가스기사 필기 2020년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

200℃의 공기가 흐를 때 정압이 200 kPa, 동압이 1 kPa 이면 공기의 속도(m/s)는? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kg·K 이다.)

1. 23.9

2. 36.9

3. 42.5

4. 52.6

정답 2번

해설. ② 동압 = ρV²/2 이므로 V = √(2 × 동압 / ρ) 이다.
풀이: ρ = P/(RT) = 200000 / (287 × 473.15) ≒ 1.473 kg/m³
V = √(2 × 1000 / 1.473) ≒ 36.9 m/s
밀도는 정압과 절대온도(200 + 273.15 K)로 구한다.

2번

밀도 1.2 kg/m³ 의 기체가 직경 10cm인 관속을 20m/s 로 흐르고 있다. 관의 마찰계수 0.02 라면 1m당 압력손실은 약 몇 Pa 인가?

1. 24

2. 36

3. 48

4. 54

정답 3번

해설. ③ 달시-바이스바흐 식 ΔP = f × (L/D) × ρV²/2 를 쓴다.
풀이: ΔP = 0.02 × (1/0.1) × 1.2 × 20² / 2 = 0.2 × 240 = 48 Pa
따라서 관 길이 1m당 압력손실은 약 48 Pa이다.

3번

반지름 200mm, 높이 250mm인 실린더 내에 20kg의 유체가 차 있다. 유체의 밀도는 약 몇 kg/m³인가?

1. 6.366

2. 63.66

3. 636.6

4. 6366

정답 3번

해설. ③ 밀도 = 질량 / 체적 이다.
풀이: V = πr²h = π × 0.2² × 0.25 ≒ 0.03142 m³
ρ = 20 / 0.03142 ≒ 636.6 kg/m³
반지름과 높이를 m 단위(0.2 m, 0.25 m)로 바꾸어 계산하는 것이 핵심이다.

4번

물이 내경 2cm인 원형관을 평균 유속 5cm/s로 흐르고 있다. 같은 유량이 내경 1cm인 관을 흐르면 평균 유속은?

1. 1/2만큼 감소

2. 2배로 증가

3. 4배로 증가

4. 변함없다.

정답 3번

해설. ③ 연속방정식 Q = A₁V₁ = A₂V₂ 에서 V₂ = V₁ × (D₁/D₂)² 이다.
풀이: V₂ = 5 × (2/1)² = 20 cm/s → 원래 유속의 4배
유량이 같으면 평균유속은 지름의 제곱에 반비례한다.

5번

압축성 유체가 그림과 같이 확산기를 통해 흐를 때 속도와 압력은 어떻게 되는가? (단, Ma는 마하수이다.)

1. 속도증가, 압력감소

2. 속도감소, 압력증가

3. 속도감소, 압력불변

4. 속도불변, 압력증가

정답 1번

해설. ① 초음속(Ma > 1) 흐름에서는 단면적이 넓어질수록 속도가 증가하고 압력·밀도·온도는 감소한다.
면적-속도 관계 dA/A = (M² − 1)dV/V 에서 M > 1 이면 dA와 dV의 부호가 같기 때문이다. 아음속이라면 확산기에서 속도 감소·압력 증가(②)가 되지만 그림은 Ma > 1 이다.

6번

수직 충격파는 다음 중 어떤 과정에 가장 가까운가?

1. 비가역 과정

2. 등엔트로피 과정

3. 가역 과정

4. 등압 및 등엔탈피 과정

정답 1번

해설. ① 수직 충격파는 매우 얇은 영역에서 압력·밀도·온도가 불연속적으로 급변하는 현상으로, 엔트로피가 증가하는 비가역 과정이다.
등엔트로피·가역 과정이 아니며(②·③), 충격파 뒤에서 압력이 크게 오르므로 등압 과정도 아니다(④, 단열이므로 전엔탈피만 보존된다).

7번

왕복 펌프 중 산, 알칼리액을 수송하는데 사용되는 펌프는?

1. 격막 펌프

2. 기어 펌프

3. 플렌지 펌프

4. 피스톤 펌프

정답 1번

해설. ① 격막(다이어프램) 펌프는 막으로 액과 구동부를 격리하므로 산·알칼리 같은 부식성 액이나 슬러리 수송에 쓰인다.
기어 펌프는 회전 펌프이고, 피스톤 펌프는 부식성 액이 섭동부에 닿아 적합하지 않다. '플렌지 펌프'라는 왕복 펌프 형식은 없다(왕복 펌프는 피스톤·플런저·격막식).

8번

다음 중 대기압을 측정하는 계기는?

1. 수은기압계

2. 오리피스미터

3. 로타미터

4. 둑(weir)

정답 1번

해설. ① 대기압은 수은기압계(토리첼리관, 포르탱 기압계)나 아네로이드 기압계로 측정한다.
오리피스미터·로타미터는 관로의 유량계이고, 둑(weir)은 개수로의 유량을 측정하는 장치이다.

9번

체적효율은 ηᵥ, 피스톤 단면적을 A[m²], 행정을 S[m], 회전수를 n[rpm] 이라 할 때 실제 송출량 Q[m³/s]를 구하는 식은?

1. Q = ASn / (60ηᵥ)

2. Q = ηᵥ × ASn / 60

3. Q = ASπn / (60ηᵥ)

4. Q = ηᵥ × ASπn / 60

정답 2번

해설. ② 왕복 펌프의 이론 송출량은 피스톤 단면적 × 행정 × 초당 왕복 횟수 = ASn/60 [m³/s] 이고, 실제 송출량은 여기에 체적효율을 곱한다.
따라서 Q = ηᵥ × ASn / 60 이다. 체적효율로 나누면(①·③) 이론값보다 커져 틀리고, 단면적 A에 원주율이 이미 들어 있으므로 π를 또 곱하지 않는다.

10번

아음속 등엔트로피 흐름의 확대 노즐에서의 변화로 옳은 것은?

1. 압력 및 밀도는 감소한다.

2. 속도 및 밀도는 증가한다.

3. 속도는 증가하고, 밀도는 감소한다.

4. 압력은 증가하고, 속도는 감소한다.

정답 4번

해설. ④ 아음속(Ma < 1) 등엔트로피 흐름에서 단면적이 커지면(확대 노즐) 속도는 감소하고 압력·밀도·온도는 증가한다.
①은 압력·밀도가 증가하므로 틀리고, ②·③은 속도가 감소하므로 틀리다. 확대관에서 속도가 빨라지는 것은 초음속 흐름일 때이다.

11번

다음 그림에서와 같이 관 속으로 물이 흐르고 있다. A점과 B점에서의 유속은 몇 m/s인가? (단, 20cm와 40cm는 관 중심에서 각 액주계 수면까지의 높이이고, 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 A·B 두 점에 연속방정식과 베르누이 식을 적용한다.
풀이: uB = uA × (5/10)² = uA/4
(uA² − uB²)/2g = (PB − PA)/γ = 0.40 − 0.20 = 0.20 m
uA² × (1 − 1/16) = 2 × 9.8 × 0.2 → uA ≒ 2.045 m/s, uB ≒ 0.511 m/s

12번

안지름 80cm인 관 속을 동점성계수 4stokes인 유체가 4m/s의 평균속도로 흐른다. 이 때 흐름의 종류는?

1. 층류

2. 난류

3. 플러그 흐름

4. 천이영역 흐름

정답 2번

해설. ② 레이놀즈수 Re = VD/ν 로 판정한다.
풀이: ν = 4 stokes = 4 cm²/s = 4×10⁻⁴ m²/s
Re = 4 × 0.8 / (4×10⁻⁴) = 8000
Re > 4000 이므로 난류이다. (Re < 2100 층류, 2100~4000 천이영역)

13번

압축률이 5×10⁻⁵ cm²/kgf인 물 속에서의 음속은 몇 m/s 인가?

1. 1400

2. 1500

3. 1600

4. 1700

정답 1번

해설. ① 음속 a = √(K/ρ), 체적탄성계수 K = 1/압축률 이다.
풀이: K = 1 / (5×10⁻⁵) = 2×10⁴ kgf/cm² = 2×10⁴ × 9.8×10⁴ Pa ≒ 1.96×10⁹ Pa
a = √(1.96×10⁹ / 1000) ≒ 1400 m/s

14번

다음 중 기체수송에 사용되는 기계로 가장 거리가 먼 것은?

1. 팬

2. 송풍기

3. 압축기

4. 펌프

정답 4번

해설. ④ 펌프는 액체를 수송하는 기계이다.
기체 수송 기계는 올릴 수 있는 압력에 따라 팬(약 10 kPa 미만), 송풍기(블로어, 10 kPa~0.1 MPa), 압축기(0.1 MPa 이상)로 나눈다.

15번

원관 중의 흐름이 층류일 경우 유량이 반경의 4제곱과 압력기울기 (P₁ − P₂)/L에 비례하고 점도에 반비례한다는 법칙은?

1. Hagen-Poiseuille 법칙

2. Reynolds 법칙

3. Newton 법칙

4. Fourier 법칙

정답 1번

해설. ① 하겐-푸아죄유 법칙: Q = πr⁴ΔP / (8μL) = πD⁴ΔP / (128μL).
층류 원관의 유량은 반경의 4제곱과 압력기울기에 비례하고 점성계수에 반비례한다. 뉴턴 법칙은 전단응력과 속도구배, 푸리에 법칙은 열전도에 관한 법칙이다.

16번

프란틀의 혼합길이(Prandtl mixing length)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 난류 유동에 관련된다.

2. 전단응력과 밀접한 관련이 있다.

3. 벽면에서는 0 이다.

4. 항상 일정한 값을 갖는다.

정답 4번

해설. ④ 프란틀 혼합길이는 난류에서 유체 덩어리가 운동량을 잃지 않고 이동하는 평균 거리로, 벽에서의 거리에 비례(l = κy)하여 달라지므로 항상 일정한 값이 아니다.
난류 전단응력 τ = ρl²(du/dy)² 과 관련되며(①·②), 벽면(y = 0)에서는 0 이다(③).

17번

그림과 같이 물이 흐르는 관에 U자 수은관을 설치하고, A지점과 B지점 사이의 수은 높이 차(h)를 측정하였더니 0.7m 이었다. 이때 A점과 B점 사이의 압력차는 약 몇 kPa 인가? (단, 수은의 비중은 13.6 이다.)

1. 8.64

2. 9.33

3. 86.4

4. 93.3

정답 3번

해설. ③ 시차 액주계에서 ΔP = (γ수은 − γ물) × h 이다.
풀이: ΔP = (13.6 − 1) × 9.8 kN/m³ × 0.7 m ≒ 86.4 kPa
관 속 유체가 물이므로 수은 비중에서 물 비중 1을 빼야 한다(빼지 않으면 93.3 kPa로 잘못 계산된다).

18번

실험실의 풍동에서 20℃의 공기로 실험을 할 때 마하각이 30° 이면 풍속은 몇 m/s가 되는가? (단, 공기의 비열비는 1.4 이다.)

1. 278

2. 364

3. 512

4. 686

정답 4번

해설. ④ 마하각 sinα = a/V 이므로 V = a / sinα 이다.
풀이: a = √(kRT) = √(1.4 × 287 × 293.15) ≒ 343.2 m/s
V = 343.2 / sin30° = 343.2 / 0.5 ≒ 686 m/s

19번

SI 기본 단위에 해당하지 않는 것은?

1. kg

2. m

3. W

4. K

정답 3번

해설. ③ W(와트)는 J/s = kg·m²/s³ 로 나타내는 SI 유도단위이다.
SI 기본단위는 m(길이), kg(질량), s(시간), A(전류), K(열역학적 온도), mol(물질량), cd(광도)의 7개이다.

20번

안지름이 20cm의 관에 평균속도 20m/s 로 물이 흐르고 있다. 이때 유량은 얼마인가?

1. 0.628 m³/s

2. 6.280 m³/s

3. 2.512 m³/s

4. 0.251 m³/s

정답 1번

해설. ① Q = AV = (π/4)D² × V 이다.
풀이: Q = (π/4) × 0.2² × 20 = 0.03142 × 20 ≒ 0.628 m³/s

21번

기체연료를 미리 공기와 혼합시켜 놓고, 점화해서 연소하는 것으로 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있는 연소방식은?

1. 확산연소

2. 예혼합연소

3. 증발연소

4. 분해연소

정답 2번

해설. ② 예혼합연소는 기체연료와 공기를 미리 혼합한 뒤 연소시키므로 반응이 빠르고 연소실 부하율(단위 체적당 발열량)을 높게 얻을 수 있다. 대신 역화의 위험이 있다.
확산연소는 연료와 공기가 확산하며 섞이면서 타는 방식이고, 증발·분해연소는 액체·고체 연료의 연소형태이다.

22번

기체연료의 연소형태에 해당하는 것은?

1. 확산연소, 증발연소

2. 예혼합연소, 증발연소

3. 예혼합연소, 확산연소

4. 예혼합연소, 분해연소

정답 3번

해설. ③ 기체연료의 연소형태는 예혼합연소와 확산연소이다.
증발연소는 휘발유·등유 같은 액체연료, 분해연소는 목재·석탄·중유 같은 고체·고비점 액체연료의 연소형태이다.

23번

저위발열량 93766 kJ/Sm³의 C₃H₈을 공기비 1.2로 연소시킬 때의 이론연소온도는 약 몇 K 인가? (단, 배기가스의 평균비열은 1.653 kJ/Sm³·K 이고 다른 조건은 무시한다.)

1. 1735

2. 1856

3. 1919

4. 2083

정답 2번

해설. ② 이론연소온도(온도 상승분) t = 저위발열량 / (연소가스량 × 평균비열) 이다.
풀이: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, 이론공기량 A₀ = 5/0.21 ≒ 23.81 Sm³
연소가스량 G = (m − 0.21)A₀ + CO₂ + H₂O = 0.99 × 23.81 + 3 + 4 ≒ 30.57 Sm³
t = 93766 / (30.57 × 1.653) ≒ 1856

24번

확산연소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 조작이 용이하다.

2. 연소 부하율이 크다.

3. 역화의 위험성이 적다.

4. 화염의 안정범위가 넓다.

정답 2번

해설. ② 확산연소는 연료와 공기를 따로 공급해 확산·혼합하면서 태우므로 연소가 느리고 화염이 길어 연소 부하율이 작다.
대신 조작이 쉽고(①), 연료와 공기가 미리 섞여 있지 않아 역화 위험이 적으며(③), 화염의 안정범위가 넓다(④).

25번

공기비가 클 경우 연소에 미치는 영향이 아닌 것은?

1. 연소실 온도가 낮아진다.

2. 배기가스에 의한 열손실이 커진다.

3. 연소가스 중의 질소산화물이 증가한다.

4. 불완전연소에 의한 매연의 발생이 증가한다.

정답 4번

해설. ④ 공기비가 크면 과잉공기가 많아 불완전연소가 줄어들므로 매연이 증가하지 않는다. 매연 증가는 공기비가 작을 때의 현상이다.
공기비가 크면 과잉공기가 열을 빼앗아 연소실 온도가 낮아지고(①), 배기가스량 증가로 열손실이 커지며(②), 과잉 산소로 질소산화물(NOₓ)이 증가한다(③).

26번

사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자의 실수를 조합을 연역적으로 분석하는 정량적인 위험성평가 방법은?

1. 결함수 분석법(FTA)

2. 사건수 분석법(ETA)

3. 위험과 운전 분석법(HAZOP)

4. 작업자 실수 분석법(HEA)

정답 1번

해설. ① 결함수 분석법(FTA)은 정상사상(사고)에서 출발해 원인이 되는 장치 이상·운전자 실수의 조합을 AND·OR 게이트로 연역적으로 분석하는 정량적 위험성평가 기법이다.
사건수 분석법(ETA)은 초기사건에서 결과를 귀납적으로 전개하고, HAZOP은 가이드워드로 공정 이탈을 찾는 정성적 기법이다.

27번

분진폭발의 위험성을 방지하기 위한 조건으로 틀린 것은?

1. 환기장치는 공동 집진기를 사용한다.

2. 분진이 발생하는 곳에 습식 스크러버를 설치한다.

3. 분진 취급 공정을 습식으로 운영한다.

4. 정기적으로 분진 퇴적물을 제거한다.

정답 1번

해설. ① 환기장치를 여러 공정이 함께 쓰는 공동 집진기로 하면 한 곳의 분진폭발이 덕트를 통해 다른 곳으로 전파될 수 있으므로 공정별 단독 집진기를 사용해야 한다.
습식 스크러버 설치(②), 공정의 습식화(③), 분진 퇴적물의 정기 제거(④)는 분진폭발 방지 대책이다.

28번

달톤(Dalton)의 분압법칙에 대하여 옳게 표현한 것은?

1. 혼합기체의 온도는 일정하다.

2. 혼합기체의 체적은 각 성분의 체적의 합과 같다.

3. 혼합기체의 기체상수는 각 성분의 기체상수의 합과 같다.

4. 혼합기체의 압력은 각 성분(기체)의 분압의 합과 같다.

정답 4번

해설. ④ 달톤의 분압법칙: 혼합기체의 전압은 각 성분기체의 분압의 합과 같다(P = P₁ + P₂ + …).
체적의 합에 관한 것은 아마가(Amagat)의 분체적 법칙이고(②), 혼합기체의 기체상수는 각 성분 기체상수의 질량분율 가중평균이다(③).

29번

다음 중 공기와 혼합기체를 만들었을 때 최대 연소속도가 가장 빠른 기체연료는?

1. 아세틸렌

2. 메틸알코올

3. 톨루엔

4. 등유

정답 1번

해설. ① 아세틸렌은 공기 중 최대 연소속도가 약 1.5 m/s 이상으로 일반 탄화수소(약 0.4 m/s)보다 훨씬 빠르다.
메틸알코올·톨루엔·등유 증기의 공기 중 연소속도는 대략 0.4~0.5 m/s 수준이다.

30번

프로판가스 1m³를 완전 연소시키는데 필요한 이론 공기량은 약 몇 m³인가? (단, 산소는 공기 중에 20% 함유한다.)

1. 10

2. 15

3. 20

4. 25

정답 4번

해설. ④ C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 이므로 프로판 1 m³에 산소 5 m³가 필요하다.
풀이: 이론공기량 = 이론산소량 / 공기 중 산소 비율 = 5 / 0.2 = 25 m³

31번

제1종 영구기관을 바르게 표현한 것은?

1. 외부로부터 에너지원을 공급받지 않고 영구히 일을 할 수 있는 기관

2. 공급된 에너지보다 더 많은 에너지를 낼 수 있는 기관

3. 지금까지 개발된 기관 중에서 효율이 가장 좋은 기관

4. 열역학 제2법칙에 위배되는 기관

정답 1번

해설. ① 제1종 영구기관은 외부에서 에너지를 공급받지 않고 영구히 일을 할 수 있다는 기관으로, 열역학 제1법칙(에너지 보존)에 위배된다.
④처럼 열역학 제2법칙에 위배되는 기관(하나의 열원에서 받은 열을 모두 일로 바꾸는 기관)은 제2종 영구기관이다.

32번

프로판가스의 연소과정에서 발생한 열량은 50232 kJ/kg 이었다. 연소 시 발생한 수증기의 잠열이 8372 kJ/kg 이면 프로판가스의 저발열량 기준 연소효율은 약 몇 % 인가? (단, 연소에 사용된 프로판가스의 저발열량은 46046 kJ/kg 이다.)

1. 87

2. 91

3. 93

4. 96

정답 2번

해설. ② 저발열량 기준 연소효율 = (발생열량 − 수증기 잠열) / 저발열량 × 100 이다.
풀이: (50232 − 8372) / 46046 × 100 = 41860 / 46046 × 100 ≒ 90.9 → 약 91%

33번

난류 예혼합화염과 층류 예혼합화염에 대한 특징을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

1. 난류 예혼합화염의 연소속도는 층류 예혼합화염의 수배 내지 수십배에 달한다.

2. 난류 예혼합화염의 두께는 수 밀리미터에서 수십 밀리미터에 달하는 경우가 있다.

3. 난류 예혼합화염은 층류 예혼합화염에 비하여 화염의 휘도가 낮다.

4. 난류 예혼합화염의 경우 그 배후에 다량의 미연소분이 잔존한다.

정답 3번

해설. ③ 난류 예혼합화염은 층류 예혼합화염보다 화염의 휘도가 높다(밝다). 따라서 '휘도가 낮다'는 틀린 설명이다.
난류화염은 연소속도가 층류의 수~수십 배이고(①), 화염 두께가 수~수십 mm로 두꺼우며(②), 배후에 다량의 미연소분이 남는다(④).

34번

인화(Pilot ignition)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 점화원이 있는 조건하에서 점화되어 연소를 시작하는 것이다.

2. 물체가 착화원 없이 불이 붙어 연소하는 것을 말한다.

3. 연소를 시작하는 가장 낮은 온도를 인화점(flash point)이라 한다.

4. 인화점은 공기 중에서 가연성 액체의 액면 가까이 생기는 가연성 증기가 작은 불꽃에 의하여 연소될 때의 가연성 물체의 최저 온도이다.

정답 2번

해설. ② 점화원 없이 스스로 불이 붙는 것은 발화(착화, auto ignition)이며, 이때의 최저 온도가 발화점이다.
인화는 불꽃 등 점화원이 있을 때 불이 붙는 현상이고(①), 인화가 일어나는 최저 온도가 인화점이다(③·④).

35번

오토 사이클의 열효율을 나타낸 식은? (단, η은 열효율, r는 압축비, k는 비열비이다.)

1. η = 1 − (1/r)ᵏ⁺¹

2. η = 1 − (1/r)ᵏ

3. η = 1 − 1/r

4. η = 1 − (1/r)ᵏ⁻¹

정답 4번

해설. ④ 오토 사이클(정적 사이클)의 열효율은 η = 1 − (1/r)ᵏ⁻¹ 이다.
압축비 r이 클수록, 비열비 k가 클수록 열효율이 높아진다. 지수가 k+1 또는 k이거나(①·②) 1 − 1/r(③)인 식은 틀리다.

36번

Fire ball에 의한 피해로 가장 거리가 먼 것은?

1. 공기팽창에 의한 피해

2. 탱크파열에 의한 피해

3. 폭풍압에 의한 피해

4. 복사열에 의한 피해

정답 2번

해설. ② 파이어볼(fire ball)은 가연성 액화가스 탱크가 파열(BLEVE)된 뒤 대량의 증기운이 공 모양으로 타오르는 현상으로, 주된 피해는 강한 복사열과 급격한 공기팽창에 의한 폭풍압이다.
탱크파열은 파이어볼의 원인(선행 사건)이지 파이어볼에 의한 피해가 아니다.

37번

다음 중 차원이 같은 것끼리 나열한 것은?
㉮ 열전도율　　㉯ 점성계수　　㉰ 저항계수
㉱ 확산계수　　㉲ 열전달률　　㉳ 동점성계수

1. ㉮, ㉯

2. ㉰, ㉲

3. ㉱, ㉳

4. ㉲, ㉳

정답 3번

해설. ③ 확산계수와 동점성계수는 모두 단위가 m²/s, 차원이 [L²T⁻¹]로 같다.
열전도율은 W/m·K, 점성계수는 kg/m·s(Pa·s), 저항계수는 무차원, 열전달률은 W/m²·K 로 서로 차원이 다르다.

38번

C₃H₈을 공기와 혼합하여 완전연소시킬 때 혼합기체 중 C₃H₈의 최대농도는 약 얼마인가? (단, 공기 중 산소는 20.9% 이다.)

1. 3 vol%

2. 4 vol%

3. 5 vol%

4. 6 vol%

정답 2번

해설. ② 완전연소할 수 있는 최대농도는 양론 혼합기의 농도로 본다.
풀이: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, 필요 공기량 = 5 / 0.209 ≒ 23.92 몰
C₃H₈ 농도 = 1 / (1 + 23.92) × 100 ≒ 4.0 vol%

39번

최대안전틈새의 범위가 가장 적은 가연성가스의 폭발 등급은?

1. A

2. B

3. C

4. D

정답 3번

해설. ③ 최대안전틈새(MESG)에 따른 폭발등급은 A(0.9 mm 이상), B(0.5 mm 초과 0.9 mm 미만), C(0.5 mm 이하)로 나누며, 틈새가 가장 작은 것은 C 등급(수소·아세틸렌 등)이다.
틈새가 작을수록 화염이 좁은 틈으로도 전파되기 쉬운 위험한 가스이다. D 등급은 이 분류에 없다.

40번

분자량이 30인 어떤 가스의 정압비열이 0.75 kJ/kg·K 이라고 가정할 때 이 가스의 비열비(k)는 약 얼마인가?

1. 0.28

2. 0.47

3. 1.59

4. 2.38

정답 3번

해설. ③ R = 8.314/M, 정적비열 Cᵥ = Cₚ − R, 비열비 k = Cₚ/Cᵥ 이다.
풀이: R = 8.314/30 ≒ 0.2771 kJ/kg·K
Cᵥ = 0.75 − 0.2771 = 0.4729 kJ/kg·K
k = 0.75 / 0.4729 ≒ 1.59

41번

다음 그림은 어떤 종류의 압축기인가?

1. 가동날개식

2. 루트식

3. 플런저식

4. 나사식

정답 2번

해설. ② 그림은 누에고치(땅콩) 모양의 두 회전자가 케이싱 안에서 맞물려 서로 반대 방향으로 회전하며, 흡입된 가스를 케이싱 둘레를 따라 토출 쪽으로 보내는 루트(Roots)식 압축기(블로어)이다.
가동날개식은 편심 회전자의 홈에 끼운 날개, 나사식은 암·수 나사 회전자, 플런저식은 왕복 운동을 이용한다.

42번

수소에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 암모니아 합성의 원료로 사용된다.

2. 열전달율이 적고 열에 불안정하다.

3. 염소와의 혼합 기체에 일광을 쬐면 폭발한다.

4. 모든 가스 중 가장 가벼워 확산속도도 가장 빠르다.

정답 2번

해설. ② 수소는 열전도율(열전달률)이 기체 중 가장 크고 열에 대하여 안정한 기체이다. 따라서 '열전달율이 적고 열에 불안정하다'가 틀리다.
암모니아 합성(N₂ + 3H₂ → 2NH₃)의 원료이고(①), 염소와의 혼합기체는 햇빛에 폭발(염소폭명기)하며(③), 가장 가벼워 확산속도가 가장 빠르다(④).

43번

가스조정기 중 2단 감압식 조정기의 장점이 아닌 것은?

1. 조정기의 개수가 적어도 된다.

2. 연소기구에 적합한 압력으로 공급할 수 있다.

3. 배관의 관경을 비교적 작게 할 수 있다.

4. 입상배관에 의한 압력강하를 보정할 수 있다.

정답 1번

해설. ① 2단 감압식은 1차·2차 조정기를 따로 두므로 조정기 수가 많아지고 설비비가 드는 것이 단점이다.
장점은 연소기구에 알맞은 압력으로 공급할 수 있고(②), 중간 압력으로 보내므로 배관 지름을 작게 할 수 있으며(③), 입상배관에 의한 압력강하를 보정할 수 있다는 것(④)이다.

44번

다음 수치를 가진 고압가스용 용접용기의 동판 두께는 약 몇 mm 인가?
- 최고충전압력 : 15 MPa
- 동체의 내경 : 200 mm
- 재료의 허용응력 : 150 N/mm²
- 용접효율 : 1.00
- 부식여유 두께 : 고려하지 않음

1. 6.6

2. 8.6

3. 10.6

4. 12.6

정답 3번

해설. ③ 용접용기 동판 두께 t = PD / (2Sη − 1.2P) + C 이다.
풀이: t = 15 × 200 / (2 × 150 × 1.00 − 1.2 × 15) + 0 = 3000 / 282 ≒ 10.6 mm
(P: 최고충전압력 MPa, D: 동체 내경 mm, S: 허용응력 N/mm², η: 용접효율, C: 부식여유 mm)

45번

인장시험 방법에 해당하는 것은?

1. 올센법

2. 샤르피법

3. 아이조드법

4. 파우더법

정답 1번

해설. ① 올센(Olsen)법은 인장시험기를 이용한 인장시험 방법이다.
샤르피법·아이조드법은 노치를 낸 시험편을 해머로 쳐서 흡수에너지를 재는 충격시험 방법이며, 파우더법은 인장시험 방법이 아니다.

46번

대기압에서 1.5 MPa·g 까지 2단 압축기로 압축하는 경우 압축동력을 최소로 하기 위해서는 중간압력을 얼마로 하는 것이 좋은가?

1. 0.2 MPa·g

2. 0.3 MPa·g

3. 0.5 MPa·g

4. 0.75 MPa·g

정답 2번

해설. ② 2단 압축에서 동력이 최소가 되는 중간압력은 Pm = √(P₁ × P₂) (절대압력)이다.
풀이: P₁ = 0.1013 MPa, P₂ = 1.5 + 0.1013 = 1.6013 MPa (절대)
Pm = √(0.1013 × 1.6013) ≒ 0.403 MPa (절대) → 0.403 − 0.101 ≒ 0.3 MPa·g

47번

가연성 가스로서 폭발범위가 넓은 것부터 좁은 것의 순으로 바르게 나열한 것은?

1. 아세틸렌-수소-일산화탄소-산화에틸렌

2. 아세틸렌-산화에틸렌-수소-일산화탄소

3. 아세틸렌-수소-산화에틸렌-일산화탄소

4. 아세틸렌-일산화탄소-수소-산화에틸렌

정답 2번

해설. ② 공기 중 폭발범위: 아세틸렌 2.5~81%(폭 78.5), 산화에틸렌 3~80%(77), 수소 4~75%(71), 일산화탄소 12.5~74%(61.5).
따라서 넓은 것부터 아세틸렌 > 산화에틸렌 > 수소 > 일산화탄소 순이다.

48번

접촉분해 프로세스에서 다음 반응식에 의해 카본이 생성될 때 카본생성을 방지하는 방법은?
CH₄ ⇌ 2H₂ + C

1. 반응 온도를 낮게 반응 압력을 높게 한다.

2. 반응 온도를 높게 반응 압력을 낮게 한다.

3. 반응 온도와 반응 압력을 모두 낮게 한다.

4. 반응 온도와 반응 압력을 모두 높게 한다.

정답 1번

해설. ① 이 반응은 흡열반응이며 반응 후 기체 몰수가 늘어나는(1몰 → 2몰) 반응이다.
르샤틀리에 원리에 따라 온도를 낮추면 흡열 방향(정반응)이 억제되고, 압력을 높이면 몰수가 적은 쪽(역반응)으로 평형이 이동하므로 카본 생성을 막을 수 있다.

49번

왕복식 압축기의 특징이 아닌 것은?

1. 용적형이다.

2. 압축효율이 높다.

3. 용량조정의 범위가 넓다.

4. 점검이 쉽고 설치면적이 적다.

정답 4번

해설. ④ 왕복식 압축기는 구조가 복잡해 점검할 곳이 많고 형태가 커서 설치면적이 넓다. 따라서 '점검이 쉽고 설치면적이 적다'는 틀리다.
용적형이고(①), 압축효율이 높으며(②), 용량조정 범위가 넓고 고압을 쉽게 얻을 수 있다(③).

50번

금속재료에 대한 설명으로 옳은 것으로만 짝지어진 것은?
㉠ 염소는 상온에서 건조하여도 연강을 침식시킨다.
㉡ 고온, 고압의 수소는 강에 대하여 탈탄작용을 한다.
㉢ 암모니아는 동, 동합금에 대하여 심한 부식성이 있다.

1. ㉠

2. ㉠, ㉡

3. ㉡, ㉢

4. ㉠, ㉡, ㉢

정답 3번

해설. ③ ㉡ 고온·고압의 수소는 강 중 탄소와 반응해 메탄을 만들며 탈탄(수소취성)을 일으키고, ㉢ 암모니아는 동·동합금과 착이온을 만들어 심하게 부식시킨다.
㉠ 건조한 염소는 상온에서 연강을 거의 침식시키지 않으며, 수분이 있으면 염산이 생겨 부식이 심해진다.

51번

압력용기에 해당하는 것은?

1. 설계압력(MPa)과 내용적(m³)을 곱한 수치가 0.05인 용기

2. 완충기 및 완충장치에 속하는 용기와 자동차에어백용 가스충전용기

3. 압력에 관계없이 안지름, 폭, 길이 또는 단면의 지름이 100mm인 용기

4. 펌프, 압축장치 및 축압기의 본체와 그 본체와 분리되지 아니하는 일체형 용기

정답 1번

해설. ① 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 12에서 설계압력(MPa)과 내용적(m³)을 곱한 수치가 0.004 이하인 용기는 압력용기로 보지 않는다. 0.05는 이를 넘으므로 압력용기에 해당한다.
완충장치 용기·자동차에어백용 가스충전용기(②), 안지름 등이 150mm 이하인 용기(③), 펌프·압축장치·축압기 본체와 일체형 용기(④)는 제외된다.

52번

천연가스에 첨가하는 부취제의 성분으로 적합하지 않은 것은?

1. THT(Tetra Hydro Thiophene)

2. TBM(Tertiary Butyl Mercaptan)

3. DMS(Dimethyl Sulfide)

4. DMDS(Dimethyl Disulfide)

정답 4번

해설. ④ 도시가스 부취제로는 THT(석탄가스 냄새), TBM(양파 썩는 냄새), DMS(마늘 냄새) 및 이들의 혼합물이 쓰인다.
DMDS(디메틸디설파이드)는 천연가스 부취제 성분으로 쓰지 않는다.

53번

지하매설물 탐사방법 중 주로 가스배관을 탐사하는 기법으로 전도체에 전기가 흐르면 도체 주변에 자장이 형성되는 원리를 이용한 탐사법은?

1. 전자유도탐사법

2. 레이다탐사법

3. 음파탐사법

4. 전기탐사법

정답 1번

해설. ① 전자유도탐사법은 금속 배관(도체)에 전류를 흘리면 주변에 자장이 생기는 원리를 이용해, 탐지기로 자장을 감지하여 배관의 위치·깊이를 찾는 방법으로 가스배관 탐사에 주로 쓰인다.
레이다탐사법은 전자파의 반사, 음파탐사법은 음파의 전달을 이용한다.

54번

고압가스의 상태에 따른 분류가 아닌 것은?

1. 압축가스

2. 용해가스

3. 액화가스

4. 혼합가스

정답 4번

해설. ④ 고압가스는 상태에 따라 압축가스, 액화가스, 용해가스로 분류한다.
혼합가스는 성분 구성에 따른 구분이지 상태에 따른 분류가 아니다. 성질에 따라서는 가연성·조연성·불연성, 독성 여부에 따라 독성·비독성으로 나눈다.

55번

LP가스 장치에서 자동교체식 조정기를 사용할 경우의 장점에 해당되지 않는 것은?

1. 잔액이 거의 없어질 때까지 소비된다.

2. 용기교환주기의 폭을 좁힐 수 있어, 가스발생량이 적어진다.

3. 전체 용기 수량이 수동교체식의 경우보다 적어도 된다.

4. 가스소비시의 압력변동이 적다.

정답 2번

해설. ② 자동교체식 조정기를 쓰면 사용측 용기가 비었을 때 예비측에서 자동으로 공급되므로 용기 교환주기의 폭을 넓힐 수 있다. '교환주기의 폭을 좁힌다'는 틀리다.
잔액이 거의 없을 때까지 소비되고(①), 전체 용기 수가 수동교체식보다 적어도 되며(③), 2단 감압이 되어 압력변동이 적다(④).

56번

용해 아세틸렌가스 정제장치는 어떤 가스를 주로 흡수, 제거하기 위하여 설치하는가?

1. CO₂, SO₂

2. H₂S, PH₃

3. H₂O, SiH₄

4. NH₃, COCl₂

정답 2번

해설. ② 카바이드로 만든 아세틸렌에는 황화수소(H₂S), 인화수소(PH₃), 암모니아(NH₃) 등의 불순물이 섞여 있으며, 정제장치(청정제)는 주로 H₂S와 PH₃를 흡수·제거한다.
청정제로는 에퓨렌, 카다리솔, 리가솔 등이 쓰인다.

57번

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

1. 황은 적열취성이 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 황화철(FeS)을 만들어 고온에서 부서지는 적열취성의 원인이 된다.
인(P)은 상온취성의 원인이므로 적을수록 좋고(②), 탄소량이 증가하면 인장강도·경도는 증가하고 연신율·충격치는 감소한다(③·④).

58번

액화 프로판 15L를 대기 중에 방출하였을 경우 약 몇 L의 기체가 되는가? (단, 액화 프로판의 액 밀도는 0.5 kg/L 이다.)

1. 300 L

2. 750 L

3. 1500 L

4. 3800 L

정답 4번

해설. ④ 액화 프로판의 질량을 구한 뒤 표준상태 기체 부피로 환산한다.
풀이: 질량 = 15 L × 0.5 kg/L = 7.5 kg → 몰수 = 7.5 / 44 ≒ 0.1705 kmol
부피 = 0.1705 × 22.4 ≒ 3.82 m³ ≒ 3800 L

59번

LNG Bunkering이란?

1. LNG를 지하시설에 저장하는 기술 및 설비

2. LNG 운반선에서 LNG인수기지로 급유하는 기술 및 설비

3. LNG 인수기지에서 가스홀더로 이송하는 기술 및 설비

4. LNG를 해상 선박에 급유하는 기술 및 설비

정답 4번

해설. ④ LNG 벙커링(bunkering)은 LNG를 연료로 쓰는 선박에 LNG를 공급(급유)하는 기술 및 설비를 말한다.
공급 방식에는 선박 대 선박(STS), 트럭 대 선박(TTS), 육상 저장설비 대 선박(PTS) 방식이 있다.

60번

염소가스(Cl₂) 고압용기의 지름을 4배, 재료의 강도를 2배로 하면 용기의 두께는 얼마가 되는가?

1. 0.5배

2. 1배

3. 2배

4. 4배

정답 3번

해설. ③ 원통형 용기 두께 t = PD / (2Sη) 로, 두께는 지름에 비례하고 재료의 강도(허용응력)에 반비례한다.
풀이: t₂/t₁ = (D₂/D₁) / (S₂/S₁) = 4 / 2 = 2배

61번

가연성이면서 독성가스가 아닌 것은?

1. 염화메탄

2. 산화프로필렌

3. 벤젠

4. 시안화수소

정답 2번

해설. ② 산화프로필렌은 고압가스 안전관리법 시행규칙 제2조의 가연성가스 목록에는 있지만 독성가스 목록에는 없다.
염화메탄·벤젠·시안화수소는 가연성가스이면서 독성가스로 규정되어 있다.

62번

독성가스인 염소 500kg을 운반할 때 보호구를 차량의 승무원수에 상당한 수량을 휴대하여야 한다. 다음 중 휴대하지 않아도 되는 보호구는?

1. 방독마스크

2. 공기호흡기

3. 보호의

4. 보호장갑

정답 2번

해설. ② 독성가스를 운반할 때에는 방독마스크, 보호의, 보호장갑, 보호장화를 휴대하고, 공기호흡기는 압축가스 100m³ 이상 또는 액화가스 1000kg 이상을 운반할 때 휴대한다.
액화염소 500kg은 1000kg 미만이므로 공기호흡기는 휴대하지 않아도 된다.

63번

액화석유가스 저장탱크 지하 설치시의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 저장탱크 주위 빈 공간에는 세립분을 포함한 마른모래를 채운다.

2. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지한다.

3. 점검구는 저장능력이 20톤 초과인 경우에는 2개소로 한다.

4. 검지관은 직경 40A 이상으로 4개소 이상 설치한다.

정답 1번

해설. ① 지하 저장탱크 주위 빈 공간에는 세립분을 함유하지 않은 것으로서 손으로 만졌을 때 물이 손에 묻지 않을 정도의 마른 모래를 채운다. 세립분을 포함한 모래는 틀리다.
2개 이상 인접 설치 시 상호 1m 이상(②), 저장능력 20톤 초과 시 점검구 2개소(③), 직경 40A 이상 검지관 4개소 이상(④)은 기준에 맞다.

64번

가스난방기는 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험에서 가스차단밸브를 통한 누출량이 얼마 이하가 되어야 하는가?

1. 30 mL/h

2. 50 mL/h

3. 70 mL/h

4. 90 mL/h

정답 3번

해설. ③ 가스난방기는 상용압력의 1.5배 이상으로 기밀시험을 할 때 가스차단밸브를 통한 누출량이 70 mL/h 이하이어야 한다.
가스를 차단한 상태에서도 연소기 쪽으로 새는 양을 제한하기 위한 연소기 제조 기준이다.

65번

고압가스특정제조시설의 내부반응 감시장치에 속하지 않는 것은?

1. 온도감시장치

2. 압력감시장치

3. 유량감시장치

4. 농도감시장치

정답 4번

해설. ④ 특수반응설비의 내부반응 감시장치에는 온도감시장치, 압력감시장치, 유량감시장치, 가스의 밀도·조성 등의 감시장치가 있다. 농도감시장치는 여기에 속하지 않는다.
시행규칙 별표 4는 특수반응설비에 내부반응 감시설비와 위험사태발생 방지설비를 갖추도록 하고 세부 종류는 기술기준에서 정한다.

66번

액화석유가스 저장탱크에 설치하는 폭발방지장치와 관련이 없는 것은?

1. 비드

2. 후프링

3. 방파판

4. 다공성 알루미늄 박판

정답 1번

해설. ① LPG 저장탱크의 폭발방지장치는 탱크 내부에 다공성 벌집형 알루미늄 합금 박판을 채워 화염열을 빠르게 분산시키는 장치로, 박판을 지지하는 후프링과 방파판 등이 관련 구성품이다.
비드(bead)는 용접 덧살을 말하며 폭발방지장치와 관계없다.

67번

가스도매사업자의 공급관에 대한 설명으로 맞는 것은?

1. 정압기지에서 일반도시가스사업자의 가스공급시설이나 대량수요자의 가스사용시설까지 이르는 배관

2. 인수기지 부지경계에서 정압기까지 이르는 배관

3. 인수기지 내에 설치되어 있는 배관

4. 대량수요자 부지 내에 설치된 배관

정답 1번

해설. ① 도시가스사업법 시행규칙 제2조에서 가스도매사업의 공급관은 '정압기지에서 일반도시가스사업자의 가스공급시설이나 대량수요자의 가스사용시설까지 이르는 배관'이다.
인수기지 부지 경계에서 정압기지 경계까지의 배관은 본관이다.
※ 현행 도시가스사업법 시행규칙 정의에 맞게 보기를 고쳤다.

68번

액화석유가스용 강제용기 스커트의 재료를 고압가스용기용 강판 및 강대 SG 295 이상의 재료로 제조하는 경우에는 내용적이 25L 이상, 50L 미만인 용기는 스커트의 두께를 얼마 이상으로 할 수 있는가?

1. 2mm

2. 3mm

3. 3.6mm

4. 5mm

정답 2번

해설. ② LPG용 강제용기 스커트 두께는 내용적 25L 이상 50L 미만은 3.6mm 이상, 50L 이상 125L 미만은 5mm 이상이 원칙이다. 다만 SG 295 이상의 재료로 만들면 각각 3.0mm, 4.0mm 이상으로 할 수 있다.
따라서 25L 이상 50L 미만 용기는 3mm 이상이다.

69번

가연성가스가 폭발할 위험이 있는 농도에 도달할 우려가 있는 장소로서 “2종 장소”에 해당되지 않는 것은?

1. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발 하한계 이상으로 되는 장소

2. 밀폐된 용기가 그 용기의 사고로 인해 파손될 경우에만 가스가 누출할 위험이 있는 장소

3. 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소

4. 1종 장소의 주변에서 위험한 농도의 가연성가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소

정답 1번

해설. ① 상용 상태에서 가연성가스 농도가 연속해서 또는 장시간 폭발하한계 이상으로 되는 장소는 0종 장소이다.
2종 장소는 밀폐 용기·설비가 사고로 파손될 때만 누출 위험이 있는 장소(②), 환기장치 이상 시 가스가 체류할 우려가 있는 장소(③), 1종 장소 주변에서 위험 농도의 가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소(④)이다.

70번

고정식 압축도시가스 자동차 충전시설에서 가스누출검지경보장치의 검지경보장치 설치수량의 기준으로 틀린 것은?

1. 펌프 주변 1개 이상

2. 압축가스 설비 주변에 1개

3. 충전설비 내부에 1개 이상

4. 배관접속부마다 10m 이내에 1개

정답 2번

해설. ② 압축도시가스 충전시설의 가스누출검지경보장치는 압축설비 주변 1개 이상, 압축가스설비 주변 2개, 충전설비 내부 1개 이상, 배관접속부마다 10m 이내에 1개, 펌프 주변 1개 이상 설치한다.
따라서 '압축가스 설비 주변에 1개'가 틀리다.

71번

가연성 가스의 제조설비 중 전기설비가 방폭성능 구조를 갖추지 아니하여도 되는 가연성 가스는?

1. 암모니아

2. 아세틸렌

3. 염화에탄

4. 아크릴알데히드

정답 1번

해설. ① 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 4에서 가연성가스(암모니아, 브롬화메탄 및 공기 중에서 자기 발화하는 가스는 제외)의 가스설비 중 전기설비는 방폭성능을 갖도록 규정한다.
암모니아는 폭발하한이 약 15%로 높아 방폭 대상에서 제외되며, 아세틸렌·염화에탄·아크릴알데히드는 방폭구조가 필요하다.

72번

특정설비에 설치하는 플랜지이음매로 허브플랜지를 사용하지 않아도 되는 것은?

1. 설계압력이 2.5 MPa 인 특정설비

2. 설계압력이 3.0 MPa 인 특정설비

3. 설계압력이 2.0 MPa 이고 플랜지의 호칭 내경이 260 mm 특정설비

4. 설계압력이 1.0 MPa 이고 플랜지의 호칭 내경이 300 mm 특정설비

정답 4번

해설. ④ 특정설비의 플랜지 이음매는 원칙적으로 허브플랜지를 사용하되, 설계압력이 낮은 경우 등 기준에서 정한 예외에 해당하면 허브플랜지를 쓰지 않을 수 있다.
보기 중 설계압력이 가장 낮은 1.0 MPa인 ④가 예외에 해당하고, 설계압력 2.0 MPa 이상인 ①~③은 허브플랜지를 사용한다.

73번

고압가스 특정제조시설에서 준내화구조 액화가스 저장탱크 온도상승방지설비 설치와 관련한 물분무살수장치 설치기준으로 적합한 것은?

1. 표면적 1m²당 2.5L/분 이상

2. 표면적 1m²당 3.5L/분 이상

3. 표면적 1m²당 5L/분 이상

4. 표면적 1m²당 8L/분 이상

정답 1번

해설. ① 준내화구조 액화가스 저장탱크의 물분무장치는 저장탱크 표면적 1m²당 2.5 L/분 이상을 분무할 수 있어야 한다.
내화구조가 아닌 일반 저장탱크는 표면적 1m²당 5 L/분 이상이며, 준내화구조는 그 절반을 적용한다.

74번

고압가스용 안전밸브 구조의 기준으로 틀린 것은?

1. 안전밸브는 그 일부가 파손되었을 때 분출되지 않는 구조로 한다.

2. 스프링의 조정나사는 자유로이 헐거워지지 않는 구조로 한다.

3. 안전밸브는 압력을 마음대로 조정할 수 없도록 봉인할 수 있는 구조로 한다.

4. 가연성 또는 독성가스용의 안전밸브는 개방형을 사용하지 않는다.

정답 1번

해설. ① 안전밸브는 그 일부가 파손되어도 충분한 분출량을 얻을 수 있는 구조로 해야 한다. 파손 시 분출되지 않는 구조는 틀리다.
스프링 조정나사가 헐거워지지 않는 구조(②), 봉인할 수 있는 구조(③), 가연성·독성가스용은 개방형을 쓰지 않는 것(④)은 기준에 맞다.

75번

용기의 도색 및 표시에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 가연성가스 용기는 빨간색 테두리에 검정색 불꽃모양으로 표시한다.

2. 내용적 2L 미만의 용기는 제조자가 정하는 바에 의한다.

3. 독성가스 용기는 빨간색 테두리에 검정색 해골모양으로 표시한다.

4. 선박용 LPG 용기는 용기의 하단부에 2cm의 백색 띠를 한 줄로 표시한다.

정답 4번

해설. ④ 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 24에서 선박용 액화석유가스용기는 용기 상단부에 폭 2cm의 백색 띠를 두 줄로 표시하고, 그 아래에 백색 글자로 '선박용'이라 표시한다.
가연성가스는 빨간 테두리에 검정 불꽃 모양(①), 독성가스는 빨간 테두리에 검정 해골 모양(③)으로 표시하며, 내용적 2L 미만 용기는 제조자가 정한다(②).

76번

고압가스 설비 중 플레어스택의 설치 높이는 플레어스택 바로 밑의 지표면에 미치는 복사열이 얼마 이하로 되도록 하여야 하는가?

1. 2000 kcal/m²·h

2. 3000 kcal/m²·h

3. 4000 kcal/m²·h

4. 5000 kcal/m²·h

정답 3번

해설. ③ 플레어스택의 높이는 바로 밑 지표면에 미치는 복사열이 4000 kcal/m²·h 이하가 되도록 한다.
다만 4000 kcal/m²·h를 초과하는 곳이라도 사람이 출입하지 않도록 통제되는 지역은 예외로 한다.

77번

고압가스제조시설 사업소에서 안전관리자가 상주하는 현장사무소 상호간에 설치하는 통신설비가 아닌 것은?

1. 인터폰

2. 페이징설비

3. 휴대용확성기

4. 구내방송설비

정답 3번

해설. ③ 안전관리자가 상주하는 사업소와 현장사무소 상호간의 통신설비는 구내전화, 구내방송설비, 인터폰, 페이징설비 중 하나이다.
휴대용확성기는 사업소 전체나 종업원 상호간의 연락에 쓰는 통신설비이다.

78번

불화수소에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 강산이다.

2. 황색기체이다.

3. 불연성기체이다.

4. 자극적 냄새가 난다.

정답 2번

해설. ② 불화수소(HF)는 자극적인 냄새가 나는 무색의 기체(또는 액체)로, 황색 기체가 아니다.
수용액(불화수소산)은 유리까지 부식시키는 부식성이 강한 산이며(①), 불연성·독성가스이다(③·④).

79번

액화 조연성가스를 차량에 적재운반하려고 한다. 운반책임자를 동승시켜야 할 기준은?

1. 1000 kg 이상

2. 3000 kg 이상

3. 6000 kg 이상

4. 12000 kg 이상

정답 3번

해설. ③ 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 9의2에 따라 독성가스 외 고압가스를 용기로 운반할 때 운반책임자 동승기준은 액화가스의 경우 가연성 3천kg 이상, 조연성 6천kg 이상이다.
압축가스는 가연성 300m³ 이상, 조연성 600m³ 이상이다.

80번

고압가스 운반 중에 사고가 발생한 경우의 응급조치의 기준으로 틀린 것은?

1. 부근의 화기를 없앤다.

2. 독성가스가 누출된 경우에는 가스를 제독한다.

3. 비상연락망에 따라 관계업소에 원조를 의뢰한다.

4. 착화된 경우 용기파열 등의 위험이 있다고 인정될 때는 소화한다.

정답 4번

해설. ④ 운반 중 착화된 경우에는 용기 파열 등의 위험이 없다고 인정될 때 소화한다. 파열 위험이 있으면 소화보다 주변 사람의 대피가 우선이다.
부근의 화기를 없애고(①), 독성가스는 제독하며(②), 비상연락망에 따라 관계업소에 원조를 의뢰하는 것(③)은 맞는 응급조치이다.

81번

단위계의 종류가 아닌 것은?

1. 절대단위계

2. 실제단위계

3. 중력단위계

4. 공학단위계

정답 2번

해설. ② 단위계에는 절대단위계(MKS·CGS 등), 중력단위계(공학단위계), 국제단위계(SI)가 있다.
'실제단위계'라는 단위계는 없다. 공학단위계는 힘의 단위로 kgf를 쓰는 중력단위계와 같은 뜻이다.

82번

5 kgf/cm²는 약 몇 mAq 인가?

1. 0.5

2. 5

3. 50

4. 500

정답 3번

해설. ③ 1 kgf/cm² = 10000 kgf/m² 이고 물의 비중량은 1000 kgf/m³ 이므로 1 kgf/cm² = 10 mAq 이다.
풀이: 5 kgf/cm² × 10 = 50 mAq

83번

열팽창계수가 다른 두 금속을 붙여서 온도에 따라 휘어지는 정도의 차이로 온도를 측정하는 온도계는?

1. 저항온도계

2. 바이메탈온도계

3. 열전대온도계

4. 광고온계

정답 2번

해설. ② 바이메탈온도계는 열팽창계수가 다른 두 금속판을 붙여 온도에 따라 휘는 정도로 온도를 측정한다.
저항온도계는 전기저항 변화, 열전대온도계는 열기전력(제베크효과), 광고온계는 방사 휘도를 이용한다.

84번

온도 계측기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 기체 온도계는 대표적인 1차 온도계이다.

2. 접촉식의 온도계측에는 열팽창, 전기저항 변화 및 열기전력 등을 이용한다.

3. 비접촉식 온도계는 방사온도계, 광온도계, 바이메탈 온도계 등이 있다.

4. 유리온도계는 수은을 봉입한 것과 유기성 액체를 봉입한 것 등으로 구분한다.

정답 3번

해설. ③ 바이메탈 온도계는 측정 대상에 직접 닿아야 하는 접촉식 온도계이다.
비접촉식 온도계는 방사온도계, 광고온계(광온도계), 광전관식·색온도계 등이다. 기체 온도계는 대표적인 1차 온도계이고(①), 유리온도계는 수은 봉입형과 유기액체 봉입형이 있다(④).

85번

20℃에서 어떤 액체의 밀도를 측정하였다. 측정용기의 무게가 11.6125 g, 증류수를 채웠을때가 13.1682g, 시료 용액을 채웠을 때가 12.8749g 이라면 이 시료액체의 밀도는 약 몇 g/cm³ 인가? (단, 20℃에서 물의 밀도는 0.99823 g/cm³ 이다.)

1. 0.791

2. 0.801

3. 0.810

4. 0.820

정답 3번

해설. ③ 같은 용기에 채운 물과 시료의 질량비로 밀도를 구한다.
풀이: 물 질량 = 13.1682 − 11.6125 = 1.5557 g, 시료 질량 = 12.8749 − 11.6125 = 1.2624 g
밀도 = 1.2624 / 1.5557 × 0.99823 ≒ 0.810 g/cm³

86번

시험지에 의한 가스 검지법 중 시험지별 검지가스가 바르지 않게 연결된 것은?

1. 연당지 - HCN

2. KI전분지 - NO₂

3. 염화파라듐지 - CO

4. 염화제일동 착염지 – C₂H₂

정답 1번

해설. ① 연당지(초산납 시험지)는 황화수소(H₂S)를 검지하며 흑색으로 변한다. HCN은 초산벤지딘지로 검지한다.
KI전분지는 염소 등 산화성 가스(NO₂ 포함)에 청색, 염화팔라듐지는 CO에 흑색, 염화제1동 착염지는 C₂H₂에 적색으로 변한다.

87번

물체의 탄성 변위량을 이용한 압력계가 아닌 것은?

1. 부르동관 압력계

2. 벨로우즈 압력계

3. 다이어프램 압력계

4. 링밸런스식 압력계

정답 4번

해설. ④ 링밸런스식(환상천평식) 압력계는 액체를 넣은 링의 기울어짐을 이용하는 액주식 압력계이다.
부르동관·벨로우즈·다이어프램 압력계는 압력에 따른 탄성체의 변위를 이용하는 탄성식 압력계이다.

88번

자동조절계의 제어동작에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 비례동작에 의한 조작신호의 변화를 적분동작만으로 일어나는데 필요한 시간을 적분시간이라고 한다.

2. 조작신호가 동작신호의 미분값에 비례하는 것을 레이트 동작(rate action)이라고 한다.

3. 매분 당 미분동작에 의한 변화를 비례동작에 의한 변화로 나눈 값을 리셋율이라고 한다.

4. 미분동작에 의한 조작신호의 변화가 비례동작에 의한 변화와 같아질 때까지의 시간을 미분시간이라고 한다.

정답 3번

해설. ③ 리셋율(reset rate)은 1분 동안 적분동작에 의한 변화를 비례동작에 의한 변화로 나눈 값(적분시간의 역수)이다. 미분동작으로 설명한 ③이 틀리다.
적분시간(①), 레이트 동작(②), 미분시간(④)의 설명은 맞다.

89번

가스미터에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 습식 가스미터는 측정이 정확하다.

2. 다이어프램식 가스미터는 일반 가정용 측정에 적당하다.

3. 루트미터는 회전자식으로 고속회전이 가능하다.

4. 오리피스미터는 압력손실이 없어 가스량 측정이 정확하다.

정답 4번

해설. ④ 오리피스미터는 조리개를 두어 압력차를 만드는 차압식 유량계로 압력손실이 크다. '압력손실이 없다'는 틀리다.
습식 가스미터는 정확해 기준기·실험용으로 쓰이고(①), 막식은 일반 가정용에(②), 루트미터는 회전자식으로 고속회전이 가능해 대용량 측정에 쓰인다(③).

90번

가스계량기의 설치 장소에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 습도가 낮은 곳에 부착한다.

2. 진동이 적은 장소에 설치한다.

3. 화기와 2m 이상 떨어진 곳에 설치한다.

4. 바닥으로부터 2.5m 이상에 수직 및 수평으로 설치한다.

정답 4번

해설. ④ 도시가스사업법 시행규칙 별표 7에 따라 가스계량기(30m³/h 미만)는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내에 수직·수평으로 설치한다(격납상자 안 등은 예외). 2.5m 이상은 틀리다.
가스계량기와 화기 사이는 2m 이상 거리를 유지하고(③), 습도가 낮고 진동이 적은 곳에 설치한다(①·②).

91번

다음 막식 가스미터의 고장에 대한 설명을 옳게 나열한 것은?
㉮ 부동 – 가스가 미터를 통과하나 지침이 움직이지 않는 고장
㉯ 누설 – 계량막 밸브와 밸브시트 사이, 패킹부 등에서의 누설이 원인

1. ㉮

2. ㉯

3. ㉮, ㉯

4. 모두 틀림

정답 1번

해설. ① ㉮ 부동은 가스는 미터를 통과하지만 지침(계량부)이 움직이지 않는 고장으로 맞는 설명이다.
㉯ 계량막 밸브와 밸브시트 사이, 패킹부 등에서의 누설이 원인이 되는 고장은 기차불량(계량 오차 증가)이다. 누설 고장은 외부 케이스·납땜부 등에서 가스가 밖으로 새는 것이다.

92번

열전대온도계에 적용되는 원리(효과)가 아닌 것은?

1. 제백효과

2. 틴들효과

3. 톰슨효과

4. 펠티에효과

정답 2번

해설. ② 틴들효과는 콜로이드 입자에 의한 빛의 산란 현상으로 열전대와 관계없다.
열전대는 두 금속 접점의 온도차로 열기전력이 생기는 제베크효과를 이용하며, 여기에 펠티에효과(접점의 흡열·발열)와 톰슨효과(한 금속 안의 온도구배에 따른 흡열·발열)가 함께 작용한다.

93번

물리적 가스분석계 중 가스의 상자성(常磁性)체에 있어서 자장에 대해 흡인되는 성질을 이용한 것은?

1. SO₂ 가스계

2. O₂ 가스계

3. CO₂ 가스계

4. 기체 크로마토그래피

정답 2번

해설. ② 산소(O₂)는 강한 상자성체로 자장에 흡인되는 성질이 있어 자기식 O₂ 분석계에 이용된다.
다른 가스는 대부분 반자성이거나 상자성이 매우 약하다. SO₂·CO₂ 분석에는 주로 적외선 흡수를, 기체 크로마토그래피는 흡착·분배 차이를 이용한다.

94번

오프셋(Off-set)이 발생하기 때문에 부하변화가 작은 프로세스에 주로 적용되는 제어동작은?

1. 미분동작

2. 비례동작

3. 적분동작

4. 뱅뱅동작

정답 2번

해설. ② 비례동작(P동작)은 편차에 비례해 조작량을 내므로 부하가 변하면 잔류편차(오프셋)가 남는다. 그래서 부하변화가 작은 프로세스에 주로 쓴다.
적분동작은 오프셋을 없애고, 미분동작은 편차의 변화 속도에 대응하며, 뱅뱅(2위치)동작은 ON·OFF 제어이다.

95번

오르자트법에 의한 기체분석에서 O₂의 흡수제로 주로 사용되는 것은?

1. KOH 용액

2. 암모니아성 Cu₂Cl₂ 용액

3. 알칼리성 피로갈롤 용액

4. H₂SO₄ 산성 FeSO₄ 용액

정답 3번

해설. ③ 오르자트법의 흡수제: CO₂ – 30% KOH 용액, O₂ – 알칼리성 피로갈롤 용액, CO – 암모니아성 염화제1구리(Cu₂Cl₂) 용액.
H₂SO₄ 산성 FeSO₄ 용액은 O₂ 흡수제가 아니다.

96번

밀도와 비중에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 밀도는 단위체적당 물질의 질량으로 정의한다.

2. 비중은 두 물질의 밀도비로서 무차원수이다.

3. 표준물질인 순수한 물은 0℃, 1기압에서 비중이 1 이다.

4. 밀도의 단위는 N·s²/m⁴ 이다.

정답 3번

해설. ③ 비중의 기준물질인 물은 4℃, 1기압에서 밀도가 가장 크며(약 1 g/cm³) 이때의 비중을 1로 한다. 0℃는 틀리다.
밀도는 단위체적당 질량이고(①), 비중은 밀도비로 무차원수이며(②), 밀도 단위 kg/m³ = N·s²/m⁴ 이다(④).

97번

열전도도검출기의 측정 시 주의사항으로 옳지 않은 것은?

1. 운반기체 흐름속도에 민감하므로 흐름속도를 일정하게 유지한다.

2. 필라멘트에 전류를 공급하기전에 일정량의 운반기체를 먼저 흘러 보낸다.

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 흐름속도에 민감하므로 흐름속도를 일정하게 유지해야 하며, 흐름속도를 크게 한다고 감도가 증가하지 않는다.
필라멘트에 전류를 넣기 전에 운반기체를 먼저 흘려 필라멘트 소손을 막고(②), 필라멘트와 검출실 내벽 온도를 적정하게 유지한다(③).

98번

정오차(static error)에 대하여 바르게 나타낸 것은?

1. 측정의 전력에 따라 동일 측정량에 대한 지시값에 차가 생기는 현상

2. 측정량이 변동될 때 어느 순간에 지시값과 참값에 차가 생기는 현상

3. 측정량이 변동하지 않을 때의 계측기의 오차

4. 입력 신호변화에 대해 출력신호가 즉시 따라가지 못하는 현상

정답 3번

해설. ③ 정오차(static error)는 측정량이 변동하지 않을 때(정상 상태) 계측기의 지시값과 참값의 차이다.
측정량이 변동할 때 생기는 차는 동오차(②), 입력 변화를 즉시 따라가지 못하는 것은 응답지연(④), 측정의 이력(전력)에 따라 지시값이 달라지는 것은 히스테리시스 오차(①)이다.

99번

패러데이(Faraday)법칙의 원리를 이용한 기기분석 방법은?

1. 전기량법

2. 질량분석법

3. 저온정밀 증류법

4. 적외선 분광광도법

정답 1번

해설. ① 전기량법(쿨롱법)은 전기분해에 쓰인 전기량이 반응한 물질량에 비례한다는 패러데이 법칙을 이용해 성분을 정량한다.
질량분석법은 이온의 질량 대 전하비, 저온정밀 증류법은 비점 차이, 적외선 분광광도법은 적외선 흡수를 이용한다.

100번

기체 크로마토그래피의 분리관에 사용되는 충전 담체에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 화학적으로 활성을 띠는 물질이 좋다.

2. 큰 표면적을 가진 미세한 분말이 좋다.

3. 입자크기가 균등하면 분리작용이 좋다.

4. 충전하기 전에 비휘발성 액체로 피복한다.

정답 1번

해설. ① 충전 담체는 시료와 반응하지 않는 화학적으로 불활성인 물질이어야 한다. 활성을 띠는 물질이 좋다는 것은 틀리다.
표면적이 큰 미세 분말이 좋고(②), 입자 크기가 균일할수록 분리가 좋으며(③), 충전 전에 비휘발성 액체(고정상 액체)로 피복한다(④).

가스기사 필기 2020년 1회 기출문제

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