[가스기능장 필기] 03년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

이상기체 상태방정식 $PV=nRT$에서 기체상수 $R$은 정압 조건에서 기체 1몰이 온도 1℃(1K) 오를 때 팽창하며 하는 일(에너지)에 해당한다.
정압비열과 정용비열의 차이인 $C_p-C_v=R$도 결국 이 팽창일만큼 정압 가열이 정용 가열보다 더 많은 열을 필요로 한다는 것을 의미한다.

두 기체의 확산속도비는 약 0.79이다.
같은 부피(1L)에서 잰 무게는 각 기체의 밀도(분자량에 비례)를 나타내므로 그레이엄의 확산법칙을 바로 적용할 수 있다.
$\dfrac{D_{CO_2}}{D_{N_2}}=\sqrt{\dfrac{\rho_{N_2}}{\rho_{CO_2}}}=\sqrt{\dfrac{1.2507}{1.9768}}=\sqrt{0.6327}\approx0.79$

이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이며 부피와는 무관하다는 것이 옳은 설명이다. 이는 $\left(\dfrac{\partial U}{\partial V}\right)_T = 0$로 표현된다.
분자간 상호작용이 없는 이상기체는 등온에서 부피가 변해도 내부에너지가 변하지 않으므로 위 편미분값이 항상 0이 된다.
내부에너지가 부피에 따라 변한다는 설명은 실제기체의 성질이며 이상기체에는 해당하지 않는다.
가해준 열량이 내부에너지만을 증가시키면 $dU=nC_v\,dT$에 따라 온도는 오히려 상승하므로, 온도가 일정하다는 설명은 맞지 않는다.
온도가 일정한 과정에서 모두 외부에 대한 일로 나타나는 것은 가해준 ‘열’이다. ‘외부에서 가해진 일’이 모두 외부에 대한 일이 된다고 한 설명은 열과 일을 뒤바꾼 서술이라 옳지 않다.

마하수는 유체속도를 음속으로 나눈 값으로 정의되는 무차원수다.
압축성 유동에서 유동속도가 음속에 비해 얼마나 빠른지를 나타내기 위해 $Ma=\dfrac{V}{a}$(V: 유체속도, a: 음속)로 계산한다.

보기를 모두 같은 단위(kPa)로 환산하면 수주 20 mH₂O의 압력이 가장 높다.
2000 kgf/m²는 약 19.6 kPa로 네 값 중 가장 낮고, 20000 Pa는 20 kPa로 그 다음이다.
20 psi는 약 137.9 kPa, 20 mH₂O는 약 196.1 kPa로 환산되어, 네 값 중 20 mH₂O가 제일 크다.

게이지압 30 cmHg를 절대압으로 바꾸면 1413 mmbar(문제의 mmbar 표기는 mbar를 뜻한다)에 해당한다.
1atm=760mmHg=1013.25mbar이므로, 게이지압 300mmHg는 $300\times\dfrac{1013.25}{760}\approx 400\ \mathrm{mbar}$로 환산된다.
절대압력은 대기압에 게이지압을 더한 값이므로 $1013.25+400\approx 1413\ \mathrm{mbar}$이다.

분자간 상호작용이 없는 이상기체의 내부에너지는 오직 온도에 의해서만 결정된다.
압력이나 부피가 바뀌어도 온도가 같다면 내부에너지는 변하지 않으므로, 압력·부피·열용량은 내부에너지를 직접 결정하는 인자가 아니다.

기체상수 R은 8.31 J/(mol·K)로, 수치와 단위가 바르게 짝지어진 조합이다.
같은 R값을 단위만 바꾸면 0.082 L·atm/(mol·K), 1.987 cal/(mol·K), 8.31×10⁷ erg/(mol·K)가 되므로, 나머지 보기는 수치와 단위가 서로 뒤바뀐 조합이다.

이 계의 엔탈피 증가량은 53.4 kcal이다.
엔탈피는 $H = U + PV$이므로 증가량은 $\Delta H = \Delta U + (P_2V_2 - P_1V_1)$로 구한다.
$P_2V_2 - P_1V_1 = (4 \times 1) - (1 \times 3) = 1\ \mathrm{ata \cdot m^3}$
1 ata는 1 kgf/cm², 즉 $10^4\ \mathrm{kgf/m^2}$이므로 $1\ \mathrm{ata \cdot m^3} = 10^4\ \mathrm{kgf \cdot m}$이고, 여기에 일의 열당량 $A = \dfrac{1}{427}\ \mathrm{kcal/(kgf \cdot m)}$을 곱하면 $\dfrac{10^4}{427} \approx 23.4\ \mathrm{kcal}$이다.
따라서 $\Delta H = 30 + 23.4 = 53.4\ \mathrm{kcal}$이다.

정압과정에서 이상기체가 외부에 한 최대일량은 $W=nR\Delta T$로 구하며, 계산하면 9.94 cal이 된다.
$W=1\times1.987\times5\approx9.94\ \mathrm{cal}$ (R=1.987 cal/(mol·K) 사용).

폭발범위는 공기 중 가연성 가스의 부피 백분율(용량%)로 나타내는 것이 옳은 정의다.
온도·압력이 낮아지면 오히려 폭발범위가 좁아지는 경향이 있어, 넓어진다는 설명은 반대다.
폭발범위는 좁을수록이 아니라 넓을수록 위험하다.
폭발범위는 혼합가스 중 공기의 비율이 아니라 가연성 가스 자체의 비율로 나타낸다.

수소의 분압은 전체 압력에 수소의 몰분율을 곱해 구하며, 계산하면 1/7이 된다.
분자량으로 몰수를 구하면 수소 1g은 0.5mol, 산소 32g은 1mol, 질소 56g은 2mol이므로 합계 3.5mol이고, 수소의 몰분율은 $\dfrac{0.5}{3.5}=\dfrac{1}{7}$이다.
전체압력이 1atm이므로 수소의 분압도 그대로 $\dfrac{1}{7}\ \mathrm{atm}$이 된다.

촉매는 정반응뿐 아니라 역반응의 활성화 에너지도 함께 낮춘다.
촉매는 반응경로를 바꿔 활성화 에너지 장벽 자체를 낮추는 물질이므로 정·역반응 모두에 동일하게 작용하며, 반응엔탈피(△H)는 촉매와 무관하게 그대로 유지된다.

로터미터(면적식 유량계)는 압력차가 아니라 부자(float)의 위치 변화로 유량을 읽는 방식이라 압력차 이용 유량계에 해당하지 않는다.
오리피스미터, 벤튜리미터, 피토관은 모두 교축이나 정체압을 이용해 전후 압력차로부터 유량을 산출하는 차압식 유량계다.

연소범위 5~40%는 공기와 증기를 합한 전체 혼합기체 100L 중 증기가 5~40L(공기가 60~95%)일 때 점화하면 연소한다는 뜻이다.
‘공기 100L에 대하여’로 표현한 보기는 분모를 전체 혼합기체가 아닌 공기량으로 잡아 정의가 어긋난다.
연소범위는 점화원에 의한 점화·연소 현상이지 자연발화 현상이 아니다.

이상기체 상태방정식으로 구하면 30℃, 2atm에서 산소 1kg-mol의 부피는 12.4 m³이다.
$V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times303}{2}\approx12.4\ \mathrm{m^3}$(R=0.082 m³·atm/(kmol·K), T=303K 사용).

[보기]의 다섯 가스를 허용농도(TLV-TWA)로 줄 세우면 포스겐 0.1 ppm, 염소 1 ppm, 시안화수소 10 ppm, 암모니아 25 ppm, 일산화탄소 50 ppm이다.
허용농도가 작을수록 적은 양으로도 인체에 해를 주므로 독성이 강한 순서는 포스겐 → 염소 → 시안화수소 → 암모니아 → 일산화탄소가 된다.
포스겐은 허용농도가 0.1 ppm으로 가장 낮아 언제나 맨 앞에 오고, 일산화탄소는 자극이 없어 위험하지만 허용농도 자체는 50 ppm으로 다섯 가스 중 가장 높아 맨 뒤에 놓인다.

응력-변형률 선도에서 곡선이 가장 높이 올라가는 최대 응력점 E가 인장강도(극한강도)를 나타낸다.
A는 응력과 변형률이 정비례하는 한계인 비례한도, B는 하중을 없애면 원래 길이로 돌아오는 한계인 탄성한도, C와 D는 각각 상항복점과 하항복점이며, F는 시험편이 끊어지는 파단점이다.
항복 뒤에도 변형경화 때문에 응력이 다시 올라가 E에서 최대가 되고, 그 뒤에는 넥킹이 생겨 공칭응력이 떨어지므로 파단점 F의 값은 E보다 낮게 나타난다.

가스켓은 접합면의 미세한 요철에 맞춰 밀착되어야 하므로 어느 정도의 소성변형(압축성)이 필요하며, ‘소성변형이 일어나지 않을 것’은 가스켓에 요구되는 성질이 아니다.
충분한 강도, 유체에 의한 변질 없음, 유연성 유지는 모두 가스켓의 기본 구비조건에 해당한다.

아세틸렌을 용기에 충전한 뒤에는 15℃에서의 압력이 1.5 MPa 이하가 될 때까지 정치해야 하며, 이 값이 충전후압력(FP)이다.
충전 작업 중의 압력 상한(2.5MPa 이하)과, 충전을 마치고 안정화된 뒤 15℃ 기준으로 낮춰야 하는 FP(1.5MPa 이하)는 서로 다른 기준이므로 혼동하지 않아야 한다.

용기 1개당 충전 가능한 질량은 용기 내용적을 가스정수로 나눈 값이며, 계산하면 40개의 용기가 필요하다.
용기 1개당 충전량은 $W=\dfrac{V}{C}=\dfrac{25}{0.8}=31.25\ \mathrm{kg}$이다.
따라서 필요한 용기 수는 $\dfrac{1250}{31.25}=40$개이다.

가스설비의 내압시험압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 정해지며, 계산하면 150 kgf/cm²이다.
$TP=100\times1.5=150\ \mathrm{kgf/cm^2}$로, 이 압력 이상을 견디는 내압능력이 요구된다.

LPG저장탱크에 설치하는 긴급차단장치는 저장탱크 외면으로부터 5m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있어야 한다.
이는 탱크에서 누출·화재 등 사고가 발생했을 때 가까이 접근하지 않고도 배관을 차단할 수 있도록 하기 위한 안전거리 기준이다.

고온·고압 조건에서 사용하는 배관 재료는 크리프강도가 낮은 것이 아니라 높은 재료를 사용해야 하므로, 해당 설명이 틀린 내용이다.
내식성이 높고 조직이 안정적이며 고온에서 변형이 적은 재료를 쓴다는 나머지 설명은 고압가스 배관 재료 선정 기준에 맞는 내용이다.

네 기호는 모두 같은 팽창죠인트(신축 이음쇠)를 나타내되 관을 잇는 방식만 다르며, 몸통 양끝에 나란한 두 줄의 수직선이 그려진 것이 플랜지 이음이다.
배관 도시기호에서 이음 방식은 나사 이음이 짧은 수직선 한 줄, 턱걸이(소켓) 이음이 둥근 호, 용접 이음이 ×표, 플랜지 이음이 수직선 두 줄로 구분된다.
양끝이 둥근 호로 그려진 기호는 턱걸이 이음의 팽창죠인트다.
양끝에 ×표가 붙은 것은 용접 이음, 수직선이 한 줄뿐인 것은 나사 이음의 팽창죠인트여서 소거된다.

고속다기통 압축기의 유압이 이상저하하는 대표적 원인은 흡입압력이 지나치게 낮아져 고진공 상태가 되는 경우다.
흡입압력이 심하게 낮아지면 오일에 녹아있던 냉매가 급격히 기화하면서 오일이 발포하여 유막이 깨지고, 그 결과 유압이 비정상적으로 떨어진다.

흡입 여과망이 막히면 증발기와 압축기 사이 배관에서 압력손실이 커져, 증발기 자체 압력은 상승해도 저압스위치가 감지하는 압축기 흡입측 압력은 낮게 유지되어 압축기가 정지한다.
토출압력이나 흡입가스압력 상승, 흡입가스량 증가는 오히려 저압스위치 작동(정지)과는 반대 방향의 변화다.

역류를 막기 위해 쓰는 밸브는 스윙첵밸브로, 유체가 한 방향으로만 흐르도록 하는 체크밸브의 일종이다.
슬리이브밸브·산수전·나비밸브는 유량 조절이나 개폐용 밸브로, 역류방지를 목적으로 하지 않는다.

토출관의 이중입상관은 부하가 작아 냉매 유속이 느려지는 상황에서도 관 내 유속을 확보해 오일을 압축기로 회수하기 위해 설치한다.
부분부하 시에도 작은 관경의 입상관에서 충분한 유속을 유지해 오일이 압축기 쪽으로 끌려 올라가도록 하는 것이 이중입상관의 핵심 목적이다.

감온부가 온도에 따라 작동하는 자동팽창밸브(TEV) 중 다이어프램식은 감온통의 압력 변화를 다이어프램의 변위로 바꿔 밸브를 개폐하는 구조다.
레이놀드식·슬리이브식·피스톤식은 온도감지식 팽창밸브의 표준 분류에 속하지 않는다.

고압가스 판매소의 용기보관실은 저장하는 고압가스의 용적이 300m³ 이상일 때 보호시설과의 안전거리를 유지해야 한다.
이는 저장능력이 일정 규모 이상인 시설에 대해 안전거리 규제를 적용하는 고압가스 안전관리 기준에 따른 것이다.

도시가스는 배관을 통해 수요자에게 공급하는 것이 전제이므로, 가스를 제조해 일반 수요자에게 용기로 공급한다고 서술한 설명이 정의에 어긋나 틀린 내용이다.
수요자에게 연료용 가스를 공급하는 사업이라는 도시가스사업의 일반적 정의, 가스도매사업의 정의, 가스사용시설의 정의는 모두 올바르게 서술되어 있다.

후레어스택은 가연성 가스를 안전하게 연소시켜 처리하는 설비이므로, 그 자체가 산화제인 액화산소 제조설비의 재해방지 설비로는 설치하지 않는다.
방액제(방류둑), 가스누출검지경보설비, 보안전력설비는 모두 액화산소 제조설비에서 누출·정전 등에 대비해 갖추는 안전설비다.

일산화탄소에 노출된 즉시 자각증상이 나타나고 1~3분 만에 의식을 잃어 사망 위험에 이르는 농도는 12,800ppm 수준이다.
이는 CO 농도-인체영향 관계표에서 극히 고농도 구간에 해당하며, 농도가 이보다 훨씬 낮으면 두통·현기증 등 증상이 나타나기까지 수십 분에서 수 시간이 걸린다.

강인성과 충격저항이 크고 담금질효과가 우수하며 내마모성·내열성까지 좋은 강은 니켈-크롬강이다.
니켈은 강인성과 담금질성을, 크롬은 내마모성·내열성을 보완해 주므로 두 원소를 함께 첨가한 합금강이 이러한 특성을 고루 갖춘다.

그림은 반응물 A+B보다 생성물 C+D의 에너지 준위가 낮은 발열반응 곡선이며, 여기서 읽을 수 있는 것은 반응계·생성계의 에너지와 활성화 에너지뿐이므로 '엔트로피가 감소하는 반응'이라는 설명이 틀렸다.
세로축이 에너지, 가로축이 반응경로여서 이 선도로는 반응열과 활성화 에너지만 알 수 있고, 엔트로피 변화는 반응 전후 물질의 상태와 기체 몰수로 따로 판단해야 한다.
바닥에서 A+B 준위까지 그은 화살표 x는 반응계의 에너지가 맞다.
A+B 준위에서 봉우리까지의 높이 y는 활성화 에너지이고, C+D 준위가 A+B보다 낮으므로 발열반응이라는 설명도 그림과 일치한다.

아이오딘화수소의 분해 $2\mathrm{HI}\rightarrow \mathrm{H_2}+\mathrm{I_2}$는 HI 분자 두 개가 충돌해 일어나는 이분자 반응이므로 속도식이 $v=k[\mathrm{HI}]^2$인 2차 반응이다.
반응 차수는 실험으로 정해지지만 이 반응처럼 한 단계로 끝나는 기초반응에서는 반응식의 계수가 그대로 지수가 되어 HI의 계수 2가 차수 2로 올라간다.
실제로 HI 분해는 농도의 역수 $\dfrac{1}{[\mathrm{HI}]}$가 시간에 대해 직선이 되는, 2차 반응의 대표 사례로 다뤄진다.

가연성 가스는 공기와의 혼합비율이 일정 범위(폭발범위) 안에 있을 때만 연소한다는 설명이 옳다.
CO₂는 불연성·불활성 기체로, 섞는다고 연소를 돕지 않는다.
혼합비율에 관계없이 잘 탄다는 설명은 폭발범위 개념과 어긋난다.
공기가 적을수록 잘 탄다는 것도 옳지 않으며, 공기가 너무 적어도 연소범위를 벗어나 타지 않는다.

염화제일구리 암모니아성 용액은 일산화탄소(CO)를 선택적으로 흡수하는 시약으로 널리 쓰인다.
이 흡수제는 오르자트법 등 가스분석에서 CO 성분만을 분리 정량하는 데 이용되며, CO₂·CH₄·C₂H₆에는 이런 선택적 흡수반응이 일어나지 않는다.

공기액화장치에 아세틸렌이 섞여 들어가면 극저온 공정에서 응축·석출되어 쌓이다가 충격이나 압축으로 폭발할 위험이 있는 것이 가장 큰 문제다.
순도 저하나 분리작용 방해, 배관 폐색도 부작용이 될 수 있지만, 안전상 가장 치명적으로 다뤄지는 이유는 폭발 위험성이다.

암모니아 합성법 중 고압합성법은 600~1000 kgf/cm² 정도의 압력을 사용하는 방식을 말한다.
같은 분류에서 저압법은 150kgf/cm² 전후, 중압법은 300kgf/cm² 전후의 압력을 사용해 저압·중압·고압법으로 구분한다.

지하철 등 전기철도 주변에 매설한 배관에서 가장 문제가 되는 것은 미주전류부식이다.
전동차 운행으로 레일에서 누설되는 직류 전류가 인근 매설배관으로 흘러들었다가 다시 대지로 빠져나가는 지점에서 급속한 전기화학적 부식을 일으키기 때문이다.

액화석유가스 판매사업은 시장·군수 또는 구청장(특별자치시장·특별자치도지사 포함)의 허가를 받아야 하는 사업이다.
허가권자가 도지사나 중앙부처 장관이 아니라 기초자치단체장이라는 점이 요지이며, 소방서장은 가스사업의 허가권자가 아니다.

도시가스사업자는 공급하는 가스의 성분, 열량 또는 연소성을 주기적으로 측정하여 그 결과를 기록·보존해야 할 의무가 있다.
이는 공급가스의 품질을 일정하게 유지하고 있는지 확인하기 위한 사업자 의무로, 가스를 직접 공급하는 주체인 도시가스사업자에게 부과된다.

도시가스사업법에서 본관은 도시가스제조사업소의 부지경계(또는 공급설비 경계)에서 정압기에 이르는 배관을 말하며, 공급관의 옥외배관을 가리키는 것이 아니다.
공급관은 정압기에서 가스사용자 토지 경계까지, 내관은 그 경계에서 연소기까지의 배관을 뜻하므로, 본관을 공급관의 일부로 설명하면 정의가 어긋난다.
배관을 본관·공급관·내관 등으로 구분하는 설명은 올바르다.
내관을 가스사용자 토지 경계에서 연소기까지의 배관으로 정의한 것도 올바르다.
액화가스를 상용온도에서 일정 압력(1cm²당 2kg) 이상인 것으로 규정한 부분도 정의와 부합한다.

괄호에는 차례로 100 kg과 10 m³가 들어간다. 허용농도가 극히 낮은 독성가스는 소량이라도 피해가 크기 때문에 저장소 허가 기준이 다른 고압가스보다 훨씬 낮게 잡힌다.
일반 고압가스는 액화가스 5톤·압축가스 500 m³ 이상일 때 저장소 설치허가 대상이지만, 허용농도가 아주 낮은 독성가스는 액화가스 100 kg, 압축가스 10 m³만 되어도 허가를 받아야 한다.
※ 현행 기준은 그 대상을 '허용농도가 100만분의 200(200 ppm) 이하인 독성가스'로 정하고 있으며, 저장능력 100 kg·10 m³라는 값 자체는 그대로다.

가스용품 검사에서 주한 외국기관에서 사용하기 위하여 수입하는 것은 검사가 전부 생략되는 대상이 아니라, 검사의 일부만 생략되는 대상으로 구분된다.
반면 KS 표시 제품, 산업기계설비 등에 부착되어 수입되는 것, 시험·연구개발용으로 수입되는 것은 검사의 전부가 생략되는 대상이다.

다단압축을 하는 이유는 1단 압축 시 배출(토출)가스 온도가 지나치게 높아지는 것을 막기 위함이지, 온도가 낮아지기 때문이 아니다.
따라서 “1단 압축을 하면 배출온도가 낮아진다”는 설명은 실제 현상과 반대이므로 다단압축의 이유로 성립하지 않는다.
1단 압축은 체적효율이 나빠지므로 다단압축이 필요하다는 설명은 타당하다.
1단 압축은 압축비가 커지므로 다단압축이 필요하다는 설명도 타당하다.
1단 압축은 윤활유의 기밀성·열화 문제를 일으키므로 다단압축이 필요하다는 설명도 타당하다.

펌프의 상사법칙에 따르면 양정은 회전수의 제곱에 비례한다.
$\dfrac{H_2}{H_1} = \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^2$
회전수가 1000rpm에서 2000rpm으로 2배가 되면 $\left(\dfrac{2000}{1000}\right)^2 = 4$가 되어, 양정은 4배로 증가한다.

고압차단스위치의 작동을 안전하게 확인하려면 실제 냉동기 압력을 인위적으로 위험 수준까지 끌어올리는 대신, 운전 중 설정(세팅)압력을 현재의 정상 운전압력까지 낮추어 스위치가 정상적으로 차단 동작하는지 확인하는 방법이 가장 적합하다.
질소가스를 넣어 실제 작동압력까지 올려서 검사하는 방법은 계통에 불필요한 고압 상태를 만들어 위험하다.
운전 중 토출밸브를 조여 압력을 실제로 높이는 방법은 장치에 무리한 고압을 가하는 위험한 방식이다.
냉각수를 차단하여 압력을 실제로 높이는 방법 역시 시스템을 위험한 고압 상태로 몰아넣는다.

반응 $2\mathrm{SO_2}+\mathrm{O_2}\rightleftharpoons 2\mathrm{SO_3}$의 평형상수는 $K_p=\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}^2}{P_{\mathrm{SO_2}}^2 P_{\mathrm{O_2}}}$이므로, 구하는 비는 $\left(\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}\right)^2=K_p P_{\mathrm{O_2}}$로 정리된다.
주어진 $K_p=3.50$과 $P_{\mathrm{O_2}}=0.1$을 넣으면
$\left(\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}\right)^2=3.50\times 0.1=0.35$
$\dfrac{P_{\mathrm{SO_3}}}{P_{\mathrm{SO_2}}}=\sqrt{0.35}\fallingdotseq 0.59$
로 약 0.59가 된다.
거꾸로 0.59를 제곱한 0.35를 산소 분압 0.1로 나누면 3.5가 되어 주어진 평형상수와 맞아떨어지며, 전압 1.0 atm은 분압의 합을 확인하는 조건일 뿐 이 비의 계산에는 직접 쓰이지 않는다.

공기의 액화분리법은 대량의 산소·질소를 생산하는 데 가장 적합한 공업적 제조법이며, 분리 과정에서 아르곤도 함께 회수된다.
질소의 비등점(약 -196℃)은 산소의 비등점(약 -183℃)보다 낮으므로, “질소의 비등점이 산소보다 높다”는 설명은 틀렸다.
공기의 임계온도는 약 -140℃로, -50℃에서는 아무리 가압해도 액화되지 않으므로 해당 설명은 성립하지 않는다.
공기 중 산소는 질량비로 약 23%이므로, 1000㎏의 공기에는 산소가 약 230㎏ 정도 포함되며 400㎏은 과다한 값이다.

소모된 메탄가스의 양은 40mL이다.
공기 400mL 중 산소 비율이 20%이므로 실제 반응에 쓰인 산소량은 $400 \times 0.2 = 80\ \mathrm{mL}$이다.
메탄의 완전연소 반응 $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$에서 메탄과 산소의 부피비는 1:2이므로, 메탄가스의 양은 $\dfrac{80}{2} = 40\ \mathrm{mL}$이다.

가스용품제조사업은 일반고압가스를 사용하는 기기가 아니라, 액화석유가스나 도시가스를 사용하기 위한 기기(가스용품)를 제조하는 사업을 말한다.
액화석유가스의 정의, 충전사업, 판매사업에 대한 나머지 설명은 법령상 개념과 일치하므로, 대상 가스를 일반고압가스로 바꿔 놓은 설명만 실제 정의와 어긋난다.

동일 시료를 무한 횟수 측정했을 때 얻어지는 데이터 분포의 평균치와 참값의 차이를 정확성(정확도)이라 한다.
데이터가 흩어진 정도를 나타내는 정밀도, 측정 결과를 믿을 수 있는 정도를 뜻하는 신뢰성, 개별 측정값과 참값의 차이인 오차와는 구분되는 개념이다.

예방보전(PM)의 기능은 점검 대상 설비의 결정, 점검개소의 결정, 점검시기의 결정 등 설비를 계획적으로 점검·정비하는 체계를 세우는 활동이다.
설비 정비를 자체적으로 할지 외주에 맡길지를 정하는 외주이용도의 결정은 보전 조직·관리방식의 문제로, 예방보전의 기능에는 포함되지 않는다.

관리한계선을 이항분포로 구하는 것은 pn 관리도이다.
pn 관리도는 시료의 크기가 일정할 때 그 안에서 나온 부적합품 개수를 그대로 관리하는 계수치 관리도다. 제품 하나하나가 적합·부적합 두 가지로만 판정되므로 부적합품 수가 이항분포를 따른다고 보고 관리선을 계산한다.
반면 단위당 부적합수(결점수)를 다루는 u 관리도는 푸아송분포를 이용하고, 측정값을 다루는 계량치 관리도는 정규분포를 전제로 하므로 이 문제의 조건과 맞지 않는다.

로트(Lot)수는 일정한 제조회수를 표시하는 개념이다.
로트는 같은 조건에서 생산된 제품의 집단을 뜻하고, 그 집단이 몇 번 만들어졌는지를 나타내는 것이 로트수이다. 1회 생산수량은 로트의 크기(lot size)이며, 생산목표량을 기계대수나 공정수로 나눈 값은 로트수의 정의와 무관하다.

편차제곱합은 $S=\sum x_i^2-\dfrac{\left(\sum x_i\right)^2}{n}$로 구하며, 계산 결과는 1.029다.
자료 9개의 합은 $\sum x_i=168.4$, 제곱합은 $\sum x_i^2=3151.98$이므로
$S=3151.98-\dfrac{168.4^2}{9}=3151.98-3150.951=1.029$
가 된다.
평균이 $\bar{x}=\dfrac{168.4}{9}\fallingdotseq 18.711$이므로 각 값에서 평균을 뺀 편차를 제곱해 더해도 같은 1.029가 나와 검산된다.

공정 도시기호의 보조기호 가운데 흐름선을 끊고 그 양쪽 끝을 짧은 가로선으로 막아 놓은 기호가 공정계열의 일부를 생략할 때 쓰는 생략 기호다.
공정도에 요소공정을 모두 그리지 않고 중간 구간을 접어 둘 때, 흐름선이 끊겼어도 공정은 이어진다는 뜻을 이 기호로 나타낸다.
물결 모양 선을 짧은 선이 가로지르는 기호는 공정계열의 구분을 뜻한다.
흐름선 끝에 별표 모양이 붙은 기호는 원재료나 제품 일부의 폐기를, 십자 모양은 흐름선의 교차를 나타낸다.