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22-1아래 그림과 같이 양 끝이 볼록한 원통형 위험물 저장탱크를 옆으… | 2022년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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22-1

아래 그림과 같이 양 끝이 볼록한 원통형 위험물 저장탱크를 옆으로 눕혀 설치하였다. 이 탱크의 내용적은 몇 m3\mathrm{m^3} 인지 구하시오.

(단, r=1mr = 1\,\mathrm{m}, l=5ml = 5\,\mathrm{m}, l1=0.4ml_1 = 0.4\,\mathrm{m}, l2=0.5ml_2 = 0.5\,\mathrm{m} 이다.)

r l1 l l2

해설

16.65m316.65\,\mathrm{m^3}


[해설]

양 끝이 볼록한 횡형 원통 탱크의 내용적은 가운데 원통 부분의 부피에 양쪽 경판이 담는 부피를 더해 구하며, 경판 두 개의 몫은 길이를 33 으로 나눈 값으로 환산한다.

V=πr2(l+l1+l23)V = \pi r^2 \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right)

주어진 값을 대입하면

V=π×12×(5+0.4+0.53)=π×(5+0.3)=π×5.3V = \pi \times 1^2 \times \left( 5 + \dfrac{0.4 + 0.5}{3} \right) = \pi \times (5 + 0.3) = \pi \times 5.3

V=16.65m3V = \mathbf{16.65}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}

여기서 구한 것은 탱크가 담을 수 있는 내용적이다. 실제로 위험물을 채울 수 있는 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이며, 공간용적은 보통 내용적의 5 ~ 10 %로 잡는다. 따라서 이 탱크의 용량은 대략 16.65×0.9=14.99m316.65 \times 0.9 = 14.99\,\mathrm{m^3} 에서 16.65×0.95=15.82m316.65 \times 0.95 = 15.82\,\mathrm{m^3} 사이가 된다.

참고로 세로로 세운 원통형 탱크라면 V=πr2lV = \pi r^2 l 로 간단해지고, 경판이 볼록하지 않은 탱크에는 l1l_1·l2l_2 항이 없다.

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