가스기사 필기 2019년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

수면의 높이가 10m 로 일정한 탱크의 바닥에 5mm 의 구멍이 났을 경우 이 구멍을 통한 유체의 유속은 얼마인가?

1. 14 m/s

2. 19.6 m/s

3. 98 m/s

4. 196 m/s

정답 1번

해설. ① 토리첼리 정리에 따라 수면에서 깊이 h인 구멍의 유출속도는 V = √(2gh) 이다(구멍 크기와 무관).
풀이: V = √(2 × 9.8 × 10) = √196 = 14 m/s
② 19.6은 2g, ④ 196은 2gh 값을 그대로 쓴 것이다.

2번

레이놀즈수를 옳게 나타낸 것은?

1. 점성력에 대한 관성력의 비

2. 점성력에 대한 중력의 비

3. 탄성력에 대한 압력의 비

4. 표면장력에 대한 관성력의 비

정답 1번

해설. ① 레이놀즈수 Re = ρVD/μ = VD/ν 는 점성력에 대한 관성력의 비(관성력/점성력)로, 층류와 난류를 판별하는 무차원수이다.
② 관성력/중력은 프루드수, ④ 관성력/표면장력은 웨버수이고, 관성력/탄성력은 코시수(마하수의 제곱)이다.

3번

유체의 흐름에 관한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 나타낸 것은?
㉮ 유관은 어떤 폐곡선을 통과하는 여러 개의 유선으로 이루어지는 것을 뜻한다.
㉯ 유적선은 한 유체입자가 공간을 운동할 때 그 입자의 운동궤적이다.

1. ㉮

2. ㉯

3. ㉮, ㉯

4. 모두 틀림

정답 3번

해설. ③ ㉮ 유관(stream tube)은 흐름 속의 한 폐곡선 위 각 점을 지나는 유선들로 둘러싸인 관이고, ㉯ 유적선(path line)은 한 유체입자가 운동하면서 지나간 궤적이다. 둘 다 옳다.
참고로 유맥선(streak line)은 한 점을 차례로 지나간 입자들을 이은 선이며, 정상유동에서는 유선·유적선·유맥선이 일치한다.

4번

이상기체 속에서의 음속을 옳게 나타낸 식은? (단, ρ = 밀도, P = 압력, k = 비열비, R̄ = 일반기체상수, M = 분자량이다.)

1. √(k/ρ)

2. √(dρ/dP)

3. √(ρ/(kP))

4. √(kR̄T/M)

정답 4번

해설. ④ 음속 C = √(dP/dρ)_s 이고, 이상기체의 등엔트로피 과정에서는 dP/dρ = kP/ρ = kRT 이므로
C = √(kP/ρ) = √(kRT) = √(kR̄T/M) (R = R̄/M)
② √(dρ/dP), ③ √(ρ/(kP))는 역수 꼴이고, ① √(k/ρ)는 차원이 맞지 않는다.

5번

절대압이 2kgf/cm²이고, 40℃인 이상기체 2kg이 가역과정으로 단열압축 되어 절대압 4kgf/cm²이 되었다. 최종온도는 약 몇 ℃인가? (단, 비열비 k는 1.4이다.)

1. 43

2. 64

3. 85

4. 109

정답 4번

해설. ④ 가역단열 과정에서 T₂/T₁ = (P₂/P₁)^((k−1)/k) 이다.
풀이: T₁ = 40 + 273.15 = 313.15 K
T₂ = 313.15 × (4/2)^(0.4/1.4) = 313.15 × 1.219 = 381.7 K
→ 381.7 − 273.15 ≒ 109℃

6번

그림과 같은 확대 유로를 통하여 a 지점에서 b 지점으로 비압축성 유체가 흐른다. 정상상태에서 일어나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. a 지점에서의 평균속도가 b 지점에서의 평균속도보다 느리다.

2. a 지점에서의 밀도가 b 지점에서 밀도보다 크다.

3. a 지점에서의 질량플럭스(mass flux)가 b 지점에서의 질량플럭스보다 크다.

4. a 지점에서의 질량유량이 b 지점에서의 질량유량보다 크다.

정답 3번

해설. ③ 비압축성 정상유동에서는 질량유량 ṁ = ρAV 가 어느 단면에서나 같고(④ 틀림), 밀도도 일정하다(② 틀림). 단면적이 작은 a에서 속도가 더 빠르므로(① 틀림) 단위면적당 질량유량인 질량플럭스 ρV는 a 지점이 b 지점보다 크다.
즉 ρVa = ṁ/Aa > ρVb = ṁ/Ab

7번

깊이 1000m인 해저의 수압은 계기압력으로 몇 kgf/cm²인가? (단, 해수의 비중량은 1025kgf/m³이다.)

1. 100

2. 102.5

3. 1000

4. 1025

정답 2번

해설. ② 정지유체의 계기압력 P = γh 이다.
풀이: P = 1025 kgf/m³ × 1000 m = 1,025,000 kgf/m²
1 kgf/cm² = 10⁴ kgf/m² 이므로 P = 102.5 kgf/cm²

8번

유체를 연속체로 가정할 수 있는 경우는?

1. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 크고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 짧은 경우

2. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 작고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 짧은 경우

3. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 크고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 긴 경우

4. 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 작고, 분자들 사이의 충돌시간은 충분히 긴 경우

정답 1번

해설. ① 유체를 연속체로 볼 수 있으려면 유동 시스템의 특성길이가 분자평균자유행로에 비해 충분히 크고, 분자 사이의 충돌시간은 충분히 짧아 국소적으로 평형이 유지되어야 한다.
희박기체처럼 평균자유행로가 특성길이와 비슷해지면(크누센수가 크면) 연속체 가정이 성립하지 않는다.

9번

100 PS 는 약 몇 kW 인가?

1. 7.36

2. 7.46

3. 73.6

4. 74.6

정답 3번

해설. ③ 1 PS(프랑스 마력) = 75 kgf·m/s = 735.5 W 이다.
풀이: 100 PS = 100 × 0.7355 kW = 73.55 ≒ 73.6 kW
참고로 1 HP(영국 마력) = 0.746 kW 이므로 100 HP는 74.6 kW 이다(④).

10번

중력에 대한 관성력의 상대적인 크기와 관련된 무차원의 수는 무엇인가?

1. Reynolds수

2. Froude수

3. 모세관수

4. Weber수

정답 2번

해설. ② 프루드수 Fr = V/√(gL) 는 중력에 대한 관성력의 비와 관련된 무차원수로, 자유표면이 있는 흐름(개수로, 선박, 댐 모형 등)의 상사에 쓴다.
① 레이놀즈수는 관성력/점성력, ③ 모세관수는 점성력/표면장력, ④ 웨버수는 관성력/표면장력이다.

11번

이상기체가 초음속으로 단면적이 줄어드는 노즐로 유입되어 흐를 때 감소하는 것은? (단, 유동은 등엔트로피 유동이다.)

1. 온도

2. 속도

3. 밀도

4. 압력

정답 2번

해설. ② 초음속(M > 1) 흐름에서는 단면적이 줄어들면 속도가 감소하고 압력·온도·밀도는 증가한다(아음속과 반대).
단면적-속도 관계 dA/A = (M² − 1)dV/V 에서 M > 1 이면 dA < 0 일 때 dV < 0 이다.

12번

비중이 0.9인 액체가 나타내는 압력이 1.8kgf/cm²일 때 이것은 수두로 몇 m 높이에 해당하는가?

1. 10

2. 20

3. 30

4. 40

정답 2번

해설. ② 수두 h = P/γ 이다.
풀이: P = 1.8 kgf/cm² = 18000 kgf/m², γ = 0.9 × 1000 = 900 kgf/m³
h = 18000/900 = 20 m

13번

수직으로 세워진 노즐에서 물이 10m/s 의 속도로 뿜어 올려진다. 마찰손실을 포함한 모든 손실이 무시된다면 물은 약 몇 m 높이까지 올라갈 수 있는가?

1. 5.1 m

2. 10.4 m

3. 15.6 m

4. 19.2 m

정답 1번

해설. ① 손실이 없으므로 운동에너지가 위치에너지로 모두 바뀐다(V²/2g = h).
풀이: h = V²/(2g) = 10²/(2 × 9.8) = 100/19.6 = 5.1 m

14번

그림과 같이 60° 기울어진 4m × 8m의 수문이 A지점에서 힌지(hinge)로 연결되어 있을 때, 이 수문에 작용하는 물에 의한 정수력의 크기는 약 몇 kN인가?

1. 2.7

2. 1568

3. 2716

4. 3136

정답 3번

해설. ③ 평면에 작용하는 전압력 F = γhc A (hc: 도심의 수심)이다.
풀이: 도심까지 경사거리 = 6 + 8/2 = 10 m → hc = 10 × sin60° = 8.66 m
A = 4 × 8 = 32 m²
F = 9.8 kN/m³ × 8.66 × 32 ≒ 2716 kN

15번

다음의 펌프 종류 중에서 터보형이 아닌 것은?

1. 원심식

2. 축류식

3. 왕복식

4. 경사류식

정답 3번

해설. ③ 왕복식 펌프(피스톤·플런저 펌프)는 용적형 펌프이다.
터보형 펌프는 회전차(임펠러)의 회전으로 에너지를 주는 펌프로 ① 원심식(벌류트·터빈), ② 축류식, ④ 경사류식(사류식)이 있다.

16번

압력 1.4kgf/cm²abs, 온도 96℃의 공기가 속도 90m/s로 흐를 때, 정체온도(K)는 얼마인가? (단, 공기의 Cₚ = 0.24kcal/kg·K이다.)

1. 397

2. 382

3. 373

4. 369

정답 3번

해설. ③ 정체온도 T₀ = T + V²/(2Cₚ) 이다(Cₚ는 J/kg·K 단위).
풀이: Cₚ = 0.24 × 4186 = 1004.6 J/kg·K
T₀ = (96 + 273.15) + 90²/(2 × 1004.6) = 369.15 + 4.03 ≒ 373 K

17번

두 개의 무한히 큰 수평 평판 사이에 유체가 채워져 있다. 아래 평판을 고정하고 윗 평판을 V 의 일정한 속도로 움직일 때 평판에는 τ 의 전단응력이 발생한다. 평판 사이의 간격은 H 이고, 평판사이의 속도분포는 선형(Couette 유동)이라고 가정하여 유체의 점성계수 μ를 구하면?

1. τV/H

2. τH/V

3. VH/τ

4. τV/H²

정답 2번

해설. ② 쿠에트 유동에서 속도분포가 선형이므로 속도구배 du/dy = V/H 이다.
뉴턴의 점성법칙 τ = μ(du/dy) = μV/H 에서
μ = τH/V

18번

온도 27℃의 이산화탄소 3kg이 체적 0.30m³의 용기에 가득 차 있을 때 용기 내의 압력(kgf/cm²)은? (단, 일반기체상수는 848kgf·m/kmol·K이고, 이산화탄소의 분자량은 44이다.)

1. 5.79

2. 24.3

3. 100

4. 270

정답 1번

해설. ① PV = mRT, R = 848/M [kgf·m/kg·K] 을 쓴다.
풀이: R = 848/44 = 19.27 kgf·m/kg·K
P = mRT/V = 3 × 19.27 × 300/0.30 = 57,818 kgf/m²
= 5.78 kgf/cm²

19번

다음 유량계 중 용적형 유량계가 아닌 것은?

1. 가스 미터(gas meter)

2. 오벌 유량계

3. 선회 피스톤형 유량계

4. 로우터 미터

정답 4번

해설. ④ 로우터미터(로터미터)는 테이퍼관 속 플로트의 위치로 유량을 읽는 면적식 유량계이다.
① 가스미터(막식·루트식), ② 오벌 유량계, ③ 선회 피스톤형 유량계는 일정 용적의 유체를 반복해서 보내며 횟수를 세는 용적형 유량계이다.

20번

내경이 0.0526m인 철관에 비압축성 유체가 9.085m³/h로 흐를 때의 평균유속은 약 몇 m/s인가? (단, 유체의 밀도는 1200kg/m³이다.)

1. 1.16

2. 3.26

3. 4.68

4. 11.6

정답 1번

해설. ① 평균유속 V = Q/A 이다(밀도는 필요 없음).
풀이: Q = 9.085/3600 = 0.002524 m³/s
A = π × 0.0526²/4 = 0.002173 m²
V = 0.002524/0.002173 ≒ 1.16 m/s

21번

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

1. 16/9

2. 1/3

3. 1/9

4. 1/16

정답 3번

해설. ③ 평형에서 각 물질의 양은 A = B = 1 − 1/4 = 3/4 mol, C = D = 1/4 mol 이다.
풀이: 반응 전후 몰수가 같으므로 부피가 약분되어
K = [C][D]/([A][B]) = (1/4 × 1/4)/(3/4 × 3/4) = (1/16)/(9/16) = 1/9

22번

다음 중 폭발범위의 하한 값이 가장 낮은 것은?

1. 메탄

2. 아세틸렌

3. 부탄

4. 일산화탄소

정답 3번

해설. ③ 공기 중 폭발범위 하한값은 부탄 약 1.8%, 아세틸렌 약 2.5%, 메탄 약 5%, 일산화탄소 약 12.5% 이므로 부탄이 가장 낮다.
일반적으로 탄소수가 많은 탄화수소일수록 폭발하한계가 낮아진다.

23번

가연성가스와 공기를 혼합하였을 때 폭굉범위는 일반적으로 어떻게 되는가?

1. 폭발범위와 동일한 값을 가진다.

2. 가연성가스의 폭발상한계값보다 큰 값을 가진다.

3. 가연성가스의 폭발하한계값보다 작은 값을 가진다.

4. 가연성가스의 폭발하한계와 상한계값 사이에 존재한다.

정답 4번

해설. ④ 폭굉범위는 폭발범위 안의 더 좁은 농도 범위이므로 가연성가스의 폭발하한계와 상한계 사이에 존재한다.
예를 들어 수소는 폭발범위 4~75%, 폭굉범위 약 18.3~59%이다. 따라서 ①·②·③은 틀렸다.

24번

발열량이 24000kcal/m³인 LPG 1m³에 공기 3m³을 혼합하여 희석하였을 때 혼합기체 1m³당 발열량은 몇 kcal인가?

1. 5000

2. 6000

3. 8000

4. 16000

정답 2번

해설. ② 공기는 발열량이 없으므로 전체 발열량을 혼합기체 부피로 나눈다.
풀이: 전체 발열량 = 24000 × 1 = 24000 kcal
혼합기체 = 1 + 3 = 4 m³
24000/4 = 6000 kcal/m³

25번

연소 속도에 영향을 주는 요인으로서 가장 거리가 먼 것은?

1. 산소와의 혼합비

2. 반응계의 온도

3. 발열량

4. 촉매

정답 3번

해설. ③ 연소속도는 산소와의 혼합비(농도), 반응계의 온도·압력, 촉매, 연료의 종류 등의 영향을 받는다. 발열량은 연소 시 나오는 열의 양으로 연소속도에 영향을 주는 요인과 가장 거리가 멀다.

26번

다음은 정압연소 사이클의 대표적인 브레이톤 사이클(Brayton cycle)의 T-S선도이다. 이 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 1-2의 과정은 가역단열압축 과정이다.

2. 2-3의 과정은 가역정압가열 과정이다.

3. 3-4의 과정은 가역정압팽창 과정이다.

4. 4-1의 과정은 가역정압배기 과정이다.

정답 3번

해설. ③ 브레이톤 사이클은 1→2 가역단열압축(압축기), 2→3 가역정압가열(연소기), 3→4 가역단열팽창(터빈), 4→1 가역정압방열(배기) 과정으로 이루어진다.
T-S선도에서 3→4는 엔트로피가 일정한 수직선이므로 정압팽창이 아니라 단열팽창이다.

27번

폭발범위에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 일반적으로 폭발범위는 고압일수록 넓다.

2. 일산화탄소는 공기와 혼합 시 고압이 되면 폭발범위가 좁아진다.

3. 혼합가스의 폭발범위는 그 가스의 폭굉범위보다 좁다.

4. 상온에 비해 온도가 높을수록 폭발범위가 넓다.

정답 3번

해설. ③ 폭굉범위는 폭발범위 안의 더 좁은 범위이므로, 폭발범위가 폭굉범위보다 넓다. 따라서 '폭굉범위보다 좁다'는 틀렸다.
① 일반적으로 고압일수록 폭발범위(특히 상한)가 넓어지고, ② 일산화탄소는 예외적으로 고압이 되면 폭발범위가 좁아지며(수소는 약 10 atm까지 좁아졌다가 넓어짐), ④ 온도가 높을수록 넓어진다.

28번

열역학 제2법칙을 잘못 설명한 것은?

1. 열은 고온에서 저온으로 흐른다.

2. 전체 우주의 엔트로피는 감소하는 법이 없다.

3. 일과 열은 전량 상호 변환할 수 있다.

4. 외부로부터 일을 받으면 저온에서 고온으로 열을 이동시킬 수 있다.

정답 3번

해설. ③ 열역학 제2법칙에 따라 일은 전부 열로 바꿀 수 있지만, 열을 전부 일로 바꾸는 것은 불가능하다(효율 100%인 열기관 불가). 전량 상호 변환된다는 것은 틀렸다.
① 열은 고온에서 저온으로 흐르고, ② 우주(고립계) 엔트로피는 감소하지 않으며, ④ 외부에서 일을 받으면 저온에서 고온으로 열을 옮길 수 있다(냉동기).

29번

운전과 위험분석(HAZOP) 기법에서 변수의 양이나 질을 표현하는 간단한 용어는?

1. Parameter

2. Cause

3. Consequence

4. Guide Words

정답 4번

해설. ④ HAZOP 기법에서는 공정변수(Parameter: 유량·온도·압력 등)에 가이드워드(Guide Words: No, More, Less, As well as, Part of, Reverse, Other than 등)를 조합하여 이탈(편차)을 찾는다. 변수의 양이나 질을 표현하는 간단한 용어가 가이드워드이다.
① 공정변수, ② 원인, ③ 결과를 뜻한다.

30번

연료에 고정 탄소가 많이 함유되어 있을 때 발생되는 현상으로 옳은 것은?

1. 매연 발생이 많다.

2. 발열량이 높아진다.

3. 연소 효과가 나쁘다.

4. 열손실을 초래한다.

정답 2번

해설. ② 고정탄소가 많은 연료(무연탄·코크스 등)는 발열량이 높고, 휘발분이 적어 매연 발생이 적으며 연소가 느리고 안정적이다.
① 매연 발생이 많은 것은 휘발분이 많을 때이고, ③·④ 연소 효과가 나쁘거나 열손실을 초래하는 것은 고정탄소가 많을 때의 현상이 아니다.

31번

실제기체가 완전기체(ideal gas)에 가깝게 될 조건은?

1. 압력이 높고, 온도가 낮을 때

2. 압력, 온도 모두 낮을 때

3. 압력이 낮고, 온도가 높을 때

4. 압력, 온도 모두 높을 때

정답 3번

해설. ③ 실제기체는 분자 사이 인력과 분자 자체의 부피 영향이 작아질수록 이상기체에 가까워지므로, 압력이 낮고 온도가 높을 때 이상기체(완전기체)에 가깝다.
압력이 높고 온도가 낮으면 분자 간 거리가 가까워져 이상기체에서 크게 벗어난다.

32번

다음 중 연소의 3요소로만 옳게 나열된 것은?

1. 공기비, 산소농도, 점화원

2. 가연성 물질, 산소공급원, 점화원

3. 연료의 저열발열량, 공기비, 산소농도

4. 인화점, 활성화에너지, 산소농도

정답 2번

해설. ② 연소의 3요소는 가연성 물질(가연물), 산소공급원(조연성 물질), 점화원(발화원)이다. 여기에 연쇄반응을 더하면 연소의 4요소가 된다.
공기비·산소농도·발열량·인화점·활성화에너지 등은 연소 특성을 나타내는 값이다.

33번

1atm, 15℃ 공기를 0.5atm까지 단열팽창 시키면 그때 온도는 몇 ℃인가? (단, 공기의 Cₚ/Cᵥ = 1.4이다.)

1. -18.7 ℃

2. -20.5 ℃

3. -28.5 ℃

4. -36.7 ℃

정답 4번

해설. ④ 가역단열 과정에서 T₂ = T₁(P₂/P₁)^((k−1)/k) 이다.
풀이: T₁ = 15 + 273.15 = 288.15 K
T₂ = 288.15 × (0.5)^(0.4/1.4) = 288.15 × 0.8203 = 236.4 K
→ 236.4 − 273.15 ≒ −36.7℃

34번

소화안전장치(화염감시장치)의 종류가 아닌 것은?

1. 열전대식

2. 플래임 로드식

3. 자외선 광전관식

4. 방사선식

정답 4번

해설. ④ 소화안전장치(화염감시장치)는 불꽃이 꺼지면 가스를 차단하는 장치로 열전대식, 플레임 로드식(화염의 이온 전도성 이용), 자외선 광전관식(UV 감지) 등이 있다. 방사선식은 해당하지 않는다.
열전대식은 불꽃의 열로 생기는 열기전력으로 전자밸브를 열어 둔다.

35번

어떤 과정이 가역적으로 되기 위한 조건은?

1. 마찰로 인한 에너지 변화가 있다.

2. 외계로부터 열을 흡수 또는 방출한다.

3. 작용 물체는 전 과정을 통하여 항상 평형이 이루어지지 않는다.

4. 외부조건에 미소한 변화가 생기면 어느 지점에서라도 역전시킬 수 있다.

정답 4번

해설. ④ 가역과정은 외부조건에 미소한 변화를 주면 어느 지점에서라도 과정을 역행시켜 계와 주위를 원래 상태로 되돌릴 수 있는 과정이다.
① 마찰에 의한 에너지 손실이 있으면 비가역이고, ② 유한한 온도차에 의한 열 출입은 비가역이며, ③ 가역과정은 전 과정에서 항상 평형(준정적)이 유지되어야 한다.

36번

프로판 20v%, 부탄 80v% 인 혼합가스 1L가 완전 연소하는데 필요한 산소는 약 몇 L 인가?

1. 3.0 L

2. 4.2 L

3. 5.0 L

4. 6.2 L

정답 4번

해설. ④ 완전연소 반응식에서 필요한 산소량을 부피비로 합한다.
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
풀이: O₂ = 0.2 × 5 + 0.8 × 6.5 = 1.0 + 5.2 = 6.2 L

37번

공기의 확산에 의하여 반응하는 연소가 아닌 것은?

1. 표면연소

2. 분해연소

3. 증발연소

4. 확산연소

정답 1번

해설. ① 표면연소는 숯·코크스처럼 휘발분이 거의 없는 고체 표면에서 산소와 직접 반응하는 연소로, 공기의 확산에 의해 가연성 증기가 섞이며 타는 형태가 아니다.
② 분해연소, ③ 증발연소, ④ 확산연소는 열분해·증발로 생긴 가연성 가스가 공기와 확산·혼합되면서 탄다.

38번

프로판 가스 44kg을 완전연소시키는데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm³인가?

1. 460

2. 530

3. 570

4. 610

정답 2번

해설. ② C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 에서 프로판 1 kmol(44 kg)당 산소 5 kmol이 필요하다.
풀이: O₀ = 5 × 22.4 = 112 Nm³
A₀ = O₀/0.21 = 112/0.21 = 533 ≒ 530 Nm³

39번

298.15K, 0.1MPa 상태의 일산화탄소(CO)를 같은 온도의 이론공기량으로 정상유동 과정으로 연소시킬 때 생성물의 단열화염 온도를 주어진 표를 이용하여 구하면 약 몇 K인가? (단, 이 조건에서 CO 및 CO₂의 생성엔탈피는 각각 −110529kJ/kmol, −393522kJ/kmol이다.)
CO₂의 기준상태에서 각각의 온도까지 엔탈피 차

온도(K)	엔탈피 차(kJ/kmol)
4800	266500
5000	279295
5200	292123

1. 4835

2. 5058

3. 5194

4. 5293

정답 2번

해설. ② CO 1 kmol이 연소할 때 나오는 열 = 생성엔탈피 차 = −110529 − (−393522) = 282993 kJ 이다. 주어진 표는 CO₂만의 엔탈피 차이므로 이 열이 생성물 CO₂를 가열한다고 보고 보간한다.
풀이: T = 4800 + (282993 − 266500)/(279295 − 266500) × 200
= 4800 + 257.8 ≒ 5058 K
(질소까지 고려하면 실제 단열화염온도는 이보다 훨씬 낮다.)

40번

발열량에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 연료의 발열량은 연료단위량이 완전 연소했을 때 발생한 열량이다.

2. 발열량에는 고위발열량과 저위발열량이 있다.

3. 저위발열량은 고위발열량에서 수증기의 잠열을 뺀 발열량이다.

4. 발열량은 열량계로는 측정할 수 없어 계산식을 이용한다.

정답 4번

해설. ④ 발열량은 봄브 열량계(고체·액체 연료), 융커스식·시그마 열량계(기체 연료) 등 열량계로 직접 측정할 수 있고, 원소분석값으로 계산할 수도 있다. 열량계로 측정할 수 없다는 것은 틀렸다.
①·②·③ 발열량의 정의, 고위·저위발열량의 구분, 저위발열량 = 고위발열량 − 수증기 잠열은 옳다.

41번

접촉분해(수증기 개질)에서 카본생성을 방지하는 방법으로 알맞은 것은?

1. 고온, 고압, 고수증기

2. 고온, 저압, 고수증기

3. 고온, 고압, 저수증기

4. 저온, 저압, 저수증기

정답 2번

해설. ② 수증기 개질에서 카본 생성 반응(2CO → CO₂ + C, CH₄ → C + 2H₂ 등)을 억제하려면 고온, 저압, 수증기/탄소비를 크게(고수증기) 하는 것이 유리하다.
특히 수증기가 많으면 C + H₂O → CO + H₂ 반응으로 석출 탄소가 제거된다.

42번

금속의 표면 결함을 탐지하는데 주로 사용되는 비파괴검사법은?

1. 초음파 탐상법

2. 방사선 투과시험법

3. 중성자 투과시험법

4. 침투 탐상법

정답 4번

해설. ④ 침투탐상법(PT)은 표면의 열린 결함에 침투액을 스며들게 한 뒤 현상하여 표면 결함을 찾는 비파괴검사법이다.
① 초음파탐상법과 ② 방사선투과시험법은 주로 내부 결함, ③ 중성자투과시험은 특수한 내부 검사에 쓴다. 표면 결함에는 자분탐상법(MT)도 쓴다.

43번

부탄가스 공급 또는 이송 시 가스 재액화 현상에 대한 대비가 필요한 방법(식)은?

1. 공기 혼합 공급 방식

2. 액송 펌프를 이용한 이송법

3. 압축기를 이용한 이송법

4. 변성 가스 공급방식

정답 3번

해설. ③ 압축기를 이용한 이송법은 가스를 압축하므로 비점이 높은 부탄은 배관 등에서 재액화되기 쉬워 대비가 필요하다.
② 액송 펌프 이송법은 액 상태로 보내고, ① 공기 혼합 공급 방식은 부탄의 이슬점을 낮춰 재액화를 방지하는 방법이다.

44번

탄소강에 자경성을 주며 이 성분을 다량으로 첨가한 강은 공기 중에서 냉각하여도 쉽게 오스테나이트 조직으로 된다. 이 성분은?

1. Ni

2. Mn

3. Cr

4. Si

정답 2번

해설. ② 망간(Mn)은 담금질성(경화능)을 크게 높여 탄소강에 자경성을 주며, 다량(약 10~14%) 첨가한 고망간강(하드필드강)은 공기 중에서 냉각하여도 오스테나이트 조직이 된다.
Ni도 오스테나이트 안정화 원소이나 자경성과는 거리가 있고, Cr은 내식성·내열성, Si는 탈산·내열성 향상에 기여한다.

45번

배관이 열팽창할 경우 응력이 경감되도록 미리 늘어날 여유를 두는 것을 무엇이라 하는가?

1. 루핑

2. 핫 멜팅

3. 콜드 스프링

4. 팩레싱

정답 3번

해설. ③ 콜드 스프링(cold spring)은 배관의 열팽창을 고려하여 미리 팽창량의 1/2 정도만큼 짧게 절단해 당겨서 설치함으로써 운전 중 열응력을 줄이는 방법이다.
① 루핑은 배관을 고리 모양으로 구부려 신축을 흡수하는 것이다.

46번

기어 펌프는 어느 형식의 펌프에 해당하는가?

1. 축류펌프

2. 원심펌프

3. 왕복식펌프

4. 회전펌프

정답 4번

해설. ④ 기어펌프는 두 개의 기어가 맞물려 회전하면서 액을 밀어내는 회전식 용적형 펌프로 회전펌프에 속한다(베인펌프·나사펌프도 회전펌프).
① 축류펌프와 ② 원심펌프는 터보형, ③ 왕복식펌프는 피스톤·플런저를 쓰는 용적형이다.

47번

냉동 능력에서 1RT를 kcal/h로 환산하면?

1. 1660 kcal/h

2. 3320 kcal/h

3. 39840 kcal/h

4. 79680 kcal/h

정답 2번

해설. ② 한국냉동톤 1 RT는 0℃ 물 1톤(1000 kg)을 24시간 동안 0℃ 얼음으로 만드는 능력이다.
풀이: 1 RT = 1000 kg × 79.68 kcal/kg ÷ 24 h = 3320 kcal/h
참고로 미국냉동톤(USRT)은 약 3024 kcal/h 이다.

48번

LPG 압력조정기 중 1단 감압식 준저압 조정기의 조정압력은?

1. 2.3 ~ 3.3 kPa

2. 2.55 ~ 3.3 kPa

3. 57.0 ~ 83 kPa

4. 5.0 ~ 30.0 kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ± 20%

정답 4번

해설. ④ 1단 감압식 준저압 조정기의 조정압력은 5.0~30.0 kPa 이내에서 제조자가 설정한 기준압력의 ±20% 이다.
① 2.3~3.3 kPa는 1단 감압식 저압조정기, ② 2.55~3.3 kPa는 2단 감압식 2차용 저압조정기 등의 조정압력, ③ 57.0~83 kPa는 2단 감압식 1차용 조정기(용량 100 kg/h 이하)의 조정압력이다.

49번

가스 중에 포화수분이 있거나 가스배관의 부식구멍 등에서 지하수가 침입 또는 공사 중에 물이 침입하는 경우를 대비해 관로의 저부에 설치하는 것은?

1. 에어밸브

2. 수취기

3. 콕

4. 체크밸브

정답 2번

해설. ② 수취기(드레인 트랩, water drain)는 가스 중의 수분이나 부식구멍·공사 중 침입한 물이 모이도록 관로의 가장 낮은 곳에 설치하여 물을 빼내는 장치이다.
① 에어밸브는 공기 배출, ③ 콕은 개폐, ④ 체크밸브는 역류 방지용이다.

50번

도시가스설비에 대한 전기방식(防蝕)의 방법이 아닌 것은?

1. 희생양극법

2. 외부전원법

3. 배류법

4. 압착전원법

정답 4번

해설. ④ 전기방식법에는 ① 희생양극법(유전양극법), ② 외부전원법, ③ 배류법(선택배류·강제배류)이 있다. 압착전원법이라는 방법은 없다.
희생양극법은 마그네슘 등 저전위 금속을, 외부전원법은 직류전원과 불용성 양극을, 배류법은 전철 누설전류를 레일로 되돌리는 원리를 이용한다.

51번

압력조정기를 설치하는 주된 목적은?

1. 유량조절

2. 발열량조절

3. 가스의 유속조절

4. 일정한 공급압력 유지

정답 4번

해설. ④ 압력조정기(레귤레이터)는 유출압력을 조정하여 소비량이 변해도 일정한 공급압력을 유지하고, 소비가 중단되면 가스를 차단하여 연소기구에 알맞은 압력으로 안정된 연소를 하게 한다.
유량·발열량·유속 조절이 주목적이 아니다.

52번

고무호스가 노후되어 직경 1mm의 구멍이 뚫려 280mmH₂O의 압력으로 LP가스가 대기 중으로 2시간 유출되었을 때 분출된 가스의 양은 약 몇 L인가? (단, 가스의 비중은 1.6이다.)

1. 140 L

2. 238 L

3. 348 L

4. 672 L

정답 2번

해설. ② 노즐(구멍) 유출량 Q = 0.009D²√(h/d) [m³/h] (D: mm, h: mmH₂O, d: 비중)를 쓴다.
풀이: Q = 0.009 × 1² × √(280/1.6) = 0.009 × 13.23 = 0.119 m³/h
2시간 유출량 = 0.119 × 2 = 0.238 m³ = 238 L

53번

공기액화사이클 중 압축기에서 압축된 가스가 열교환기로 들어가 팽창기에서 일을 하면서 단열팽창하여 가스를 액화시키는 사이클은?

1. 필립스의 액화사이클

2. 캐스케이드 액화사이클

3. 클라우드의 액화사이클

4. 린데의 액화사이클

정답 3번

해설. ③ 클라우드(Claude) 액화사이클은 압축된 가스를 열교환기로 냉각한 뒤 일부를 팽창기(팽창기관)에서 외부에 일을 하며 단열팽창시켜 온도를 크게 낮추어 액화한다.
④ 린데 사이클은 줄-톰슨 효과(팽창밸브의 교축)를 이용하고, ② 캐스케이드는 비점이 다른 냉매를 차례로 써서 액화하며, ① 필립스는 헬륨을 냉매로 하는 스털링식 사이클이다.

54번

터보 압축기에서 누출이 주로 생기는 부분에 해당되지 않는 것은?

1. 임펠러 출구

2. 다이어프램 부위

3. 밸런스 피스톤 부분

4. 축이 케이싱을 관통하는 부분

정답 1번

해설. ① 터보 압축기에서 누출이 주로 생기는 곳은 ② 다이어프램(단간 칸막이) 부위, ③ 밸런스 피스톤 부분, ④ 축이 케이싱을 관통하는 부분(축봉부)이다. 임펠러 출구는 가스가 압축되어 나가는 정상 유로이므로 누출 부위가 아니다.

55번

PE 배관의 매설 위치를 지상에서 탐지할 수 있는 로케팅와이어 전선의 굵기(mm²)로 맞는 것은?

1. 3

2. 4

3. 5

4. 6

정답 4번

해설. ④ 폴리에틸렌(PE) 배관은 금속탐지기로 찾을 수 없으므로 배관을 따라 로케팅와이어(탐지형 전선)를 함께 매설하며, 그 굵기는 6 mm² 이상으로 한다.
탐지형 보호포와 함께 PE관의 매설위치를 확인하는 수단이다.

56번

분자량이 큰 탄화수소를 원료로 10000kcal/Nm³ 정도의 고열량 가스를 제조하는 방법은?

1. 부분연소 프로세스

2. 사이클링식 접촉분해 프로세스

3. 수소화분해 프로세스

4. 열분해 프로세스

정답 4번

해설. ④ 열분해 프로세스는 원유·중유·나프타 등 분자량이 큰 탄화수소를 800~900℃로 가열·분해하여 약 10000 kcal/Nm³ 정도의 고열량 가스를 만든다.
① 부분연소, ② 사이클링식 접촉분해 프로세스는 주로 저·중열량 가스를, ③ 수소화분해는 수소와 반응시켜 메탄이 많은 가스를 만든다.

57번

전기방식시설의 유지관리를 위해 배관을 따라 전위측정용 터미널을 설치할 때 얼마 이내의 간격으로 하는가?

1. 50m 이내

2. 100m 이내

3. 200m 이내

4. 300m 이내

정답 4번

해설. ④ 전기방식시설의 유지관리를 위해 배관을 따라 전위측정용 터미널(T/B)을 설치하며, 희생양극법·배류법은 300 m 이내, 외부전원법은 500 m 이내의 간격으로 설치한다.
전위측정은 1년에 1회 이상 실시하여 방식전위를 확인한다.

58번

고압가스 용접용기에 대한 내압검사 시 전증가량이 250 mL 일 때 이 용기가 내압시험에 합격하려면 영구증가량은 얼마 이하가 되어야 하는가?

1. 12.5 mL

2. 25.0 mL

3. 37.5 mL

4. 50.0 mL

정답 2번

해설. ② 용기의 내압시험에서는 영구증가율(= 영구증가량/전증가량 × 100)이 10% 이하이면 합격이다.
풀이: 영구증가량 ≤ 250 × 0.1 = 25.0 mL

59번

용접결함 중 접합부의 일부분이 녹지 않아 간극이 생긴 현상은?

1. 용입불량

2. 융합불량

3. 언더컷

4. 슬러그

정답 1번

해설. ① 용입불량은 용접부의 일부가 모재까지 충분히 녹아 들어가지 않아 간극(틈)이 생긴 결함이다.
② 융합불량은 용착금속과 모재(또는 층간)가 잘 녹아 붙지 않은 것, ③ 언더컷은 모재가 파여 홈이 생긴 것, ④ 슬러그(슬래그) 혼입은 용접부 안에 슬래그가 남은 것이다.

60번

저압배관의 관경 결정(Pole 式)시 고려할 조건이 아닌 것은?

1. 유량

2. 배관길이

3. 중력가속도

4. 압력손실

정답 3번

해설. ③ 저압배관 유량식(폴식) Q = K√(D⁵H/(SL)) 에서 관경은 유량 Q, 압력손실 H, 가스 비중 S, 배관길이 L, 유량계수 K로 결정된다.
중력가속도는 이 식에 들어가지 않는다.

61번

액화석유가스의 충전용기는 항상 몇 ℃ 이하로 유지하여야 하는가?

1. 15 ℃

2. 25 ℃

3. 30 ℃

4. 40 ℃

정답 4번

해설. ④ 액화석유가스의 충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 조치해야 한다(액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙 별표).
온도가 오르면 액이 팽창하고 증기압이 높아져 용기 파열 위험이 커지기 때문이다.

62번

차량에 고정된 탱크 운반차량의 운반기준 중 다음 ( )에 옳은 것은?
가연성가스(액화석유가스를 제외한다) 및 산소탱크의 내용적은 ( Ⓐ )L, 독성가스(액화암모니아를 제외한다)의 탱크의 내용적은 ( Ⓑ )L를 초과하지 않을 것

1. Ⓐ 20000, Ⓑ 15000

2. Ⓐ 20000, Ⓑ 10000

3. Ⓐ 18000, Ⓑ 12000

4. Ⓐ 16000, Ⓑ 14000

정답 3번

해설. ③ 고압가스 안전관리법 시행규칙(운반 시설기준)에 따라 가연성가스(액화석유가스 제외) 및 산소탱크의 내용적은 1만 8천 L, 독성가스(액화암모니아 제외) 탱크의 내용적은 1만 2천 L를 초과하지 않아야 한다.
다만 철도차량 또는 견인되어 운반되는 차량에 고정하여 운반하는 탱크는 예외이다.

63번

고압가스 용기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 아세틸렌용기는 황색으로 도색하여야 한다.

2. 압축가스를 충전하는 용기의 최고 충전압력은 TP로 표시한다.

3. 신규검사 후 경과년수가 20년 이상인 용접용기는 1년 마다 재검사를 하여야 한다.

4. 독성가스 용기의 그림문자는 흰색바탕에 검정색 해골모양으로 한다.

정답 2번

해설. ② 용기에 표시하는 기호 중 TP는 내압시험압력, FP는 최고충전압력이다. 압축가스 용기의 최고충전압력은 FP로 표시한다.
① 아세틸렌 용기는 황색, ③ 신규검사 후 20년 이상 지난 용접용기는 1년마다 재검사, ④ 독성가스는 흰색 바탕에 검정 해골 그림문자로 표시한다(고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 22·24).

64번

아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공물질을 고루 채워야 하는데 이때 다공도는 몇 % 이상이어야 하는가?

1. 62% 이상

2. 75% 이상

3. 92% 이상

4. 95% 이상

정답 2번

해설. ② 아세틸렌 용기에 채우는 다공물질의 다공도는 75% 이상 92% 미만이어야 한다.
다공물질로는 규조토·석면·목탄·석회·다공성 플라스틱 등을 쓰며, 아세톤 또는 DMF(디메틸포름아미드)를 용제로 스며들게 하여 아세틸렌을 용해 충전한다.

65번

용기에 의한 액화석유가스 사용시설에서 용기집합설비의 설치기준으로 틀린 것은?

1. 용기집합설비의 양단 마감 조치 시에는 캡 또는 플랜지로 마감한다.

2. 용기를 3개 이상 집합하여 사용하는 경우에 용기집합장치로 설치한다.

3. 내용적 30L 미만인 용기로 LPG를 사용하는 경우 용기집합설비를 설치하지 않을 수 있다.

4. 용기와 소형저장탱크를 혼용 설치하는 경우에는 트윈호스로 마감한다.

정답 4번

해설. ④ 용기와 소형저장탱크를 혼용하여 트윈호스로 마감하는 기준은 없으므로 틀린 설명이다. 용기집합설비의 끝단은 캡 또는 플랜지로 마감한다(①).
② 용기를 3개 이상 집합하여 사용하는 경우 용기집합장치로 설치하고, ③ 내용적 30 L 미만의 용기로 LPG를 사용하는 경우에는 용기집합설비를 설치하지 않을 수 있다.

66번

아세틸렌을 2.5MPa의 압력으로 압축할 때에는 희석제를 첨가하여야 한다. 희석제로 적당하지 않는 것은?

1. 일산화탄소

2. 산소

3. 메탄

4. 질소

정답 2번

해설. ② 아세틸렌을 2.5 MPa 압력으로 압축할 때에는 분해폭발을 막기 위해 질소·메탄·일산화탄소·에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.
산소는 조연성가스로 아세틸렌과 혼합하면 폭발 위험이 커지므로 희석제로 쓸 수 없다.

67번

도시가스 배관용 볼밸브 제조의 시설 및 기술 기준으로 틀린 것은?

1. 밸브의 오링과 패킹은 마모 등 이상이 없는 것으로 한다.

2. 개폐용 핸들의 열림 방향은 시계 방향으로 한다.

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

4. 나사식밸브 양끝의 나사축선에 대한 어긋남은 양끝면의 나사 중심을 연결하여 직선에 대하여 끝 면으로부터 300mm 거리에서 2.0mm를 초과하지 아니하는 것으로 한다.

정답 2번

해설. ② 도시가스 배관용 볼밸브의 개폐용 핸들 열림 방향은 시계 반대 방향으로 한다.
① 오링·패킹은 마모 등 이상이 없어야 하고, ③ 핸들 끝에서 294.2 N 이하의 힘으로 90° 회전하여 완전히 개폐되는 구조이며, ④ 나사식 밸브 양끝 나사축선의 어긋남은 300 mm 거리에서 2.0 mm 이하로 한다.

68번

액화석유가스의 적절한 품질을 확보하기 위하여 정해진 품질기준에 맞도록 품질을 유지하여야 하는 자에 해당하지 않는 것은?

1. 액화석유가스충전사업자

2. 액화석유가스특정사용자

3. 액화석유가스판매사업자

4. 액화석유가스집단공급사업자

정답 2번

해설. ② 액화석유가스의 안전관리 및 사업법 제26조에 따라 품질기준에 맞도록 품질을 유지해야 하는 자는 액화석유가스 수출입업자·충전사업자·집단공급사업자·판매사업자와 석유정제업자·부산물인 석유제품판매업자이다.
액화석유가스 특정사용자는 가스를 사용하는 자로 품질유지 의무자가 아니다.

69번

지름이 각각 5m와 7m인 LPG지상저장탱크 사이에 유지해야 하는 최소 거리는 얼마인가? (단, 탱크사이에는 물분무 장치를 하지 않고 있다.)

1. 1m

2. 2m

3. 3m

4. 4m

정답 3번

해설. ③ LPG 저장탱크와 다른 저장탱크 사이에는 두 저장탱크 최대지름을 더한 길이의 1/4 이상의 거리를 유지한다(액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙 별표).
풀이: (5 + 7) × 1/4 = 3 m

70번

20kg(내용적 : 47L) 용기에 프로판이 2kg 들어 있을 때, 액체프로판의 중량은 약 얼마인가? (단, 프로판의 온도는 15℃이며, 15℃에서 포화액체 프로판 및 포화가스 프로판의 비용적은 각각 1.976cm³/g, 62cm³/g이다.)

1. 1.08 kg

2. 1.28 kg

3. 1.48 kg

4. 1.68 kg

정답 2번

해설. ② 용기 내용적 = 액체 부피 + 기체 부피 로 식을 세운다. 액체 질량을 x[g]라 하면
1.976x + 62(2000 − x) = 47000
124000 − 60.024x = 47000
x = 77000/60.024 ≒ 1283 g ≒ 1.28 kg

71번

저장시설로부터 차량에 고정된 탱크에 가스를 주입하는 작업을 할 경우 차량운전자는 작업기준을 준수하여 작업하여야 한다. 다음 중 틀린 것은?

1. 차량이 앞뒤로 움직이지 않도록 차바퀴의 전후를 고정목 등으로 확실하게 고정시킨다.

2. 「이입작업중(충전중) 화기엄금」의 표시판이 눈에 잘 띄는 곳에 세워져 있는가를 확인한다.

3. 정전기 제거용의 접지코드를 기지(基地)의 접지탭에 접속하여야 한다.

4. 운전자는 이입작업이 종료될 때까지 운전석에 위치하여 만일의 사태가 발생하였을 때 즉시 엔진을 정지할 수 있도록 대비하여야 한다.

정답 4번

해설. ④ 이입작업 중 운전자는 운전석에 머무르는 것이 아니라 차량 부근에 있으면서 긴급사태 발생 시 즉시 엔진을 정지하고 차량을 이동하는 등의 조치를 할 수 있도록 대비해야 한다.
① 차바퀴 전후를 고정목으로 고정, ② '이입작업중(충전중) 화기엄금' 표시판 확인, ③ 정전기 제거용 접지코드를 접지탭에 접속하는 것은 옳다.

72번

가스용 염화비닐 호스의 안지름 치수 규격이 옳은 것은?

1. 1종 : 6.3±0.7mm

2. 2종 : 9.5±0.9mm

3. 3종 : 12.7±1.2mm

4. 4종 : 25.4±1.27mm

정답 1번

해설. ① 가스용 염화비닐 호스의 안지름은 1종 6.3 mm, 2종 9.5 mm, 3종 12.7 mm이며 허용차는 모두 ±0.7 mm이다.
따라서 ② 9.5±0.9, ③ 12.7±1.2 mm는 허용차가 틀렸고, ④ 4종 25.4 mm는 규격에 없다.

73번

1. Ⓐ, Ⓓ, Ⓔ

2. Ⓐ, Ⓑ, Ⓒ

3. Ⓐ, Ⓒ, Ⓓ

4. Ⓑ, Ⓒ, Ⓔ

정답 1번

해설. ① Ⓐ 정전기 방전 불꽃, Ⓓ 촉매의 접촉작용에 의한 발열, Ⓔ 밸브의 급격한 조작에 의한 단열압축 발열은 착화원이 될 수 있다.
Ⓑ 베릴륨 합금(베릴륨동) 공구는 불꽃이 잘 튀지 않는 방폭 공구이고, Ⓒ 안전증 방폭구조 전기기기는 점화원이 되지 않도록 만든 설비이므로 착화원이 아니다.

74번

산소, 아세틸렌, 수소 제조 시 품질검사의 실시 횟수로 옳은 것은?

1. 매시간 마다

2. 6시간에 1회 이상

3. 1일 1회 이상

4. 가스 제조 시 마다

정답 3번

해설. ③ 산소·아세틸렌 및 수소를 제조하는 자는 1일 1회 이상 적절한 방법으로 품질검사를 하여 순도가 산소 99.5%, 아세틸렌 98%, 수소 98.5% 이상인지 확인해야 한다(고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4).
검사는 안전관리책임자가 실시하고 부총괄자·책임자가 확인·서명한다.

75번

고압가스 냉동제조시설에서 냉동능력 2ton 이상의 냉동설비에 설치하는 압력계의 설치기준으로 틀린 것은?

1. 압축기의 토출압력 및 흡입압력을 표시하는 압력계를 보기 쉬운 곳에 설치한다.

2. 강제윤활방식인 경우에는 윤활압력을 표시하는 압력계를 설치한다.

3. 강제윤활방식인 것은 윤활유 압력에 대한 보호장치가 설치되어 있는 경우 압력계를 설치한다.

4. 발생기에는 냉매가스의 압력을 표시하는 압력계를 설치한다.

정답 3번

해설. ③ 강제윤활방식인 것은 윤활압력을 표시하는 압력계를 설치하되, 윤활유 압력에 대한 보호장치가 설치되어 있는 경우에는 압력계를 설치하지 않을 수 있다. 따라서 '보호장치가 있는 경우 압력계를 설치한다'는 틀렸다.
① 압축기 토출·흡입압력계, ② 강제윤활방식의 윤활압력계, ④ 발생기의 냉매가스 압력계는 옳다.

76번

고압가스일반제조의 시설에서 사업소 밖의 배관 매몰 설치 시 다른 매설물과의 최소 이격거리를 바르게 나타낸 것은?

1. 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.5m 이상

2. 독성가스의 배관은 수도시설로부터 100m 이상

3. 터널과는 5m 이상

4. 건축물과는 1.5m 이상

정답 4번

해설. ④ 사업소 밖 배관을 매몰할 때는 건축물과 1.5 m 이상의 수평거리를 유지한다.
① 지하의 다른 시설물과는 0.3 m 이상, ② 독성가스 배관은 수도시설로부터 300 m 이상, ③ 지하도로 및 터널과는 10 m 이상의 거리를 유지해야 한다.

77번

1일간 저장능력이 35000m³인 일산화탄소 저장설비의 외면과 학교와는 몇 m 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?

1. 17 m

2. 18 m

3. 24 m

4. 27 m

정답 4번

해설. ④ 일산화탄소는 독성이면서 가연성가스이고, 학교는 제1종 보호시설이다.
고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4의 안전거리 표에서 독성가스 또는 가연성가스의 저장능력 3만 초과 4만 이하는 제1종 보호시설 27 m, 제2종 보호시설 18 m 이다.
따라서 35000 m³ → 27 m 이상

78번

이동식 프로판 연소기용 용접용기에 액화석유가스를 충전하기 위한 압력 및 가스성분의 기준은? (단, 충전하는 가스의 압력은 40℃ 기준이다.)

1. 1.52 MPa 이하, 프로판 90mol% 이상

2. 1.53 MPa 이하, 프로판 90mol% 이상

3. 1.52 MPa 이하, 프로판+프로필렌 90mol% 이상

4. 1.53 MPa 이하, 프로판+프로필렌 90mol% 이상

정답 4번

해설. ④ 이동식 프로판연소기용 용접용기에 충전하는 액화석유가스는 40℃에서 압력 1.53 MPa 이하, 성분은 프로판 + 프로필렌 90 mol% 이상이어야 한다(액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙 별표).
참고로 이동식 부탄연소기용 용접용기는 40℃에서 0.52 MPa 이하, 부탄 + 부틸렌 90 mol% 이상이다.

79번

가연성 가스의 폭발범위가 적절하게 표기된 것은?

1. 아세틸렌 : 2.5 ~ 81%

2. 암모니아 : 16 ~ 35%

3. 메탄 : 1.8 ~ 8.4%

4. 프로판 : 2.1 ~ 11.0%

정답 1번

해설. ① 아세틸렌의 공기 중 폭발범위는 약 2.5~81%로 옳다.
② 암모니아는 약 15~28%, ③ 메탄은 약 5~15%, ④ 프로판은 약 2.1~9.5%이다. 1.8~8.4%는 부탄의 폭발범위이다.

80번

충전질량 1000kg 이상인 LPG소형저장탱크 부근에 설치하여야 하는 분말소화기의 능력단위로 옳은 것은?

1. BC용 B-10 이상

2. BC용 B-12 이상

3. ABC용 B-10 이상

4. ABC용 B-12 이상

정답 4번

해설. ④ 충전질량 1000 kg 이상인 LPG 소형저장탱크 부근에는 능력단위 ABC용 B-12 이상인 분말소화기를 2개 이상 비치한다.
ABC용은 일반화재(A)·유류화재(B)·전기화재(C)에 모두 쓸 수 있고, B-12는 유류화재에 대한 능력단위이다.

81번

스프링식 저울의 경우 측정하고자 하는 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 지시하는 양으로 물체의 무게를 알 수 있다. 이와 같은 측정방법은?

1. 편위법

2. 영위법

3. 치환법

4. 보상법

정답 1번

해설. ① 편위법은 측정량이 원인이 되어 생긴 변위(스프링 늘어남·지침 움직임)를 눈금으로 읽는 방법으로, 스프링 저울·부르동관 압력계 등이 해당한다.
② 영위법은 기준량과 평형시켜 0점을 맞추는 방법(천칭), ③ 치환법은 기준량으로 바꾸어 비교하는 방법, ④ 보상법은 대부분을 기준량과 상쇄하고 차이만 읽는 방법이다.

82번

경사각이 30°인 경사관식 압력계의 눈금을 읽었더니 50cm이었다. 이때 양단의 압력 차이는 약 몇 kgf/cm²인가? (단, 비중이 0.8인 기름을 사용하였다.)

1. 0.02

2. 0.2

3. 20

4. 200

정답 1번

해설. ① 경사관 압력계의 압력차 ΔP = γL sinθ 이다.
풀이: γ = 0.8 × 1000 = 800 kgf/m³
ΔP = 800 × 0.5 × sin30° = 200 kgf/m²
= 200/10⁴ = 0.02 kgf/cm²

83번

유체의 운동방정식(베르누이의 원리)을 적용하는 유량계는?

1. 오벌기어식

2. 로터리베인식

3. 터빈유량계

4. 오리피스식

정답 4번

해설. ④ 오리피스식은 조임기구 전후의 압력차를 측정하고 베르누이 방정식과 연속방정식으로 유량을 구하는 차압식 유량계이다(벤투리·플로노즐도 같다).
① 오벌기어식, ② 로터리베인식은 용적식, ③ 터빈유량계는 회전속도를 이용하는 속도식 유량계이다.

84번

천연가스의 성분이 메탄(CH₄) 85%, 에탄(C₂H₆) 13%, 프로판(C₃H₈) 2%일 때 이 천연가스의 총발열량은 약 몇 kcal/m³인가? (단, 조성은 용량 백분율이며, 각 성분에 대한 총발열량은 다음과 같다.)

성분	메탄	에탄	프로판
총발열량(kcal/m³)	9520	16850	24160

1. 10766

2. 12741

3. 13215

4. 14621

정답 1번

해설. ① 혼합가스의 발열량은 각 성분의 발열량 × 부피분율의 합이다.
풀이: 9520 × 0.85 + 16850 × 0.13 + 24160 × 0.02
= 8092 + 2190.5 + 483.2 = 10765.7 ≒ 10766 kcal/m³

85번

검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은?

1. 포스겐 - 하리슨씨시약

2. 할로겐 - 염화제일구리착염지

3. CO – KI 전분지

4. H₂S - 질산구리벤젠지

정답 1번

해설. ① 포스겐(COCl₂)은 하리슨 시험지(심등색)로 검지하므로 옳다.
② 염화제일구리착염지는 아세틸렌(적갈색), ③ 일산화탄소는 염화팔라듐지(흑색)로, KI 전분지는 염소(청색)용이며, ④ 황화수소는 연당지(흑색)로, 질산구리벤젠지는 시안화수소(청색)용이다.

86번

가스미터 설치장소 선정 시 유의사항으로 틀린 것은?

1. 진동을 받지 않는 곳이어야 한다.

2. 부착 및 교환 작업이 용이하여야 한다.

3. 직사일광에 노출되지 않는 곳이어야 한다.

4. 가능한 한 통풍이 잘되지 않는 곳이어야 한다.

정답 4번

해설. ④ 가스미터는 누출 시 가스가 체류하지 않도록 통풍이 양호한 곳에 설치해야 하므로 '통풍이 잘되지 않는 곳'은 틀렸다.
그 밖에 ① 진동을 받지 않고, ② 부착·교환 작업이 쉬우며, ③ 직사광선·빗물을 받지 않고 화기·습기에서 떨어진 곳에 설치한다.

87번

탄광 내에서 CH₄ 가스의 발생을 검출하는데 가장 적당한 방법은?

1. 시험지법

2. 검지관법

3. 질량분석법

4. 안전등형 가연성가스 검출법

정답 4번

해설. ④ 안전등형 가연성가스 검출기는 석유램프 불꽃 위에 생기는 청색 불꽃(불꽃 캡)의 길이로 메탄(CH₄) 농도를 알 수 있어 탄광 내 메탄 검출에 쓰인다.
① 시험지법과 ② 검지관법은 주로 독성가스 검지에, ③ 질량분석법은 실험실 정밀분석에 쓴다.

88번

습도에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 절대습도는 비습도라고도 하며 % 로 나타낸다.

2. 상대습도는 현재의 온도 상태에서 포함할 수 있는 포화 수증기 최대량에 대한 현재 공기가 포함하고 있는 수증기의 량을 %로 표시한 것이다.

3. 이슬점은 상대습도가 100% 일 때의 온도이며 노점온도라고도 한다.

4. 포화공기는 더 이상 수분을 포함할 수 없는 상태의 공기이다.

정답 1번

해설. ① 절대습도(비습도)는 건조공기 1 kg에 포함된 수증기의 질량으로 단위는 kg/kg(DA)이며 %로 나타내지 않는다. %로 나타내는 것은 상대습도·비교습도이다.
② 상대습도의 정의, ③ 상대습도 100%일 때의 온도가 이슬점(노점), ④ 포화공기의 설명은 옳다.

89번

크로마토그래피에서 분리도를 2배로 증가시키기 위한 컬럼의 단수(N)은?

1. 단수(N)를 √2배 증가시킨다.

2. 단수(N)를 2배 증가시킨다.

3. 단수(N)를 4배 증가시킨다.

4. 단수(N)를 8배 증가시킨다.

정답 3번

해설. ③ 크로마토그래피의 분리도 R은 이론단수 N의 제곱근에 비례한다(R ∝ √N).
따라서 분리도를 2배로 하려면 N을 2² = 4배로 늘려야 한다. 단수는 컬럼 길이에 비례하므로 컬럼 길이를 4배로 하는 것과 같다.

90번

2차 지연형 계측기에서 제동비를 ζ로 나타낼 때 대수감쇄율을 구하는 식은?

1. 2πζ/√(1 + ζ²)

2. 2πζ/√(1 − ζ²)

3. 2πζ/√(1 + ζ)

4. 2πζ/√(1 − ζ)

정답 2번

해설. ② 부족감쇠(0 < ζ < 1)인 2차계의 자유진동에서 이웃한 두 진폭의 비의 자연대수를 대수감쇄율이라 하며
δ = ln(x₁/x₂) = 2πζ/√(1 − ζ²)
이다. ζ가 작을 때는 δ ≒ 2πζ 로 근사한다.

91번

가스크로마토그래피의 구성 장치가 아닌 것은?

1. 분광부

2. 유속조절기

3. 컬럼

4. 시료주입기

정답 1번

해설. ① 가스크로마토그래피는 운반가스 공급부(가스 용기·압력조정기·유속조절기), 시료주입기, 분리관(컬럼), 검출기, 기록계 등으로 구성된다.
분광부는 분광광도계 등 광학 분석기기의 구성 요소로 가스크로마토그래피의 구성 장치가 아니다.

92번

선팽창계수가 다른 2종의 금속을 결합시켜 온도 변화에 따라 굽히는 정도가 다른 특성을 이용한 온도계는?

1. 유리제 온도계

2. 바이메탈 온도계

3. 압력식 온도계

4. 전기저항식 온도계

정답 2번

해설. ② 바이메탈 온도계는 선팽창계수가 다른 두 금속판을 붙여 온도 변화에 따라 휘는 정도가 달라지는 성질을 이용한 고체 팽창식 온도계로, 온도조절 스위치 등에 쓴다.
① 유리제 온도계는 액체 팽창, ③ 압력식은 봉입 유체의 압력 변화, ④ 전기저항식은 금속의 저항 변화를 이용한다.

93번

다음 중 파라듐관 연소법과 관련이 없는 것은?

1. 가스뷰렛

2. 봉액

3. 촉매

4. 과염소산

정답 4번

해설. ④ 파라듐관 연소법은 수소 분석에 쓰며, 가스뷰렛·봉액(수은 등)·촉매(파라듐 석면, 파라듐 흑연)를 사용한다. 과염소산은 이 방법과 관련이 없다.
유사한 연소분석법으로 폭발법, 산화구리법 등이 있다.

94번

탄화수소 성분에 대하여 감도가 좋고, 노이즈가 적고 사용이 편리한 장점이 있는 가스 검출기는?

1. 접촉연소식

2. 반도체식

3. 불꽃이온화식

4. 검지관식

정답 3번

해설. ③ 불꽃이온화식 검출기(FID)는 탄화수소에 대한 감도가 매우 좋고 노이즈가 적으며 사용이 편리하다. 다만 H₂·O₂·CO₂·N₂ 등 무기가스에는 거의 감응하지 않는다.
① 접촉연소식과 ② 반도체식은 가연성가스 누출 검지용, ④ 검지관식은 특정 가스의 간이 측정용이다.

95번

유리제 온도계 중 모세관 상부에 보조 구부를 설치하고 사용온도에 따라 수은량을 조절하여 미세한 온도차의 측정이 가능한 것은?

1. 수은 온도계

2. 알코올 온도계

3. 벡크만 온도계

4. 유점 온도계

정답 3번

해설. ③ 베크만 온도계는 모세관 상부에 보조 구부(수은 저장부)를 두고 측정 온도에 맞게 수은량을 조절하여, 약 5~6℃ 범위에서 0.01℃ 정도의 미세한 온도차를 정밀하게 측정한다.
열량계의 온도 상승 측정 등에 쓰인다.

96번

적분동작이 좋은 결과를 얻을 수 있는 경우가 아닌 것은?

1. 측정지연 및 조절지연이 작은 경우

2. 제어대상이 자기평형성을 가진 경우

3. 제어대상의 속응도(速應度)가 작은 경우

4. 전달지연과 불감시간(不感時間)이 작은 경우

정답 3번

해설. ③ 적분동작(I동작)은 잔류편차를 없애 주지만 응답이 느리고 진동하기 쉬우므로, 제어대상의 속응도(반응 속도)가 큰 경우에 좋은 결과를 얻는다. 속응도가 작으면 적분동작의 효과가 나쁘다.
① 측정·조절지연이 작고, ② 제어대상이 자기평형성을 가지며, ④ 전달지연과 불감시간이 작은 경우에 좋은 결과를 얻는다.

97번

초저온 영역에서 사용될 수 있는 온도계로 가장 적당한 것은?

1. 광전관식 온도계

2. 백금 측온 저항체 온도계

3. 크로멜-알루멜 열전대 온도계

4. 백금-백금·로듐 열전대 온도계

정답 2번

해설. ② 백금 측온저항체 온도계는 약 −200℃ 부근의 초저온에서 500℃ 정도까지 넓은 범위를 정밀하게 측정할 수 있어 초저온 영역에 적당하다.
① 광전관식 온도계는 고온용 비접촉식, ③ 크로멜-알루멜(K형)과 ④ 백금-백금·로듐(R형) 열전대는 주로 중·고온 측정에 쓴다.

98번

막식 가스미터에서 가스가 미터를 통과하지 않는 고장은?

1. 부동

2. 불통

3. 기차불량

4. 감도불량

정답 2번

해설. ② 불통은 가스가 계량기를 통과하지 않는 고장으로, 크랭크축이 녹슬거나 밸브와 밸브시트가 타르·수분 등으로 붙거나 동결되어 생긴다.
① 부동은 가스는 통과하지만 계량막 파손 등으로 지침이 움직이지 않는 고장, ③ 기차불량은 계량 오차가 허용범위를 넘는 것, ④ 감도불량은 미소 유량에서 지침이 움직이지 않는 고장이다.

99번

가스미터의 크기 선정 시 1개의 가스기구가 가스미터의 최대 통과량의 80%를 초과한 경우의 조치로서 가장 옳은 것은?

1. 1등급 큰 미터를 선정한다.

2. 1등급 적은 미터를 선정한다.

3. 상기 시 가스량 이상의 통과 능력을 가진 미터 중 최대의 미터를 선정한다.

4. 상기 시 가스량 이상의 통과 능력을 가진 미터 중 최소의 미터를 선정한다.

정답 1번

해설. ① 가스미터는 최대 소비량(동시 사용량)의 1.2~1.25배 정도의 용량을 가진 것을 고르며, 1개의 가스기구가 가스미터 최대 통과량의 80%를 초과하는 경우에는 1등급 큰 미터를 선정한다.
미터 용량에 여유가 없으면 압력손실이 커지고 수명이 짧아지기 때문이다.

100번

제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭의 상하 진동을 하게 되는 현상을 무엇이라고 하는가?

1. 오프셋

2. 오버슈트

3. 오버잇

4. 뱅뱅

정답 4번

해설. ④ 온-오프(2위치) 동작을 뱅뱅(bang-bang) 제어라 하며, 조작량이 두 값 사이를 오가므로 제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭으로 상하 진동하는 사이클링(헌팅) 현상이 생긴다. 보기 중에서는 뱅뱅이 이 현상과 관련된다.
① 오프셋은 정상상태에서 남는 잔류편차, ② 오버슈트는 목표값을 처음 넘어서는 최대 초과량이다.

가스기사 필기 2019년 1회 기출문제

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