[가스기능사 필기] 2020년 1회 기출복원 모의고사 기출문제 정답·해설 페이지

일반도시가스사업 정압기실의 기계환기설비 배기구 관경은 10㎝ 이상으로 설치하도록 규정되어 있다. 이는 정압기실 내 가스 누출 시 신속한 배기를 통해 안전을 확보하기 위한 기준으로, 도시가스사업법 및 관련 안전기준에서 요구하는 최소 기준이다.

운반 중인 고압가스 충전용기는 직사광선이나 열을 피해 항상 40℃ 이하로 유지해야 하므로, 50℃ 이하로 유지한다는 기준은 실제 규정보다 완화되어 틀린 설명이다.
차량에 적재할 때 붉은 글씨로 “위험고압가스” 경계표시를 하는 것은 맞는 기준이다.
하역 작업 시 완충판을 사용하고 차량에 비치하는 것은 맞는 기준이다.
충격 방지를 위해 로프 등으로 결속하는 것은 맞는 기준이다.

고압가스 안전관리법 시행규칙에 따른 용기 보관 장소의 기준을 검토하면, 2번의 "주위 5m 이내"가 틀렸다. 실제 기준은 주위 10m 이내에 화기·인화성·발화성 물질을 두지 않아야 한다. 1번은 충전용기와 잔가스용기의 구분 보관이 맞고, 3번은 충전용기의 40℃ 이하 유지 및 직사광선 차단이 올바른 기준이며, 4번도 가연성가스 보관 장소에서 휴대용 손전등 외 등화 휴대 금지가 정확한 규정이다.

폭발범위는 연료가 공기 중에서 폭발할 수 있는 농도의 범위를 나타내며, 범위가 좁을수록 폭발 위험성이 낮다. 메탄은 5.0~15.0%, 프로판은 2.1~9.5%, 수소는 4.0~75.0%, 아세틸렌은 2.5~80.0%의 폭발범위를 가진다. 이 중 프로판의 폭발범위(2.1~9.5%, 약 7.4%)가 가장 좁다. 메탄(약 10.0%)도 좁은 편이지만 프로판보다는 넓으며, 수소와 아세틸렌은 극도로 넓은 폭발범위를 가진다.

해저 배관 설치 기준은 안전성 및 유지관리 용이성을 중심으로 규정되어 있다. 1번, 2번, 3번은 모두 현행 가스도매사업자 기술기준에서 규정하는 해저 배관 설치 원칙으로, 교차 회피, 접촉 방지, 부양·이동 방지 등 배관 간 간섭과 안정성을 보장하는 내용이다. 반면 4번의 '20m 이상의 수평거리 유지'는 해저 배관 기준에 명시되지 않은 요구사항이다. 해저 환경에서 배관은 오히려 필요에 따라 가깝게 부설되거나 번들로 설치될 수 있으며, 일정한 거리 기준이 의무화되지 않는다. 따라서 4번이 기준에 부합하지 않는 틀린 설명이다.

저장능력 10,000L인 LPG 저장탱크의 긴급차단장치는 해당 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있어야 한다.
가스 누출 등 비상 상황에서 조작자가 안전거리를 확보한 상태로 차단할 수 있도록 하기 위한 기준이다.

시안화수소는 중합폭발을 방지하기 위해 황산·염화칼슘·인산 등 산성 계열의 안정제를 첨가해 충전한다.
암모니아는 염기성 물질로 시안화수소의 안정제로 사용되지 않는다.

액화가스 용기의 충전량은 $G=\dfrac{V}{C}$ 로 구한다. 여기서 $V$는 용기 내용적(L), $C$는 가스별 충전 정수(암모니아 1.86)다.
용기 1개당 충전 가능 질량은 $G=\dfrac{50}{1.86}=26.9\,\mathrm{kg}$이다.
따라서 필요한 용기 수는 $\dfrac{200}{26.9}=7.44$, 올림하여 8개다.
충전 정수는 밀도가 아니라 나누는 상수라는 점에 주의한다. $50\times 1.86=93\,\mathrm{kg}$처럼 곱하면 안전 여유 없이 과충전 값을 얻게 되어 틀린 계산이 된다.

고압가스 저장능력 산정에서 액화가스의 용기 및 차량에 고정된 탱크는 W = V₂/C 공식을 적용한다. 여기서 V₂는 용기의 내용적(ℓ)이고, C는 가스의 종류(예: 프로판, 부탄 등)에 따라 정해진 정수이다. 이 공식은 액화가스의 최대 충전량을 안전하게 제한하기 위해 내용적을 가스별 기준상수로 나누는 방식으로, 과충전을 방지하면서 온도 변화에 의한 압력 상승 여유를 확보한다.

액화석유가스 사용시설의 엘피지 용기집합설비에서 용기, 용기밸브, 압력조정기를 직사광선, 눈 또는 빗물로부터 보호해야 하는 기준은 저장능력 100kg 이하일 때이다. 이는 소규모 LPG 설비에 대한 기본적인 안전 관리 기준으로, 용기 표면의 부식 방지와 압력조정 장치의 정상 작동을 위해 필요한 환경 조건을 규정하고 있다.

아파트는 주택이어서 제1종 보호시설로 열거된 시설에 해당하지 않는다. 사람을 수용하는 건축물이라도 사실상 독립된 부분의 연면적이 1천㎡ 이상이어야 제1종인데, 아파트는 세대별로 독립된 부분이므로 이 기준에도 미치지 않아 제2종 보호시설로 분류된다.
나머지 시설은 모두 제1종 보호시설에 해당한다.
유치원은 법령에 직접 열거된 시설이라 원생 수와 무관하게 제1종이다.
예식장은 300명 이상 수용할 수 있으면 제1종이므로 수용인원 350명이면 해당한다.
여관도 법령에 직접 열거된 시설이라 객실 수와 무관하게 제1종이다.

액상의 염소가 피부에 닿았을 때는 즉시 맑은 물로 충분히 씻어내는 것이 기본적인 응급조치이다.
암모니아나 이산화탄소, 소금물을 끼얹는 방법은 오히려 자극을 더하거나 효과가 없어 표준적인 처치로 볼 수 없다.

액화가스 탱크 내부에서 수송 중 진동이나 기울어짐으로 인한 액면의 심한 요동(sloshing)을 방지하기 위해 설치하는 것은 방파판(baffle plate)이다. 방파판은 탱크 내부에 칸막이 역할을 하면서 액체의 급격한 움직임을 억제하고 충격을 완화한다. 안전밸브는 과압 방지, 액면계는 액위 표시, 긴급차단장치는 비상 차단 용도로 서로 다른 기능을 하므로 액면요동 방지와는 무관하다.

고압가스 운반기준에서 운반책임자 동승은 필수 요구사항이다. 비독성 압축가연성가스(예: LPG, 천연가스 등)를 운반할 때는 운반량과 무관하게 항상 운반책임자를 동승시켜야 하므로, 500m³를 운반책임자 없이 운반한 행위는 위반이다. 1번은 LPG와 산소 같은 상충 물질을 동일차량에 적재할 때 밸브가 서로 마주보지 않도록 하는 것이 기준이므로 준수사항이고, 2번은 운반 중 40℃ 이하 유지가 기준이므로 준수사항이며, 4번은 200km 이상 운행 시 중간 휴식을 취하는 것이 기준이므로 준수사항이다.

착화(발화) 온도는 물질의 반응성이 클수록 낮아지므로, 반응 활성도가 작을수록 착화 온도가 낮아진다는 설명은 반대로 서술된 것이다.
반응 활성도가 클수록 스스로 발화하기 쉬워 착화 온도가 낮아지는 것이 맞는 관계이다.
탄소 수가 많은 탄화수소일수록 착화 온도가 낮아지는 것은 맞는 경향이다.
산소 농도와 압력이 높을수록 착화 온도가 낮아지는 것도 맞는 경향이다.
발열량이 높을수록 착화 온도가 낮아지는 것도 맞는 경향이다.

도시가스용 가스계량기는 전기계량기·전기개폐기와 60cm 이상의 거리를 유지하도록 정하고 있다.
가스가 누출되었을 때 전기 스파크에 의한 점화 위험을 줄이기 위해 전기설비와의 이격거리를 두는 것이다.

고압가스 제조장치에서 누출을 냄새로 알 수 있는 대표적인 가스는 염소이다.
염소는 매우 자극적인 특유의 냄새가 있어 미량이 누출되어도 후각으로 감지할 수 있으며, 일산화탄소·이산화탄소·아르곤은 무취 또는 냄새로 식별하기 어려운 가스이다.

도시가스 매설 배관의 보호판은 누출가스가 지면으로 확산되는 것을 방지하기 위해 설치되며, 이 보호판에 뚫는 구멍의 간격 기준은 3m 이하로 규정되어 있다. 이는 가스가 보호판 아래에 갇혀 축적되는 것을 방지하고 안전한 확산을 유도하기 위한 기준이다.

산소 압축기의 내부 윤활유로는 물 또는 10% 정도의 묽은 글리세린수를 사용한다.
산소는 반응성이 강한 조연성 가스여서 양질의 광유나 디젤엔진유 같은 유지류가 묻으면 발화·폭발할 위험이 크므로, 타지 않는 물이나 글리세린수 계통을 쓰는 것이다. 진한 황산은 염소 압축기에 쓰이는 윤활유이다.

위험성 평가기법은 정성적 방법과 정량적 방법으로 구분된다. FTA(결함수 분석기법)는 최상위 사건(가스폭발)에서 출발하여 원인이 되는 기본사건들을 역순으로 추적하면서 논리기호(AND, OR)로 연결하여 확률값을 계산하는 정량적 평가 방법이다. 반면 HAZOP은 구조화된 질문을 통해 위험을 찾는 정성적 방법이고, Check List법도 기존 체크리스트 항목을 확인하는 정성적 방법이며, WHAT-IF는 가정적 질문을 통해 위험을 도출하는 정성적 방법이다.

도시가스배관의 외부전원법 전기방식 설비에서 정류기 출력전압·전류 등 계기류 확인은 3개월에 1회 이상 실시해야 한다.
관대지전위 등 방식 효과 자체의 확인 주기와 별도로, 정류기 계기류는 더 짧은 주기로 점검하여 전기방식 설비의 정상 작동 여부를 상시 관리한다.

고압가스특정제조시설의 지하매설 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.3m 이상의 거리를 유지해야 한다.
이는 다른 매설물과의 접촉·간섭을 막기 위한 최소 이격거리 기준이다.

피스톤과 보조 피스톤이 있고 상부에 팽창기, 하부에 압축기가 배치되며 수소나 헬륨을 냉매로 쓰는 공기액화장치는 필립스식 액화장치이다.
린데식은 단열팽창(줄-톰슨 효과)을 이용하는 방식이고, 클라우드식은 팽창기를 이용해 냉동효과를 얻는 방식으로 필립스식과는 구조가 다르다.

가성소다(수산화나트륨) 수용액은 산성 성질의 유독가스를 중화·흡수하는 제독제로 널리 쓰이지만, 염화메탄($\mathrm{CH_3Cl}$)은 가성소다를 제독제로 사용하지 않는 가스이다(염화메탄의 제독제는 물이다).
염소가스, 아황산가스, 시안화수소는 모두 가성소다 수용액과 반응하여 무해화되므로 제독제로 가성소다를 사용할 수 있다.

고압가스용기의 파열사고는 내부 압력이 비정상적으로 상승할 때 발생하는 것이지, 압력이 저하되는 것은 파열의 원인이 되지 않는다.
용기의 내압력 부족은 설계·제작상의 결함으로 파열을 유발할 수 있다.
용기 재질불량은 강도 저하로 이어져 파열 원인이 된다.
용접상의 결함은 취약부를 만들어 파열을 일으킬 수 있다.

염화파라듐지는 일산화탄소 검지에 사용하는 검지지이다.
일산화탄소와 접촉하면 팔라듐이 환원되어 종이가 흑색으로 변색되는 반응을 이용한다.
나머지 가스는 각각 다른 검지지를 쓴다. 아세틸렌은 염화제일구리 착염지(적색), 황화수소는 연당지(초산납시험지, 흑색), 염소는 요오드화칼륨 전분지(청색)로 검지한다.

고압가스 배관이 하천과 병행하여 매설되는 경우의 설치기준에서 하상(河床)을 포함한 하천구역에 배관을 설치하는 것은 불가능하다. 안전 규정상 배관은 하천 자체가 아닌 하천 근처에 병행하여 매설되어야 하며, 3번은 하상까지 포함하여 설치한다는 표현으로 규정을 위반한다. 1번 방호구조물 설치, 2번 2.5m 이상 매설심도, 4번 긴급차단장치는 모두 고압가스 배관의 표준 안전요건이다.

고압가스 제조설비의 정전기 방지 기준을 정전기 발생 경로와 접지·본딩 원칙으로 판단한다. 1번은 정답으로, 가연성가스 제조설비의 탑류, 벤트스택 등 부분 장치는 대전 위험이 높으므로 단독으로 접지하여 전위를 안정시켜야 한다. 2번은 오류로, 본딩용 접속선은 5.5mm² 이상의 단선을 사용하도록 규정되어 있으며, 미만이 아닌 이상이 올바른 기준이다. 3번은 오류로, 정전기 대전 방지는 절연 재료를 피하고 도전성 재료를 사용하여 누적된 전하를 신속히 방산해야 한다. 4번은 오류로, 접지 저항치 총합이 100Ω 이하이면 정전기 제거 조치가 불필요하며, 100Ω를 초과할 때 추가 조치가 필요하다.

햄프슨식 액면계는 차압을 이용해 액면을 측정하는 방식으로, 초저온 저장탱크에 많이 사용된다.

침종식 압력계는 아르키메데스의 원리(부력의 원리)를 이용해 압력을 측정한다.
종 모양의 부자를 액체 속에 담가 두고, 압력 변화에 따라 부자에 작용하는 부력이 달라지는 정도를 눈금으로 환산하는 방식이다.

LP가스는 액화 상태에서 저장되었다가 기화하여 연소되므로, 휘발유에 비해 증발성이 낮고 기화 지연으로 인해 시동 시 착화 지연과 급가속 응답성 저하가 발생한다. 반면 LP가스는 탄화수소 분자 구조가 단순해 완전연소가 용이하고, 황·질소·중금속 등 불순물이 매우 적어 배기가스 독성이 적으며, 산화물 형성이 적어 기관 부식과 마모가 휘발유 대비 현저히 적다. 따라서 1, 2, 3번은 모두 LP가스의 실제 장점이지만, 4번의 "시동이나 급가속이 용이하다"는 LP가스의 특성과 맞지 않는다.

고압가스 용기 재료는 경량이면서 충분한 강도를 갖고 내식성·내마모성, 가공성·용접성이 우수해야 하며, 저온이나 사용 온도에서도 연성과 인성(점성강도)을 유지해야 한다.
따라서 저온에서 연성·점성강도가 없어야 한다는 조건은 실제 구비조건과 반대되는 서술이므로 무관한(틀린) 조건에 해당한다.

강관의 접합에는 나사접합, 용접접합, 플랜지접합이 사용된다.
압축접합은 동관·폴리에틸렌관(PE관) 등에 쓰이는 기계적 접합 방식이라 강관 접합방법에는 해당하지 않는다.

압력배관용 탄소강관은 배관 시스템에서 유체를 운반할 때 중간 정도의 압력을 견딜 수 있도록 설계된 제품으로, 일반적인 산업용 배관에 광범위하게 적용됩니다. 1~2MPa는 저압 범위로 단순 배관에 적합하고, 10~20MPa 이상은 고압배관용 강관(고압가스용, 특수용도)의 범위에 해당하므로 탄소강관의 기본 용도와 맞지 않습니다. 압력배관용 탄소강관은 일반 산업용 증기, 냉각수, 유압 등을 운반하는 1~10MPa 범위에서 경제성과 안전성의 균형을 갖춘 제품으로 규격화되어 있습니다.

도시가스 사용시설에서 입상관과 화기 사이는 우회거리로 2m 이상을 유지해야 한다.

초저온용기의 단열성능검사에서 측정하는 침입열량은 단위 시간·단위 용적·단위 온도차당 용기 안으로 스며드는 열량을 의미하므로, 그 단위는 ㎉/h·ℓ·℃가 된다.
$\mathrm{kcal}/(\mathrm{h}\cdot\mathrm{L}\cdot{}^{\circ}\mathrm{C})$

용기 원통에서 길이방향으로 시험편을 잘라내어 탄성한도, 연신율, 항복점, 단면수축률을 측정하는 검사는 인장시험이다.
외관시험은 육안 검사, 충격시험은 저온 취성 파괴 저항을, 내압시험은 내압 성능을 확인하는 것으로 목적이 다르다.

도시가스 배관의 표시 기준은 「도시가스사업법 시행규칙」의 안전기준에서 규정한다. 지상에 설치하는 배관의 외부에는 사용가스명, 최고사용압력, 가스의 흐름방향을 표시하도록 명시되어 있어 1번이 정답이다. 2번은 저압 매설배관의 색상이 황색이고, 3번은 중압 매설배관이 황색이므로 (저압·중압 모두 동일), 2번과 3번의 색상 구분이 부정확하다. 4번은 지상배관이 백색 도색 기준이지만, 흑색 2중 띠 표시는 색상 구분을 위한 추가 표시이지 백색 도색을 대체하는 것이 아니므로 틀렸다.

저온에서 금속재료의 성질 변화를 묻는 문항으로, 정답 2번이 가장 거리가 먼 이유는 다음과 같다. 강과 탄소강은 저온에서 취성(brittleness)이 증가하여 충격강도는 급격히 감소하지만, 인장강도는 오히려 증가하는 특성을 보인다. 따라서 "저온도가 될수록 인장강도가 감소한다"는 설명은 금속재료의 저온 특성과 모순된다. 반면 1번 강은 암모니아 냉동기 재료로 적당하고, 3번 구리는 우수한 열전도성으로 액화분리장치에 적합하며, 4번 18-8 스테인리스강은 오스테나이트 조직으로 저온 인성이 우수하여 모두 저온 환경에서의 적절한 재료 선택이다.

도시가스 정압기용 필터의 제조기술 기준은 「도시가스사업법 시행규칙」의 관련 기술기준을 따른다. 정답인 2번 입·출구 연결부는 플랜지식으로 규정되어 있다. 1번은 내가스 성능시험의 질량변화율이 3~5% 범위이므로 오류이다. 3번은 기밀시험이 최고사용압력의 1.5배 이상 수압으로 실시하는 것이 정확하므로 오류이다. 4번은 내압시험이 최고사용압력의 1.5배 공기압으로 실시하므로 오류이다.

표준상태에서 프로판의 가스밀도는 약 1.97g/L이다.
표준상태 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로, 밀도는 분자량을 22.4로 나누어 구한다.
$\rho = \dfrac{44}{22.4} \approx 1.97\ \mathrm{g/L}$

열량 단위를 일의 단위로 환산하려면 1 kcal = 427 kgfㆍm(또는 426.9 kgfㆍm)의 변환계수를 사용한다. 500 kcal/h를 kgfㆍm/s로 환산하기 위해 시간 단위도 함께 변환한다: $500 \text{ kcal/h} = 500 \times 427 \text{ kgfㆍm/h} = 213,500 \text{ kgfㆍm/h}$ 이를 초 단위로 변환하면 $213,500 \text{ kgfㆍm/h} \div 3,600 \text{ s/h} = 59.3 \text{ kgfㆍm/s}$ 따라서 500 kcal/h는 약 59.3 kgfㆍm/s에 해당한다.

공기(산소) 중에서 무성 방전을 일으키면 오존(O3)이 생성되는 것이지 과산화수소가 생기는 것이 아니므로, 이 설명이 틀린 내용이다.
산소는 그 자체는 불연성이지만 조연성이 강해 수소와 격렬히 반응해 폭발하고, 유지류와 접촉해도 폭발 위험이 있으며, 산소 분압이 높아지면 폭굉범위도 넓어진다.

플랜지 접합은 고온·고압 배관에서 분해·보수가 용이한 접합법이지만 매설배관에는 적합하지 않다.
볼트로 결합해 분리·재조립이 쉬운 대신 이음부가 노출된 채 관리되어야 하므로, 땅속에 묻는 배관에는 나사 접합이나 용접 접합이 주로 쓰인다.

고압장치의 재료 중 LNG 탱크 – 9% 니켈강이 적합한 조합이다. 9% 니켈강은 약 -162℃의 극저온에서도 저온취성이 잘 일어나지 않아 LNG 저장탱크 재료로 쓰인다.
액화염소용기는 화이트메탈이 아니라 강재로 제작한다.
화이트메탈은 오히려 압축기 베어링용 재료이므로 베어링에 13% 크롬강을 쓴다는 조합은 맞지 않는다.
고온·고압의 수소반응탑은 탄소강을 쓰면 수소취성이 발생하므로 크롬-몰리브덴강 등을 사용한다.

화재는 비교적 서서히 열과 빛을 내며 진행되는 연소인 반면, 폭발은 짧은 시간에 압력파를 동반하며 급격히 에너지가 방출되는 현상이다. 따라서 화재와 폭발을 구별하는 주된 기준은 점화원이나 인화점, 연소한계가 아니라 단위시간당 방출되는 에너지 방출속도의 차이다.

가정용 연료로 사용하는 LPG는 프로판·부탄 등 파라핀계(포화) 탄화수소이며, 올레핀계(불포화) 탄화수소가 아니다.
액체 상태의 LPG는 비중이 약 0.5로 물보다 가볍고, 기화열이 커서 피부에 닿으면 동상을 입을 수 있으며, 공기와 혼합해 도시가스 원료로도 사용된다.

질소는 불연성·비활성 기체로 비료(암모니아 합성) 원료, 질산 제조, 액체질소를 이용한 냉매 등으로 널리 쓰인다.
다만 스스로 타지 않는 불연성 가스이므로 연료로는 사용되지 않는다.

폭굉유도거리(DID)는 점화원에서 폭굉(detonation)이 발생하기까지의 거리로, 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록, 관경이 작을수록, 압력이 높을수록, 점화원의 에너지가 강할수록 짧아진다.
따라서 정상연소 속도가 빠른 혼합가스일수록 짧다는 설명이 옳다.

수소와 산소가 2:1의 부피비로 혼합된 것을 폭명기(수소폭명기)라 한다.
이는 $2\mathrm{H_2} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O}$ 반응의 양론비에 해당한다.

천연가스의 주성분인 메탄은 분자량이 약 16으로 공기보다 가벼워 누출되면 위로 확산되며 바닥에 고이지 않는다.
독성이 없는 청결한 연료이며, 발열량은 약 9,500~10,500kcal/m³ 수준이다.

천연가스는 공기보다 가볍지만, 누설되면 여전히 폭발·화재의 위험이 있으므로 위험하지 않다는 설명은 옳지 않다.
공기보다 가벼워 누출 시 위로 확산되기 쉬워 체류 위험이 상대적으로 낮은 편이지만, 밀폐되거나 환기가 안 되는 공간에서는 폭발범위 내 농도에 도달할 수 있다.
황분이 없는 고열량 연료로 정제설비가 필요 없다는 점, 발전·일반 공업용으로도 널리 쓰인다는 점은 옳은 설명이다.

농도 측정은 필수 측정 항목이 아니다. 도시가스 품질을 판정할 때 반드시 확인해야 하는 것은 열량, 압력, 연소성(웨버지수 등)이다.
가스 성분의 농도 자체는 별도의 성분분석 목적으로 확인할 수는 있으나, 도시가스 품질검사에서 반드시 측정해야 하는 항목에는 포함되지 않는다.

무색이며 복숭아(아몬드) 냄새가 나는 독성가스는 시안화수소(HCN)이다.
HCN은 특유의 은은한 복숭아향을 띠는 맹독성 가스로, 중합폭발 위험이 있어 취급·저장에 주의가 필요하다.

프로판 224L가 완전연소하면 5300kcal의 열이 발생한다.
표준상태에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로 $n = \dfrac{224\,\mathrm{L}}{22.4\,\mathrm{L/mol}} = 10\,\mathrm{mol}$이다.
1mol당 발열량이 530kcal이므로 $10\,\mathrm{mol} \times 530\,\mathrm{kcal/mol} = 5300\,\mathrm{kcal}$이 발생한다.

K형(크로멜-알루멜) 열전대에서 크로멜은 니켈-크롬(Ni-Cr) 합금으로 구성된다.
짝을 이루는 알루멜은 니켈을 주성분으로 알루미늄·망간·규소가 소량 첨가된 합금이다.

이론공기량은 완전연소에 필요한 산소량을 공기의 산소 함유율(21%)로 나눈 값이다. 메탄(CH₄) 1m³ 완전연소: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O에서 산소 필요량은 2m³, 이론공기량 = 2 ÷ 0.21 ≈ 9.5배. 프로판(C₃H₈) 1m³ 완전연소: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O에서 산소 필요량은 5m³, 이론공기량 = 5 ÷ 0.21 ≈ 23.8배(약 24배)이므로 보기 4번의 30배도 실제값과 맞지 않으나, 메탄의 9.5배가 정확한 계산값이다.

암모니아 합성공정은 반응압력에 따라 고압법·중압법·저압법으로 나뉘며, 케로그법(Kellogg법)은 저압법에 속한다.
뉴파우더법, 동공시법, IG법은 모두 약 300kg/cm² 전후의 압력에서 조업하는 중압법으로 분류된다.
반면 케로그법은 150kg/cm² 전후의 저압에서 운전되는 공정이므로 중압법에 해당하지 않는다.

절대영도는 이론상 가장 낮은 온도로, 각 온도 척도에서 -273.15℃ = 0 K = 0 R로 정의된다. 보기를 절대영도 기준으로 환산하면 1번(-273.15℃)·2번(0 K)·3번(0 R)은 모두 절대영도 자체이고, 4번 0℉는 화씨 0도를 켈빈으로 환산하면 약 255.37 K로 절대영도로부터 약 255.37 K만큼 떨어져 있다. 따라서 절대영도로부터 거리가 가장 먼 것은 4번이다.

부탄(C₄H₁₀)의 완전연소 반응식은 C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O이다. 1 Nm³의 부탄을 완전연소시키려면 6.5 Nm³의 산소가 필요하다. 공기 중 산소 농도가 21v%이므로, 필요한 이론 공기량은 $\frac{6.5}{0.21} = \frac{6.5}{21/100} = \frac{650}{21} \approx 30.95 \approx 31 \text{ Nm}^3$이다.