가스기사 필기 2016년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

기계효율을 ηₘ, 수력효율을 ηₕ, 체적효율을 ηᵥ라 할 때, 펌프의 총효율은?

1. (ηₘ × ηₕ) / ηᵥ

2. (ηₘ × ηᵥ) / ηₕ

3. ηₘ × ηₕ × ηᵥ

4. (ηᵥ × ηₕ) / ηₘ

정답 3번

해설. ③ 펌프의 전효율은 기계효율·수력효율·체적효율을 모두 곱한 값이다.
풀이: η = ηₘ × ηₕ × ηᵥ (= 수동력 / 축동력)
효율 하나로 나누는 ①·②·④는 전효율의 정의에 맞지 않는다.

2번

비중 0.9인 유체를 10ton/h의 속도로 20m 높이의 저장탱크에 수송한다. 지름이 일정한 관을 사용할 때 펌프가 유체에 가해준 일은 몇 kgf·m/kg인가? (단, 마찰손실은 무시한다.)

1. 10

2. 20

3. 30

4. 40

정답 2번

해설. ② 지름이 일정하면 속도수두 변화가 없고 마찰손실도 무시하므로, 펌프가 단위 무게(kgf)당 해준 일은 위치수두 차와 같다.
풀이: w = ΔZ = 20kgf·m/kg
비중·유량은 동력 계산에는 필요하지만 단위 질량당 일에는 영향이 없다. 따라서 ①·③·④는 틀리다.

3번

액체를 수송할 때 흡입관 또는 펌프 속에 공동현상(cavitation)이 일어날 수 있는 조건과 가장 거리가 먼 것은?

1. 흡입압력(suction pressure)이 대기압보다 낮을 때

2. 흡입압력이 증기압보다 낮을 때

3. 흡입압력수두와 증기압수두의 차가 유효흡입수두(net positive suction head)보다 낮을 때

4. 흡입압력수두가 증기압수두와 유효흡입수두의 합보다 낮을 때

정답 1번

해설. ① 흡입압력이 대기압보다 낮은 것은 흡입양정이 있는 펌프의 정상적인 상태로, 그것만으로 공동현상이 생기지는 않는다.
공동현상은 흡입압력이 액체의 증기압보다 낮아질 때(②), 즉 유효흡입수두(NPSH)가 부족할 때(③·④) 일어난다.

4번

내경이 40cm, 길이가 500m인 관에 평균속도가 1.5m/s로 물이 흐르고 있을 때 Darcy 식을 사용하여 마찰손실 수두를 구하면 약 몇 m인가? (단, Darcy 마찰계수 f는 0.0422이다.)

1. 4.2

2. 6.1

3. 12.3

4. 24.2

정답 2번

해설. ② 달시 식 hₗ = f(L/D)(V²/2g)을 쓴다.
풀이: hₗ = 0.0422 × (500/0.4) × 1.5² / (2 × 9.8) = 0.0422 × 1250 × 0.1148 ≒ 6.06m ≒ 6.1m
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

5번

다음 중 등엔트로피 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가역 단열과정이다.

2. 가역 등온과정이다.

3. 마찰이 있는 등온과정이다.

4. 마찰이 없는 비가역 과정이다.

정답 1번

해설. ① 등엔트로피 과정은 마찰 등이 없는 가역 과정이면서 열 출입이 없는 단열 과정, 즉 가역 단열과정이다.
② 가역 등온과정은 열 출입이 있어 엔트로피가 변하고, ③ 마찰이 있으면 비가역이며, ④ 마찰이 없으면 비가역 과정이라 할 수 없다.

6번

질량 M, 길이 L, 시간 T로 압력의 차원을 나타낼 때 옳은 것은?

1. MLT⁻²

2. ML²T⁻²

3. ML⁻¹T⁻²

4. ML²T⁻³

정답 3번

해설. ③ 압력 = 힘/면적이고 힘 = 질량 × 가속도 = MLT⁻² 이다.
풀이: [P] = MLT⁻² / L² = ML⁻¹T⁻²
① MLT⁻²는 힘, ② ML²T⁻²는 일(에너지), ④ ML²T⁻³는 동력의 차원이다.

7번

경험적으로 낙하거리 s는 물체의 질량 m, 낙하시간 t 및 중력가속도 g와 관계가 있다. 차원해석을 통해 이들에 관한 관계식을 옳게 나타낸 것은? (단, k는 무차원상수이다.)

1. s = kgt

2. s = kgt²

3. s = kmgt

4. s = kmgt²

정답 2번

해설. ② 차원: s[L], m[M], t[T], g[LT⁻²]. s = k·mᵃ·gᵇ·tᶜ 로 놓으면 M: a = 0, L: b = 1, T: −2b + c = 0 → c = 2.
따라서 s = kgt² 이다(자유낙하 s = ½gt²과 같은 꼴). 질량 m은 낙하거리와 무관하므로 ③·④는 틀리고, ①은 차원이 맞지 않는다.

8번

일반적으로 원관 내부 유동에서 층류만이 일어날 수 있는 레이놀즈수(Reynolds number)의 영역은?

1. 2100 이상

2. 2100 이하

3. 21000 이상

4. 21000 이하

정답 2번

해설. ② 원관 흐름에서 레이놀즈수가 약 2100(하임계 레이놀즈수) 이하이면 교란이 있어도 층류만 유지된다.
2100~4000은 천이영역, 약 4000 이상은 난류이다. 따라서 ①·③·④는 층류만 일어나는 영역이 아니다.

9번

상온의 물속에서 압력파가 전파되는 속도는 얼마인가? (단, 물의 체적탄성계수는 2×10⁸kgf/m²이고, 비중량은 1000kgf/m³이다.)

1. 340m/s

2. 680m/s

3. 1400m/s

4. 1600m/s

정답 3번

해설. ③ 액체 속 압력파(음파)의 속도 a = √(K/ρ) 이다.
풀이: ρ = γ/g = 1000/9.8 ≒ 102kgf·s²/m⁴
a = √(2 × 10⁸ × 9.8 / 1000) = √(1.96 × 10⁶) = 1400m/s
①340m/s는 공기 중 음속에 가깝고 ②·④는 계산값과 다르다.

10번

공기의 비열비는 k이고 기체상수는 R일 때 절대온도가 T인 공기에서의 음속은?

1. RT / k

2. √(kRT)

3. kR / T

4. kRT

정답 2번

해설. ② 이상기체의 음속은 a = √(kRT) 이다(k: 비열비, R: 기체상수 J/kg·K, T: 절대온도).
예: 15℃ 공기는 √(1.4 × 287 × 288) ≒ 340m/s.
①·③은 식의 꼴이 틀리고, ④는 제곱근이 빠진 a²에 해당한다.

11번

그림과 같이 물 위에 비중이 0.7인 유체 A가 5m의 두께로 차 있을 때 유출속도 V는 몇 m/s인가? (단, 물의 높이는 유출구 중심에서 10m이다.)

1. 5.5

2. 11.2

3. 16.3

4. 22.4

정답 3번

해설. ③ 유체 A층을 물기둥 높이로 바꾸어 토리첼리 식 V = √(2gH)를 쓴다.
풀이: H = 10 + 0.7 × 5 = 13.5m(물기둥)
V = √(2 × 9.8 × 13.5) ≒ 16.3m/s
① 5m, ② 물 10m만, ④ 15m를 모두 물로 본 값 등은 틀리다.

12번

어떤 유체의 밀도가 138.63kgf·s²/m⁴일 때 비중량은 몇 kgf/m³인가?

1. 1.381

2. 13.55

3. 140.8

4. 1359

정답 4번

해설. ④ 비중량 γ = ρg 이다.
풀이: γ = 138.63 × 9.8 ≒ 1358.6 ≒ 1359kgf/m³
①·②·③은 자릿수나 계산이 맞지 않는다. (이 유체는 비중 약 13.6인 수은이다.)

13번

동력(power)과 같은 차원을 갖는 것은?

1. 힘×거리

2. 힘×가속도

3. 압력×체적유량

4. 압력×질량유량

정답 3번

해설. ③ 동력은 단위 시간당 일(W = N·m/s)이다. 압력 × 체적유량 = (N/m²) × (m³/s) = N·m/s 이므로 동력과 같은 차원이다.
① 힘 × 거리는 일(에너지), ② 힘 × 가속도는 N·m/s², ④ 압력 × 질량유량은 N·kg/(m²·s)로 동력의 차원이 아니다.

14번

밀도가 892kg/m³인 원유가 단면적이 2.165×10⁻³m²인 관을 통하여 1.388×10⁻³m³/s로 들어가서 단면적이 각각 1.314×10⁻³m²로 동일한 2개의 관으로 분할되어 나갈 때 분할되는 관내에서의 유속은 약 몇 m/s인가? (단, 분할되는 2개 관에서의 평균유속은 같다.)

1. 1.06

2. 0.841

3. 0.619

4. 0.528

정답 4번

해설. ④ 연속방정식에서 들어온 유량이 두 관으로 똑같이 나뉜다.
풀이: V = Q / (2A) = 1.388 × 10⁻³ / (2 × 1.314 × 10⁻³) ≒ 0.528m/s
참고로 들어가는 관의 유속은 1.388 × 10⁻³ / 2.165 × 10⁻³ ≒ 0.641m/s이다. ①·②·③은 계산값과 다르다.

15번

수축노즐에서의 등엔트로피 유동에서 기체의 임계압력(P*)을 옳게 나타낸 것은? (단, 비열비는 k, 정체압력은 P₀이다.)

1. P* = P₀ × (2 / (k + 1))

2. P* = P₀ × (2 / (k + 1))ᵏᐟ⁽ᵏ⁻¹⁾

3. P* = P₀ × (2 / (k + 1))¹ᐟ⁽ᵏ⁻¹⁾

4. P* = P₀ × (2 / (k + 1))¹ᐟᵏ

정답 2번

해설. ② 임계상태(M = 1)의 등엔트로피 관계는 T*/T₀ = 2/(k + 1), P*/P₀ = (2/(k + 1))ᵏᐟ⁽ᵏ⁻¹⁾, ρ*/ρ₀ = (2/(k + 1))¹ᐟ⁽ᵏ⁻¹⁾ 이다.
공기(k = 1.4)는 P*/P₀ ≒ 0.528.
①은 온도비, ③은 밀도비의 식이고 ④는 해당 관계가 없다.

16번

레이놀즈수가 10⁶이고 상대조도가 0.005인 원관의 마찰계수 f는 0.03이다. 이 원관에 부차손실계수가 6.6인 글로브밸브를 설치하였을 때, 이 밸브의 등가길이(또는 상당길이)는 관 지름의 몇 배인가?

1. 25

2. 55

3. 220

4. 440

정답 3번

해설. ③ 부차손실 K(V²/2g)를 같은 크기의 직관 마찰손실 f(Lₑ/D)(V²/2g)로 바꾼 길이가 등가길이이다.
풀이: Lₑ/D = K / f = 6.6 / 0.03 = 220배
따라서 ①·②·④는 계산값과 다르다.

17번

원심 펌프가 높은 능력으로 운전되는 경우 임펠러 흡입부의 압력이 유체의 증기압보다 낮아지면 흡입부의 유체는 증발하게 되며 이 증기는 임펠러의 고압부로 이동하여 갑자기 응축하게 된다. 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

1. 캐비테이션(cavitation)

2. 펌핑(pumping)

3. 디퓨전 링(diffusion ring)

4. 에어 바인딩(air binding)

정답 1번

해설. ① 흡입부 압력이 증기압보다 낮아져 액체가 증발하고, 이 기포가 고압부로 이동해 갑자기 응축(붕괴)하면서 소음·진동·침식을 일으키는 현상이 캐비테이션(공동현상)이다.
② 펌핑은 압축기의 서징과 비슷한 맥동, ③ 디퓨전 링은 펌프 부품, ④ 에어 바인딩은 펌프 안에 공기가 차서 양수가 안 되는 현상이다.

18번

수평원관에서의 층류 유동을 Hagen-Poiseuille 유동이라고 한다. 이 흐름에서 일정한 유량의 물이 흐를 때 지름을 2배로 하면 손실 수두는 몇 배가 되는가?

1. 4

2. 16

3. 1/4

4. 1/16

정답 4번

해설. ④ 하겐-푸아죄유 식 hₗ = 128μLQ / (πγD⁴) 에서 유량이 일정하면 손실수두는 지름의 4제곱에 반비례한다.
풀이: 지름 2배 → hₗ은 1/2⁴ = 1/16배
①·②는 증가, ③ 1/4은 지름 2제곱에 반비례한다고 본 것으로 틀리다.

19번

수차의 효율을 η, 수차의 실제 출력을 L[PS], 수량을 Q[m³/s]라 할 때 유효낙차 H[m]를 구하는 식은?

1. H＝L/(13.3ηQ) [m]

2. H＝QL/13.3η [m]

3. H＝Lη/13.3Q [m]

4. H＝η/(L×13.3Q) [m]

정답 1번

해설. ① 수차 출력 L = γQHη / 75 (PS) = 1000QHη / 75 ≒ 13.3ηQH 이다.
풀이: H = L / (13.3ηQ) [m]
②·③·④는 이 관계식을 잘못 정리한 것이다.

20번

유체의 점성과 관련된 설명 중 잘못된 것은?

1. poise는 점도의 단위이다.

2. 점도란 흐름에 대한 저항력의 척도이다.

3. 동점성 계수는 점도/밀도와 같다.

4. 20℃에서의 물의 점도는 1poise이다.

정답 4번

해설. ④ 20℃ 물의 점도는 약 1cP(= 0.01poise, 1.0 × 10⁻³Pa·s)이다. 1poise라는 설명은 틀리다.
① poise(g/cm·s)는 점도의 단위, ② 점도는 흐름에 대한 저항의 척도, ③ 동점성계수 ν = μ/ρ 로 맞는 설명이다.

21번

다음 중 리프팅(lifting)의 원인과 거리가 먼 것은?

1. 노즐구경이 너무 크게 된 경우

2. 공기조절기를 지나치게 열었을 경우

3. 가스의 공급압력이 지나치게 높은 경우

4. 버너의 염공에 먼지 등이 부착되어 염공이 작아져 있을 경우

정답 1번

해설. ① 노즐 구경이 너무 크면 가스 공급량이 많아지고 분출속도는 오히려 낮아져 리프팅의 원인과 거리가 멀다(불완전연소·황염의 원인).
리프팅은 염공에서 가스 분출속도가 연소속도보다 클 때 생기며, ② 공기조절기 과다 개방, ③ 공급압력 과다, ④ 염공이 먼지로 작아진 경우가 원인이다.

22번

연소계산에 사용되는 공기비 등에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 공기비란 실제로 공급한 공기량의 이론 공기량에 대한 비율이다.

2. 과잉공기란 연소 시 단위연료 당의 공급 공기량을 말한다.

3. 필요한 공기량의 최소량은 화학 반응식으로부터 이론적으로 구할 수 있다.

4. 공연비는 공기와 연료의 공급 질량비를 말한다.

정답 2번

해설. ② 과잉공기란 실제로 공급한 공기량에서 이론공기량을 뺀 나머지 공기량을 말한다. 단위연료당 공급 공기량은 실제공기량이다.
① 공기비 m = 실제공기량 / 이론공기량, ③ 최소 필요 공기량(이론공기량)은 반응식으로 구하고, ④ 공연비는 공기와 연료의 질량비이다.

23번

가연성 물질이 되기 쉬운 조건이 아닌 것은?

1. 열전도율이 적어야 한다.

2. 활성화에너지가 커야 한다.

3. 산소와 친화력이 커야 한다.

4. 가연물의 표면적이 커야 한다.

정답 2번

해설. ② 활성화에너지가 작아야 반응이 쉽게 시작되어 가연물이 되기 쉽다. 커야 한다는 설명은 틀리다.
① 열전도율이 작아야 열이 축적되고, ③ 산소와 친화력이 커야 하며, ④ 표면적이 커야 산소와 접촉이 잘 된다.

24번

열역학 제 2법칙에 어긋나는 것은?

1. 열은 스스로 저온의 물체에서 고온의 물체로 이동할 수 없다.

2. 열은 항상 고온에서 저온으로 흐른다.

3. 에너지 변환의 방향성을 표시한 법칙이다.

4. 제 2종 영구기관을 만드는 것은 쉽다.

정답 4번

해설. ④ 제2종 영구기관(열을 모두 일로 바꾸는 기관)은 열역학 제2법칙에 어긋나므로 만들 수 없다.
① 열은 스스로 저온에서 고온으로 이동하지 못하고(클라우지우스 표현), ② 열은 자연 상태에서 고온에서 저온으로 흐르며, ③ 제2법칙은 에너지 변환의 방향성을 나타낸다.

25번

어떤 용기 속에 1kg의 기체가 들어 있다. 이 용기의 기체를 압축하는 데 2300kgf·m의 일을 하였으며, 이때 7kcal의 열량이 용기 밖으로 방출하였다면 이 기체의 내부에너지 변화량은 약 얼마인가?

1. 0.7kcal/kg

2. 1.0kcal/kg

3. 1.6kcal/kg

4. 2.6kcal/kg

정답 3번

해설. ③ 열역학 제1법칙 ΔU = Q − W(계가 받은 열 − 계가 한 일)를 쓴다. 일의 열당량은 1kcal = 427kgf·m이다.
풀이: 받은 일 = 2300/427 ≒ 5.39kcal, 방출열 Q = −7kcal
ΔU = −7 + 5.39 ≒ −1.6kcal → 내부에너지가 약 1.6kcal/kg 감소
따라서 ①·②·④는 틀리다.

26번

폭굉유도거리(DID)가 짧아지는 경우는?

1. 압력이 낮을 때

2. 관지름이 굵을 때

3. 점화원의 에너지가 작을 때

4. 정상 연소속도가 큰 혼합가스일 때

정답 4번

해설. ④ 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록 폭굉유도거리(DID)가 짧아진다.
그 밖에 압력이 높을수록, 관지름이 가늘수록, 관 속에 방해물이 있을수록, 점화원 에너지가 클수록 짧아진다. 따라서 ① 압력이 낮을 때, ② 관지름이 굵을 때, ③ 점화원 에너지가 작을 때는 반대로 길어진다.

27번

메탄을 공기비 1.3에서 연소시킨 경우 단열연소온도는 약 몇 K인가? (단, 메탄의 저발열량은 50MJ/kg, 배기가스의 평균비열은 1.293kJ/kg·K이고 고온에서의 열분해는 무시하고 연소 전 온도는 25℃이다.)

1. 1688

2. 1820

3. 1961

4. 2234

정답 3번

해설. ③ 연료 1kg당 배기가스 질량을 구해 T = T₀ + Hₗ / (G·c)로 푼다.
풀이: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, 이론공기 = (64/16) / 0.232 ≒ 17.24kg/kg
실제공기 = 1.3 × 17.24 ≒ 22.41kg, 배기가스 G = 22.41 + 1 = 23.41kg
ΔT = 50000 / (23.41 × 1.293) ≒ 1652K → T ≒ 298 + 1652 ≒ 1950K, 가장 가까운 값은 1961K
①·②·④는 차이가 크다.

28번

방폭전기기기의 구조별 표시방법으로 틀린 것은?

1. p - 압력(壓力) 방폭구조

2. o - 안전증 방폭구조

3. d - 내압(耐壓) 방폭구조

4. s - 특수방폭구조

정답 2번

해설. ② 방폭구조 기호 o는 유입(油入) 방폭구조이다. 안전증 방폭구조의 기호는 e이다.
① p 압력 방폭구조, ③ d 내압(耐壓) 방폭구조, ④ s 특수 방폭구조는 맞다. 그 밖에 본질안전 ia·ib, 충전 q, 몰드 m 등이 있다.

29번

기체연료의 주된 연소 형태는?

1. 확산연소

2. 액면연소

3. 증발연소

4. 분무연소

정답 1번

해설. ① 기체연료는 연료와 공기가 섞이면서 타는 확산연소(또는 미리 섞은 예혼합연소)가 주된 형태이다.
② 액면연소·③ 증발연소·④ 분무연소는 액체연료의 연소 형태이다.

30번

압력 0.1MPa, 체적 3m³인 273.15K의 공기가 이상적으로 단열압축되어 그 체적이 1/3으로 감소되었다. 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/kg·K, 비열비는 1.4이다.)

1. 560

2. 570

3. 580

4. 590

정답 3번

해설. ③ 질량과 단열압축 후 온도를 구한 뒤 ΔH = mCₚΔT로 계산한다.
풀이: m = PV/(RT) = 100 × 3 / (0.287 × 273.15) ≒ 3.827kg
T₂ = T₁(V₁/V₂)ᵏ⁻¹ = 273.15 × 3⁰·⁴ ≒ 423.9K
Cₚ = kR/(k − 1) = 1.4 × 0.287 / 0.4 = 1.0045kJ/kg·K
ΔH = 3.827 × 1.0045 × (423.9 − 273.15) ≒ 579 ≒ 580kJ

31번

위험성 평가기법 중 사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합을 연역적으로 분석하는 평가기법은?

1. FTA(Fault Tree Analysis)

2. ETA(Event Tree Analysis)

3. CCA(Cause Consequence Analysis)

4. HAZOP(Hazard and Operability Studies)

정답 1번

해설. ① FTA(결함수 분석)는 정상사상(사고)에서 출발해 그 원인이 되는 장치 이상·운전자 실수의 조합을 논리기호로 거슬러 분석하는 연역적·정량적 기법이다.
② ETA는 초기사건에서 결과로 나아가는 귀납적 기법, ③ CCA는 FTA와 ETA를 결합한 기법, ④ HAZOP은 공정 이탈을 검토하는 정성적 기법이다.

32번

연료에 고정 탄소가 많이 함유 되어 있을 때 발생되는 현상으로 옳은 것은?

1. 매연발생이 많다.

2. 발열량이 높아진다.

3. 연소효과가 나쁘다.

4. 열손실을 초래한다.

정답 2번

해설. ② 고정탄소가 많으면 휘발분이 적어 매연이 적게 나고 발열량이 높아진다.
① 매연 발생이 많은 것은 휘발분이 많을 때이다. ③ 고정탄소는 천천히 타지만 연소효과가 나쁜 것은 아니며, ④ 열손실을 초래하는 것은 수분·회분이 많을 때이다.

33번

1기압의 외압에서 1몰인 어떤 이상기체의 온도를 5℃높였다. 이때 외계에 한 최대 일은 약 몇 cal인가?

1. 0.99

2. 9.94

3. 99.4

4. 994

정답 2번

해설. ② 일정 외압에서 이상기체가 팽창할 때 한 일은 W = PΔV = nRΔT 이다.
풀이: W = 1mol × 1.987cal/mol·K × 5K ≒ 9.94cal
따라서 ①·③·④는 자릿수가 틀리다.

34번

유독물질의 대기확산에 영향을 주게 되는 매개변수로서 가장 거리가 먼 것은?

1. 토양의 종류

2. 바람의 속도

3. 대기안정도

4. 누출지점의 높이

정답 1번

해설. ① 토양의 종류는 대기 중 확산과 거의 관계가 없다.
유독물질의 대기확산은 ② 바람의 속도·방향, ③ 대기안정도, ④ 누출지점의 높이, 누출량·누출 지속시간, 주변 지형·건물 등의 영향을 받는다.

35번

공기가 산소 20v%, 질소 80v%의 혼합기체라고 가정할 때 표준상태(0℃, 101.325kPa)에서 공기의 기체상수는 약 몇 kJ/kg·K인가?

1. 0.269

2. 0.279

3. 0.289

4. 0.299

정답 3번

해설. ③ 혼합기체의 평균분자량으로 기체상수를 구한다.
풀이: M = 0.2 × 32 + 0.8 × 28 = 28.8kg/kmol
R = 8.314 / 28.8 ≒ 0.289kJ/kg·K
따라서 ①·②·④는 계산값과 다르다.

36번

어떤 열기관에서 온도 20℃의 엔탈피 변화가 단위 중량당 200kcal일 때 엔트로피 변화량(kcal/kg·K)은?

1. 0.34

2. 0.68

3. 0.73

4. 10

정답 2번

해설. ② 일정 온도에서 열(엔탈피 변화)이 출입할 때 ΔS = ΔH / T (T: 절대온도)이다.
풀이: ΔS = 200 / (20 + 273.15) ≒ 0.68kcal/kg·K
④ 10은 섭씨온도로 나눈 값으로 틀리고, ①·③은 계산값과 다르다.

37번

유동층연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 균일한 연소가 가능하다.

2. 높은 전열 성능을 가진다.

3. 소각로 내에서 탈황이 가능하다.

4. 부하변동에 대한 적응력이 우수하다.

정답 4번

해설. ④ 유동층연소는 층 안의 입자 온도를 일정하게 유지해야 하므로 부하변동에 대한 적응력이 나쁘다.
① 층 안에서 고르게 섞여 균일한 연소가 가능하고, ② 전열 성능이 높으며, ③ 석회석을 넣어 노 안에서 탈황할 수 있고 저온연소로 NOₓ도 적다.

38번

자연 상태의 물질을 어떤 과정(Process)을 통해 화학적으로 변형시킨 상태의 연료를 2차 연료라고 한다. 다음 중 2차 연료에 해당하는 것은?

1. 석탄

2. 원유

3. 천연가스

4. LPG

정답 4번

해설. ④ LPG는 원유를 정제하거나 천연가스를 처리하는 과정에서 얻어지는 가공 연료이므로 2차 연료에 해당한다.
① 석탄, ② 원유, ③ 천연가스는 자연 상태 그대로 채취하는 1차 연료이다. 그 밖의 2차 연료로 코크스·도시가스·휘발유 등이 있다.

39번

다음 중 연소 시 가장 높은 온도를 나타내는 색깔은?

1. 적색

2. 백적색

3. 휘백색(輝白色)

4. 황적색

정답 3번

해설. ③ 불꽃 색깔은 온도가 높을수록 적색 → 황적색 → 백적색 → 휘백색 순으로 바뀌므로 휘백색이 가장 높다(약 1500℃ 이상).
① 적색(약 850℃), ④ 황적색(약 1100℃), ② 백적색(약 1300℃)은 휘백색보다 낮다.

40번

카르노 사이클에서 열량을 받는 과정은?

1. 등온팽창

2. 등온압축

3. 단열팽창

4. 단열압축

정답 1번

해설. ① 카르노 사이클은 등온팽창(고온열원에서 열 흡수) → 단열팽창 → 등온압축(저온열원으로 열 방출) → 단열압축으로 이루어진다.
② 등온압축은 열을 방출하고, ③ 단열팽창·④ 단열압축은 열 출입이 없다.

41번

LNG의 기화장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. Open rack vaporizer는 해수를 가열원으로 사용한다.

2. Submerged combustion vaporizer는 연소가스가 수조에 설치된 열교환기의 하부에 고속으로 분출되는 구조이다.

3. Submerged combustion vaporizer는 물을 순환시키기 위하여 펌프 등의 다른 에너지원을 필요로 한다.

4. Intermediate fluid vaporizer는 프로판을 중간매체로 사용할 수 있다.

정답 3번

해설. ③ 수중연소식 기화기(SCV)는 연소가스가 수조 아래에서 고속으로 분출되며 물을 교반·순환시키므로 물 순환용 펌프 등 별도 에너지원이 필요 없다.
① 오픈랙 기화기(ORV)는 해수를 가열원으로 쓰고, ② SCV의 구조 설명은 맞으며, ④ 중간매체식 기화기(IFV)는 프로판 등을 중간 열매체로 쓴다.

42번

일반도시가스 공급시설에서 최고 사용압력이 고압, 중압인 가스홀드에 대한 안전조치 사항이 아닌 것은?

1. 가스방출 장치를 설치한다.

2. 맨홀이나 검사구를 설치한다.

3. 응축액을 외부로 뽑을 수 있는 장치를 설치한다.

4. 관의 입구와 출구에는 온도나 압력의 변화에 따른 신축을 흡수하는 조치를 한다.

정답 1번

해설. ① 가스방출장치는 고압가스 저장탱크의 기준이다. 최고사용압력이 고압·중압인 가스홀더에는 해당하지 않는다.
고압·중압 가스홀더의 안전조치: ② 맨홀이나 검사구 설치, ③ 응축액을 외부로 뽑을 수 있는 장치 설치, ④ 관의 입구·출구에 온도·압력 변화에 따른 신축 흡수 조치, 응축액 동결 방지 조치 등이다.

43번

내용적 120L의 LP가스 용기에 50kg의 프로판을 충전하였다. 이 용기 내부가 액으로 충만될 때의 온도를 그림에서 구한 것은?

1. 37℃

2. 47℃

3. 57℃

4. 67℃

정답 4번

해설. ④ 용기 안이 액으로 가득 차는 것은 액의 비용적 × 충전질량 = 내용적이 될 때이다.
풀이: 비용적 = 120L / 50kg = 2.4L/kg
그래프에서 비용적 2.4L/kg에 해당하는 온도를 읽으면 약 67℃이다. 이 온도를 넘으면 액팽창으로 이상 압력이 생긴다.

44번

천연가스의 액화에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가스전에서 채취된 천연가스는 불순물이 거의 없어 별도의 전처리 과정이 필요하지 않다.

2. 임계온도 이상, 임계압력 이하에서 천연가스를 액화한다.

3. 캐스케이드 사이클은 천연가스를 액화하는 대표적인 냉동사이클이다.

4. 천연가스의 효율적 액화를 위해서는 성능이 우수한 단일 조성의 냉매 사용이 권고된다.

정답 3번

해설. ③ 캐스케이드 사이클은 비점이 다른 여러 냉매(프로판·에틸렌·메탄 등)로 단계별 냉각하는 대표적인 천연가스 액화 사이클이다.
① 천연가스는 수분·CO₂·H₂S 등을 제거하는 전처리가 필요하고, ② 액화는 임계온도 이하에서 가능하며, ④ 효율을 위해 혼합냉매(MR) 사이클도 널리 쓴다.

45번

저온수증기 개질에 의한 SNG(대체천연가스)제조 프로세스의 순서로 옳은 것은?

1. LPG → 수소화 탈황 → 저온수증기 개질 → 메탄화 → 탈탄산 → 탈습 → SNG

2. LPG → 수소화 탈황 → 저온수증기 개질 → 탈습 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG

3. LPG → 저온수증기 개질 → 수소화 탈황 → 탈습 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG

4. LPG → 저온수증기 개질 → 탈습 → 수소화 탈황 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG

정답 1번

해설. ① 저온수증기 개질 SNG 공정은 LPG → 수소화 탈황(촉매독 황 제거) → 저온수증기 개질(메탄 풍부 가스) → 메탄화(CO·H₂를 CH₄로) → 탈탄산(CO₂ 제거) → 탈습(수분 제거) → SNG 순서이다.
탈황은 개질 촉매 보호를 위해 맨 앞에 두어야 하므로 ③·④는 틀리고, ②는 메탄화 위치가 틀리다.

46번

저압배관에서 압력손실의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 마찰저항에 의한 손실

2. 배관의 입상에 의한 손실

3. 밸브 및 엘보 등 배관 부속품에 의한 손실

4. 압력계, 유량계 등 계측기 불량에 의한 손실

정답 4번

해설. ④ 압력계·유량계 등 계측기의 불량은 지시값의 오차일 뿐 배관의 압력손실 원인이 아니다.
저압배관의 압력손실은 ① 직관의 마찰저항, ② 입상배관의 높이차(공기보다 무거운 가스), ③ 밸브·엘보 등 부속품, 가스미터·콕 등에 의해 생긴다.

47번

다음 [보기]와 같은 성질을 갖는 가스는?
[보기]
- 공기보다 무겁다.
- 조연성가스이다.
- 염소산칼륨을 이산화망간 촉매하에서 가열하면 실험적으로 얻을 수 있다.

1. 산소

2. 질소

3. 염소

4. 수소

정답 1번

해설. ① 산소는 분자량 32로 공기(29)보다 무겁고, 스스로 타지 않고 연소를 돕는 조연성가스이다. 염소산칼륨(KClO₃)에 이산화망간(MnO₂) 촉매를 넣고 가열하면 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂로 얻는다.
② 질소는 불연성, ③ 염소는 조연성이지만 이 방법으로 얻지 않으며, ④ 수소는 가연성으로 공기보다 가볍다.

48번

가스배관의 굵기를 구할 수 있는 다음 식에서 "S"가 의미하는 것은?
Q = √((P₁² − P₂²)d⁵ / (SL))

1. 유량계수

2. 가스 비중

3. 배관 길이

4. 관 내경

정답 2번

해설. ② 중·고압 배관 유량식 Q = K√((P₁² − P₂²)D⁵ / (SL))에서 S는 가스의 비중이다.
Q는 유량, K는 유량계수, P₁·P₂는 처음·끝 압력, d(D)는 관 내경, L은 배관 길이이다. 따라서 ①·③·④는 다른 기호의 의미이다.

49번

아세틸렌(C₂H₂)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 동과 직접 접촉하여 폭발성의 아세틸라이드를 만든다.

2. 비점과 융점이 비슷하여 고체 아세틸렌은 융해한다.

3. 아세틸렌가스의 충전제로 규조토, 목탄 등의 다공성 물질을 사용한다.

4. 흡열 화합물이므로 압축하면 분해폭발 할 수 있다.

정답 2번

해설. ② 아세틸렌은 융점(−81℃)과 비점(−84℃)이 비슷하여 고체 아세틸렌은 녹지 않고 바로 기체로 승화한다. 융해한다는 설명은 틀리다.
① 동·은·수은과 접촉하면 폭발성 아세틸라이드를 만들고, ③ 용기에 다공물질(규조토·목탄·석회 등)을 채우며, ④ 흡열화합물이라 압축하면 분해폭발할 수 있다.

50번

액화가스 용기 및 차량에 고정된 탱크의 저장능력을 구하는 식은? (단, V : 내용적, P : 최고충전압력, C : 가스 종류에 따른 정수, d : 상용온도에서의 액화가스의 비중이다.)

1. 10PV

2. (10P＋1)V

3. V/C

4. 0.9dV

정답 3번

해설. ③ 액화가스 용기 및 차량에 고정된 탱크의 저장능력은 W = V/C (V: 내용적 L, C: 가스 종류에 따른 정수)로 구한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 1).
① 10PV와 ② (10P + 1)V는 압축가스(저장탱크·용기)의 식, ④ 0.9dV는 액화가스 저장탱크의 식이다.

51번

정압기의 특성 중 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 것은?

1. 정특성

2. 유량특성

3. 동특성

4. 작동 최소차압

정답 1번

해설. ① 정특성은 정상상태에서 유량과 2차 압력의 관계를 나타내는 특성이다(오프셋·로크업·시프트).
② 유량특성은 메인밸브 열림과 유량의 관계, ③ 동특성은 부하변동에 대한 응답의 신속성·안정성, ④ 작동 최소차압은 정압기가 작동할 수 있는 최소 입·출구 압력차이다.

52번

외부전원법으로 전기방식 시공 시 직류전원 장치의 ＋극 및 −극에는 각각 무엇을 연결해야 하는가?

1. ＋극 : 불용성 양극, −극 : 가스배관

2. ＋극 : 가스배관, −극 : 불용성 양극

3. ＋극 : 전철레일, −극 : 가스배관

4. ＋극 : 가스배관, −극 : 전철레일

정답 1번

해설. ① 외부전원법은 직류전원장치의 ＋극에 불용성 양극(고규소철·흑연 등)을, −극에 방식 대상인 가스배관을 연결해 배관으로 방식전류가 흘러 들어가게 한다.
②는 극이 반대라 배관이 오히려 부식되고, ③·④ 전철레일 연결은 배류법에 해당한다.

53번

냄새가 나는 물질(부취제)의 주입방법이 아닌 것은?

1. 적하식

2. 증기주입식

3. 고압분사식

4. 회전식

정답 4번

해설. ④ 부취제 주입방법은 액체주입식(펌프주입식·적하주입식·미터연결 바이패스식)과 증발식(바이패스 증발식·위크 증발식)으로 나눈다. 회전식은 부취제 주입방법이 아니다.
① 적하식, ② 증기(증발)주입식, ③ 고압분사식(펌프로 가압해 분사)은 주입방법으로 분류된다.

54번

다음 중 양정이 높을 때 사용하기에 가장 적당한 펌프는?

1. 1단 펌프

2. 다단펌프

3. 단흡입 펌프

4. 양흡입 펌프

정답 2번

해설. ② 다단펌프는 임펠러를 여러 단 직렬로 두어 단마다 양정을 더하므로 높은 양정에 알맞다.
① 1단 펌프는 양정이 낮고, ③ 단흡입·④ 양흡입은 흡입 방식의 구분으로, 양흡입은 유량이 많을 때 쓴다.

55번

도시가스 제조설비 중 나프타의 접촉분해(수증기개질)법에서 생성가스 중 메탄(CH₄) 성분을 많게 하는 조건은?

1. 반응 온도 및 압력을 상승시킨다.

2. 반응온도 및 압력을 감소시킨다.

3. 반응온도를 저하시키고 압력을 상승시킨다.

4. 반응온도를 상승시키고 압력을 감소시킨다.

정답 3번

해설. ③ 메탄 생성반응(CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O)은 발열반응이면서 몰수가 줄어드는 반응이므로, 반응온도를 낮추고 압력을 높이면 메탄이 많아진다.
반대로 온도를 높이고 압력을 낮추면 수소·CO가 많아진다. 따라서 ①·②·④는 틀리다.

56번

가스배관의 플랜지(flange) 이음에 사용되는 부품이 아닌 것은?

1. 플랜지

2. 가스켓

3. 체결용 볼트

4. 플러그

정답 4번

해설. ④ 플러그는 관 끝을 막는 나사 부속으로 플랜지 이음의 구성품이 아니다.
플랜지 이음은 ① 플랜지 두 장 사이에 ② 가스켓을 끼우고 ③ 볼트·너트로 체결해 조립한다.

57번

수소화염 또는 산소·아세틸렌 화염을 사용하는 시설 중 분기되는 각각의 배관에 반드시 설치해야 하는 장치는?

1. 역류방지장치

2. 역화방지장치

3. 긴급이송장치

4. 긴급차단장치

정답 2번

해설. ② 수소화염 또는 산소·아세틸렌 화염을 쓰는 시설은 분기되는 각 배관에 역화방지장치를 설치해 불꽃이 가스 공급 쪽으로 거꾸로 들어오는 것을 막는다.
① 역류방지장치는 가스 역류, ③ 긴급이송장치는 이상 시 가스를 옮기는 장치, ④ 긴급차단장치는 가스 흐름 차단용이다.

58번

직경 150mm, 행정 100mm, 회전수 500rpm, 체적효율 75%인 왕복압축기의 송출량은 약 얼마인가?

1. 0.54m³/min

2. 0.66m³/min

3. 0.79m³/min

4. 0.88m³/min

정답 2번

해설. ② 왕복압축기 송출량 Q = (π/4)D²·L·N·ηᵥ 이다.
풀이: Q = (π/4) × 0.15² × 0.1 × 500 × 0.75 ≒ 0.663m³/min
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

59번

나사식 압축기의 특징으로 틀린 것은?

1. 용량 조절이 어렵다.

2. 기초, 설치면적 등이 적다.

3. 기체에는 맥동이 적고 연속적으로 압축한다.

4. 토출압력의 변화에 의한 용량 변화가 크다.

정답 4번

해설. ④ 나사식(스크루) 압축기는 토출압력이 변해도 용량 변화가 작다. 용량 변화가 크다는 설명은 틀리다.
① 용량 조절이 어렵고, ② 기초·설치면적이 작으며, ③ 맥동이 적고 연속적으로 압축하는 것은 나사식 압축기의 특징이다.

60번

고압가스 용기의 재료에 사용되는 강의 성분 중 탄소, 인, 황의 함유량은 제한되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 황은 적열취성의 원인이 된다.

2. 인(P)은 될수록 많은 것이 좋다.

3. 탄소량은 증가하면 인장강도와 충격치가 감소한다.

4. 탄소량이 많으면 인장강도는 감소하고 충격치는 증가한다.

정답 1번

해설. ① 황(S)은 철과 FeS를 만들어 고온에서 부서지는 적열취성의 원인이 된다.
② 인(P)은 상온취성의 원인이라 적을수록 좋고, ③ 탄소량이 늘면 인장강도·경도는 증가하고 충격치·연신율은 감소하며, ④는 반대로 설명하였다.

61번

철근콘크리트제 방호벽의 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 일체로 된 철근콘크리트 기초로 한다.

2. 기초의 높이는 350mm 이상, 되메우기 깊이는 300mm 이상으로 한다.

3. 기초의 두께는 방호벽 최하부 두께의 120% 이상으로 한다.

4. 직경 8mm 이상의 철근을 가로, 세로 300mm 이하의 간격으로 배근한다.

정답 4번

해설. ④ 철근콘크리트제 방호벽은 직경 9mm 이상의 철근을 가로·세로 400mm 이하 간격으로 배근·결속한다. 8mm·300mm는 틀리다.
방호벽은 높이 2m 이상, 두께 12cm 이상의 철근콘크리트로 하고(시행규칙 제2조), ① 일체로 된 철근콘크리트 기초, ② 기초 높이 350mm·되메우기 300mm 이상, ③ 기초 두께는 방호벽 최하부 두께의 120% 이상이다.

62번

고압가스 저장탱크는 가스가 누출하지 아니하는 구조로 하고 가스를 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치하여야 한다. 이때 가스저장능력이 몇 m³ 이상인 경우에 가스방출장치를 설치하여야 하는가?

1. 5

2. 10

3. 50

4. 500

정답 1번

해설. ① 저장탱크는 가스가 새지 않는 구조로 하고, 5m³ 이상의 가스를 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치해야 한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4·별표 8).
따라서 10m³, 50m³, 500m³는 틀리다.

63번

가연성가스이면서 독성가스인 것은?

1. 염소, 불소, 프로판

2. 암모니아, 질소, 수소

3. 프로필렌, 오존, 아황산가스

4. 산화에틸렌, 염화메탄, 황화수소

정답 4번

해설. ④ 산화에틸렌·염화메탄·황화수소는 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 제2조의 가연성가스와 독성가스에 모두 해당한다.
① 염소·불소는 독성(조연성), 프로판은 가연성만, ② 질소는 불연성, 수소는 가연성만, ③ 프로필렌은 가연성만, 오존·아황산가스는 가연성이 아니다.

64번

액화석유가스 사용시설에 설치되는 조정압력 3.3kPa 이하인 조정기의 안전장치 작동정지 압력의 기준은?

1. 7kPa

2. 5.6kPa~8.4kPa

3. 5.04kPa~8.4kPa

4. 9.9kPa

정답 3번

해설. ③ 조정압력이 3.3kPa 이하인 조정기의 안전장치는 작동표준압력 7kPa, 작동개시압력 5.6~8.4kPa, 작동정지압력 5.04~8.4kPa이다.
① 7kPa은 작동표준압력, ② 5.6~8.4kPa은 작동개시압력으로 작동정지압력이 아니며, ④ 9.9kPa은 해당이 없다.

65번

고압가스 특정제조시설에서 안전구역 안의 고압가스 설비의 외면으로부터 다른 안전구역 안에 있는 고압가스 설비의 외면까지 유지하여야 할 거리의 기준은?

1. 10m 이상

2. 20m 이상

3. 30m 이상

4. 50m 이상

정답 3번

해설. ③ 고압가스 특정제조시설에서 안전구역 안의 고압가스설비 외면으로부터 다른 안전구역 안의 고압가스설비 외면까지는 30m 이상의 거리를 유지한다.
시행규칙 별표 4는 가연성·독성가스설비를 통로·공지 등으로 구분된 안전구역에 설치하도록 정하고 있다. 10m, 20m, 50m는 틀리다.

66번

지중에 설치하는 강재배관의 전위측정용터미널(T/B)의 설치기준으로 틀린 것은?

1. 희생양극법은 300m 이내 간격으로 설치한다.

2. 직류전철 횡단부 주위에는 설치할 필요가 없다.

3. 지중에 매설되어 있는 배관절연부 양측에 설치한다.

4. 타 금속구조물과 근접교차부분에 설치한다.

정답 2번

해설. ② 직류전철 횡단부 주위는 전철 누설전류(전식)의 영향이 크므로 반드시 전위측정용 터미널을 설치해야 한다. 설치할 필요가 없다는 설명은 틀리다.
① 희생양극법·배류법은 300m 이내(외부전원법은 500m 이내) 간격, ③ 배관 절연부 양측, ④ 타 금속구조물과 근접 교차하는 부분에 설치한다.

67번

시안화수소에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가연성, 독성가스이다.

2. 가스의 색깔은 연한 황색이다.

3. 공기보다 아주 무거워 아래쪽에 체류하기 쉽다.

4. 냄새가 없고, 인체에 대한 강한 마취작용을 나타낸다.

정답 1번

해설. ① 시안화수소(HCN)는 폭발범위 6~41%의 가연성가스이면서 허용농도가 매우 낮은 독성가스이다(시행규칙 제2조).
② 무색의 기체(액체)이고, ③ 분자량 27로 공기보다 약간 가벼우며, ④ 복숭아(아몬드) 냄새가 나고 호흡 효소를 억제하는 강한 독성이 있다.

68번

염소의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 가연성이다.

2. 독성가스이다.

3. 상온에서 액화시킬 수 있다.

4. 수분과 반응하고 철을 부식시킨다.

정답 1번

해설. ① 염소는 스스로 타지 않고 연소를 돕는 조연성가스이다. 가연성이라는 설명은 틀리다.
② 독성가스이고, ③ 상온에서 약 0.6~0.7MPa로 가압하면 액화되며, ④ 수분이 있으면 염산을 만들어 철을 심하게 부식시킨다.

69번

지하에 설치하는 액화석유가스 저장탱크실 재료의 규격으로 옳은 것은?

1. 설계강도 : 25MPa 이상

2. 물-시멘트비 : 25% 이하

3. 슬럼프(slump) : 50~150mm

4. 굵은 골재의 최대 치수 : 25mm

정답 4번

해설. ④ 지하 저장탱크실 콘크리트는 굵은 골재 최대 치수 25mm가 맞다.
그 밖의 규격은 설계강도 21MPa 이상, 물-시멘트비 50% 이하, 슬럼프 120~150mm이므로 ①·②·③은 틀리다. 공기량은 4% 이하, 사용 재료는 레디믹스트 콘크리트로 한다.

70번

공기보다 무거워 누출 시 체류하기 쉬운 가스가 아닌 것은?

1. 산소

2. 염소

3. 암모니아

4. 프로판

정답 3번

해설. ③ 암모니아(NH₃)는 분자량 17로 공기(29)보다 가벼워 누출되면 위로 올라간다.
① 산소(32), ② 염소(71), ④ 프로판(44)은 공기보다 무거워 바닥에 체류하기 쉽다.

71번

가스용품 중 배관용 밸브 제조 시 기술기준으로 옳지 않은 것은?

1. 밸브의 O-링과 패킹은 마모 등 이상이 없는 것으로 한다.

2. 볼밸브는 핸들 끝에서 294.2N 이하의 힘을 가해서 90°회전할 때 완전히 개폐하는 구조로 한다.

3. 개폐용 핸들 휠의 열림 방향은 시계바늘 방향으로 한다.

4. 볼 밸브는 완전히 열렸을 때 핸들 방향과 유로 방향이 평행인 것으로 한다.

정답 3번

해설. ③ 배관용 밸브 개폐용 핸들 휠의 열림 방향은 시계바늘 반대 방향으로 한다. 시계바늘 방향이라는 설명은 틀리다.
① O-링·패킹은 마모 등 이상이 없어야 하고, ② 볼밸브는 핸들 끝에서 294.2N 이하의 힘으로 90° 회전 시 완전히 개폐되며, ④ 완전히 열렸을 때 핸들 방향과 유로 방향이 평행이다.

72번

고압가스용기를 운반할 때 혼합적재를 금지하는 기준으로 틀린 것은?

1. 염소와 아세틸렌은 동일차량에 적재하여 운반하지 않는다.

2. 염소와 수소는 동일차량에 적재하여 운반하지 않는다.

3. 가연성가스와 산소를 동일 차량에 적재하여 운반할 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재한다.

4. 충전용기와 석유류는 동일차량에 적재할 때에는 완충판 등으로 조치하여 운반한다.

정답 4번

해설. ④ 충전용기와 「위험물안전관리법」에서 정한 위험물(석유류 등)은 동일 차량에 적재하여 운반하지 않는다. 완충판 등으로 조치하면 함께 운반할 수 있다는 설명은 틀리다.
① 염소와 아세틸렌, ② 염소와 수소는 한 차량에 싣지 않고, ③ 가연성가스와 산소는 밸브가 마주 보지 않게 적재한다(시행규칙 별표 9의2).

73번

저장탱크에 의한 LPG 사용시설에서 로딩암을 건축물 내부에 설치한 경우 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?

1. 3%

2. 6%

3. 10%

4. 20%

정답 2번

해설. ② 저장탱크에 의한 LPG 사용시설에서 로딩암을 건축물 내부에 설치하는 경우 환기구를 2방향 이상 설치하고, 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 6% 이상으로 한다.
따라서 3%, 10%, 20%는 틀리다.

74번

가스 안전사고를 조사할 때 유의할 사항으로 적합하지 않은 것은?

1. 재해조사는 발생 후 되도록 빨리 현장이 변경되지 않은 가운데 실시하는 것이 좋다.

2. 재해에 관계가 있다고 생각되는 것은 물적, 인적인 것을 모두 수집, 조사한다.

3. 시설의 불안전한 상태나 작업자의 불안전한 행동에 대하여 유의하여 조사한다.

4. 재해조사에 참가하는 자는 항상 주관적인 입장을 유지하여 조사한다.

정답 4번

해설. ④ 재해조사는 객관적인 입장에서 사실을 있는 그대로 조사해야 한다. 주관적인 입장을 유지한다는 설명은 틀리다.
① 현장이 바뀌기 전에 빨리 조사하고, ② 물적·인적 요인을 모두 수집·조사하며, ③ 불안전한 상태와 불안전한 행동에 유의해 조사한다.

75번

고압가스 충전설비 및 저장설비 중 전기설비를 방폭구조로 하지 않아도 되는 고압가스는?

1. 암모니아

2. 수소

3. 아세틸렌

4. 일산화탄소

정답 1번

해설. ① 가연성가스 설비의 전기설비는 방폭성능을 가져야 하지만, 암모니아·브롬화메탄 및 공기 중에서 자기 발화하는 가스는 제외된다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4).
② 수소, ③ 아세틸렌, ④ 일산화탄소 시설의 전기설비는 방폭구조로 해야 한다.

76번

고압가스를 차량에 적재·운반 할 때 몇 km이상의 거리를 운행하는 경우에 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 하는가?

1. 100km

2. 200km

3. 250km

4. 400km

정답 2번

해설. ② 고압가스 운반차량은 200km 이상의 거리 또는 2시간 이상을 운행하는 경우 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행해야 한다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 9의2).
따라서 100km, 250km, 400km는 틀리다.

77번

용기보관실에 고압가스 용기를 취급 또는 보관하는 때의 관리기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 충전용기와 잔가스 용기는 각각 구분하여 용기보관장소에 놓는다.

2. 용기보관 장소의 주위 8m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 아니한다.

3. 충전용기는 항상 40℃ 이하의 온도를 유지하고 직사광선을 받지 않도록 조치한다.

4. 가연성가스 용기보관장소에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하고 들어가지 아니한다.

정답 2번

해설. ② 용기보관장소의 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성·발화성 물질을 두지 않는다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4 등). 8m는 틀리다.
① 충전용기와 잔가스용기 구분 보관, ③ 충전용기 40℃ 이하 유지·직사광선 차단, ④ 가연성가스 용기보관장소에 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화 휴대 금지는 맞다.

78번

물을 제독제로 사용하는 독성가스는?

1. 염소, 포스겐, 황화수소

2. 암모니아, 산화에틸렌, 염화메탄

3. 아황산가스, 시안화수소, 포스겐

4. 황화수소, 시안화수소, 염화메탄

정답 2번

해설. ② 암모니아·산화에틸렌·염화메탄은 물에 잘 녹으므로 다량의 물을 제독제로 쓴다.
염소는 가성소다·탄산소다·소석회 수용액, 포스겐은 가성소다·소석회, 황화수소·시안화수소는 가성소다·탄산소다 수용액, 아황산가스는 가성소다·탄산소다 수용액과 물을 쓴다. 따라서 ①·③·④는 물만으로 된 조합이 아니다.

79번

고압가스설비에서 고압가스 배관의 상용압력이 0.6MPa일 때 기밀시험 압력의 기준은?

1. 0.6MPa이상

2. 0.7MPa이상

3. 0.75MPa이상

4. 1.0MPa이상

정답 1번

해설. ① 고압가스 배관의 기밀시험은 상용압력 이상(0.7MPa를 초과하면 0.7MPa 이상)으로 한다. 상용압력 0.6MPa이면 0.6MPa 이상이다.
② 0.7MPa은 상용압력이 0.7MPa을 넘을 때의 기준이고, ③ 0.75MPa은 1.25배, ④ 1.0MPa은 해당이 없다.

80번

저장설비 또는 가스설비의 수리 또는 청소 시 안전에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 작업계획에 따라 해당 책임자의 감독 하에 실시한다.

2. 탱크 내부의 가스를 그 가스와 반응하지 아니하는 불활성가스 또는 불활성 액체로 치환한다.

3. 치환에 사용된 가스 또는 액체를 공기로 재치환하고 산소 농도가 22% 이상으로 된 것이 확인될 때까지 작업한다.

4. 가스의 성질에 따라 사업자가 확립한 작업절차에 따라 가스를 치환하되 불연성가스 설비에 대하여는 치환작업을 생략할 수 있다.

정답 3번

해설. ③ 치환에 쓴 가스·액체를 공기로 재치환한 뒤 산소 농도가 18% 이상 22% 이하로 된 것을 확인하고 작업한다. 22% 이상이 될 때까지라는 설명은 틀리다(산소 과잉은 화재 위험).
① 작업계획·책임자 감독, ② 불활성가스·액체로 치환, ④ 불연성가스 설비의 치환 생략은 맞는 설명이다.

81번

열전도도검출기의 측정 시 주의사항으로 옳지 않은 것은?

1. 운반기체 흐름속도에 민감하므로 흐름속도를 일정하게 유지한다.

2. 필라멘트에 전류를 공급하기 전에 일정량의 운반기체를 먼저 흘려보낸다.

3. 감도를 위해 필라멘트와 검출실 내벽온도를 적정하게 유지한다.

4. 운반기체의 흐름속도가 클수록 감도가 증가하므로, 높은 흐름속도를 유지한다.

정답 4번

해설. ④ 열전도도검출기(TCD)는 운반기체 흐름속도가 크면 필라멘트가 냉각되어 감도가 떨어지고 기저선이 흔들리므로 흐름속도를 적정하게 일정히 유지해야 한다. 흐름속도가 클수록 감도가 증가한다는 설명은 틀리다.
①·②·③은 TCD 측정 시 주의사항으로 맞다.

82번

유체의 압력 및 온도 변화에 영향이 적고, 소유량이며 정확한 유량제어가 가능하여 혼합가스 제조 등에 유용한 유량계는?

1. Roots Meter

2. 벤투리유량계

3. 터빈식유량계

4. Mass Flow Controller

정답 4번

해설. ④ 질량유량제어기(Mass Flow Controller)는 열식 센서로 질량유량을 재어 제어하므로 압력·온도 변화의 영향이 적고, 소유량을 정확히 제어할 수 있어 혼합가스 제조에 쓰인다.
① 루트미터는 대유량 용적식, ② 벤투리유량계는 차압식, ③ 터빈식은 유속식으로 소유량 정밀 제어에 알맞지 않다.

83번

계측기와 그 구성을 연결한 것으로 틀린 것은?

1. 부르동관 : 압력계

2. 플로트(浮子) : 온도계

3. 열선 소자 : 가스검지기

4. 운반가스(carrier gas) : 가스분석기

정답 2번

해설. ② 플로트(부자)는 액면계·면적식 유량계의 구성품이다. 온도계와 연결한 것은 틀리다.
① 부르동관은 압력계, ③ 열선 소자(접촉연소식·반도체식)는 가스검지기, ④ 운반가스(캐리어가스)는 가스크로마토그래피 가스분석기의 구성이다.

84번

압력 5kgf/cm²·abs, 온도 40℃인 산소의 밀도는 약 몇 kg/m³인가?

1. 2.03

2. 4.03

3. 6.03

4. 8.03

정답 3번

해설. ③ 이상기체 상태식 ρ = PM / (RT)를 쓴다.
풀이: P = 5 × 98066.5 ≒ 490,333Pa, M = 32kg/kmol, T = 313.15K
ρ = 490333 × 32 / (8314 × 313.15) ≒ 6.03kg/m³
따라서 ①·②·④는 계산값과 다르다.

85번

가스미터의 구비조건으로 적당하지 않은 것은?

1. 기차의 변동이 클 것

2. 소형이고 계량용량이 클 것

3. 가격이 싸고 내구력이 있을 것

4. 구조가 간단하고 감도가 예민할 것

정답 1번

해설. ① 가스미터는 기차(器差)의 변동이 작아야 오랫동안 정확히 계량할 수 있다. 기차의 변동이 클 것은 구비조건이 아니다.
② 소형이면서 계량용량이 크고, ③ 값이 싸고 내구성이 있으며, ④ 구조가 간단하고 감도가 예민해야 한다.

86번

게겔(Gockel)법을 이용하여 가스를 흡수 분리할 때 33% KOH로 분리되는 가스는?

1. 이산화탄소

2. 에틸렌

3. 아세틸렌

4. 일산화탄소

정답 1번

해설. ① 게겔법에서 33% KOH 용액은 CO₂(이산화탄소)를 흡수한다.
게겔법 흡수 순서는 CO₂(33% KOH) → 아세틸렌(요오드수은칼륨 용액) → 프로필렌·n-C₄H₁₀(87% H₂SO₄) → 에틸렌(취화수소) → O₂(알칼리성 피로갈롤) → CO(암모니아성 염화제일구리)이다.

87번

일반적인 액면 측정방법이 아닌 것은?

1. 압력식

2. 정전용량식

3. 박막식

4. 부자식

정답 3번

해설. ③ 박막식은 액면 측정방법이 아니다.
액면계에는 ① 압력식(차압식·기포식), ② 정전용량식, ④ 부자(플로트)식, 그 밖에 유리관식·검척식·편위식·초음파식·방사선식 등이 있다.

88번

전력, 전류, 전압, 주파수 등을 제어량으로 하며 이것을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 하는 제어 방식은?

1. 자동조정

2. 서보기구

3. 추치제어

4. 정치제어

정답 1번

해설. ① 자동조정은 전압·전류·주파수·회전속도·힘 등 전기적·기계적 양을 제어량으로 하여 일정하게 유지하는 제어이다.
② 서보기구는 위치·방위·자세 등 기계적 변위, ③ 추치제어는 목표값이 변하는 제어, ④ 정치제어는 목표값이 일정한 제어(주로 프로세스 제어)를 말한다.

89번

오르자트 가스분석 장치에서 사용되는 흡수제와 흡수가스의 연결이 바르게 된 것은?

1. CO 흡수액 − 30% KOH 수용액

2. O₂ 흡수액 − 알칼리성 피로갈롤 용액

3. CO 흡수액 − 알칼리성 피로갈롤 용액

4. CO₂ 흡수액 − 암모니아성 염화제일구리 용액

정답 2번

해설. ② 오르자트 분석기에서 O₂는 알칼리성 피로갈롤 용액으로 흡수한다.
CO₂는 30% KOH 수용액, CO는 암모니아성 염화제일구리 용액으로 흡수하며, 분석 순서는 CO₂ → O₂ → CO이다. 따라서 ①·③·④는 흡수액이 바뀌었다.

90번

방사선식 액면계의 종류가 아닌 것은?

1. 조사식

2. 전극식

3. 가반식

4. 투과식

정답 2번

해설. ② 전극식은 도전성 액체에 전극을 넣어 통전 여부로 액면을 재는 방식으로, 방사선식이 아니다.
방사선식 액면계에는 ① 조사식, ③ 가반식, ④ 투과식, 추종식 등이 있다.

91번

NOₓ 분석 시 약 590nm~2500nm의 파장영역에서 발광하는 광량을 이용하는 가스분석 방식은?

1. 화학 발광법

2. 세라믹식 분석

3. 수소 이온화 분석

4. 비분산 적외선 분석

정답 1번

해설. ① 화학발광법은 NO와 오존(O₃)이 반응할 때 생기는 들뜬 NO₂가 약 590~2500nm 파장의 빛을 내는 것을 이용해 NOₓ 농도를 측정한다.
② 세라믹식은 O₂ 분석, ③ 수소이온화 분석은 탄화수소, ④ 비분산 적외선 분석은 CO·CO₂ 등의 적외선 흡수를 이용한다.

92번

제백(seebeck) 효과의 원리를 이용한 온도계는?

1. 열전대 온도계

2. 서미스터 온도계

3. 팽창식 온도계

4. 광전관 온도계

정답 1번

해설. ① 열전대 온도계는 두 종류의 금속 접점 사이의 온도차로 열기전력이 생기는 제백 효과를 이용한다.
② 서미스터는 반도체 저항 변화, ③ 팽창식은 물질의 열팽창, ④ 광전관 온도계는 복사에너지를 광전관으로 받는 원리를 이용한다.

93번

경사각이 30°인 다음 그림과 같은 경사관식 압력계에서 차압은 약 얼마인가? (단, 액체의 비중은 0.9이고, 경사관 속 액주의 길이는 50cm이다.)

1. 0.225kg/m²

2. 225kg/cm²

3. 2.21kPa

4. 221Pa

정답 3번

해설. ③ 경사관식 압력계의 차압 ΔP = γ·L·sinθ 이다.
풀이: γ = 0.9 × 1000 × 9.8 = 8820N/m³
ΔP = 8820 × 0.5 × sin30° = 2205Pa ≒ 2.21kPa
①·②는 단위·자릿수가 틀리고 ④ 221Pa은 10배 작은 값이다.

94번

습식가스미터기는 주로 표준계량에 이용된다. 이 계량기는 어떤 type의 계측기기인가?

1. Drum type

2. Orifice type

3. Oval type

4. Venturi type

정답 1번

해설. ① 습식 가스미터는 물이 담긴 통 안에서 드럼(회전 계량실)이 돌며 부피를 재는 드럼(Drum) 형식으로, 계량이 정확해 기준기·실험실용으로 쓴다.
② 오리피스형·④ 벤투리형은 차압식 유량계, ③ 오벌형은 오벌 기어를 쓰는 용적식 유량계이다.

95번

측정량이 시간에 따라 변동하고 있을 때 계기의 지시값은 그 변동에 따를 수 없는 것이 일반적이며 시간적으로 처짐과 오차가 생기는데 이 측정량의 변동에 대하여 계측기의 지시가 어떻게 변하는지 대응관계를 나타내는 계측기의 특성을 의미하는 것은?

1. 정특성

2. 동특성

3. 계기특성

4. 고유특성

정답 2번

해설. ② 동특성은 측정량이 시간에 따라 변할 때 계기 지시가 이를 얼마나 늦게·정확히 따라가는지(시간지연·동오차)를 나타내는 특성이다.
① 정특성은 측정량이 변하지 않을 때의 특성(감도·직선성·히스테리시스 등)이고, ③·④는 이 설명에 해당하는 용어가 아니다.

96번

KI-전분지의 검지가스와 변색반응 색깔이 바르게 연결된 것은?

1. 할로겐 - [청~갈색]

2. 아세틸렌 - [적갈색]

3. 일산화탄소 - [청~갈색]

4. 시안화수소 - [적갈색]

정답 1번

해설. ① KI-전분지는 염소 등 할로겐과 반응해 청갈색으로 변한다.
② 아세틸렌은 염화제일동 착염지(적갈색), ③ 일산화탄소는 염화팔라듐지(흑색), ④ 시안화수소는 초산벤지딘지(청색)로 검지한다.

97번

다음 가스미터 중 추량식(간접식)이 아닌 것은?

1. 벤투리식

2. 오리피스식

3. 막식

4. 터빈식

정답 3번

해설. ③ 막식 가스미터는 계량실의 부피를 직접 세는 실측식(직접식)이다.
① 벤투리식, ② 오리피스식, ④ 터빈식은 유속·차압 등으로 유량을 추정하는 추량식(간접식)이다.

98번

추 무게가 공기와 액체 중에서 각각 5N, 3N이었다. 추가 밀어낸 액체의 체적이 1.3×10⁻⁴m³일 때 액체의 비중은 약 얼마인가?

1. 0.98

2. 1.24

3. 1.57

4. 1.87

정답 3번

해설. ③ 부력 = 공기 중 무게 − 액체 중 무게 = ρgV 이다.
풀이: 부력 = 5 − 3 = 2N
ρ = 2 / (9.8 × 1.3 × 10⁻⁴) ≒ 1570kg/m³ → 비중 ≒ 1.57
따라서 ①·②·④는 계산값과 다르다.

99번

온도 0℃에서 저항이 40Ω인 니켈저항체로서 100℃에서 측정하면 저항값은 얼마인가? (단, Ni의 온도계수는 0.0067deg⁻¹이다.)

1. 56.8Ω

2. 66.8Ω

3. 78.0Ω

4. 83.5Ω

정답 2번

해설. ② 측온저항체의 저항 R = R₀(1 + αt) 이다.
풀이: R = 40 × (1 + 0.0067 × 100) = 40 × 1.67 = 66.8Ω
따라서 ①·③·④는 계산값과 다르다.

100번

기체-크로마토그래피의 충전컬럼 내의 충전물 즉 고체지지체로서 일반적으로 사용되는 재질은?

1. 실리카겔

2. 활성탄

3. 알루미나

4. 규조토

정답 4번

해설. ④ 기체크로마토그래피 충전컬럼의 고체지지체(담체)로는 규조토(셀라이트 등)를 주로 쓰고, 그 위에 액체 고정상을 입혀 기-액 분배형으로 사용한다.
① 실리카겔, ② 활성탄, ③ 알루미나는 흡착형(기-고) 컬럼의 흡착제로 쓰이며 지지체로 일반적이지 않다.

가스기사 필기 2016년 2회 기출문제

가스유체역학

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가스설비

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가스계측기기

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