가스기능장 필기 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

24년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1

A4정답 포함← → 키 · 드래그로 넘김

가스기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

가연성가스와 공기의 예혼합기에서 층류 연소속도에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 옳은 것은?

1미연소 혼합기의 초기온도가 높아질수록 층류 연소속도는 작아진다.

2메탄-공기 혼합기는 연소하한계 부근의 희박한 혼합비에서 연소속도가 최대가 된다.

3같은 부피를 첨가할 때 질소가 이산화탄소보다 연소속도를 더 크게 떨어뜨린다.

4공기 중의 산소 농도를 높이면 화염온도가 올라가 연소속도가 커진다.

정답 및 해설

옳은 설명은 산소 농도를 높이면 화염온도가 올라가 연소속도가 커진다는 것이다.

층류 연소속도는 화염면에 수직으로 미연소 혼합기가 소비되는 속도로, 화염온도(반응속도)와 열·물질 확산에 지배된다. 산소 부화는 불활성인 질소의 비율을 줄여 화염온도와 반응속도를 함께 높인다.

미연소 혼합기의 초기온도가 높을수록 화염온도와 반응속도가 커져 연소속도는 증가한다.
탄화수소-공기 혼합기의 연소속도는 연소한계 부근이 아니라 이론혼합비 부근(약간 연료 과농 쪽)에서 최대가 된다.
이산화탄소는 질소보다 몰 열용량이 커서 화염온도를 더 많이 낮추므로, 같은 부피를 첨가하면 이산화탄소 쪽의 연소속도 저하가 더 크다.

문제 2

철근콘크리트제 방호벽의 설치기준 중 틀린 것은?

1방호벽의 두께는 120mm 이상, 높이는 2000mm 이상일 것

2방호벽은 직경 6mm 이상의 철근을 가로세로500mm 이하의 간격으로 배근할 것

3기초는 일체로 된 철근콘크리트 기초일 것

4기초의 높이는 350mm 이상, 되메우기 깊이는 300mm 이상일 것

정답 및 해설

철근콘크리트제 방호벽은 지름 9mm 이상의 철근을 가로세로 400mm 이하의 간격으로 배근하도록 정해져 있다.

"직경 6mm 이상의 철근을 가로세로 500mm 이하 간격"이라는 설명은 철근 굵기와 배근 간격 모두 이 기준에 못 미치므로 틀린 내용이다.

방호벽 두께 120mm·높이 2000mm 이상, 기초의 철근콘크리트 일체 시공, 기초 높이 350mm·되메우기 300mm 이상 기준은 모두 실제 규정과 일치한다.

문제 3

고압가스를 취급하였을 때 다음 중 가장 위험하지 않은 경우는?

1산소 10[%]를 함유한 CH₄를 10.0[MPa]까지 압축하였다.

2산소 제조장치를 공기로 치환하지 않고 용접 수리 하였다.

3수분을 함유한 염소를 진한 황산으로 세척하여 고압용기에 충전하였다.

4시안화수소를 고압용기에 충전하는 경우 수분을 안정제로 첨가하였다.

정답 및 해설

수분을 함유한 염소를 진한 황산으로 세척하는 것은 염소 중의 수분을 제거하는 통상적인 건조 공정으로, 오히려 습한 염소로 인한 용기 부식을 막아주므로 특별히 위험한 경우가 아니다.

가연성가스에 산소가 전 용량의 4[%] 이상 섞인 상태로 고압 압축하거나, 산소제조장치를 공기로 치환하지 않고 용접하는 것은 산소와 가연물이 만나 발화·폭발할 위험이 크다.

시안화수소는 중합을 막기 위해 적절한 안정제를 첨가해야 하는데, 수분은 오히려 중합을 촉진하는 요인이므로 안정제로 쓸 수 없다.

문제 4

축에 PS의 동력이 전달되는 경우, 전달마력 H(PS), 1분간 회전수를 N(rpm)이라고 할 때 비틀림 모멘트 T(kgf·cm)를 구하는 식은?

정답 및 해설

축이 전달하는 동력은 비틀림 모멘트와 각속도의 곱이고 1 PS 는 75 kgf·m/s 이므로 $75H = T \times \dfrac{2\pi N}{60}$ 에서 T 를 풀면 된다.
$T = \dfrac{75 \times 60}{2\pi} \times \dfrac{H}{N} = 716.2\,\dfrac{H}{N}$ (kgf·m)
문제는 kgf·cm 를 요구하므로 100 을 곱해 $T = 71620\,\dfrac{H}{N}$ (kgf·cm) 가 된다.

따라서 계수 71620 에 동력을 회전수로 나눈 값을 곱한 식이 옳다.

계수 716.2 를 그대로 쓴 식은 단위가 kgf·m 일 때의 값이고, 나머지 계수들은 동력을 kW 로 잡거나 길이를 mm 로 잡았을 때 쓰이는 값이어서 PS 와 kgf·cm 조합에는 맞지 않는다.

문제 5

표준상태(0[℃], 101.325[kPa])에서 기체상수 R을 옳게 나타낸 것은?

10.082[erg/mol·K]

21.987[J/mol·K]

38.314×10⁷[cal/mol·K]

48.314 [J/mol·K]

정답 및 해설

SI 단위로 나타낸 기체상수는 $R = 8.314\,\mathrm{J/(mol \cdot K)}$ 이다.

표준상태 값으로 $R = \dfrac{101325\,\mathrm{Pa} \times 22.4 \times 10^{-3}\,\mathrm{m^3}}{1\,\mathrm{mol} \times 273.15\,\mathrm{K}} \approx 8.314$ 가 얻어진다.

0.082는 단위가 L·atm/(mol·K)일 때의 값이다.
1.987은 단위가 cal/(mol·K)일 때의 값이다.
$8.314 \times 10^{7}$ 은 erg/(mol·K) 단위의 값이다.

문제 6

다음 중 가장 낮은 온도에서 사용이 가능한 보냉제는?

1폴리우레탄

2탄산마그네슘

3펠트

4폴리스틸렌

정답 및 해설

보기 중 사용 하한온도가 가장 낮은 보냉재는 폴리우레탄폼으로, 열전도율이 매우 작아 $-200\,^\circ\mathrm{C}$ 급 액화가스 설비의 보냉에까지 쓰인다.

보냉재는 사용 하한온도로 구분하며, 온도가 낮을수록 흡습이 적고 기포가 미세한 유기 발포재가 유리하다.

폴리스티렌폼도 보냉재이지만 사용 하한온도가 폴리우레탄폼보다 높다.
펠트는 상온 부근의 방습·보냉 정도에 쓰이는 유기질 재료이다.
탄산마그네슘은 고온측에 쓰이는 무기질 보온재여서 초저온용이 아니다.

문제 7

내부용적이 24000[L]인 액화산소 저장탱크의 저장능력은 몇 [kg] 인가? (단, 비중은 1.14로 한다.)

124624

224780

325650

427520

정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 $W=0.9\,d\,V$ (d: 액비중, V: 내용적)로 구한다.

$W = 0.9 \times 1.14 \times 24000 = 24624\ \mathrm{kg}$ 로, 저장능력은 24624kg이다.

문제 8

다음은 고정식 압축도시가스 자동차 충전시설의 가스누출 검지경보장치 설치상태를 확인한 것이다. 이 중 잘못 설치된 것은?

1충전설비 내부에 1개가 설치되어 있었다.

2압축가스설비 주변에 1개가 설치되어 있었다.

3배관접속부 8[m] 마다 1개가 설치되어 있었다.

4펌프 주변에 1개가 설치되어 있었다.

정답 및 해설

고정식 압축도시가스 자동차 충전시설에서 압축가스설비 주변에는 검지경보장치 검출부를 2개 이상 설치해야 하므로, 1개만 설치한 상태는 기준 미달이다.

검지경보장치의 검출부는 가스가 새거나 체류할 가능성이 큰 지점마다 정해진 수 이상을 설치하도록 규정되어 있다.

충전설비 내부는 1개 이상이 기준이므로 적합하다.
펌프 주변도 1개 이상이 기준이므로 적합하다.
배관접속부 주위는 10 m마다 1개 이상이 기준이므로 8 m마다 설치한 것은 더 촘촘하여 적합하다.

문제 9

상용압력이 8 MPa인 고압가스설비(초고압 설비는 아니다)를 구조상 물을 채우는 것이 곤란하여 질소로 내압시험하려고 한다. KGS FP112에 따른 내압시험압력의 최솟값과 승압 방법으로 옳은 것은?

110 MPa — 상용압력의 50 %까지 올린 뒤 10 %씩 단계적으로 승압

212 MPa — 상용압력의 50 %까지 올린 뒤 10 %씩 단계적으로 승압

310 MPa — 상용압력의 80 %까지 올린 뒤 20 %씩 단계적으로 승압

412 MPa — 상용압력의 80 %까지 올린 뒤 20 %씩 단계적으로 승압

정답 및 해설

기체로 내압시험을 하는 경우 내압시험압력은 상용압력의 1.25배 이상이므로 10 MPa이고, 먼저 상용압력의 50 %까지 승압한 뒤 상용압력의 10 %씩 단계적으로 올린다.

$8 \times 1.25 = 10\ \mathrm{MPa}$
내압시험은 원칙적으로 수압으로 하며 이때는 상용압력의 1.5배( $8 \times 1.5 = 12\ \mathrm{MPa}$ ) 이상이지만, 물을 채우기 곤란하여 공기·질소 등 기체로 하는 경우에는 1.25배를 적용한다.

기체 내압시험은 내압시험압력에 도달했을 때 이상이 없고, 그 후 상용압력으로 내렸을 때 팽창·누설 등의 이상이 없으면 합격이다. 참고로 기밀시험은 원칙적으로 공기 또는 위험성이 없는 기체로 상용압력 이상에서 실시한다.

문제 10

지름 d인 중심축이 비틀림 모멘트 T를 받을 때 생기는 최대 전단응력을 1이라 하면 비틀림 모멘트 T 와 동일한 굽힘 모멘트 M을 받을 때 생기는 최대 전단응력은 얼마인가?

11.2

2√2

3√3

정답 및 해설

지름 $d$ 인 축이 비틀림모멘트 $T$ 와 크기가 같은 굽힘모멘트 $M$ 을 함께 받을 때, 최대전단응력은 등가비틀림모멘트 $T_e = \sqrt{M^2+T^2}$ 를 이용해 구한다.

$M=T$ 이므로 $T_e = \sqrt{T^2+T^2} = \sqrt{2}\,T$ 이고, 최대전단응력은 등가비틀림모멘트에 비례하므로 T만 작용할 때보다 $\sqrt{2}$ 배가 된다.

문제 11

산소 100[L]가 용기의 구멍을 통해 새나가는데 20분이 소요되었다면 같은 조건에서 이산화탄소 100[L]가 새어나가는데 걸리는 시간은 약 얼마인가?

120.0[분]

223.5[분]

327.0[분]

430.5[분]

정답 및 해설

그레이엄의 확산법칙에서 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례하므로, 같은 부피가 새는 데 걸리는 시간은 분자량의 제곱근에 비례한다.

$\dfrac{t_{\mathrm{CO_2}}}{t_{\mathrm{O_2}}} = \sqrt{\dfrac{44}{32}} \approx 1.173$
$t_{\mathrm{CO_2}} = 20 \times 1.173 \approx 23.5\,\text{분}$

분자량이 큰 이산화탄소가 더 느리게 새므로 걸리는 시간은 약 23.5분으로 길어진다.

문제 12

가스엔진구동열펌프(GHP)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1부분부하 특성이 우수하다.

2난방시 GHP의 기동과 동시에 난방이 가능하다.

3외기온도 변동에 영향이 많다.

4구조가 복잡하고 유지관리가 어렵다.

정답 및 해설

가스엔진구동열펌프는 엔진의 배기가스·냉각수 폐열을 난방에 함께 이용하므로 외기온도가 낮아져도 난방능력 저하가 작아, 외기온도 변동의 영향이 적다.

전기식 열펌프와 달리 엔진 폐열을 회수해 쓰므로 저온 난방에서도 능력 저하와 착상 문제에서 유리하다.

엔진 회전수를 연속으로 바꿀 수 있어 부분부하 특성이 우수하다.
기동과 동시에 엔진 폐열을 이용할 수 있어 즉시 난방이 가능하다.
엔진과 부속기기가 더해져 구조가 복잡하고 오일 교환 등 유지관리 부담이 크다.

문제 13

염소가스는 수은법에 의한 식염의 전기분해로 얻을 수 있다. 이 때 염소가스는 어느 곳에서 주로 발생하는가?

1수은

2소금물

3나트륨

4인조흑연(탄소판)

정답 및 해설

수은법에 의한 식염 전기분해에서 염소는 양극인 인조흑연(탄소판)에서 발생한다.

음극인 수은에서는 나트륨이 환원되어 나트륨 아말감이 되고, 이것을 별도의 탑에서 물과 반응시켜 수산화나트륨과 수소를 얻는다.

소금물은 전기분해의 전해액일 뿐 가스 발생 자리가 아니며, 나트륨은 음극측 생성물이다.

문제 14

도시가스를 사용하는 공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 경우의 기준으로 옳은 것은?

1공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전체 세대수가 150세대 미만인 경우

2공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전체 세대수가 250세대 미만인 경우

3공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전체 세대수가 200세대 미만인 경우

4공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전체 세대수가 300세대 미만인 경우

정답 및 해설

도시가스를 사용하는 공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 경우는 공급 가스압력이 중압 이상이면 전체 세대수 150세대 미만일 때이다.

공급 가스압력이 저압인 경우에는 전체 세대수가 250세대 미만일 때 설치할 수 있다.

문제 15

고압가스 안전관리법상 고압가스 제조허가의 종류에 해당되지 않는 것은?

1냉동제조

2특정설비제조

3고압가스특정제조

4고압가스일반제조

정답 및 해설

고압가스 제조허가의 종류는 고압가스특정제조, 고압가스일반제조, 고압가스충전, 냉동제조이며 특정설비제조는 여기에 해당하지 않는다.

용기·냉동기·특정설비의 제조는 제조허가가 아니라 제조등록 대상으로 구분된다.

문제 16

파이핑 레이아웃(piping layout)의 실시 시 주의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

1항상 일관된 사고(思考)에 의해 행하도록 하며 장치 전체의 미관을 고려한다

2장치가 운전하기 쉽도록 고려한다

3유지관리에 대한 충분한 고려를 한다.

4배관은 되도록 굴곡(屈曲)을 많게 하여 최단거리로 한다

정답 및 해설

배관은 굴곡을 되도록 적게 하여 최단거리로 잇는 것이 원칙이므로, 굴곡을 많게 한다는 것은 파이핑 레이아웃의 주의사항이 될 수 없다.

굴곡이 늘면 압력손실과 재료비가 커지고 응력 집중과 접합부 증가로 누출 위험도 높아진다.

일관된 사고에 의한 배치와 미관, 운전 편의, 유지관리 고려는 모두 레이아웃의 기본 원칙이다.

문제 17

고압가스 제조시 가연성 가스 중 산소 또는 산소 중 가연성 가스가 몇 % 이상 함유될 때 압축을 금지하는가?

11.5

22.0

32.5

44.0

정답 및 해설

고압가스 제조 시 가연성 가스 중의 산소 또는 산소 중의 가연성 가스 용량이 전체 용량의 4 % 이상이면 압축해서는 안 된다.

다만 아세틸렌·에틸렌·수소가 관련된 경우에는 기준이 더 엄격하여 2 % 이상이면 압축이 금지된다.

문제 18

메탄(CH₄)의 고위발열량이 39.8 MJ/Nm³일 때 저위발열량은 약 몇 MJ/Nm³인가? (단, 연소로 생성된 수증기의 증발잠열은 2500 kJ/kg이고, 표준상태에서 기체 1 kmol의 부피는 22.4 Nm³이다.)

135.8

237.8

334.2

443.8

정답 및 해설

저위발열량은 약 35.8 MJ/Nm³이다. 저위발열량은 고위발열량에서 연소 생성 수증기의 증발잠열을 뺀 값이다.

연소반응식: $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$
메탄 1 Nm³당 생성 수증기 질량: $\dfrac{1}{22.4}\times 2\times 18 = 1.607\ \mathrm{kg}$
증발잠열: $1.607\times 2500 = 4018\ \mathrm{kJ} \approx 4.02\ \mathrm{MJ}$
저위발열량: $39.8-4.02 = 35.78 \approx 35.8\ \mathrm{MJ/Nm^3}$

37.8은 생성 수증기를 2 kmol이 아니라 1 kmol로 계산한 값이다.
34.2는 메탄 1 kg당 수증기량(2.25 kg)을 1 Nm³ 기준에 그대로 적용한 값이다.
43.8은 잠열을 빼지 않고 더한 값이다.

문제 19

포스겐(COCl₂)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1독성가스이다.

2소량의 수분과 반응하여 중합폭발을 일으킬 수 있다.

3일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매를 사용하여 얻을 수 있다.

4제해제로는 알칼리성인 가성소다 또는 소석회가 있다.

정답 및 해설

포스겐은 수분과 반응하면 가수분해되어 이산화탄소와 염화수소를 만들고 심한 부식을 일으킬 뿐, 중합폭발을 일으키는 가스가 아니다.

중합폭발은 시안화수소나 산화에틸렌처럼 불포화 결합을 가진 물질에서 일어나는 현상이다.

포스겐은 허용농도가 매우 낮은 독성가스이고, 일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매로 반응시켜 제조하며, 제해제로 가성소다수용액이나 소석회를 쓴다.

문제 20

다음 중 중합폭발을 일으키는 가스는?

1오존

2시안화수소

3아세틸렌

4히드라진

정답 및 해설

중합폭발을 일으키는 대표적 가스는 시안화수소로, 수분이나 알칼리가 있으면 중합이 촉진되어 폭발에 이른다.

그래서 시안화수소는 순도 98 % 이상으로 충전하고 안정제로 아황산가스나 황산을 넣으며, 충전 후 60일이 지나기 전에 다른 용기에 옮겨 충전한다.

아세틸렌은 분해폭발, 오존과 하이드라진은 분해·산화에 의한 폭발이 주된 위험이다.

문제 21

용기에 의한 가스의 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1충전용기는 이륜차로 적재하여 운반하지 아니한다.

2독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일차량 적재함에 운반하지 아니한다.

3밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터나 캡을 부착시켜 밸브의 손상을 방지하는 조치를 한다.

4충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 경우에는 시ㆍ도지사의 허가를 받는다.

정답 및 해설

틀린 설명은 충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 때 시·도지사의 허가를 받는다는 진술이다.

충전용기와 휘발유는 함께 적재하면 누출 시 큰 화재·폭발 위험이 있어 허가 여부와 관계없이 동일 차량 적재 자체가 금지된다.

이륜차 적재 금지, 독성가스 중 가연성·조연성가스의 동일 적재함 운반 금지, 밸브 돌출 용기의 프로텍터·캡 부착은 모두 실제 운반기준과 일치하는 내용이다.

문제 22

고압가스 안전관리법령상 내용적 50 L인 액화석유가스용 용접용기의 재검사 주기를, 신규검사 후 경과연수가 18년인 경우와 22년인 경우의 순서로 옳게 나열한 것은?

12년마다, 1년마다

23년마다, 2년마다

35년마다, 1년마다

45년마다, 2년마다

정답 및 해설

내용적 500 L 미만인 액화석유가스용 용접용기는 신규검사 후 경과연수 20년 미만이면 5년마다, 20년 이상이면 2년마다 재검사를 받는다. 따라서 18년은 5년마다, 22년은 2년마다이다.

액화석유가스용이 아닌 일반 용접용기(500 L 미만)는 15년 미만 3년마다, 15년 이상 20년 미만 2년마다, 20년 이상 1년마다로 구간이 다르다.

'2년마다, 1년마다'는 일반 용접용기의 15년 이상 구간 값을 적용한 것이다.
'5년마다, 1년마다'는 20년 이상 구간에 일반 용접용기 값을 섞은 것이다.

문제 23

외기온도가 20℃ 일 때 표면온도 70℃ 인 관표면에서의 복사에 의한 열전달율은 약 몇 kcal/m²·h·k 인가? (단, 복사율은 0.8 이다.)

10.2

310

415

정답 및 해설

복사에 의한 열전달율은 스테판-볼츠만 법칙에서 $h_r = \dfrac{\varepsilon \sigma (T_1^{4} - T_2^{4})}{T_1 - T_2}$ 로 구하며, $\sigma = 4.88 \times 10^{-8}\,\mathrm{kcal/(m^2 \cdot h \cdot K^4)}$ 이다.

절대온도 $T_1 = 343\,\mathrm{K}$ , $T_2 = 293\,\mathrm{K}$ 를 대입한다.
$0.8 \times 4.88 \times 10^{-8} \times (343^{4} - 293^{4}) \approx 253\,\mathrm{kcal/(m^2 \cdot h)}$
$h_r = \dfrac{253}{343 - 293} \approx 5$

따라서 복사 열전달율은 약 5 kcal/m²·h·K 이다.

문제 24

가스보일러 설치기준에 따라 반밀폐식 가스보일러의 공동배기방식에 대한 기준 중 틀린 것은?

1공동배기구의 정상부에서 최상층 보일러의 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 5[m]일 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 방화 댐퍼(damper)를 설치하여야 한다.

정답 및 해설

공동배기구에는 방화 댐퍼를 설치하지 아니한다. 댐퍼가 닫히면 배기가 막혀 배기가스가 실내로 역류할 수 있기 때문이다.

공동배기방식은 여러 대의 반밀폐식 보일러 배기를 하나의 수직 배기구로 모으므로, 배기 흐름을 막는 요소가 없어야 한다.

공동배기구 정상부에서 최상층 보일러 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 4 m 이상이면 연결할 수 있으므로 5 m는 적합하다.
유효단면적 계산식에서 P는 배기통의 수평투영면적을 뜻한다.
공동배기구는 배기 저항을 줄이기 위해 굴곡 없이 수직으로 설치한다.

문제 25

3 × 10⁴N·mm의 비틀린 모멘트와 2 × 10⁴N·mm의 굽힙모멘트를 동시에 받는 축의 상당 굽힙모멘트는 약 몇 N·mm 인가

125000

228028

350000

456056

정답 및 해설

상당 굽힘모멘트는 $M_e = \dfrac{1}{2}\left(M + \sqrt{M^{2} + T^{2}}\right)$ 로 구한다.

$M_e = \dfrac{1}{2}\left(2 \times 10^{4} + \sqrt{(2 \times 10^{4})^{2} + (3 \times 10^{4})^{2}}\right)$
$= \dfrac{1}{2}\left(2 \times 10^{4} + 3.606 \times 10^{4}\right) \approx 2.803 \times 10^{4}$

따라서 약 28028 N·mm이며, 상당 비틀림모멘트 $T_e = \sqrt{M^{2} + T^{2}} \approx 36056\,\mathrm{N \cdot mm}$ 와 혼동하지 않아야 한다.

문제 26

다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

1흡입시에 가스에 주어진 열을 가급적 줄여서 흡입효율을 적게 한다.

2온도가 냉각됨에 따라 단위 능력당 소요 능력이 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 실린더 냉각은 흡입가스가 받는 열을 줄여 흡입효율을 높이는 것이 목적이며, 이와 반대로 흡입효율을 낮춘다는 설명은 틀린 내용이다.

실제로는 압축일 감소와 압축효율 향상, 윤활유 열화 및 탄화물 생성 방지, 밸브·스프링 수명 연장 등이 냉각의 목적으로 꼽힌다.

문제 27

다음은 분젠식 연소방식의 가스(제조가스, 천연가스, LP가스)에 따른 연소특성에 대한 그림이다. 이 중 LP가스에 해당하는 것은?

정답 및 해설

그림은 가로축이 염공부하, 세로축이 1차공기율이고, 가스마다 아래쪽 옐로팁 한계선과 위쪽 리프트 한계선이 짝을 이루어 그 사이가 정상 연소 범위다. LP가스는 이론공기량이 커서 1차공기를 가장 많이 필요로 하고 리프트도 쉽게 일어나므로, 두 한계선이 가장 이른 염공부하에서 가장 높은 1차공기율로 맞물려 닫히는 곡선인 C가 이에 해당한다.

연소 가능 범위가 좁다는 것은 염공부하를 조금만 키워도 곧바로 리프트 한계에 닿는다는 뜻이며, 발열량이 큰 LP가스의 버너 설계가 까다로운 이유이기도 하다.

세로축이 낮은 자리에서 옐로팁 한계를 이루며 넓은 염공부하까지 뻗는 곡선과 그 위쪽 리프트 한계선은 수소를 많이 품어 연소속도가 빠르고 1차공기가 적어도 되는 제조가스 쪽이고, 그 중간 곡선이 천연가스 쪽이다. 그림 왼쪽 끝에 따로 그려진 곡선은 염공부하가 지나치게 낮을 때 불꽃이 관 안으로 되돌아가는 역화(백) 한계를 보여 준다.

문제 28

도시가스에 첨가하는 부취제와 부취제 주입설비에 대한 설명으로 옳은 것은?

1TBM은 마늘 냄새가 나며 세 가지 부취제 중 토양 투과성이 가장 크다.

2THT는 석탄가스 냄새가 나며 취기의 강도는 TBM보다 약하다.

3위크 증발식은 액체 주입식의 하나로 대규모 공급시설에 적합하다.

4펌프 주입식은 증발식의 하나로 부취제 첨가율을 조절하기 어렵다.

정답 및 해설

옳은 설명은 THT는 석탄가스 냄새가 나며 취기 강도는 TBM보다 약하다는 것이다.

부취제의 냄새는 TBM이 양파 썩는 냄새, THT가 석탄가스 냄새, DMS가 마늘 냄새이다. 취기 강도는 TBM > THT > DMS 순이고, 토양 투과성은 DMS > TBM > THT 순이다.

마늘 냄새가 나고 토양 투과성이 가장 큰 부취제는 TBM이 아니라 DMS이다.
위크 증발식은 바이패스 증발식과 함께 증발식에 속하며, 첨가량 조절이 어려워 소규모 시설에 쓴다.
펌프 주입식은 적하 주입식·미터연결 바이패스식과 함께 액체 주입식에 속하며, 첨가율 조절이 쉬워 대규모 공급에 적합하다.

문제 29

동관의 종류로서 옳지 않은 것은?

1타프치동

2인탈산동

3두랄루민

4무산소동

정답 및 해설

두랄루민은 구리·마그네슘 등을 넣어 만든 알루미늄 합금이므로 동관의 종류가 아니다.

동관은 산소와 인의 함유 상태에 따라 타프피치동, 인탈산동, 무산소동으로 나뉘며, 이 가운데 무산소동은 산소를 거의 함유하지 않아 수소취성이 없다.

문제 30

대기압이 753 ㎜Hg 일 때 진공도가 90% 라면 절대압력으로 얼마인가?

10.1023 ata

20.2193 ata

30.3023 ata

40.419 ata

정답 및 해설

진공도 90 %는 대기압의 10 %만 남아 있다는 뜻이므로 절대압력은 $753 \times (1 - 0.9) = 75.3\,\mathrm{mmHg}$ 이다.

공학기압 $1\,\mathrm{ata} = 735.5\,\mathrm{mmHg}$ 로 환산하면
$\dfrac{75.3}{735.5} \approx 0.1023\,\mathrm{ata}$

따라서 절대압력은 약 0.1023 ata이다.

문제 31

고압가스 냉동제조시설에서 항상 물에 접촉되는 부분에 사용할 수 없도록 규정된 재료는?

1순도 61[%] 미만의 동합금

2순도 61[%] 미만의 마그네슘

3순도 99.7[%] 미만의 청동

4순도 99.7[%] 미만의 알루미늄

정답 및 해설

냉동제조시설에서 항상 물에 접촉되는 부분에는 순도 99.7 % 미만의 알루미늄을 사용할 수 없다.

순도가 낮은 알루미늄은 불순물 때문에 물과 접촉할 때 부식이 빠르게 진행되기 때문이며, 방식조치를 한 경우에는 예외로 인정된다.

암모니아 냉매설비에 동 및 동합금을 쓰지 못하는 것은 물 접촉 여부가 아니라 냉매와의 반응 때문이므로 구분된다.

문제 32

다음 독성가스와 제독제가 옳지 않게 짝지어진 것은?

1염소 - 가성소다 및 탄산소다 수용액

2암모니아 - 염산 및 질산 수용액

3시안화수소 - 가성소다 수용액

4아황산가스 - 가성소다 수용액

정답 및 해설

암모니아의 제독제는 다량의 물이며, 염산이나 질산 수용액은 규정된 제독제가 아니다.

암모니아는 물에 대한 용해도가 매우 커서 물로 흡수·희석하는 방식이 가장 효과적이다.

염소는 가성소다수용액·탄산소다수용액·물로 제독한다.
시안화수소는 가성소다수용액으로 제독한다.
아황산가스는 가성소다수용액·탄산소다수용액·물로 제독한다.

문제 33

액화탄산가스 100kg을 용적 50L의 용기에 전시키기 위해서는 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스충전 계수는 1.47 이다.)

정답 및 해설

용기 1개에 담을 수 있는 액화탄산가스의 질량은 $W = \dfrac{V}{C} = \dfrac{50}{1.47} \approx 34\,\mathrm{kg}$ 이다.

필요한 용기 수는 $\dfrac{100}{34} \approx 2.94$ 이므로 올림하여 3개가 필요하다.

여기서 충전상수 C는 액팽창에 대비해 내용적을 나누는 값이며, 값이 클수록 한 용기에 담을 수 있는 질량은 줄어든다.

문제 34

밀폐된 용기 중에서 공기의 압력이 10atm 일 때 N₂의 분압은 얼마인가? (단, 공기 중 질소의 비는 0.79로 한다.)

17.9 atm

29.1 atm

311.8 atm

412.7 atm

정답 및 해설

이상기체 혼합물에서 성분의 분압은 전압 × 몰분율이므로 $P_{\mathrm{N_2}} = 10 \times 0.79 = 7.9\,\mathrm{atm}$ 이다.

이는 돌턴의 분압법칙에 따른 것으로, 각 성분이 같은 온도·부피에서 단독으로 나타낼 압력의 합이 전압이 된다.

문제 35

어떤 장소의 온도를 재었더니 500[°R]이었다. 이는 섭씨온도로는 약 몇 [℃] 인가?

13.6

24.6

35.6

46.6

정답 및 해설

렌킨(°R)을 섭씨온도(℃)로 변환하려면 먼저 절대온도 켈빈(K)으로 변환한 후 섭씨온도로 변환해야 하며, 결과는 약 4.6℃이다.

렌킨과 켈빈의 관계
$T(K) = T(°R) \times \frac{5}{9}$
500°R을 켈빈으로 변환하면
$T(K) = 500 \times \frac{5}{9} = \frac{2500}{9} \approx 277.78\text{ K}$

켈빈을 섭씨온도로 변환하는 공식
$T(℃) = T(K) - 273.15$
$T(℃) = 277.78 - 273.15 \approx 4.63℃$

문제 36

도시가스사업법령상 도시가스가 품질기준에 맞는지 품질검사를 실시하고, 그 결과를 품질검사 기록대장에 기록하여 3년간 보존하여야 하는 자는?

1일반도시가스사업자

2시장·군수·구청장

3한국가스안전공사

4한국석유관리원

정답 및 해설

도시가스 품질검사기관은 한국가스안전공사이며, 품질검사기관은 품질검사 결과를 품질검사 기록대장에 기록하고 이를 3년간 보존하여야 한다.

가스도매사업자, 도시가스충전사업자 등은 도시가스를 공급·소비하려는 경우 연소성·열량·유해성분 등의 품질기준에 맞는지 대통령령으로 정하는 품질검사기관의 검사를 받아야 하고(법 제25조의2), 시행령 제12조의2가 그 기관을 한국가스안전공사로 정하고 있다.

일반도시가스사업자 등 도시가스사업자는 품질을 유지하고 검사를 받는 쪽이다.
한국석유관리원은 액화석유가스 품질검사를 수행하는 기관이다.

원형은 가스의 성분·열량·연소성을 도시가스사업자가 직접 측정·기록하는 것으로 물었으나, 현행 법령은 품질검사 제도로 바뀌어 기록·보존 의무의 주체가 품질검사기관(한국가스안전공사)이라는 점이 달라졌다.

문제 37

도시가스사업법 제2조에 따른 용어의 정의로 옳은 것은?

1정밀안전진단은 가스안전관리 전문기관이 가스공급시설의 잠재된 위험요소와 원인을 찾아내는 것이다.

2가스도매사업은 일반도시가스사업자가 도시가스충전사업자나 대량수요자에게 도시가스를 공급하는 사업이다.

3선박용천연가스사업은 천연가스를 선박연료로 공급하는 사업으로, 건조 중인 선박은 공급 대상에서 제외된다.

4천연가스반출입업은 보세구역 밖에 설치된 저장시설을 이용하여 천연가스를 수출하거나 수입하는 사업이다.

정답 및 해설

정밀안전진단은 가스안전관리 전문기관이 도시가스사고를 방지하기 위하여 장비와 기술을 이용하여 가스공급시설의 잠재된 위험요소와 원인을 찾아내는 것을 말한다(법 제2조제10호).

가스도매사업은 일반도시가스사업자 및 나프타부생가스·바이오가스제조사업자 외의 자가 일반도시가스사업자, 도시가스충전사업자, 선박용천연가스사업자 또는 대량수요자에게 도시가스를 공급하는 사업이다.
선박용천연가스사업의 공급 대상 선박에는 건조 또는 수리 중인 선박이 포함된다.
천연가스반출입업은 「관세법」에 따른 보세구역 내에 설치된 저장시설을 이용하여 천연가스를 반출하거나 반입하는 사업이고, 수출·수입하는 사업은 천연가스수출입업이다.

원형은 '도시가스사업자가 용기로 공급한다'는 틀린 정의를 고르는 문항이었으나, 현행 제2조에는 선박용천연가스사업·천연가스반출입업·정밀안전진단 등이 신설되었으므로 현행 정의 문언으로 옳은 것을 고르도록 재구성하였다.

문제 38

고압가스 안전관리법상의 당해 가스시설의 안전을 직접 관리하는 사람은?

1안전관리 부총괄자

2안전관리 책임자

3안전관리원

4특정설비 제조자

정답 및 해설

해당 가스시설의 안전을 직접 관리하는 사람은 안전관리 부총괄자로, 사업자의 사업장이나 시설을 직접 관리하는 자가 선임된다.

안전관리자는 총괄자·부총괄자·책임자·안전관리원으로 나뉘어 역할이 단계별로 구분된다.

안전관리 총괄자는 사업소 전체의 안전에 관한 업무를 총괄한다.
안전관리 책임자는 부총괄자를 보좌하여 기술적인 사항을 관리한다.
안전관리원은 책임자의 지시에 따라 안전관리 업무를 수행한다.

문제 39

시안화수소를 저장할 때는 안전관리상 충전용기의 가스누출 검사를 한다. 이 때 사용하는 것은?

1질산구리벤젠지

2KI전분지

3가성소다수용액

4소석회

정답 및 해설

시안화수소 충전용기의 가스누출 검사에는 질산구리벤젠지를 사용하며, 누출되면 시험지가 청색으로 변한다.

아이오딘화칼륨 전분지는 염소 누출 검지에 쓰이고, 가성소다수용액과 소석회는 검지지가 아니라 제독제이다.

문제 40

1[torr]는 약 몇 [Pa] 인가?

114.5

2133.3

3750.0

4760.0

정답 및 해설

$1\,\mathrm{atm} = 760\,\mathrm{torr} = 101325\,\mathrm{Pa}$ 이므로 $1\,\mathrm{torr} = \dfrac{101325}{760} \approx 133.3\,\mathrm{Pa}$ 이다.

즉 1 torr는 약 133.3 Pa이며, 이는 수은주 1 mmHg가 나타내는 압력과 같다.

문제 41

하천의 바닥이 경암으로 이루어져 도시가스 배관의 매설깊이를 유지하기 곤란하여 배관을 보호조치한 경우에는 배관의 외면과 하천 바닥면의 경암 상부와의 최소 거리는 얼마이어야 하는가?

14[m]

22.5[m]

31.2[m]

41.0[m]

정답 및 해설

하천 바닥이 경암이어서 매설깊이를 유지하기 곤란해 배관을 보호조치한 경우에는, 배관 외면과 하천 바닥면의 경암 상부 사이를 1.2 m 이상 두어야 한다.

하천을 횡단하여 매설하는 일반적인 경우의 기준은 계획하상과 4 m 이상, 소하천이나 수로는 2.5 m 이상이다.

문제 42

유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하기 위한 역류방지용 밸브(valve)는?

1글로브 밸브(glove valve)

2게이트 밸브(gate valve)

3니들 밸브(needle valve)

4체크 밸브(check valve)

정답 및 해설

체크밸브(check valve)는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로의 역류를 막는 구조로 되어 있어 역류방지용 밸브로 사용된다.

글로브 밸브, 게이트 밸브, 니들 밸브는 주로 유량 조절이나 개폐를 목적으로 하는 밸브로 역류 방지 기능을 목적으로 하지 않는다.

문제 43

다음 중 특정고압가스가 아닌 것은?

1압축디보레인

2액화알진

3에틸렌

4아세틸렌

정답 및 해설

에틸렌은 특정고압가스에 해당하지 않는다.

특정고압가스는 수소·산소·액화암모니아·아세틸렌·액화염소·천연가스와 압축모노실란·압축디보레인·액화알진, 그리고 포스핀·셀렌화수소·게르만 등 대통령령으로 정하는 가스이다.

특정고압가스를 일정 규모 이상 사용하려면 사용신고를 해야 하며, 액화가스는 저장능력 500 kg 이상이 신고 기준이다.

문제 44

다음 가스 중 허용농도값이 가장 낮은 것은?

1암모니아

2일산화탄소

3이산화탄소

4염소

정답 및 해설

제시된 가스 중 독성이 가장 강해 허용농도(TLV) 값이 가장 낮은 것은 염소다.

암모니아·일산화탄소는 염소보다 허용농도 값이 크고, 이산화탄소는 단순 질식성 가스로 허용농도가 훨씬 높게 설정되어 있다.

문제 45

차량에 고정된 탱크로 고압가스를 운반할때 가스를 송출 또는 이입하는데 사용되는 밸브를 후면에 설치한 탱크에서 탱크 주 밸브와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 몇 [cm] 이상 떨어져 있어야 하는가?

120

230

340

450

정답 및 해설

가스를 송출·이입하는 밸브를 탱크 후면에 설치한 차량은 탱크 주밸브와 뒷범퍼 사이의 수평거리를 40 cm 이상 두어야 한다.

밸브가 후면에 없는 그 밖의 차량은 30 cm 이상, 조작상자와 뒷범퍼 사이는 20 cm 이상이 기준이다.

후방 추돌 시 밸브나 조작부가 직접 손상되어 가스가 누출되는 것을 막기 위한 이격거리이다.

문제 46

NH₃의 냉매번호는 R-717 이다. 백단위의 7은 무기 물질을 뜻하는데 그 뒤 숫자 17은 냉매의 무엇을 뜻 하는가?

1냉동계수

2증발잠열

3분자량

4폭발성

정답 및 해설

무기화합물 냉매는 700번대를 쓰고 뒤의 두 자리는 분자량을 나타내므로, 분자량 17인 암모니아는 R-717이 된다.

같은 방식으로 물은 분자량 18이므로 R-718, 이산화탄소는 분자량 44이므로 R-744로 표기한다.

문제 47

액화석유가스 소형용기 충전의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1제조 후 10년이 경과하지 않은 용접용기인 것이어야 한다.

2캔 밸브는 부착하지 3년이 경과하지 않아야 하며, 부착연월이 각인되어 있는 것이어야 한다.

3소형용접용기의 상태가 관련법에서 정하고 있는 4급에 해당하는 찍힌흠, 부식, 루그러짐 및 화염에 의한 흠이 없는 것 이어야 한다.

4충전사업자는 소형용접용기의 표시사항을 확인하고 표시사항이 훼손된 것은 다시 표시한다.

정답 및 해설

액화석유가스 소형용접용기 충전 기준에서 캔밸브는 부착한 지 2년이 지나지 않은 것이어야 하므로, 3년으로 적은 설명이 기준과 어긋난다. 부착연월이 각인돼 있어야 한다는 뒷부분은 기준 그대로다.

부속품인 캔밸브는 용기 본체보다 수명을 짧게 잡아 관리하며, 부착 시기를 각인으로 확인할 수 있게 해 두는 것이 이 기준의 취지다.

용기 자체는 제조 후 10년이 지나지 않은 용접용기여야 충전할 수 있다.
찍힌 흠·부식·우그러짐·화염에 의한 흠이 4급에 해당하는 용기는 충전 대상에서 제외한다.
표시사항이 훼손된 용기는 충전사업자가 확인해 다시 표시한다.

문제 48

저압식 공기액화 분리장치에 탄산가스 흡착기를 설치하는 주된 목적은?

1공기량 증가

2축열기 효율 증대

3팽창 터빈 보호

4정제산소 및 질소 순도 증가

정답 및 해설

저압식 공기액화 분리장치의 탄산가스 흡착기는 축랭기를 지나온 원료공기에 남은 이산화탄소를 제거하여 팽창 터빈을 보호하기 위해 설치한다.

이산화탄소가 남아 있으면 저온부에서 드라이아이스로 고화되어 터빈 날개와 밸브·배관을 막고 손상시키기 때문이다.

문제 49

용적 400ℓ의 탱크에 0도의 질소 140㎏을 저장하려 할 때 필요한 압력을 이상기체 방정식으로부터 계산하면 약 몇 atm 인가?

1180 atm

2280 atm

3380 atm

4480 atm

정답 및 해설

질소 140 kg의 몰수는 $n = \dfrac{140 \times 10^{3}}{28} = 5000\,\mathrm{mol}$ 이다.

이상기체 상태방정식 $P = \dfrac{nRT}{V}$ 에 대입한다.
$P = \dfrac{5000 \times 0.082 \times 273}{400} \approx 280\,\mathrm{atm}$

따라서 필요한 압력은 약 280 atm이다.

문제 50

27℃에서 1mol의 이상기체가 1atm에서 20atm 으로 정온가역적으로 압축되었다. 이 때 소요된 일의 양은 약 몇 cal/mol 인가?

11586

21686

31786

41886

정답 및 해설

등온가역 압축에 소요된 일은 $W = nRT \ln \dfrac{P_2}{P_1}$ 로 구하며, 기체상수는 1.987 cal/(mol·K)를 쓴다.

$W = 1 \times 1.987 \times 300 \times \ln 20$
$= 596.1 \times 2.996 \approx 1786\,\mathrm{cal/mol}$

따라서 소요된 일은 약 1786 cal/mol이고, 등온과정이므로 내부에너지 변화가 없어 이 일은 그대로 열로 방출된다.

문제 51

20[℃]에서 600[mL]의 기체를 압력의 변화 없이 온도를 40[℃]로 변화시키면 부피는 약 얼마가 되는 가?

1621[mL]

2631[mL]

3641[mL]

4651[mL]

정답 및 해설

압력이 일정하면 샤를의 법칙에 따라 부피는 절대온도에 비례한다.

$V_2 = V_1 \times \dfrac{T_2}{T_1} = 600 \times \dfrac{313}{293} \approx 641\ \mathrm{mL}$

따라서 40℃에서의 부피는 약 641mL가 된다.

문제 52

고압가스 안전관리법령상 고압가스제조자 또는 고압가스판매자(공급자)가 수요자 시설에 대하여 실시하는 안전점검에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, 이동수단에 충전하는 경우는 제외한다.)

1수요자시설점검원은 안전관리책임자로부터 안전교육을 5시간 이상 받은 사람으로 한다.

2가스 공급 시마다 안전점검을 하고, 2년에 1회 이상 정기점검을 하여야 한다.

3산소를 공급하는 공급자는 점검장비로 가스누출검지기를 반드시 갖추어야 한다.

4정기점검 실시기록은 작성하여 5년간 보존하여야 한다.

정답 및 해설

공급자의 안전점검은 가스 공급 시마다 실시하고, 이와 별도로 2년에 1회 이상 정기점검을 실시한다(시행규칙 별표 14 제4호).

수요자시설점검원과 충전원은 안전관리책임자로부터 안전교육을 10시간 이상 받은 사람이어야 한다.
가스누출검지기는 가연성가스를 공급하는 경우의 점검장비이고, 산소는 가스누출 검지액 등을 갖추면 된다. 독성가스는 가스누출 시험지를 갖춘다.
정기점검 실시기록의 보존기간은 2년이다.

원형은 법 제10조제1항의 계도 의무 유무가 정답 근거였으나, 이 문항은 법 제10조제5항의 위임에 따른 현행 시행규칙 별표 14의 점검자 자격·점검장비·점검 주기·보존기간을 정답 근거로 하였다.

문제 53

도시가스 배관의 전기방식에 대한 내용 중 틀린 것은?

1직류전철 등에 의한 누출전류의 영향을 받지 않는 배관에는 배류법으로 한다.

2배류법에 의한 배관에는 300m 이내의 간격으로 T/B를 설치한다.

3배관 등과 철근콘크리트구조물 사이에는 절연조치를 한다.

4전기방식이란 배관의 외면에 전류를 유입시켜 양극 반응을 저지하는 것이다.

정답 및 해설

배류법은 직류전철 등 외부의 누출전류에 의한 전식(전기부식) 영향을 받는 배관에 적용하는 방식으로, 누출전류의 영향을 받지 않는 배관에 사용한다는 설명은 옳지 않다.

배류법은 배관에 유입된 누출전류를 전철의 레일 등 원래 계통으로 되돌려 보내 전식을 방지하는 방법이므로, 애초에 누출전류의 영향권 안에 있는 배관에만 의미가 있다.

반면 배류법 적용 배관에 300m 이내 간격으로 전위측정용 터미널(T/B)을 두는 것, 배관과 철근콘크리트 구조물 사이를 절연하는 것, 배관에 전류를 흘려 양극반응(부식)을 억제하는 것은 모두 전기방식에 대한 올바른 설명이다.

문제 54

고압가스용 이음매 없는 용기 제조 시 부식방지도장을 실시하기 전에 도장효과를 향상시키기 위하여실시하는 처리가 아닌 것은?

1피막화성처리

2쇼트브라스팅

3포토에칭

4에칭프라이머

정답 및 해설

이음매 없는 용기의 도장 효과를 높이기 위한 전처리로는 쇼트브라스팅으로 표면을 거칠게 하는 방법, 인산염 등으로 피막화성처리하는 방법, 에칭프라이머를 도포하는 방법이 쓰인다.

포토에칭은 정밀 부품의 미세 패턴을 화학적으로 가공하는 기법으로 용기 도장 전처리와는 무관하다.

문제 55

모든 작업을 기본동작으로 분해하고, 각 기본 동작에 대하여 성질과 조건에 따라 미리 정해 놓은 시간치를 적용하여 정미시간을 산정하는 방법은?

1PTS법

2work sampling법

3스톱워치법

4실적자료법

정답 및 해설

작업을 기본동작으로 분해한 뒤 동작마다 미리 정해 둔 시간치를 적용해 정미시간을 산정하는 방법은 PTS법이다.

미리 정해진 시간표를 쓰므로 작업을 실제로 수행하지 않아도 시간 산정이 가능하고, 레이팅(평준화) 과정이 필요 없다.

워크샘플링법은 순간 관측을 반복해 활동 비율을 추정한다.
스톱워치법은 실제 작업을 직접 측정해 시간을 구한다.
실적자료법은 과거 작업 실적 자료로부터 시간을 추정한다.

문제 56

품질검사를 '검사가 행해지는 공정에 의한 분류'와 '판정 대상(검사 방법)에 의한 분류'로 나눌 때, 각 분류에 속하는 검사를 옳게 짝지은 것은?

1공정에 의한 분류 – 전수검사, 판정 대상에 의한 분류 – 출하검사

2공정에 의한 분류 – 수입검사, 판정 대상에 의한 분류 – 무검사

3공정에 의한 분류 – 순회검사, 판정 대상에 의한 분류 – 최종검사

4공정에 의한 분류 – 관능검사, 판정 대상에 의한 분류 – 공정검사

정답 및 해설

수입검사는 공정에 의한 분류, 무검사는 판정 대상(검사 방법)에 의한 분류에 속한다.

공정에 의한 분류는 수입(구입)검사·공정(중간)검사·최종(완성)검사·출하검사이고, 판정 대상에 의한 분류는 전수검사·로트별 샘플링검사·관리 샘플링검사·무검사·자주검사이다.

전수검사는 판정 대상에 의한 분류이고, 출하검사·최종검사·공정검사는 모두 공정에 의한 분류이다.
순회검사는 정위치검사·출장검사와 함께 검사 장소에 의한 분류이다.
관능검사는 파괴검사·비파괴검사와 함께 검사 성질에 의한 분류이다.

문제 57

샘플링에 관한 설명으로 틀린 것은?

1취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다.

2제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 것이 좋다.

3시간적 또는 공간적으로 일정 간격을 두고 샘플링 하는 방법을 계통 샘플링이라고 한다.

4모집단을 몇 개의 층으로 나누어 각 층마다 랜덤하게 시료를 추출하는 것을 층별 샘플링이라고 한다.

정답 및 해설

계통 샘플링은 모집단에서 일정한 간격으로 시료를 추출하는 방법으로, 모집단에 주기적인 변동이 있으면 그 주기와 샘플링 간격이 겹쳐 편향된 결과를 낳을 위험이 있다.

따라서 품질특성에 주기적 변동이 있는 공정에는 계통 샘플링이 오히려 부적합하며, 이 경우는 다른 샘플링 방법을 검토해야 한다.

문제 58

다음 중 계수치 관리도 아닌 것은?

1c관리도

2p 관리도

3u 관리도

4X 관리도

정답 및 해설

X 관리도는 길이·무게처럼 연속적으로 측정되는 값을 다루는 계량치 관리도이므로 계수치 관리도가 아니다.

계수치 관리도는 불량품 수나 결점수처럼 셀 수 있는 값을 대상으로 하는 관리도이다.

c 관리도는 일정 단위 중에 나타나는 결점수를 관리한다.
p 관리도는 불량률을 관리한다.
u 관리도는 단위당 결점수를 관리한다.

문제 59

다음 그림의 AOA(Activity-on-Arc) 네트워크에서 E작업을 시작하려면 어떤 작업들이 완료되어야 하는가?

2A, B

3B, C

4A, B, C

정답 및 해설

AOA 네트워크에서 어떤 작업은 그 화살표가 출발하는 결합점으로 들어오는 모든 작업이 끝나야 시작할 수 있다. 그림에서 E가 나가는 결합점에는 B와 C의 화살표가 직접 들어오고, 여기에 A가 끝나는 결합점에서 내려오는 점선 화살표가 하나 더 들어온다.

점선은 소요시간이 0인 더미로 선후 관계만 전달하므로, A가 끝나야 그 점선이 이어진다. 따라서 E를 시작하려면 A·B·C 세 작업이 모두 완료되어야 한다.

A가 끝나는 결합점에서는 D도 함께 나가지만, D는 E와 나란히 진행되는 작업이므로 E의 선행 조건으로 세지 않는다.

문제 60

국제 표준화의 의의를 지적한 설명 중 직접적인 효과로 보기 어려운 것은?

1국제간 규격통일로 상호 이익도모

2KS 표시품 수출 시 상대국에서 품질인증

3개발도상국에 대한 기술개발의 촉진을 유도

4국가 간의 규격상이로 인한 무역장벽의 제거

정답 및 해설

KS 표시품은 국가규격에 따른 국내 인증이므로, 수출 상대국이 그것만으로 품질을 인증해 주는 것은 아니어서 국제 표준화의 직접적 효과로 보기 어렵다.

국제 표준화의 직접적 효과는 규격 통일에 따른 국가 간 상호 이익, 규격 차이로 생기는 무역장벽의 제거, 개발도상국의 기술개발 촉진 유도 등이다.

가스기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

가연성가스와 공기의 예혼합기에서 층류 연소속도에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 옳은 것은?

1미연소 혼합기의 초기온도가 높아질수록 층류 연소속도는 작아진다.

2메탄-공기 혼합기는 연소하한계 부근의 희박한 혼합비에서 연소속도가 최대가 된다.

3같은 부피를 첨가할 때 질소가 이산화탄소보다 연소속도를 더 크게 떨어뜨린다.

4공기 중의 산소 농도를 높이면 화염온도가 올라가 연소속도가 커진다.

정답 및 해설

옳은 설명은 산소 농도를 높이면 화염온도가 올라가 연소속도가 커진다는 것이다.

미연소 혼합기의 초기온도가 높을수록 화염온도와 반응속도가 커져 연소속도는 증가한다.
탄화수소-공기 혼합기의 연소속도는 연소한계 부근이 아니라 이론혼합비 부근(약간 연료 과농 쪽)에서 최대가 된다.
이산화탄소는 질소보다 몰 열용량이 커서 화염온도를 더 많이 낮추므로, 같은 부피를 첨가하면 이산화탄소 쪽의 연소속도 저하가 더 크다.

문제 2

철근콘크리트제 방호벽의 설치기준 중 틀린 것은?

1방호벽의 두께는 120mm 이상, 높이는 2000mm 이상일 것

2방호벽은 직경 6mm 이상의 철근을 가로세로500mm 이하의 간격으로 배근할 것

3기초는 일체로 된 철근콘크리트 기초일 것

4기초의 높이는 350mm 이상, 되메우기 깊이는 300mm 이상일 것

정답 및 해설

철근콘크리트제 방호벽은 지름 9mm 이상의 철근을 가로세로 400mm 이하의 간격으로 배근하도록 정해져 있다.

"직경 6mm 이상의 철근을 가로세로 500mm 이하 간격"이라는 설명은 철근 굵기와 배근 간격 모두 이 기준에 못 미치므로 틀린 내용이다.

방호벽 두께 120mm·높이 2000mm 이상, 기초의 철근콘크리트 일체 시공, 기초 높이 350mm·되메우기 300mm 이상 기준은 모두 실제 규정과 일치한다.

문제 3

고압가스를 취급하였을 때 다음 중 가장 위험하지 않은 경우는?

1산소 10[%]를 함유한 CH₄를 10.0[MPa]까지 압축하였다.

2산소 제조장치를 공기로 치환하지 않고 용접 수리 하였다.

3수분을 함유한 염소를 진한 황산으로 세척하여 고압용기에 충전하였다.

4시안화수소를 고압용기에 충전하는 경우 수분을 안정제로 첨가하였다.

정답 및 해설

시안화수소는 중합을 막기 위해 적절한 안정제를 첨가해야 하는데, 수분은 오히려 중합을 촉진하는 요인이므로 안정제로 쓸 수 없다.

문제 4

축에 PS의 동력이 전달되는 경우, 전달마력 H(PS), 1분간 회전수를 N(rpm)이라고 할 때 비틀림 모멘트 T(kgf·cm)를 구하는 식은?

정답 및 해설

따라서 계수 71620 에 동력을 회전수로 나눈 값을 곱한 식이 옳다.

문제 5

표준상태(0[℃], 101.325[kPa])에서 기체상수 R을 옳게 나타낸 것은?

10.082[erg/mol·K]

21.987[J/mol·K]

38.314×10⁷[cal/mol·K]

48.314 [J/mol·K]

정답 및 해설

SI 단위로 나타낸 기체상수는 $R = 8.314\,\mathrm{J/(mol \cdot K)}$ 이다.

표준상태 값으로 $R = \dfrac{101325\,\mathrm{Pa} \times 22.4 \times 10^{-3}\,\mathrm{m^3}}{1\,\mathrm{mol} \times 273.15\,\mathrm{K}} \approx 8.314$ 가 얻어진다.

0.082는 단위가 L·atm/(mol·K)일 때의 값이다.
1.987은 단위가 cal/(mol·K)일 때의 값이다.
$8.314 \times 10^{7}$ 은 erg/(mol·K) 단위의 값이다.

문제 6

다음 중 가장 낮은 온도에서 사용이 가능한 보냉제는?

1폴리우레탄

2탄산마그네슘

3펠트

4폴리스틸렌

정답 및 해설

보기 중 사용 하한온도가 가장 낮은 보냉재는 폴리우레탄폼으로, 열전도율이 매우 작아 $-200\,^\circ\mathrm{C}$ 급 액화가스 설비의 보냉에까지 쓰인다.

보냉재는 사용 하한온도로 구분하며, 온도가 낮을수록 흡습이 적고 기포가 미세한 유기 발포재가 유리하다.

폴리스티렌폼도 보냉재이지만 사용 하한온도가 폴리우레탄폼보다 높다.
펠트는 상온 부근의 방습·보냉 정도에 쓰이는 유기질 재료이다.
탄산마그네슘은 고온측에 쓰이는 무기질 보온재여서 초저온용이 아니다.

문제 7

내부용적이 24000[L]인 액화산소 저장탱크의 저장능력은 몇 [kg] 인가? (단, 비중은 1.14로 한다.)

124624

224780

325650

427520

정답 및 해설

액화가스 저장탱크의 저장능력은 $W=0.9\,d\,V$ (d: 액비중, V: 내용적)로 구한다.

$W = 0.9 \times 1.14 \times 24000 = 24624\ \mathrm{kg}$ 로, 저장능력은 24624kg이다.

문제 8

다음은 고정식 압축도시가스 자동차 충전시설의 가스누출 검지경보장치 설치상태를 확인한 것이다. 이 중 잘못 설치된 것은?

1충전설비 내부에 1개가 설치되어 있었다.

2압축가스설비 주변에 1개가 설치되어 있었다.

3배관접속부 8[m] 마다 1개가 설치되어 있었다.

4펌프 주변에 1개가 설치되어 있었다.

정답 및 해설

검지경보장치의 검출부는 가스가 새거나 체류할 가능성이 큰 지점마다 정해진 수 이상을 설치하도록 규정되어 있다.

충전설비 내부는 1개 이상이 기준이므로 적합하다.
펌프 주변도 1개 이상이 기준이므로 적합하다.
배관접속부 주위는 10 m마다 1개 이상이 기준이므로 8 m마다 설치한 것은 더 촘촘하여 적합하다.

문제 9

110 MPa — 상용압력의 50 %까지 올린 뒤 10 %씩 단계적으로 승압

212 MPa — 상용압력의 50 %까지 올린 뒤 10 %씩 단계적으로 승압

310 MPa — 상용압력의 80 %까지 올린 뒤 20 %씩 단계적으로 승압

412 MPa — 상용압력의 80 %까지 올린 뒤 20 %씩 단계적으로 승압

정답 및 해설

문제 10

11.2

2√2

3√3

정답 및 해설

$M=T$ 이므로 $T_e = \sqrt{T^2+T^2} = \sqrt{2}\,T$ 이고, 최대전단응력은 등가비틀림모멘트에 비례하므로 T만 작용할 때보다 $\sqrt{2}$ 배가 된다.

문제 11

산소 100[L]가 용기의 구멍을 통해 새나가는데 20분이 소요되었다면 같은 조건에서 이산화탄소 100[L]가 새어나가는데 걸리는 시간은 약 얼마인가?

120.0[분]

223.5[분]

327.0[분]

430.5[분]

정답 및 해설

그레이엄의 확산법칙에서 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례하므로, 같은 부피가 새는 데 걸리는 시간은 분자량의 제곱근에 비례한다.

$\dfrac{t_{\mathrm{CO_2}}}{t_{\mathrm{O_2}}} = \sqrt{\dfrac{44}{32}} \approx 1.173$
$t_{\mathrm{CO_2}} = 20 \times 1.173 \approx 23.5\,\text{분}$

분자량이 큰 이산화탄소가 더 느리게 새므로 걸리는 시간은 약 23.5분으로 길어진다.

문제 12

가스엔진구동열펌프(GHP)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1부분부하 특성이 우수하다.

2난방시 GHP의 기동과 동시에 난방이 가능하다.

3외기온도 변동에 영향이 많다.

4구조가 복잡하고 유지관리가 어렵다.

정답 및 해설

전기식 열펌프와 달리 엔진 폐열을 회수해 쓰므로 저온 난방에서도 능력 저하와 착상 문제에서 유리하다.

엔진 회전수를 연속으로 바꿀 수 있어 부분부하 특성이 우수하다.
기동과 동시에 엔진 폐열을 이용할 수 있어 즉시 난방이 가능하다.
엔진과 부속기기가 더해져 구조가 복잡하고 오일 교환 등 유지관리 부담이 크다.

문제 13

염소가스는 수은법에 의한 식염의 전기분해로 얻을 수 있다. 이 때 염소가스는 어느 곳에서 주로 발생하는가?

1수은

2소금물

3나트륨

4인조흑연(탄소판)

정답 및 해설

수은법에 의한 식염 전기분해에서 염소는 양극인 인조흑연(탄소판)에서 발생한다.

음극인 수은에서는 나트륨이 환원되어 나트륨 아말감이 되고, 이것을 별도의 탑에서 물과 반응시켜 수산화나트륨과 수소를 얻는다.

소금물은 전기분해의 전해액일 뿐 가스 발생 자리가 아니며, 나트륨은 음극측 생성물이다.

문제 14

도시가스를 사용하는 공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 경우의 기준으로 옳은 것은?

1공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전체 세대수가 150세대 미만인 경우

2공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전체 세대수가 250세대 미만인 경우

3공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전체 세대수가 200세대 미만인 경우

4공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전체 세대수가 300세대 미만인 경우

정답 및 해설

도시가스를 사용하는 공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 경우는 공급 가스압력이 중압 이상이면 전체 세대수 150세대 미만일 때이다.

공급 가스압력이 저압인 경우에는 전체 세대수가 250세대 미만일 때 설치할 수 있다.

문제 15

고압가스 안전관리법상 고압가스 제조허가의 종류에 해당되지 않는 것은?

1냉동제조

2특정설비제조

3고압가스특정제조

4고압가스일반제조

정답 및 해설

고압가스 제조허가의 종류는 고압가스특정제조, 고압가스일반제조, 고압가스충전, 냉동제조이며 특정설비제조는 여기에 해당하지 않는다.

용기·냉동기·특정설비의 제조는 제조허가가 아니라 제조등록 대상으로 구분된다.

문제 16

파이핑 레이아웃(piping layout)의 실시 시 주의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

1항상 일관된 사고(思考)에 의해 행하도록 하며 장치 전체의 미관을 고려한다

2장치가 운전하기 쉽도록 고려한다

3유지관리에 대한 충분한 고려를 한다.

4배관은 되도록 굴곡(屈曲)을 많게 하여 최단거리로 한다

정답 및 해설

배관은 굴곡을 되도록 적게 하여 최단거리로 잇는 것이 원칙이므로, 굴곡을 많게 한다는 것은 파이핑 레이아웃의 주의사항이 될 수 없다.

굴곡이 늘면 압력손실과 재료비가 커지고 응력 집중과 접합부 증가로 누출 위험도 높아진다.

일관된 사고에 의한 배치와 미관, 운전 편의, 유지관리 고려는 모두 레이아웃의 기본 원칙이다.

문제 17

고압가스 제조시 가연성 가스 중 산소 또는 산소 중 가연성 가스가 몇 % 이상 함유될 때 압축을 금지하는가?

11.5

22.0

32.5

44.0

정답 및 해설

고압가스 제조 시 가연성 가스 중의 산소 또는 산소 중의 가연성 가스 용량이 전체 용량의 4 % 이상이면 압축해서는 안 된다.

다만 아세틸렌·에틸렌·수소가 관련된 경우에는 기준이 더 엄격하여 2 % 이상이면 압축이 금지된다.

문제 18

135.8

237.8

334.2

443.8

정답 및 해설

저위발열량은 약 35.8 MJ/Nm³이다. 저위발열량은 고위발열량에서 연소 생성 수증기의 증발잠열을 뺀 값이다.

37.8은 생성 수증기를 2 kmol이 아니라 1 kmol로 계산한 값이다.
34.2는 메탄 1 kg당 수증기량(2.25 kg)을 1 Nm³ 기준에 그대로 적용한 값이다.
43.8은 잠열을 빼지 않고 더한 값이다.

문제 19

포스겐(COCl₂)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1독성가스이다.

2소량의 수분과 반응하여 중합폭발을 일으킬 수 있다.

3일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매를 사용하여 얻을 수 있다.

4제해제로는 알칼리성인 가성소다 또는 소석회가 있다.

정답 및 해설

포스겐은 수분과 반응하면 가수분해되어 이산화탄소와 염화수소를 만들고 심한 부식을 일으킬 뿐, 중합폭발을 일으키는 가스가 아니다.

중합폭발은 시안화수소나 산화에틸렌처럼 불포화 결합을 가진 물질에서 일어나는 현상이다.

포스겐은 허용농도가 매우 낮은 독성가스이고, 일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매로 반응시켜 제조하며, 제해제로 가성소다수용액이나 소석회를 쓴다.

문제 20

다음 중 중합폭발을 일으키는 가스는?

1오존

2시안화수소

3아세틸렌

4히드라진

정답 및 해설

중합폭발을 일으키는 대표적 가스는 시안화수소로, 수분이나 알칼리가 있으면 중합이 촉진되어 폭발에 이른다.

그래서 시안화수소는 순도 98 % 이상으로 충전하고 안정제로 아황산가스나 황산을 넣으며, 충전 후 60일이 지나기 전에 다른 용기에 옮겨 충전한다.

아세틸렌은 분해폭발, 오존과 하이드라진은 분해·산화에 의한 폭발이 주된 위험이다.

문제 21

용기에 의한 가스의 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1충전용기는 이륜차로 적재하여 운반하지 아니한다.

2독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일차량 적재함에 운반하지 아니한다.

3밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터나 캡을 부착시켜 밸브의 손상을 방지하는 조치를 한다.

4충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 경우에는 시ㆍ도지사의 허가를 받는다.

정답 및 해설

틀린 설명은 충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 때 시·도지사의 허가를 받는다는 진술이다.

충전용기와 휘발유는 함께 적재하면 누출 시 큰 화재·폭발 위험이 있어 허가 여부와 관계없이 동일 차량 적재 자체가 금지된다.

문제 22

12년마다, 1년마다

23년마다, 2년마다

35년마다, 1년마다

45년마다, 2년마다

정답 및 해설

액화석유가스용이 아닌 일반 용접용기(500 L 미만)는 15년 미만 3년마다, 15년 이상 20년 미만 2년마다, 20년 이상 1년마다로 구간이 다르다.

'2년마다, 1년마다'는 일반 용접용기의 15년 이상 구간 값을 적용한 것이다.
'5년마다, 1년마다'는 20년 이상 구간에 일반 용접용기 값을 섞은 것이다.

문제 23

외기온도가 20℃ 일 때 표면온도 70℃ 인 관표면에서의 복사에 의한 열전달율은 약 몇 kcal/m²·h·k 인가? (단, 복사율은 0.8 이다.)

10.2

310

415

정답 및 해설

따라서 복사 열전달율은 약 5 kcal/m²·h·K 이다.

문제 24

가스보일러 설치기준에 따라 반밀폐식 가스보일러의 공동배기방식에 대한 기준 중 틀린 것은?

1공동배기구의 정상부에서 최상층 보일러의 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 5[m]일 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 방화 댐퍼(damper)를 설치하여야 한다.

정답 및 해설

공동배기구에는 방화 댐퍼를 설치하지 아니한다. 댐퍼가 닫히면 배기가 막혀 배기가스가 실내로 역류할 수 있기 때문이다.

공동배기방식은 여러 대의 반밀폐식 보일러 배기를 하나의 수직 배기구로 모으므로, 배기 흐름을 막는 요소가 없어야 한다.

공동배기구 정상부에서 최상층 보일러 역풍방지장치 개구부 하단까지의 거리가 4 m 이상이면 연결할 수 있으므로 5 m는 적합하다.
유효단면적 계산식에서 P는 배기통의 수평투영면적을 뜻한다.
공동배기구는 배기 저항을 줄이기 위해 굴곡 없이 수직으로 설치한다.

문제 25

3 × 10⁴N·mm의 비틀린 모멘트와 2 × 10⁴N·mm의 굽힙모멘트를 동시에 받는 축의 상당 굽힙모멘트는 약 몇 N·mm 인가

125000

228028

350000

456056

정답 및 해설

상당 굽힘모멘트는 $M_e = \dfrac{1}{2}\left(M + \sqrt{M^{2} + T^{2}}\right)$ 로 구한다.

$M_e = \dfrac{1}{2}\left(2 \times 10^{4} + \sqrt{(2 \times 10^{4})^{2} + (3 \times 10^{4})^{2}}\right)$
$= \dfrac{1}{2}\left(2 \times 10^{4} + 3.606 \times 10^{4}\right) \approx 2.803 \times 10^{4}$

따라서 약 28028 N·mm이며, 상당 비틀림모멘트 $T_e = \sqrt{M^{2} + T^{2}} \approx 36056\,\mathrm{N \cdot mm}$ 와 혼동하지 않아야 한다.

문제 26

다단 압축기에서 실린더 냉각의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

1흡입시에 가스에 주어진 열을 가급적 줄여서 흡입효율을 적게 한다.

2온도가 냉각됨에 따라 단위 능력당 소요 능력이 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

실제로는 압축일 감소와 압축효율 향상, 윤활유 열화 및 탄화물 생성 방지, 밸브·스프링 수명 연장 등이 냉각의 목적으로 꼽힌다.

문제 27

다음은 분젠식 연소방식의 가스(제조가스, 천연가스, LP가스)에 따른 연소특성에 대한 그림이다. 이 중 LP가스에 해당하는 것은?

정답 및 해설

문제 28

도시가스에 첨가하는 부취제와 부취제 주입설비에 대한 설명으로 옳은 것은?

1TBM은 마늘 냄새가 나며 세 가지 부취제 중 토양 투과성이 가장 크다.

2THT는 석탄가스 냄새가 나며 취기의 강도는 TBM보다 약하다.

3위크 증발식은 액체 주입식의 하나로 대규모 공급시설에 적합하다.

4펌프 주입식은 증발식의 하나로 부취제 첨가율을 조절하기 어렵다.

정답 및 해설

옳은 설명은 THT는 석탄가스 냄새가 나며 취기 강도는 TBM보다 약하다는 것이다.

부취제의 냄새는 TBM이 양파 썩는 냄새, THT가 석탄가스 냄새, DMS가 마늘 냄새이다. 취기 강도는 TBM > THT > DMS 순이고, 토양 투과성은 DMS > TBM > THT 순이다.

마늘 냄새가 나고 토양 투과성이 가장 큰 부취제는 TBM이 아니라 DMS이다.
위크 증발식은 바이패스 증발식과 함께 증발식에 속하며, 첨가량 조절이 어려워 소규모 시설에 쓴다.
펌프 주입식은 적하 주입식·미터연결 바이패스식과 함께 액체 주입식에 속하며, 첨가율 조절이 쉬워 대규모 공급에 적합하다.

문제 29

동관의 종류로서 옳지 않은 것은?

1타프치동

2인탈산동

3두랄루민

4무산소동

정답 및 해설

두랄루민은 구리·마그네슘 등을 넣어 만든 알루미늄 합금이므로 동관의 종류가 아니다.

문제 30

대기압이 753 ㎜Hg 일 때 진공도가 90% 라면 절대압력으로 얼마인가?

10.1023 ata

20.2193 ata

30.3023 ata

40.419 ata

정답 및 해설

진공도 90 %는 대기압의 10 %만 남아 있다는 뜻이므로 절대압력은 $753 \times (1 - 0.9) = 75.3\,\mathrm{mmHg}$ 이다.

공학기압 $1\,\mathrm{ata} = 735.5\,\mathrm{mmHg}$ 로 환산하면
$\dfrac{75.3}{735.5} \approx 0.1023\,\mathrm{ata}$

따라서 절대압력은 약 0.1023 ata이다.

문제 31

고압가스 냉동제조시설에서 항상 물에 접촉되는 부분에 사용할 수 없도록 규정된 재료는?

1순도 61[%] 미만의 동합금

2순도 61[%] 미만의 마그네슘

3순도 99.7[%] 미만의 청동

4순도 99.7[%] 미만의 알루미늄

정답 및 해설

냉동제조시설에서 항상 물에 접촉되는 부분에는 순도 99.7 % 미만의 알루미늄을 사용할 수 없다.

순도가 낮은 알루미늄은 불순물 때문에 물과 접촉할 때 부식이 빠르게 진행되기 때문이며, 방식조치를 한 경우에는 예외로 인정된다.

암모니아 냉매설비에 동 및 동합금을 쓰지 못하는 것은 물 접촉 여부가 아니라 냉매와의 반응 때문이므로 구분된다.

문제 32

다음 독성가스와 제독제가 옳지 않게 짝지어진 것은?

1염소 - 가성소다 및 탄산소다 수용액

2암모니아 - 염산 및 질산 수용액

3시안화수소 - 가성소다 수용액

4아황산가스 - 가성소다 수용액

정답 및 해설

암모니아의 제독제는 다량의 물이며, 염산이나 질산 수용액은 규정된 제독제가 아니다.

암모니아는 물에 대한 용해도가 매우 커서 물로 흡수·희석하는 방식이 가장 효과적이다.

염소는 가성소다수용액·탄산소다수용액·물로 제독한다.
시안화수소는 가성소다수용액으로 제독한다.
아황산가스는 가성소다수용액·탄산소다수용액·물로 제독한다.

문제 33

액화탄산가스 100kg을 용적 50L의 용기에 전시키기 위해서는 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스충전 계수는 1.47 이다.)

정답 및 해설

용기 1개에 담을 수 있는 액화탄산가스의 질량은 $W = \dfrac{V}{C} = \dfrac{50}{1.47} \approx 34\,\mathrm{kg}$ 이다.

필요한 용기 수는 $\dfrac{100}{34} \approx 2.94$ 이므로 올림하여 3개가 필요하다.

여기서 충전상수 C는 액팽창에 대비해 내용적을 나누는 값이며, 값이 클수록 한 용기에 담을 수 있는 질량은 줄어든다.

문제 34

밀폐된 용기 중에서 공기의 압력이 10atm 일 때 N₂의 분압은 얼마인가? (단, 공기 중 질소의 비는 0.79로 한다.)

17.9 atm

29.1 atm

311.8 atm

412.7 atm

정답 및 해설

이상기체 혼합물에서 성분의 분압은 전압 × 몰분율이므로 $P_{\mathrm{N_2}} = 10 \times 0.79 = 7.9\,\mathrm{atm}$ 이다.

이는 돌턴의 분압법칙에 따른 것으로, 각 성분이 같은 온도·부피에서 단독으로 나타낼 압력의 합이 전압이 된다.

문제 35

어떤 장소의 온도를 재었더니 500[°R]이었다. 이는 섭씨온도로는 약 몇 [℃] 인가?

13.6

24.6

35.6

46.6

정답 및 해설

렌킨(°R)을 섭씨온도(℃)로 변환하려면 먼저 절대온도 켈빈(K)으로 변환한 후 섭씨온도로 변환해야 하며, 결과는 약 4.6℃이다.

렌킨과 켈빈의 관계
$T(K) = T(°R) \times \frac{5}{9}$
500°R을 켈빈으로 변환하면
$T(K) = 500 \times \frac{5}{9} = \frac{2500}{9} \approx 277.78\text{ K}$

켈빈을 섭씨온도로 변환하는 공식
$T(℃) = T(K) - 273.15$
$T(℃) = 277.78 - 273.15 \approx 4.63℃$

문제 36

도시가스사업법령상 도시가스가 품질기준에 맞는지 품질검사를 실시하고, 그 결과를 품질검사 기록대장에 기록하여 3년간 보존하여야 하는 자는?

1일반도시가스사업자

2시장·군수·구청장

3한국가스안전공사

4한국석유관리원

정답 및 해설

도시가스 품질검사기관은 한국가스안전공사이며, 품질검사기관은 품질검사 결과를 품질검사 기록대장에 기록하고 이를 3년간 보존하여야 한다.

일반도시가스사업자 등 도시가스사업자는 품질을 유지하고 검사를 받는 쪽이다.
한국석유관리원은 액화석유가스 품질검사를 수행하는 기관이다.

문제 37

도시가스사업법 제2조에 따른 용어의 정의로 옳은 것은?

1정밀안전진단은 가스안전관리 전문기관이 가스공급시설의 잠재된 위험요소와 원인을 찾아내는 것이다.

2가스도매사업은 일반도시가스사업자가 도시가스충전사업자나 대량수요자에게 도시가스를 공급하는 사업이다.

3선박용천연가스사업은 천연가스를 선박연료로 공급하는 사업으로, 건조 중인 선박은 공급 대상에서 제외된다.

4천연가스반출입업은 보세구역 밖에 설치된 저장시설을 이용하여 천연가스를 수출하거나 수입하는 사업이다.

정답 및 해설

가스도매사업은 일반도시가스사업자 및 나프타부생가스·바이오가스제조사업자 외의 자가 일반도시가스사업자, 도시가스충전사업자, 선박용천연가스사업자 또는 대량수요자에게 도시가스를 공급하는 사업이다.
선박용천연가스사업의 공급 대상 선박에는 건조 또는 수리 중인 선박이 포함된다.
천연가스반출입업은 「관세법」에 따른 보세구역 내에 설치된 저장시설을 이용하여 천연가스를 반출하거나 반입하는 사업이고, 수출·수입하는 사업은 천연가스수출입업이다.

문제 38

고압가스 안전관리법상의 당해 가스시설의 안전을 직접 관리하는 사람은?

1안전관리 부총괄자

2안전관리 책임자

3안전관리원

4특정설비 제조자

정답 및 해설

해당 가스시설의 안전을 직접 관리하는 사람은 안전관리 부총괄자로, 사업자의 사업장이나 시설을 직접 관리하는 자가 선임된다.

안전관리자는 총괄자·부총괄자·책임자·안전관리원으로 나뉘어 역할이 단계별로 구분된다.

안전관리 총괄자는 사업소 전체의 안전에 관한 업무를 총괄한다.
안전관리 책임자는 부총괄자를 보좌하여 기술적인 사항을 관리한다.
안전관리원은 책임자의 지시에 따라 안전관리 업무를 수행한다.

문제 39

시안화수소를 저장할 때는 안전관리상 충전용기의 가스누출 검사를 한다. 이 때 사용하는 것은?

1질산구리벤젠지

2KI전분지

3가성소다수용액

4소석회

정답 및 해설

시안화수소 충전용기의 가스누출 검사에는 질산구리벤젠지를 사용하며, 누출되면 시험지가 청색으로 변한다.

아이오딘화칼륨 전분지는 염소 누출 검지에 쓰이고, 가성소다수용액과 소석회는 검지지가 아니라 제독제이다.

문제 40

1[torr]는 약 몇 [Pa] 인가?

114.5

2133.3

3750.0

4760.0

정답 및 해설

$1\,\mathrm{atm} = 760\,\mathrm{torr} = 101325\,\mathrm{Pa}$ 이므로 $1\,\mathrm{torr} = \dfrac{101325}{760} \approx 133.3\,\mathrm{Pa}$ 이다.

즉 1 torr는 약 133.3 Pa이며, 이는 수은주 1 mmHg가 나타내는 압력과 같다.

문제 41

14[m]

22.5[m]

31.2[m]

41.0[m]

정답 및 해설

하천을 횡단하여 매설하는 일반적인 경우의 기준은 계획하상과 4 m 이상, 소하천이나 수로는 2.5 m 이상이다.

문제 42

유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하기 위한 역류방지용 밸브(valve)는?

1글로브 밸브(glove valve)

2게이트 밸브(gate valve)

3니들 밸브(needle valve)

4체크 밸브(check valve)

정답 및 해설

체크밸브(check valve)는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로의 역류를 막는 구조로 되어 있어 역류방지용 밸브로 사용된다.

글로브 밸브, 게이트 밸브, 니들 밸브는 주로 유량 조절이나 개폐를 목적으로 하는 밸브로 역류 방지 기능을 목적으로 하지 않는다.

문제 43

다음 중 특정고압가스가 아닌 것은?

1압축디보레인

2액화알진

3에틸렌

4아세틸렌

정답 및 해설

에틸렌은 특정고압가스에 해당하지 않는다.

특정고압가스를 일정 규모 이상 사용하려면 사용신고를 해야 하며, 액화가스는 저장능력 500 kg 이상이 신고 기준이다.

문제 44

다음 가스 중 허용농도값이 가장 낮은 것은?

1암모니아

2일산화탄소

3이산화탄소

4염소

정답 및 해설

제시된 가스 중 독성이 가장 강해 허용농도(TLV) 값이 가장 낮은 것은 염소다.

암모니아·일산화탄소는 염소보다 허용농도 값이 크고, 이산화탄소는 단순 질식성 가스로 허용농도가 훨씬 높게 설정되어 있다.

문제 45

120

230

340

450

정답 및 해설

가스를 송출·이입하는 밸브를 탱크 후면에 설치한 차량은 탱크 주밸브와 뒷범퍼 사이의 수평거리를 40 cm 이상 두어야 한다.

밸브가 후면에 없는 그 밖의 차량은 30 cm 이상, 조작상자와 뒷범퍼 사이는 20 cm 이상이 기준이다.

후방 추돌 시 밸브나 조작부가 직접 손상되어 가스가 누출되는 것을 막기 위한 이격거리이다.

문제 46

NH₃의 냉매번호는 R-717 이다. 백단위의 7은 무기 물질을 뜻하는데 그 뒤 숫자 17은 냉매의 무엇을 뜻 하는가?

1냉동계수

2증발잠열

3분자량

4폭발성

정답 및 해설

무기화합물 냉매는 700번대를 쓰고 뒤의 두 자리는 분자량을 나타내므로, 분자량 17인 암모니아는 R-717이 된다.

같은 방식으로 물은 분자량 18이므로 R-718, 이산화탄소는 분자량 44이므로 R-744로 표기한다.

문제 47

액화석유가스 소형용기 충전의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1제조 후 10년이 경과하지 않은 용접용기인 것이어야 한다.

2캔 밸브는 부착하지 3년이 경과하지 않아야 하며, 부착연월이 각인되어 있는 것이어야 한다.

3소형용접용기의 상태가 관련법에서 정하고 있는 4급에 해당하는 찍힌흠, 부식, 루그러짐 및 화염에 의한 흠이 없는 것 이어야 한다.

4충전사업자는 소형용접용기의 표시사항을 확인하고 표시사항이 훼손된 것은 다시 표시한다.

정답 및 해설

부속품인 캔밸브는 용기 본체보다 수명을 짧게 잡아 관리하며, 부착 시기를 각인으로 확인할 수 있게 해 두는 것이 이 기준의 취지다.

용기 자체는 제조 후 10년이 지나지 않은 용접용기여야 충전할 수 있다.
찍힌 흠·부식·우그러짐·화염에 의한 흠이 4급에 해당하는 용기는 충전 대상에서 제외한다.
표시사항이 훼손된 용기는 충전사업자가 확인해 다시 표시한다.

문제 48

저압식 공기액화 분리장치에 탄산가스 흡착기를 설치하는 주된 목적은?

1공기량 증가

2축열기 효율 증대

3팽창 터빈 보호

4정제산소 및 질소 순도 증가

정답 및 해설

저압식 공기액화 분리장치의 탄산가스 흡착기는 축랭기를 지나온 원료공기에 남은 이산화탄소를 제거하여 팽창 터빈을 보호하기 위해 설치한다.

이산화탄소가 남아 있으면 저온부에서 드라이아이스로 고화되어 터빈 날개와 밸브·배관을 막고 손상시키기 때문이다.

문제 49

용적 400ℓ의 탱크에 0도의 질소 140㎏을 저장하려 할 때 필요한 압력을 이상기체 방정식으로부터 계산하면 약 몇 atm 인가?

1180 atm

2280 atm

3380 atm

4480 atm

정답 및 해설

질소 140 kg의 몰수는 $n = \dfrac{140 \times 10^{3}}{28} = 5000\,\mathrm{mol}$ 이다.

이상기체 상태방정식 $P = \dfrac{nRT}{V}$ 에 대입한다.
$P = \dfrac{5000 \times 0.082 \times 273}{400} \approx 280\,\mathrm{atm}$

따라서 필요한 압력은 약 280 atm이다.

문제 50

27℃에서 1mol의 이상기체가 1atm에서 20atm 으로 정온가역적으로 압축되었다. 이 때 소요된 일의 양은 약 몇 cal/mol 인가?

11586

21686

31786

41886

정답 및 해설

등온가역 압축에 소요된 일은 $W = nRT \ln \dfrac{P_2}{P_1}$ 로 구하며, 기체상수는 1.987 cal/(mol·K)를 쓴다.

$W = 1 \times 1.987 \times 300 \times \ln 20$
$= 596.1 \times 2.996 \approx 1786\,\mathrm{cal/mol}$

따라서 소요된 일은 약 1786 cal/mol이고, 등온과정이므로 내부에너지 변화가 없어 이 일은 그대로 열로 방출된다.

문제 51

20[℃]에서 600[mL]의 기체를 압력의 변화 없이 온도를 40[℃]로 변화시키면 부피는 약 얼마가 되는 가?

1621[mL]

2631[mL]

3641[mL]

4651[mL]

정답 및 해설

압력이 일정하면 샤를의 법칙에 따라 부피는 절대온도에 비례한다.

$V_2 = V_1 \times \dfrac{T_2}{T_1} = 600 \times \dfrac{313}{293} \approx 641\ \mathrm{mL}$

따라서 40℃에서의 부피는 약 641mL가 된다.

문제 52

1수요자시설점검원은 안전관리책임자로부터 안전교육을 5시간 이상 받은 사람으로 한다.

2가스 공급 시마다 안전점검을 하고, 2년에 1회 이상 정기점검을 하여야 한다.

3산소를 공급하는 공급자는 점검장비로 가스누출검지기를 반드시 갖추어야 한다.

4정기점검 실시기록은 작성하여 5년간 보존하여야 한다.

정답 및 해설

공급자의 안전점검은 가스 공급 시마다 실시하고, 이와 별도로 2년에 1회 이상 정기점검을 실시한다(시행규칙 별표 14 제4호).

수요자시설점검원과 충전원은 안전관리책임자로부터 안전교육을 10시간 이상 받은 사람이어야 한다.
가스누출검지기는 가연성가스를 공급하는 경우의 점검장비이고, 산소는 가스누출 검지액 등을 갖추면 된다. 독성가스는 가스누출 시험지를 갖춘다.
정기점검 실시기록의 보존기간은 2년이다.

문제 53

도시가스 배관의 전기방식에 대한 내용 중 틀린 것은?

1직류전철 등에 의한 누출전류의 영향을 받지 않는 배관에는 배류법으로 한다.

2배류법에 의한 배관에는 300m 이내의 간격으로 T/B를 설치한다.

3배관 등과 철근콘크리트구조물 사이에는 절연조치를 한다.

4전기방식이란 배관의 외면에 전류를 유입시켜 양극 반응을 저지하는 것이다.

정답 및 해설

문제 54

고압가스용 이음매 없는 용기 제조 시 부식방지도장을 실시하기 전에 도장효과를 향상시키기 위하여실시하는 처리가 아닌 것은?

1피막화성처리

2쇼트브라스팅

3포토에칭

4에칭프라이머

정답 및 해설

포토에칭은 정밀 부품의 미세 패턴을 화학적으로 가공하는 기법으로 용기 도장 전처리와는 무관하다.

문제 55

모든 작업을 기본동작으로 분해하고, 각 기본 동작에 대하여 성질과 조건에 따라 미리 정해 놓은 시간치를 적용하여 정미시간을 산정하는 방법은?

1PTS법

2work sampling법

3스톱워치법

4실적자료법

정답 및 해설

작업을 기본동작으로 분해한 뒤 동작마다 미리 정해 둔 시간치를 적용해 정미시간을 산정하는 방법은 PTS법이다.

미리 정해진 시간표를 쓰므로 작업을 실제로 수행하지 않아도 시간 산정이 가능하고, 레이팅(평준화) 과정이 필요 없다.

워크샘플링법은 순간 관측을 반복해 활동 비율을 추정한다.
스톱워치법은 실제 작업을 직접 측정해 시간을 구한다.
실적자료법은 과거 작업 실적 자료로부터 시간을 추정한다.

문제 56

품질검사를 '검사가 행해지는 공정에 의한 분류'와 '판정 대상(검사 방법)에 의한 분류'로 나눌 때, 각 분류에 속하는 검사를 옳게 짝지은 것은?

1공정에 의한 분류 – 전수검사, 판정 대상에 의한 분류 – 출하검사

2공정에 의한 분류 – 수입검사, 판정 대상에 의한 분류 – 무검사

3공정에 의한 분류 – 순회검사, 판정 대상에 의한 분류 – 최종검사

4공정에 의한 분류 – 관능검사, 판정 대상에 의한 분류 – 공정검사

정답 및 해설

수입검사는 공정에 의한 분류, 무검사는 판정 대상(검사 방법)에 의한 분류에 속한다.

전수검사는 판정 대상에 의한 분류이고, 출하검사·최종검사·공정검사는 모두 공정에 의한 분류이다.
순회검사는 정위치검사·출장검사와 함께 검사 장소에 의한 분류이다.
관능검사는 파괴검사·비파괴검사와 함께 검사 성질에 의한 분류이다.

문제 57

샘플링에 관한 설명으로 틀린 것은?

1취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다.

2제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 것이 좋다.

3시간적 또는 공간적으로 일정 간격을 두고 샘플링 하는 방법을 계통 샘플링이라고 한다.

4모집단을 몇 개의 층으로 나누어 각 층마다 랜덤하게 시료를 추출하는 것을 층별 샘플링이라고 한다.

정답 및 해설

따라서 품질특성에 주기적 변동이 있는 공정에는 계통 샘플링이 오히려 부적합하며, 이 경우는 다른 샘플링 방법을 검토해야 한다.

문제 58

다음 중 계수치 관리도 아닌 것은?

1c관리도

2p 관리도

3u 관리도

4X 관리도

정답 및 해설

X 관리도는 길이·무게처럼 연속적으로 측정되는 값을 다루는 계량치 관리도이므로 계수치 관리도가 아니다.

계수치 관리도는 불량품 수나 결점수처럼 셀 수 있는 값을 대상으로 하는 관리도이다.

c 관리도는 일정 단위 중에 나타나는 결점수를 관리한다.
p 관리도는 불량률을 관리한다.
u 관리도는 단위당 결점수를 관리한다.

문제 59

다음 그림의 AOA(Activity-on-Arc) 네트워크에서 E작업을 시작하려면 어떤 작업들이 완료되어야 하는가?

2A, B

3B, C

4A, B, C

정답 및 해설

A가 끝나는 결합점에서는 D도 함께 나가지만, D는 E와 나란히 진행되는 작업이므로 E의 선행 조건으로 세지 않는다.

문제 60

국제 표준화의 의의를 지적한 설명 중 직접적인 효과로 보기 어려운 것은?

1국제간 규격통일로 상호 이익도모

2KS 표시품 수출 시 상대국에서 품질인증

3개발도상국에 대한 기술개발의 촉진을 유도

4국가 간의 규격상이로 인한 무역장벽의 제거

정답 및 해설