[가스기사 필기] 25년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

수면 아래 h인 지점의 구멍에서 나오는 유속은 토리첼리 정리 $v=\sqrt{2gh}$로 구하며, 구멍의 지름은 유속이 아니라 유량 계산에만 관계된다. $v=\sqrt{2\times9.8\times10}=\sqrt{196}=14\,\mathrm{m/s}$이다.

아음속 유동에서는 초음속과 반대로 단면적이 넓어지는(확대되는) 구간을 지날 때 연속방정식($AV=\text{일정}$)에 의해 유속이 감소하고, 베르누이 정리에 의해 압력은 증가한다. 그림의 덕트는 유동 방향으로 단면적이 커지는 확대관이므로 속도는 감소하고 압력은 증가한다.

유량이 같으므로 연속방정식 $A_1V_1=A_2V_2$에서 단면적은 지름의 제곱에 비례해 $V_2=V_1(d_1/d_2)^2=5\times(2/1)^2=20\,\mathrm{cm/s}$로, 처음보다 4배로 증가한다.

유적선(path line)은 하나의 유체입자가 시간이 지남에 따라 실제로 이동한 경로를 말한다. 각 점에서 속도벡터에 접하는 가상의 곡선은 유선, 한 순간에 여러 입자를 이은 선은 유맥선의 정의이다.

원관 내 층류에서 유량이 반지름의 4제곱과 압력기울기에 비례하고 점도에 반비례하는 관계는 하겐-푸아죄유(Hagen-Poiseuille) 법칙이다. 레이놀즈수는 층류·난류 판별, 뉴턴 법칙은 전단응력과 속도구배의 관계, 푸리에 법칙은 열전도 법칙을 나타낸다.

종말속도(terminal velocity)는 입자에 작용하는 중력·부력·항력이 평형을 이루어 가속도가 0이 되는 순간의 등속 낙하속도를 말한다. 이 상태 이후 입자는 더 이상 가속되지 않고 일정한 속도로 낙하한다.

항력계수는 항력을 동압과 면적의 곱으로 나눈 무차원수로 $C_D=\dfrac{D}{0.5\rho V^{2}A}$로 정의된다.

유체를 실린더(공동)에 가두었다가 피스톤으로 밀어내는 용적형 펌프인 왕복펌프는 압력상승은 크고 유량은 작은 용도에 적합하다.

타원형 케이싱에 액체(봉액)를 채우고 임펠러를 회전시켜 액체 고리를 형성함으로써 기체를 압축·수송하는 액봉형 펌프는 나쉬(Nash)펌프이며, 유독성 기체도 액체와의 직접 접촉을 최소화해 안전하게 수송할 수 있다.

매끈한 원관의 난류 유동에서 Blasius 실험식은 마찰계수를 $f=0.3164/Re^{0.25}$로 나타내므로, 마찰계수는 레이놀즈수의 1/4승에 반비례한다.

실제 관로 유동은 마찰 등에 의해 기계적 에너지가 하류로 갈수록 손실되어 압력강하로 나타나며, 입구·출구·관로 부속기구에서도 손실이 발생한다. 손실이 없는 이상유동을 가정하는 베르누이 정리는 손실이 있는 실제 흐름에는 그대로 성립하지 않으므로 손실수두 항을 더한 확장식을 써야 한다.

계기압력 $P=\gamma h$에서 비중량은 $\gamma=\dfrac{P}{h}$이다. $P=2.16\,\mathrm{kgf/cm^2}=21600\,\mathrm{kgf/m^2}$이므로 $\gamma=\dfrac{21600}{10}=2160\,\mathrm{kgf/m^3}$이다.

교반 시간이 지날수록 겉보기 점도(동력소모)가 커지는 시간의존성 유체는 레오펙틱(rheopectic) 물질이다. 반대로 요변성(thixotropic) 유체는 시간이 지날수록 점도가 낮아져 동력소모가 줄어든다.

마하각과 마하수는 $\sin\mu=1/M$의 관계이므로 $M=1/\sin20^{\circ}\approx2.92$이다. 음속은 $a=\sqrt{kRT}=\sqrt{1.4\times287\times288}\approx340\,\mathrm{m/s}$이므로 물체 속도는 $V=Ma\approx2.92\times340\approx995\,\mathrm{m/s}$이다.

이상기체 상태방정식에서 밀도는 $\rho=\dfrac{P}{RT}=\dfrac{4\times10^{4}}{29.27\times288}\approx4.75\,\mathrm{kgf/m^3}$이다.

비열비의 정의 $k=C_p/C_v$에서 $C_p=kC_v=1.3\times0.21=0.273\,\mathrm{kcal/kg\cdot K}$이다.

펌프의 전효율은 기계효율·체적효율·수력효율을 모두 곱한 값으로 정의된다. $\eta = \eta_m \times \eta_v \times \eta_h$이며, 축동력이 유체의 유효동력으로 바뀌는 동안 베어링·패킹 등의 기계손실, 누설에 의한 체적손실, 유로 마찰·충돌에 의한 수력손실이 각 단계마다 독립적으로 누적되기 때문이다. 세 효율 중 어느 하나가 분모에 오는 형태는 그 손실이 커질수록 전효율이 오히려 커진다는 모순이 생겨 성립하지 않는다.

2차원 비압축성 유동은 연속방정식 $\partial u/\partial x+\partial v/\partial y=0$을 만족해야 한다. $V=(6xy^2+y^2)i+(4xy+5x)j$는 $\partial u/\partial x=6y^2$, $\partial v/\partial y=4x$로 합이 $6y^2+4x\neq0$이 되어 연속방정식을 만족하지 않는다. 나머지 세 속도장은 모두 두 편미분의 합이 0이 되어 연속방정식을 만족한다.

점성계수의 단위는 $\mathrm{Pa\cdot s}=\mathrm{kg/(m\cdot s)}$이므로 차원은 $ML^{-1}T^{-1}$이다. 동력은 일/시간이므로 $ML^{2}T^{-3}$, 표면장력은 힘/길이이므로 $MT^{-2}$, 압력은 힘/면적이므로 $ML^{-1}T^{-2}$의 차원을 가져 나머지 서술은 모두 틀렸다.

연속방정식에서 $V_2=V_1(d_1/d_2)^2=4\times(5/10)^2=1\,\mathrm{m/s}$이다. 급확대(돌연확대) 손실수두는 $h=\dfrac{(V_1-V_2)^2}{2g}=\dfrac{(4-1)^2}{2\times9.8}\approx0.46\,\mathrm{m}$이다.

화재 시 천정류의 복사열로 실내 가연물이 동시에 열분해되어 가연성 증기를 내뿜고 실 전체가 순간적으로 화염에 휩싸이는 현상은 전실화재(Flash Over)이다.

메탄 연소반응 $\mathrm{CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O}$에서 이론공기 중 질소량은 $N_2=2\times\dfrac{0.79}{0.21}\approx7.52\,\mathrm{mol}$이며, 생성물 총 몰수는 $1+2+7.52=10.52\,\mathrm{mol}$이다. 전압 0.1MPa에 몰분율을 곱하면 질소 분압은 $0.1\times\dfrac{7.52}{10.52}\approx0.0715\,\mathrm{MPa}$이다.

여과 집진기(백필터)는 여과포로 가스를 통과시켜 가장 미세한 입자까지도 물리적으로 걸러낼 수 있어 제시된 집진장치 중 집진효율이 가장 높다.

폭발상한계는 압력이 높아지면 커지며 $UFL_P=UFL_1+20.6(\log P+1)$(P는 MPa)로 추산한다. $UFL_{7.0}=12+20.6(\log7.0+1)\approx12+38.0=50\,\mathrm{vol\%}$이다.

건조도(건도) 0은 증기가 전혀 섞이지 않은 순수한 액체 상태, 즉 포화수를 의미한다. 건도 1은 건포화증기, 0과 1 사이는 습증기이다.

열량을 절대온도로 나눈 값은 엔트로피의 정의이지 엔탈피가 아니다. 엔탈피는 내부에너지와 유동일(압력×비체적)의 합으로 정의되는 경로에 무관한 상태함수이며, 흐름열량계로 측정한다.

혼합가스의 가스정수는 질량비 가중평균으로 구하며 $R_{mix}=0.7\times30.26+0.3\times26.49\approx29.13\,\mathrm{kgf\cdot m/kg\cdot K}$이다.

폭굉유도거리는 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록, 관경이 가늘거나 관 속에 방해물이 있을수록, 점화원의 에너지가 클수록 짧아진다. 반대로 주위 압력이 낮을수록 반응이 둔화되어 폭굉유도거리는 오히려 길어지므로 짧아지는 요인에 해당하지 않는다.

일(work)은 계가 거치는 경로에 따라 값이 달라지는 경로함수(과정량)이며 물질 자체의 상태량이 아니다. 내부에너지·엔탈피·엔트로피는 상태만으로 값이 정해지는 상태함수(열역학적 성질)이다.

보일러 열효율은 증기가 얻은 열량을 연료 발열량으로 나눈 값이다. 연료 1kg당 증기 8kg이 발생한다고 보면 $\eta=\dfrac{8\times(2790-532)}{25000}=\dfrac{18064}{25000}\approx0.72=72\%$이다.

폭발 위험도는 폭발범위의 상한과 하한의 차를 하한으로 나눈 $H=\dfrac{U-L}{L}$로 정의되며, 하한이 작고 폭발범위가 넓을수록 위험도가 커진다.

카르노 효율은 $\eta=1-\dfrac{T_L}{T_H}$이다. 절대온도로 환산하면 $T_H=873\,K,\ T_L=323\,K$이므로 $\eta=1-\dfrac{323}{873}\approx0.63=63.0\%$이다.

과잉공기율은 $m=\dfrac{N_2}{N_2-3.76(O_2-0.5CO)}$로 구한다. $m=\dfrac{65}{65-3.76\times(5-2.5)}=\dfrac{65}{55.6}\approx1.169$이므로 과잉공기율은 $(1.169-1)\times100\approx16.9\%$이다.

가연성 가스의 최소산소농도(MOC)는 대략 10% 안팎이고 분진의 MOC도 대체로 그와 비슷하거나 다소 낮은 8% 안팎의 수준이지 1%처럼 극단적으로 낮지 않으므로 이 서술이 틀렸다. 산소농도를 MOC 이하로 낮추는 것이 불활성화이고, 제어점은 MOC보다 약 4% 낮게 설정하며, 불활성가스로 질소·이산화탄소·수증기를 쓰는 것은 모두 옳은 설명이다.

연료 1kg의 이론산소량은 원소분석 기반 공식 $O_0=1.87C+5.6(H-O/8)+0.7S\ (\mathrm{Nm^3/kg})$으로 구한다.

돌턴의 분압법칙에 따라 각 기체가 새 용기 부피(20L)를 차지할 때의 분압을 합산한다. $P=\dfrac{0.5\times5+1\times10+0.6\times5}{20}=\dfrac{15.5}{20}=0.775\,\mathrm{atm}$이다.

메탄의 비중은 상온에서는 공기보다 작아 확산·상승하지만, 누출 직후 저온(극저온) 상태에서는 밀도가 높아져 일시적으로 공기보다 무거워 지상에 체류하다가 기화·승온되면서 위로 확산된다.

TNT당량은 $W_{TNT}=\dfrac{m\times Q_{LPG}\times\eta}{Q_{TNT}}$로 구한다. $W_{TNT}=\dfrac{3000\times15000\times0.1}{1125}=4000\,\mathrm{kg}$이다.

나프탈렌·황은 가열되면 융해·증발한 증기가 타는 증발연소 물질이며, 확산연소는 수소·아세틸렌 등 기체연료가 공기와 접촉면에서 확산·혼합되며 연소하는 형태이므로 이 연결이 틀렸다. 표면연소는 목탄·코크스처럼 표면에서 직접 산소와 반응하는 연소, 분해연소는 목재·종이처럼 열분해로 생긴 가연성 가스가 타는 연소이다.

연료의 발열량은 열량계로 측정하는 값이지 배기가스 분석으로 직접 얻을 수 있는 값이 아니다. 배기가스 분석은 이산화탄소·산소·일산화탄소 등의 조성을 통해 공기비를 파악해 적정 공기량으로 조절하고, 열손실을 줄여 열효율을 높이는 자료를 얻는 데 목적이 있다.

몰리브덴(Mo)은 담금질 깊이(경화능)를 깊게 하고 크리프 저항과 내식성을 높이며 뜨임 메짐(뜨임취성)을 방지하는 합금원소이다.

수동력은 $L_w=\dfrac{\gamma QH}{75}=\dfrac{1000\times(3/60)\times20}{75}\approx13.3\,\mathrm{PS}$이며, 펌프 효율은 수동력을 축동력으로 나눈 $\eta=\dfrac{13.3}{15}\approx0.89=89\%$이다.

가스 액화 사이클에는 린데식, 클라우드식, 필립스식, 캐피자식 등이 있으며 '크라시우스식'은 실제 액화 사이클 명칭이 아니다.

도시가스 부취제는 공기 중 혼합비율이 용량으로 1/1000(0.1%)인 상태에서도 냄새를 감지할 수 있도록 첨가한다.

그림은 원형 케이싱 안에 편심으로 놓인 로터와, 로터의 방사상 홈에 끼워져 회전 시 원심력으로 케이싱 안쪽 벽에 밀착하는 깃(vane)으로 이루어져 있다. 깃과 케이싱 사이에 갇힌 공간이 흡입구 쪽에서 넓어지고 토출구 쪽에서 좁아지면서 유체를 밀어내는 회전식 용적형 펌프, 곧 베인펌프의 구조다. 치차펌프는 맞물린 두 기어의 이 사이로, 플런저펌프는 왕복하는 플런저로 유체를 밀어내므로 회전하는 깃 구조와는 다르다.

기화기(강제식)의 3대 구성요소는 액체를 가열해 기화시키는 열교환기, 열매체 온도를 일정 범위로 유지하는 열매온도 제어장치, 미기화 액이 유출되지 않도록 막는 액유출방지장치이다. 열매 이송장치는 이 핵심 구성요소에 포함되지 않는다.

다기능 가스안전계량기(마이콤미터)의 주요 차단기능은 합계유량 차단, 연속사용시간 차단, 압력저하 차단 등이며, 과열방지 차단기능은 가스보일러 등 연소기기 자체에 부착되는 안전장치로 마이콤미터의 기능이 아니다.

압축기 수리 후 재가동은 나사·볼트 등 고정상태 점검 → 수동으로 2~3회전 돌려 이상 유무 확인 → 흡입 주밸브를 열고 전동기를 기동 → 바이패스 밸브를 닫고 토출 측 주밸브를 여는 순서로 진행한다.

일산화탄소와 암모니아는 모두 가연성이면서 동시에 독성인 가스이다. 염소·오존은 조연성이고, 산화질소·수소는 독성이 없거나 낮아 이 조합에 해당하지 않는다.

습증기의 엔탈피는 $h=h_f+x(h_g-h_f)$로 구하며, $h=200+0.9\times(300-200)=290\,\mathrm{kcal/kg}$이다.

린데식은 터보식 압축기로 압축한 가스를 축냉기에서 냉각한 뒤 팽창밸브(줄-톰슨 효과)로 단열교축 팽창시켜 액화하는 방식으로, 별도의 피스톤식(왕복동) 팽창기를 사용하지 않는다. 피스톤식 팽창기로 단열팽창일을 얻는 방식은 클라우드식의 특징이다.

터보팽창기는 회전 임펠러로 가스를 단열팽창시키는 형식으로 충동식·반동식·반경류 반동식 등으로 나뉘며, 왕복동식은 피스톤의 직선 왕복운동을 이용하는 별개의 팽창기 형식이므로 터보팽창기에 속하지 않는다.

메탄은 임계온도가 약 -82℃로 상온보다 훨씬 낮아 상온에서는 아무리 압력을 높여도 액화할 수 없다. 반면 LP가스(프로판·부탄)는 임계온도가 상온보다 높아 상온에서 압력을 올리면 쉽게 액화된다.

레페 반응에서 아세틸렌을 압축할 때에는 단독 압축 시 자기분해 폭발 위험이 있으므로 질소 49% 이상 또는 이산화탄소 42% 이상을 희석제로 첨가하여 폭발 위험을 최소화한다.

냉동능력은 냉동기가 단위시간(1시간)에 흡수하는 열량[kcal/h]으로 나타낸다.

올센법(컵핑시험)은 판재에 강구를 압입해 파단까지 변형시켜 성형성(연성)을 평가하는 인장 변형 관련 시험이다. 샤르피법과 아이조드법은 재료의 충격 흡수에너지를 측정하는 충격시험으로 인장시험과는 다른 시험이다.

아세틸렌은 다공물질에 아세톤(또는 디메틸포름아미드)을 침윤시켜 용해 상태로 충전하며, 충전 중 압력은 온도 15℃에서 2.5MPa 이하로 한다. 황산은 아세틸렌 충전에 쓰이는 물질이 아니므로 이 서술이 틀렸다.

다단압축은 압축비를 나누어 1단당 압축일을 줄이고, 힘의 평형을 좋게 하며, 체적효율과 압축효율을 높이고 압축열에 의한 가스 온도 상승을 억제하기 위해 시행한다. 가스온도를 상승시키는 것은 다단압축의 목적이 아니라 오히려 억제해야 할 부작용이다.

부취제는 물에 녹지 않는 성질이 있어야 배관 내 응축수나 토양 수분에 흡수되지 않고 누출 시 냄새로 감지될 수 있으므로, '물에 잘 녹는 성질'이라는 서술이 틀렸다. 낮은 농도에서도 냄새를 쉽게 느낄 수 있고 연소 후 유해물질·냄새가 남지 않아야 하며, 액체 주입식에는 펌프 주입식·적하 주입식·미터연결 바이패스식이 있다.

스위블형 신축이음은 2개 이상의 엘보를 나사로 결합해 그 회전으로 신축을 흡수하는 구조여서 나사 이음부에서 누설될 우려가 있으므로 '누설 우려가 전혀 없다'는 서술이 틀렸다. 루프형은 곡관의 가요성으로 고온·고압 옥외 대구경 배관에 적합하고, 벨로즈형은 팩리스(packless) 구조로 설치 공간이 작으며, 슬리브형은 관의 미끄러짐을 이용해 단식·복식으로 만든다.

2단 감압식 1차용 조정기는 조정압력이 57~83kPa이며, 최대폐쇄압력은 95kPa 이하로 규정되어 있다.

액화가스 운반 차량의 탱크 내부에서 운행 중 액면이 흔들려 생기는 요동(슬로싱)을 억제하기 위해 설치하는 칸막이 판은 방파판이다.

고압가스용 안전밸브는 그 일부가 파손되더라도 가스 분출이 계속될 수 있는 구조로 하여야 한다. '분출되지 않는 구조'로 규정하면 파손 시 오히려 압력을 방출하지 못해 안전기능을 상실하므로 이 서술이 틀렸다.

의료용 산소용기는 백색으로 도색한 후 녹색 글씨로 가스명을 표시한다. 공업용 산소용기가 녹색 도색·백색 글씨로 표시하는 것과 반대이다.

산화에틸렌·염화메탄·황화수소는 모두 가연성이면서 동시에 독성인 가스이다. 염소·불소는 독성이지만 불연성(조연성)이고, 포스겐·오존·아황산가스도 불연성이므로 가연성·독성을 모두 갖춘 조합이 아니다.

저장설비·가스설비의 수리·청소 시에는 내부를 불활성가스로 치환한 뒤 공기 중 산소농도가 18~22% 범위를 유지하도록 하여야 하며, '10% 이상'은 안전기준에 크게 못 미치는 저산소 상태이므로 이 서술이 틀렸다.

산소·아세틸렌·수소를 제조할 때에는 1일 1회 이상 품질검사를 실시하여 순도를 확인하여야 한다.

수소는 가벼워 확산이 쉽고, 고온·고압에서 강재를 탈탄시키며, 폭발범위가 약 4~75%로 매우 넓어 재해 위험이 크다. '증발잠열로 인한 수분 동결'은 저온 액화가스(LNG 등)에서 문제되는 현상으로 상온 기체로 취급되는 수소의 대표적 재해 원인과는 거리가 멀다.

표준상태 기체 부피는 $V=\dfrac{m}{M}\times22.4$로 구한다. 프로판 분자량 44를 적용하면 $V=\dfrac{50000}{44}\times22.4\approx25455\,\mathrm{L}$이다.

아세틸렌 제조설비에서 고압건조기와 충전용 교체밸브 사이의 배관은 역화 시 폭발이 저장설비로 전파되는 것을 막기 위해 반드시 역화방지장치를 설치하여야 하는 대표적인 위치이다.

프로판의 폭발위력이 가장 격렬한 농도는 완전연소에 필요한 화학양론 조성 부근인 약 4%이다.

저온·초저온 가스는 접촉 시 동상 등의 위험이 크므로 이송작업 시 반드시 방한장갑 등 보호구를 착용해야 하며, 장갑을 착용하지 않고 작업한다는 서술은 안전기준에 어긋난다.

염소는 조연성·독성가스로, 같은 조연성가스인 산소와는 동일차량 적재운반이 가능하다. 반면 암모니아·아세틸렌·수소와 같은 가연성가스는 염소와 반응 위험이 있어 동일차량 적재가 금지된다.

방류둑을 흙(성토)으로 만들 때에는 수평에 대해 45도 이하의 기울기로 하고 성토 윗부분의 폭은 30cm 이상으로 하여야 하므로, '50cm 이상'이라는 수치는 기준과 다르다.

차량 고정탱크의 운행 전 점검은 탱크와 그 부속품, 차량, 탑재기기에 대해 실시한다. 밸브 등의 이완 점검은 운행 전 점검 항목이 아니라 정치 시(주기적) 점검에서 다루는 사항이다.

독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 누출 시 적재함 안에서 위험한 혼합기를 형성할 수 있어 같은 차량의 적재함에 함께 운반할 수 없으므로 이 서술이 틀렸다. 충전용기는 세워서 단단히 묶어 적재하고, 밸브가 돌출한 용기는 고정식 프로텍터나 캡을 부착하며, 가연성가스와 산소를 함께 실을 때는 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여야 한다.

유통 중 열 영향을 받은 용기는 즉시 폐기하는 것이 아니라 재검사를 받아 이상 유무를 확인하여야 하므로 이 서술이 틀렸다. 용기 안팎의 부식·금·주름 점검, 각인을 통한 재검사기간 확인, 밸브 그랜드너트 이탈 방지 고정핀 확인은 옳은 점검기준이다.

용기를 저장설비로 사용하는 경우 저장능력은 500kg 이하로 하여야 하므로(시장·군수·구청장이 인정하는 경우 예외 가능), '1,000kg 이하'라는 서술이 틀렸다. 용기는 환기가 양호한 옥외에 두고 직사광선·눈·빗물의 영향을 차단하며, 저장능력 100kg 초과 시 옥외 용기보관실에 설치하고, 호스는 3m 이내로 T형 연결 없이 설치하여야 한다.

가연성가스 용기보관장소에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 지니고 들어가지 않아야 하는 것이지, 방폭형 손전등까지 포함해 모든 등화를 금지하는 것은 아니므로 이 서술이 틀렸다. 충전용기와 잔가스용기 구분 보관, 40℃ 이하 유지 및 직사광선 차단, 넘어짐·밸브손상 방지 조치는 옳은 보관기준이다.

위험표지는 문자 크기를 가로·세로 5cm 이상으로 하고 10m 이상 떨어진 위치에서도 알 수 있도록 해야 하므로, '30m 이상'이라는 서술이 틀렸다. 식별표지는 문자 크기 가로·세로 10cm 이상으로 30m 이상 떨어진 곳에서도 식별되도록 하고 바탕은 백색, 글씨는 흑색, 가스 명칭은 적색으로 기재하며, 누출 우려가 있는 펌프·밸브·이음부에는 위험표지를 설치한다.

측정량이 시간에 따라 변동할 때 계측기의 지시값이 그 변화를 얼마나 빠르고 정확하게 따라가는지를 나타내는 특성은 동특성이다. 평형상태에서 측정량과 지시값의 관계를 나타내는 것은 정특성이다.

서로 다른 두 금속의 접점에서 온도차에 의해 열기전력이 발생하는 제백효과를 이용해 온도를 측정하는 온도계는 열전대온도계이다.

액 속에 세운 관에 압축공기를 불어넣어 관 내 압력과 액의 정압이 평형을 이루는 지점의 압력으로 액면 높이를 구하는 액면계는 기포관식 액면계이다.

저항온도계는 $R_t=R_0(1+\alpha t)$의 관계를 따른다. $180=120(1+0.0025t)$를 풀면 $t=\dfrac{180/120-1}{0.0025}=200\,^{\circ}\mathrm{C}$이다.

J형 열전대는 (+)측에 순철, (-)측에 콘스탄탄을 사용하는 조합이다.

국제단위계(SI)의 압력 단위는 파스칼(Pa)이다. bar·atm·kgf/cm2는 각국·관용적으로 쓰이는 비SI 단위이다.

요구되는 입력조건이 만족되면 그에 대응하는 출력이 나오는, 입력과 출력이 1:1 대응 관계인 제어를 파일럿 제어라 한다. 메모리 제어는 입력이 사라져도 출력이 유지되는 형태이고, 시퀀스 제어는 정해진 순서에 따라 단계적으로 진행되는 제어라는 점에서 구별된다.

부르돈관·벨로우즈·다이아프램 압력계는 탄성체의 변위를 이용해 압력을 지시하는 탄성식 압력계이다. 링밸런스식(환상천평식) 압력계는 압력차에 의한 부력·모멘트 평형을 이용하는 액주식 압력계로, 탄성 변위를 이용하지 않는다.

벤투리미터·오리피스미터·델타형미터는 차압을 이용해 유량을 추정하는 추량식 가스미터이다. 로터리 피스톤식 미터는 일정 용적을 직접 세어 계량하는 실측식(용적식) 가스미터이므로 추량식에 속하지 않는다.

백금-백금로듐(R형) 열전대는 제시된 형식 중 사용온도 상한이 가장 높아 고온 접촉 측정에 가장 적합하다.

저압에서 기체의 열전도도가 압력에 비례하는 원리를 이용해 진공도를 측정하는 것은 피라니 진공계이다.

이론단수는 $N=16\left(\dfrac{t_R}{W}\right)^2$로 구한다. $N=16\times(82.2/9.2)^2\approx1277$단이다.

오르자트 분석에서 흡수된 부피 차로 각 성분을 구한다. $CO_2=50-40=10\,\mathrm{m\ell}$, $O_2=40-20=20\,\mathrm{m\ell}$, $CO=20-17=3\,\mathrm{m\ell}$이며 나머지 $N_2=17\,\mathrm{m\ell}$이므로 조성은 $17/50\times100=34\%$이다.

오리피스미터는 교축 전후 압력차를 측정해 유량을 구하는 차압식 유량계로, 그 원리는 베르누이 정리(연속방정식과 압력-속도 관계)에 기초한다.

프로세스 제어는 유량·압력·온도·효율 등 공정 상태량을 목표값으로 유지하는 제어이다. 방위(위치·자세)는 서보기구가 다루는 제어량으로 프로세스 제어에 해당하지 않는다.

비례동작(P동작)은 구조가 간단하지만 부하가 변하면 목표값과 지시값 사이에 정상편차(오프셋)가 남는 특성이 있어, 부하변화가 작은 프로세스에 주로 적용된다.

분젠실링법은 기준 기체(공기)와 시료 기체가 같은 오리피스를 통해 유출되는 시간을 비교하여 비중을 구하는 방법이므로 유출시간을 재는 스톱워치가 반드시 필요하다.

방전이온화검출기(DID)로 초고순도 산소 중 미량불순물을 분석할 때는 다량으로 존재하는 산소 매트릭스가 분석을 방해하므로, 구리 또는 망간으로 된 산소트랩으로 산소를 제거한 뒤 분석하는 것이 정확도를 높이는 방법이다.

열전대의 열기전력은 측온접점과 기준접점의 온도차로 결정되는데, 열전대 단자에 일반 구리도선을 바로 연결하면 그 단자부가 새로운 접점이 되어 단자 온도 변화마다 오차가 생긴다. 사용 온도 범위에서 열전대와 거의 같은 열기전력 특성을 갖는 보상도선으로 기준접점까지 연장하면 이러한 단자부 온도 변화에 의한 오차를 막을 수 있다.

조절부는 기준입력 신호와 검출부가 보낸 신호를 비교하여 생긴 동작신호(편차)를 받아 조작부로 보낼 조작신호를 만드는 부분이다. 제어량을 신호로 바꾸는 것은 검출부, 조작신호를 조작량으로 바꾸는 것은 조작부, 목표값으로 기준입력 신호를 만드는 것은 설정부의 역할이다.