 해설

SI 기본단위는 길이(m)·질량(kg)·시간(s)·전류(A)·온도(K)·물질량(mol)·광도(cd) 7개이다. 센티미터(cm)는 길이의 기본단위인 미터(m)에 보조 단위 접두어(centi)를 붙인 것일 뿐 그 자체가 기본단위는 아니다.

문제 35
고압가스 용기 재료의 구비조건이 아닌 것은?
1내식성, 내마모성을 가질 것
2무겁고 충분한 강도를 가질 것
3용접성이 좋고 가공 중 결함이 생기지 않을 것
4저온 및 사용온도에 견디는 연성과 점성강도를 가질 것
정답 및 해설

고압가스 용기 재료는 내식성, 내마모성, 우수한 용접성, 저온 강인성 등을 갖춰야 하며, 특히 무게는 경량이어야 한다. 2번은 "무겁고"라는 표현이 구비조건에 어긋나는데, 용기는 이동·운반성을 고려하여 가능한 한 가볍고도 충분한 강도를 가져야 하기 때문에 정답이다. 1번의 내식성·내마모성, 3번의 용접성과 결함 방지, 4번의 저온 연성과 인장강도는 모두 고압가스 용기 재료의 필수 구비조건에 해당한다.

문제 36
흡수식냉동기에서 냉매로 물을 사용할 경우 흡수제로 사용하는 것은?
1암모니아
2사염화에탄
3리튬브로마이드
4파라핀유
정답 및 해설

흡수식냉동기에서 냉매로 을 사용하는 경우, 흡수제로는 리튬브로마이드(LiBr) 수용액이 쓰인다.

암모니아를 냉매로 쓰는 흡수식냉동기에서는 반대로 물이 흡수제 역할을 한다.

문제 37
내압시험압력 및 기밀시험압력의 기준이 되는 압력으로서 사용 상태에서 해당설비 등의 각부에 작용하는 최고사용압력을 의미하는 것은?
1작용압력
2상용압력
3사용압력
4설정압력
정답 및 해설

내압시험압력과 기밀시험압력의 기준이 되는 압력은 상용압력이다.

상용압력이란 사용 상태에서 해당 설비 각 부에 실제로 작용하는 최고사용압력을 말한다.

문제 38
다음 비파괴 검사 중 검사자에 따른 차이가 많은 것은?
1음향검사법
2전위차법
3설파 프린트법
4자기 검사법
정답 및 해설

비파괴검사 중 음향검사법은 타격음을 듣고 결함 유무를 판단하는 방식이어서, 검사자의 청력과 숙련도에 따라 판정 결과의 차이가 크게 나타난다.

  • 전위차법은 전기적 신호값을 계측하는 방식이라 개인차가 상대적으로 작다.
  • 설파 프린트법은 인화지에 화학반응 흔적을 기록하는 방식으로 판독 기준이 비교적 명확하다.
  • 자기 검사법도 자분 무늬를 관찰하지만 결함부의 자분 집속이 뚜렷해 판정 편차가 작은 편이다.
문제 39
펌프의 성능을 표시하는 특성곡선에서 일반적으로 표시되어 있지 않은 것은?
1양정
2축동력
3토출량
4임펠러 재질
정답 및 해설

펌프의 특성곡선에는 양정, 축동력, 토출량이 유량 변화에 따라 어떻게 달라지는지가 표시된다.

임펠러 재질은 성능곡선이 아니라 펌프 사양(재질표)에서 별도로 제시되는 정보이다.

문제 40
다음 중 지연성 가스에 해당되지 않는 것은?
1염소
2불소
3이산화질소
4이황화탄소
정답 및 해설

지연성(조연성)가스는 자신은 타지 않지만 다른 물질의 연소를 돕는 가스로, 염소·불소·이산화질소 등이 해당한다.

이황화탄소는 인화점이 매우 낮은 가연성 물질이어서 지연성가스로 분류되지 않는다.

문제 41
게이지압력 1520mmHg는 절대압력으로 몇 기압인가?
10.33atm
23atm
330atm
433atm
정답 및 해설

게이지압력은 대기압을 기준(0)으로 측정한 압력이므로, 절대압력으로 변환하려면 대기압을 더해야 한다. 절대압력 = 게이지압력 + 대기압 = 1520 + 760 = 2280 mmHg. 이를 기압으로 환산하면 표준대기압 760 mmHg = 1 atm이므로, 2280760=3 atm\frac{2280}{760} = 3 \text{ atm}이다.

문제 42
가스의 기초법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열역학 제1법칙 : 100%효율을 가지고 있는 열기관은 존재하지 않는다.
2그라함(Graham)의 확산법칙 : 기체의 확산(유출)속도는 그 기체의 분자량(밀도)의 제곱근에 반비례한다.
3아마가트(Amagat)의 분압법칙 : 이상기체 혼합물의 전체 압력은 각 성분 기체의 분압의 합과 같다.
4돌턴(Dalton)의 분용법칙 : 이상기체 혼합물의 전체 부피는 각 성분의 부피의 합과 같다.
정답 및 해설

그라함(Graham)의 확산법칙은 기체의 확산(유출)속도가 그 기체의 분자량(밀도)의 제곱근에 반비례한다는 내용으로, 법칙명과 내용이 올바르게 짝지어진 유일한 설명이다.

  • 100%효율의 열기관이 존재하지 않는다는 것은 열역학 제1법칙이 아니라 열역학 제2법칙에 대한 설명이다.
  • 혼합기체의 전체 압력이 각 성분의 분압의 합과 같다는 것은 아마가트의 법칙이 아니라 돌턴의 분압법칙에 대한 설명이다.
  • 혼합기체의 전체 부피가 각 성분의 부피의 합과 같다는 것은 돌턴의 법칙이 아니라 아마가트의 분용법칙에 대한 설명이다.
문제 43
도시가스의 주원료인 메탄(CH4)의 비점은 약 얼마인가?
1-50℃
2-82℃
3-120℃
4-162℃
정답 및 해설

메탄의 비점은 -161.5℃ (약 -162℃)이다. 비점은 액체가 기체로 변할 때의 온도로, 메탄은 매우 낮은 비점을 가지고 있어 상온에서 기체 상태로 존재한다. 도시가스의 주원료인 메탄을 액화천연가스(LNG)로 저장·운송하려면 -162℃ 이하의 극저온으로 냉각해야 한다.

문제 44
양정 90m, 유량 90m3/h의 송수 펌프의 소요 동력은 몇 kw인가? (단, 펌프의 효율은 60% 이다.)
130.6 kw
236.7 kw
350 kw
456 kw
정답 및 해설

펌프의 소요동력은 P(kW)=γQH102×ηP(\mathrm{kW}) = \dfrac{\gamma \cdot Q \cdot H}{102 \times \eta}로 구한다.

유량 Q=90m3/h=0.025m3/sQ = 90\,\mathrm{m^3/h} = 0.025\,\mathrm{m^3/s}, 양정 H=90mH = 90\,\mathrm{m}, 효율 η=0.6\eta = 0.6을 대입하면
P=1000×0.025×90102×0.636.7kWP = \dfrac{1000 \times 0.025 \times 90}{102 \times 0.6} \approx 36.7\,\mathrm{kW}가 된다.

따라서 이 펌프의 소요동력은 약 36.7kW이다.

문제 45
액화천연가스(LNG)저장탱크의 지붕 시공 시 지붕에 대한 좌굴강도(Buckling Strength)를 검토하는 경우 반드시 고려하여야 할 사항이 아닌 것은?
1가스압력
2탱크의 지붕판 및 지붕뼈대의 중량
3지붕부위 단열재의 중량
4내부탱크 재료 및 중량
정답 및 해설

LNG 저장탱크 지붕의 좌굴강도 검토는 지붕 자체에 작용하는 하중을 대상으로 하므로, 내부탱크의 재료 및 중량은 검토 항목에 해당하지 않는다.

지붕에 작용하는 가스압력, 지붕판·지붕뼈대의 중량, 단열재 중량 등은 지붕 좌굴강도에 직접 영향을 주는 하중이지만, 내부탱크 자체의 재료·중량은 지붕 구조와 별개의 항목이다.

문제 46
고압가스의 성질에 따른 분류가 아닌 것은?
1가연성 가스
2액화 가스
3조연성 가스
4불연성 가스
정답 및 해설

액화가스는 성질이 아니라 상태에 따른 분류이므로 해당하지 않는다.

고압가스는 성질에 따라 가연성·조연성·불연성 가스로 나뉘고, 상태(저장·운반 형태)에 따라 압축가스·액화가스·용해가스로 나뉜다.

문제 47
기체 연료가 공기 중에서 정상연소 할 때 정상연소속도의 값으로 가장 옳은 것은?
10.1~10m/s
211~20m/s
321~30m/s
431~40m/s
정답 및 해설

기체연료가 공기 중에서 폭굉이 아닌 정상적인 화염 전파로 연소할 때의 정상연소속도는 일반적으로 0.1~10 m/s 범위에 해당한다. 이를 크게 벗어나는 수백~수천 m/s의 전파속도는 폭굉(detonation)에서 나타나는 값이다.

문제 48
이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?
1이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
2이상기체에 가까운 실체기체로는 H2, He 등이 있다.
3이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한다.
4저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
정답 및 해설

이상기체는 분자 간 인력과 분자 자체의 부피를 무시하는 가상의 기체로, 분자량이 작고 비활성인 H2·He 등이 실제기체 중 이상기체 거동에 가장 가깝다.
이상기체 가정에 가까워지는 조건은 고온·저압일 때이며, 반대로 저온·고압일수록 분자 간 인력과 부피의 영향이 커져 실제기체 거동에서 오히려 멀어진다.

문제 49
분진폭발과 가장 관련이 있는 물질은?
1소백분
2에테르
3탄산가스
4암모니아
정답 및 해설

분진폭발은 가연성 고체가 미세한 분말 상태로 공기 중에 부유하여 표면적이 급격히 커진 상태에서 발생하는 폭발로, 소맥분(밀가루)과 같은 유기물 분체가 대표적인 분진폭발성 물질이다. 에테르·탄산가스·암모니아는 상온에서 액체나 기체로 존재하여 고체 분진 형태의 폭발과는 관련이 없다.

문제 50
다음 중 LP가스의 제조법이 아닌 것은?
1석유정제공정으로부터 제조
2일산화탄소의 전환법에 의해 제조
3나프타 분해 생성물로부터의 제조
4습성천연가스 및 원유로부터의 제조
정답 및 해설

일산화탄소의 전환법은 수성가스 반응 등을 이용해 수소나 암모니아 원료가스를 얻는 방법으로, LP가스의 제조법에 해당하지 않는다.

LP가스는 주로 석유정제공정에서 부산물로 얻거나, 나프타 분해 생성물에서 회수하거나, 습성천연가스 및 원유에서 채취하는 방식으로 제조된다.

문제 51
암모니아 합성공정을 반응압력에 따라 분류한 것이 아닌 것은?
1고압합성
2중압합성
3중저압합성
4저압합성
정답 및 해설

암모니아 합성공정을 반응압력에 따라 분류할 때 중저압합성이라는 구분은 존재하지 않는다.

실제로는 저압합성, 중압합성, 고압합성의 세 가지로 구분하며, 압력대별로 사용하는 촉매와 반응조건이 달라진다.

문제 52
일산화탄소의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1산화성이 강한 가스이다.
2공기보다 약간 가벼우므로 수상치환으로 포집한다.
3개미산에 진한 황산을 작용시켜 만든다.
4혈액 속의 헤모글로빈과 반응하여 산소의 운반력을 저하시킨다.
정답 및 해설

일산화탄소는 산화성이 아니라 환원성(가연성)이 강한 가스이므로 해당 설명은 틀렸다.

일산화탄소는 공기보다 약간 가벼워 수상치환으로 포집하며, 개미산에 진한 황산을 반응시켜 만들 수 있고, 혈액 속 헤모글로빈과 결합해 산소 운반력을 떨어뜨리는 독성을 가진다.

이 세 가지 설명은 모두 맞는 내용이므로, 산화성이 강하다는 설명이 틀린 것이 된다.

문제 53
다음 중 가스와 그 용도가 옳게 짝지어진 것은?
1수소 : 경화유제조, 산소 : 용접, 절단용
2수소 : 경화유제조, 이산화탄소 : 포스겐제조
3산소 : 용접, 절단용, 이산화탄소 : 포스겐제조
4수소 : 경화유제조, 염소 : 청량음료
정답 및 해설

수소는 유지를 포화지방으로 바꾸는 경화유 제조에, 산소는 금속의 용접·절단에 쓰인다는 짝짓기가 옳다.

  • 이산화탄소는 포스겐이 아니라 청량음료·드라이아이스 제조 등에 쓰인다(포스겐은 일산화탄소와 염소로 만든다).
  • 염소는 청량음료가 아니라 표백·소독·염산 제조 등에 사용된다.
문제 54
이상기체의 등온과정에서 압력이 증가하면 엔탈피(H)는?
1증가한다.
2감소한다.
3일정하다.
4증가하다가 감소한다.
정답 및 해설

이상기체의 등온과정(T=상수)에서 엔탈피는 온도에만 의존한다. 이상기체의 엔탈피는 H=nCpTH = nC_p T로 나타나며, 온도가 일정하면 dH=nCpdT=0dH = nC_p dT = 0이다. 압력 변화는 이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT에서 온도 일정 시 V1/PV \propto 1/P로만 작용하여 부피만 변하고 엔탈피에는 영향을 주지 않는다. 따라서 등온과정에서 압력이 증가하더라도 엔탈피는 일정하다.

문제 55
가연성가스 배관의 출구 등에서 공기 중으로 유출하면서 연소하는 경우는 어느 연소 형태에 해당하는가?
1확산연소
2증발연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

가연성가스가 배관 등에서 공기 중으로 유출하면서 연소하는 경우는 확산연소에 해당한다. 확산연소는 연료와 산소(공기)가 이미 섞여 있지 않은 상태에서, 연소 영역에서 확산을 통해 만나면서 일어나는 연소이며, 가스가 분출되면서 주변 공기와 자연스럽게 혼합되어 화염 영역에서 타는 형태이다. 증발연소는 액체 연료가 증발하면서 일어나는 연소, 표면연소는 고체 표면에서 일어나는 연소, 분해연소는 고온에서 분자가 분해되며 일어나는 연소로서 이 문제의 경우와 맞지 않는다.

문제 56
공기 중 함유량이 큰 것부터 차례로 나열된 것은?
1네온 > 아르곤 > 헬륨
2네온 > 헬륨 > 아르곤
3아르곤 > 네온 > 헬륨
4아르곤 > 헬륨 > 네온
정답 및 해설

공기 중 주요 구성 성분은 질소(약 78%), 산소(약 21%), 아르곤(약 0.93%), 네온(약 0.0018%), 헬륨(약 0.0005%) 순서다. 따라서 네온, 아르곤, 헬륨 세 가지 중 함유량을 비교하면 아르곤 > 네온 > 헬륨 순서가 맞다.

문제 57
다음 사항 중 옳은 것은?
1메탄가스는 프로판 가스보다 무겁다.
2프로판 가스는 공기보다 가볍다.
3프로판 가스의 비중은 공기를 1로 하면 상온에서 약 3이다.
4부탄가스의 비중은 공기를 1로 하면 상온에서 약 2이다.
정답 및 해설

부탄의 분자량은 약 58로, 공기의 평균분자량 약 29의 두 배에 가까워 부탄가스의 비중은 공기를 1로 할 때 약 2가 된다.

  • 메탄(분자량 16)은 프로판(분자량 44)보다 가벼우므로 메탄이 프로판보다 무겁다는 서술은 틀렸다.
  • 프로판(분자량 44)은 공기보다 무거워 비중이 1보다 크므로 공기보다 가볍다는 서술은 틀렸다.
  • 프로판의 비중은 약 1.5 정도이며 약 3이라는 서술도 틀렸다.
문제 58
다음 각 가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1질소는 안정한 가스로서 불활성가스라고도 하고, 고온에서도 금속과 화합하지 않는다.
2염소는 반응성이 강한 가스로 강재에 대하여 상온에서도 무수(無水) 상태로 현저한 부식성을 갖는다.
3산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스로 그 자신이 잘 연소한다.
4암모니아는 동을 부식하고 고온고압에서는 강재를 침식한다.
정답 및 해설

옳은 설명은 암모니아는 동(구리)을 부식시키고, 고온·고압에서는 강재를 침식한다는 것이다.

  • 질소는 상온에서는 안정하지만 고온에서는 금속과 반응해 질화물을 만들 수 있어 "고온에서도 금속과 화합하지 않는다"는 설명은 틀렸다.
  • 염소는 수분이 있을 때 강한 부식성을 나타내며, 건조(무수) 상태에서는 상온에서 강재를 거의 부식시키지 않는다.
  • 산소는 그 자체가 타는 가연성 가스가 아니라 다른 물질의 연소를 돕는 조연성 가스이다.
문제 59
다음 화합물 중 탄소의 함유율이 가장 많은 것은?
1CO2
2CH4
3C2H4
4CO
정답 및 해설

각 화합물의 탄소 함유율을 계산한다. 탄소 함유율 = (탄소의 질량 / 화합물의 총 질량) × 100% (C = 12, H = 1, O = 16 기준). 1번 CO₂: 12/(12+32) = 12/44 ≈ 27.3% / 2번 CH₄: 12/(12+4) = 12/16 = 75% / 3번 C₂H₄: 24/(24+4) = 24/28 ≈ 85.7% / 4번 CO: 12/(12+16) = 12/28 ≈ 42.9%. 따라서 C₂H₄의 탄소 함유율이 85.7%로 가장 높다.

문제 60
8kg의 물을 18℃에서 98℃까지 상승시키는데 표준상태에서 0.034m3의 LP가스를 연소시켰다. 프로판의 발열량이 24,000kcal/m3이라면, 이때의 열효율은 약 몇 %인가?
148.6
259.3
366.6
478.4
정답 및 해설

물을 데우는 데 필요한 열량과 실제 연소로 공급된 열량의 비로 열효율을 구한다.

필요열량: Q=8kg×1kcal/(kgC)×(9818)C=640kcalQ=8\,\mathrm{kg}\times1\,\mathrm{kcal/(kg\cdot^\circ C)}\times(98-18)^\circ C=640\,\mathrm{kcal}

공급열량: Q=0.034m3×24,000kcal/m3=816kcalQ'=0.034\,\mathrm{m^3}\times24{,}000\,\mathrm{kcal/m^3}=816\,\mathrm{kcal}

열효율: η=640816×10078.4%\eta=\dfrac{640}{816}\times100 \approx 78.4\%로 계산된다.