[가스기능장 필기] 24년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

스크류 압축기는 연속적으로 압축이 이루어져 맥동이 적고, 무급유식·급유식 모두 가능한 용적형 압축기로 흡입·압축·토출의 3행정을 갖는다.
그러나 스크류 압축기는 구조상 용량조정이 어렵다는 점이 대표적인 단점이므로, 효율이 아주 높고 용량조정이 쉽다는 설명은 실제 특성과 맞지 않는다.

옳은 설명은 고압합성법에 클로드법·카자레법, 저압합성법에 켈로그법·구데법이 있다는 것이다.
암모니아 합성법은 합성 압력에 따라 고압합성(약 60∼100 MPa: 클로드법, 카자레법), 중압합성(약 30 MPa 전후: IG법, 뉴파우더법, 케미크법, 동공시법, JCI법 등), 저압합성(약 15 MPa 전후: 켈로그법, 구데법)으로 나눈다.
암모니아 합성은 발열반응이므로 온도가 낮을수록 평형 수율이 크다. 다만 반응속도를 확보하기 위해 실제로는 400∼500 ℃에서 조업한다.
반응 후 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 줄어들므로 압력을 높일수록 암모니아 생성에 유리하다.
촉매는 산화철(Fe3O4)에 Al2O3·K2O 등을 첨가한 철계 촉매를 쓰며, 촉매는 반응속도만 높일 뿐 평형 수율은 바꾸지 못한다. 백금-로듐 망은 암모니아 산화(질산 제조)의 촉매이다.

모노게르만($\mathrm{GeH_4}$)은 분자량이 약 $76.6\ \mathrm{g/mol}$로 공기(약 $29\ \mathrm{g/mol}$)보다 무거워 누출 시 낮은 곳에 가라앉아 정체되며, 대기 중으로 가볍게 확산되지 않는다.
이 가스는 가연성이면서 독성이 강한 가스로 특유의 자극적인 냄새를 가지며, 반도체·전자 산업 공정에서 도핑용 소스가스로 쓰인다.
따라서 공기보다 가벼워 대기 중으로 쉽게 확산된다는 설명은 모노게르만의 실제 밀도 특성과 맞지 않는다.

고압가스 특정제조시설의 안전구역은 그 안에 있는 고압가스설비의 연소열량 수치 Q가 6 × 108 이하가 되도록 설정한다.
연소열량은 설비 안에 있는 가스의 양과 그 가스의 종류에 따라 정해진 수치를 곱하여 구한다.
$Q = K \times W \le 6 \times 10^{8}$
이 값을 넘으면 설비를 한 구역에 몰아 배치할 수 없으므로 구역을 나누어 화재·폭발 시 피해 확대를 막는다.

조기 발견·수리 대책에 해당하는 것은 배관 노선을 따라 실시하는 정기 누출검사이다.
누출검사는 이미 발생한 누출을 찾아내는 활동이고, 찾아낸 누출부를 굴착·노출시켜 보수하는 것까지가 조기 발견·수리 대책에 속한다. 원형 문항은 사전 방지 대책이 아닌 것으로 '누출부 굴착·보수'를 고르게 하였으나, 방향을 바꾸어 조기 발견 대책을 고르도록 하고 굴착공사 관련 보기는 현행 도시가스사업법의 매설상황 확인·순회점검 제도에 맞추어 재구성하였다.
노후 배관의 조사·교체와 매설 위치가 불량한 배관의 조사·이설은 누출 원인을 미리 제거하는 사전 방지 대책이다.
굴착공사 전 매설배관 확인(굴착공사정보지원센터 경유), 매설 위치 표시, 공사 중 합동 순회점검은 타공사로 인한 배관 손상을 막는 사전 방지 대책이다.

이상기체에서 정압비열과 정적비열의 관계는 $C_p = C_v + R$로, 기체상수만큼 정압비열이 더 크다.

절연부속품·역전류방지장치·결선(bond)·보호절연체의 성능은 6개월에 1회 이상 점검해야 하므로 3개월 주기로 적은 서술이 기준과 다르다.
도시가스사업법에 따른 전기방식시설 유지관리 기준은 점검 대상별로 주기를 달리 정하고 있다.
관대지전위 등은 1년에 1회 이상 점검한다.
외부전원법 시설의 외부전원점 관대지전위, 정류기 출력·전압·전류, 배선 접속상태 등은 3개월에 1회 이상 점검한다.
배류법 시설의 배류점 관대지전위, 배류기 출력·전압·전류, 배선 접속상태 등은 3개월에 1회 이상 점검한다.

증발압력조정밸브는 증발기 내 압력이 설정된 최소치 이상으로 유지되도록 제어하는 것이 주된 목적이다.
증발압력이 지나치게 낮아지면 증발온도도 함께 낮아져 냉각 대상물의 동결 손상이나 냉매의 이상 팽창 같은 문제가 생길 수 있는데, 이를 막기 위해 증발압력이 일정 최소값 밑으로 떨어지지 않도록 조정하는 것이 이 밸브의 역할이다.

독성가스 배관용 밸브는 검사대상 특정설비로 관리되며, 배관에 직접 설치되어 가스 흐름을 차단하는 볼밸브·게이트밸브·글로브밸브 등이 그 검사대상 밸브에 해당한다.
니들밸브는 바늘 모양의 밸브대로 유량을 미세하게 조절하는 소구경 계장용 밸브여서 독성가스 배관용 밸브의 검사대상 종류에는 포함되지 않는다.

산소는 이산화탄소를 흡수시킨 뒤 남은 88 mL가 54 mL로 줄어든 차이이므로 34 mL, 곧 34 %이다.
시료 100 mL를 기준으로 흡수 순서대로 감소량을 각 성분의 부피로 읽는다.
$\mathrm{CO_2} = 100 - 88 = 12\ \mathrm{mL}$
$\mathrm{O_2} = 88 - 54 = 34\ \mathrm{mL}$
$\mathrm{CO} = 54 - 50 = 4\ \mathrm{mL}$
전량이 100 mL이므로 부피가 곧 용적백분율이 되고, 남은 50 mL는 질소이다.

가스보일러 설치 시 배기통과 가스보일러의 접속부는 기밀이 유지되도록 내열 실리콘으로 마감 조치를 하여야 한다.
연소가스가 새어나오지 않도록 보일러 본체와 배기통이 연결되는 부위의 밀폐를 확실히 하기 위한 규정이다.

공급조건에 관한 설명서는 가스 공급규정과 관련된 서류이지 가스공급시설 설치공사 계획 신청서의 첨부서류가 아니다.
도시가스사업자가 일정 규모 이상의 공급시설 설치공사를 할 때에는 도시가스사업법에 따라 공사계획서, 공사공정표, 시공관리자의 자격을 증명하는 서류 사본 등을 갖추어 신청한다.
이 서류들은 공사의 안전성과 시공 주체의 적격성을 확인하기 위한 것이어서 요금·공급조건 관련 서류와는 성격이 다르다.

아세틸렌 제조시설은 비상전력설비를 설치하지 않아도 되는 시설로 인정된다.
비상전력설비는 정전으로 자동제어 기능이 멈추면 공정 이상이 곧바로 위해로 이어질 수 있는 설비에 요구되며, 산소·수소·불소 제조시설의 자동제어장치 등이 그 대상으로 규정되어 있다. 아세틸렌 제조시설은 이 열거 대상에서 빠져 있어 비상전력설비를 설치하지 않을 수 있다.

옳은 설명은 안전관리수준평가에서 '우수' 등급을 받으면 정기검사와 확인·평가의 주기가 각각 3년이라는 것이다.
안전관리수준평가를 받은 도시가스사업자는 정기검사와 안전관리규정 준수 여부의 확인·평가를 각각 받은 것으로 보며, 다음 시기까지의 주기는 평가등급에 따라 우수 3년, 양호 2년, 보통 1년, 미흡 6개월로 두 제도에 똑같이 적용된다.
정기검사는 시공감리증명서를 받은 날 등 기준일부터 매 1년이 되는 날의 전후 30일 이내에 받는 것이 원칙이다.
안전관리규정 준수 여부의 확인·평가는 가스공급시설의 정기검사 또는 수시검사를 할 때 같이 실시한다.
'미흡' 등급은 정기검사 주기와 확인·평가 주기가 모두 6개월이다.

옳은 설명은 투입식 발생기는 다량의 물에 카바이드를 넣는 방식으로 온도 상승이 작고 불순가스 발생이 적다는 것이다.
투입식은 물의 양이 많아 반응열에 의한 온도 상승이 완만하고, 카바이드 투입량으로 발생량을 조절할 수 있어 공업적 대량 생산에 널리 쓰인다.
주수식은 카바이드에 물을 부어 발생시키는 방식으로, 주수량의 가감으로 발생량을 조절하지만 국부적으로 온도가 오르기 쉽다. 다량의 물에 카바이드를 넣는 것은 투입식이다.
침지식(접촉식)은 카바이드를 물에 조금씩 접촉시키는 방식으로, 발생 가스의 압력에 따라 접촉이 조절된다. 주수량을 가감하는 것은 주수식이다.
아세틸렌을 충전할 때에는 미리 용기에 다공물질을 고루 채워 다공도가 75 % 이상 92 % 미만이 되게 한 뒤 아세톤 또는 DMF(다이메틸폼아마이드)를 고루 침윤시키고 충전한다.

고압가스 충전용기란 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
이 기준에 미달해 1/2 미만이 남아 있는 용기는 충전용기가 아니라 잔가스용기로 구분된다.

가스용품은 제조사업이 허가 대상이며, 가스용품 판매사업은 액화석유가스 허가 대상에 들어가지 않는다.
액화석유가스의 안전관리 및 사업법에 따른 허가 대상은 충전사업, 집단공급사업, 판매사업과 가스용품 제조사업이다.
가스를 직접 충전·공급·판매하는 행위와 가스용품을 만드는 행위는 시설·기술기준이 걸리지만, 완성된 가스용품을 유통만 하는 행위에는 별도의 허가를 요구하지 않는다.

사고 접수는 신청에 따른 허가·검사 업무가 아니므로 수수료 납부 대상이 아니다.
액화석유가스 관련 수수료는 산업통상부령으로 정하며, 충전사업 허가나 가스용품 제조사업 허가처럼 행정청이 신청을 심사·처분하는 업무에 대하여 낸다.
신고나 접수 자체에 수수료를 매기지는 않으므로 사고 접수는 나머지 항목과 성격이 다르다.

가스도매사업의 가스공급시설 중 고압의 것은 안전구역 안에 설치해야 하며, 하나의 안전구역 면적은 2만제곱미터 미만이어야 한다.

인장시험에서 시험편이 버틴 가장 큰 응력이 최대인장강도이고, 선도에서는 곡선이 가장 높이 올라간 꼭짓점이 그 자리다. 그림의 곡선은 한 차례 내려앉았다가 다시 올라가 완만한 봉우리를 이루는데, 그 봉우리 꼭대기에 찍힌 점이 E다.
봉우리를 지나면 시험편에 잘록한 목이 생겨 단면적이 급격히 줄기 때문에, 하중을 처음 단면적으로 나눈 겉보기 응력은 오히려 떨어진다.
곡선이 아직 오르는 중인 앞쪽 점들은 탄성 구간과 항복점 부근에 해당한다.
봉우리 뒤에서 응력이 낮아진 마지막 점은 시험편이 끊어진 파단점이며, 최대인장강도보다 낮은 응력을 가리킨다.

유체의 부피를 직접 계량하는 실측식 계기이면서 구조가 복잡하고 취급이 까다로운 것은 습식 가스미터이다.
물에 잠긴 드럼이 회전하며 한 회전마다 정해진 부피를 밀어내는 방식이라 유체의 밀도·점도 같은 성질의 영향을 거의 받지 않고 정도가 높아 기준기로도 쓰인다.
오리피스 미터와 벤투리 미터는 조리개 전후의 차압으로 유량을 구하는 간접식이다.
로터 미터는 테이퍼관 속 부자의 위치로 유량을 읽는 면적식 간접 계기이다.

독성가스를 수용하는 압력용기의 용접부는 전 길이에 대하여 방사선투과시험을 실시한다.
방사선투과시험은 용접부 내부의 균열·기공·융합불량까지 검출하고 필름으로 기록을 남길 수 있어, 누출이 곧바로 인명 피해로 이어지는 독성가스 용기의 전 길이 검사법으로 지정되어 있다.
침투탐상시험과 자분탐상시험은 표면이나 표면 바로 아래의 결함만 잡아낸다.
초음파탐상시험은 내부 결함을 보지만 두께가 얇은 부위의 판정과 기록성에서 제한이 있다.

대표자의 주소 변경은 시설이나 사업 내용이 달라지는 사항이 아니므로 변경허가를 받지 않아도 된다.
액화석유가스의 안전관리 및 사업법은 사업소의 이전, 저장설비의 교체 설치, 저장설비의 용량 증가처럼 시설의 위치나 능력이 달라지는 경우를 변경허가 대상으로 정한다.
이런 변경은 보호시설과의 안전거리, 방류둑 등 시설기준을 다시 검토해야 하지만 대표자의 주소는 안전성과 무관하다.

물체에 공급된 열은 분자의 운동에너지, 집합상태의 변화, 외부에 대한 일로 쓰이며 물체의 위치에너지를 증가시키지는 않는다.
열역학 제1법칙으로 보면 공급열은 내부에너지 증가와 외부에 한 일로 나뉜다.
$Q = \Delta U + W$
분자 운동에너지 증가는 온도 상승으로 나타나는 현열 몫이다.
분자 간 인력을 이기고 집합상태가 바뀌는 것은 상변화에 쓰이는 잠열 몫이다.
체적이 늘며 외부 압력에 저항해 밀어내는 것은 외부에 한 일이다.

충전장소와 저장설비의 지붕은 불연성 또는 난연성 재료를 쓴 가벼운 지붕으로 해야 하므로 무거운 지붕으로 한다는 서술이 기준과 다르다.
폭발이 일어났을 때 지붕이 쉽게 날아가면서 압력을 위로 빼 주어야 벽체 붕괴와 파편 비산에 의한 피해를 줄일 수 있다.
주거지역이나 상업지역에 설치한 저장능력 10 t 이상의 저장탱크에는 폭발방지장치를 설치한다.
방류둑 내측과 그 외면으로부터 10 m 이내에는 해당 저장탱크의 부속설비 외의 것을 두지 않는다.
저장설비실에 통풍이 잘 되지 않으면 강제통풍시설을 설치한다.

특정고압가스 사용시설에서 독성가스의 감압설비와 반응설비 사이의 배관에는 역류방지장치를 설치하여야 한다.
반응설비 쪽 압력이 높아지거나 운전이 멈췄을 때 반응물이나 가스가 감압설비·용기 쪽으로 역류하면 이상 반응과 용기 오염·파열로 이어지기 때문이다.
화염방지장치는 화염의 전파를 막는 설비이고 안전밸브는 과압을 방출하는 설비여서 역류 차단이라는 목적과는 다르다.

구형저장탱크에 설치하는 냉각살수장치는 확산판식이다.
구형 탱크는 표면이 둥글어 물이 한쪽으로 흘러내리기 쉬운데, 노즐 앞에 확산판을 두어 물을 넓게 퍼뜨려야 탱크 표면 전체에 고르게 수막이 형성된다.
냉각살수장치는 저장탱크 표면적 1 m2당 5 L/분 이상의 수량을 30분 이상 방사할 수 있도록 설계한다.

$\dfrac{PV}{T}$가 일정하다는 것은 이상기체 상태방정식이 성립한다는 의미이므로, $\dfrac{P_1V_1}{T_1} = \dfrac{P_2V_2}{T_2}$를 이용해 압축 후 부피를 구한다.
$V_2 = V_1 \times \dfrac{P_1}{P_2} \times \dfrac{T_2}{T_1} = 2.5 \times \dfrac{1}{10} \times \dfrac{298}{273} \approx 0.27\ \mathrm{m^3}$이다.
따라서 압축 후 기체의 부피는 약 0.27m³이다.

각 기체가 전체 체적 10 L로 팽창한 뒤의 압력이 분압이고 그 합이 전압이므로 전압 0.32 MPa, 질소의 분압 0.24 MPa이다.
질소의 분압: $P_{N_2} = 0.4 \times \dfrac{6}{6+4} = 0.24\ \mathrm{MPa}$
산소의 분압: $P_{O_2} = 0.2 \times \dfrac{4}{6+4} = 0.08\ \mathrm{MPa}$
전압: $P = 0.24 + 0.08 = 0.32\ \mathrm{MPa}$
질소의 분압 0.19는 전압 0.32에 몰분율이 아닌 용기 체적비 0.6을 곱한 값이다. 질소의 몰분율은 $\dfrac{0.4 \times 6}{0.4 \times 6 + 0.2 \times 4} = 0.75$이다.
전압 0.30은 두 압력을 단순 평균한 값이고, 전압 0.60은 체적 변화를 고려하지 않고 두 압력을 그대로 더한 값이다.

강제기화기는 좁은 자리에서도 필요한 양을 기화시킬 수 있어 설치장소가 작아도 되므로, 장소가 많이 필요하다는 서술이 특징과 맞지 않는다.
자연기화는 용기 표면적에 의존해 용기를 여러 개 늘어놓아야 하지만, 강제기화기는 온수나 증기로 열을 공급해 강제로 기화시키므로 용기 수와 부지를 줄일 수 있다.
액을 통째로 기화시켜 잔류 성분이 편중되지 않으므로 공급 가스의 조성이 일정하다.
외기 온도와 관계없이 열을 공급하므로 한랭 시에도 기화량이 확보된다.
용기 수와 교체 작업이 줄어 설비비와 인건비가 절감된다.

시안화수소의 누출시험에는 질산구리벤젠지 등을 쓰며, 문항에 적힌 시약은 산소 검출·흡수용이어서 누출시험 시약이 될 수 없다.
시안화수소는 수분이나 알칼리가 있으면 중합폭발을 일으키고 독성도 강해 저장 중 1일 1회 이상 누출 여부를 확인하도록 정하고 있다.
충전용기는 항상 40 ℃ 이하의 온도를 유지한다.
가연성가스를 저장하는 곳에서는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하지 않는다.
시안화수소는 용기에 충전한 후 60일을 초과하여 저장하지 않는다.

폭발범위가 3~80 %로 가장 넓은 산화에틸렌의 위험도가 가장 크다.
위험도는 폭발상한과 하한의 차를 하한으로 나눈 값이다.
$H = \dfrac{U - L}{L} = \dfrac{80 - 3}{3} \approx 25.7$
수소는 4~75 %로 위험도가 약 17.8이다.
일산화탄소는 12.5~74 %로 약 4.9이다.
암모니아는 15~28 %로 약 0.87에 지나지 않는다.

액화석유가스 저장탱크를 지하에 설치할 때는 누출된 가스를 모으는 집수구와 집수관을 두어야 한다.
이때 집수관은 직경 80A 이상으로 하여 집수구 바닥에 고정한다.
집수구는 가로·세로·깊이를 각각 30cm 이상으로 한다.
검지관은 직경 40A 이상으로 설치한다.
집수구는 저장탱크실 바닥면보다 낮게 설치해 누출된 가스·액이 자연스럽게 모이도록 한다.

제조등록 대상에서 제외되는 것은 산업기계설비 등에 부착되어 수입되는 용기등이다.
외국용기등의 제조등록 대상은 고압가스 충전용 용기(내용적 3데시리터 미만 제외)와 그 부속품인 밸브·안전밸브, 그리고 특정설비 중 저장탱크·차량에 고정된 탱크·압력용기·독성가스배관용 밸브·냉동설비(일체형 냉동기 제외) 구성 기기·긴급차단장치·안전밸브 등이다. 원형 문항은 에어졸용 용기가 대상이 아님을 묻는 것이었으나, 현행 법령은 대상 범위(시행령)와 면제 대상(시행규칙)을 나누어 정하고 특정설비 범위도 넓어졌으므로 면제 대상을 고르도록 재구성하였다.
내용적 5데시리터 용기는 제외 기준인 3데시리터 미만에 해당하지 않으므로 등록 대상이다.
차량에 고정된 탱크와 긴급차단장치는 시행령이 등록 대상으로 열거한 특정설비이다.
면제 대상에는 이 밖에 시험·연구개발용, 주한 외국기관용, 견본용, 에어졸용 용기, 수출 목적으로 수입하는 용기등이 있다.

코리올리 유량계는 질량유량을 직접 측정하므로 유체의 종류에 따른 보정이 필요 없다. 따라서 보정이 필요하다는 서술이 특징에 맞지 않는다.
진동하는 관 속을 유체가 흐를 때 생기는 코리올리 힘으로 관이 비틀리는 정도를 재는 방식이라 밀도·점도·온도·압력 같은 물성 변화의 영향을 거의 받지 않는다.
그 덕분에 고압 기체나 슬러리처럼 물성 파악이 어려운 유체의 질량유량도 측정할 수 있다.

대기압에서 비점이 높은 것부터 나열하면 부탄 - 염소 - 프로판 - 메탄의 순서이다.
각 가스의 비점은 부탄이 약 -0.5 ℃, 염소가 약 -34 ℃, 프로판이 약 -42 ℃, 메탄이 약 -162 ℃이다.
탄화수소는 분자량이 클수록 분자 간 인력이 커져 비점이 높아지므로 메탄이 가장 낮고, 염소는 프로판과 부탄 사이에 놓인다.

아세틸렌의 주된 제법은 메탄 같은 탄화수소를 1,200~2,000 ℃의 고온에서 열분해시키는 방법이다.
아세틸렌은 생성열이 음인 흡열 화합물이어서 높은 온도에서만 생성이 유리하고, 만들어진 직후 급랭시켜 다시 분해되는 것을 막는다.
수증기 개질법과 부분산화법은 수소와 일산화탄소를 얻는 합성가스 제조법이다.
탄화수소를 연소시키면 이산화탄소와 물이 생길 뿐 아세틸렌은 얻을 수 없다.

산소는 조연성이 강해 유지류와 접촉하면 산화 발열로 발화할 수 있으므로, 충전 전에 용기 내부의 유지류를 제거하는 것이 옳다.
산소 충전 설비에는 석유류·유지류 대신 물이나 묽은 글리세린수를 쓰는 것도 같은 이유이다.
시안화수소의 안정제로는 황산·아황산가스 등을 쓰며, 물은 중합을 촉진하므로 쓰지 않는다.
산화에틸렌은 질소나 이산화탄소로 치환한 뒤 충전하며, 산이나 알칼리와 접촉하면 중합폭발을 일으킨다.
아세틸렌을 2.5 MPa 이상으로 압축할 때의 희석제는 질소·메탄·일산화탄소·에틸렌이다.

초저온 용기의 단열성능시험에는 액화질소·액화산소·액화아르곤을 사용하며 액화천연가스는 시험용 가스로 쓰지 않는다.
시험용 저온액화가스는 비점과 기화잠열이 명확해야 침입열량을 계산할 수 있는데, 액화천연가스는 산지에 따라 조성이 달라져 물성값을 고정할 수 없다.
침입열량은 시험 중 기화된 가스량과 그 가스의 기화잠열, 비점과 외기의 온도차로 구한다.

옳은 설명은 수소용품을 제조하려는 자는 그 사업소마다 시장·군수·구청장의 허가를 받아야 한다는 것이다.
수소용품은 연료전지(연료소비량 232.6 kW 이하인 고정형과 이동형, 각 부대설비 포함), 수전해설비, 수소추출설비의 세 가지이며, 제조·수입한 수소용품은 판매하거나 사용하기 전에 검사를 받아야 한다.
「자동차관리법」에 따른 자동차에 장착되는 연료전지는 수소용품에서 제외된다.
수소추출설비는 정격출력에서 시간당 수소 생산량이 2천 세제곱미터 '이하'인 것이 수소용품이다.
수소용품 제조시설의 설치·변경공사를 완공하면 사용 전에 시장·군수·구청장의 완성검사를 받아 합격하여야 한다.

펌프의 소음·진동 원인으로는 서징, 캐비테이션, 임펠러의 이물질 혼입이 대표적이며 액 비중의 증대는 가장 거리가 멀다.
비중이 커지면 소요 동력과 토출압력이 커질 뿐, 유동의 불안정이나 기포 붕괴 같은 진동 발생 기구와는 직접 관계가 없다.
서징은 토출량과 압력이 주기적으로 변동하며 배관 전체를 진동시킨다.
캐비테이션은 흡입측에서 생긴 기포가 깨지면서 소음과 깃 침식을 일으킨다.
임펠러에 이물질이 끼면 회전 균형이 무너져 진동이 커진다.

흡수한 열에서 외부에 한 일을 열로 환산해 빼면 내부에너지 증가는 약 41.6 kcal이다.
열역학 제1법칙에 일의 열당량 $A = \dfrac{1}{427}\ \mathrm{kcal/(kgf \cdot m)}$ 를 적용한다.
$\Delta U = Q - A W$
$\Delta U = 65 - \dfrac{10000}{427} = 65 - 23.4 = 41.6\ \mathrm{kcal}$
기체가 일을 한 만큼 열이 소비되므로 흡수한 열 전부가 내부에너지로 남지는 않는다.

가스액화 분리장치의 축냉기에는 축냉체로 자갈을 채운다.
자갈은 표면적과 열용량이 크고 초저온에서도 안정하며 값이 싸서, 원료 공기와 저온의 제품 가스를 번갈아 통과시키며 열을 주고받게 하는 축냉체로 적합하다.
동시에 원료 공기 속의 수분과 이산화탄소가 자갈 표면에 고체로 붙었다가 반대 방향 가스 흐름에 실려 나가므로 불순물 제거까지 겸한다.

이상기체에서는 정압열용량과 정적열용량의 차가 기체상수 R과 같다.
$C_{p} - C_{v} = R$
정압 가열에서는 온도를 올리는 데 필요한 열 외에 팽창하며 외부에 한 일만큼 열이 더 들어가므로 정압 쪽이 항상 크다.
열용량이 작으면 같은 열로 온도가 더 많이 오르므로 온도를 변화시키기 쉽다.
공기의 비열비는 약 1.4이며 2.4가 아니다.
정압 몰 열용량은 정압비열에 몰질량을 곱한 값이다.

단열과정은 계와 주위 사이에 열의 출입이 없는 과정이므로 공급 열량이 0이다.
따라서 압축에 들인 일이 모두 내부에너지 증가로 저장되어 온도가 올라간다.
$Q = 0 \;\rightarrow\; \Delta U = -W$
압축이므로 압력은 압축 전보다 높아진다.
부피가 줄어들어 비체적은 오히려 감소한다.
들인 일은 엔탈피의 감소가 아니라 증가로 나타난다.

암모니아수를 적신 천을 가까이 대면 흰 연기가 생기므로 염소는 암모니아로 검출할 수 있다.
누출된 염소가 암모니아와 반응해 염화암모늄의 흰 연기를 만드는 것을 이용한 정성 검지법이다.
염소의 표백작용은 물과 반응해 생긴 차아염소산의 발생기 산소에 의한 것이므로 물이 없으면 표백되지 않는다.
완전히 건조된 염소는 상온에서 철과 반응하지 않아 강재 용기에 충전할 수 있다.
염소 폭명기는 직사광선을 받을 때 수소와 폭발적으로 반응하며 냉암소에서는 반응하지 않는다.

고압가스 판매소의 용기보관실은 보관할 수 있는 고압가스의 용적이 300m³(액화가스는 3톤)를 넘으면 보관실 외면으로부터 보호시설까지 안전거리를 유지해야 한다.
보관 물량이 커질수록 사고 시 피해 범위가 넓어지므로 일정 규모를 넘는 보관실에만 이격거리 의무를 지운 것이다.

암모니아는 물에 대단히 잘 녹는 기체이므로 물에 녹지 않는다는 서술이 틀리다. 상온에서 물 1부피에 수백 부피가 녹아 암모니아수가 된다.
분자의 극성이 크고 물과 수소결합을 하기 때문에 용해도가 크며, 같은 이유로 비점이 -33 ℃로 높아 상온에서도 비교적 낮은 압력으로 쉽게 액화한다.
증발잠열이 약 327 kcal/kg로 커서 냉동기 냉매로 쓰이고, 자극성 냄새가 있어 소량의 누출도 쉽게 알아챌 수 있다.

폭굉파의 속도(폭속)는 대체로 1000~3500 m/s 범위로 나타난다.
폭굉은 화염면이 충격파와 결합해 초음속으로 전파되는 현상이어서, 일반적인 연소(폭연)의 전파속도인 수 m/s 수준과는 자릿수부터 차이가 나는 매우 빠른 속도를 보인다.

법의 적용을 받는 것은 오토클레이브 안의 염화비닐이다.
별표 1은 오토클레이브 안의 고압가스를 적용범위에서 제외하면서 수소·아세틸렌·염화비닐은 다시 그 제외 대상에서 빼고 있으므로, 이 세 가지는 오토클레이브 안에 있어도 법이 적용된다. 원형 문항은 오토클레이브 안의 아세틸렌을 묻는 것이었으나, 현행 별표 1의 표기(「항공안전법」 등)와 추가된 제외 항목(「어선법」 적용 어선 등)을 반영하고 같은 단서의 염화비닐로 논점을 옮겨 재구성하였다.
냉동능력이 3톤 미만인 냉동설비 안의 고압가스는 제외 대상이므로 2톤인 설비는 법 적용을 받지 않는다.
등화용의 아세틸렌가스는 아세틸렌이지만 별도 항목으로 제외되어 있다.
「어선법」의 적용을 받는 어선 안의 고압가스는 「선박안전법」 적용 선박과 마찬가지로 제외 대상이다.

냉동 효과가 실제로 나타나는 곳은 증발기이다.
팽창밸브를 지나 저온·저압이 된 냉매액이 증발기에서 주위의 열을 증발잠열로 빼앗으며 기화하므로 피냉각물이 차가워진다.
압축기는 증발한 냉매를 고온·고압으로 압축해 순환시킨다.
응축기는 냉매가 품은 열을 외부로 버리며 냉매를 액화시킨다.
팽창밸브는 냉매를 교축해 압력과 온도를 낮추는 역할을 한다.

내용적 500 L 이상의 이음매 없는 용기는 5년마다 재검사를 받는다.
고압가스 안전관리법의 용기 재검사 주기는 용기의 종류와 내용적, 경과 연수에 따라 정해지는데 500 L 이상 용기는 5년 주기로 규정되어 있다.
같은 이음매 없는 용기라도 500 L 미만이면 신규검사 후 경과 연수가 10년 이하일 때 5년, 10년을 넘으면 3년마다 재검사를 받는다.

고압가스 냉동제조시설의 검사기준은 일반 고압가스시설과 달리 설계압력을 기준으로 내압·기밀시험 압력을 정한다.
내압시험은 설계압력의 1.5배 이상으로 실시하는 반면, 기밀시험도 설계압력 이상의 압력으로 실시해야 하므로 "상용압력 이상"이라는 설명은 기준을 잘못 짚은 것이다.
압력계 문자판 크기와 눈금 범위, 그리고 용적에 따른 기밀시험 유지시간에 대한 설명은 검사기준에 부합하는 내용이다.

위험과 운전분석(HAZOP), 사고예상질문 분석(WHAT-IF), 체크리스트는 모두 경험과 판단에 의존하는 정성적 평가기법이다.
반면 사건수 분석(ETA)은 초기사건 이후의 전개를 확률로 계산해 결과의 발생가능성을 수치화하는 정량적 평가기법이다.

MTBF는 고장률의 역수이고 병렬 시스템은 두 부품이 모두 고장 나야 고장이므로 MTBF 1000 h, 신뢰도 0.991이다.
MTBF: $\dfrac{1}{\lambda} = \dfrac{1}{0.001} = 1000\ \mathrm{h}$
부품 1개의 100시간 신뢰도: $R = e^{-\lambda t} = e^{-0.001 \times 100} = e^{-0.1} = 0.905$
병렬 시스템 신뢰도: $R_s = 1 - (1 - R)^2 = 1 - (0.095)^2 = 1 - 0.009 = 0.991$
신뢰도 0.819는 두 부품을 직렬로 보고 $R^2 = 0.905^2$으로 계산한 값이다.
신뢰도 0.905는 부품 1개의 신뢰도이며, 병렬 연결의 효과를 반영하지 않은 값이다.
MTBF 100 h는 사용시간 100시간을 MTBF로 혼동한 것이다.

계수형 관리도 가운데 포아송 분포를 전제로 하는 것은 결점수를 다루는 c 관리도와 u 관리도이다.
c 관리도는 일정한 크기의 시료에서 나타난 결점수를, u 관리도는 단위당 결점수를 관리하며, 둘 다 넓은 기회 속에서 드물게 발생하는 사건의 개수를 세는 구조여서 포아송 분포를 따른다.
부적합품수를 다루는 np 관리도와 부적합품률을 다루는 p 관리도는 이항분포를 전제로 한다.
범위(R) 관리도와 짝을 이루는 평균값 관리도는 계량값 관리도여서 정규분포를 전제로 한다.

퍼센트 샘플링 검사에서는 $N, n, c$의 비율을 일정하게 유지해도 로트 크기 $N$이 커질수록 OC곡선의 형태가 달라져, 좋은 로트의 합격률도 함께 영향을 받는다.
즉 "영향이 없다"는 설명이 검사특성곡선의 실제 성질과 어긋난다.
합격판정개수 $c$가 커지면 나쁜 로트도 통과하기 쉬워지고, 시료 $n$이 커지면 좋은 로트라도 불합격 위험이 커지며, $N$이 $n$보다 10배 이상 크면 로트 크기 변화의 영향이 미미하다는 설명은 모두 타당하다.

시료 5개 중 부적합품이 1개 이상 나올 확률은 약 0.4335이다.
로트 30개 중 부적합품은 $30 \times 0.1 = 3\ \text{개}$ 이므로, 여사건인 "5개 모두 양품"의 확률을 초기하분포로 구해 1에서 뺀다.
$P(x \ge 1) = 1 - \dfrac{{}_{27}C_{5}}{{}_{30}C_{5}} = 1 - \dfrac{80730}{142506}$
$= 1 - 0.5665 = 0.4335$
한 번 뽑은 시료를 되돌려 놓지 않는 비복원 추출이므로 이항분포가 아니라 초기하분포를 쓴다.

단계여유(slack)는 $T_L - T_E$로 표시한다.
가장 늦은 예정일에서 가장 이른 예정일을 뺀 값이 그 단계가 가질 수 있는 여유시간을 의미한다.

작업자 1명당 월 생산가능대수는 11대이다.
월 총가동시간은 $8[\mathrm{H}]\times25[\mathrm{일}]=200[\mathrm{H}]$이고, 생산종합효율 80%를 반영한 유효가동시간은 $200\times0.8=160[\mathrm{H}]$이다.
자전거 1대당 소요공수가 14.5H이므로 월 생산가능대수는 $\dfrac{160}{14.5}≒11.03$으로 11대가 된다.