21년 1회차

반데르발스 식 $\left(P+\dfrac{an^2}{V^2}\right)(V-nb)=nRT$ 에 조건을 대입해 검산하면 충전량은 약 304 mol 이다.

인력 보정항은 $\dfrac{an^2}{V^2}=\dfrac{2.26\times 304^2}{40^2}\approx130.5\ \mathrm{atm}$ 이어서 보정 압력이 280.5 atm 이고,
부피 보정은 $V-nb=40-304\times0.043\approx26.93\ \mathrm{L}$ 이다.

좌변은 $280.5\times26.93\approx7.55\times10^{3}$, 우변은 $nRT=304\times0.082\times303\approx7.55\times10^{3}$ 으로 일치한다.

이상기체식으로만 계산하면 약 241 mol 이지만, 고압에서는 실제 기체의 부피 보정 효과가 커져 충전 가능한 양이 더 많아진다.

투윈호스에 부착하는 체크밸브는 차압 0.07 MPa 이하에서 정상 작동해야 하므로 0.05 MPa 로 제시한 설명이 기준과 다르다.

고압고무호스는 안층·보강층·바깥층의 3층 구조이며 안지름과 두께가 균일해야 하고, 측도관 집합관에 연결하는 이음쇠 나사는 KS B 0222 관용테이퍼나사에 적합해야 한다.

투윈호스의 길이 규격과 허용차도 기준에 규정된 값이므로 나머지 설명은 모두 옳다.

그레이엄의 확산법칙에 따라 기체의 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례하므로, 같은 조건에서 수소의 확산속도는 산소보다 4배 빠르다.

$\dfrac{v_{H_2}}{v_{O_2}} = \sqrt{\dfrac{M_{O_2}}{M_{H_2}}} = \sqrt{\dfrac{32}{2}} = 4$

고온·고압 하에서 수소는 강 중의 탄소와 반응해 메탄을 생성하며 수소취화(탈탄)를 일으킨다.

이를 방지하려면 강 중에 안정한 탄화물을 만드는 Cr, Mo, W, V 같은 원소를 첨가해야 하며, 구리는 이런 탄화물 안정화 효과가 없어 수소취화 방지에는 부적당하다.

독성가스의 허용농도 기준은 성숙한 흰쥐 집단을 1시간 노출시켰을 때 14일 이내 반수(2분의 1) 이상이 죽는 농도가 100만분의 5000 이하인 가스로 정의된다.

이는 고압가스 안전관리법령상 독성가스 여부를 가르는 반수치사농도(LC50) 기준값이다.

가스크로마토그래피는 캐리어가스 유량계·분리관(컬럼)·검출기·기록계로 구성되며 반응기는 포함되지 않는다.

시료는 컬럼에서 흡착력과 분배계수 차이로 성분별로 분리되고, 분리되어 나오는 성분을 검출기가 감지해 크로마토그램으로 기록한다.

유량계는 분리 성능을 좌우하는 캐리어가스 유량을 일정하게 유지하기 위해 반드시 필요한 장치이다.

부탄의 저온 재액화는 압축기로 이송할 때 나타나는 단점이므로 펌프 이송의 단점으로 설명한 것이 틀리다.

펌프 이송은 액을 그대로 밀어 보내는 방식이라 잔가스 회수가 되지 않고 충전 시간이 길며, 흡입 측 압력이 낮아지면 액이 기화해 베이퍼록이 생긴다.

압축기 이송은 잔가스 회수가 가능하고 충전이 빠른 대신 재액화와 드레인 혼입 우려가 있다.

고압가스 안전관리법상 저온용기의 최고충전압력은 그 용기의 상용압력 중 최고압력을 말한다.

이는 35℃ 환산압력을 기준으로 하는 압축가스용기의 최고충전압력이나, 내압시험압력을 기준으로 하는 액화가스용기의 정의와는 구분된다.

일반도시가스사업자는 공급권역을 수요자가 20만 이하가 되도록 구역으로 나누고 각 구역마다 원격조작 긴급차단장치를 설치한다.

대형 누출이나 지진 같은 비상시 차단으로 피해 범위를 한정하기 위한 기준이므로, 배관 길이가 아니라 수요자 수가 구역 설정의 기준이 된다.

구역별 차단이 가능해야 사고가 난 구역만 끊고 나머지 공급은 유지할 수 있다.

도시가스충전사업자는 15일 이내에 보완하여 재검사를 받고, 재검사에서도 품질기준에 맞지 않으면 다시 15일 이내에 보완하여 최종검사를 받는다.

품질검사기관은 최종검사 결과에 따라 합격 또는 불합격을 판정하여 사업자에게 알린다. 가스도매사업자 등 다른 사업자는 재검사 절차 없이 검사 결과로 바로 합격·불합격을 판정한다.

• 불합격 판정을 통보받은 자는 보관 중인 도시가스를 폐기하는 것이 아니라 품질보정 등의 조치를 강구한다.
• 보완 기한은 7일이나 30일이 아니라 각각 15일이다.

원형 문항은 도시가스사업자가 매일 연소성을 측정·기록하던 구 규정의 분석법을 물었으나, 현행 법령에는 그 자체 측정 조항이 없고 법 제25조의2의 품질검사 제도로 운영되므로 품질검사 결과 처리 절차로 갱신하였다.

사건수 분석(ETA)은 초기 사건에서 전개되는 사고 시나리오를 가지치기하며 각 경로의 발생 확률을 수치로 산정하는 정량적 기법이다.

• 위험과 운전분석은 공정 변수의 이탈 원인과 결과를 조별 토의로 찾아내는 정성적 기법이다.
• 사고예상질문분석은 "만일 ~라면"이라는 질문을 던져 위험을 도출하는 정성적 기법이다.
• 체크리스트법은 미리 만든 점검표로 결함 유무를 확인하는 가장 단순한 정성적 기법이다.

정량적 기법에는 사건수 분석 외에 결함수 분석(FTA)과 원인·결과 분석(CCA)이 있다.

사람을 수용하는 건축물은 연면적 1000 m² 이상이라야 제1종 보호시설이고 100 m² 이상 1000 m² 미만이면 제2종이므로, 연면적 500 m² 건축물을 제1종으로 본 구분이 잘못이다.

학교·병원·극장처럼 많은 사람이 모이는 시설과 지정문화유산으로 지정된 건축물은 규모와 관계없이 제1종 보호시설로 본다.

공동주택을 포함한 주택은 제2종 보호시설로 구분한다.

강관의 호칭지름에서 A는 mm 계열, B는 인치 계열 표기이며, 300A는 인치 기준으로 12B에 해당한다.

1인치가 약 25mm이므로 300mm는 약 12인치가 된다.

프로판의 분자량이 44 이므로 기화 부피는 약 25.45 m³ 이다.

몰수는 $n=\dfrac{50}{44}\approx1.136\ \mathrm{kmol}$ 이고,
표준상태 부피는 $V=1.136\times22.4\approx25.45\ \mathrm{m^3}$ 이다.

기체 1 kmol 이 표준상태에서 22.4 m³ 를 차지한다는 관계를 그대로 적용한 계산이다.

메탄은 고온에서 니켈 촉매하에 수증기와 반응해 일산화탄소와 수소를 만드는 수증기 개질 반응을 일으킨다: $\mathrm{CH_4+H_2O\rightarrow CO+3H_2}$.

• 분자량이 16 으로 공기보다 가벼워 누출되면 천장 쪽으로 떠오른다.
• 비점은 약 -161.5℃ 이며 -42℃ 는 프로판의 비점이다.
• 공기 중 폭발범위가 약 5~15% 이므로 3% 혼합기체는 점화해도 폭발하지 않는다.

이 개질 반응은 수소와 도시가스 제조의 기본 공정으로 이용된다.

가스용품 검사 생략 규정에서 주한 외국기관에 수입되는 것은 검사 전부 생략 대상이 아니다. 「산업표준화법」 및 가스용품 안전 관련 규정에 따르면 수출용 제조품(1번), 시험·연구개발용 수입품(2번), 산업기계에 부착된 수입품(3번)은 검사 전부 생략이 가능하나, 주한 외국기관 사용 물품(4번)은 면제나 생략 대상이 아니라 통상적인 검사 절차를 따라야 한다. 따라서 검사가 전부 생략되지 않는 것은 4번이다.

용기 안을 차지하는 부피를 모두 더해 내용적에서 빼면 안전공간은 약 5.5%이다.

아세틸렌 부피 $\dfrac{10}{0.613}\approx 16.31\,\mathrm{L}$
아세톤 부피 $\dfrac{14}{0.8}=17.5\,\mathrm{L}$
다공성물질 자체의 부피 $40\times(1-0.9)=4\,\mathrm{L}$

세 부피의 합은 37.81 L이므로 남는 공간은 $40-37.81=2.19\,\mathrm{L}$이고, 비율은 $\dfrac{2.19}{40}\times 100\approx 5.5\,\%$이다.

수소는 스스로 연소하는 가연성 가스이므로 조연성 가스에 해당하지 않는다.

조연성(지연성) 가스는 자신은 타지 않으면서 다른 물질의 연소를 돕는 가스로 산소·오존·염소·불소·공기 등이 여기에 속한다.

염소는 산소가 없어도 수소와 직접 결합해 연소를 지속시키므로 대표적인 조연성 가스로 다룬다.

절대압력으로 환산한 수소량을 구해 연소 생성물을 계산하면 물은 약 4.2 kg 이 생긴다.

절대압력은 139+1=140 atm 이므로 $n=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{140\times40}{0.082\times293}\approx233\ \mathrm{mol}$ 이고,
연소식 $\mathrm{2H_2+O_2\rightarrow 2H_2O}$ 에서 수소와 물의 몰수가 같으므로 $233\times18\approx4194\ \mathrm{g}$ 이다.

게이지압력에 대기압을 더해 절대압력으로 바꾸는 것이 이 계산의 출발점이다.

침입열량은 약 1.71 J/(h·℃·L)이고, 내용적 1,000 L 미만 용기의 기준 2.09 J/(h·℃·L) 이하이므로 합격이다.

침입열량 식에 대입한다. 온도차는 비점과 대기 온도의 차이다.
$\Delta t=24-(-196)=220\,\mathrm{^{\circ}C}$
$Q=\dfrac{Wq}{H\,\Delta t\,V}=\dfrac{1.5\times201000}{4\times220\times200}=\dfrac{301500}{176000}\approx1.71$

• 2.19는 온도차를 $196-24=172\,\mathrm{^{\circ}C}$로 잘못 계산한 값이다.
• 6.85는 측정 시간 4 h로 나누지 않은 값이다.
• 내용적 1,000 L 이상인 용기는 8.37 J/(h·℃·L) 이하가 기준이지만, 200 L 용기에는 2.09 J/(h·℃·L)를 적용하며 1.71은 이를 만족한다.

시험용 가스는 액화질소·액화산소·액화아르곤을 쓰고, 기화량이 일정해졌을 때 액의 용적이 내용적의 1/3 이상 1/2 이하가 되도록 충전한다. 부적합하면 단열재를 교체하여 재시험할 수 있다.

표준상태에서 기체 1 kmol 이 22.4 m³ 를 차지하므로 1 m³ 는 약 44.6 mol 이다.

계산하면 $n=\dfrac{1000\ \mathrm{L}}{22.4\ \mathrm{L/mol}}\approx44.64\ \mathrm{mol}$ 이며 기체의 종류와 관계없이 같은 값이 된다.

같은 온도·압력에서 같은 부피의 기체는 같은 분자 수를 가진다는 아보가드로 법칙이 근거이다.

관지름은 가늘게, 초기 압력은 높게, 점화원의 에너지는 크게 할수록 폭굉유도거리가 짧아진다.

폭굉유도거리는 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리이다. 화염이 빨리 가속되는 조건일수록 이 거리가 짧아져 위험하다.

• 관지름이 굵으면 벽면에 의한 난류 촉진 효과가 줄어 화염 가속이 늦어진다.
• 초기 압력이 낮으면 반응속도가 느려 폭굉으로 전이되기까지의 거리가 길어진다.
• 점화원의 에너지가 작으면 초기 화염의 성장이 느려 유도거리가 길어진다.

이 밖에 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록, 관 속에 방해물이 있을수록 폭굉유도거리는 짧아진다.

노허브식은 주철관을 고무 슬리브와 스테인리스 밴드로 조여 잇는 주철관 이음법이므로 플랜지 접합 방법이 아니다.

플랜지는 관과의 결합 방식에 따라 나사식·소켓용접식·맞대기용접식·랩조인트식 등으로 나뉘고, 블라인드 플랜지는 관 끝을 막는 형태이다.

플랜지 이음은 분해와 조립이 쉬워 점검이나 부품 교체가 잦은 곳에 사용한다.

등온 과정의 엔트로피 변화는 $\Delta S=\dfrac{Q}{T}$ 이므로 약 3.2 kJ/kg·K 이다.

절대온도는 $T=100+273=373\ \mathrm{K}$ 이고,
$\Delta S=\dfrac{1200}{373}\approx3.22\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 로 계산된다.

온도가 일정한 등온 과정이므로 열량을 절대온도로 나누기만 하면 엔트로피 변화가 구해진다.

관의 신축량은 $\Delta L=\alpha L\Delta t$ 로 열팽창계수·관 길이·온도차 모두에 비례한다.

따라서 배관이 길고 사용 온도차가 클수록 신축량이 커지므로 루프형·슬리브형·벨로스형 같은 신축이음으로 이를 흡수한다.

신축을 구속하면 관과 지지물에 큰 열응력이 걸려 변형이나 파손으로 이어진다.

사삼산화납을 400℃ 이상으로 가열해 얻은 적색 분말을 끓인 아마인유에 갠 광명단(연단) 도료가 철의 녹 방지용 밑칠 도료로 쓰인다.

광명단은 피막이 두껍고 물과 산소의 침투를 막는 성질이 좋아 하도(프라이머)로 적합하다.

• 산화철 도료는 방청 효과는 있으나 밑칠용 방청력은 광명단에 미치지 못한다.
• 알루미늄 도료는 은분을 써서 열 반사와 내열 목적에 사용한다.

아세틸렌은 산소가 없어도 스스로 분해하며 폭발하는 분해폭발성 가스이다: $\mathrm{C_2H_2\rightarrow 2C+H_2}$.

삼중결합을 가진 흡열화합물이라 압력과 온도가 올라가면 분해하면서 큰 열을 내므로, 2.5 MPa 이상으로 압축할 때는 질소·메탄 등 희석제를 첨가한다.

• 산소는 조연성, 질소는 불연성 가스로 분해폭발과 관계가 없다.
• 프로판은 공기와 일정 비율로 섞여야 연소·폭발하는 일반적인 가연성 가스이다.

차량에 고정된 탱크 및 용기의 안전밸브는 내압시험압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동하도록 규정되어 있다.

여기서 $A$ 는 일을 열의 단위로 바꾸는 일의 열당량 $A=\dfrac{1}{427}\ \mathrm{kcal/(kgf\cdot m)}$ 이므로 열의 일당량이라고 한 설명이 틀리다.

열의 일당량은 그 역수인 $J=427\ \mathrm{kgf\cdot m/kcal}$ 로, 열량을 일의 단위로 환산할 때 쓴다.

나머지 기호는 계에 준 열량, 내부에너지 변화, 계가 외부에 한 일을 뜻하며 열역학 제1법칙의 에너지 보존 관계를 나타낸다.

설계 배관과 기존 배관의 평면상 위치는 평면도에 기입하는 사항이므로 종단면도 기입사항이 아니다.

종단면도에는 배관 계획 정상높이와 매설 깊이, 지면의 기울기와 포장 종류, 교차하는 타 매설물·구조물 같은 깊이 방향 정보를 표시한다.

평면도와 종단면도를 함께 보아야 매설 경로와 심도를 동시에 확인할 수 있다.

순수한 것은 무색투명하지만 시판품은 흑회색 고체이고, 물·습기·수증기와 직접 반응하며 고온에서 질소와 만나 석회질소가 되는 물질은 탄화칼슘(카바이드)이다.

물과 만나면 $\mathrm{CaC_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{C_2H_2} + \mathrm{Ca(OH)_2}$ 로 아세틸렌을 내놓고, 1000℃ 부근에서는 $\mathrm{CaC_2} + \mathrm{N_2} \rightarrow \mathrm{CaCN_2} + \mathrm{C}$ 로 석회질소가 만들어진다.

나머지 후보는 이런 성질을 갖지 않는다.

• 삼황화인은 성냥 마찰면에 쓰는 황색 고체로, 질소와 반응해 석회질소를 만들지 않는다.
• 차아염소산나트륨은 수용액 형태로 쓰는 살균·표백제다.
• 수소화칼륨은 물과 만나 수소를 내는 백색 결정이다.

가스누출자동차단기의 기밀시험 압력은 고압부 1.8 MPa 이상, 저압부 8.4 kPa 이상이다.

고압부는 용기 안 액화석유가스의 압력이 직접 걸리는 부분이라 사용 압력보다 훨씬 높은 압력으로 기밀을 확인한다.

8.4 kPa 이상은 저압부에 적용하는 값이므로 고압부 기준으로 쓸 수 없다.

정보지원센터에 통보된 굴착계획의 유효기간은 15일이며, 그 기간 안에 현장 위치와 배관 매설 위치를 표시하지 않으면 굴착계획을 다시 통보하여야 한다.

굴착공사자는 굴착공사를 시작하기 24시간 전까지(긴급굴착공사는 즉시) 한국가스안전공사에 설치된 굴착공사정보지원센터에 확인을 요청한다.

• 확인 요청의 상대는 시장·군수·구청장이 아니라 정보지원센터이고, 기한은 48시간이 아니라 24시간 전까지이다.
• 도시가스사업자는 통지받은 때부터 24시간 이내에 매설 여부를 확인하여 그 결과를 정보지원센터에 통지한다.
• 개시통지는 매설 위치 표시 사실을 통지받은 시점부터 1시간 이내이고, 24시간 이내는 매설된 배관이 없음을 통지받은 경우이다.

굴착공사자는 정보지원센터의 굴착공사 개시통보를 받기 전에는 굴착공사를 할 수 없다.

산화에틸렌은 산이나 알칼리와 접촉하면 중합 반응이 촉진되어 폭발할 위험이 있다. 그래서 저장탱크와 충전용기에는 산·알칼리를 함유하지 않은 상태로 충전하도록 정해져 있으며, 산·알칼리로 세척한 뒤 충전한다는 것은 오히려 위험한 조작이다.

산소 충전 전 유지류 제거, 시안화수소의 안정제로 아황산 사용, 아세틸렌 중 산소 용량이 전체 용량의 2% 이상이면 압축을 금지하는 것은 모두 실제 안전관리 기준과 일치한다.

왕복동식 팽창기는 흡입압력 범위가 넓어 저압부터 고압까지 대응할 수 있으므로 범위가 좁다는 설명이 틀리다.

팽창비는 40 정도로 크지만 효율은 60~65% 수준으로 낮고, 처리 가스량이 많아지면 다기통 구조로 만든다.

기통 내부 윤활에 오일을 쓰기 때문에 처리 가스에 오일이 섞이지 않도록 유분리기를 둔다.

합산 저장능력은 815 m³이다.

액화가스 저장탱크와 압축가스 용기의 저장능력을 각각 구한다.
$W=0.9dV_{2}=0.9\times1.14\times5000=5130\,\mathrm{kg}$
$Q=(10P+1)V_{1}=(10\times15+1)\times(0.05\times40)=302\,\mathrm{m^{3}}$

배관으로 연결된 저장탱크와 용기는 저장능력을 합산하며, 액화가스와 압축가스가 섞여 있으면 액화가스 10 kg을 압축가스 1 m³로 본다.
$\dfrac{5130}{10}+302=513+302=815\,\mathrm{m^{3}}$

• 545는 압축가스를 $(P+1)V_{1}$로 계산하여 32 m³로 본 값이다.
• 872는 액화가스 식에서 0.9를 빠뜨린 값이다.
• 5,432는 환산 없이 5,130 kg과 302 m³를 그대로 더한 값이다.

시안화수소의 누출 검지에는 질산구리벤젠지를 사용하며 누출되면 시험지가 청색으로 변한다.

• 허용농도는 10 ppm 수준이며 ppb 단위로 관리하는 가스가 아니다.
• 수분이 있으면 중합이 촉진되어 오히려 불안정해지므로 순도 98% 이상으로 관리한다.
• 충전한 용기는 원칙적으로 60일이 지나기 전에 다른 용기에 옮겨 충전한다.

중합폭발을 막기 위해 황산·인산 등의 안정제를 넣고 착색 여부를 주기적으로 확인한다.

공동현상(Cavitation)은 유동하는 물 속에서 압력이 그 수온의 증기압력보다 낮아지는 부분이 생겨 물이 국부적으로 증발하면서 작은 기포가 발생하는 현상을 말한다.

이 기포가 압력이 높은 곳으로 이동하며 급격히 소멸할 때 소음·진동·침식을 일으키는 것이 공동현상의 특징이다.

• 압력계 바늘이 흔들리며 유량이 감소하는 현상은 서징(맥동) 현상에 대한 설명이다.
• 저비점 액체 이송 시 펌프 입구에서 증발이 나타나는 현상은 베이퍼록 현상에 대한 설명이다.
• 급격한 유속 변화로 심한 압력변화가 생기는 현상은 수격작용에 대한 설명이다.

가스퍼저는 먼저 팽창밸브를 열어 용기를 냉각시켜 불응축가스에 섞여 있는 냉매 증기를 응축시키는 조작부터 한다.

용기가 충분히 차가워진 뒤에야 불응축가스를 용기로 보내고, 냉매가 액으로 분리되어 아래에 고이면 남은 불응축가스만 대기로 방출한다.

냉각하지 않고 방출하면 냉매까지 함께 빠져나가 냉매 손실과 냉동능력 저하를 부른다.

슬루스 밸브는 밸브봉을 돌리면 디스크가 밸브 좌면을 따라 직선으로 미끄러지며 유로를 여닫는 구조이다.

완전히 열리면 유로 단면이 관 지름과 거의 같아져 유체의 마찰저항이 작고 고압에도 잘 견뎌 대구경 개폐용으로 쓰인다.

• 글로브 밸브와 스톱 밸브는 유체가 꺾여 흐르므로 압력손실이 크지만 유량 조절에 유리하다.
• 앵글 밸브는 유로 방향을 직각으로 바꾸는 형태로 배관 방향 전환부에 쓰인다.

모든 기계가공면에 광명단을 바른 뒤 패킹을 얹는 것은 올바른 조립 요령이 아니다.

광명단(연단)은 기밀이 특히 필요한 접합부 위주로 얇게 발라야 하며, 정밀 가공면 전체에 무분별하게 바르면 면 접촉이 흐트러지거나 이물질처럼 작용해 오히려 기밀성과 정밀도를 해칠 수 있다.

부품에 흠집이 나지 않도록 다루는 것, 취급설명서에 지시된 체결 토크를 지키는 것, 조임볼트의 사용 위치를 임의로 바꾸지 않는 것은 모두 올바른 분해·수리 주의사항이다.

1kcal는 표준기압에서 순수한 물 1kg을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 올리는 데 필요한 열량으로 정의된다(이른바 15℃ 칼로리).

물 1kg을 100℃만큼 올린다거나 단위를 lb·℉로 바꾼 설명은 kcal의 정의가 아니라 다른 열량 단위의 정의와 섞인 표현이다.

독성의 세기는 허용농도(TLV-TWA)가 낮을수록 강하므로 포스겐 → 염소 → 이황화탄소 → 암모니아 순이 된다.

제시된 네 가스의 허용농도는 포스겐 0.1 ppm, 염소 0.5 ppm, 이황화탄소 1 ppm, 암모니아 25 ppm 으로, 포스겐이 가장 낮고 암모니아가 가장 높다.

포스겐은 흡입하면 폐에서 가수분해되어 폐부종을 일으키는 대표적인 맹독성 가스이고, 암모니아는 자극취가 강해 낮은 농도에서도 사람이 먼저 알아채기 때문에 허용농도가 상대적으로 높게 잡혀 있다.

고정식 압축도시가스 자동차 충전시설에서 저장설비·처리설비·압축가스설비 및 충전설비는 그 외면으로부터 사업소경계까지 10[m] 이상의 안전거리를 유지하여야 한다(방호벽을 설치하는 경우에 한하여 완화된다).

따라서 사업소경계까지의 거리를 원칙적으로 5[m] 이상이라고 한 설명이 틀렸다.

가연성 물질의 저장소로부터 8[m] 이상, 충전설비와 도로경계까지 5[m] 이상, 철도까지 30[m] 이상은 모두 기준에 맞는 설명이다.

부탄용 가스설비에 부착되어 있는 안전밸브의 설정압력은 1.8MPa 이하로 하여야 한다.

안전밸브는 설비가 견딜 수 있는 압력보다 충분히 낮은 지점에서 열려야 하므로, 설정압력을 설비 내압시험압력의 8/10 이하로 잡는다는 일반 원칙과 함께 기억해 두면 된다.

외경과 내경의 비가 1.2 미만인 원통형 고압설비 동판의 두께는 $t=\dfrac{PD}{2\eta\sigma_a-1.2P}+C$ 로 구하며 약 16.4 mm 가 된다.

허용응력은 인장강도를 안전율 4 로 나눈 $\sigma_a=\dfrac{800}{4}=200\ \mathrm{N/mm^2}$ 이고,
분모는 $2\times0.75\times200-1.2\times5=294$ 이다.

따라서 $t=\dfrac{5\times850}{294}+2\approx14.5+2\approx16.5\ \mathrm{mm}$ 로 계산된다.

안지름 85 cm 를 850 mm 로, 상용압력 5 MPa 를 5 N/mm² 로 단위를 통일한 뒤 대입하는 것이 핵심이다.

재료의 적합 여부는 설계단계검사 항목이며, 제품확인검사의 정기품질검사 항목이 아니다.

KGS AA434 4.3.2.2.1은 정기품질검사 항목을 조정 성능, 구조 및 치수, 기밀 성능, 폐쇄압력 성능, 안전장치 작동 성능의 다섯 가지로 정한다. 재료·구조 및 치수·성능·표시를 모두 확인하는 것은 설계단계검사(4.3.2.1)이다.

• 조정 성능은 정기품질검사와 상시샘플검사 양쪽의 항목이다.
• 기밀 성능도 두 검사 모두에서 확인한다.
• 폐쇄압력 성능은 정기품질검사에서 확인한다.

원형 문항은 제품검사 항목을 구조·기밀·치수검사로 보고 외관검사를 답으로 삼았으나, 현행 KGS AA434는 설계단계검사와 생산단계검사(제품확인·생산공정·종합공정)로 나누어 항목을 정하므로 현행 체계의 항목으로 재구성하였다.

방류둑 내측과 그 외면으로부터 10 m 이내에는 그 저장탱크의 부속설비 외의 것을 두지 않으므로 5 m 로 제시한 설명이 기준과 다르다.

주거지역이나 상업지역에 설치하는 저장능력 10톤 이상의 저장탱크에는 폭발방지장치를 설치하고, 저장설비실과 가스설비실에는 가스누출경보기를 설치한다.

통풍이 잘 되지 않는 저장설비실에는 강제통풍시설을 두어 누출가스가 체류하지 않게 한다.

LPG 저장탱크의 저장능력은 약 810kg이다.

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

$W=0.9\times0.5\times1800=810\ \mathrm{kg}$이므로 이 값이 저장능력이 된다.

암모니아의 제독제는 다량의 물이며 염산이나 질산 수용액은 사용하지 않는다.

암모니아는 물에 대한 용해도가 매우 커서 물로 흡수·희석하는 것이 가장 빠르고 안전한 처리 방법이다.

• 염소는 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액, 소석회로 중화한다.
• 시안화수소와 아황산가스는 가성소다 수용액으로 중화한다.

제조가스에 포함된 수분(물)은 가스를 승압·냉각하는 과정에서 물, 얼음, 그리고 탄화수소와 결합한 수화물을 만들어 배관 부식을 조장하고 배관·밸브를 막히게 한다.

• 황·질소화합물은 연소에 의해 아황산가스·아초산·초산을 발생시켜 인체나 가축에 피해를 주고 기물을 부식시킨다.
• 나프탈렌·타르·먼지는 배관, 정압기, 기구의 노즐에 부착하여 그 기능을 저하시킨다.
• 산화질소(NO)는 가스 중의 산소와 반응해 이산화질소가 되고, 이것이 불포화탄화수소와 반응해 고무상 물질을 만든다.

나머지 서술은 이 장해들이 서로 뒤바뀌어 연결되어 있어 옳지 않다.

롤오버는 밀도가 다른 LNG가 층상화된 뒤 두 층의 밀도가 같아지는 순간 급격히 혼합되면서 하층에 축적된 열이 방출되어 BOG가 대량 발생하는 현상이다.

하층은 외부 입열로 온도가 올라 밀도가 작아지고, 상층은 가벼운 성분이 증발하여 밀도가 커지면서 두 층의 밀도가 같아진다. 이때 탱크 압력이 급상승하므로 안전밸브 용량과 BOG 처리설비로 대비한다.

• 무거운 LNG는 상부 노즐로, 가벼운 LNG는 하부 노즐로 주입하여야 자연스럽게 섞여 층상화를 막을 수 있다.
• 롤오버 때는 압력이 떨어지는 것이 아니라 급격히 상승한다.
• BOG는 BOG 압축기로 승압하여 송출하거나 재액화기에서 LNG에 흡수시켜 회수하고, 처리 용량을 넘는 비상시에만 플레어스택 등으로 처리한다.

방지 대책으로는 탱크 내 액의 순환·제트 혼합, 층별 밀도·온도 감시, 조성이 크게 다른 LNG의 분리 저장 등이 있다.

코크스(탄소)와 수증기를 고온에서 반응시키면 $C+H_2O \rightarrow CO+H_2$ 반응이 일어나 수성가스(물가스)인 일산화탄소와 수소의 혼합가스가 생성된다.

따라서 얻어지는 가스는 수소와 일산화탄소 조성이다.

공급자는 수요자에게 1년에 1회 이상 위해예방 계도물을 작성·배포하고 그 실시기록을 2년간 보존하여야 한다.

법 제10조는 공급자가 직접 수요자 시설을 안전점검하고, 개선이 필요하면 수요자에게 개선하도록 하며, 개선하지 않으면 공급을 중지하고 신고하도록 정한다.

• 공급중지 사실의 신고 상대는 시·도지사가 아니라 시장·군수 또는 구청장이다.
• 신고를 받아 수요자에게 시설 개선을 명하는 자도 시장·군수 또는 구청장이다.
• 안전점검은 공급자가 고압가스를 공급할 때 수요자의 시설에 대하여 실시하는 의무이다.

원형 문항은 법 제10조제2항(개선 요구)을 정답으로 삼았으나, 본 문항은 현행 시행규칙 제16조제1항의 계도물 주기·보존기간으로 정답 근거를 옮기고 신고·명령 주체를 현행 조문대로 오답에 반영하였다.

부분군 크기가 일정하지 않을 때 쓰는 u관리도의 관리한계는 평균부적합수 $\bar{u}=\dfrac{\sum c}{\sum n}$를 바탕으로 계산한다.

$\bar{u}=\dfrac{559}{222}=2.518$

$UCL=\bar{u}+3\sqrt{\dfrac{\bar{u}}{n}}=2.518+3\sqrt{\dfrac{2.518}{10}}=2.518+1.505=4.023$이므로 n=10일 때 UCL은 약 4.023이다.

예방보전은 계획적으로 점검·정비해 고장을 미리 막는 활동이므로 잦은 정비로 제조원단위가 증가한다는 것은 효과가 아니다.

예방보전을 하면 돌발 고장과 중단시간이 줄고 수리비가 감소하며 생산 시스템의 신뢰도가 높아진다.

다만 보전 비용과 고장 손실의 합이 최소가 되는 지점에서 보전 주기를 정해야 경제적이다.

경제적 주문량은 600개, 발주점은 180개이다.

개당 연간 재고유지비는 2000×0.1 = 200원이므로 다음과 같이 계산한다.
$EOQ = \sqrt{\dfrac{2DS}{H}} = \sqrt{\dfrac{2\times9000\times4000}{200}} = \sqrt{360000} = 600\ \text{개}$
$ROP = \dfrac{9000}{300}\times5 + 30 = 150 + 30 = 180\ \text{개}$

• 약 424개는 EOQ 식의 분자에서 2를 빠뜨려 $\sqrt{180000}$으로 계산한 값이다.
• 150개는 조달기간 중의 수요만 계산하고 안전재고 30개를 더하지 않은 값이다.

과거 자료를 수리적으로 분석해 추세를 찾아내고 가까운 장래의 매출액이나 생산량을 예측하는 방법은 시계열분석법이다.

시계열 자료는 추세변동·순환변동·계절변동·불규칙변동으로 나누어 분석하며 이동평균법과 지수평활법이 여기에 속한다.

• 델파이 법과 전문가패널법은 전문가 의견을 모아 판단하는 정성적 예측법이다.
• 시장조사법은 수요자를 직접 조사해 수요를 파악하는 방법이다.

축의 완성지름이나 인장강도, 순도처럼 연속적인 계량값을 관리할 때는 $\bar{x}-R$ 관리도를 쓴다.

군의 평균으로 중심 위치의 변화를, 범위로 산포의 변화를 동시에 감시할 수 있기 때문이다.

• c 관리도와 u 관리도는 결점 수를 다루는 계수값 관리도이다.
• nP 관리도는 시료 크기가 일정할 때 부적합품 개수를 관리하는 계수값 관리도이다.

작업·검사·운반·저장·정체를 모두 기호로 도식화하고 소요시간과 운반거리까지 기입한 것은 유통공정도이다.

공정도시기호로 흐름 전체를 나타내므로 불필요한 운반과 정체를 찾아 개선하는 데 쓰인다.

• 작업분석은 한 작업자의 작업 방법과 내용을 세밀하게 분석하는 기법이다.
• 다중활동분석표는 작업자와 기계의 동시 작업 관계를 시간축으로 나타낸 표이다.
• 사무공정분석은 서류의 흐름을 대상으로 하는 공정분석이다.