가스기사 필기 2019년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

기체수송에 사용되는 기계들이 줄 수 있는 압력 차를 크기 순서대로 옳게 나타낸 것은?

1. 팬(fan) ＜ 압축기 ＜ 송풍기(blower)

2. 송풍기(blower) ＜ 팬(fan) ＜ 압축기

3. 팬(fan) ＜ 송풍기(blower) ＜ 압축기

4. 송풍기(blower) ＜ 압축기 ＜ 팬(fan)

정답 3번

해설. ③ 압력 상승(압력비)이 작은 순서는 팬(약 10 kPa 미만) < 송풍기(블로어, 약 10~100 kPa) < 압축기(약 100 kPa 이상)이다.
팬은 풍량이 크고 압력이 낮으며, 압축기는 기체를 높은 압력까지 올리는 기계이므로 나머지 순서는 모두 틀렸다.

2번

진공압력이 0.10kgf/cm² 이고, 온도가 20℃ 인 기체가 계기압력 7kgf/cm² 로 등온압축되었다. 이때 압축 전 체적(V₁)에 대한 압축 후의 체적(V₂)의 비는 얼마인가? (단, 대기압은 720 mmHg 이다.)

1. 0.11

2. 0.14

3. 0.98

4. 1.41

정답 1번

해설. ① 풀이: 등온변화이므로 P₁V₁ = P₂V₂ → V₂/V₁ = P₁/P₂ (절대압력 사용)
대기압 = 720/760 × 1.0332 = 0.979 kgf/cm²
P₁ = 0.979 − 0.10 = 0.879 kgf/cm²(abs), P₂ = 7 + 0.979 = 7.979 kgf/cm²(abs)
V₂/V₁ = 0.879/7.979 ≒ 0.11

3번

압력 P₁에서 체적 V₁을 갖는 어떤 액체가 있다. 압력을 P₂로 변화시키고 체적이 V₂가 될 때, 압력 차이(P₂ - P₁)를 구하면? (단, 액체의 체적탄성계수는 K로 일정하고, 체적변화는 아주 적다.)

1. −K(1 − V₂/(V₁ − V₂))

2. K(1 − V₂/(V₁ − V₂))

3. −K(1 − V₂/V₁)

4. K(1 − V₂/V₁)

정답 4번

해설. ④ 체적탄성계수 K = −ΔP/(ΔV/V₁) 이므로 ΔP = −K(V₂ − V₁)/V₁ = K(V₁ − V₂)/V₁ = K(1 − V₂/V₁)이다.
압력이 높아지면(ΔP > 0) 체적이 줄어(V₂ < V₁) 값이 양수가 되어야 하므로 부호가 음인 ①·③은 틀리고, ②는 분모가 V₁이 아니다.

4번

그림과 같이 비중량이 γ₁, γ₂, γ₃인 세 가지의 유체로 채워진 마노미터에서 A 위치와 B 위치의 압력 차이(PB − PA)는?

1. −aγ₁ − bγ₂ + cγ₃

2. −aγ₁ + bγ₂ − cγ₃

3. aγ₁ − bγ₂ − cγ₃

4. aγ₁ − bγ₂ + cγ₃

정답 2번

해설. ② A에서 출발해 올라가면 압력이 줄고 내려가면 늘어난다.
γ₁ 유체로 a만큼 올라가 경계면: PA − aγ₁
γ₃ 유체로 c만큼 올라가 다음 경계면: PA − aγ₁ − cγ₃
γ₂ 유체로 b만큼 내려가 B: PB = PA − aγ₁ − cγ₃ + bγ₂
∴ PB − PA = −aγ₁ + bγ₂ − cγ₃

5번

왕복펌프의 특징으로 옳지 않은 것은?

1. 저속운전에 적합하다.

2. 같은 유량을 내는 원심펌프에 비하면 일반적으로 대형이다.

3. 유량은 적어도 되지만 양정이 원심펌프로 미칠 수 없을 만큼 고압을 요구하는 경우는 왕복펌프가 적합하지 않다.

4. 왕복펌프는 양수작용에 따라 분류하면 단동식과 복동식 및 차동식으로 구분된다.

정답 3번

해설. ③ 왕복펌프는 유량이 적고 높은 양정(고압)이 필요한 경우에 적합하므로 '적합하지 않다'는 틀린 설명이다.
① 저속운전에 알맞고, ② 같은 유량이면 원심펌프보다 대형이며, ④ 작용에 따라 단동식·복동식·차동식으로 나뉜다.

6번

비중량이 30kN/m³인 물체가 물속에서 줄(rope)에 매달려 있다. 줄의 장력이 4kN이라고 할 때 물속에 있는 이 물체의 체적은 얼마인가?

1. 0.198m³

2. 0.218m³

3. 0.225m³

4. 0.246m³

정답 1번

해설. ① 풀이: 장력 = 무게 − 부력 → T = (γ물체 − γ물)V
4 = (30 − 9.8) × V
V = 4/20.2 ≒ 0.198 m³
(물의 비중량 9.8 kN/m³, 물체가 물속에 완전히 잠겨 부력 = 9.8V 로 계산)

7번

내경 0.05m 인 강관 속으로 공기가 흐르고 있다. 한쪽 단면에서의 온도는 293K, 압력은 4atm, 평균유속은 75m/s 였다. 이 관의 하부에는 내경 0.08m 의 강관이 접속되어 있는데 이곳의 온도는 303K, 압력은 2atm 이라고 하면 이곳에서의 평균유속은 몇 m/s 인가? (단, 공기는 이상기체이고 정상유동이라 간주한다.)

1. 14.2

2. 60.6

3. 92.8

4. 397.4

정답 2번

해설. ② 풀이: 질량유량 일정 ρ₁A₁V₁ = ρ₂A₂V₂, 이상기체 ρ = P/RT
V₂ = V₁ × (P₁/T₁)/(P₂/T₂) × (D₁/D₂)²
= 75 × (4/293)/(2/303) × (0.05/0.08)²
= 75 × 2.068 × 0.3906 ≒ 60.6 m/s

8번

그림과 같은 덕트에서의 유동이 아음속 유동일 때 속도 및 압력의 유동방향 변화를 옳게 나타낸 것은?

1. 속도감소, 압력감소

2. 속도증가, 압력증가

3. 속도증가, 압력감소

4. 속도감소, 압력증가

정답 4번

해설. ④ 그림은 흐름 방향으로 단면적이 줄어드는 축소 덕트이다. 아음속(M < 1)에서는 dA < 0 이면 속도가 증가하고 압력은 감소한다.
즉 '속도증가, 압력감소'가 맞으며, ①·②·④는 틀린 조합이다.

9번

관 내 유체의 급격한 압력 강하에 따라 수중에서 기포가 분리되는 현상은?

1. 공기바인딩

2. 감압화

3. 에어리프트

4. 캐비테이션

정답 4번

해설. ④ 흐르는 액체의 압력이 그 온도의 포화증기압 아래로 떨어지면 액체가 기화하여 기포가 생기는 현상을 캐비테이션(공동현상)이라 한다.
① 공기바인딩은 펌프 안에 공기가 차서 양수가 안 되는 현상, ③ 에어리프트는 압축공기로 액체를 끌어올리는 방식이다.

10번

비중 0.9 인 유체를 10ton/h 의 속도로 20m 높이의 저장탱크에 수송한다. 지름이 일정한 관을 사용할 때 펌프가 유체에 가해 준 일은 몇 kgf·m/kg 인가? (단, 마찰손실은 무시한다.)

1. 10

2. 20

3. 30

4. 40

정답 2번

해설. ② 풀이: 지름이 일정하므로 속도수두 변화가 없고 마찰손실도 무시하므로, 펌프가 유체 1 kg에 해 준 일은 위치수두 증가와 같다.
W = Δz = 20 kgf·m/kg
유량(10 ton/h)과 비중(0.9)은 단위 질량당 일에는 영향을 주지 않는다.

11번

공기 속을 초음속으로 날아가는 물체의 마하각(Mach angle)이 35°일 때, 그 물체의 속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 음속은 340m/s 이다.)

1. 581

2. 593

3. 696

4. 900

정답 2번

해설. ② 풀이: sin μ = c/V (μ: 마하각)
V = c / sin μ = 340 / sin 35°
= 340 / 0.5736 ≒ 593 m/s
마하수 M = V/c = 1/sin μ ≒ 1.74 인 초음속이다.

12번

다음 면적이 변하는 도관에서의 흐름에 관한 그림이다. 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. d점에서의 압력비를 임계압력비라고 한다.

2. gg′ 및 hh′ 는 충격파를 나타낸다.

3. 선 abc 상의 다른 모든 점에서의 흐름은 아음속이다.

4. 초음속인 경우 노즐의 확산부의 단면적이 증가하면 속도는 감소한다.

정답 4번

해설. ④ 초음속 흐름에서는 확산부(단면적 증가)에서 속도가 증가하고 압력이 감소하므로 '속도는 감소한다'는 틀린 설명이다.
① 목(throat)에서 음속에 도달하는 d점의 압력비가 임계압력비이고, ② gg′·hh′는 압력이 불연속적으로 뛰는 수직충격파, ③ abc 선은 목에서도 음속에 이르지 못한 아음속 흐름이다.

13번

지름 5cm 의 관 속을 15cm/s 로 흐르던 물이 지름 10cm 로 급격히 확대되는 관 속으로 흐른다. 이때 확대에 의한 마찰손실 계수는 얼마인가?

1. 0.25

2. 0.56

3. 0.65

4. 0.75

정답 2번

해설. ② 풀이: 급확대 손실계수(작은 관 속도 기준)
K = (1 − A₁/A₂)² = [1 − (D₁/D₂)²]²
= [1 − (5/10)²]² = (0.75)² ≒ 0.56
급확대 손실수두 h = K·V₁²/2g 로 계산하며, 유속 15 cm/s는 손실계수 계산에 필요 없다.

14번

지름이 400mm 인 공업용 강관에 20℃ 의 공기를 264m³/min 로 수송할 때, 길이 200m 에 대한 손실수두는 약 몇 cm 인가? (단, Darcy-Weisbach 식의 관마찰계수는 0.1 × 10⁻³ 이다.)

1. 22

2. 37

3. 51

4. 313

정답 4번

해설. ④ 풀이: Q = 264/60 = 4.4 m³/s, A = π/4 × 0.4² = 0.1257 m²
V = 4.4/0.1257 ≒ 35.0 m/s
h = f(L/D)(V²/2g) = 0.1×10⁻³ × (200/0.4) × 35.0²/(2×9.8)
= 0.05 × 62.5 ≒ 3.13 m ≒ 313 cm

15번

다음 중 등엔트로피 과정은?

1. 가역 단열 과정

2. 비가역 등온 과정

3. 수축과 확대 과정

4. 마찰이 있는 가역적 과정

정답 1번

해설. ① 엔트로피 변화 dS = δQ/T(가역)이므로 가역이면서 열출입이 없는 가역 단열 과정이 등엔트로피 과정이다.
② 비가역 과정이나 ④ 마찰이 있는 과정은 엔트로피가 생성되고, ③은 과정의 종류가 아니다.

16번

유체의 점성과 관련된 설명 중 잘못된 것은?

1. poise 는 점도의 단위이다.

2. 점도란 흐름에 대한 저항력의 척도이다.

3. 동점성 계수는 점도/밀도와 같다.

4. 20℃에서 물의 점도는 1 poise 이다.

정답 4번

해설. ④ 20℃ 물의 점도는 약 1 cP(= 0.01 poise)이므로 1 poise 라는 설명은 틀렸다.
① poise(g/cm·s)는 점도 단위, ② 점도는 흐름에 대한 저항의 척도, ③ 동점성계수 ν = μ/ρ 이다.

17번

단면적이 변화하는 수평 관로에 밀도가 ρ 인 이상유체가 흐르고 있다. 단면적이 A₁ 인 곳에서의 압력은 P₁, 단면적이 A₂ 인 곳에서의 압력은 P₂ 이다. A₂ = A₁/2 이면 단면적이 A₂ 인 곳에서의 평균 유속은?

1. √(4(P₁ − P₂) / 3ρ)

2. √(4(P₁ − P₂) / 15ρ)

3. √(8(P₁ − P₂) / 3ρ)

4. √(8(P₁ − P₂) / 15ρ)

정답 3번

해설. ③ 풀이: 연속방정식 A₁V₁ = A₂V₂ → V₁ = V₂/2
베르누이(수평) P₁ − P₂ = ρ(V₂² − V₁²)/2 = ρ(V₂² − V₂²/4)/2 = 3ρV₂²/8
V₂ = √(8(P₁ − P₂) / 3ρ)

18번

전단응력(shear stress)과 속도구배와의 관계를 나타낸 다음 그림에서 빙햄플라스틱유체(Bingham plastic fluid)를 나타낸 것은?

1. (1)

2. (2)

3. (3)

4. (4)

정답 4번

해설. ④ 빙햄 플라스틱 유체는 항복응력(τ₀)을 넘어야 흐르기 시작하고 그 뒤로는 전단응력이 속도구배에 비례하므로, 세로축 절편이 있는 직선 (4)이다.
(1)은 다일레이턴트 유체, (2)는 원점을 지나는 직선인 뉴턴 유체, (3)은 의소성(유사소성) 유체이다.

19번

완전발달흐름(fully developed flow)에 대한 내용으로 옳은 것은?

1. 속도분포가 축을 따라 변하지 않는 흐름

2. 천이영역의 흐름

3. 완전난류의 흐름

4. 정상상태의 유체흐름

정답 1번

해설. ① 완전발달흐름은 입구 영역을 지나 경계층이 관 중심까지 발달하여 속도분포가 흐름 방향(축 방향)으로 더 이상 변하지 않는 흐름이다.
층류·난류 어느 쪽에서도 나타나므로 ②·③과는 관계없고, ④ 정상상태는 시간에 따라 변하지 않는다는 뜻으로 다른 개념이다.

20번

유체를 연속체로 취급할 수 있는 조건은?

1. 유체가 순전히 외력에 의하여 연속적으로 운동을 한다.

2. 항상 일정한 전단력을 가진다.

3. 비압축성이며 탄성계수가 적다.

4. 물체의 특성길이가 분자 간의 평균자유행로보다 훨씬 크다.

정답 4번

해설. ④ 물체의 특성길이가 분자 간 평균자유행로보다 훨씬 크면(크누센 수가 매우 작으면) 유체를 분자 단위가 아닌 연속체로 다룰 수 있다.
①·②·③은 연속체 가정의 조건과 관계가 없다.

21번

다음 그림은 카르노 사이클(Carnot cycle)의 과정을 도식으로 나타낸 것이다. 열효율 η를 나타내는 식은?

1. η = (Q₁ − Q₂) / Q₁

2. η = (Q₂ − Q₁) / Q₁

3. η = T₁ / (T₁ − T₂)

4. η = (T₂ − T₁) / T₁

정답 1번

해설. ① 카르노 사이클은 1→2 등온팽창(고온 T₁에서 Q₁ 흡수), 2→3 단열팽창, 3→4 등온압축(저온 T₂에서 Q₂ 방출), 4→1 단열압축이다.
열효율 η = W/Q₁ = (Q₁ − Q₂)/Q₁ = 1 − T₂/T₁ = (T₁ − T₂)/T₁
②·④는 음수가 되고 ③은 역수 꼴이라 틀렸다.

22번

발열량이 21MJ/kg인 무연탄이 7%의 수분을 포함한다면 무연탄의 발열량은 약 몇 MJ/kg 인가?

1. 16.43

2. 17.85

3. 19.53

4. 21.12

정답 3번

해설. ③ 풀이: 수분을 포함한 연료의 발열량은 건조 연료분의 비율만큼 줄어든다.
H = 21 × (1 − 0.07) = 21 × 0.93 ≒ 19.53 MJ/kg
(수분이 증발하는 데 쓰이는 잠열까지 빼면 저위발열량이 되지만, 여기서는 수분 비율만큼만 줄인다.)

23번

최소 점화에너지에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 최소 점화에너지는 유속이 증가할수록 작아진다.

2. 최소 점화에너지는 혼합기 온도가 상승함에 따라 작아진다.

3. 최소 점화에너지의 상승은 혼합기 온도 및 유속과는 무관하다.

4. 최소 점화에너지는 유속 20m/s 까지는 점화에너지가 증가하지 않는다.

정답 2번

해설. ② 혼합기의 온도가 높을수록 점화에 필요한 추가 에너지가 줄어 최소 점화에너지는 작아진다.
① 유속이 커지면 열손실이 커져 최소 점화에너지는 오히려 커지고, ③ 온도·유속의 영향을 받으며, ④ 유속이 증가하면 점화에너지도 증가한다.

24번

압력 엔탈피 선도에서 등엔트로피 선의 기울기는?

1. 부피

2. 온도

3. 밀도

4. 압력

정답 1번

해설. ① 열역학 관계식 dh = T·ds + v·dP 에서 등엔트로피(ds = 0)이면 dh = v·dP 이다.
즉 (∂h/∂P)ₛ = v 로, 압력-엔탈피 선도에서 등엔트로피선의 기울기는 비체적(부피)으로 나타난다.

25번

줄·톰슨 효과를 참조하여 교축과정(throttling process)에서 생기는 현상과 관계없는 것은?

1. 엔탈피 불변

2. 압력 강하

3. 온도 강하

4. 엔트로피 불변

정답 4번

해설. ④ 교축(스로틀링) 과정은 엔탈피가 일정한 비가역 과정이므로 엔트로피는 증가한다. 따라서 '엔트로피 불변'은 관계없는 현상이다.
① 엔탈피 불변, ② 압력 강하, ③ 줄·톰슨 효과에 의한 온도 강하(역전온도 아래)는 교축과정에서 나타난다.

26번

비중이 0.75 인 휘발유(C₈H₁₈) 1L를 완전 연소시키는데 필요한 이론산소량은 약 몇 L 인가?

1. 1510

2. 1842

3. 2486

4. 2814

정답 2번

해설. ② 풀이: C₈H₁₈ + 12.5O₂ → 8CO₂ + 9H₂O
휘발유 질량 = 1 L × 0.75 kg/L = 750 g, 몰수 = 750/114 = 6.58 mol
이론산소량 = 6.58 × 12.5 × 22.4 L ≒ 1842 L

27번

1kmol 의 일산화탄소와 2kmol 의 산소로 충전된 용기가 있다. 연소 전 온도는 298K, 압력은 0.1MPa 이고 연소 후 생성물은 냉각되어 1300K 로 되었다. 정상상태에서 완전 연소가 일어났다고 가정했을 때 열전달량은 약 몇 kJ 인가? (단, 반응물 및 생성물의 총엔탈피는 각각 –110529 kJ, -293338 kJ 이다.)

1. -202397

2. -230323

3. -340238

4. -403867

정답 1번

해설. ① 밀폐 용기(정적)에서의 반응이므로 열전달량은 내부에너지 변화 Q = Uₚ − Uᵣ = (Hₚ − nₚR̄Tₚ) − (Hᵣ − nᵣR̄Tᵣ)이다.
CO + 2O₂ → CO₂ + 1.5O₂ : nᵣ = 3 kmol, nₚ = 2.5 kmol
Q = (−293338 − 2.5×8.314×1300) − (−110529 − 3×8.314×298)
= −320358 − (−117962) ≒ −202397 kJ (음수: 열 방출)

28번

기체가 168kJ의 열을 흡수하면서 동시에 외부로부터 20kJ의 일을 받으면 내부에너지의 변화는 약 몇 kJ 인가?

1. 20

2. 148

3. 168

4. 188

정답 4번

해설. ④ 풀이: 열역학 제1법칙 ΔU = Q − W (W: 계가 한 일)
외부로부터 20 kJ의 일을 받았으므로 W = −20 kJ
ΔU = 168 − (−20) = 188 kJ
계가 받은 열(+)과 외부에서 받은 일(+)이 모두 내부에너지를 늘린다.

29번

열화학반응 시 온도변화와 열전도 범위에 비해 속도변화의 전도 범위가 크다는 것을 나타내는 무차원수는?

1. 루이스 수(Lewis number)

2. 누셀 수(Nusselt number)

3. 프란틀 수(Prandtl number)

4. 그라쇼프 수(Grashof number)

정답 3번

해설. ③ 프란틀 수 Pr = ν/α = (운동량 확산도)/(열 확산도)로, 속도 경계층(운동량 전달)이 온도 경계층(열전달)에 비해 얼마나 넓게 퍼지는지를 나타낸다.
① 루이스 수는 열확산/물질확산, ② 누셀 수는 대류/전도 열전달, ④ 그라쇼프 수는 부력/점성력의 비이다.

30번

산소의 기체상수(R) 값은 약 얼마인가?

1. 260 J/kg·K

2. 650 J/kg·K

3. 910 J/kg·K

4. 1074 J/kg·K

정답 1번

해설. ① 풀이: 기체상수 R = R̄/M = 8314 J/kmol·K ÷ 32 kg/kmol
≒ 259.8 ≒ 260 J/kg·K
일반기체상수 R̄ = 8.314 kJ/kmol·K 를 분자량으로 나누면 각 기체의 기체상수가 된다.

31번

가연성 가스의 폭발범위에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 일반적으로 압력이 높을수록 폭발범위가 넓어진다.

2. 가연성 혼합가스의 폭발범위는 고압에서는 상압에 비해 훨씬 넓어진다.

3. 프로판과 공기의 혼합가스에 불연성가스를 첨가하는 경우 폭발범위는 넓어진다.

4. 수소와 공기의 혼합가스는 고온에 있어서는 폭발범위가 상온에 비해 훨씬 넓어진다.

정답 3번

해설. ③ 가연성 혼합가스에 질소·이산화탄소 같은 불연성 가스를 넣으면 산소 농도가 낮아져 폭발범위가 좁아진다. 따라서 '넓어진다'는 틀린 설명이다.
①·② 일반적으로 압력이 높을수록, ④ 온도가 높을수록 폭발범위는 넓어진다.

32번

압력이 1기압이고 과열도가 10℃ 인 수증기의 엔탈피는 약 몇 kcal/kg 인가? (단, 100℃의 물의 증발 잠열이 539 kcal/kg 이고, 물의 비열은 1 kcal/kg·℃, 수증기의 비열은 0.45 kcal/kg·℃, 기준 상태는 0℃ 와 1atm 으로 한다.)

1. 539

2. 639

3. 643.5

4. 653.5

정답 3번

해설. ③ 풀이: 0℃ 물 기준 엔탈피 = 현열(물) + 증발잠열 + 과열(증기)
h = 1 × (100 − 0) + 539 + 0.45 × 10
= 100 + 539 + 4.5 = 643.5 kcal/kg

33번

가스의 비열비(k = Cₚ / Cᵥ)의 값은?

1. 항상 1 보다 크다.

2. 항상 0 보다 작다.

3. 항상 0 이다.

4. 항상 1 보다 작다.

정답 1번

해설. ① 정압비열은 정적비열에 기체가 팽창하며 하는 일(R)만큼을 더한 값이므로 Cₚ = Cᵥ + R > Cᵥ 이다.
따라서 비열비 k = Cₚ/Cᵥ 는 항상 1보다 크다(단원자 1.67, 2원자 약 1.4).

34번

어떤 고체연료의 조성은 탄소 71%, 산소 10%, 수소 3.8%, 황 3%, 수분 3%, 기타 성분 9.2%로 되어 있다. 이 연료의 고위발열량(kcal/kg)은 얼마인가?

1. 6698

2. 6782

3. 7103

4. 7398

정답 1번

해설. ① 풀이: 고위발열량(듀롱 식) Hₕ = 8100C + 34200(H − O/8) + 2500S
= 8100×0.71 + 34200×(0.038 − 0.10/8) + 2500×0.03
= 5751 + 872.1 + 75 ≒ 6698 kcal/kg

35번

다음 중 대기오염 방지기기로 이용되는 것은?

1. 링겔만

2. 플레임로드

3. 레드우드

4. 스크러버

정답 4번

해설. ④ 스크러버는 배기가스를 액체로 세정하여 먼지·유해가스를 제거하는 대기오염 방지장치이다.
① 링겔만은 매연 농도표, ② 플레임로드는 화염 검출기, ③ 레드우드는 점도계이다.
스크러버에는 벤투리 스크러버, 충전탑, 사이클론 스크러버 등이 있다.

36번

가스 혼합물을 분석한 결과 N₂ 70%, CO₂ 15%, O₂ 11%, CO 4% 의 체적비를 얻었다. 이 혼합물은 10 kPa, 20℃, 0.2m³ 인 초기상태로부터 0.1m³으로 실린더 내에서 가역단열 압축할 때 최종 상태의 온도는 약 몇 K 인가? (단, 이 혼합가스의 정적비열은 0.7157 kJ/kg·K 이다.)

1. 300

2. 380

3. 460

4. 540

정답 2번

해설. ② 풀이: 평균분자량 M = 0.7×28 + 0.15×44 + 0.11×32 + 0.04×28 = 30.84
R = 8.314/30.84 = 0.2696 kJ/kg·K, Cₚ = 0.7157 + 0.2696 = 0.9853
k = 0.9853/0.7157 ≒ 1.377
T₂ = T₁(V₁/V₂)ᵏ⁻¹ = 293 × 2^0.377 ≒ 380 K

37번

종합적 안전관리 대상자가 실시하는 가스 안전성평가의 기준에서 정량적 위험성 평가기법에 해당하지 않는 것은?

1. FTA(Fault Tree Analysis)

2. ETA(Event Tree Analysis)

3. CCA(Cause Consequence Analysis)

4. HAZOP(Hazard and Operability Studies)

정답 4번

해설. ④ 위험과 운전 분석(HAZOP)은 공정의 위험요소와 운전상의 문제점을 찾아내는 정성적 안전성평가기법이다.
① 결함수 분석(FTA), ② 사건수 분석(ETA), ③ 원인결과 분석(CCA)은 「고압가스 안전관리 기준 통합고시」에서 정량적 안전성평가기법으로 정의한다.

38번

수소(H₂)의 기본특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 가벼워서 확산하기 쉬우며 작은 틈새로 잘 발산한다.

2. 고온, 고압에서 강재 등의 금속을 투과한다.

3. 산소 또는 공기와 혼합하여 격렬하게 폭발한다.

4. 생물체의 호흡에 필수적이며 연료의 연소에 필요하다.

정답 4번

해설. ④ 생물체의 호흡과 연료의 연소에 필요한 것은 산소(조연성 가스)이며 수소는 가연성 가스이다.
① 가장 가벼워 확산이 빠르고, ② 고온·고압에서 강재에 침투하여 수소취성을 일으키며, ③ 산소·공기와 섞이면 격렬히 폭발(폭명기)한다.

39번

다음 설명에 해당하는 연소 형태로 가장 적절한 것은?
- 연소실부하율을 높게 얻을 수 있다.
- 연소실의 체적이나 길이가 짧아도 된다.
- 화염면이 자력으로 전파되어 간다.
- 버너에서 상류의 혼합기로 역화를 일으킬 염려가 있다.

1. 증발연소

2. 등심연소

3. 확산연소

4. 예혼합연소

정답 4번

해설. ④ 연료와 공기를 미리 섞어 공급하는 예혼합연소는 반응이 빨라 연소실 부하율을 높게, 연소실을 작게 할 수 있고 화염이 혼합기 속으로 스스로 전파되므로 역화 위험이 있다.
③ 확산연소는 연료와 공기가 따로 공급되어 역화 위험이 없고, ①·② 증발·등심연소는 액체연료의 연소형태이다.

40번

탄소 1kg을 이론공기량으로 완전 연소시켰을 때 발생되는 연소가스양은 약 몇 Nm³ 인가?

1. 8.9

2. 10.8

3. 11.2

4. 22.4

정답 1번

해설. ① 풀이: C + O₂ → CO₂, 탄소 1 kg당 O₂ = 22.4/12 = 1.867 Nm³
이론공기량 A₀ = 1.867/0.21 = 8.89 Nm³
연소가스 = CO₂ 1.867 + N₂(0.79 × 8.89 = 7.02) ≒ 8.89 Nm³
(탄소는 O₂와 같은 부피의 CO₂가 되므로 가스양은 이론공기량과 같다)

41번

냉동용 특정설비제조시설에서 발생기란 흡수식 냉동설비에 사용하는 발생기에 관계되는 설계온도가 몇 ℃를 넘는 열교환기 및 이들과 유사한 것을 말하는가?

1. 105℃

2. 150℃

3. 200℃

4. 250℃

정답 3번

해설. ③ 냉동용 특정설비 제조 기준에서 발생기는 흡수식 냉동설비에 사용하는 발생기에 관계되는 설계온도가 200℃를 넘는 열교환기 및 이와 유사한 것을 말한다.
나머지 온도는 이 정의와 맞지 않는다.

42번

아세틸렌에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 반응성이 대단히 크고 분해 시 흡열 반응을 한다.

2. 탄화칼슘에 물을 가하여 만든다.

3. 액체 아세틸렌보다 고체 아세틸렌에 안정하다.

4. 폭발범위가 넓은 가연성 기체이다.

정답 1번

해설. ① 아세틸렌은 흡열화합물이므로 분해할 때 열을 내는 발열 반응(C₂H₂ → 2C + H₂ + 열)을 일으켜 분해폭발한다. 따라서 '흡열 반응'은 틀렸다.
② 탄화칼슘(CaC₂)에 물을 가해 만들고, ③ 액체보다 고체 아세틸렌이 비교적 안정하며, ④ 폭발범위(2.5~81%)가 넓다.

43번

스프링 작동식과 비교한 파일럿식 정압기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 오프셋이 적다.

2. 1차 압력변화의 영향이 적다.

3. 로크업을 적게 할 수 있다.

4. 구조 및 신호계통이 단순하다.

정답 4번

해설. ④ 파일럿식 정압기는 파일럿(보조 조정기)과 신호계통이 추가되어 구조가 복잡하다. 구조와 신호계통이 단순한 것은 스프링(직동)식이다.
①·②·③ 파일럿식은 오프셋이 적고 1차 압력변화의 영향이 적으며 로크업을 적게 할 수 있다.

44번

이음매 없는 용기의 제조법 중 이음매 없는 강관을 재료로 사용하는 제조방식은?

1. 웰딩식

2. 만네스만식

3. 에르하르트식

4. 딥드로잉식

정답 2번

해설. ② 만네스만식은 이음매 없는 강관을 재료로 하여 양 끝을 가열·성형(스피닝)해 용기를 만드는 방식이다.
③ 에르하르트식은 사각 강괴를 가열·천공하여 만들고, ④ 딥드로잉식은 강판을 프레스로 깊게 드로잉하여 만든다. ① 웰딩식은 용접용기 제조법이다.

45번

신규 용기의 내압시험 시 전증가량이 100cm³ 이었다. 이 용기가 검사에 합격하려면 영구증가량은 몇 cm³ 이하이어야 하는가?

1. 5

2. 10

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. ② 풀이: 신규검사 내압시험에서 영구증가율 = 영구증가량/전증가량 × 100 이 10% 이하여야 합격이다.
영구증가량 ≤ 100 × 0.10 = 10 cm³
영구증가율이 10%를 넘으면 용기가 소성변형된 것으로 보아 불합격이다.

46번

다음 금속재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 강에 P(인)의 함유량이 많으면 신율, 충격치는 저하된다.

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

3. 금속가공 중에 생긴 잔류응력을 제거할 때에는 열처리를 한다.

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

정답 4번

해설. ④ 구리와 아연의 합금이 황동, 구리와 주석의 합금이 청동이므로 서로 바뀌어 틀렸다.
① 인(P)은 상온취성을 일으켜 신율·충격치를 낮추고, ② 18Cr-8Ni 강은 18-8 스테인리스강, ③ 잔류응력 제거에는 풀림(응력제거) 열처리를 한다.

47번

대체천연가스(SNG) 공정에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 원료는 각종 탄화수소이다.

2. 저온수증기 개질방식을 채택한다.

3. 천연가스를 대체할 수 있는 제조가스이다.

4. 메탄을 원료로 하여 공기 중에서 부분연소로 수소 및 일산화탄소의 주성분을 만드는 공정이다.

정답 4번

해설. ④ 탄화수소를 공기(산소) 중에서 부분연소시켜 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 가스를 만드는 것은 부분연소 공정으로, 메탄이 주성분인 대체천연가스(SNG) 공정 설명이 아니다.
①·②·③ SNG는 각종 탄화수소를 원료로 저온 수증기 개질 등을 거쳐 만드는 천연가스 대체 제조가스이다.

48번

부식방지 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 금속을 피복한다.

2. 선택배류기를 접속시킨다.

3. 이종의 금속을 접촉시킨다.

4. 금속표면의 불균일을 없앤다.

정답 3번

해설. ③ 이종 금속이 접촉하면 전위차로 갈바닉(이종금속) 부식이 생기므로 부식 방지 방법이 아니다.
① 피복, ② 선택배류기 접속(전기방식), ④ 금속 표면의 불균일 제거는 모두 부식 방지 방법이다.

49번

압력용기라 함은 그 내용물이 액화가스인 경우 35℃에서의 압력 또는 설계압력이 얼마 이상인 용기를 말하는가?

1. 0.1 MPa

2. 0.2 MPa

3. 1 MPa

4. 2 MPa

정답 2번

해설. ② 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 12에서 검사 대상 압력용기는 35℃에서의 압력 또는 설계압력이 액화가스는 0.2 MPa 이상, 압축가스는 1 MPa 이상인 용기이다.
따라서 액화가스인 경우 0.2 MPa 이상이다.

50번

냄새가 나는 물질(부취제)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. D.M.S는 토양투과성이 아주 우수하다.

2. T.B.M은 충격(impact)에 가장 약하다.

3. T.B.M은 메르캅탄류 중에서 내산화성이 우수하다.

4. T.H.T의 LD₅₀은 6400mg/kg 정도로 거의 무해하다.

정답 2번

해설. ② T.B.M(터셔리부틸메르캅탄)은 충격(impact)에 가장 강한 부취제이므로 '가장 약하다'는 틀린 설명이다.
① D.M.S는 토양투과성이 우수하고, ③ T.B.M은 메르캅탄류 중 내산화성이 우수하며, ④ T.H.T는 독성이 매우 낮다.

51번

펌프에서 송출압력과 송출유량 사이에 주기적인 변동이 일어나는 현상을 무엇이라 하는가?

1. 공동 현상

2. 수격 현상

3. 서징 현상

4. 캐비테이션 현상

정답 3번

해설. ③ 서징(맥동) 현상은 펌프 운전 중 송출압력과 유량이 주기적으로 변동하여 진동·소음이 생기는 현상이다.
①·④ 공동(캐비테이션) 현상은 저압부에서 기포가 생기는 현상, ② 수격 현상은 관 내 유속 급변으로 압력파가 생기는 현상이다.

52번

다음 중 가스 액화사이클이 아닌 것은?

1. 린데 사이클

2. 클라우드 사이클

3. 필립스 사이클

4. 오토 사이클

정답 4번

해설. ④ 오토 사이클은 가솔린 기관의 정적 가열 사이클로 가스 액화사이클이 아니다.
① 린데(줄-톰슨 팽창), ② 클라우드(팽창기 이용), ③ 필립스(스털링 냉동기 이용) 사이클은 가스 액화사이클이다.

53번

35℃에서 최고 충전압력이 15MPa로 충전된 산소용기의 안전밸브가 작동하기 시작하였다면 이때 산소용기 내의 온도는 약 몇 ℃ 인가?

1. 137℃

2. 142℃

3. 150℃

4. 165℃

정답 1번

해설. ① 풀이: 압축가스 용기 내압시험압력 TP = FP × 5/3 = 15 × 5/3 = 25 MPa
안전밸브 작동압력 = TP × 8/10 = 20 MPa(「고압가스 안전관리법 시행규칙」: 내압시험압력의 10분의 8 이하에서 작동)
정적변화 T₂ = T₁ × P₂/P₁ = 308 × 20/15 ≒ 410.7 K ≒ 137℃

54번

중간매체 방식의 LNG 기화장치에서 중간 열매체로 사용되는 것은?

1. 폐수

2. 프로판

3. 해수

4. 온수

정답 2번

해설. ② 중간매체식 LNG 기화기는 해수 등으로 프로판 같은 중간 열매체를 가열하고, 이 열매체로 LNG를 기화시킨다.
③ 해수·④ 온수는 오픈랙식 등에서 직접 가열원으로 쓰이며 중간 열매체가 아니다.

55번

고압가스 설비의 두께는 상용압력의 몇 배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않아야 하는가?

1. 1.5배

2. 2배

3. 2.5배

4. 3배

정답 2번

해설. ② 고압가스 설비의 두께는 상용압력의 2배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않는 두께로 해야 한다.
나머지 배수는 이 기준과 맞지 않는다.
즉 설계 두께는 상용압력의 2배 압력에서도 재료가 항복(소성변형)하지 않도록 정한다.

56번

다음 설명에 해당하는 안전밸브의 종류는?
- 구조가 간단하고, 취급이 용이하다.
- 토출용량이 높아 압력상승이 급격하게 변하는 곳에 적당하다.
- 밸브시트의 누출이 없다.
- 슬러지 함유, 부식성 유체에도 사용이 가능하다.

1. 가용전식

2. 중추식

3. 스프링식

4. 파열판식

정답 4번

해설. ④ 파열판식 안전밸브는 얇은 금속판이 설정압력에서 파열되는 구조로, 구조가 간단하고 분출용량이 커 급격한 압력상승에 적합하며 시트 누설이 없고 슬러지·부식성 유체에도 쓸 수 있다.
① 가용전식은 온도, ② 중추식은 추의 무게, ③ 스프링식은 스프링 힘으로 작동한다.

57번

고온 고압에서 수소가스 설비에 탄소강을 사용하면 수소취성을 일으키게 되므로 이것을 방지하기 위하여 첨가하는 금속 원소로 적당하지 않은 것은?

1. 몰리브덴

2. 크립톤

3. 텅스텐

4. 바나듐

정답 2번

해설. ② 크립톤은 비활성 기체로 강에 첨가하는 합금원소가 아니다.
① 몰리브덴, ③ 텅스텐, ④ 바나듐(그 밖에 크롬·티타늄)은 탄화물을 안정화시켜 수소취성(탈탄)을 방지하는 원소이다.

58번

고압식 액화산소 분리장치의 제조과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 원료공기는 1.5 ~ 2.0 MPa로 압축된다.

2. 공기 중의 탄산가스는 실리카겔 등의 흡착제로 제거한다.

3. 공기압축기 내부윤활유를 광유로 하고 광유는 건조로에서 제거한다.

4. 액체질소와 액화공기는 상부 탑에 이송되나 이때 아세틸렌 흡착기에서 액체공기 중 아세틸렌과 탄화수소가 제거된다.

정답 4번

해설. ④ 고압식 공기액화분리장치에서 액체질소와 액화공기는 상부탑으로 보내지며, 이때 아세틸렌 흡착기에서 액체공기 중의 아세틸렌과 탄화수소가 제거된다.
① 원료공기는 약 15~20 MPa로 압축되고, ② 탄산가스는 가성소다 수용액으로 제거하며, ③ 압축기 내부윤활유로는 광유를 쓰지 않는다.

59번

펌프의 양수량이 2m³/min 이고 배관에서의 전 손실수두가 5m인 펌프로 20m 위로 양수하고자 할 때 펌프의 축동력은 약 몇 kW 인가? (단, 펌프의 효율은 0.87 이다.)

1. 7.4

2. 9.4

3. 11.4

4. 13.4

정답 2번

해설. ② 풀이: 전양정 H = 20 + 5 = 25 m, Q = 2/60 m³/s
축동력 L = γQH/η = 9.8 × (2/60) × 25 / 0.87
≒ 9.39 ≒ 9.4 kW
(물의 비중량 9.8 kN/m³ 적용)

60번

고압가스저장시설에서 가연성 가스설비를 수리할 때 가스설비 내를 대기압 이하까지 가스치환을 생략하여도 무방한 경우는?

1. 가스설비의 내용적이 3m³ 일 때

2. 사람이 그 설비의 안에서 작업할 때

3. 화기를 사용하는 작업일 때

4. 가스켓의 교환 등 경미한 작업을 할 때

정답 4번

해설. ④ 가스설비의 수리 시 가스켓 교환 등 경미한 작업은 가스치환을 생략할 수 있다.
그 밖에 내용적 1 m³ 이하인 설비, 출입구 밸브를 확실히 닫고 맹판을 설치한 경우 등이 해당하며, ① 3 m³, ② 사람이 설비 안에서 작업, ③ 화기 사용 작업은 반드시 치환해야 한다.

61번

저장탱크에 의한 액화석유가스사용시설에서 배관설비 신축흡수조치 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 건축물에 노출하여 설치하는 배관의 분기관의 길이는 30cm 이상으로 한다.

2. 분기관에는 90° 엘보 1개 이상을 포함하는 굴곡부를 설치한다.

3. 분기관이 창문을 관통하는 부분에 사용하는 보호관의 내경은 분기관 외경의 1.2배 이상으로 한다.

4. 11층 이상 20층 이하 건축물의 배관에는 1개소 이상의 곡관을 설치한다.

정답 1번

해설. ① 건축물에 노출하여 설치하는 배관의 분기관 길이는 50 cm 이상으로 해야 하므로 30 cm는 틀렸다.
② 분기관에는 90° 엘보 1개 이상을 포함하는 굴곡부, ③ 창문 관통부 보호관 내경은 분기관 외경의 1.2배 이상, ④ 11~20층 건축물 배관에는 곡관 1개소 이상을 설치한다.

62번

부취제 혼합설비의 이입작업 안전기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 운반차량으로부터 저장탱크에 이입 시 보호의 및 보안경 등의 보호장비를 착용한 후 작업한다.

2. 부취제가 누출될 수 있는 주변에는 방류둑을 설치한다.

3. 운반차량은 저장탱크의 외면과 3m 이상 이격거리를 유지한다.

4. 이입 작업 시에는 안전관리자가 상주하여 이를 확인한다.

정답 2번

해설. ② 부취제 이입작업 시에는 누출된 부취제의 냄새를 없애기 위해 활성탄 등 흡착제·중화제를 갖추는 조치를 하며, 방류둑 설치는 이입작업 안전기준이 아니다.
① 보호의·보안경 착용, ③ 운반차량과 저장탱크 외면 3 m 이상 이격, ④ 안전관리자 상주 확인은 옳은 기준이다.

63번

고압가스 특정제조시설에서 플레어스택의 설치위치 및 높이는 플레어스택 바로 밑의 지표면에 미치는 복사열이 몇 kcal/m²·h 이하로 되도록 하여야 하는가?

1. 2000

2. 4000

3. 6000

4. 8000

정답 2번

해설. ② 플레어스택은 바로 밑 지표면에 미치는 복사열이 4000 kcal/m²·h 이하가 되도록 설치위치와 높이를 정한다.
(4000 kcal/m²·h를 넘더라도 사람이 들어가지 않도록 조치한 곳은 예외)

64번

저장탱크에 액화석유가스를 충전하려면 정전기를 제거한 후 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 않도록 충전하여야 하는가?

1. 80%

2. 85%

3. 90%

4. 95%

정답 3번

해설. ③ 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」에 따라 저장탱크에 가스를 충전하려면 정전기를 제거한 후 저장탱크 내용적의 90%(소형저장탱크는 85%)를 넘지 않도록 충전한다.
액의 열팽창에 대비한 안전공간을 남기기 위한 기준이다.

65번

2개 이상의 탱크를 동일 차량에 고정할 때의 기준으로 틀린 것은?

1. 탱크의 주밸브는 1개만 설치한다.

2. 충전관에는 긴급 탈압밸브를 설치한다.

3. 충전관에는 안전밸브, 압력계를 설치한다.

4. 탱크와 차량과의 사이를 단단하게 부착하는 조치를 한다.

정답 1번

해설. ① 2개 이상의 탱크를 동일 차량에 고정할 때에는 탱크마다 탱크의 주밸브를 설치해야 하므로 '1개만 설치'는 틀렸다.
② 충전관에는 긴급탈압밸브, ③ 안전밸브·압력계를 설치하고, ④ 탱크와 차량 사이를 단단히 부착하는 조치를 한다.

66번

지하에 설치하는 액화석유가스 저장탱크실재료의 규격으로 옳은 것은?

1. 설계강도 : 25 MPa 이상

2. 물-결합재비 : 25% 이하

3. 슬럼프(slump) : 50~150mm

4. 굵은 골재의 최대 치수 : 25mm

정답 4번

해설. ④ 지하 저장탱크실 콘크리트는 굵은 골재 최대치수 25 mm, 설계강도 21 MPa 이상, 물-결합재비 50% 이하, 슬럼프 120~150 mm 로 한다.
따라서 ①·②·③의 수치는 틀렸다.

67번

독성가스 배관을 2중관으로 하여야 하는 독성가스가 아닌 것은?

1. 포스겐

2. 염소

3. 브롬화메탄

4. 산화에틸렌

정답 3번

해설. ③ 이중관으로 해야 하는 독성가스는 포스겐, 황화수소, 시안화수소, 아황산가스, 산화에틸렌, 암모니아, 염소, 염화메탄이며 브롬화메탄은 해당하지 않는다.
①·②·④는 이중관 대상이다.

68번

고압가스용기의 보관장소에 용기를 보관할 경우의 준수할 사항 중 틀린 것은?

1. 충전용기와 잔가스용기는 각각 구분하여 용기보관장소에 놓는다.

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

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

4. 가연성가스 용기보관장소에는 비방폭형 손전등을 사용한다.

정답 4번

해설. ④ 「고압가스 안전관리법 시행규칙」에 따라 가연성가스 용기보관장소에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 지니고 들어가지 않아야 하므로 비방폭형 손전등은 틀렸다.
① 충전용기와 잔가스용기는 구분, ② 계량기 등 작업에 필요한 물건 외에는 두지 않고, ③ 주위 2 m 이내에 화기·인화성·발화성 물질을 두지 않는다.

69번

다음 중 특정설비가 아닌 것은?

1. 조정기

2. 저장탱크

3. 안전밸브

4. 긴급차단장치

정답 1번

해설. ① 「고압가스 안전관리법」상 특정설비는 저장탱크와 시행규칙으로 정하는 설비(안전밸브·긴급차단장치·역화방지장치, 기화장치, 압력용기, 차량에 고정된 탱크 등)이며 조정기는 포함되지 않는다.
조정기는 액화석유가스법의 가스용품에 해당한다.

70번

압축가스의 저장탱크 및 용기 저장능력의 산정식을 옳게 나타낸 것은? (단, Q : 설비의 저장능력[m³], P : 35℃에서의 최고충전압력[MPa], V₁ : 설비의 내용적[m³] 이다.)

1. Q = (10P − 1) / V₁

2. Q = 1.5PV₁

3. Q = (1 − P)V₁

4. Q = (10P + 1)V₁

정답 4번

해설. ④ 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 1의 압축가스 저장탱크·용기 저장능력 산정식은 Q = (10P + 1)V₁ 이다.
10P + 1 은 게이지압력(MPa)을 대기압 기준의 배수(절대압 비)로 바꾼 값이며, 액화가스 저장탱크는 W = 0.9dV₂, 용기는 W = V₂/C 를 쓴다.

71번

액화석유가스에 첨가하는 냄새가 나는 물질의 측정방법이 아닌 것은?

1. 오더미터법

2. 엣지법

3. 주사기법

4. 냄새주머니법

정답 2번

해설. ② 부취제 냄새농도 측정방법에는 오더미터법(냄새측정기법), 주사기법, 냄새주머니법, 무취실법이 있으며 엣지법은 해당하지 않는다.
오더미터법은 냄새측정기로, 주사기법·냄새주머니법은 시료를 희석해 패널이 냄새를 판정하는 방법이다.

72번

산소, 아세틸렌 및 수소가스를 제조할 경우의 품질검사 방법으로 옳지 않은 것은?

1. 검사는 1일 1회 이상 가스제조장에서 실시한다.

2. 검사는 안전관리부총괄자가 실시한다.

3. 액체산소를 기화시켜 용기에 충전하는 경우에는 품질검사를 아니할 수 있다.

4. 검사 결과는 안전관리부총괄자와 안전관리책임자가 함께 확인하고 서명 날인한다.

정답 2번

해설. ② 품질검사는 안전관리책임자가 실시하고, 그 결과를 안전관리부총괄자와 안전관리책임자가 함께 확인하고 서명 날인한다.
① 「고압가스 안전관리법 시행규칙」에 따라 1일 1회 이상 실시하며 순도는 산소 99.5%, 아세틸렌 98%, 수소 98.5% 이상이어야 한다.

73번

고압가스 운반차량에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 액화가스를 충전하는 탱크에는 요동을 방지하기 위한 방파판 등을 설치한다.

2. 허용농도가 200ppm 이하인 독성가스는 전용차량으로 운반한다.

3. 가스운반 중 누출 등 위해 우려가 있는 경우에는 소방서 및 경찰서에 신고한다.

4. 질소를 운반하는 차량에는 소화설비를 반드시 휴대하여야 한다.

정답 4번

해설. ④ 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 9의2에 따라 소화설비 등을 갖춰야 하는 것은 가연성가스 또는 산소를 운반하는 차량이며, 불연성인 질소 운반차량은 해당하지 않는다.
① 액화가스 탱크에는 방파판, ② 허용농도 200 ppm 이하 독성가스는 전용차량, ③ 누출 등 위해 우려 시 소방서·경찰서에 신고한다.

74번

동절기에 습도가 낮은 날 아세틸렌 용기밸브를 급히 개방할 경우 발생할 가능성이 가장 높은 것은?

1. 아세톤 증발

2. 역화방지기 고장

3. 중합에 의한 폭발

4. 정전기에 의한 착화 위험

정답 4번

해설. ④ 습도가 낮으면 정전기가 쉽게 쌓이고, 밸브를 급히 열면 가스가 빠르게 분출하면서 마찰에 의한 정전기가 생겨 착화할 위험이 크다.
①·②·③은 밸브 급개방과 직접적인 관계가 적다.

75번

일반도시가스사업자 시설의 정압기에 설치되는 안전밸브 분출부의 크기 기준으로 옳은 것은?

1. 정압기 입구측 압력이 0.5 MPa 이상인 것은 50A 이상

2. 정압기 입구 압력에 관계없이 80A 이상

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

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

정답 1번

해설. ① 정압기 안전밸브 분출부 크기는 입구측 압력 0.5 MPa 이상이면 50A 이상이다.
입구측 압력 0.5 MPa 미만인 경우 설계유량 1000 Nm³/h 이상이면 50A 이상, 1000 Nm³/h 미만이면 25A 이상이므로 ②·③·④는 틀렸다.

76번

가연성 가스를 운반하는 차량의 고정된 탱크에 적재하여 운반하는 경우 비치하여야 하는 분말 소화제는?

1. BC용, B-3 이상

2. BC용, B-10 이상

3. ABC용, B-3 이상

4. ABC용, B-10 이상

정답 2번

해설. ② 가연성가스를 차량에 고정된 탱크로 운반할 때는 BC용 B-10 이상의 분말소화제를 차량 좌우에 각각 1개 이상 비치한다.
나머지 보기는 약제 종류나 능력단위가 맞지 않는다.
소화기는 운전석 가까이 쉽게 꺼낼 수 있는 위치에 둔다.

77번

장치 운전 중 고압반응기의 플랜지부에서 가연성 가스가 누출되기 시작했을 때 취해야 할 일반적인 대책으로 가장 적절하지 않은 것은?

1. 화기 사용 금지

2. 일상 점검 및 운전

3. 가스 공급의 즉시 정지

4. 장치 내를 불활성 가스로 치환

정답 2번

해설. ② 가연성 가스가 누출되기 시작했는데 일상 점검과 운전을 계속하는 것은 적절한 대책이 아니다.
① 화기 사용 금지, ③ 가스 공급 즉시 정지, ④ 장치 내부를 불활성 가스로 치환하는 것이 올바른 조치이다.

78번

다음 중 1종 보호시설이 아닌 것은?

1. 주택

2. 수용능력 300인 이상의 극장

3. 국보로 지정된 숭례문(남대문)

4. 호텔

정답 1번

해설. ① 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 2에서 주택은 제2종 보호시설이다.
② 극장, ④ 호텔은 제1종 보호시설로 명시되어 있고, ③ 문화유산으로 지정된 건축물도 제1종 보호시설이다.
※ 현행 문화유산 지정 체계(국보 지정번호 폐지)에 맞게 보기를 고쳤다.

79번

폭발에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 폭발은 급격한 압력의 발생 등으로 심한 음을 내며, 팽창하는 현상으로 화학적인 원인으로만 발생한다.

2. 발화에는 전기불꽃, 마찰, 정전기 등의 외부 발화원이 반드시 필요하다.

3. 최소 발화에너지가 큰 혼합가스는 안전간격이 작다.

4. 아세틸렌, 산화에틸렌, 수소는 산소 중에서 폭굉을 발생하기 쉽다.

정답 4번

해설. ④ 아세틸렌, 산화에틸렌, 수소 등은 산소 중에서 폭굉을 일으키기 쉽다.
① 폭발은 물리적 원인(보일러 파열 등)으로도 생기고, ② 발화온도 이상이면 외부 발화원 없이도 발화하며, ③ 최소 발화에너지가 큰 혼합가스는 안전간격이 크다.

80번

내용적 40L의 고압용기에 0℃, 100기압의 산소가 충전되어 있다. 이 가스 4kg을 사용하였다면 전압력은 약 몇 기압(atm)이 되겠는가?

1. 20

2. 30

3. 40

4. 50

정답 2번

해설. ② 풀이: 처음 산소 질량 m = PVM/RT = 100 × 40 × 32 / (0.082 × 273) ≒ 5718 g ≒ 5.72 kg
4 kg 사용 후 남은 양 = 1.72 kg
온도·체적이 같으면 압력은 질량에 비례 → P = 100 × 1.72/5.72 ≒ 30 atm

81번

가스크로마토그램 분석결과 노르말헵탄의 피크높이가 12.0cm, 반높이선 나비가 0.48cm 이고 벤젠의 피크높이가 9.0cm, 반높이선 나비가 0.62cm 였다면 노르말헵탄의 농도는 얼마인가?

1. 49.20%

2. 50.79%

3. 56.47%

4. 77.42%

정답 2번

해설. ② 풀이: 피크 면적 = 피크높이 × 반높이선 나비
노르말헵탄 12.0 × 0.48 = 5.76, 벤젠 9.0 × 0.62 = 5.58
농도 = 5.76/(5.76 + 5.58) × 100 ≒ 50.79%

82번

온도 25℃ 습공기의 노점온도가 19℃일 때 공기의 상대습도는? (단, 포화 증기압 및 수증기 분압은 각각 23.76mmHg, 16.47mmHg 이다.)

1. 69%

2. 79%

3. 83%

4. 89%

정답 1번

해설. ① 풀이: 상대습도 φ = 수증기 분압 / 그 온도의 포화 증기압 × 100
= 16.47 / 23.76 × 100 ≒ 69%
(노점 19℃의 포화압이 곧 수증기 분압이다)
이슬점(노점)은 수증기 분압이 포화 증기압과 같아지는 온도이다.

83번

헴펠식 분석법에서 흡수, 분리되는 성분이 아닌 것은?

1. CO₂

2. H₂

3. CₘHₙ

4. O₂

정답 2번

해설. ② 헴펠식은 흡수법으로 CO₂(KOH 용액), CₘHₙ(발연황산), O₂(알칼리성 피로갈롤), CO(암모니아성 염화제1구리) 순으로 흡수·분리한다.
H₂는 흡수가 아닌 연소법으로 정량하므로 흡수·분리되는 성분이 아니다.

84번

가스미터의 필요 구비조건이 아닌 것은?

1. 감도가 예민할 것

2. 구조가 간단할 것

3. 소형이고 용량이 작을 것

4. 정확하게 계량할 수 있을 것

정답 3번

해설. ③ 가스미터는 소형이면서 계량 용량이 커야 하므로 '용량이 작을 것'은 구비조건이 아니다.
① 감도가 예민하고, ② 구조가 간단하며, ④ 정확하게 계량할 수 있어야 한다.
가스미터는 이 밖에 내구성이 크고 설치·수리가 쉬워야 한다.

85번

피스톤형 압력계 중 분동식 압력계에 사용되는 다음 액체 중 약 3000kg/cm² 이상의 고압측정에 사용되는 것은?

1. 모빌유

2. 스핀들유

3. 피자마유

4. 경유

정답 1번

해설. ① 분동식 압력계의 압력전달 액체로 약 3000 kg/cm² 이상의 고압에는 모빌유를 쓴다.
경유는 약 40~100 kg/cm², 스핀들유·피마자유는 약 100~1000 kg/cm² 범위에 쓰인다.

86번

연소식 O₂ 계에서 산소측정용 촉매로 주로 사용되는 것은?

1. 팔라듐

2. 탄소

3. 구리

4. 니켈

정답 1번

해설. ① 연소식 O₂계는 시료가스에 수소 등 가연성 가스를 섞어 촉매 위에서 연소시키고 그 반응열(온도 상승)로 산소를 측정하며, 촉매로 팔라듐을 주로 사용한다.
산소 농도가 높을수록 연소열이 커져 촉매 온도가 올라가므로 이를 휘트스톤 브리지로 검출한다.

87번

가스미터의 종류별 특징을 연결한 것 중 옳지 않은 것은?

1. 습식 가스미터 – 유량 측정이 정확하다.

2. 막식 가스미터 – 소용량의 계량에 적합하고 가격이 저렴하다.

3. 루트미터 – 대용량의 가스측정에 쓰인다.

4. 오리피스 미터 – 유량 측정이 정확하고 압력 손실도 거의 없고 내구성이 좋다.

정답 4번

해설. ④ 오리피스 미터는 차압식 유량계로 구조가 간단하고 값이 싸지만 압력손실이 크고 정확도가 비교적 낮으므로 틀린 설명이다. 또한 가스미터(실측식) 종류도 아니다.
① 습식은 정확, ② 막식은 소용량·저렴, ③ 루트미터는 대용량 측정에 쓰인다.

88번

가스의 폭발 등 급속한 압력변화를 측정하거나 엔진의 지시계로 사용하는 압력계는?

1. 피에조 전기압력계

2. 경사관식 압력계

3. 침종식 압력계

4. 벨로우즈식 압력계

정답 1번

해설. ① 피에조(압전) 전기압력계는 수정·티탄산바륨 등에 압력을 가하면 생기는 전기량으로 측정하며, 응답이 빨라 폭발 등 급격한 압력변화나 엔진 지시계에 쓰인다.
②·③·④는 응답이 느려 급격한 압력변화 측정에 부적합하다.

89번

다음 중 기본단위는?

1. 에너지

2. 물질량

3. 압력

4. 주파수

정답 2번

해설. ② SI 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 열역학적 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7개이다.
① 에너지(J), ③ 압력(Pa), ④ 주파수(Hz)는 유도단위이다.

90번

가스의 화학반응을 이용한 분석계는?

1. 세라믹 O₂계

2. 가스크로마토그래피

3. 오르자트 가스분석계

4. 용액전도율식 분석계

정답 3번

해설. ③ 오르자트 가스분석계는 흡수제와의 화학반응(흡수)을 이용해 CO₂·O₂·CO를 차례로 흡수시켜 부피 감소로 분석한다.
① 세라믹 O₂계는 전기화학(고체전해질), ② 가스크로마토그래피는 흡착·분리, ④ 용액전도율식은 전도율 변화를 이용한다.

91번

가스크로마토그램에서 A, B 두 성분의 보유시간은 각각 1분 50초와 2분 20초이고 피이크 폭은 다 같이 30초 였다. 이 경우 분리도는 얼마인가?

1. 0.5

2. 1.0

3. 1.5

4. 2.0

정답 2번

해설. ② 풀이: 분리도 R = 2(t₂ − t₁)/(W₁ + W₂)
t₁ = 110 s, t₂ = 140 s, W₁ = W₂ = 30 s
R = 2 × (140 − 110)/(30 + 30) = 1.0

92번

막식 가스미터의 선정 시 고려해야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 사용 최대유량

2. 감도유량

3. 사용가스의 종류

4. 설치 높이

정답 4번

해설. ④ 막식 가스미터를 고를 때는 사용 최대유량, 감도유량, 사용가스의 종류(가스 성질), 사용압력 등을 고려한다.
설치 높이는 설치 기준의 문제로 가스미터 선정과는 거리가 멀다.
막식 가스미터는 소용량·일반 가정용으로 널리 쓰이며 선정 시 최대유량에 여유를 둔다.

93번

오프셋(잔류편차)이 있는 제어는?

1. I 제어

2. P 제어

3. D 제어

4. PID 제어

정답 2번

해설. ② 비례(P) 제어는 편차에 비례하는 조작만 하므로 부하가 변하면 잔류편차(오프셋)가 남는다.
① 적분(I) 동작과 이를 포함한 ④ PID 제어는 오프셋을 없애며, ③ 미분(D) 동작은 단독으로 쓰지 않는다.

94번

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

1. 유리관식

2. 방사선식

3. 플로트식

4. 검척식

정답 2번

해설. ② 방사선식 액면계는 방사선원과 검출기를 탱크 밖에 설치하는 비접촉식이므로 고온·고압이나 고점도·부식성 액체 저장탱크에 적합하다.
① 유리관식·④ 검척식은 직접식이며, ③ 플로트식은 액과 접촉하여 부식성·고점도 액체에 불리하다.

95번

실온 22℃, 습도 45%, 기압 765mmHg 인 공기의 증기 분압(Pw)은 약 몇 mmHg 인가? (단, 공기의 가스 상수는 29.27 kg·m/kg·K, 22℃에서 포화 압력(Ps)은 18.66 mmHg 이다.)

1. 4.1

2. 8.4

3. 14.3

4. 16.7

정답 2번

해설. ② 풀이: 상대습도 φ = Pw/Ps → Pw = φ × Ps
= 0.45 × 18.66 ≒ 8.4 mmHg
(기압과 가스상수는 절대습도 계산에 쓰는 값으로 여기서는 필요 없다)
상대습도는 같은 온도의 포화 수증기압에 대한 수증기 분압의 비이다.

96번

응답이 목표값에 처음으로 도달하는 데 걸리는 시간을 나타내는 것은?

1. 상승시간

2. 응답시간

3. 시간지연

4. 오버슈트

정답 1번

해설. ① 상승시간은 응답이 처음으로 목표값(최종값)에 도달하는 데 걸리는 시간(보통 최종값의 10%에서 90%까지)이다.
② 응답시간은 허용오차 안에 들어가 머무를 때까지의 시간, ③ 시간지연은 응답이 최종값의 50%에 이르는 시간, ④ 오버슈트는 목표값을 넘어서는 양이다.

97번

일반적인 열전대 온도계의 종류가 아닌 것은?

1. 백금 - 백금·로듐

2. 크로멜 - 알루멜

3. 철 - 콘스탄탄

4. 백금 − 알루멜

정답 4번

해설. ④ 백금-알루멜은 표준 열전대 조합이 아니다.
① 백금-백금·로듐(R·S형), ② 크로멜-알루멜(K형), ③ 철-콘스탄탄(J형)은 일반적인 열전대이며, 그 밖에 구리-콘스탄탄(T형)이 있다.

98번

열전대 온도계의 작동 원리는?

1. 열기전력

2. 전기저항

3. 방사에너지

4. 압력팽창

정답 1번

해설. ① 열전대 온도계는 서로 다른 두 금속의 접점에 온도차가 있으면 열기전력이 생기는 제베크(Seebeck) 효과를 이용한다.
② 전기저항은 저항온도계, ③ 방사에너지는 방사온도계, ④ 압력팽창은 압력식 온도계의 원리이다.

99번

제어계의 과도응답에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

1. 입력신호에 대한 출력신호의 시간적 변화이다.

2. 입력신호에 대한 출력신호가 목표치보다 크게 나타나는 것이다.

3. 입력신호에 대한 출력신호가 목표치보다 작게 나타나는 것이다.

4. 입력신호에 대한 출력신호가 과도하게 지연되어 나타나는 것이다.

정답 1번

해설. ① 과도응답은 입력신호(계단 입력 등)가 가해진 뒤 출력이 정상상태에 이르기까지 시간에 따라 변해 가는 응답이다.
②·③·④는 오버슈트나 지연 등 과도응답 중 나타나는 일부 특성일 뿐 정의가 아니다.

100번

적외선 가스분석기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 선택성이 우수하다.

2. 연속분석이 가능하다.

3. 측정농도 범위가 넓다.

4. 대칭 2원자 분자의 분석에 적합하다.

정답 4번

해설. ④ 적외선 가스분석기는 적외선을 흡수하는 이원자 이상의 이종원자 분자(CO, CO₂, CH₄ 등)를 분석하며, N₂·O₂·H₂ 같은 대칭 2원자 분자는 적외선을 흡수하지 않아 분석할 수 없다.
①·②·③ 선택성이 우수하고 연속분석이 가능하며 측정농도 범위가 넓다.

가스기사 필기 2019년 2회 기출문제

가스유체역학

연소공학

가스설비

가스안전관리

가스계측기기

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