[가스기능장 필기] 25년 1회차
가스기능장 필기 기출문제

25년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

25년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
오리피스 유량계로 가스 유량을 측정하였더니 유량 80 m³/h에서 차압이 16 kPa이었다. 유체의 밀도와 유량계수가 일정하다고 할 때, 유량이 100 m³/h로 증가하면 차압은 약 몇 kPa이 되는가?
110.2 kPa
217.9 kPa
320.0 kPa
425.0 kPa
정답 및 해설

차압식 유량계에서 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 차압은 유량의 제곱에 비례하며, 구하는 차압은 25.0 kPa이다.

오리피스·벤투리 등 교축기구 전후에 베르누이 방정식과 연속방정식을 적용하면 Q=CA2ΔPρQ = C A \sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}} 이므로 ΔP∝Q2\Delta P \propto Q^{2} 이다.
ΔP2=16×(10080)2=16×1.5625=25.0 kPa\Delta P_2 = 16 \times \left(\dfrac{100}{80}\right)^{2} = 16 \times 1.5625 = 25.0\ \mathrm{kPa}
검산: 80×2516=80×1.25=100 m3/h80 \times \sqrt{\dfrac{25}{16}} = 80 \times 1.25 = 100\ \mathrm{m^3/h}

  • 20.0 kPa은 차압이 유량에 정비례한다고 본 경우(16×1.2516 \times 1.25)이다.
  • 17.9 kPa은 차압이 유량의 제곱근에 비례한다고 거꾸로 적용한 경우이고, 10.2 kPa은 유량비의 제곱으로 나눈 경우이다.
문제 2
액화염소가스 1250[kg]을 용량이 25[L]인 용기에 충전하려면 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스정수는 0.8이다.)
120
240
360
480
정답 및 해설

액화가스 용기 1개의 충전량은 W=V/C 공식으로 구하며, V는 용기 내용적(L), C는 가스정수이다.

V=25L, C=0.8이므로 용기 1개당 충전량은 25/0.8=31.25kg이다.

전체 1250kg을 충전하는데 필요한 용기 수는 1250÷31.25=40개이다.

문제 3
다음 중 가스저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성하는 주된 원인이 되는 경우는?
1물 전해조의 고장에 의한 산소 및 수소의 혼합 충전
2잔류 산소가 있는 용기 내에 아르곤의 충전
3잔류 천연가스 용기 내에 메탄의 충전
4유기액체를 혼입한 용기 내에 탄산가스의 충전
정답 및 해설

폭발성 혼합가스가 생성되는 주된 원인은 물 전해조의 고장으로 산소와 수소가 함께 혼합 충전되는 경우이다. 수소와 산소의 혼합가스는 그 자체로 가연성과 조연성이 결합된 전형적인 폭발성 혼합가스를 형성한다.

  • 잔류 산소가 있는 용기에 아르곤을 충전해도 아르곤은 불연성·불활성이므로 폭발성 혼합가스가 되지 않는다.
  • 잔류 천연가스 용기에 메탄을 충전하는 것은 같은 성분 가스를 보충하는 것이므로 위험한 혼합이 아니다.
  • 탄산가스는 불연성이므로 유기액체가 혼입되어도 폭발성 혼합가스 생성의 주된 원인으로 보지 않는다.
문제 4
아세틸렌 충전작업 시 주의사항으로 옳은 것은?
1구리 또는 구리의 함유량이 62%를 초과하는 동합금은 사용하지 말 것
2충전 중의 압력은 10kg/cm2을 넘지 않도록 할 것
3충전 후 12시간 정치할 것
4충전용 지관에는 탄소함유량이 1% 이하의 강을 사용 할 것
정답 및 해설

아세틸렌은 구리 및 구리 함유량이 62%를 초과하는 동합금과 접촉하면 폭발성이 강한 아세틸라이드를 생성하므로 충전설비 접촉부에 사용을 금지한다.

  • 충전 중 압력은 2.5MPa 이하로 유지해야 하므로 10kg/cm² 제한은 실제 기준과 다르다.
  • 충전 후에는 압력이 15℃에서 1.5MPa 이하로 떨어질 때까지 정치하며 통상 24시간 이상 소요되므로 12시간은 부족하다.
  • 충전용 지관은 탄소함유량 0.1% 이하의 강을 사용해야 하므로 1% 이하는 기준보다 느슨하다.
문제 5
가스시설의 전기 방식(防蝕)에 대한 설명으로 틀린것은?
1직류 전철 등에 의한 영향이 없는 경우에는 외부전원법 또는 희생양극법으로 한다.
2직류 전철 등의 영향을 받는 배관에는 배류법으로 한다.
3전위측정용 터미널은 희생양극법에 의한 배관에는 300[m] 이내의 간격으로 설치한다.
4전위측정용 터미널은 외부전원법에 의한 배관에는 300[m] 이내의 간격으로 설치한다.
정답 및 해설

전위측정용 터미널의 설치 간격은 방식법에 따라 달라지는데, 외부전원법에 의한 배관에는 500[m] 이내 간격으로 설치해야 하므로 300[m] 이내라는 설명은 옳지 않다.

반면 희생양극법에 의한 배관은 300[m] 이내 간격으로 설치하는 것이 맞는 기준이다.

직류전철 등의 영향이 없는 배관은 외부전원법 또는 희생양극법으로, 영향을 받는 배관은 배류법으로 방식하는 것도 옳은 설명이다.

문제 6
어떤 고압가스설비의 상용압력은 10MPa 이다. 이 경우 내압시험압력은 최소 얼마의 압력으로 하여야 하는가?
110MPa
212MPa
315MPa
425MPa
정답 및 해설

고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 한다.

상용압력이 10MPa이므로 내압시험압력은 최소 10×1.5=15MPa이다.

문제 7
다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?
1흡입시에 가스에 주어진 열을 가급적 줄여서 흡입효율을 적게 한다.
2온도가 냉각됨에 따라 단위 능력당 소요동력이 일반적으로 감소되고, 압축효율도 좋게 한다.
3활동면을 냉각시켜 윤활이 원활하게 되어 피스톤링에 탄소화물이 발생하는 것을 막는다.
4밸브 및 밸브 스프링에서 열을 제거하여 오손을 줄이고 그 수명을 길게 한다.
정답 및 해설

다단 압축기에서 실린더를 냉각하는 목적은 압축효율과 흡입효율을 높이기 위함이며, 윤활 유지와 밸브류 수명 연장에도 기여한다.

"흡입효율을 적게 한다"는 서술은 냉각의 실제 목적인 흡입효율 향상과 반대되므로 냉각 목적으로 볼 수 없다.

  • 온도 저하로 단위 능력당 소요동력이 줄고 압축효율이 좋아지는 것은 실제 냉각 목적이다.
  • 활동면 냉각으로 윤활이 원활해져 탄소화물 생성을 막는 것도 실제 냉각 목적이다.
  • 밸브 및 스프링의 열 제거로 오손을 줄이고 수명을 늘리는 것도 실제 냉각 목적이다.
문제 8
고압가스 운반 시 가스누출사고가 발생하였다. 이 부분의 수리가 불가능한 경우 재해발생 또는 확대를 방지하기 위한 조치사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1착화된 경우 소화작업을 실시한다.
2상황에 따라 안전한 장소로 운반한다.
3비상 연락망에 따라 관계 업소에 원조를 의뢰한다.
4부근의 화기를 없앤다.
정답 및 해설

수리가 불가능한 누출 사고에서는 무리하게 소화작업을 실시하는 것이 오히려 위험할 수 있다. 누출이 멈추지 않은 상태에서 불을 끄면 가연성가스가 계속 새어 나와 재착화·폭발로 이어질 수 있기 때문이다.

  • 안전한 장소로 운반하는 것은 확산을 막는 기본 조치이다.
  • 비상연락망을 통해 관계 업소에 원조를 의뢰하는 것은 필요한 절차이다.
  • 부근의 화기를 제거하는 것은 착화·재점화를 막는 조치이다.
문제 9
P-i 선도에 나타난 그림과 같은 운전 상태에서 냉동능력이 20RT 인 냉동기의 압축비는?
16.56
28.00
310.11
422.15
정답 및 해설

압축비는 응축압력을 증발압력으로 나눈 값이다. 그림의 P-i 선도에서 높은 쪽 압력이 16.4 kg/cm²a, 낮은 쪽 압력이 2.5 kg/cm²a로 읽히므로 압축비=16.42.5=6.56\text{압축비} = \dfrac{16.4}{2.5} = 6.56 이다.

압력은 선도의 세로축에서 그대로 읽으면 되고, 절대압끼리 나누므로 별도의 환산이 필요 없다.

선도에 함께 표시된 엔탈피 143·161·182 과 냉동능력 20 RT 는 냉동효과, 압축일, 냉매 순환량을 구할 때 쓰는 값이어서 압축비 계산에는 쓰이지 않는다.

문제 10
의료용 가스용기의 도색 구분으로 옳은 것은?
1산소 - 청색
2액화탄산가스 - 회색
3질소 - 갈색
4에틸렌 - 흑색
정답 및 해설

의료용 가스 용기의 도색은 산업용과 별도로 정해져 있으며, 액화탄산가스는 회색으로 도색한다.

  • 의료용 산소는 청색이 아니라 백색으로 도색한다.
  • 의료용 질소는 갈색이 아니라 흑색으로 도색한다.
  • 의료용 에틸렌은 흑색이 아니라 자색 계열로 도색한다.
문제 11
완전가스의 비열비(specific heat ratio)에 대한 설명 중 틀린 것은?
1비열비 k는 로 나타낸다.
2비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
3공기의 비열비는 1.4정도이다.
4단원자보다 3원자 분자 이상 기체의 비열비가 크다.
정답 및 해설

비열비 k=Cp/Cv는 분자의 자유도가 많을수록 작아지는 값으로, 단원자 기체(k≈1.67)가 가장 크고 2원자(k≈1.4), 3원자 이상 다원자 기체로 갈수록 오히려 작아진다.

따라서 "3원자 이상 기체의 비열비가 단원자보다 크다"는 설명은 실제 경향과 반대이므로 틀린 설명이다.

비열비가 온도에 크게 의존하지 않고 일정한 값으로 간주되는 점, 공기의 비열비가 약 1.4라는 점은 실측과 일치하는 옳은 설명이다.

문제 12
도시가스 공급시설 중 정압기(지)의 기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1정압기를 설치한 장소는 계기실, 전기실 등과 구분하고 누출된 가스가 계기실 등으로 유입되지 아니하도록 한다.
2정압기의 입구측, 출구측 및 밸브기지는 최고사용 압력의 1.25배 이상에서 기밀성능을 가지는 것으로 한다.
3지하에 설치하는 정압기실은 천정, 바닥 및 벽의 두께가 각각 30[cm] 이상의 방수조치를 한 콘크리트로 한다.
4정압기의 입구에는 수분 및 불순물 제거장치를 설치한다.
정답 및 해설

정압기의 입구측·출구측 및 밸브기지의 기밀성능은 최고사용압력의 1.1배 이상에서 확보하도록 규정되어 있으므로, 1.25배 이상이라는 설명은 실제 기준과 다르다.

정압기실을 계기실 등과 구분해 누출가스 유입을 막는 것, 지하 정압기실 벽체를 두께 30cm 이상 방수콘크리트로 하는 것, 입구에 수분·불순물 제거장치를 두는 것은 모두 실제 정압기 설치기준에 해당한다.

문제 13
다음 중 법령상 독성가스가 아닌 것은?
1시안화수소
2황화수소
3염화비닐
4포스겐
정답 및 해설

염화비닐(비닐클로라이드)은 가연성가스로 분류되며 법령상 독성가스 목록에는 포함되지 않는다.

시안화수소, 황화수소, 포스겐은 모두 고압가스 안전관리법령상 독성가스로 지정되어 있다.

문제 14
암모니아의 성상에 대한 설명으로 틀린 것은?
1끓는점은 -33.3[℃] 이다.
2녹는점은 -77.7[℃] 이다.
3임계온도는 132.5[℃] 이다.
4임계압력은 52.5[atm] 이다.
정답 및 해설

암모니아의 실제 임계압력은 약 112atm 수준으로, 52.5atm이라는 수치는 실제 물성과 크게 어긋난다.

끓는점 -33.3℃, 녹는점 -77.7℃, 임계온도 132.5℃는 암모니아의 실제 물성과 일치한다.

문제 15
고압가스 냉동제조시설의 냉매설비와 이격거리를 두어야 할 화기설비의 분류 기준으로 맞지 않는 것은?
1제1종 화기설비 : 전열면적이 14[m2]를 초과하는 온수보일러
2제2종 화기설비 : 전열면적이 8[m2] 초과, 14[m2]이하인 온수보일러
3제3종 화기설비 : 전열면적이 10[m2] 이하인 온수보일러
4제1종 화기설비 : 정격 열출력이 500000[kcal/h]를 초과하는 화기설비
정답 및 해설

제시된 보기에서 제2종이 "8㎡ 초과~14㎡ 이하"로 정의되어 있으므로 그 아래 등급인 제3종은 8㎡ 이하가 되어야 구간이 이어진다.

"제3종 화기설비: 전열면적이 10㎡ 이하"라는 서술은 제2종의 하한(8㎡)과 구간이 겹쳐 분류 체계와 맞지 않으므로 틀린 설명이다.

14㎡ 초과 온수보일러 및 정격 열출력 500,000kcal/h를 초과하는 설비를 제1종으로 분류하는 것은 실제 기준과 부합한다.

문제 16
긴급차단장치는 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 몇 [℃]일 때 자동으로 작동하는가?
170
292
3110
4140
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크(또는 이에 접속된 배관)에 설치된 긴급차단장치는 화재 등으로 배관 외면 온도가 110℃에 이르면 자동으로 작동해 가스 흐름을 차단한다.

문제 17
수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법령상 수소용품 제조시설의 안전관리자에 대한 설명으로 옳은 것은?
1안전관리책임자는 신규 종사 후 6개월 이내 및 그 후 3년이 되는 해마다 전문교육을 받는다.
2안전관리원으로는 가스산업기사 이상의 자격을 가진 사람만 선임할 수 있다.
3안전관리총괄자는 수소용품 제조시설을 직접 관리하는 최고 책임자로 한다.
4일반시설 안전관리자 양성교육 이수자는 상시 근로자 30명 미만인 시설의 안전관리책임자가 될 수 있다.
정답 및 해설

수소용품 제조시설의 안전관리책임자와 안전관리원은 전문교육 대상자로서 신규 종사 후 6개월 이내, 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회 전문교육을 받는다.

안전관리자는 안전관리총괄자·부총괄자·책임자·안전관리원의 4종이며, 자격과 선임 인원은 시행령 별표 1에서 정한다.

  • 안전관리원은 가스기능사 이상의 자격자 또는 일반시설 안전관리자 양성교육 이수자로 선임할 수 있다.
  • 안전관리총괄자는 해당 사업자(법인은 그 대표자)이고, 시설을 직접 관리하는 최고 책임자는 안전관리부총괄자이다.
  • 양성교육 이수자를 안전관리책임자로 선임할 수 있는 것은 상시 근로자 10명 미만인 시설로 한정된다.
문제 18
이상기체(완전가스)의 성질이 아닌 것은?
1보일-샤를의 법칙을 만족한다.
2아보가드로의 법칙을 따른다.
3내부에너지는 체적과 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
4기체 분자 간 충돌은 완전 탄성체로 이루어진다.
정답 및 해설

이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이며, 체적이나 압력과는 무관하게 결정된다.

따라서 내부에너지가 체적과 무관하며 압력에 의해서만 결정된다는 설명은 이상기체의 성질이 아니다.

보일-샤를의 법칙과 아보가드로의 법칙을 따르고 분자 간 충돌이 완전탄성체로 이루어진다는 것은 이상기체의 기본 가정에 해당한다.

문제 19
플레어스택 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?
1파일럿버너를 항상 꺼두는 등 플레어스택에 관련된 폭발을 방지하기 위한 조치가 되어 있는 것으로 한다.
2긴급이송설비로 이송되는 가스를 안전하게 연소시킬 수 있는 것으로 한다.
3플레어스택에서 발생하는 복사열이 다른 제조시설에 나쁜 영향을 미치지 않도록 안전한 높이 및 위치에 설치한다.
4플레어스택에 발생하는 최대열량에 장시간 견딜 수있는 재료 및 구조로 되어 있는 것으로 한다.
정답 및 해설

플레어스택은 파일럿버너를 상시 점화 상태로 유지해 이송되는 가스가 확실히 착화·연소되도록 하는 것이 안전기준이며, 파일럿버너를 항상 꺼두는 것은 오히려 미연소 가스 방출 등 폭발 위험을 키우므로 기준과 반대되는 설명이다.

긴급이송 가스를 안전하게 연소시키는 능력, 복사열이 주변 시설에 영향을 주지 않는 높이·위치, 최대열량에 견디는 내열 재료·구조는 모두 실제 설치기준에 해당한다.

문제 20
공기액화분리기의 액화공기탱크와 액화산소증발기와의 사이에 반드시 설치하여야 하는 것은?
1여과기
2플레어스택
3역화방지장치
4역류방지장치
정답 및 해설

공기액화분리기에서는 원료 공기 중 함께 농축된 아세틸렌·탄화수소가 액화산소 쪽에 쌓이면 폭발 위험이 커진다.

이를 막기 위해 액화공기탱크와 액화산소증발기 사이에는 이러한 불순물을 걸러내는 여과기를 반드시 설치해야 한다.

문제 21
1몰의 CO2가 321 K에서 1.32ℓ를 차지할 때의 압력은? (단, CO2는 반데르바알스식에 따른다고 할 때, 상수 a = 3.60ℓ2ㆍatm /mol2, b = 0.0482 ℓ/mol 이고, 기체상수 R = 0.082atmㆍℓ/molㆍK 이다.)
142.78 atm
235.94 atm
326.60 atm
418.63 atm
정답 및 해설

반데르발스식 (P+an2V2)(V−nb)=nRT\left(P+\dfrac{an^2}{V^2}\right)(V-nb)=nRT에서 압력을 구하면
P=nRTV−nb−an2V2P=\dfrac{nRT}{V-nb}-\dfrac{an^2}{V^2}

n=1mol, T=321K, V=1.32L, a=3.60, b=0.0482, R=0.082를 대입하면
P=0.082×3211.32−0.0482−3.601.322≈20.70−2.07≈18.63 atmP=\dfrac{0.082\times321}{1.32-0.0482}-\dfrac{3.60}{1.32^2}\approx20.70-2.07\approx18.63\ \mathrm{atm}

문제 22
냉매는 암모니아를 사용하고, 증발 -15℃, 응축 30℃인 사이클에서 1냉동톤의 능력을 발휘하기 위하여 냉매의 순환량은 얼마로 하여야 하는가? (단, 응축온도와 포화액선의 교점 엔탈피는 134kcal/kg 이고, 증발온도와 포화증기선의 교점 엔탈피는 397kcal/kg 이다.)
15.6kg/h
25.6kg/day
312.6kg/h
412.6kg/day
정답 및 해설

냉동효과(증발기 출입구 엔탈피차)는 397-134=263kcal/kg이다.

1냉동톤(한국냉동톤)은 시간당 약 3320kcal의 냉동능력에 해당하므로, 냉매 순환량은
3320 kcal/h263 kcal/kg≈12.6 kg/h\dfrac{3320\ \mathrm{kcal/h}}{263\ \mathrm{kcal/kg}} \approx 12.6\ \mathrm{kg/h}

문제 23
굴착공사로 도시가스배관이 15 m 이상 노출되어 점검통로와 조명시설을 설치하려고 한다. KGS FS551에 따른 설치기준으로 옳은 것은?
1점검통로의 폭은 점검자의 통행이 가능하도록 60 cm 이상으로 한다.
2점검통로의 가드레일은 0.6 m 이상의 높이로 설치한다.
3조명은 원칙적으로 50 lx 이상의 밝기를 유지한다.
4점검통로는 원칙적으로 배관에서 수평거리 1 m 이내에 설치한다.
정답 및 해설

점검통로는 가스배관에 가능한 한 가깝게 설치하되 원칙적으로 가스배관으로부터 수평거리 1 m 이내에 설치한다.

노출된 가스배관 길이가 15 m 이상이면 점검통로와 조명시설을 설치하여야 하며, 배관 양 끝단부와 곡관은 항상 관찰할 수 있도록 통로를 배치한다.

  • 점검통로의 폭은 80 cm 이상으로 한다.
  • 가드레일은 0.9 m 이상의 높이로 설치한다.
  • 조명은 70 lx 이상을 원칙적으로 유지한다.

원형은 조명 70 lx 수치 하나만 물었으나, 이 문항은 같은 조항의 점검통로 폭·가드레일 높이·이격거리·조도를 함께 비교하도록 하여 정답 근거를 수평거리 1 m 이내로 바꾸었다.

문제 24
고압가스 안전관리법령상 특정고압가스를 사용하기 전에 미리 시장·군수 또는 구청장에게 사용신고를 하여야 하는 자는?
1저장능력 300 kg인 액화산소 저장설비를 갖추고 산소를 사용하려는 자
2저장능력 100 kg인 용기로 액화염소를 수처리용으로 사용하려는 자
3저장능력 40 m³인 압축가스 저장설비를 갖추고 수소를 사용하려는 자
4배관으로 천연가스를 공급받아 보일러 연료로 사용하려는 자
정답 및 해설

액화염소는 액화암모니아·압축모노실란 등과 함께 저장능력과 관계없이 사용신고 대상으로 열거된 가스이므로, 100 kg 용기로 수처리용으로 사용하려는 자도 신고하여야 한다. 제외되는 것은 시험용 등 단서에 해당하는 경우뿐이다.

그 밖의 특정고압가스는 저장능력 500 kg 이상인 액화가스저장설비 또는 50 m³ 이상인 압축가스저장설비를 갖춘 경우, 배관으로 공급받는 경우(천연가스 제외), 자동차 연료용으로 공급받는 경우에 신고 대상이 된다. 신고서는 사용개시 7일 전까지 제출한다.

  • 액화가스 저장능력 기준은 2022년 개정으로 250 kg에서 500 kg으로 상향되어 300 kg인 액화산소 설비는 대상이 아니다.
  • 압축수소 40 m³는 50 m³ 미만이어서 대상이 아니다.
  • 배관으로 공급받는 경우의 신고 대상에서 천연가스는 제외된다.
문제 25
전기 방식(防蝕) 중 외부전원법에 사용되는 정류기가 아닌 것은?
1정전류형
2정전압형
3정저항형
4정전위형
정답 및 해설

외부전원법에서 사용하는 정류기는 정전류형, 정전압형, 정전위형 등으로 구분되며, 정저항형이라는 정류기 형식은 존재하지 않는다.

문제 26
가스가 250kJ의 열량을 흡수하여 100kJ의 일을 하였다. 이 때 가스의 내부에너지 증가는 약 몇 kJ 인가?
12.5
2150
3350
425000
정답 및 해설

열역학 제1법칙 ΔU=Q−W\Delta U = Q - W에 따라, 가스가 250kJ의 열을 흡수하고 100kJ의 일을 외부에 하였다면
ΔU=250−100=150 kJ\Delta U = 250-100=150\ \mathrm{kJ}

문제 27
가스제조소에서 정제된 가스를 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하며, 제조량과 수요량을 조절하는 것은?
1정압기
2압송기
3배송기
4가스홀더
정답 및 해설

가스홀더는 제조된 가스를 저장해 가스 성분과 열량을 균일화하고, 제조량과 수요량의 시간적 차이를 조절하는 저장설비이다.

정압기는 압력을 낮추어 일정하게 유지하는 설비이고, 압송기·배송기는 가스를 이송·공급하는 설비로 저장·조절 기능과는 목적이 다르다.

문제 28
이상기체 n 몰에 대한 상태방정식으로 가장 옳은 식은?
1PV = RT
2PV = nRT
3PV = R
4V/T = R
정답 및 해설

이상기체 n몰에 대한 상태방정식은 PV=nRTPV=nRT이며, P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도이다.

문제 29
물체에 압력을 가하면 발생한 전기량은 압력에 비례하는 원리를 이용하여 압력을 측정하는 것으로 응답이 빠르고 급격한 압력 변화를 측정하는데 적합한 압력계는?
1다이아프램(diaphragm) 압력계
2벨로우즈(bellows) 압력계
3부르돈관(bourdon tube) 압력계
4피에조(piezo) 압력계
정답 및 해설

피에조(piezo) 압력계는 압전소자에 압력이 가해지면 크기에 비례하는 전하가 발생하는 압전효과를 이용하며, 응답속도가 빨라 급격한 압력 변화나 충격압을 측정하는데 적합하다.

다이아프램·벨로우즈·부르돈관 압력계는 탄성체의 기계적 변위를 이용하는 방식으로 상대적으로 응답속도가 느리다.

문제 30
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 정의한 액화석유가스 충전사업에 대한 가장 적정한 설명은?
1액화석유가스를 일반수요자에게 배관을 통하여 공급하는 사업을 말한다.
2저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기에 충전하여 공급하는 사업을 말한다.
3액화석유가스를 사업용으로 공급하는 사업을 말한다.
4액화석유가스를 연료가스로 사용하기 위하여 공급하는 사업을 말한다.
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 충전사업은 저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기나 저장탱크에 충전하여 공급하는 사업을 말한다.

배관을 통해 일반수요자에게 공급하는 것은 충전사업이 아니라 공급(판매)사업의 형태이며, 나머지 보기들은 법령상 정의와 거리가 있는 포괄적 서술이다.

문제 31
고압가스 안전관리법령상 내용적 40 L인 이음매 없는 용기 두 개가 있다. 신규검사 후 경과연수가 8년인 용기와 12년인 용기의 재검사 주기를 순서대로 옳게 나열한 것은?
13년마다, 2년마다
23년마다, 3년마다
35년마다, 3년마다
45년마다, 5년마다
정답 및 해설

내용적 500 L 미만인 이음매 없는 용기는 신규검사 후 경과연수가 10년 이하이면 5년마다, 10년을 초과하면 3년마다 재검사를 받으므로 8년인 용기는 5년마다, 12년인 용기는 3년마다이다.

이음매 없는 용기 또는 복합재료용기는 용접용기와 달리 15년·20년 구간이 아니라 내용적 500 L와 경과연수 10년을 기준으로 구분한다.

  • '5년마다, 5년마다'는 경과연수와 무관하게 5년마다인 500 L 이상의 기준을 적용한 것이다.
  • '3년마다, 2년마다'는 용접용기(500 L 미만)의 15년 미만·15년 이상 20년 미만 구간 값이다.

원형은 내용적 500 L 이상(경과연수와 무관하게 5년마다)을 물었으나, 이 문항은 500 L 미만이어서 경과연수 10년을 경계로 주기가 5년과 3년으로 갈린다는 점이 정답 근거이다.

문제 32
부식이 특정한 부분에 집중하는 형식으로 부식속도가 크므로 위험성이 높고 장치에 중대한 손상을 미치는 부식의 형태는?
1국부부식
2전면부식
3선택부식
4입계부식
정답 및 해설

국부부식은 부식이 넓게 퍼지지 않고 특정 부위에 집중되는 형태로, 짧은 시간에 깊게 진행되어 배관·설비에 천공 등 중대한 손상을 일으킬 위험이 커 전면부식보다 위험성이 높다.

전면부식은 표면 전체가 고르게 부식되어 예측·관리가 상대적으로 쉽고, 선택부식·입계부식은 특정 성분이나 결정립계를 따라 진행되는 별개의 부식 형태이다.

문제 33
도시가스의 부취제에 대한 설명으로 옳은 것은?
1TBM (tertiary butyl mercaptan)은 보통 충격의 석탄가스 냄새가 난다.
2DMS (dimethyl sulfide)는 공기 중에서 일부 산화되며, 내산화성이 약한 단점이 있다.
3THT (tetra hydro thiophen)는 화학적으로 안정한 물질이므로 산화, 중합 등이 일어나지 않는다.
4DMS (dimethyl sulfide)는 토양투과성이 낮아 흡착되기가 쉽다.
정답 및 해설

THT(tetra hydro thiophen)는 대표 부취제 중 화학적으로 가장 안정해 산화나 중합이 거의 일어나지 않는 물질로 알려져 있다.

  • 특유의 석탄가스 냄새는 TBM이 아니라 THT의 특징에 가깝다.
  • DMS는 내산화성이 약한 것이 아니라 우수한 편이며, 토양 투과성도 낮지 않고 오히려 우수해 흡착이 적은 특성을 가진다.
문제 34
가스 압력게이지가 12[atmㆍg]을 가리키고 있을 때 절대압력으로는 약 얼마인가? (단, 이 때의 대기압은 750[mmHg] 이다.)
11.1[MPa]
21.2[MPa]
31.3[MPa]
41.4[MPa]
정답 및 해설

절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이며, 계산하면 약 1.3MPa가 된다.

게이지압 12 atm=12×101.325 kPa≈1215.9 kPa12\ \mathrm{atm} = 12 \times 101.325\ \mathrm{kPa} \approx 1215.9\ \mathrm{kPa} 이다.

대기압 750 mmHg=750760×101.325 kPa≈100.0 kPa750\ \mathrm{mmHg} = \dfrac{750}{760} \times 101.325\ \mathrm{kPa} \approx 100.0\ \mathrm{kPa} 이므로, 절대압력은 1215.9+100.0≈1315.9 kPa≈1.3 MPa1215.9 + 100.0 \approx 1315.9\ \mathrm{kPa} \approx 1.3\ \mathrm{MPa} 이다.

문제 35
압력용기의 적용범위에 해당하기 위해 설계압력 [MPa]과 내용적[m3]을 곱한 값이 얼마를 초과하여야 하는가?
10.004
20.04
30.002
40.02
정답 및 해설

압력용기는 설계압력(MPa)과 내용적(㎥)을 곱한 값이 0.004를 초과하는 용기를 그 적용범위로 정하고 있다.

문제 36
산소의 공업적 제조법에 해당하는 것은?
1공기를 액화 분리하여 얻는다
2석유의 부분 산화법으로 얻는다
3과산화수소와 이산화망간을 반응시켜 얻는다
4염소산칼륨과 이산화망간을 혼합하여 열분해 시켜 얻는다.
정답 및 해설

공업적으로 산소는 공기를 액화한 뒤 비등점 차이를 이용해 분리(심냉 공기분리법)하여 대량으로 얻는다.

과산화수소와 이산화망간의 반응이나 염소산칼륨의 열분해는 실험실적 소규모 제조법으로, 공업적 대량생산 방식과는 거리가 있다.

문제 37
가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1이황화탄소, 아세틸렌, 수소는 위험도가 커서 위험하다.
2혼합가스의 폭발범위는 르샤틀리에 법칙을 적용한다.
3발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
4압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
정답 및 해설

일반적으로 압력이 높아지면 폭발범위(특히 상한계)가 넓어지는 경향을 보이므로, "압력이 높아지면 폭발범위가 좁아진다"는 설명은 실제 경향과 반대되어 틀린 설명이다.

이황화탄소·아세틸렌·수소는 폭발범위가 넓고 하한이 낮아 위험도가 큰 가스로 분류되며, 혼합가스의 폭발범위 산정에 르샤틀리에 법칙을 쓰는 것과 발열량이 높을수록 발화온도가 낮아지는 경향은 모두 옳은 설명이다.

문제 38
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 규정하고 있는 안전관리자의 직무범위가 아닌 것은?
1회사의 가스영업 활동
2가스용품의 제조공정 관리
3사업소의 종업원에 대한 안전관리를 위하여 필요한 사항의 지휘ㆍ감독
4정기검사 및 수시검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 안전관리자의 직무는 시설·용품의 안전관리, 종업원에 대한 안전 지휘·감독, 정기·수시검사 부적합사항 개선 등 안전관리 업무에 한정된다.

"회사의 가스영업 활동"은 사업 운영·영업에 관한 사항으로 안전관리자의 직무범위에 해당하지 않는다.

문제 39
가스도매사업자가 공급하는 도시가스(자동차 연료용이 아니다)의 총발열량이 43.2 MJ/m³(0 ℃, 101.3 kPa), 공기에 대한 비중이 0.64이었다. 「도시가스의 품질기준 등에 관한 고시」에 따른 웨버지수의 적합 여부와, 도시가스제조사업소 이후 최초 정압기지의 도시가스에 대한 품질검사 주기를 옳게 나열한 것은?
1적합, 월 1회 이상
2적합, 분기별 1회 이상
3부적합, 월 1회 이상
4부적합, 분기별 1회 이상
정답 및 해설

웨버지수는 54.0 MJ/m³로 허용기준 51.50~56.52 MJ/m³ 안에 들어 적합하고, 가스도매사업자는 도시가스제조사업소 이후 최초 정압기지의 도시가스에 대하여 월 1회 이상 품질검사를 받아야 한다.

WI=Hd=43.20.64=43.20.8=54.0 MJ/m3WI = \dfrac{H}{\sqrt{d}} = \dfrac{43.2}{\sqrt{0.64}} = \dfrac{43.2}{0.8} = 54.0\ \mathrm{MJ/m^3}
검산: 54.0×0.8=43.254.0 \times 0.8 = 43.2

  • 비중의 제곱근이 아니라 비중으로 그대로 나누면 43.2÷0.64=67.543.2 \div 0.64 = 67.5 가 되어 부적합으로 잘못 판정하게 된다.
  • 분기별 1회 이상은 최초 정압기지를 제외한 정압기지와 가스도매사업자가 공급하는 도시가스충전사업소의 도시가스에 적용되는 주기이다.

현행 품질검사 기준의 황 성분 항목은 황화수소가 아니라 전유황(30 mg/m³ 이하)이고, 열량은 승인받은 공급규정에서 정하는 열량을 기준으로 한다.

문제 40
다음 [그림]은 공기의 분리장치로 쓰이고 있는 복식 정류탑의 구조도이다. 흐름 C의 액의 성분과 장치 D의 명칭을 옳게 나타낸 것은?
1C : O2가 풍부한 액, D : 증류드럼
2C : 산소, D : 증류드럼
3C : N2가 풍부한 액, D : 응축기
4C : N2, D : 증류드럼
정답 및 해설

복식 정류탑에서 상부 정류탑 밑바닥에 고이는 액이 순도 높은 액화산소다. 그림의 C는 관다발이 잠겨 있는 상부 정류탑 하부의 액 저장부에서 옆으로 빠져나가는 흐름이므로 산소다.

D는 압축공기가 들어가는 하부 정류탑 맨 아래의 증류드럼을 가리킨다. 여기서 공기가 액화되어 산소가 풍부한 액이 모이고, 그 액이 위쪽 정류탑으로 보내져 다시 정류된다.

상부와 하부 정류탑 사이에 관다발로 그려진 장치는 하부탑 꼭대기의 질소 증기를 응축시키면서 상부탑 바닥의 액화산소를 증발시키는 응축기이므로, 증류드럼과 혼동해서는 안 된다. 하부 정류탑 바닥에 모이는 액은 아직 질소가 많이 남은 산소 풍부액이어서 제품 산소로 뽑는 흐름과 구분된다.

문제 41
일반도시가스사업자 정압기 입구측의 압력이 0.6[MPa]일 경우 안전밸브 분출부의 크기는 얼마 이상으로 하여야 하는가?
130A 이상
250A 이상
380A 이상
4100A 이상
정답 및 해설

일반도시가스사업자 정압기의 안전밸브 분출부 크기는 정압기 입구측 압력이 0.5MPa 이상인 경우 50A 이상, 그 외의 경우는 32A 이상으로 정해져 있다.

입구측 압력이 0.6MPa로 0.5MPa 이상에 해당하므로 안전밸브 분출부 크기는 50A 이상이어야 한다.

문제 42
내용적 5[L]의 고압 용기에 에탄 1650[g]을 충전하였더니 용기의 온도가 100[℃]일 때 210[atm]을 나타내었다. 에탄의 압축계수는 약 얼마인가? (단, PV= ZnRT의 식을 적용한다.)
10.43
20.62
30,83
41.12
정답 및 해설

에탄(C₂H₆)의 몰수는 n=1650 g30 g/mol=55 moln = \dfrac{1650\,\mathrm{g}}{30\,\mathrm{g/mol}} = 55\,\mathrm{mol}이다.

PV=ZnRTPV=ZnRT에서 Z=PVnRT=210×555×0.0821×373≈0.62Z = \dfrac{PV}{nRT} = \dfrac{210 \times 5}{55 \times 0.0821 \times 373} \approx 0.62로, 압축계수는 약 0.62이다.

문제 43
1시간의 공기 압축량이 2000[m3]인 공기액화 분리기에 설치된 액화산소통 내의 액화산소 5[L] 중 아세틸렌 또는 탄화수소의 탄소의 질량이 얼마를 넘을 때 운전을 중지하고 액화산소를 방출하여야 하는가?
1탄화수소의 탄소의 질량이 500[mg]을 넘을때
2탄화 수소의 탄소의 질량이 5[mg]을 넘을 때
3아세틸렌의 질량이 4[mg]을 넘을 때
4아세틸렌의 질량이 1[mg]을 넘을 때
정답 및 해설

1시간 공기압축량이 1000㎥ 이상인 공기액화분리장치는 액화산소 5L 중 탄화수소 중 탄소의 질량이 500mg을 넘거나 아세틸렌질량이 5mg을 넘을 때 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 한다.

이 문제의 공기압축량은 2000㎥로 해당 기준이 적용되며, 보기 중 탄화수소의 탄소 질량 500mg 초과가 실제 운전중지 기준값과 일치한다.

문제 44
다음 비파괴검사 중 내부결함의 검출에 가장 적합한 방법은?
1자분탐상시험
2방사선투과시험
3침투탐상시험
4전자유도시험
정답 및 해설

재료 내부의 결함을 검출하는 데는 X선·감마선 등을 투과시켜 필름에 상을 맺히게 하는 방사선투과시험(RT)이 가장 적합하다.

자분탐상·침투탐상시험은 표면 또는 표면 직하의 결함만 검출할 수 있고, 전자유도(와전류)시험도 주로 표면 근처의 결함 검출에 적합해 내부결함 검출에는 한계가 있다.

문제 45
온도 25℃, 압력 1atm에서 이상기체 1mol 의 부피는 몇 m3인가?
112.23
224.44
31.22×10-2
42.44×10-2
정답 및 해설

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT에서 부피를 구하면
V=nRTP=1×0.082×2981≈24.44 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times298}{1}\approx24.44\ \mathrm{L}

1L=10⁻³㎥이므로 24.44L는 2.44×10−2 m32.44\times10^{-2}\ \mathrm{m^3}에 해당한다.

문제 46
복합재료 용기는 그 용기의 안전을 확보하기 위하여 최고 충전압력이 얼마 이하 이어야 하는가?
115[MPa]
220[MPa]
330[MPa]
435[MPa]
정답 및 해설

복합재료 용기는 안전성을 확보하기 위해 최고충전압력이 35MPa 이하가 되도록 설계·제조해야 한다.

이는 금속용기와 파열 양상이 다른 복합재료 용기의 특성을 고려해 별도로 정한 상한 기준이다.

문제 47
KGS GC202(가스시설 전기방식 기준)에 따른 도시가스시설 매설배관의 방식전위 기준으로 옳은 것은? (단, 전위는 포화황산동 기준전극 기준이다.)
1방식전류가 흐르는 상태에서 방식전위 상한값은 −0.65 V 이하로 한다.
2황산염환원 박테리아가 번식하는 토양에서는 방식전위 상한값을 −0.85 V 이하로 한다.
3방식전위 하한값은 전기철도 등의 간섭을 받는 곳을 제외하고 −2.5 V 이상으로 한다.
4방식전류가 흐르는 상태에서 자연전위와의 전위 변화는 최소한 −100 mV 이하로 한다.
정답 및 해설

도시가스시설의 방식전위 하한값은 전기철도 등의 간섭 영향을 받는 곳을 제외하고 포화황산동 기준전극으로 −2.5 V 이상이 되도록 한다. 과방식에 의한 피복 손상 등을 막기 위한 한계이다.

  • 방식전류가 흐르는 상태에서 토양 중 배관의 방식전위 상한값은 −0.85 V 이하이다.
  • 황산염환원 박테리아가 번식하는 토양에서는 더 낮은 −0.95 V 이하로 한다.
  • 자연전위와의 전위 변화로 판정할 때에는 최소한 −300 mV 이하이어야 한다(다른 금속과 접촉하는 배관은 제외).

전기방식 방법은 직류전철 등 누출전류의 영향이 없으면 외부전원법 또는 희생양극법, 영향을 받으면 배류법으로 하고, 전위측정용 터미널은 희생양극법·배류법 300 m 이내, 외부전원법 500 m 이내 간격으로 설치한다.

문제 48
가스엔진 구동 열펌프(GHP)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1난방시 GHP기동과 동시에 난방이 불가능하다.
2정기적인 유지관리가 불필요하다.
3부분부하 특성이 매우 우수하다.
4외기온도 변동에 영향이 크다.
정답 및 해설

가스엔진구동 열펌프(GHP)는 엔진 회전수를 조절해 냉난방 능력을 세밀하게 제어할 수 있어 부분부하 운전 특성이 우수한 것이 큰 장점이다.

또한 엔진의 배열을 난방에 활용할 수 있어 기동과 동시에 난방이 가능하고, 배열 이용 덕분에 외기온도 변동에 따른 성능 저하가 전기식 히트펌프보다 작으며, 엔진 특성상 오일 교환 등 정기적인 유지관리가 필요하다.

문제 49
특수강에 영향을 주는 원소 중 Cr을 첨가하는 주된 목적은?
1최성을 주기 위하여
2결정입도를 조정하기 위하여
3전성, 침탄효과를 증가시키기 위하여
4내식성, 내마모성을 증가시키기 위하여
정답 및 해설

특수강에 크롬(Cr)을 첨가하면 표면에 안정한 산화피막이 형성되어 내식성과 내마모성이 크게 향상된다.

이 때문에 Cr은 스테인리스강을 비롯한 내식·내마모 특수강에 핵심적으로 첨가되는 원소다.

문제 50
길이 4[m], 지름 3.5[cm]의 연강봉에 4200[kgf]의 인장하중이 갑자기 작용하였을 때 충격하중에 의하여 늘어나는 인장길이는 약 몇 [mm] 인가? (단, E = 2.1×106[kgf/cm2] 이다.)
10.83
21.66
33.32
46.65
정답 및 해설

단면적은 A=πd24=π×3.524≈9.62 cm2A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times3.5^2}{4}\approx9.62\ \mathrm{cm^2}이다.

정하중에 의한 늘음량은
δst=PLAE=4200×4009.62×2.1×106≈0.083 cm=0.83 mm\delta_{st}=\dfrac{PL}{AE}=\dfrac{4200\times400}{9.62\times2.1\times10^6}\approx0.083\ \mathrm{cm}=0.83\ \mathrm{mm}

하중이 갑자기(충격적으로) 작용하는 경우 늘음량은 정하중 상태의 약 2배가 되므로
δimpact≈2×0.83=1.66 mm\delta_{impact}\approx2\times0.83=1.66\ \mathrm{mm}

문제 51
액화석유가스의 안전관리 및 사업법령상 저장능력이 50톤인 액화석유가스 저장소 시설에서 선임하여야 할 안전관리자의 기준으로 옳은 것은?
1안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상
2안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상
3안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 2명 이상
4안전관리총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상, 안전점검원 1명 이상
정답 및 해설

저장능력 30톤 초과 100톤 이하인 액화석유가스 저장소 시설은 안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상을 선임한다.

저장소 시설은 저장능력에 따라 세 구간으로 나뉜다. 100톤 초과는 같은 구성에 안전관리원만 2명 이상이고, 30톤 이하는 안전관리총괄자 1명과 안전관리책임자 1명 이상만 선임한다.

  • 안전관리원 2명 이상은 저장능력 100톤 초과 구간의 기준이다.
  • 안전점검원은 현행 시행령에 신설된 안전관리자 종류이지만 배관망공급시설에 선임하는 것으로 저장소 시설과는 관계없다.

원형은 10톤(30톤 이하 구간)으로 총괄자와 책임자만 선임하는 것이 정답이었으나, 이 문항은 50톤(30톤 초과 100톤 이하 구간)이어서 부총괄자와 안전관리원이 추가된다는 점이 다르다.

문제 52
독성가스 사용설비에서 가스누출에 대비하여 반드시 설치하여야 하는 장치는?
1살수장치
2액화방지장치
3흡수장치
4액화수장치
정답 및 해설

독성가스 사용설비에서 가스가 누출될 경우를 대비해 누출가스를 물 등으로 흡수·제해할 수 있는 흡수장치(제해설비)를 반드시 설치해야 한다.

살수장치는 주로 가연성가스 저장탱크의 외벽 냉각용으로 쓰이며, 액화방지장치·액화수장치는 독성가스 누출 대비 설비로 규정되어 있지 않다.

문제 53
고압가스 안전관리법상 저온 용기의 경우에 적용되는 최고충전압력은 다음 중 어느 압력에 해당하는가?
135℃의 온도에서 그 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고압력
2상용압력 중 최고압력
3내압시험 압력의 3/5의 압력
4기밀시험 압력의 1.1배의 압력
정답 및 해설

저온용기의 최고충전압력은 압축가스용기처럼 35℃ 기준으로 정하지 않고, 그 용기의 상용압력 중 최고압력으로 정의한다.

35℃에서의 최고압력 기준은 일반 압축가스 충전용기에, 내압시험압력이나 기밀시험압력을 기준으로 한 정의는 다른 항목에 해당해 저온용기의 최고충전압력 정의와는 다르다.

문제 54
일반용 액화석유가스 압력조정기의 제조 기술기준에 대한 설명 중 틀린 것은?
1사용 상태에서 충격에 견디고 빗물이 들어가지 아니하는 구조로 한다.
2용량 100kg/h 이하의 압력조정기는 입구 쪽에 항동선망 또는 스테인리스강선망을 사용한 스트레이너를 내장하는 구조로 한다.
3용량 10kg/h 이상의 1단 감압식 저압조정기인 경우에 몸통과 덮개를 몽키렌치, 드라이버 등 일반공구로 분리할 수 없는 구조로 한다.
4자동정체식 조정기는 가스공급 방향을 알 수 있는 표시기를 갖춘다.
정답 및 해설

일반용 액화석유가스 압력조정기 제조기술기준에서 몸통과 덮개를 몽키렌치·드라이버 같은 일반공구로 분리할 수 없는 구조를 요구하는 대상은 용량 10kg/h 이하의 1단 감압식 저압조정기(및 커플링 연결형 조정기)이다.

사용자가 임의로 열어 조정압력을 건드리지 못하게 막는 것이 취지여서 가정용 소용량 조정기 쪽에 이 요건이 걸리는데, 보기는 대상을 10kg/h 이상으로 뒤집어 놓아 기준과 어긋난다.

사용 상태에서 충격에 견디고 빗물이 들어가지 않는 구조, 용량 100kg/h 이하 조정기의 입구 쪽 황동선망·스테인리스강선망 스트레이너 내장, 자동절체식 조정기의 가스공급 방향 표시기 요건은 모두 기준과 일치한다.

문제 55
정상소요기간이 5일이고, 이때의 비용이 20,000원이며 특급소요기간이 3일이고, 이때의 비용이 30,000원이라면 비용구배는 얼마인가?
14,000원/일
25,000원/일
37,000원/일
410,000원/일
정답 및 해설

비용구배는 특급비용−정상비용정상기간−특급기간\dfrac{\text{특급비용}-\text{정상비용}}{\text{정상기간}-\text{특급기간}}으로 구한다.

대입하면 30000−200005−3=100002=5000 원/일\dfrac{30000-20000}{5-3}=\dfrac{10000}{2}=5000\ \text{원/일}이다.

문제 56
작업측정의 목적 중 틀린 것은?
1작업개선
2표준시간 설정
3과업관리
4요소작업 분할
정답 및 해설

작업측정의 목적은 표준시간 설정, 작업방법 개선, 과업관리(작업계획·통제) 등에 있다.

반면 하나의 작업을 요소작업 단위로 나누는 것은 작업측정을 수행하기 위한 절차·기법에 해당할 뿐, 작업측정 자체의 목적으로 보지 않는다.

문제 57
이항분포(Binomial distribution)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1P = 0.01 일 때는 평균치에 대하여 좌우 대칭이다.
2P ≤ 0.1 이고, nP = 0.1 ~ 10 일 때는 포아송 분포에 근사한다.
3부적합품의 출현 갯수에 대한 표준편차는 D(x) = nP 이다.
4P ≤ 0.5 이고, nP ≤ 5 일 때는 정규 분포에 근사한다.
정답 및 해설

이항분포는 시행횟수 n이 크고 성공확률 P가 작을 때(대략 P≤0.1이고 nP가 0.1~10 범위) 포아송분포로 근사되는 성질이 있다.

부적합품수의 표준편차는 nP가 아니라 nP(1−P)\sqrt{nP(1-P)}이며, 정규분포 근사는 nP와 n(1-P)가 모두 충분히 커야(일반적으로 5 이상) 성립하므로 나머지 보기들은 이항분포의 실제 성질과 맞지 않는다.

문제 58
오스본(A. F. Osborn)이 제안한 브레인스토밍(brainstorming)의 4원칙에 해당하지 않는 것은?
1다른 사람이 낸 아이디어를 비판하지 않는다.
2아이디어의 양보다 질을 우선하여 신중하게 발언한다.
3엉뚱해 보이더라도 자유분방한 발상을 환영한다.
4다른 사람의 아이디어에 편승하여 결합하고 개선한다.
정답 및 해설

브레인스토밍은 질보다 양을 추구하여 가능한 한 많은 아이디어를 내도록 하므로, 양보다 질을 우선하여 신중하게 발언한다는 것은 4원칙에 해당하지 않는다.

4원칙은 비판 금지(판단 보류), 자유분방, 다량 발언(질보다 양), 결합과 개선(타인 아이디어에의 편승)이다.

  • 비판 금지는 발언 위축을 막아 아이디어가 계속 나오게 하는 원칙이다.
  • 자유분방과 결합·개선은 기발한 발상을 끌어내고 그것을 발전시키는 원칙이다.

브레인스토밍으로 모은 의견은 특성요인도 작성 등 품질 문제의 원인 도출에 활용된다.

문제 59
제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성시 가공시간 기입법으로 가장 올바른 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

제품공정분석표에서 가공시간은 분수 꼴로 적되, 분자에 1개당 가공시간 × 1로트의 수량을, 분모에 1로트의 총가공시간을 두는 형식이 표준이다. 그림의 네 식 가운데 이 배치를 갖춘 것이 옳은 기입법이다.

한 개를 만드는 데 걸린 시간에 로트 수량을 곱한 값을 그 로트의 총가공시간과 견주는 형태이므로, 분자와 분모를 바꾸면 뜻이 뒤집힌다.

  • 1로트의 가공시간을 분자에 두고 총가공시간과 로트 수량의 곱으로 나눈 식은 분자와 분모가 서로 바뀐 꼴이다.
  • 1개당 가공시간에 1로트의 총가공시간을 곱해 분자에 올리고 로트 수량으로 나눈 식은 총가공시간을 분모가 아닌 분자에 잘못 넣었다.
  • 1로트의 총가공시간을 분자에 두고 1개당 가공시간과 수량의 곱으로 나눈 식은 표준식을 통째로 뒤집은 것이다.
문제 60
다음 중 단속생산 시스템과 비교한 연속생산 시스템의 특징으로 옳은 것은?
1단위당 생산원가가 낮다.
2다품종 소량생산에 적합하다.
3생산방식은 주문생산방식이다.
4생산설비는 범용설비를 사용한다.
정답 및 해설

연속생산 시스템은 동일 제품을 대량으로 계속 생산하는 방식이어서 규모의 경제가 작용해 단위당 생산원가가 낮다.

다품종 소량생산, 주문생산방식, 범용설비 활용은 오히려 다양한 제품을 소량씩 유연하게 만드는 단속생산 시스템의 특징이다.

가스기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
25년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
오리피스 유량계로 가스 유량을 측정하였더니 유량 80 m³/h에서 차압이 16 kPa이었다. 유체의 밀도와 유량계수가 일정하다고 할 때, 유량이 100 m³/h로 증가하면 차압은 약 몇 kPa이 되는가?
110.2 kPa
217.9 kPa
320.0 kPa
425.0 kPa
정답 및 해설

차압식 유량계에서 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 차압은 유량의 제곱에 비례하며, 구하는 차압은 25.0 kPa이다.

오리피스·벤투리 등 교축기구 전후에 베르누이 방정식과 연속방정식을 적용하면 Q=CA2ΔPρQ = C A \sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}} 이므로 ΔP∝Q2\Delta P \propto Q^{2} 이다.
ΔP2=16×(10080)2=16×1.5625=25.0 kPa\Delta P_2 = 16 \times \left(\dfrac{100}{80}\right)^{2} = 16 \times 1.5625 = 25.0\ \mathrm{kPa}
검산: 80×2516=80×1.25=100 m3/h80 \times \sqrt{\dfrac{25}{16}} = 80 \times 1.25 = 100\ \mathrm{m^3/h}

  • 20.0 kPa은 차압이 유량에 정비례한다고 본 경우(16×1.2516 \times 1.25)이다.
  • 17.9 kPa은 차압이 유량의 제곱근에 비례한다고 거꾸로 적용한 경우이고, 10.2 kPa은 유량비의 제곱으로 나눈 경우이다.
문제 2
액화염소가스 1250[kg]을 용량이 25[L]인 용기에 충전하려면 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스정수는 0.8이다.)
120
240
360
480
정답 및 해설

액화가스 용기 1개의 충전량은 W=V/C 공식으로 구하며, V는 용기 내용적(L), C는 가스정수이다.

V=25L, C=0.8이므로 용기 1개당 충전량은 25/0.8=31.25kg이다.

전체 1250kg을 충전하는데 필요한 용기 수는 1250÷31.25=40개이다.

문제 3
다음 중 가스저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성하는 주된 원인이 되는 경우는?
1물 전해조의 고장에 의한 산소 및 수소의 혼합 충전
2잔류 산소가 있는 용기 내에 아르곤의 충전
3잔류 천연가스 용기 내에 메탄의 충전
4유기액체를 혼입한 용기 내에 탄산가스의 충전
정답 및 해설

폭발성 혼합가스가 생성되는 주된 원인은 물 전해조의 고장으로 산소와 수소가 함께 혼합 충전되는 경우이다. 수소와 산소의 혼합가스는 그 자체로 가연성과 조연성이 결합된 전형적인 폭발성 혼합가스를 형성한다.

  • 잔류 산소가 있는 용기에 아르곤을 충전해도 아르곤은 불연성·불활성이므로 폭발성 혼합가스가 되지 않는다.
  • 잔류 천연가스 용기에 메탄을 충전하는 것은 같은 성분 가스를 보충하는 것이므로 위험한 혼합이 아니다.
  • 탄산가스는 불연성이므로 유기액체가 혼입되어도 폭발성 혼합가스 생성의 주된 원인으로 보지 않는다.
문제 4
아세틸렌 충전작업 시 주의사항으로 옳은 것은?
1구리 또는 구리의 함유량이 62%를 초과하는 동합금은 사용하지 말 것
2충전 중의 압력은 10kg/cm2을 넘지 않도록 할 것
3충전 후 12시간 정치할 것
4충전용 지관에는 탄소함유량이 1% 이하의 강을 사용 할 것
정답 및 해설

아세틸렌은 구리 및 구리 함유량이 62%를 초과하는 동합금과 접촉하면 폭발성이 강한 아세틸라이드를 생성하므로 충전설비 접촉부에 사용을 금지한다.

  • 충전 중 압력은 2.5MPa 이하로 유지해야 하므로 10kg/cm² 제한은 실제 기준과 다르다.
  • 충전 후에는 압력이 15℃에서 1.5MPa 이하로 떨어질 때까지 정치하며 통상 24시간 이상 소요되므로 12시간은 부족하다.
  • 충전용 지관은 탄소함유량 0.1% 이하의 강을 사용해야 하므로 1% 이하는 기준보다 느슨하다.
문제 5
가스시설의 전기 방식(防蝕)에 대한 설명으로 틀린것은?
1직류 전철 등에 의한 영향이 없는 경우에는 외부전원법 또는 희생양극법으로 한다.
2직류 전철 등의 영향을 받는 배관에는 배류법으로 한다.
3전위측정용 터미널은 희생양극법에 의한 배관에는 300[m] 이내의 간격으로 설치한다.
4전위측정용 터미널은 외부전원법에 의한 배관에는 300[m] 이내의 간격으로 설치한다.
정답 및 해설

전위측정용 터미널의 설치 간격은 방식법에 따라 달라지는데, 외부전원법에 의한 배관에는 500[m] 이내 간격으로 설치해야 하므로 300[m] 이내라는 설명은 옳지 않다.

반면 희생양극법에 의한 배관은 300[m] 이내 간격으로 설치하는 것이 맞는 기준이다.

직류전철 등의 영향이 없는 배관은 외부전원법 또는 희생양극법으로, 영향을 받는 배관은 배류법으로 방식하는 것도 옳은 설명이다.

문제 6
어떤 고압가스설비의 상용압력은 10MPa 이다. 이 경우 내압시험압력은 최소 얼마의 압력으로 하여야 하는가?
110MPa
212MPa
315MPa
425MPa
정답 및 해설

고압가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 한다.

상용압력이 10MPa이므로 내압시험압력은 최소 10×1.5=15MPa이다.

문제 7
다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?
1흡입시에 가스에 주어진 열을 가급적 줄여서 흡입효율을 적게 한다.
2온도가 냉각됨에 따라 단위 능력당 소요동력이 일반적으로 감소되고, 압축효율도 좋게 한다.
3활동면을 냉각시켜 윤활이 원활하게 되어 피스톤링에 탄소화물이 발생하는 것을 막는다.
4밸브 및 밸브 스프링에서 열을 제거하여 오손을 줄이고 그 수명을 길게 한다.
정답 및 해설

다단 압축기에서 실린더를 냉각하는 목적은 압축효율과 흡입효율을 높이기 위함이며, 윤활 유지와 밸브류 수명 연장에도 기여한다.

"흡입효율을 적게 한다"는 서술은 냉각의 실제 목적인 흡입효율 향상과 반대되므로 냉각 목적으로 볼 수 없다.

  • 온도 저하로 단위 능력당 소요동력이 줄고 압축효율이 좋아지는 것은 실제 냉각 목적이다.
  • 활동면 냉각으로 윤활이 원활해져 탄소화물 생성을 막는 것도 실제 냉각 목적이다.
  • 밸브 및 스프링의 열 제거로 오손을 줄이고 수명을 늘리는 것도 실제 냉각 목적이다.
문제 8
고압가스 운반 시 가스누출사고가 발생하였다. 이 부분의 수리가 불가능한 경우 재해발생 또는 확대를 방지하기 위한 조치사항으로 가장 거리가 먼 것은?
1착화된 경우 소화작업을 실시한다.
2상황에 따라 안전한 장소로 운반한다.
3비상 연락망에 따라 관계 업소에 원조를 의뢰한다.
4부근의 화기를 없앤다.
정답 및 해설

수리가 불가능한 누출 사고에서는 무리하게 소화작업을 실시하는 것이 오히려 위험할 수 있다. 누출이 멈추지 않은 상태에서 불을 끄면 가연성가스가 계속 새어 나와 재착화·폭발로 이어질 수 있기 때문이다.

  • 안전한 장소로 운반하는 것은 확산을 막는 기본 조치이다.
  • 비상연락망을 통해 관계 업소에 원조를 의뢰하는 것은 필요한 절차이다.
  • 부근의 화기를 제거하는 것은 착화·재점화를 막는 조치이다.
문제 9
P-i 선도에 나타난 그림과 같은 운전 상태에서 냉동능력이 20RT 인 냉동기의 압축비는?
16.56
28.00
310.11
422.15
정답 및 해설

압축비는 응축압력을 증발압력으로 나눈 값이다. 그림의 P-i 선도에서 높은 쪽 압력이 16.4 kg/cm²a, 낮은 쪽 압력이 2.5 kg/cm²a로 읽히므로 압축비=16.42.5=6.56\text{압축비} = \dfrac{16.4}{2.5} = 6.56 이다.

압력은 선도의 세로축에서 그대로 읽으면 되고, 절대압끼리 나누므로 별도의 환산이 필요 없다.

선도에 함께 표시된 엔탈피 143·161·182 과 냉동능력 20 RT 는 냉동효과, 압축일, 냉매 순환량을 구할 때 쓰는 값이어서 압축비 계산에는 쓰이지 않는다.

문제 10
의료용 가스용기의 도색 구분으로 옳은 것은?
1산소 - 청색
2액화탄산가스 - 회색
3질소 - 갈색
4에틸렌 - 흑색
정답 및 해설

의료용 가스 용기의 도색은 산업용과 별도로 정해져 있으며, 액화탄산가스는 회색으로 도색한다.

  • 의료용 산소는 청색이 아니라 백색으로 도색한다.
  • 의료용 질소는 갈색이 아니라 흑색으로 도색한다.
  • 의료용 에틸렌은 흑색이 아니라 자색 계열로 도색한다.
문제 11
완전가스의 비열비(specific heat ratio)에 대한 설명 중 틀린 것은?
1비열비 k는 로 나타낸다.
2비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
3공기의 비열비는 1.4정도이다.
4단원자보다 3원자 분자 이상 기체의 비열비가 크다.
정답 및 해설

비열비 k=Cp/Cv는 분자의 자유도가 많을수록 작아지는 값으로, 단원자 기체(k≈1.67)가 가장 크고 2원자(k≈1.4), 3원자 이상 다원자 기체로 갈수록 오히려 작아진다.

따라서 "3원자 이상 기체의 비열비가 단원자보다 크다"는 설명은 실제 경향과 반대이므로 틀린 설명이다.

비열비가 온도에 크게 의존하지 않고 일정한 값으로 간주되는 점, 공기의 비열비가 약 1.4라는 점은 실측과 일치하는 옳은 설명이다.

문제 12
도시가스 공급시설 중 정압기(지)의 기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1정압기를 설치한 장소는 계기실, 전기실 등과 구분하고 누출된 가스가 계기실 등으로 유입되지 아니하도록 한다.
2정압기의 입구측, 출구측 및 밸브기지는 최고사용 압력의 1.25배 이상에서 기밀성능을 가지는 것으로 한다.
3지하에 설치하는 정압기실은 천정, 바닥 및 벽의 두께가 각각 30[cm] 이상의 방수조치를 한 콘크리트로 한다.
4정압기의 입구에는 수분 및 불순물 제거장치를 설치한다.
정답 및 해설

정압기의 입구측·출구측 및 밸브기지의 기밀성능은 최고사용압력의 1.1배 이상에서 확보하도록 규정되어 있으므로, 1.25배 이상이라는 설명은 실제 기준과 다르다.

정압기실을 계기실 등과 구분해 누출가스 유입을 막는 것, 지하 정압기실 벽체를 두께 30cm 이상 방수콘크리트로 하는 것, 입구에 수분·불순물 제거장치를 두는 것은 모두 실제 정압기 설치기준에 해당한다.

문제 13
다음 중 법령상 독성가스가 아닌 것은?
1시안화수소
2황화수소
3염화비닐
4포스겐
정답 및 해설

염화비닐(비닐클로라이드)은 가연성가스로 분류되며 법령상 독성가스 목록에는 포함되지 않는다.

시안화수소, 황화수소, 포스겐은 모두 고압가스 안전관리법령상 독성가스로 지정되어 있다.

문제 14
암모니아의 성상에 대한 설명으로 틀린 것은?
1끓는점은 -33.3[℃] 이다.
2녹는점은 -77.7[℃] 이다.
3임계온도는 132.5[℃] 이다.
4임계압력은 52.5[atm] 이다.
정답 및 해설

암모니아의 실제 임계압력은 약 112atm 수준으로, 52.5atm이라는 수치는 실제 물성과 크게 어긋난다.

끓는점 -33.3℃, 녹는점 -77.7℃, 임계온도 132.5℃는 암모니아의 실제 물성과 일치한다.

문제 15
고압가스 냉동제조시설의 냉매설비와 이격거리를 두어야 할 화기설비의 분류 기준으로 맞지 않는 것은?
1제1종 화기설비 : 전열면적이 14[m2]를 초과하는 온수보일러
2제2종 화기설비 : 전열면적이 8[m2] 초과, 14[m2]이하인 온수보일러
3제3종 화기설비 : 전열면적이 10[m2] 이하인 온수보일러
4제1종 화기설비 : 정격 열출력이 500000[kcal/h]를 초과하는 화기설비
정답 및 해설

제시된 보기에서 제2종이 "8㎡ 초과~14㎡ 이하"로 정의되어 있으므로 그 아래 등급인 제3종은 8㎡ 이하가 되어야 구간이 이어진다.

"제3종 화기설비: 전열면적이 10㎡ 이하"라는 서술은 제2종의 하한(8㎡)과 구간이 겹쳐 분류 체계와 맞지 않으므로 틀린 설명이다.

14㎡ 초과 온수보일러 및 정격 열출력 500,000kcal/h를 초과하는 설비를 제1종으로 분류하는 것은 실제 기준과 부합한다.

문제 16
긴급차단장치는 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 몇 [℃]일 때 자동으로 작동하는가?
170
292
3110
4140
정답 및 해설

차량에 고정된 탱크(또는 이에 접속된 배관)에 설치된 긴급차단장치는 화재 등으로 배관 외면 온도가 110℃에 이르면 자동으로 작동해 가스 흐름을 차단한다.

문제 17
수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법령상 수소용품 제조시설의 안전관리자에 대한 설명으로 옳은 것은?
1안전관리책임자는 신규 종사 후 6개월 이내 및 그 후 3년이 되는 해마다 전문교육을 받는다.
2안전관리원으로는 가스산업기사 이상의 자격을 가진 사람만 선임할 수 있다.
3안전관리총괄자는 수소용품 제조시설을 직접 관리하는 최고 책임자로 한다.
4일반시설 안전관리자 양성교육 이수자는 상시 근로자 30명 미만인 시설의 안전관리책임자가 될 수 있다.
정답 및 해설

수소용품 제조시설의 안전관리책임자와 안전관리원은 전문교육 대상자로서 신규 종사 후 6개월 이내, 그 후에는 3년이 되는 해마다 1회 전문교육을 받는다.

안전관리자는 안전관리총괄자·부총괄자·책임자·안전관리원의 4종이며, 자격과 선임 인원은 시행령 별표 1에서 정한다.

  • 안전관리원은 가스기능사 이상의 자격자 또는 일반시설 안전관리자 양성교육 이수자로 선임할 수 있다.
  • 안전관리총괄자는 해당 사업자(법인은 그 대표자)이고, 시설을 직접 관리하는 최고 책임자는 안전관리부총괄자이다.
  • 양성교육 이수자를 안전관리책임자로 선임할 수 있는 것은 상시 근로자 10명 미만인 시설로 한정된다.
문제 18
이상기체(완전가스)의 성질이 아닌 것은?
1보일-샤를의 법칙을 만족한다.
2아보가드로의 법칙을 따른다.
3내부에너지는 체적과 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
4기체 분자 간 충돌은 완전 탄성체로 이루어진다.
정답 및 해설

이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이며, 체적이나 압력과는 무관하게 결정된다.

따라서 내부에너지가 체적과 무관하며 압력에 의해서만 결정된다는 설명은 이상기체의 성질이 아니다.

보일-샤를의 법칙과 아보가드로의 법칙을 따르고 분자 간 충돌이 완전탄성체로 이루어진다는 것은 이상기체의 기본 가정에 해당한다.

문제 19
플레어스택 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?
1파일럿버너를 항상 꺼두는 등 플레어스택에 관련된 폭발을 방지하기 위한 조치가 되어 있는 것으로 한다.
2긴급이송설비로 이송되는 가스를 안전하게 연소시킬 수 있는 것으로 한다.
3플레어스택에서 발생하는 복사열이 다른 제조시설에 나쁜 영향을 미치지 않도록 안전한 높이 및 위치에 설치한다.
4플레어스택에 발생하는 최대열량에 장시간 견딜 수있는 재료 및 구조로 되어 있는 것으로 한다.
정답 및 해설

플레어스택은 파일럿버너를 상시 점화 상태로 유지해 이송되는 가스가 확실히 착화·연소되도록 하는 것이 안전기준이며, 파일럿버너를 항상 꺼두는 것은 오히려 미연소 가스 방출 등 폭발 위험을 키우므로 기준과 반대되는 설명이다.

긴급이송 가스를 안전하게 연소시키는 능력, 복사열이 주변 시설에 영향을 주지 않는 높이·위치, 최대열량에 견디는 내열 재료·구조는 모두 실제 설치기준에 해당한다.

문제 20
공기액화분리기의 액화공기탱크와 액화산소증발기와의 사이에 반드시 설치하여야 하는 것은?
1여과기
2플레어스택
3역화방지장치
4역류방지장치
정답 및 해설

공기액화분리기에서는 원료 공기 중 함께 농축된 아세틸렌·탄화수소가 액화산소 쪽에 쌓이면 폭발 위험이 커진다.

이를 막기 위해 액화공기탱크와 액화산소증발기 사이에는 이러한 불순물을 걸러내는 여과기를 반드시 설치해야 한다.

문제 21
1몰의 CO2가 321 K에서 1.32ℓ를 차지할 때의 압력은? (단, CO2는 반데르바알스식에 따른다고 할 때, 상수 a = 3.60ℓ2ㆍatm /mol2, b = 0.0482 ℓ/mol 이고, 기체상수 R = 0.082atmㆍℓ/molㆍK 이다.)
142.78 atm
235.94 atm
326.60 atm
418.63 atm
정답 및 해설

반데르발스식 (P+an2V2)(V−nb)=nRT\left(P+\dfrac{an^2}{V^2}\right)(V-nb)=nRT에서 압력을 구하면
P=nRTV−nb−an2V2P=\dfrac{nRT}{V-nb}-\dfrac{an^2}{V^2}

n=1mol, T=321K, V=1.32L, a=3.60, b=0.0482, R=0.082를 대입하면
P=0.082×3211.32−0.0482−3.601.322≈20.70−2.07≈18.63 atmP=\dfrac{0.082\times321}{1.32-0.0482}-\dfrac{3.60}{1.32^2}\approx20.70-2.07\approx18.63\ \mathrm{atm}

문제 22
냉매는 암모니아를 사용하고, 증발 -15℃, 응축 30℃인 사이클에서 1냉동톤의 능력을 발휘하기 위하여 냉매의 순환량은 얼마로 하여야 하는가? (단, 응축온도와 포화액선의 교점 엔탈피는 134kcal/kg 이고, 증발온도와 포화증기선의 교점 엔탈피는 397kcal/kg 이다.)
15.6kg/h
25.6kg/day
312.6kg/h
412.6kg/day
정답 및 해설

냉동효과(증발기 출입구 엔탈피차)는 397-134=263kcal/kg이다.

1냉동톤(한국냉동톤)은 시간당 약 3320kcal의 냉동능력에 해당하므로, 냉매 순환량은
3320 kcal/h263 kcal/kg≈12.6 kg/h\dfrac{3320\ \mathrm{kcal/h}}{263\ \mathrm{kcal/kg}} \approx 12.6\ \mathrm{kg/h}

문제 23
굴착공사로 도시가스배관이 15 m 이상 노출되어 점검통로와 조명시설을 설치하려고 한다. KGS FS551에 따른 설치기준으로 옳은 것은?
1점검통로의 폭은 점검자의 통행이 가능하도록 60 cm 이상으로 한다.
2점검통로의 가드레일은 0.6 m 이상의 높이로 설치한다.
3조명은 원칙적으로 50 lx 이상의 밝기를 유지한다.
4점검통로는 원칙적으로 배관에서 수평거리 1 m 이내에 설치한다.
정답 및 해설

점검통로는 가스배관에 가능한 한 가깝게 설치하되 원칙적으로 가스배관으로부터 수평거리 1 m 이내에 설치한다.

노출된 가스배관 길이가 15 m 이상이면 점검통로와 조명시설을 설치하여야 하며, 배관 양 끝단부와 곡관은 항상 관찰할 수 있도록 통로를 배치한다.

  • 점검통로의 폭은 80 cm 이상으로 한다.
  • 가드레일은 0.9 m 이상의 높이로 설치한다.
  • 조명은 70 lx 이상을 원칙적으로 유지한다.

원형은 조명 70 lx 수치 하나만 물었으나, 이 문항은 같은 조항의 점검통로 폭·가드레일 높이·이격거리·조도를 함께 비교하도록 하여 정답 근거를 수평거리 1 m 이내로 바꾸었다.

문제 24
고압가스 안전관리법령상 특정고압가스를 사용하기 전에 미리 시장·군수 또는 구청장에게 사용신고를 하여야 하는 자는?
1저장능력 300 kg인 액화산소 저장설비를 갖추고 산소를 사용하려는 자
2저장능력 100 kg인 용기로 액화염소를 수처리용으로 사용하려는 자
3저장능력 40 m³인 압축가스 저장설비를 갖추고 수소를 사용하려는 자
4배관으로 천연가스를 공급받아 보일러 연료로 사용하려는 자
정답 및 해설

액화염소는 액화암모니아·압축모노실란 등과 함께 저장능력과 관계없이 사용신고 대상으로 열거된 가스이므로, 100 kg 용기로 수처리용으로 사용하려는 자도 신고하여야 한다. 제외되는 것은 시험용 등 단서에 해당하는 경우뿐이다.

그 밖의 특정고압가스는 저장능력 500 kg 이상인 액화가스저장설비 또는 50 m³ 이상인 압축가스저장설비를 갖춘 경우, 배관으로 공급받는 경우(천연가스 제외), 자동차 연료용으로 공급받는 경우에 신고 대상이 된다. 신고서는 사용개시 7일 전까지 제출한다.

  • 액화가스 저장능력 기준은 2022년 개정으로 250 kg에서 500 kg으로 상향되어 300 kg인 액화산소 설비는 대상이 아니다.
  • 압축수소 40 m³는 50 m³ 미만이어서 대상이 아니다.
  • 배관으로 공급받는 경우의 신고 대상에서 천연가스는 제외된다.
문제 25
전기 방식(防蝕) 중 외부전원법에 사용되는 정류기가 아닌 것은?
1정전류형
2정전압형
3정저항형
4정전위형
정답 및 해설

외부전원법에서 사용하는 정류기는 정전류형, 정전압형, 정전위형 등으로 구분되며, 정저항형이라는 정류기 형식은 존재하지 않는다.

문제 26
가스가 250kJ의 열량을 흡수하여 100kJ의 일을 하였다. 이 때 가스의 내부에너지 증가는 약 몇 kJ 인가?
12.5
2150
3350
425000
정답 및 해설

열역학 제1법칙 ΔU=Q−W\Delta U = Q - W에 따라, 가스가 250kJ의 열을 흡수하고 100kJ의 일을 외부에 하였다면
ΔU=250−100=150 kJ\Delta U = 250-100=150\ \mathrm{kJ}

문제 27
가스제조소에서 정제된 가스를 저장하여 가스의 질을 균일하게 유지하며, 제조량과 수요량을 조절하는 것은?
1정압기
2압송기
3배송기
4가스홀더
정답 및 해설

가스홀더는 제조된 가스를 저장해 가스 성분과 열량을 균일화하고, 제조량과 수요량의 시간적 차이를 조절하는 저장설비이다.

정압기는 압력을 낮추어 일정하게 유지하는 설비이고, 압송기·배송기는 가스를 이송·공급하는 설비로 저장·조절 기능과는 목적이 다르다.

문제 28
이상기체 n 몰에 대한 상태방정식으로 가장 옳은 식은?
1PV = RT
2PV = nRT
3PV = R
4V/T = R
정답 및 해설

이상기체 n몰에 대한 상태방정식은 PV=nRTPV=nRT이며, P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도이다.

문제 29
물체에 압력을 가하면 발생한 전기량은 압력에 비례하는 원리를 이용하여 압력을 측정하는 것으로 응답이 빠르고 급격한 압력 변화를 측정하는데 적합한 압력계는?
1다이아프램(diaphragm) 압력계
2벨로우즈(bellows) 압력계
3부르돈관(bourdon tube) 압력계
4피에조(piezo) 압력계
정답 및 해설

피에조(piezo) 압력계는 압전소자에 압력이 가해지면 크기에 비례하는 전하가 발생하는 압전효과를 이용하며, 응답속도가 빨라 급격한 압력 변화나 충격압을 측정하는데 적합하다.

다이아프램·벨로우즈·부르돈관 압력계는 탄성체의 기계적 변위를 이용하는 방식으로 상대적으로 응답속도가 느리다.

문제 30
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 정의한 액화석유가스 충전사업에 대한 가장 적정한 설명은?
1액화석유가스를 일반수요자에게 배관을 통하여 공급하는 사업을 말한다.
2저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기에 충전하여 공급하는 사업을 말한다.
3액화석유가스를 사업용으로 공급하는 사업을 말한다.
4액화석유가스를 연료가스로 사용하기 위하여 공급하는 사업을 말한다.
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 충전사업은 저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기나 저장탱크에 충전하여 공급하는 사업을 말한다.

배관을 통해 일반수요자에게 공급하는 것은 충전사업이 아니라 공급(판매)사업의 형태이며, 나머지 보기들은 법령상 정의와 거리가 있는 포괄적 서술이다.

문제 31
고압가스 안전관리법령상 내용적 40 L인 이음매 없는 용기 두 개가 있다. 신규검사 후 경과연수가 8년인 용기와 12년인 용기의 재검사 주기를 순서대로 옳게 나열한 것은?
13년마다, 2년마다
23년마다, 3년마다
35년마다, 3년마다
45년마다, 5년마다
정답 및 해설

내용적 500 L 미만인 이음매 없는 용기는 신규검사 후 경과연수가 10년 이하이면 5년마다, 10년을 초과하면 3년마다 재검사를 받으므로 8년인 용기는 5년마다, 12년인 용기는 3년마다이다.

이음매 없는 용기 또는 복합재료용기는 용접용기와 달리 15년·20년 구간이 아니라 내용적 500 L와 경과연수 10년을 기준으로 구분한다.

  • '5년마다, 5년마다'는 경과연수와 무관하게 5년마다인 500 L 이상의 기준을 적용한 것이다.
  • '3년마다, 2년마다'는 용접용기(500 L 미만)의 15년 미만·15년 이상 20년 미만 구간 값이다.

원형은 내용적 500 L 이상(경과연수와 무관하게 5년마다)을 물었으나, 이 문항은 500 L 미만이어서 경과연수 10년을 경계로 주기가 5년과 3년으로 갈린다는 점이 정답 근거이다.

문제 32
부식이 특정한 부분에 집중하는 형식으로 부식속도가 크므로 위험성이 높고 장치에 중대한 손상을 미치는 부식의 형태는?
1국부부식
2전면부식
3선택부식
4입계부식
정답 및 해설

국부부식은 부식이 넓게 퍼지지 않고 특정 부위에 집중되는 형태로, 짧은 시간에 깊게 진행되어 배관·설비에 천공 등 중대한 손상을 일으킬 위험이 커 전면부식보다 위험성이 높다.

전면부식은 표면 전체가 고르게 부식되어 예측·관리가 상대적으로 쉽고, 선택부식·입계부식은 특정 성분이나 결정립계를 따라 진행되는 별개의 부식 형태이다.

문제 33
도시가스의 부취제에 대한 설명으로 옳은 것은?
1TBM (tertiary butyl mercaptan)은 보통 충격의 석탄가스 냄새가 난다.
2DMS (dimethyl sulfide)는 공기 중에서 일부 산화되며, 내산화성이 약한 단점이 있다.
3THT (tetra hydro thiophen)는 화학적으로 안정한 물질이므로 산화, 중합 등이 일어나지 않는다.
4DMS (dimethyl sulfide)는 토양투과성이 낮아 흡착되기가 쉽다.
정답 및 해설

THT(tetra hydro thiophen)는 대표 부취제 중 화학적으로 가장 안정해 산화나 중합이 거의 일어나지 않는 물질로 알려져 있다.

  • 특유의 석탄가스 냄새는 TBM이 아니라 THT의 특징에 가깝다.
  • DMS는 내산화성이 약한 것이 아니라 우수한 편이며, 토양 투과성도 낮지 않고 오히려 우수해 흡착이 적은 특성을 가진다.
문제 34
가스 압력게이지가 12[atmㆍg]을 가리키고 있을 때 절대압력으로는 약 얼마인가? (단, 이 때의 대기압은 750[mmHg] 이다.)
11.1[MPa]
21.2[MPa]
31.3[MPa]
41.4[MPa]
정답 및 해설

절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이며, 계산하면 약 1.3MPa가 된다.

게이지압 12 atm=12×101.325 kPa≈1215.9 kPa12\ \mathrm{atm} = 12 \times 101.325\ \mathrm{kPa} \approx 1215.9\ \mathrm{kPa} 이다.

대기압 750 mmHg=750760×101.325 kPa≈100.0 kPa750\ \mathrm{mmHg} = \dfrac{750}{760} \times 101.325\ \mathrm{kPa} \approx 100.0\ \mathrm{kPa} 이므로, 절대압력은 1215.9+100.0≈1315.9 kPa≈1.3 MPa1215.9 + 100.0 \approx 1315.9\ \mathrm{kPa} \approx 1.3\ \mathrm{MPa} 이다.

문제 35
압력용기의 적용범위에 해당하기 위해 설계압력 [MPa]과 내용적[m3]을 곱한 값이 얼마를 초과하여야 하는가?
10.004
20.04
30.002
40.02
정답 및 해설

압력용기는 설계압력(MPa)과 내용적(㎥)을 곱한 값이 0.004를 초과하는 용기를 그 적용범위로 정하고 있다.

문제 36
산소의 공업적 제조법에 해당하는 것은?
1공기를 액화 분리하여 얻는다
2석유의 부분 산화법으로 얻는다
3과산화수소와 이산화망간을 반응시켜 얻는다
4염소산칼륨과 이산화망간을 혼합하여 열분해 시켜 얻는다.
정답 및 해설

공업적으로 산소는 공기를 액화한 뒤 비등점 차이를 이용해 분리(심냉 공기분리법)하여 대량으로 얻는다.

과산화수소와 이산화망간의 반응이나 염소산칼륨의 열분해는 실험실적 소규모 제조법으로, 공업적 대량생산 방식과는 거리가 있다.

문제 37
가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?
1이황화탄소, 아세틸렌, 수소는 위험도가 커서 위험하다.
2혼합가스의 폭발범위는 르샤틀리에 법칙을 적용한다.
3발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
4압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
정답 및 해설

일반적으로 압력이 높아지면 폭발범위(특히 상한계)가 넓어지는 경향을 보이므로, "압력이 높아지면 폭발범위가 좁아진다"는 설명은 실제 경향과 반대되어 틀린 설명이다.

이황화탄소·아세틸렌·수소는 폭발범위가 넓고 하한이 낮아 위험도가 큰 가스로 분류되며, 혼합가스의 폭발범위 산정에 르샤틀리에 법칙을 쓰는 것과 발열량이 높을수록 발화온도가 낮아지는 경향은 모두 옳은 설명이다.

문제 38
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 규정하고 있는 안전관리자의 직무범위가 아닌 것은?
1회사의 가스영업 활동
2가스용품의 제조공정 관리
3사업소의 종업원에 대한 안전관리를 위하여 필요한 사항의 지휘ㆍ감독
4정기검사 및 수시검사 결과 부적합 판정을 받은 시설의 개선
정답 및 해설

액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 안전관리자의 직무는 시설·용품의 안전관리, 종업원에 대한 안전 지휘·감독, 정기·수시검사 부적합사항 개선 등 안전관리 업무에 한정된다.

"회사의 가스영업 활동"은 사업 운영·영업에 관한 사항으로 안전관리자의 직무범위에 해당하지 않는다.

문제 39
가스도매사업자가 공급하는 도시가스(자동차 연료용이 아니다)의 총발열량이 43.2 MJ/m³(0 ℃, 101.3 kPa), 공기에 대한 비중이 0.64이었다. 「도시가스의 품질기준 등에 관한 고시」에 따른 웨버지수의 적합 여부와, 도시가스제조사업소 이후 최초 정압기지의 도시가스에 대한 품질검사 주기를 옳게 나열한 것은?
1적합, 월 1회 이상
2적합, 분기별 1회 이상
3부적합, 월 1회 이상
4부적합, 분기별 1회 이상
정답 및 해설

웨버지수는 54.0 MJ/m³로 허용기준 51.50~56.52 MJ/m³ 안에 들어 적합하고, 가스도매사업자는 도시가스제조사업소 이후 최초 정압기지의 도시가스에 대하여 월 1회 이상 품질검사를 받아야 한다.

WI=Hd=43.20.64=43.20.8=54.0 MJ/m3WI = \dfrac{H}{\sqrt{d}} = \dfrac{43.2}{\sqrt{0.64}} = \dfrac{43.2}{0.8} = 54.0\ \mathrm{MJ/m^3}
검산: 54.0×0.8=43.254.0 \times 0.8 = 43.2

  • 비중의 제곱근이 아니라 비중으로 그대로 나누면 43.2÷0.64=67.543.2 \div 0.64 = 67.5 가 되어 부적합으로 잘못 판정하게 된다.
  • 분기별 1회 이상은 최초 정압기지를 제외한 정압기지와 가스도매사업자가 공급하는 도시가스충전사업소의 도시가스에 적용되는 주기이다.

현행 품질검사 기준의 황 성분 항목은 황화수소가 아니라 전유황(30 mg/m³ 이하)이고, 열량은 승인받은 공급규정에서 정하는 열량을 기준으로 한다.

문제 40
다음 [그림]은 공기의 분리장치로 쓰이고 있는 복식 정류탑의 구조도이다. 흐름 C의 액의 성분과 장치 D의 명칭을 옳게 나타낸 것은?
1C : O2가 풍부한 액, D : 증류드럼
2C : 산소, D : 증류드럼
3C : N2가 풍부한 액, D : 응축기
4C : N2, D : 증류드럼
정답 및 해설

복식 정류탑에서 상부 정류탑 밑바닥에 고이는 액이 순도 높은 액화산소다. 그림의 C는 관다발이 잠겨 있는 상부 정류탑 하부의 액 저장부에서 옆으로 빠져나가는 흐름이므로 산소다.

D는 압축공기가 들어가는 하부 정류탑 맨 아래의 증류드럼을 가리킨다. 여기서 공기가 액화되어 산소가 풍부한 액이 모이고, 그 액이 위쪽 정류탑으로 보내져 다시 정류된다.

상부와 하부 정류탑 사이에 관다발로 그려진 장치는 하부탑 꼭대기의 질소 증기를 응축시키면서 상부탑 바닥의 액화산소를 증발시키는 응축기이므로, 증류드럼과 혼동해서는 안 된다. 하부 정류탑 바닥에 모이는 액은 아직 질소가 많이 남은 산소 풍부액이어서 제품 산소로 뽑는 흐름과 구분된다.

문제 41
일반도시가스사업자 정압기 입구측의 압력이 0.6[MPa]일 경우 안전밸브 분출부의 크기는 얼마 이상으로 하여야 하는가?
130A 이상
250A 이상
380A 이상
4100A 이상
정답 및 해설

일반도시가스사업자 정압기의 안전밸브 분출부 크기는 정압기 입구측 압력이 0.5MPa 이상인 경우 50A 이상, 그 외의 경우는 32A 이상으로 정해져 있다.

입구측 압력이 0.6MPa로 0.5MPa 이상에 해당하므로 안전밸브 분출부 크기는 50A 이상이어야 한다.

문제 42
내용적 5[L]의 고압 용기에 에탄 1650[g]을 충전하였더니 용기의 온도가 100[℃]일 때 210[atm]을 나타내었다. 에탄의 압축계수는 약 얼마인가? (단, PV= ZnRT의 식을 적용한다.)
10.43
20.62
30,83
41.12
정답 및 해설

에탄(C₂H₆)의 몰수는 n=1650 g30 g/mol=55 moln = \dfrac{1650\,\mathrm{g}}{30\,\mathrm{g/mol}} = 55\,\mathrm{mol}이다.

PV=ZnRTPV=ZnRT에서 Z=PVnRT=210×555×0.0821×373≈0.62Z = \dfrac{PV}{nRT} = \dfrac{210 \times 5}{55 \times 0.0821 \times 373} \approx 0.62로, 압축계수는 약 0.62이다.

문제 43
1시간의 공기 압축량이 2000[m3]인 공기액화 분리기에 설치된 액화산소통 내의 액화산소 5[L] 중 아세틸렌 또는 탄화수소의 탄소의 질량이 얼마를 넘을 때 운전을 중지하고 액화산소를 방출하여야 하는가?
1탄화수소의 탄소의 질량이 500[mg]을 넘을때
2탄화 수소의 탄소의 질량이 5[mg]을 넘을 때
3아세틸렌의 질량이 4[mg]을 넘을 때
4아세틸렌의 질량이 1[mg]을 넘을 때
정답 및 해설

1시간 공기압축량이 1000㎥ 이상인 공기액화분리장치는 액화산소 5L 중 탄화수소 중 탄소의 질량이 500mg을 넘거나 아세틸렌질량이 5mg을 넘을 때 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 한다.

이 문제의 공기압축량은 2000㎥로 해당 기준이 적용되며, 보기 중 탄화수소의 탄소 질량 500mg 초과가 실제 운전중지 기준값과 일치한다.

문제 44
다음 비파괴검사 중 내부결함의 검출에 가장 적합한 방법은?
1자분탐상시험
2방사선투과시험
3침투탐상시험
4전자유도시험
정답 및 해설

재료 내부의 결함을 검출하는 데는 X선·감마선 등을 투과시켜 필름에 상을 맺히게 하는 방사선투과시험(RT)이 가장 적합하다.

자분탐상·침투탐상시험은 표면 또는 표면 직하의 결함만 검출할 수 있고, 전자유도(와전류)시험도 주로 표면 근처의 결함 검출에 적합해 내부결함 검출에는 한계가 있다.

문제 45
온도 25℃, 압력 1atm에서 이상기체 1mol 의 부피는 몇 m3인가?
112.23
224.44
31.22×10-2
42.44×10-2
정답 및 해설

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV=nRT에서 부피를 구하면
V=nRTP=1×0.082×2981≈24.44 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times298}{1}\approx24.44\ \mathrm{L}

1L=10⁻³㎥이므로 24.44L는 2.44×10−2 m32.44\times10^{-2}\ \mathrm{m^3}에 해당한다.

문제 46
복합재료 용기는 그 용기의 안전을 확보하기 위하여 최고 충전압력이 얼마 이하 이어야 하는가?
115[MPa]
220[MPa]
330[MPa]
435[MPa]
정답 및 해설

복합재료 용기는 안전성을 확보하기 위해 최고충전압력이 35MPa 이하가 되도록 설계·제조해야 한다.

이는 금속용기와 파열 양상이 다른 복합재료 용기의 특성을 고려해 별도로 정한 상한 기준이다.

문제 47
KGS GC202(가스시설 전기방식 기준)에 따른 도시가스시설 매설배관의 방식전위 기준으로 옳은 것은? (단, 전위는 포화황산동 기준전극 기준이다.)
1방식전류가 흐르는 상태에서 방식전위 상한값은 −0.65 V 이하로 한다.
2황산염환원 박테리아가 번식하는 토양에서는 방식전위 상한값을 −0.85 V 이하로 한다.
3방식전위 하한값은 전기철도 등의 간섭을 받는 곳을 제외하고 −2.5 V 이상으로 한다.
4방식전류가 흐르는 상태에서 자연전위와의 전위 변화는 최소한 −100 mV 이하로 한다.
정답 및 해설

도시가스시설의 방식전위 하한값은 전기철도 등의 간섭 영향을 받는 곳을 제외하고 포화황산동 기준전극으로 −2.5 V 이상이 되도록 한다. 과방식에 의한 피복 손상 등을 막기 위한 한계이다.

  • 방식전류가 흐르는 상태에서 토양 중 배관의 방식전위 상한값은 −0.85 V 이하이다.
  • 황산염환원 박테리아가 번식하는 토양에서는 더 낮은 −0.95 V 이하로 한다.
  • 자연전위와의 전위 변화로 판정할 때에는 최소한 −300 mV 이하이어야 한다(다른 금속과 접촉하는 배관은 제외).

전기방식 방법은 직류전철 등 누출전류의 영향이 없으면 외부전원법 또는 희생양극법, 영향을 받으면 배류법으로 하고, 전위측정용 터미널은 희생양극법·배류법 300 m 이내, 외부전원법 500 m 이내 간격으로 설치한다.

문제 48
가스엔진 구동 열펌프(GHP)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1난방시 GHP기동과 동시에 난방이 불가능하다.
2정기적인 유지관리가 불필요하다.
3부분부하 특성이 매우 우수하다.
4외기온도 변동에 영향이 크다.
정답 및 해설

가스엔진구동 열펌프(GHP)는 엔진 회전수를 조절해 냉난방 능력을 세밀하게 제어할 수 있어 부분부하 운전 특성이 우수한 것이 큰 장점이다.

또한 엔진의 배열을 난방에 활용할 수 있어 기동과 동시에 난방이 가능하고, 배열 이용 덕분에 외기온도 변동에 따른 성능 저하가 전기식 히트펌프보다 작으며, 엔진 특성상 오일 교환 등 정기적인 유지관리가 필요하다.

문제 49
특수강에 영향을 주는 원소 중 Cr을 첨가하는 주된 목적은?
1최성을 주기 위하여
2결정입도를 조정하기 위하여
3전성, 침탄효과를 증가시키기 위하여
4내식성, 내마모성을 증가시키기 위하여
정답 및 해설

특수강에 크롬(Cr)을 첨가하면 표면에 안정한 산화피막이 형성되어 내식성과 내마모성이 크게 향상된다.

이 때문에 Cr은 스테인리스강을 비롯한 내식·내마모 특수강에 핵심적으로 첨가되는 원소다.

문제 50
길이 4[m], 지름 3.5[cm]의 연강봉에 4200[kgf]의 인장하중이 갑자기 작용하였을 때 충격하중에 의하여 늘어나는 인장길이는 약 몇 [mm] 인가? (단, E = 2.1×106[kgf/cm2] 이다.)
10.83
21.66
33.32
46.65
정답 및 해설

단면적은 A=πd24=π×3.524≈9.62 cm2A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times3.5^2}{4}\approx9.62\ \mathrm{cm^2}이다.

정하중에 의한 늘음량은
δst=PLAE=4200×4009.62×2.1×106≈0.083 cm=0.83 mm\delta_{st}=\dfrac{PL}{AE}=\dfrac{4200\times400}{9.62\times2.1\times10^6}\approx0.083\ \mathrm{cm}=0.83\ \mathrm{mm}

하중이 갑자기(충격적으로) 작용하는 경우 늘음량은 정하중 상태의 약 2배가 되므로
δimpact≈2×0.83=1.66 mm\delta_{impact}\approx2\times0.83=1.66\ \mathrm{mm}

문제 51
액화석유가스의 안전관리 및 사업법령상 저장능력이 50톤인 액화석유가스 저장소 시설에서 선임하여야 할 안전관리자의 기준으로 옳은 것은?
1안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상
2안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상
3안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 2명 이상
4안전관리총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상, 안전점검원 1명 이상
정답 및 해설

저장능력 30톤 초과 100톤 이하인 액화석유가스 저장소 시설은 안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상, 안전관리원 1명 이상을 선임한다.

저장소 시설은 저장능력에 따라 세 구간으로 나뉜다. 100톤 초과는 같은 구성에 안전관리원만 2명 이상이고, 30톤 이하는 안전관리총괄자 1명과 안전관리책임자 1명 이상만 선임한다.

  • 안전관리원 2명 이상은 저장능력 100톤 초과 구간의 기준이다.
  • 안전점검원은 현행 시행령에 신설된 안전관리자 종류이지만 배관망공급시설에 선임하는 것으로 저장소 시설과는 관계없다.

원형은 10톤(30톤 이하 구간)으로 총괄자와 책임자만 선임하는 것이 정답이었으나, 이 문항은 50톤(30톤 초과 100톤 이하 구간)이어서 부총괄자와 안전관리원이 추가된다는 점이 다르다.

문제 52
독성가스 사용설비에서 가스누출에 대비하여 반드시 설치하여야 하는 장치는?
1살수장치
2액화방지장치
3흡수장치
4액화수장치
정답 및 해설

독성가스 사용설비에서 가스가 누출될 경우를 대비해 누출가스를 물 등으로 흡수·제해할 수 있는 흡수장치(제해설비)를 반드시 설치해야 한다.

살수장치는 주로 가연성가스 저장탱크의 외벽 냉각용으로 쓰이며, 액화방지장치·액화수장치는 독성가스 누출 대비 설비로 규정되어 있지 않다.

문제 53
고압가스 안전관리법상 저온 용기의 경우에 적용되는 최고충전압력은 다음 중 어느 압력에 해당하는가?
135℃의 온도에서 그 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고압력
2상용압력 중 최고압력
3내압시험 압력의 3/5의 압력
4기밀시험 압력의 1.1배의 압력
정답 및 해설

저온용기의 최고충전압력은 압축가스용기처럼 35℃ 기준으로 정하지 않고, 그 용기의 상용압력 중 최고압력으로 정의한다.

35℃에서의 최고압력 기준은 일반 압축가스 충전용기에, 내압시험압력이나 기밀시험압력을 기준으로 한 정의는 다른 항목에 해당해 저온용기의 최고충전압력 정의와는 다르다.

문제 54
일반용 액화석유가스 압력조정기의 제조 기술기준에 대한 설명 중 틀린 것은?
1사용 상태에서 충격에 견디고 빗물이 들어가지 아니하는 구조로 한다.
2용량 100kg/h 이하의 압력조정기는 입구 쪽에 항동선망 또는 스테인리스강선망을 사용한 스트레이너를 내장하는 구조로 한다.
3용량 10kg/h 이상의 1단 감압식 저압조정기인 경우에 몸통과 덮개를 몽키렌치, 드라이버 등 일반공구로 분리할 수 없는 구조로 한다.
4자동정체식 조정기는 가스공급 방향을 알 수 있는 표시기를 갖춘다.
정답 및 해설

일반용 액화석유가스 압력조정기 제조기술기준에서 몸통과 덮개를 몽키렌치·드라이버 같은 일반공구로 분리할 수 없는 구조를 요구하는 대상은 용량 10kg/h 이하의 1단 감압식 저압조정기(및 커플링 연결형 조정기)이다.

사용자가 임의로 열어 조정압력을 건드리지 못하게 막는 것이 취지여서 가정용 소용량 조정기 쪽에 이 요건이 걸리는데, 보기는 대상을 10kg/h 이상으로 뒤집어 놓아 기준과 어긋난다.

사용 상태에서 충격에 견디고 빗물이 들어가지 않는 구조, 용량 100kg/h 이하 조정기의 입구 쪽 황동선망·스테인리스강선망 스트레이너 내장, 자동절체식 조정기의 가스공급 방향 표시기 요건은 모두 기준과 일치한다.

문제 55
정상소요기간이 5일이고, 이때의 비용이 20,000원이며 특급소요기간이 3일이고, 이때의 비용이 30,000원이라면 비용구배는 얼마인가?
14,000원/일
25,000원/일
37,000원/일
410,000원/일
정답 및 해설

비용구배는 특급비용−정상비용정상기간−특급기간\dfrac{\text{특급비용}-\text{정상비용}}{\text{정상기간}-\text{특급기간}}으로 구한다.

대입하면 30000−200005−3=100002=5000 원/일\dfrac{30000-20000}{5-3}=\dfrac{10000}{2}=5000\ \text{원/일}이다.

문제 56
작업측정의 목적 중 틀린 것은?
1작업개선
2표준시간 설정
3과업관리
4요소작업 분할
정답 및 해설

작업측정의 목적은 표준시간 설정, 작업방법 개선, 과업관리(작업계획·통제) 등에 있다.

반면 하나의 작업을 요소작업 단위로 나누는 것은 작업측정을 수행하기 위한 절차·기법에 해당할 뿐, 작업측정 자체의 목적으로 보지 않는다.

문제 57
이항분포(Binomial distribution)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?
1P = 0.01 일 때는 평균치에 대하여 좌우 대칭이다.
2P ≤ 0.1 이고, nP = 0.1 ~ 10 일 때는 포아송 분포에 근사한다.
3부적합품의 출현 갯수에 대한 표준편차는 D(x) = nP 이다.
4P ≤ 0.5 이고, nP ≤ 5 일 때는 정규 분포에 근사한다.
정답 및 해설

이항분포는 시행횟수 n이 크고 성공확률 P가 작을 때(대략 P≤0.1이고 nP가 0.1~10 범위) 포아송분포로 근사되는 성질이 있다.

부적합품수의 표준편차는 nP가 아니라 nP(1−P)\sqrt{nP(1-P)}이며, 정규분포 근사는 nP와 n(1-P)가 모두 충분히 커야(일반적으로 5 이상) 성립하므로 나머지 보기들은 이항분포의 실제 성질과 맞지 않는다.

문제 58
오스본(A. F. Osborn)이 제안한 브레인스토밍(brainstorming)의 4원칙에 해당하지 않는 것은?
1다른 사람이 낸 아이디어를 비판하지 않는다.
2아이디어의 양보다 질을 우선하여 신중하게 발언한다.
3엉뚱해 보이더라도 자유분방한 발상을 환영한다.
4다른 사람의 아이디어에 편승하여 결합하고 개선한다.
정답 및 해설

브레인스토밍은 질보다 양을 추구하여 가능한 한 많은 아이디어를 내도록 하므로, 양보다 질을 우선하여 신중하게 발언한다는 것은 4원칙에 해당하지 않는다.

4원칙은 비판 금지(판단 보류), 자유분방, 다량 발언(질보다 양), 결합과 개선(타인 아이디어에의 편승)이다.

  • 비판 금지는 발언 위축을 막아 아이디어가 계속 나오게 하는 원칙이다.
  • 자유분방과 결합·개선은 기발한 발상을 끌어내고 그것을 발전시키는 원칙이다.

브레인스토밍으로 모은 의견은 특성요인도 작성 등 품질 문제의 원인 도출에 활용된다.

문제 59
제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성시 가공시간 기입법으로 가장 올바른 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

제품공정분석표에서 가공시간은 분수 꼴로 적되, 분자에 1개당 가공시간 × 1로트의 수량을, 분모에 1로트의 총가공시간을 두는 형식이 표준이다. 그림의 네 식 가운데 이 배치를 갖춘 것이 옳은 기입법이다.

한 개를 만드는 데 걸린 시간에 로트 수량을 곱한 값을 그 로트의 총가공시간과 견주는 형태이므로, 분자와 분모를 바꾸면 뜻이 뒤집힌다.

  • 1로트의 가공시간을 분자에 두고 총가공시간과 로트 수량의 곱으로 나눈 식은 분자와 분모가 서로 바뀐 꼴이다.
  • 1개당 가공시간에 1로트의 총가공시간을 곱해 분자에 올리고 로트 수량으로 나눈 식은 총가공시간을 분모가 아닌 분자에 잘못 넣었다.
  • 1로트의 총가공시간을 분자에 두고 1개당 가공시간과 수량의 곱으로 나눈 식은 표준식을 통째로 뒤집은 것이다.
문제 60
다음 중 단속생산 시스템과 비교한 연속생산 시스템의 특징으로 옳은 것은?
1단위당 생산원가가 낮다.
2다품종 소량생산에 적합하다.
3생산방식은 주문생산방식이다.
4생산설비는 범용설비를 사용한다.
정답 및 해설

연속생산 시스템은 동일 제품을 대량으로 계속 생산하는 방식이어서 규모의 경제가 작용해 단위당 생산원가가 낮다.

다품종 소량생산, 주문생산방식, 범용설비 활용은 오히려 다양한 제품을 소량씩 유연하게 만드는 단속생산 시스템의 특징이다.