가스기사 필기 2016년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

단수가 Z인 다단펌프의 비속도는 다음 중 어느 것에 비례하는가?

1. Z⁰·⁵

2. Z⁰·⁷⁵

3. Z¹·²⁵

4. Z¹·³³

정답 2번

해설. ② 다단펌프의 비속도는 1단당 양정(H/Z)을 써서 계산하므로 Z⁰·⁷⁵에 비례한다.
풀이: Nₛ = n√Q / (H/Z)³ᐟ⁴ = n√Q·Z³ᐟ⁴ / H³ᐟ⁴ → 회전수·유량·전양정이 같으면 Nₛ ∝ Z⁰·⁷⁵.
따라서 ①·③·④의 지수는 맞지 않는다.

2번

비압축성 유체의 유량을 일정하게 하고, 관지름을 2배로 하면 유속은 어떻게 되는가? (단, 기타 손실은 무시한다.)

1. 1/2로 느려진다.

2. 1/4로 느려진다.

3. 2배로 빨라진다.

4. 4배로 빨라진다.

정답 2번

해설. ② 연속방정식 Q = AV = (πD²/4)V 에서 유량이 일정하면 V ∝ 1/D² 이다.
풀이: 지름이 2배 → 단면적 4배 → 유속은 1/4로 느려진다.
①은 지름에 반비례한다고 잘못 본 것이고, ③·④는 유속이 빨라진다고 하였으므로 틀리다.

3번

유체수송장치의 캐비테이션 방지 대책으로 옳은 것은?

1. 펌프의 설치위치를 높인다.

2. 펌프의 회전수를 크게 한다.

3. 흡입관 지름을 크게 한다.

4. 양 흡입을 단 흡입으로 바꾼다.

정답 3번

해설. ③ 흡입관 지름을 크게 하면 흡입 유속과 흡입관 손실이 줄어 흡입압력이 높아지므로 캐비테이션 방지에 효과가 있다.
① 펌프 설치위치는 낮추어 흡입양정을 줄여야 하고, ② 회전수는 낮추어야 하며, ④ 단흡입을 양흡입으로 바꾸어야 한다. 따라서 ①·②·④는 반대로 된 대책이다.

4번

등엔트로피 과정은 어떤 과정이라 말 할 수 있나?

1. 비가역 등온과정

2. 마찰이 있는 가역과정

3. 가역 단열 과정

4. 비가역적 팽창과정

정답 3번

해설. ③ 등엔트로피 과정은 마찰 등 비가역성이 없고(가역) 외부와 열 출입이 없는(단열) 과정, 즉 가역 단열과정이다.
비가역 과정이나 마찰이 있는 과정은 엔트로피가 증가하고, 등온과정은 열 출입이 있어 엔트로피가 변하므로 ①·②·④는 틀리다.

5번

모세관 현상에서 액체의 상승높이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 액체의 밀도에 반비례한다.

2. 모세관의 지름에 비례한다.

3. 표면장력에 비례한다.

4. 접촉각에 의존한다.

정답 2번

해설. ② 모세관 상승높이는 h = 4σcosθ / (γd) 이므로 관의 지름에 반비례한다. 지름에 비례한다는 설명은 틀리다.
① γ = ρg 이므로 밀도에 반비례하고, ③ 표면장력 σ에 비례하며, ④ 접촉각 θ(cosθ)에 의존한다. 모두 맞는 설명이다.

6번

원관에서의 레이놀즈 수(Re)에 관련된 변수가 아닌 것은?

1. 직경

2. 밀도

3. 점성계수

4. 체적

정답 4번

해설. ④ 레이놀즈 수 Re = ρVD/μ = VD/ν 로, 밀도·유속·직경·점성계수로 정해진다. 체적은 관계가 없다.
①직경 D, ②밀도 ρ, ③점성계수 μ는 모두 Re 식에 들어가는 변수이다.

7번

다음 그림과 같이 관 속으로 물이 흐르고 있다. A점과 B점에서의 유속은 몇 m/s인가? (단, A점과 B점에 세운 액주계의 물 높이는 관 중심에서 각각 20cm, 40cm이고, 관의 안지름은 A점 5cm, B점 10cm이며 손실은 무시한다.)

1. uA = 2.045, uB = 1.022

2. uA = 2.045, uB = 0.511

3. uA = 7.919, uB = 1.980

4. uA = 3.960, uB = 1.980

정답 2번

해설. ② 연속방정식과 베르누이 식을 함께 쓴다.
풀이: uB = uA × (5/10)² = uA/4
베르누이: pA/γ + uA²/2g = pB/γ + uB²/2g → uA²(1 − 1/16)/2g = 0.4 − 0.2 = 0.2m
uA = √(2 × 9.8 × 0.2 × 16/15) ≒ 2.045m/s, uB = 2.045/4 ≒ 0.511m/s
①은 uB를 1/2로, ③·④는 계산이 맞지 않는다.

8번

대기의 온도가 일정하다고 가정하고 공중에 높이 떠 있는 고무풍선이 차지하는 부피(a)와 그 풍선이 땅에 내렸을 때의 부피 (b)를 옳게 비교한 것은?

1. a는 b보다 크다.

2. a와 b는 같다.

3. a는 b보다 작다.

4. 비교할 수 없다.

정답 1번

해설. ① 대기온도가 일정하면 풍선 속 기체는 보일의 법칙(PV = 일정)을 따른다. 높은 곳은 대기압이 낮으므로 부피가 커진다. 따라서 공중의 부피 a가 지상의 부피 b보다 크다.
②·③·④는 고도에 따른 대기압 감소를 고려하지 않은 것이다.

9번

어떤 유체 흐름계를 Buckingham pi 정리에 의하여 차원 해석을 하고자 한다. 계를 구성하는 변수가 7개이고, 이들 변수에 포함된 기본차원이 3개일 때, 몇 개의 독립적인 무차원수가 얻어지는가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 10

정답 2번

해설. ② 버킹엄 π 정리에서 독립적인 무차원수의 개수는 (변수의 수 n) − (기본차원의 수 m) 이다.
풀이: π = n − m = 7 − 3 = 4개
따라서 ①2, ③6, ④10은 틀리다.

10번

내경이 10cm인 관 속을 40cm/s의 평균속도로 흐르던 물이 그림과 같이 내경이 5cm인 두 가지관으로 갈라져 흐를 때, 이 가지관에서의 평균유속은 약 몇 cm/s인가?

1. 20

2. 40

3. 80

4. 160

정답 3번

해설. ③ 연속방정식으로 푼다. 가지관 두 개로 유량이 똑같이 나뉜다.
풀이: A₁V₁ = 2A₂V₂ → V₂ = V₁ × D₁² / (2D₂²) = 40 × 10² / (2 × 5²) = 80cm/s
가지관이 하나라면 160cm/s(④)가 되지만 두 갈래이므로 80cm/s이다.

11번

다음 중 옳은 것을 모두 고르면?
㉮ 가스의 비체적은 단위 질량당 체적을 뜻한다.
㉯ 가스의 밀도는 단위 체적당 질량이다.

1. ㉮

2. ㉯

3. ㉮, ㉯

4. 모두 틀림

정답 3번

해설. ③ ㉮ 비체적 v = V/m (m³/kg)으로 단위 질량당 체적이고, ㉯ 밀도 ρ = m/V (kg/m³)로 단위 체적당 질량이다. 둘 다 옳다.
비체적은 밀도의 역수(v = 1/ρ)이다. 따라서 하나만 고른 ①·②와 ④는 틀리다.

12번

미사일이 공기 중에서 시속 1260km로 날고 있을 때의 마하수는 약 얼마인가? (단, 공기의 기체상수 R은 287J/kg·K, 비열비는 1.4이며, 공기의 온도는 25℃이다.)

1. 0.83

2. 0.92

3. 1.01

4. 1.25

정답 3번

해설. ③ 마하수 M = V / a, 음속 a = √(kRT) 이다.
풀이: V = 1260 ÷ 3.6 = 350m/s
a = √(1.4 × 287 × 298.15) ≒ 346.1m/s
M = 350 / 346.1 ≒ 1.01
따라서 ①0.83, ②0.92, ④1.25는 틀리다.

13번

길이 500m, 내경 50cm인 파이프 속을 물이 흐를 경우 마찰손실 수두가 10m라면 유속은 얼마인가? (단, 마찰손실계수 λ = 0.02이다.)

1. 3.13m/s

2. 4.15m/s

3. 5.26m/s

4. 6.21m/s

정답 1번

해설. ① 달시-바이스바흐 식 hₗ = λ(L/D)(V²/2g)을 쓴다.
풀이: V = √(2g·hₗ·D / (λL)) = √(2 × 9.8 × 10 × 0.5 / (0.02 × 500)) = √9.8 ≒ 3.13m/s
따라서 ②·③·④는 계산값과 맞지 않는다.

14번

압력 P, 마하수 M, 엔트로피가 S일 때, 수직충격파가 발생한다면 P, M, S는 어떻게 변화하는가?

1. M, P는 증가하고 S는 일정

2. M 은 감소하고 P, S는 증가

3. P, M, S 모두 증가

4. P, M, S 모두 감소

정답 2번

해설. ② 수직충격파를 지나면 초음속 흐름이 아음속으로 바뀌므로 마하수 M은 감소하고, 압력·온도·밀도는 급격히 증가한다. 충격파는 비가역 과정이므로 엔트로피 S도 증가한다.
①은 M이 증가하고 S가 일정하다고 하였고, ③은 M 증가, ④는 P·S 감소라 하였으므로 틀리다.

15번

물이 평균속도 4.5m/s로 안지름 100mm인 관을 흐르고 있다. 이 관의 길이 20m에서 손실된 헤드를 실험적으로 측정하였더니 4.8m이었다. 관 마찰계수는?

1. 0.0116

2. 0.0232

3. 0.0464

4. 0.2280

정답 2번

해설. ② 달시 식 hₗ = f(L/D)(V²/2g)에서 f를 구한다.
풀이: f = hₗ·D·2g / (L·V²) = 4.8 × 0.1 × 2 × 9.8 / (20 × 4.5²) ≒ 0.0232
①은 절반, ③은 2배 값이고 ④는 계산과 맞지 않는다.

16번

정체온도 Tₛ, 임계온도 Tc, 비열비를 k라 하면 이들의 관계를 옳게 나타낸 것은?

1. Tc / Tₛ = (2 / (k − 1))ᵏ⁻¹

2. Tc / Tₛ = (1 / (k − 1))ᵏ⁻¹

3. Tc / Tₛ = 2 / (k + 1)

4. Tc / Tₛ = 1 / (k − 1)

정답 3번

해설. ③ 등엔트로피 흐름에서 T₀/T = 1 + (k − 1)M²/2 이다. 임계상태(M = 1)를 넣으면 Tₛ/Tc = (k + 1)/2, 즉 Tc/Tₛ = 2/(k + 1) 이다.
예: 공기(k = 1.4)는 Tc/Tₛ ≒ 0.833.
①·②·④는 이 관계식과 맞지 않는다.

17번

그림은 회전수가 일정할 경우의 펌프의 특성곡선이다. 효율곡선은 어느 것인가?

1. A

2. B

3. C

4. D

정답 3번

해설. ③ 회전수가 일정할 때 펌프 효율은 유량 0에서 0으로 시작해 설계유량 부근에서 최대가 되었다가 다시 떨어지는 산 모양 곡선이므로 C이다.
A는 유량과 함께 증가하는 축동력, B는 유량이 늘면 줄어드는 양정 곡선이다. D는 원점에서 시작하지 않고 산 모양도 아니므로 효율곡선이 아니다.

18번

Hagen-Poiseuille 식이 적용되는 관내 층류 유동에서 최대속도 Vmax = 6cm/s일 때 평균속도 Vavg는 몇 cm/s인가?

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

정답 2번

해설. ② 원관 층류(하겐-푸아죄유 흐름)의 속도분포는 포물선이고 평균속도는 최대속도의 1/2이다.
풀이: Vavg = Vmax / 2 = 6 / 2 = 3cm/s
평행평판 사이 층류라면 2/3배(4cm/s)이지만 원관에서는 1/2배이다.

19번

다음 중 비압축성 유체의 흐름에 가장 가까운 것은?

1. 달리는 고속열차 주위의 기류

2. 초음속으로 나는 비행기 주위의 기류

3. 압축기에서의 공기 유동

4. 물속을 주행하는 잠수함 주위의 수류

정답 4번

해설. ④ 물(액체)은 압축성이 매우 작아 물속을 주행하는 잠수함 주위의 수류는 비압축성 흐름으로 다룰 수 있다.
① 고속열차 주위 기류, ② 초음속 비행기 주위 기류, ③ 압축기 내 공기 유동은 밀도 변화가 커서 압축성 흐름으로 다루어야 한다.

20번

실린더 안에는 500kgf/cm²의 압력으로 압축된 액체가 들어 있다. 이 액체 0.2m³를 550kgf/cm²로 압축하니 그 부피가 0.1996m³로 되었다. 이 액체의 체적탄성계수는 몇 kgf/cm²인가?

1. 20,000

2. 22,500

3. 25,000

4. 27,500

정답 3번

해설. ③ 체적탄성계수 K = −ΔP / (ΔV/V) 이다.
풀이: ΔP = 550 − 500 = 50kgf/cm², ΔV/V = (0.2 − 0.1996)/0.2 = 0.002
K = 50 / 0.002 = 25,000kgf/cm²
따라서 ①·②·④는 계산값과 다르다.

21번

가스가 폭발하기 전 발화 또는 착화가 일어날 수 있는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 습도

2. 조성

3. 압력

4. 온도

정답 1번

해설. ① 습도는 가스의 발화·착화에 영향이 가장 작은 요인이다.
② 가연성가스와 공기의 조성(농도)이 폭발범위 안에 있어야 하고, ③ 압력이 높을수록, ④ 온도가 높을수록 착화가 쉬워진다. 조성·압력·온도는 발화의 주요 요인이다.

22번

기류의 흐름에 소용돌이를 일으켜, 이때 중심부에 생기는 부압에 의해 순환류를 발생시켜 화염을 안정시키려는 수단으로 가장 적당한 것은?

1. 보염기

2. 선회기

3. 대향분류기

4. 저유속기

정답 2번

해설. ② 선회기(swirler)는 기류에 소용돌이를 일으켜 중심부에 생기는 부압으로 순환류(재순환 영역)를 만들어 화염을 안정시킨다.
① 보염기는 흐름 속에 둔 물체 뒤의 와류로 화염을 붙잡는 장치, ③ 대향분류기는 서로 마주 보는 흐름을 충돌시키는 방식이며, ④ 저유속기는 이런 원리와 관계가 없다.

23번

이상기체에서 "PVᵏ = 일정"의 식이 적용되는 과정은? (단, k는 비열비이다.)

1. 등온과정

2. 등압과정

3. 등적과정

4. 단열과정

정답 4번

해설. ④ 이상기체의 가역 단열과정에서는 PVᵏ = 일정(k = Cₚ/Cᵥ)이 성립한다.
① 등온과정은 PV = 일정, ② 등압과정은 V/T = 일정, ③ 등적과정은 P/T = 일정이다.

24번

폭굉유도거리가 짧아지는 이유가 아닌 것은?

1. 관경이 클수록

2. 압력이 높을수록

3. 점화원의 에너지가 클수록

4. 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록

정답 1번

해설. ① 관경이 클수록 폭굉유도거리는 길어진다. 관경이 가늘수록 짧아진다.
폭굉유도거리가 짧아지는 조건: 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록(④), 관 속에 방해물이 있거나 관경이 가늘수록, 압력이 높을수록(②), 점화원 에너지가 클수록(③).

25번

다음의 연소 반응식 중 틀린 것은?

1. C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

2. C₃H₆ + (7/2)O₂ → 3CO₂ + 3H₂O

3. C₄H₁₀ + (13/2)O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

4. C₆H₆ + (15/2)O₂ → 6CO₂ + 3H₂O

정답 2번

해설. ② 프로필렌 C₃H₆의 완전연소에 필요한 산소는 C 3개(3몰) + H 6개(1.5몰) = 4.5몰이므로 C₃H₆ + (9/2)O₂ → 3CO₂ + 3H₂O 가 옳다. (7/2)O₂는 틀리다.
① 프로판 5몰, ③ 부탄 6.5몰, ④ 벤젠 7.5몰로 모두 산소 원자 수가 맞다.

26번

가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 산소 중에서의 폭발하한계가 아주 낮아진다.

2. 혼합가스의 폭발은 르샤트리에의 법칙에 따른다.

3. 압력이 상승하거나 온도가 높아지면 가스의 폭발범위는 일반적으로 넓어진다.

4. 가스의 화염전파속도가 음속보다 큰 경우에 일어나는 충격파를 폭굉이라고 한다.

정답 1번

해설. ① 산소 중에서는 공기 중보다 폭발상한계가 크게 높아져 폭발범위가 넓어지지만, 폭발하한계는 거의 변하지 않는다. 따라서 하한계가 아주 낮아진다는 설명은 틀리다.
② 혼합가스의 폭발한계는 르샤틀리에 법칙으로 구하고, ③ 압력·온도가 높아지면 폭발범위가 대체로 넓어지며, ④ 화염전파속도가 음속보다 빠른 충격파를 동반하는 것이 폭굉이다.

27번

2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어진 가스 터빈의 이상 사이클은?

1. 에릭슨 사이클

2. 브레이턴 사이클

3. 스털링 사이클

4. 아트킨슨 사이클

정답 2번

해설. ② 브레이턴 사이클은 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압방열로 이루어진 가스터빈의 이상 사이클이다.
① 에릭슨 사이클은 등온 2 + 정압 2, ③ 스털링 사이클은 등온 2 + 정적 2, ④ 아트킨슨 사이클은 단열 2 + 정적가열·정압방열로 이루어진다.

28번

어떤 연료의 성분이 다음과 같을 때 이론공기량(Nm³/kg)은 약 얼마인가? (단, 각 성분의 비는 C : 0.82, H : 0.16, O : 0.02이다.)

1. 8.7

2. 9.5

3. 10.2

4. 11.5

정답 4번

해설. ④ 이론공기량 A₀ = {1.867C + 5.6(H − O/8)} / 0.21 (Nm³/kg) 이다.
풀이: 1.867 × 0.82 = 1.531, 5.6 × (0.16 − 0.02/8) = 0.882
A₀ = (1.531 + 0.882) / 0.21 ≒ 11.5Nm³/kg
①·②·③은 계산값과 다르다.

29번

연소기에서 발생할 수 있는 역화를 방지하는 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1. 연료분출구를 적게 한다.

2. 버너의 온도를 높게 유지한다.

3. 연료의 분출속도를 크게 한다.

4. 1차 공기를 착화범위보다 적게 한다.

정답 2번

해설. ② 버너의 온도가 높으면 연소속도가 빨라져 오히려 역화가 일어나기 쉽다. 역화를 막으려면 버너를 과열시키지 않아야 한다.
① 연료분출구(염공)를 적게 하고, ③ 분출속도를 연소속도보다 크게 하며, ④ 1차 공기를 착화범위보다 적게 하는 것은 역화 방지 방법이다.

30번

안쪽 반지름 55cm, 바깥 반지름 90cm인 구형 고압 반응 용기(λ = 41.87W/m·℃) 내외의 표면온도가 각각 551K, 543K일 때 열손실은 약 몇 kW인가?

1. 6

2. 11

3. 18

4. 29

정답 1번

해설. ① 구형 벽의 전도 열손실 Q = 4πλ(T₁ − T₂) / (1/r₁ − 1/r₂) 이다.
풀이: Q = 4π × 41.87 × (551 − 543) / (1/0.55 − 1/0.90) = 4209.1 / 0.7071 ≒ 5953W ≒ 6kW
②·③·④는 계산값과 다르다.

31번

가스 안전성평가 기법은 정성적 기법과 정량적 기법으로 구분한다. 정량적 기법이 아닌 것은?

1. 결합수 분석(FTA)

2. 사건 수 분석(ETA)

3. 원인결과 분석(CCA)

4. 위험과 운전분석(HAZOP)

정답 4번

해설. ④ HAZOP(위험과 운전분석)은 가이드워드로 공정변수의 이탈을 검토하는 정성적 기법이다.
① FTA(결함수 분석), ② ETA(사건수 분석), ③ CCA(원인결과 분석)는 사고 확률을 수치로 구하는 정량적 기법이다. 정성적 기법에는 체크리스트, 사고예상질문분석(WHAT-IF), 위험과 운전분석(HAZOP) 등이 있다.

32번

폭굉현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 폭굉한계의 농도는 폭발(연소)한계의 범위 내에 있다.

2. 폭굉현상은 혼합가스의 고유 현상이다.

3. 오존, NO₂, 고압하의 아세틸렌의 경우에도 폭굉을 일으킬 수 있다.

4. 폭굉현상은 가연성가스가 어느 조성범위에 있을 때 나타나는데 여기에는 하한계와 상한계가 있다.

정답 2번

해설. ② 폭굉은 혼합가스에만 나타나는 현상이 아니다. 아세틸렌·오존 등 단일 가스도 분해폭발로 폭굉을 일으킬 수 있다.
① 폭굉범위는 폭발(연소)범위 안에 있고 그보다 좁으며, ③ 오존·NO₂·고압 아세틸렌도 폭굉이 가능하고, ④ 폭굉에도 하한계와 상한계가 있다.

33번

연소의 연쇄반응을 차단하는 방법으로 소화하는 소화의 종류는?

1. 억제소화

2. 냉각소화

3. 제거소화

4. 질식소화

정답 1번

해설. ① 억제소화(부촉매소화)는 연소의 연쇄반응을 일으키는 활성 라디칼을 차단해 소화하는 방법이다.
② 냉각소화는 온도를 발화점 이하로 낮추는 것, ③ 제거소화는 가연물을 없애는 것, ④ 질식소화는 산소 농도를 낮추는 것이다.

34번

어느 온도에서 A(g)＋B(g) ⇌ C(g)＋D(g)와 같은 가역반응이 평형상태에 도달하여 D가 1/4 mol 생성되었다. 이 반응의 평형상수는?(단, A와 B를 각각 1mol 씩 반응 시켰다.)

1. 16/9

2. 1/3

3. 1/9

4. 1/16

정답 3번

해설. ③ 평형에서 D가 1/4mol 생기면 C도 1/4mol이 생기고 A·B는 각각 1 − 1/4 = 3/4mol 남는다.
풀이: K = [C][D] / ([A][B]) = (1/4 × 1/4) / (3/4 × 3/4) = (1/16) / (9/16) = 1/9
반응 전후 몰수가 같아 부피와 무관하게 K = 1/9이다. 나머지 보기는 계산과 다르다.

35번

다음 그림은 액체 연료의 연소시간(t)의 변화에 따른 유적 직경(d)의 거동을 나타낸 것이다. 착화 지연기간으로 유적의 온도가 상승하여 열팽창을 일으키므로 직경이 다소 증가하지만 증발이 시작되면 감소하는 것은?

1. a - b

2. b - c

3. c - d

4. d

정답 1번

해설. ① a − b 구간은 착화 지연기간으로, 유적이 가열되어 열팽창하면서 직경이 약간 커졌다가 증발이 시작되면 줄어든다.
착화 뒤에는 연소가 진행되면서 d²이 시간에 따라 거의 직선적으로 줄고(d² 법칙) d에서 유적이 모두 없어진다. 따라서 ②·③·④는 설명한 구간이 아니다.

36번

예혼합연소의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 역화의 위험성이 없다.

2. 로(爐)의 체적이 커야 한다.

3. 연소실부하율을 높게 얻을 수 있다.

4. 화염대에 해당하는 두께는 10~100mm 정도로 두껍다.

정답 3번

해설. ③ 예혼합연소는 연료와 공기가 미리 섞여 있어 반응이 빠르므로 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있다.
① 예혼합연소는 역화의 위험이 있고, ② 연소가 빨라 노(爐)의 체적이 작아도 되며, ④ 화염대 두께는 0.1~수 mm 정도로 얇다. 10~100mm의 두꺼운 화염대는 틀리다.

37번

고체연료의 연소과정 중 화염이동속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 발열량이 낮을수록 화염이동속도는 커진다.

2. 석탄화도가 높을수록 화염이동속도는 커진다.

3. 입자직경이 작을수록 화염이동속도는 커진다.

4. 1차 공기온도가 높을수록 화염이동속도는 작아진다.

정답 3번

해설. ③ 고체연료 입자직경이 작을수록 비표면적이 커져 가열·착화가 빨라지므로 화염이동속도가 커진다.
① 발열량이 높을수록, ④ 1차 공기온도가 높을수록 화염이동속도는 커진다. ② 석탄화도가 높을수록(휘발분이 적을수록) 화염이동속도는 작아진다.

38번

20kW의 어떤 디젤 기관에서 마찰손실이 출력의 15%일 때 손실에 의해 발생되는 열량은 약 몇 kJ/s인가?

1. 3

2. 4

3. 6

4. 7

정답 1번

해설. ① 마찰손실로 없어진 일은 모두 열로 바뀌므로, 발생 열량은 출력의 15%이다.
풀이: 20kW × 0.15 = 3kW, 1kW = 1kJ/s 이므로 3kJ/s
따라서 ②4, ③6, ④7은 계산값과 다르다.

39번

30kg 중유의 고위발열량이 90000kcal일 때 저위발열량은 약 몇 kcal/kg인가? (단, C : 30%, H : 10%, 수분 : 2%이다.)

1. 1552

2. 2448

3. 3552

4. 4944

정답 2번

해설. ② 저위발열량 Hₗ = Hₕ − 600(9H + W) (kcal/kg) 이다.
풀이: Hₕ = 90000 / 30 = 3000kcal/kg
Hₗ = 3000 − 600 × (9 × 0.10 + 0.02) = 3000 − 552 = 2448kcal/kg
①은 수증기 잠열 1552, ③·④는 계산과 다르다.

40번

에너지 방출속도(energy release rate)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 화재와 관련하여 가장 중요한 값이다.

2. 다른 요소와 비교할 때 간접적으로 화재의 크기와 손상가능성을 나타낸다.

3. 화염높이와 밀접한 관계가 있다.

4. 화재 주위의 복사열유속과 직접 관련된다.

정답 2번

해설. ② 에너지 방출속도(열방출률)는 화재의 크기와 손상 가능성을 직접적으로 나타내는 값이다. 간접적으로 나타낸다는 설명은 틀리다.
① 화재 해석에서 가장 중요한 값이고, ③ 화염높이는 열방출률에 따라 커지며, ④ 주위에 전달되는 복사열유속과 직접 관련된다.

41번

LPG집단 공급시설에서 액화석유가스 저장탱크의 저장능력 계산 시 기준이 되는 것은?

1. 0℃에서의 액비중을 기준으로 계산

2. 20℃에서의 액비중을 기준으로 계산

3. 상용온도에서의 액비중을 기준으로 계산

4. 15℃에서의 액비중을 기준으로 계산

정답 3번

해설. ③ 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」 별표 4·별표 5에서 저장탱크의 저장능력은 W = 0.9dV(소형저장탱크는 0.85dV)로 계산하고, d는 상용온도에서의 액화석유가스 비중(kg/L)이다.
따라서 0℃·20℃·15℃ 등 특정 온도의 액비중을 기준으로 한다는 ①·②·④는 틀리다.
※ 현행 액화석유가스법 시행규칙 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

42번

일정압력 이하로 내려가면 가스 분출이 정지되는 구조의 안전밸브는?

1. 스프링식

2. 파열식

3. 가용전식

4. 박판식

정답 1번

해설. ① 스프링식 안전밸브는 설정압력 이상이면 열려 가스를 분출하고, 압력이 일정압력 이하로 내려가면 스프링 힘으로 다시 닫혀 분출이 정지된다.
② 파열식(파열판)·④ 박판식은 한번 파열되면 계속 분출되고, ③ 가용전식은 가용합금이 녹으면 다시 막히지 않는다.

43번

일반용 액화석유가스 압력조정기의 내압 성능에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 입구 쪽 시험압력은 2MPa 이상으로 한다.

2. 출구 쪽 시험압력은 0.2MPa 이상으로 한다.

3. 2단 감압식 2차용 조정기의 경우에는 입구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 한다.

4. 2단 감압식 2차용 조정기 및 자동절체식 분리형 조정기의 경우에는 출구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 한다.

정답 3번

해설. ③ 일반용 액화석유가스 압력조정기의 내압시험압력은 입구 쪽 3MPa 이상(2단 감압식 2차용 조정기는 0.8MPa 이상), 출구 쪽 0.3MPa 이상(2단 감압식 1차용 조정기·자동절체식 분리형 조정기는 0.8MPa 이상)이다.
① 입구 2MPa, ② 출구 0.2MPa는 값이 틀리고, ④는 출구 0.8MPa 대상이 "2단 감압식 1차용"이어야 하므로 틀리다.

44번

가스배관에 대한 설명 중 옳은 것은?

1. SDR21 이하의 PE배관은 0.25MPa 이상 0.4MPa 미만의 압력에 사용할 수 있다.

2. 배관의 규격 중 관의 두께는 스케줄 번호로 표시하는데 스케줄수 40은 살두께가 두꺼운 관을 말하고, 160 이상은 살두께가 가는 관을 나타낸다.

3. 강괴에 내재하는 수축공, 국부적으로 집합한 기포나 편식 등의 개재물이 압착되지 않고 층상의 균열로 남아 있어 강에 영향을 주는 현상을 라미네이션이라 한다.

4. 재료가 일정온도 이하의 저온에서 하중을 변화시키지 않아도 시간의 경과함에 따라 변형이 일어나고 끝내 파탄에 이르는 것을 크리프 현상이라 하고 한계온도는 -20℃이하이다.

정답 3번

해설. ③ 강괴 속의 수축공·기포·편석 등이 압연 때 압착되지 않고 층상으로 남아 균열처럼 되는 현상을 라미네이션이라 한다.
① PE관은 SDR 11 이하가 0.4MPa 이하, SDR 17 이하가 0.25MPa 이하, SDR 21 이하는 0.2MPa 이하에 쓴다. ② 스케줄 번호가 클수록 두꺼운 관이다. ④ 크리프는 고온(탄소강 약 350℃ 이상)에서 일어난다.

45번

고압식 액체산소 분리장치의 공정 순서로 옳은 것은?
㉠ 공기압축기(유분리기)
㉡ 예냉기
㉢ 탄산가스흡수기
㉣ 열교환기
㉤ 건조기
㉥ 액체산소탱크

1. ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥

2. ㉢ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥

3. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥

4. ㉠ → ㉢ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥

정답 2번

해설. ② 원료 공기 → 탄산가스흡수기(㉢)에서 CO₂ 제거 → 공기압축기(㉠)로 고압 압축 → 예냉기(㉡)로 냉각 → 건조기(㉤)에서 수분 제거 → 열교환기(㉣)에서 저온으로 냉각·팽창 → 정류 후 액체산소탱크(㉥) 순서이다.
CO₂와 수분은 저온부에서 얼어 장치를 막으므로 열교환기 앞에서 제거한다. ①·③·④는 순서가 틀리다.

46번

도시가스 강관 파이프의 길이가 5m이고, 선팽창계수(α)가 0.000015(1/℃)일 때 온도가 20℃에서 70℃로 올라갔다면 늘어날 길이는?

1. 2.74mm

2. 3.75mm

3. 4.78mm

4. 5.76mm

정답 2번

해설. ② 선팽창에 의한 늘어난 길이 ΔL = L·α·Δt 이다.
풀이: ΔL = 5000mm × 0.000015 × (70 − 20) = 3.75mm
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

47번

펌프 입구와 출구의 진공계 및 압력계의 바늘이 흔들리며 송출유량이 변하는 현상은?

1. 공동현상

2. 서징현상

3. 수격현상

4. 베이퍼록현상

정답 2번

해설. ② 서징(맥동)현상은 펌프 입·출구의 진공계·압력계 바늘이 흔들리고 송출유량이 주기적으로 변하는 현상이다.
① 공동현상은 흡입부 압력이 증기압 이하로 떨어져 기포가 생기는 현상, ③ 수격현상은 유속 급변으로 압력파가 생기는 현상, ④ 베이퍼록은 저비점 액체가 흡입관에서 기화하는 현상이다.

48번

유량이 0.5m³/min인 축류펌프에서 물을 흡수면보다 50m 높은 곳으로 양수하고자 한다. 축동력이 15PS 소요되었다고 할 때 펌프의 효율은 약 몇 %인가?

1. 32

2. 37

3. 42

4. 47

정답 2번

해설. ② 수동력 Lw = γQH / 75 (PS)로 구하고 효율은 수동력/축동력이다.
풀이: Q = 0.5/60 m³/s, Lw = 1000 × (0.5/60) × 50 / 75 ≒ 5.56PS
η = 5.56 / 15 ≒ 0.37 → 37%
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

49번

가스용기의 최고 충전압력이 14MPa이고 내용적이 50L인 수소용기의 저장능력은 약 얼마인가?

1. 4m³

2. 7m³

3. 10m³

4. 15m³

정답 2번

해설. ② 압축가스 용기의 저장능력은 Q = (10P + 1)V (P: 최고충전압력 MPa, V: 내용적 m³)로 구한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 1).
풀이: Q = (10 × 14 + 1) × 0.05 = 7.05 ≒ 7m³
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

50번

입구압력이 0.07~1.56MPa이고, 조정압력이 2.3~3.3kPa인 액화석유가스 압력조정기의 종류는?

1. 1단 감압식 저압조정기

2. 1단 감압식 준저압조정기

3. 자동절체식 분리형 조정기

4. 자동절체식 일체형 저압조정기

정답 1번

해설. ① 1단 감압식 저압조정기는 입구압력 0.07~1.56MPa, 조정압력 2.3~3.3kPa이다.
② 1단 감압식 준저압조정기는 조정압력 5.0~30.0kPa, ③ 자동절체식 분리형 조정기는 출구압력 0.032~0.083MPa, ④ 자동절체식 일체형 저압조정기는 입구압력 0.1~1.56MPa, 조정압력 2.55~3.3kPa이다.

51번

가스화 프로세스에서 발생하는 일산화탄소의 함량을 줄이기 위한 CO 변성반응을 옳게 나타낸 것은?

1. CO + 3H₂ ⇆ CH₄ + H₂O

2. CO + H₂O ⇆ CO₂ + H₂

3. 2CO ⇆ CO₂ + C

4. 2CO + 2H₂ ⇆ CH₄ + CO₂

정답 2번

해설. ② CO 변성반응(수성가스 전환반응)은 CO + H₂O ⇆ CO₂ + H₂ 로, 일산화탄소를 이산화탄소로 바꾸고 수소를 늘린다.
① CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O와 ④는 메탄화 반응, ③ 2CO → CO₂ + C는 부다(Boudouard) 반응(탄소 석출)이다.

52번

보통 탄소강에서 여러 가지 목적으로 합금원소를 첨가한다. 다음 중 적열메짐을 방지하기 위하여 첨가하는 원소는?

1. 망간

2. 텅스텐

3. 규소

4. 니켈

정답 1번

해설. ① 망간(Mn)은 황(S)과 결합해 MnS를 만들어 FeS에 의한 적열메짐(적열취성)을 막는다.
② 텅스텐은 고온경도·내마모성, ③ 규소는 탈산·내열성·전자기 특성, ④ 니켈은 인성과 저온 충격값, 내식성을 높이기 위해 첨가한다.

53번

고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사의 칫수 측정방법은?

1. 링게이지로 측정한다.

2. 평형수준기로 측정한다.

3. 플러그 게이지로 측정한다.

4. 버니어캘리퍼스로 측정한다.

정답 3번

해설. ③ 용기 밸브 부착부의 나사(용기 쪽 암나사)는 나사 플러그 게이지로 검사한다.
① 링 게이지는 수나사를 검사하는 게이지이고, ② 평형수준기는 수평도, ④ 버니어캘리퍼스는 길이·지름 측정용이므로 나사 치수 검사에 알맞지 않다.

54번

나사 이음에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 유니언 : 관과 관의 접합에 이용되며 분해가 쉽다.

2. 부싱 : 관지름이 다른 접속부에 사용된다.

3. 니플 : 관과 관의 접합에 사용되며 암나사로 되어 있다.

4. 벤드 : 관의 완만한 굴곡에 이용된다.

정답 3번

해설. ③ 니플은 양쪽 끝이 수나사로 된 짧은 관으로, 암나사가 있는 부속끼리 연결할 때 쓴다. 암나사로 되어 있다는 설명은 틀리다.
① 유니언은 분해·조립이 쉬운 관 접합용, ② 부싱은 지름이 다른 관(부속)을 연결할 때, ④ 벤드는 완만하게 구부러지는 곳에 쓴다.

55번

액화석유가스(LPG)를 용기 또는 소형저장탱크에 충전 시 기상부는 용기 내용적의 15%를 확보하도록 하고 있다. 다음 중 그 이유로서 가장 옳은 것은?

1. 용기가 부식여유를 갖도록

2. 액체상태의 유동성을 갖도록

3. 충전된 액체상태의 부피의 양을 줄이도록

4. 온도상승에 따른 부피팽창으로 인한 파열을 방지하기 위하여

정답 4번

해설. ④ 액화가스는 온도가 오르면 액체가 팽창하므로, 기상부(안전공간)를 남겨 두지 않으면 액이 용기 안을 가득 채워 액팽창에 의한 이상 압력으로 파열될 수 있다.
① 부식여유, ② 유동성, ③ 부피를 줄이는 것과는 관계가 없다.

56번

부식방지 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 금속을 피복한다.

2. 선택배류기를 접속시킨다.

3. 이종의 금속을 접촉시킨다.

4. 금속표면의 불균일을 없앤다.

정답 3번

해설. ③ 서로 다른 금속을 접촉시키면 전위차로 이종금속 접촉부식(갈바닉 부식)이 생기므로 부식방지 방법이 아니다.
① 금속 피복(도금·도장), ② 선택배류기 접속(전기방식), ④ 금속 표면의 불균일 제거는 모두 부식방지 방법이다.

57번

다음 금속재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 강에 P(인)의 함유량이 많으면 연신율, 충격치는 저하된다.

2. 18% Cr, 8% Ni을 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.

3. 금속가공 중에 생긴 잔류응력 제거에는 열처리를 한다.

4. 구리와 주석의 합금은 황동이고, 구리와 아연의 합금은 청동이다.

정답 4번

해설. ④ 구리와 아연의 합금이 황동, 구리와 주석의 합금이 청동이다. 설명이 서로 바뀌었다.
① 인(P)이 많으면 상온취성으로 연신율·충격값이 떨어지고, ② 18-8 스테인리스강은 Cr 18%, Ni 8%를 함유하며, ③ 잔류응력은 풀림(저온 소둔) 열처리로 제거한다.

58번

고압가스용 밸브에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 고압밸브는 그 용도에 따라 스톱밸브, 감압밸브, 안전밸브, 체크밸브 등으로 구분된다.

2. 가연성가스인 브롬화메탄과 암모니아 용기밸브의 충전구는 오른나사이다.

3. 암모니아 용기밸브는 동 및 동합금의 재료를 사용한다.

4. 용기에는 용기 내 압력이 규정압력 이상으로 될 때 작동하는 안전밸브가 부착되어 있다.

정답 3번

해설. ③ 암모니아는 동(구리) 및 동합금과 반응해 착이온을 만들고 부식시키므로 암모니아 용기밸브에는 동 함유량 62%를 넘는 동합금 등을 쓰지 않는다. 동 재료를 쓴다는 설명은 틀리다.
① 고압밸브의 분류, ② 가연성가스 충전구는 왼나사가 원칙이나 브롬화메탄·암모니아는 오른나사, ④ 용기 안전밸브 설명은 맞다.

59번

과류차단 안전기구가 부착된 것으로 배관과 호스 또는 배관과 커플러를 연결하는 구조의 콕은?

1. 호스콕

2. 퓨즈콕

3. 상자콕

4. 노즐콕

정답 2번

해설. ② 퓨즈콕은 과류차단 안전기구가 부착되어 배관과 호스, 또는 배관과 커플러를 연결하는 구조의 콕이다.
① 호스콕은 호스와 호스(또는 배관과 호스)를 연결, ③ 상자콕은 과류차단 안전기구가 붙어 상자에 넣어 바닥·벽에 설치하고 커플러를 연결하는 구조, ④ 노즐콕은 볼로 개폐하는 노즐 연결용이다.

60번

토양 중에 금속부식을 시험편을 이용하여 실험하였다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 전기저항이 낮은 토양 중의 부식속도는 빠르다.

2. 배수가 불량한 점토 중의 부식속도는 빠르다.

3. 혐기성 세균이 번식하는 토양 중의 부식속도는 빠르다.

4. 통기성이 좋은 토양 중의 부식속도는 점차 빨라진다.

정답 4번

해설. ④ 통기성이 좋은 토양에서는 부식생성물이 치밀한 보호막을 만들어 시간이 지날수록 부식속도가 점차 느려진다. 빨라진다는 설명은 틀리다.
① 전기저항이 낮은 토양, ② 배수가 불량한 점토, ③ 황산염환원균 같은 혐기성 세균이 번식하는 토양에서는 부식속도가 빠르다.

61번

가스보일러가 가동 중인 아파트 7층 다용도실에서 세탁 중이던 주부가 세탁 30분 후 머리가 아프다며 다용도실을 나온 후 실신하였다. 정밀조사 결과 상층으로 올라갈수록 CO의 농도가 높아짐을 알았다. 최우선 대책으로 옳은 것은?

1. 다용도실의 환기 개선

2. 공동배기구 시설 개선

3. 도시가스의 누출 차단

4. 가스보일러 본체 및 가스배관시설 개선

정답 2번

해설. ② 상층으로 갈수록 CO 농도가 높아진 것은 아래층 보일러들의 배기가스가 공동배기구(공동배기덕트)로 잘 빠지지 못하고 역류·체류하여 윗층 다용도실로 스며든 것이다. 따라서 공동배기구 시설을 먼저 개선해야 한다.
① 환기 개선은 보조 대책이고, ③ 도시가스 누출은 CO 중독 원인이 아니며, ④ 개별 보일러·배관 개선으로는 공동배기 문제가 해결되지 않는다.

62번

차량에 고정된 탱크에 설치된 긴급차단 장치는 차량에 고정된 저장탱크나 이에 접속하는 배관외면의 온도가 얼마일 때 자동적으로 작동하도록 되어 있는가?

1. 100℃

2. 105℃

3. 110℃

4. 120℃

정답 3번

해설. ③ 차량에 고정된 탱크의 긴급차단장치는 원격조작으로 작동되고, 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 110℃일 때 자동으로 작동할 수 있어야 한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4·9).
따라서 100℃, 105℃, 120℃는 틀리다.

63번

저장탱크에 의한 액화석유가스 저장소에서 지반조사 시 지반조사의 실시 기준은?

1. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 10m 내에서 2곳 이상 실시한다.

2. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 10m 내에서 3곳 이상 실시한다.

3. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 20m 내에서 2곳 이상 실시한다.

4. 저장설비와 가스설비 외면으로 부터 20m 내에서 3곳 이상 실시한다.

정답 1번

해설. ① 액화석유가스 저장설비·가스설비의 지반조사는 그 설비 외면으로부터 10m 안에서 2곳 이상 실시한다(보링 등으로 지반의 허용지지력을 확인).
조사 범위 20m, 3곳 이상 등으로 된 ②·③·④는 틀리다.

64번

다음 중 특정설비의 범위에 해당되지 않는 것은?

1. 조정기

2. 저장탱크

3. 안전밸브

4. 긴급차단장치

정답 1번

해설. ① 특정설비는 저장탱크(법 제3조제5호)와 시행규칙 제2조제5항의 안전밸브·긴급차단장치·역화방지장치, 기화장치, 압력용기, 자동차용 가스 자동주입기, 독성가스배관용 밸브, 냉동용특정설비, 실린더캐비닛, 차량에 고정된 탱크 등이다.
조정기는 특정설비가 아니다(액화석유가스법상 가스용품). ②·③·④는 특정설비에 해당한다.

65번

고압가스 용접용기 중 오목부에 내압을 받는 접시형 경판의 두께를 계산하고자 한다. 다음 계산식 중 어떤 계산식 이상의 두께로 하여야 하는가? (단, P는 최고충전압력의 수치(MPa), D는 중앙 만곡부 내면의 반지름(mm), W는 접시형 경판의 형상에 따른 계수, S는 재료의 허용응력 수치(N/mm²), η는 경판 중앙부 이음매의 용접효율, C는 부식여유 두께(mm)이다.)

1. t(mm) = PDW / (Sη − P) + C

2. t(mm) = PDW / (Sη − 0.5P) + C

3. t(mm) = PDW / (2Sη − 0.2P) + C

4. t(mm) = PDW / (2Sη − 1.2P) + C

정답 3번

해설. ③ 오목부에 내압을 받는 접시형 경판의 두께는 t = PDW / (2Sη − 0.2P) + C 이상으로 한다.
참고로 원통 동판은 t = PD / (2Sη − 1.2P) + C (D: 동판 안지름)로 계산한다. ①·②·④는 접시형 경판의 계산식이 아니다.

66번

도시가스용 압력조정기의 정의로 맞는 것은?

1. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 50A 이하이고 최대표시유량이 300Nm³/h 이하인 것을 말한다.

2. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 50A 이하이고 최대표시유량이 500Nm³/h 이하인 것을 말한다.

3. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 100A 이하이고 최대표시유량이 300Nm³/h 이하인 것을 말한다.

4. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 100A 이하이고 최대표시유량이 500Nm³/h 이하인 것을 말한다.

정답 1번

해설. ① 도시가스용 압력조정기는 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 호칭지름이 50A 이하이고 최대표시유량이 300Nm³/h 이하인 것을 말한다. 이를 넘는 것은 정압기용 압력조정기로 다룬다.
따라서 구경 100A, 유량 500Nm³/h로 된 ②·③·④는 틀리다.

67번

액화석유가스의 누출을 감지할 수 있도록 냄새나는 물질을 섞어야 할 양으로 적당한 것은?

1. 공기 중에 1백분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.

2. 공기 중에 1천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.

3. 공기 중에 5천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.

4. 공기 중에 1만분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.

정답 2번

해설. ② 액화석유가스는 공기 중에 1천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 냄새가 나는 물질(공업용은 제외)을 섞어 충전한다(「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」 별표 4).
1백분의 1, 5천분의 1, 1만분의 1은 틀리다.

68번

일반도시가스사업자 시설의 정압기에 설치되는 안전밸브 분출부 크기 기준으로 옳은 것은?

1. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것은 50A 이상

2. 정압기 입구 압력에 관계없이 80A 이상

3. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것으로서 설계유량이 1000Nm³/h 이상인 것은 32A 이상

4. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것으로서 설계유량이 1000Nm³/h 미만인 것은 32A 이상

정답 1번

해설. ① 정압기 안전밸브 분출부의 크기는 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상이면 50A 이상이다. 입구 압력이 0.5MPa 미만이면 설계유량 1000Nm³/h 이상은 50A 이상, 1000Nm³/h 미만은 25A 이상이다.
② 입구 압력과 관계없이 80A는 틀리고, ③·④는 0.5MPa 미만일 때의 기준을 잘못 적은 것이다.

69번

산화에틸렌의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 불연성이다.

2. 무색의 가스 또는 액체이다.

3. 분자량이 이산화탄소와 비슷하다.

4. 충격 등에 의해 분해 폭발할 수 있다.

정답 1번

해설. ① 산화에틸렌(C₂H₄O)은 폭발범위가 3~80%로 매우 넓은 가연성가스이면서 독성가스이다. 불연성이라는 설명은 틀리다.
② 무색의 가스 또는 액체(비점 약 10.7℃)이고, ③ 분자량 44로 이산화탄소(44)와 같으며, ④ 충격·가열 등으로 분해폭발할 수 있어 질소·탄산가스로 치환해 충전한다.

70번

다음 [보기]의 가스 성질에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 바르게 나열한 것은?
[보기]
㉠ 수소는 무색의 기체이다.
㉡ 아세틸렌은 가연성가스이다.
㉢ 이산화탄소는 불연성이다.
㉣ 암모니아는 물에 잘 용해된다.

1. ㉠, ㉡

2. ㉡, ㉢

3. ㉠, ㉣

4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣

정답 4번

해설. ④ ㉠ 수소는 무색·무취의 기체, ㉡ 아세틸렌은 폭발범위 2.5~81%의 가연성가스, ㉢ 이산화탄소는 불연성 가스, ㉣ 암모니아는 물에 매우 잘 녹는다(상온에서 물 1부피에 약 800부피). 네 가지가 모두 옳다.
따라서 일부만 고른 ①·②·③은 틀리다.

71번

고압가스 특정제조시설에 설치하는 일정 규모 이상의 가연성가스 저장탱크와 다른 가연성가스 저장탱크 사이의 거리에서, 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 0.5m인 경우 저장탱크와 다른 저장탱크 사이는 최소 몇 m 이상을 유지하여야 하는가?

1. 0.5m

2. 1m

3. 1.5m

4. 2m

정답 2번

해설. ② 가연성가스 저장탱크(300m³ 또는 3톤 이상)와 다른 가연성가스·산소 저장탱크 사이는 두 저장탱크 최대지름을 더한 길이의 1/4 이상을 유지하되, 그 값이 1m 미만이면 1m 이상으로 한다. 0.5m는 1m 미만이므로 1m 이상이다.
①은 1m 미만 규정을 빠뜨린 것이고 ③·④는 근거가 없다.

72번

고압가스 용기를 취급 또는 보관하는 때에는 위해요소가 발생하지 않도록 관리하여야 한다. 용기보관장소에 충전용기를 보관하는 방법으로 옳지 않은 것은?

1. 충전용기와 잔가스용기는 각각 구분하여 용기 보관장소에 놓는다.

2. 용기보관장소에는 계량기 등 작업에 필요한 물건 외에는 두지 아니한다.

3. 용기보관장소 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성물질이나 발화성물질을 두지 아니한다.

4. 충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 조치한다.

정답 4번

해설. ④ 충전용기는 항상 40℃ 이하의 온도를 유지하고 직사광선을 받지 않도록 해야 한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4 등). 60℃는 틀리다.
① 충전용기와 잔가스용기 구분 보관, ② 작업에 필요한 물건 외에는 두지 않음, ③ 주위 2m 이내 화기·인화성·발화성 물질 금지는 현행 기준과 같다.

73번

독성가스에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 암모니아 등의 독성가스 저장탱크에는 가스충전량이 그 저장탱크 내용적의 90%를 초과하는 것을 방지하는 장치를 설치한다.

2. 독성가스의 제조시설에는 그 가스가 누출 시 흡수 또는 중화할 수 있는 장치를 설치한다.

3. 독성가스의 제조시설에는 풍향계를 설치한다.

4. 암모니아와 브롬화메탄 등의 독성가스의 제조시설의 전기설비는 방폭성능을 가지는 구조로 한다.

정답 4번

해설. ④ 가연성가스 설비의 전기설비는 방폭성능을 가져야 하지만 암모니아·브롬화메탄 및 공기 중에서 자기 발화하는 가스는 제외된다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4). 따라서 암모니아·브롬화메탄 시설의 전기설비를 방폭구조로 한다는 설명은 틀리다.
① 과충전방지장치(90% 초과 방지), ② 흡수·중화 장치, ③ 풍향계 설치는 독성가스 시설 기준이다.

74번

일정 규모 이상의 고압가스 저장탱크 및 압력용기를 설치하는 경우 내진설계를 하여야 한다. 다음 중 내진설계를 하지 않아도 되는 경우는?

1. 저장능력 100톤인 산소저장탱크

2. 저장능력 1000m³인 수소저장탱크

3. 저장능력 3톤인 암모니아저장탱크

4. 증류탑으로서의 높이 10m의 압력용기

정답 3번

해설. ③ 내진설계 대상 저장탱크는 독성·가연성가스는 저장능력 5톤(압축가스 500m³) 이상, 그 밖의 가스는 10톤(1000m³) 이상이다. 탑류 압력용기는 동체부 높이 5m 이상이 대상이다.
암모니아 3톤은 5톤 미만이라 대상이 아니다. ① 산소 100톤, ② 수소 1000m³, ④ 높이 10m 증류탑은 모두 대상이다.

75번

「고압가스 안전관리법」상 전문교육의 교육대상자가 아닌 자는?

1. 안전관리원

2. 운반차량운전자

3. 검사기관의 기술인력

4. 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자

정답 2번

해설. ② 운반차량운전자는 특별교육 대상이다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 31).
전문교육 대상: 안전관리책임자·안전관리원(①), 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자(④), 운반책임자, 검사기관의 기술인력(③), 독성가스 시설의 안전관리책임자·안전관리원, 수소연료 충전시설의 안전관리책임자·안전관리원.

76번

고압가스 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 운반 중 충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지한다.

2. 가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해서는 안된다.

3. 충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재해서는 안된다.

4. 납붙임용기에 고압가스를 충전하여 운반시에는 주의사항 등을 기재한 포장상자에 넣어서 운반한다.

정답 2번

해설. ② 가연성가스와 산소는 동일 차량에 적재할 수 있으며, 이때 충전용기의 밸브가 서로 마주 보지 않도록 적재하면 된다. 적재해서는 안 된다는 설명은 틀리다.
① 운반 중 충전용기는 40℃ 이하, ③ 충전용기와 위험물(휘발유 등)은 동일 차량 적재 금지, ④ 납붙임·접합용기는 포장상자에 넣어 운반하는 것이 맞다(시행규칙 별표 9의2).

77번

독성고압가스의 배관 중 2중관의 외층관 내경은 내층관 외경의 몇 배 이상을 표준으로 하는가?

1. 1.2배

2. 1.5배

3. 2.0배

4. 2.5배

정답 1번

해설. ① 독성가스 배관 중 2중관의 외층관 내경은 내층관 외경의 1.2배 이상을 표준으로 한다.
2중관은 이음매 부분의 누출을 막기 위해 포스겐·황화수소·시안화수소·아황산가스·산화에틸렌·암모니아·염소·염화메탄 등의 배관에 설치한다.

78번

액화가스의 정의에 대하여 바르게 설명한 것은?

1. 일정한 압력으로 압축되어 있는 것이다.

2. 대기압에서의 비점이 섭씨 0도 이하인 것이다.

3. 대기압에서의 비점이 상용의 온도 이상인 것이다.

4. 가압, 냉각 등의 방법으로 액체상태로 되어 있는 것이다.

정답 4번

해설. ④ 액화가스란 가압·냉각 등의 방법으로 액체상태로 되어 있는 것으로서 대기압에서의 끓는점이 40℃ 이하 또는 상용온도 이하인 것을 말한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 제2조).
① 일정한 압력으로 압축된 것은 압축가스이고, ② 0℃ 이하, ③ 상용온도 이상은 정의와 다르다.

79번

가스안전사고의 원인을 정확하게 분석하여야 하는 이유로서 가장 타당한 것은?

1. 산재보험금 처리

2. 사고의 책임소재 명확화

3. 부당한 보상금 지급 방지

4. 사고에 대한 정확한 예방대책 수립

정답 4번

해설. ④ 사고 원인을 정확히 분석하는 목적은 같은 사고가 다시 일어나지 않도록 정확한 예방대책을 세우기 위해서이다.
① 보험금 처리, ② 책임소재 규명, ③ 보상금 지급 방지는 사고조사의 본래 목적이 아니다.

80번

액화가스를 충전받기 위한 차량은 지상에 설치된 저장탱크 외면으로부터 몇 m 이상 떨어져 정지하여야 하는가?

1. 2m

2. 3m

3. 5m

4. 8m

정답 2번

해설. ② 탱크가 고정된 차량은 저장탱크의 외면으로부터 3m 이상 떨어져 정지해야 한다. 다만, 저장탱크와 차량 사이에 방호책 등을 설치한 경우는 그렇지 않다(「도시가스사업법 시행규칙」 별표 등 이입·충전 기준).
따라서 2m, 5m, 8m는 틀리다.

81번

가스검지 시험지와 검지가스와의 연결이 바르게 된 것은?

1. KI 전분지 : CO

2. 리트머스지 : C₂H₂

3. 하리슨 시약 : COCl₂

4. 염화제일동 착염지 : 알칼리성 가스

정답 3번

해설. ③ 하리슨 시약 시험지는 포스겐(COCl₂)과 반응해 심등색(오렌지색)으로 변한다.
① KI 전분지는 염소 등 할로겐(청색), ② 리트머스지는 산성·알칼리성 가스(암모니아 등), ④ 염화제일동 착염지는 아세틸렌(적색)을 검지한다. CO는 염화팔라듐지로 검지한다.

82번

열전대온도계는 2종류의 금속선을 접속하여 하나의 회로를 만들어 2개의 접점에 온도차를 부여하면 회로에 접점의 온도에 거의 비례한 전류가 흐르는 것을 이용한 것이다. 이때 응용된 원리로서 옳은 것은?

1. 측온체의 발열현상

2. 제백효과에 의한 열전기력

3. 두 금속의 열전도도의 차이

4. 키르히호프의 전류법칙에 의한 저항강하

정답 2번

해설. ② 열전대온도계는 두 종류의 금속 접점에 온도차를 주면 열기전력이 생기는 제백(Seebeck) 효과를 이용한다.
① 발열현상, ③ 열전도도 차이, ④ 키르히호프 전류법칙에 의한 저항강하는 열전대의 원리가 아니다.

83번

막식 가스미터의 감도유량( ㉠ )과 일반 가정용 LP 가스미터의 감도유량( ㉡ )의 값이 바르게 나열된 것은?

1. ㉠ 3L/h 이상, ㉡ 15L/h 이상

2. ㉠ 15L/h 이상, ㉡ 3L/h 이상

3. ㉠ 3L/h 이하, ㉡ 15L/h 이하

4. ㉠ 15L/h 이하, ㉡ 3L/h 이하

정답 3번

해설. ③ 감도유량은 가스미터가 작동하기 시작하는 최소 유량으로, 막식 가스미터는 3L/h 이하, 일반 가정용 LP 가스미터는 15L/h 이하이다.
감도유량은 작을수록 좋으므로 "이상"으로 된 ①·②는 틀리고, ④는 값이 서로 바뀌었다.

84번

기체크로마토그래피(Gas Chromatography)에서 캐리어가스 유량이 5mL/s이고 기록지 속도가 3mm/s일 때 어떤 시료가스를 주입하니 지속용량이 250mL이었다. 이때 주입점에서 성분의 피크까지 거리는 약 몇 mm인가?

1. 50

2. 100

3. 150

4. 200

정답 3번

해설. ③ 머무름 시간 = 지속용량 / 캐리어가스 유량이고, 피크까지 거리 = 기록지 속도 × 머무름 시간이다.
풀이: t = 250mL / 5mL/s = 50s → 거리 = 3mm/s × 50s = 150mm
따라서 ①·②·④는 틀리다.

85번

가스분석을 위하여 헴펠법으로 분석할 경우 흡수액이 KOH 30g/H₂O 100mL인 가스는?

1. CO₂

2. CₘHₙ

3. O₂

4. CO

정답 1번

해설. ① 헴펠법에서 KOH 30g/H₂O 100mL(수산화칼륨 용액)는 CO₂ 흡수액이다.
② CₘHₙ은 발연황산, ③ O₂는 알칼리성 피로갈롤 용액, ④ CO는 암모니아성 염화제일구리 용액으로 흡수한다. 분석 순서는 CO₂ → CₘHₙ → O₂ → CO이다.

86번

다음 중 액주식 압력계가 아닌 것은?

1. 경사관식

2. 벨로우즈식

3. 환상천평식

4. U자관식

정답 2번

해설. ② 벨로우즈식은 주름관의 신축을 이용하는 탄성식 압력계이다.
① 경사관식, ③ 환상천평식(링밸런스식), ④ U자관식은 액주의 높이 차로 압력을 재는 액주식 압력계이다.

87번

가스크로마토그래피에 의한 분석방법은 어떤 성질을 이용한 것인가?

1. 비열의 차이

2. 비중의 차이

3. 연소성의 차이

4. 이동 속도의 차이

정답 4번

해설. ④ 가스크로마토그래피는 시료 성분들이 고정상(충전물)에 흡착·분배되는 정도가 달라 컬럼 속을 이동하는 속도가 서로 다른 성질을 이용해 분리한다.
비열·비중·연소성의 차이는 분리 원리가 아니다.

88번

피스톤형 게이지로서 다른 압력계의 교정 또는 검정용 표준기로 사용되는 압력계는?

1. 분동식 압력계

2. 부르동관식 압력계

3. 벨로우즈식 압력계

4. 다이어프램식 압력계

정답 1번

해설. ① 분동식 압력계(자유피스톤형)는 피스톤 위에 분동을 올려 압력을 정확히 만들어 내므로 다른 압력계의 교정·검정용 표준기로 쓴다.
② 부르동관식, ③ 벨로우즈식, ④ 다이어프램식은 탄성식 압력계로 현장 측정용이다.

89번

독성가스나 가연성가스 저장소에서 가스누출로 인한 폭발 및 가스중독을 방지하기 위하여 현장에서 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 검지관법

2. 시험지법

3. 가연성가스검출기법

4. 가스크로마토그래피법

정답 4번

해설. ④ 가스크로마토그래피법은 시료를 채취해 실험실에서 성분을 분석하는 정밀 분석법이라 현장에서 누출 여부를 바로 확인하는 방법으로는 거리가 멀다.
① 검지관법, ② 시험지법, ③ 가연성가스검출기법은 현장에서 누출을 바로 확인할 수 있는 방법이다.

90번

가스미터는 계산된 주기체적 값과 가스미터에 지시된 공칭 주기체적 값 간의 차이가 기준조건에서 공칭 주기체적 값의 얼마를 초과해서는 아니 되는가?

1. 1%

2. 2%

3. 3%

4. 5%

정답 4번

해설. ④ 가스미터의 계산된 주기체적 값과 공칭 주기체적 값의 차이는 기준조건에서 공칭 주기체적 값의 5%를 넘어서는 안 된다.
1%·2%·3%는 이 기준과 다르다.

91번

고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에 가장 적합한 간접식 액면계는?

1. 유리관식

2. 방사선식

3. 플로트식

4. 검척식

정답 2번

해설. ② 방사선식 액면계는 탱크 밖에서 γ선을 쏘아 투과량으로 액면을 재므로 액체에 닿지 않는다. 고온·고압이나 고점도·부식성 액체에 알맞은 간접식이다.
① 유리관식, ④ 검척식은 직접식이고, ③ 플로트식은 액체에 부자가 닿아 고점도·부식성 액체에 불리하다.

92번

루트식 가스미터의 특징에 해당되는 것은?

1. 계량이 정확하다.

2. 설치공간이 커진다.

3. 사용 중 수위 조절이 필요하다.

4. 소유량에는 부동의 우려가 있다.

정답 4번

해설. ④ 루트식 가스미터는 두 개의 회전자로 계량하는 대용량용으로, 작은 유량에서는 회전자가 돌지 않는 부동의 우려가 있다.
① 계량 정확도는 습식이 가장 높고, ② 대용량에 비해 설치공간이 작으며, ③ 수위 조절이 필요한 것은 습식 가스미터이다.

93번

직각 3각 웨어(weir)를 사용하여 물의 유량을 측정하였다. 웨어를 통과하는 물의 높이를 H, 유량계수를 k라고 했을 때 부피유량 Q를 구하는 식은?

1. Q = kH

2. Q = kH¹ᐟ²

3. Q = kH³ᐟ²

4. Q = kH⁵ᐟ²

정답 4번

해설. ④ 직각 삼각웨어의 유량은 Q = kH⁵ᐟ² 이다(Q = (8/15)C·tan(θ/2)·√(2g)·H⁵ᐟ², θ = 90°).
③ H³ᐟ²은 사각웨어의 유량식이다. ①·②는 웨어 유량식이 아니다.

94번

압력 30atm, 온도 50℃, 부피 1m³의 질소를 −50℃로 냉각시켰더니 그 부피가 0.32m³이 되었다. 냉각 전, 후의 압축계수가 각각 1.001, 0.930일 때 냉각 후의 압력은 약 몇 atm이 되는가?

1. 60

2. 70

3. 80

4. 90

정답 1번

해설. ① 실제기체 상태식 PV = ZnRT 에서 P₂ = P₁ × (V₁/V₂) × (T₂/T₁) × (Z₂/Z₁) 이다.
풀이: P₂ = 30 × (1/0.32) × (223.15/323.15) × (0.930/1.001) ≒ 60atm
따라서 ②·③·④는 계산값과 다르다.

95번

속도 변화에 의하여 생기는 압력차를 이용하는 유량계는?

1. 벤투리미터

2. 아누바 유량계

3. 로터미터

4. 오벌 유량계

정답 1번

해설. ① 벤투리미터는 관로를 좁혀 유속을 빠르게 할 때 생기는 압력차(베르누이 원리)로 유량을 재는 차압식 유량계이다.
② 아누바 유량계는 피토관처럼 전압과 정압의 차(동압)를 재는 방식이고, ③ 로터미터는 면적식, ④ 오벌 유량계는 용적식이다.

96번

서미스터(thermistor)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 측정범위는 약 −100~300℃이다.

2. 수분을 흡수하면 오차가 발생한다.

3. 반도체를 이용하여 온도변화에 따른 저항변화를 온도측정에 이용한다.

4. 감도가 낮고 온도변화가 큰 곳의 측정에 주로 이용된다.

정답 4번

해설. ④ 서미스터는 온도에 따른 저항 변화가 매우 커서 감도가 높고, 좁은 범위의 온도 측정에 알맞다. 감도가 낮고 온도변화가 큰 곳에 쓴다는 설명은 틀리다.
① 측정범위 약 −100~300℃, ② 수분을 흡수하면 오차 발생, ③ 반도체의 저항 변화 이용은 맞는 설명이다.

97번

막식가스미터에서는 가스는 통과하지만 미터의 지침이 작동하지 않는 고장이 일어났다. 예상되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 계량막의 파손

2. 밸브의 탈락

3. 회전장치 부분의 고장

4. 지시장치 톱니바퀴의 불량

정답 3번

해설. ③ 가스는 통과하나 지침이 작동하지 않는 "부동"의 원인은 계량막 파손, 밸브의 탈락, 밸브와 밸브시트 사이 누설, 지시장치 톱니바퀴 불량 등이다.
회전장치 부분의 고장은 가스가 통과하지 못하는 "불통"의 원인이다. ①·②·④는 부동의 원인이다.

98번

캐스케이드 제어에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 비율제어라고도 한다.

2. 단일 루프제어에 비해 외란의 영향이 없으나 계 전체의 지연이 크게 된다.

3. 2개의 제어계를 조합하여 제어량을 1차 조절계로 측정하고 그 조작 출력으로 2차 조절계의 목표치를 설정한다.

4. 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어계이다.

정답 3번

해설. ③ 캐스케이드 제어는 두 개의 제어계를 조합하여 1차 조절계가 제어량을 측정하고 그 출력으로 2차 조절계의 목표치를 설정하는 제어이다.
① 비율제어는 다른 방식이다. ② 캐스케이드 제어는 외란의 영향을 줄이고 계 전체의 지연을 줄이는 데 효과가 있다. ④는 서보기구에 대한 설명이다.

99번

공기의 유속을 피토관으로 측정하였을 때 차압이 60mmH₂O이었다. 이때 유속(m/s)은? (단, 피토관 계수 1, 공기의 비중량 1.2kgf/m³이다.)

1. 0.053

2. 31.3

3. 5.3

4. 53

정답 2번

해설. ② 피토관 유속 V = C√(2gΔh·γw/γa) 이다. 60mmH₂O는 60kgf/m²이다.
풀이: V = √(2 × 9.8 × 60 / 1.2) = √980 ≒ 31.3m/s
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

100번

통상적으로 사용하는 열전대의 종류가 아닌 것은?

1. 크로멜 - 백금

2. 철 - 콘스탄탄

3. 구리 - 콘스탄탄

4. 백금 - 백금·로듐

정답 1번

해설. ① 크로멜은 크로멜-알루멜(K형), 크로멜-콘스탄탄(E형)으로 쓰이며 크로멜-백금 열전대는 쓰지 않는다.
② 철-콘스탄탄(J형), ③ 구리-콘스탄탄(T형), ④ 백금-백금·로듐(R·S형)은 통상 사용하는 열전대이다.

가스기사 필기 2016년 1회 기출문제

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