가스기사 필기 2021년 3회 기출문제 정답 및 해설

1번

직경이 10cm인 90° 엘보에 계기압력 2kgf/cm²의 물이 3m/s로 흘러 들어온다. 엘보를 고정시키는데 필요한 x 방향의 힘은 약 몇 kgf 인가?

1. 157

2. 164

3. 171

4. 179

정답 2번

해설. ② x 방향으로 들어온 흐름이 y 방향으로 나가므로 x 방향 힘 Fx = P₁A + ρQV₁
풀이: A = (π/4) × 10² = 78.54cm² → P₁A = 2 × 78.54 = 157.1kgf
Q = 0.007854 × 3 = 0.02356m³/s, ρ = 1000/9.8 = 102kgf·s²/m⁴
ρQV = 102 × 0.02356 × 3 = 7.2kgf
Fx = 157.1 + 7.2 ≒ 164kgf

2번

유체의 흐름에 대한 설명으로 다음 중 옳은 것을 모두 나타내면?
㉮ 난류전단응력은 레이놀즈응력으로 표시할 수 있다.
㉯ 박리가 일어나는 경계로부터 후류가 형성된다.
㉰ 유체와 고체벽 사이에는 전단응력이 작용하지 않는다.

1. ㉮

2. ㉮, ㉰

3. ㉮, ㉯

4. ㉮, ㉯, ㉰

정답 3번

해설. ③ ㉮ 난류에서 속도 변동에 의해 생기는 겉보기 전단응력을 레이놀즈응력이라 한다(옳음).
㉯ 경계층이 벽에서 떨어지는 박리점 뒤쪽에 후류(wake)가 형성된다(옳음).
㉰ 점성유체는 벽면에서 속도가 0(점착조건)이 되어 속도구배가 생기므로 벽면에 전단응력이 작용한다(틀림).

3번

수면의 높이차가 20m 인 매우 큰 두 저수지 사이에 분당 60m³으로 펌프로 물을 아래에서 위로 이송하고 있다. 이 때 전체 손실수두는 5m 이다. 펌프의 효율이 0.9일 때 펌프에 공급해 주어야 하는 동력은 얼마인가?

1. 163.3 kW

2. 220.5 kW

3. 245.0 kW

4. 272.2 kW

정답 4번

해설. ④ 펌프 전양정 H = 실양정 + 손실수두 = 20 + 5 = 25m
풀이: Q = 60/60 = 1m³/s
L = γQH/η = 9800 × 1 × 25 / 0.9 = 272222W ≒ 272.2kW

4번

다음과 같은 베르누이 방정식이 적용되는 조건을 모두 나열한 것은?
P/γ + V²/(2g) + Z = 일정
㉮ 정상상태의 흐름
㉯ 이상유체의 흐름
㉰ 압축성유체의 흐름
㉱ 동일 유선상의 유체

1. ㉮, ㉯, ㉱

2. ㉯, ㉱

3. ㉮, ㉰

4. ㉯, ㉰, ㉱

정답 1번

해설. ① 베르누이 방정식은 정상류(㉮), 마찰이 없는 이상유체(㉯), 같은 유선 위(㉱)의 비압축성 유체에 적용된다.
㉰ 압축성유체는 밀도가 변하므로 이 형태의 베르누이 식을 그대로 적용할 수 없다.

5번

실린더 내에 압축된 액체가 압력 100MPa에서 0.5m³의 부피를 가지며, 압력 101MPa에서는 0.495m³ 의 부피를 갖는다. 이 액체의 체적 탄성계수는 약 몇 MPa 인가?

1. 1

2. 10

3. 100

4. 1000

정답 3번

해설. ③ 체적탄성계수 K = −ΔP / (ΔV/V)
풀이: ΔP = 101 − 100 = 1MPa, ΔV/V = (0.495 − 0.5)/0.5 = −0.01
K = 1 / 0.01 = 100MPa

6번

두 평판 사이에 유체가 있을 때 이동 평판을 일정한 속도 u로 운동시키는데 필요한 힘 F에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 평판의 면적이 클수록 크다.

2. 이동속도 u가 클수록 크다.

3. 두 평판의 간격 Δy가 클수록 크다.

4. 평판 사이에 점도가 큰 유체가 존재할수록 크다.

정답 3번

해설. ③ 뉴턴의 점성법칙에서 F = μA·u/Δy 이므로 힘 F는 평판 간격 Δy에 반비례한다. 간격이 클수록 작아지므로 틀린 설명이다.
면적 A(①), 이동속도 u(②), 점성계수 μ(④)가 클수록 F는 커진다.

7번

동점도(Kinematic Viscosity) ν가 4 stokes인 유체가 안지름 10cm인 관 속을 80cm/s 의 평균속도로 흐를 때 이 유체의 흐름에 해당하는 것은?

1. 플러그 흐름

2. 층류

3. 전이영역의 흐름

4. 난류

정답 2번

해설. ② 레이놀즈수 Re = Vd/ν
풀이: 1stokes = 1cm²/s 이므로 ν = 4cm²/s
Re = 80 × 10 / 4 = 200
Re < 2100 이므로 층류이다.
동점도 단위 stokes(St)는 cm²/s 이므로 속도·지름도 cm 단위로 맞춘다.

8번

압축성 이상기체의 흐름에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 무마찰, 등온흐름이면 압력과 부피의 곱은 일정하다.

2. 무마찰, 단열흐름이면 압력과 온도의 곱은 일정하다.

3. 무마찰, 단열흐름이면 엔트로피는 증가한다.

4. 무마찰, 등온흐름이면 정체온도는 일정하다.

정답 1번

해설. ① 이상기체가 등온이면 보일의 법칙에 따라 PV = 일정하다.
② 단열흐름에서는 PVᵏ = 일정이며 압력과 온도의 곱은 일정하지 않다. ③ 무마찰 단열(가역단열)이면 엔트로피는 일정하다. ④ 등온흐름에서도 속도가 변하면 정체온도는 달라진다(정체온도 일정은 단열흐름의 특징).

9번

다음 중 1 cP(centipoise)를 옳게 나타낸 것은?

1. 10kg·m²/s

2. 10⁻²dyne·cm²/s

3. 1N/cm·s

4. 10⁻²dyne·s/cm²

정답 4번

해설. ④ 1P(poise) = 1g/cm·s = 1dyne·s/cm² 이고 1cP = 0.01P 이다.
풀이: 1cP = 10⁻²dyne·s/cm² = 10⁻³Pa·s = 10⁻³N·s/m²

10번

등엔트로피 과정하에서 완전기체 중의 음속을 옳게 나타낸 것은? (단, E는 체적탄성계수, R은 기체상수, T는 기체의 절대온도, P는 압력, k는 비열비이다.)

1. √(PE)

2. √(kRT)

3. RT

4. PT

정답 2번

해설. ② 완전기체의 등엔트로피 음속 a = √(E/ρ) = √(kP/ρ) = √(kRT)
체적탄성계수 E = kP 이고 P/ρ = RT 이므로 a = √(kRT) 가 된다. 음속은 절대온도의 제곱근에 비례한다.

11번

공기가 79vol% N₂ 와 21vol% O₂로 이루어진 이상기체 혼합물이라 할 때 25℃, 750mmHg에서 밀도는 약 몇 kg/m³ 인가?

1. 1.16

2. 1.42

3. 1.56

4. 2.26

정답 1번

해설. ① 평균분자량 M = 0.79 × 28 + 0.21 × 32 = 28.84
풀이: P = 750/760 × 101.325 = 100.0kPa
ρ = PM/(R̄T) = 100.0 × 28.84 / (8.314 × 298) ≒ 1.16kg/m³

12번

그림은 수축노즐을 갖는 고압용기에서 기체가 분출될 때 질량유량(ṁ)과 배압(Pb)과 용기내부 압력(Pᵣ)의 비의 관계를 도시한 것이다. 다음 중 질식된(choking)상태만 모은 것은?

1. A, E

2. B, D

3. D, E

4. A, B

정답 4번

해설. ④ 배압비 Pb/Pᵣ가 임계압력비 이하로 낮아지면 노즐 출구에서 음속에 도달해 배압을 더 낮춰도 질량유량이 늘지 않는 질식 상태가 된다. 그래프에서 유량이 최대로 일정한 A, B 구간이 질식 상태이다.
D는 배압비가 임계압력비보다 커 아음속 흐름이며, E는 배압이 용기 압력과 같아 유동이 없다.

13번

지름 20cm 인 원형관이 한 변의 길이가 20cm인 정사각형 단면을 가지는 덕트와 연결되어 있다. 원형관에서 물의 평균속도가 2m/s 일 때, 덕트에서 물의 평균속도는 얼마인가?

1. 0.78m/s

2. 1m/s

3. 1.57m/s

4. 2m/s

정답 3번

해설. ③ 연속방정식 A₁V₁ = A₂V₂
풀이: A₁ = (π/4) × 0.2² = 0.0314m², A₂ = 0.2 × 0.2 = 0.04m²
V₂ = 0.0314 × 2 / 0.04 ≒ 1.57m/s

14번

지름 1cm의 원통관에 5℃ 의 물이 흐르고 있다. 평균속도가 1.2m/s 일 때 이 흐름에 해당하는 것은? (단, 5℃ 물의 동점성계수 ν는 1.788×10⁻⁶ m²/s 이다.)

1. 천이구간

2. 층류

3. 포텐셜유동

4. 난류

정답 4번

해설. ④ Re = Vd/ν
풀이: Re = 1.2 × 0.01 / (1.788×10⁻⁶) ≒ 6711
Re > 4000 이므로 난류이다(2100 이하 층류, 그 사이는 천이구간).
지름 1cm = 0.01m 로 단위를 맞춘 뒤 대입한다.

15번

원형관에서 완전난류 유동일 때 손실수두는?

1. 속도수두에 비례한다.

2. 속도수두에 반비례한다.

3. 속도수두에 관계없으며, 관의 지름에 비례한다.

4. 속도에 비례하고, 관의 길이에 반비례한다.

정답 1번

해설. ① 달시-바이스바흐 식 hₗ = f(L/D)(V²/2g)에서 완전난류 영역은 마찰계수 f가 레이놀즈수와 무관하고 상대조도만의 함수(일정)이므로 손실수두는 속도수두 V²/2g에 비례한다.
손실수두는 관 길이에 비례하고 지름에 반비례한다.

16번

펌프의 흡입부 압력이 유체의 증기압보다 낮을 때 유체내부에서 기포가 발생하는 현상을 무엇이라 하는가?

1. 캐비테이션

2. 이온화 현상

3. 서어징 현상

4. 에어바인딩

정답 1번

해설. ① 흡입부 압력이 액체의 포화증기압보다 낮아져 액체가 기화하며 기포가 생기는 현상은 캐비테이션(공동현상)이다. 소음·진동·양정 저하와 날개차 침식을 일으킨다.
서어징은 압력·유량의 주기적 변동, 에어바인딩은 펌프 안에 공기가 차서 양수가 안 되는 현상이다.

17번

구형입자가 유체 속으로 자유 낙하할 때의 현상으로 틀린 것은? (단, μ는 점성계수, d는 구의 지름, U는 속도이다.)

1. 속도가 매우 느릴 때 항력(drag force)은 3πμdU 이다.

2. 입자에 작용하는 힘을 중력, 부력으로 구분할 수 있다.

3. 항력계수(Cd)는 레이놀즈수가 증가할수록 커진다.

4. 종말속도는 가속도가 감소되어 일정한 속도에 도달한 것이다.

정답 3번

해설. ③ 구의 항력계수 Cd는 레이놀즈수가 증가할수록 대체로 감소한다(스토크스 영역에서 Cd = 24/Re). 따라서 틀리다.
① 스토크스 법칙 D = 3πμdU, ② 자유낙하 입자에는 중력·부력(및 항력)이 작용, ④ 중력 = 부력 + 항력이 되면 가속도가 0이 되어 종말속도에 도달한다.

18번

관 내를 흐르고 있는 액체의 유속이 급격히 감소할 때, 일어날 수 있는 현상은?

1. 수격현상

2. 서어징 현상

3. 캐비테이션

4. 수직충격파

정답 1번

해설. ① 관 내 액체의 유속이 급격히 변하면(밸브 급폐쇄 등) 운동에너지가 압력에너지로 바뀌어 압력이 급상승·진동하는 수격현상(워터해머)이 생긴다.
서어징은 주기적 압력·유량 변동, 캐비테이션은 저압에 의한 기포 발생, 수직충격파는 초음속 기체흐름의 현상이다.

19번

다음은 축소-확대 노즐을 통해 흐르는 등엔트로피 흐름에서 노즐거리에 대한 압력 분포 곡선이다. 노즐 출구에서의 압력을 낮출 때 노즐목에서 처음으로 음속흐름(sonic flow)이 일어나기 시작하는 선을 나타낸 것은?

1. A

2. B

3. C

4. D

정답 3번

해설. ③ 배압을 낮추면 목에서의 압력이 점점 내려가다가 목에서 임계압력에 도달해 처음 음속이 되는 곡선이 C이다. C는 목 이후 다시 감속(아음속)하며 압력이 회복된다.
A·B는 전 구간 아음속, D는 목 이후 초음속으로 계속 가속되는 설계 조건 흐름이다.

20번

다음 중 뉴턴의 점성법칙과 관련성이 가장 먼 것은?

1. 전단응력

2. 점성계수

3. 비중

4. 속도구배

정답 3번

해설. ③ 뉴턴의 점성법칙 τ = μ(du/dy)는 전단응력(①), 점성계수(②), 속도구배(④)의 관계식이다.
비중은 밀도에 관한 성질로 점성법칙과 직접 관계가 없다.
점성계수 μ가 클수록 같은 속도구배에서 전단응력이 커진다.

21번

공기흐름이 난류일 때 가스연료의 연소현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 화염이 뚜렷하게 나타난다.

2. 연소가 양호하여 화염이 짧아진다.

3. 불완전연소에 의해 열효율이 감소한다.

4. 화염이 길어지면서 완전연소가 일어난다.

정답 2번

해설. ② 난류 흐름에서는 연료와 공기의 혼합이 빨라 연소가 양호하고 화염이 짧아진다.
층류일수록 화염 윤곽이 뚜렷하고(①) 길어진다(④). 난류는 혼합이 좋아 오히려 완전연소에 가깝다(③).

22번

연소 시 실제로 사용된 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 것을 무엇이라 하는가?

1. 공기비

2. 당량비

3. 혼합비

4. 연료비

정답 1번

해설. ① 공기비(과잉공기계수) m = 실제공기량 / 이론공기량 이다.
당량비는 (실제 연공비)/(이론 연공비)로 공기비의 역수이고, 연료비는 고정탄소/휘발분의 비(석탄)이다.
공기비가 1보다 크면 과잉공기, 1보다 작으면 공기 부족 상태이다.

23번

연소온도를 높이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 연료 또는 공기를 예열한다.

2. 발열량이 높은 연료를 사용한다.

3. 연소용 공기의 산소농도를 높인다.

4. 복사전열을 줄이기 위해 연소속도를 늦춘다.

정답 4번

해설. ④ 연소속도를 늦추면 단위시간 발열량이 줄어 연소온도가 낮아진다. 연소온도를 높이려면 오히려 연소속도를 빠르게 해야 한다.
연료·공기 예열(①), 고발열량 연료(②), 산소농도 증가(③), 적정 공기비 유지, 복사열 손실 감소 등은 연소온도를 높이는 방법이다.

24번

메탄 80v%, 에탄 15v%, 프로판 4v%, 부탄 1v%인 혼합가스의 공기 중 폭발하한계 값은 약 몇 % 인가? (단, 각 성분의 하한계 값은 메탄 5%, 에탄 3%, 프로판 2.1%, 부탄 1.8%이다.)

1. 2.3

2. 4.3

3. 6.3

4. 8.3

정답 2번

해설. ② 르샤틀리에 식 100/L = Σ(Vᵢ/Lᵢ)
풀이: 100/L = 80/5 + 15/3 + 4/2.1 + 1/1.8 = 16 + 5 + 1.905 + 0.556 = 23.46
L = 100 / 23.46 ≒ 4.3%

25번

다음 중 가역단열 과정에 해당하는 것은?

1. 정온과정

2. 정적과정

3. 등엔탈피과정

4. 등엔트로피과정

정답 4번

해설. ④ 가역단열과정은 열의 출입(δQ = 0)이 없고 비가역성도 없으므로 dS = δQ/T = 0, 즉 등엔트로피과정이다.
등엔탈피과정은 교축(스로틀링) 과정이며, 정온·정적과정은 단열과 무관하다.

26번

가로 4m, 세로 4.5m, 높이 2.5m 인 공간에 아세틸렌이 누출되고 있을 때 표준상태에서 약 몇 kg이 누출되면 폭발이 가능한가?

1. 1.3

2. 1.0

3. 0.7

4. 0.4

정답 1번

해설. ① 아세틸렌 폭발하한계는 약 2.5%이다.
풀이: 공간 체적 = 4 × 4.5 × 2.5 = 45m³
누출 체적 = 45 × 0.025 = 1.125m³
질량 = 1.125/22.4 × 26 ≒ 1.3kg (C₂H₂ 분자량 26)

27번

Diesel cycle의 효율이 좋아지기 위한 조건은? (단, 압축비를 ε, 단절비(cut-off ratio)를 σ라 한다.)

1. ε와 σ가 클수록

2. ε가 크고 σ가 작을수록

3. ε가 크고 σ가 일정할수록

4. ε가 일정하고, σ가 클수록

정답 2번

해설. ② 디젤 사이클 효율 η = 1 − (1/εᵏ⁻¹) × (σᵏ − 1)/(k(σ − 1))
압축비 ε가 클수록, 단절비(체절비) σ가 작을수록 효율이 좋아진다.
σ가 1에 가까우면 오토 사이클 효율에 접근한다.

28번

가장 미세한 입자까지 집진할 수 있는 집진장치는?

1. 사이클론

2. 중력 집진기

3. 여과 집진기

4. 스크러버

정답 3번

해설. ③ 여과(백필터) 집진기는 섬유층으로 걸러 0.1㎛ 정도의 미세입자까지 포집하며 집진효율이 매우 높다.
중력 집진기는 큰 입자, 사이클론은 수~수십 ㎛ 입자, 스크러버(세정식)는 중간 크기 입자 포집에 적합하다.

29번

메탄가스 1m³를 완전 연소시키는데 필요한 공기량은 약 몇 Sm³ 인가? (단, 공기 중 산소는 21% 이다.)

1. 6.3

2. 7.5

3. 9.5

4. 12.5

정답 3번

해설. ③ CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
풀이: 이론산소량 = 2Sm³
이론공기량 = 2 / 0.21 ≒ 9.5Sm³
메탄 1몰이 완전연소하려면 산소 2몰이 필요하므로, 공기 중 산소 비율 21%로 나누어 이론공기량을 구한다. 표준상태에서 기체 부피비는 몰비와 같다.

30번

흑체의 온도가 20℃에서 100℃로 되었다면, 방사하는 복사에너지는 몇 배가 되는가?

1. 1.6

2. 2.0

3. 2.3

4. 2.6

정답 4번

해설. ④ 슈테판-볼츠만 법칙: 복사에너지 E = σT⁴ (T는 절대온도)
풀이: E₂/E₁ = (373/293)⁴ = (1.273)⁴ ≒ 2.6배
절대온도: 20℃ = 293K, 100℃ = 373K. 복사에너지는 절대온도의 4제곱에 비례하므로 섭씨온도 비(5배)로 계산하면 안 된다.

31번

지구온난화를 유발하는 6대 온실가스가 아닌 것은?

1. 이산화탄소

2. 메탄

3. 염화불화탄소

4. 아산화질소

정답 3번

해설. ③ 교토의정서의 6대 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF₆)이다.
염화불화탄소(CFCs)는 오존층 파괴물질로 몬트리올의정서 규제 대상이다.

32번

산소(O₂)의 기본특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 오일과 혼합하면 산화력의 증가로 강력히 연소한다.

2. 자신은 스스로 연소하는 가연성이다.

3. 순산소 중에서는 철, 알루미늄 등도 연소되며 금속산화물을 만든다.

4. 가연성 물질과 반응하여 폭발할 수 있다.

정답 2번

해설. ② 산소는 스스로 타지 않고 다른 물질의 연소를 돕는 조연성(지연성) 가스이다. 따라서 '가연성'은 틀리다.
유지류와 접촉하면 격렬히 연소하고(①), 순산소 중에서는 철·알루미늄도 연소하며(③), 가연성 물질과 반응해 폭발할 수 있다(④).

33번

과잉공기량이 지나치게 많을 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

1. 연소실 온도 저하

2. 연료 소비량 증가

3. 배기가스 온도의 상승

4. 배기가스에 의한 열손실 증가

정답 3번

해설. ③ 과잉공기가 지나치게 많으면 연소실 온도가 내려가고(①), 배기가스량이 늘어 배기가스 열손실이 증가하며(④), 연료소비량도 증가한다(②).
연소 온도가 낮아지므로 배기가스 온도가 상승한다는 것은 틀린 설명이다.

34번

Propane가스의 연소에 의한 발열량이 11780 kcal/kg이고 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 1900kcal/kg 이라면 Propane가스의 연소효율은 약 몇 % 인가? (단, 진발열량은 11500kcal/kg 이다.)

1. 66

2. 76

3. 86

4. 96

정답 3번

해설. ③ 연소효율 = 실제 발생열량 / 진발열량 × 100
풀이: 실제 이용 열량 = 11780 − 1900 = 9880kcal/kg
연소효율 = 9880 / 11500 × 100 ≒ 85.9 ≒ 86%

35번

혼합기체의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 압력비와 몰비는 같다.

2. 몰비는 질량비와 같다.

3. 분압은 전압에 부피분율을 곱한 값이다.

4. 분압은 전압에 어느 성분의 몰분율을 곱한 값이다.

정답 2번

해설. ② 몰비(몰분율)는 부피비·분압비와 같지만, 성분마다 분자량이 다르므로 질량비와는 같지 않다.
이상기체 혼합물에서 분압 = 전압 × 몰분율 = 전압 × 부피분율(③·④)이며, 압력비는 몰비와 같다(①).

36번

“혼합 가스의 압력은 각 기체가 단독으로 확산할 때의 분압의 합과 같다.”라는 것은 누구의 법칙인가?

1. Boyle-Charles 의 법칙

2. Dalton 의 법칙

3. Graham 의 법칙

4. Avogadro 의 법칙

정답 2번

해설. ② 돌턴(Dalton)의 분압법칙: 혼합기체의 전압은 각 성분 기체가 단독으로 같은 부피를 차지할 때의 분압의 합과 같다.
보일-샤를 법칙은 P·V·T 관계, 그레이엄 법칙은 확산속도와 분자량, 아보가드로 법칙은 같은 온도·압력·부피 속 분자 수에 관한 법칙이다.

37번

이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 보일·샤를의 법칙을 만족한다.

2. 아보가드로의 법칙에 따른다.

3. 비열비(k = Cₚ/Cᵥ)는 온도에 관계없이 일정하다.

4. 내부에너지는 체적과 관계있고 온도와는 무관하다.

정답 4번

해설. ④ 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수(줄의 법칙)로 체적과는 무관하다. 따라서 '체적과 관계있고 온도와 무관'은 틀리다.
이상기체는 보일·샤를의 법칙(①)과 아보가드로의 법칙(②)을 따르며, 비열비는 일정하다고 본다(③).

38번

다음 중 착화온도가 가장 낮은 물질은?

1. 목탄

2. 무연탄

3. 수소

4. 메탄

정답 1번

해설. ① 착화온도(발화점)는 목탄 약 320~370℃, 무연탄 약 440~500℃, 수소 약 580℃, 메탄 약 600℃ 이상 정도이다.
따라서 목탄의 착화온도가 가장 낮다.
고체 연료는 휘발분·고정탄소 비율에 따라 착화온도가 달라진다.

39번

분진 폭발의 발생 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 분진이 가연성이어야 한다.

2. 분진 농도가 폭발범위 내에서는 폭발하지 않는다.

3. 분진이 화염을 전파할 수 있는 크기 분포를 가져야 한다.

4. 착화원, 가연물, 산소가 있어야 발생한다.

정답 2번

해설. ② 분진 폭발은 분진 농도가 폭발범위(폭발하한~상한) 안에 있을 때 일어난다. '폭발범위 내에서는 폭발하지 않는다'는 틀리다.
분진이 가연성이고(①), 화염을 전파할 수 있는 입도 분포를 가지며(③), 점화원·가연물·산소가 있어야(④) 폭발한다.

40번

연소범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. N₂를 가연성가스에 혼합하면 연소범위는 넓어진다.

2. CO₂를 가연성가스에 혼합하면 연소범위가 넓어진다.

3. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 내려가면 연소범위가 넓어진다.

4. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 올라가면 연소범위가 넓어진다.

정답 4번

해설. ④ 온도가 일정할 때 압력이 올라가면 일반적으로 연소범위(특히 상한계)가 넓어진다(CO는 예외적으로 좁아짐).
N₂·CO₂ 같은 불활성가스를 혼합하면 연소범위는 좁아지고(①·②), 압력이 내려가면 연소범위는 좁아진다(③).

41번

분젠식 버너의 구성이 아닌 것은?

1. 블러스트

2. 노즐

3. 댐퍼

4. 혼합관

정답 1번

해설. ① 분젠식 버너는 노즐(②), 공기조절기(댐퍼, ③), 혼합관(④), 염공(버너헤드) 등으로 구성된다.
블러스트(blast)는 송풍기로 강제 공급하는 방식으로 분젠식 버너의 구성 요소가 아니다.

42번

공동 주택에 압력조정기를 설치할 경우 설치기준으로 맞는 것은?

1. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압 이상으로서 전세대수가 200세대 미만인 경우 설치할 수 있다.

2. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 250세대 미만인 경우 설치할 수 있다.

3. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전세대수가 300세대 미만인 경우설치할 수 있다.

4. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 350세대 미만인 경우 설치할 수 있다.

정답 2번

해설. ② 공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 경우는 공급압력이 중압 이상이면 전체 세대수 150세대 미만, 저압이면 250세대 미만인 경우이다(「도시가스사업법 시행규칙」 별표, 안전성평가를 받으면 세대수 2배 가능).
따라서 ②가 맞다.

43번

AFV식 정압기의 작동상황에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가스사용량이 증가하면 파일롯밸브의 열림이 감소한다.

2. 가스사용량이 증가하면 구동압력은 저하한다.

3. 가스 사용량이 감소하면 2차 압력이 감소한다.

4. 가스 사용량이 감소하면 고무슬리브의 개도는 증대된다.

정답 2번

해설. ② AFV(Axial Flow Valve)식 정압기는 가스사용량이 증가하면 2차 압력이 낮아지고, 파일럿밸브 열림이 커져 구동압력이 저하되어 고무슬리브가 더 열린다.
사용량이 감소하면 2차 압력이 상승하고 구동압력이 높아져 고무슬리브 개도가 줄어든다(①·③·④ 틀림).

44번

압력 2MPa 이하의 고압가스 배관설비로서 곡관을 사용하기가 곤란한 경우 가장 적정한 신축이음매는?

1. 벨로우즈형 신축이음매

2. 루프형 신축이음매

3. 슬리브형 신축이음매

4. 스위블형 신축이음매

정답 1번

해설. ① 압력 2MPa 이하의 고압가스 배관으로서 곡관(루프형)을 사용하기 곤란한 곳에는 벨로우즈형 또는 슬라이드형 신축이음매를 사용할 수 있다.
루프형은 곡관 자체를 이용하는 방식, 슬리브형은 누설 우려, 스위블형은 저압 온수·증기 배관에 주로 쓰인다.

45번

탄소강이 약 200~300℃에서 인장강도는 커지나 연신율이 갑자기 감소되어 취약하게 되는 성질을 무엇이라 하는가?

1. 적열취성

2. 청열취성

3. 상온취성

4. 수소취성

정답 2번

해설. ② 청열취성은 탄소강이 약 200~300℃에서 인장강도·경도는 커지지만 연신율이 감소해 여려지는 현상으로, 표면에 청색 산화막이 생겨 붙은 이름이다.
적열취성은 황(S)에 의한 고온(900℃ 이상) 취성, 상온취성은 인(P)에 의한 취성이다.

46번

도시가스의 제조 공정 중 부분연소법의 원리를 바르게 설명한 것은?

1. 메탄에서 원유까지의 탄화수소를 원료로 하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 메탄, 수소, 일산화탄소, 이산화탄소로 변환시키는 방법이다.

2. 메탄을 원료로 사용하는 방법으로 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 수소, 일산화탄소만을 제조하는 방법이다.

3. 에탄만을 원료로 하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 메탄만을 생성시키는 방법이다.

4. 코크스만을 사용하여 산소 또는 공기 및 수증기를 이용하여 수소와 일산화탄소만을 제조하는 방법이다.

정답 1번

해설. ① 부분연소법은 메탄에서 원유까지의 탄화수소를 원료로 산소(또는 공기)와 수증기를 이용해 일부를 연소시키고 그 열로 나머지를 분해하여 메탄·수소·일산화탄소·이산화탄소로 변환하는 방법이다.
②~④처럼 원료나 생성물을 한 가지로 한정하지 않는다.

47번

발열량 5000kcal/m³, 비중 0.61, 공급표준압력 100mmH₂O인 가스에서 발열량 11000kcal/m³, 비중 0.66, 공급표준압력이 200mmH₂O인 천연가스로 변경할 경우 노즐변경율은 얼마인가?

1. 0.49

2. 0.58

3. 0.71

4. 0.82

정답 2번

해설. ② 노즐변경률 D₂/D₁ = √( WI₁√P₁ / (WI₂√P₂) ), WI = H/√d
풀이: WI₁ = 5000/√0.61 = 6402, WI₂ = 11000/√0.66 = 13540
D₂/D₁ = √(6402 × √100 / (13540 × √200)) = √0.334 ≒ 0.58

48번

용기밸브의 구성이 아닌 것은?

1. 스템

2. O링

3. 스핀들

4. 행거

정답 4번

해설. ④ 용기밸브는 핸들, 스핀들, 스템, 밸브시트, O링, 패킹, 그랜드너트, 안전밸브 등으로 구성된다.
행거는 배관을 천장 등에 매다는 지지장치로 용기밸브의 구성품이 아니다.
스핀들은 핸들의 회전을 밸브 개폐로 전달하는 축이다.

49번

액화천연가스(메탄기준)를 도시가스 원료로 사용할 때 액화천연가스의 특징을 바르게 설명한 것은?

1. C/H 질량비가 3 이고 기화설비가 필요하다.

2. C/H 질량비가 4 이고 기화설비가 필요 없다.

3. C/H 질량비가 3 이고 가스제조 및 정제설비가 필요하다.

4. C/H 질량비가 4 이고 개질설비가 필요하다.

정답 1번

해설. ① 메탄(CH₄)의 C/H 질량비 = 12/(1×4) = 3 이다. LNG는 −162℃의 액체이므로 사용하려면 기화설비가 필요하다.
LNG는 이미 정제된 원료이므로 별도의 가스제조·정제설비나 개질설비는 필요 없다.

50번

LPG 수송관의 이음부분에 사용할 수 있는 패킹재료로 가장 적합한 것은?

1. 목재

2. 천연고무

3. 납

4. 실리콘 고무

정답 4번

해설. ④ LPG는 천연고무를 녹이는 용해성이 있으므로 이음부 패킹에는 LPG에 녹지 않는 합성고무인 실리콘 고무(또는 네오프렌 등)를 사용한다.
목재·납은 기밀 유지가 곤란하고, 천연고무는 LPG에 용해·팽윤된다.

51번

아세틸렌의 압축 시 분해폭발의 위험을 줄이기 위한 반응장치는?

1. 겔로그 반응장치

2. LG 반응장치

3. 파우서 반응장치

4. 레페 반응장치

정답 4번

해설. ④ 레페(Reppe) 반응장치는 아세틸렌을 압축할 때 분해폭발 위험을 줄이기 위해 질소 등 불활성가스를 섞어 고압에서 반응시키는 장치이다(레페 반응: 아세틸렌을 이용한 비닐화·에티닐화 반응).
겔로그·파우서 반응장치는 탄화수소 분해·개질 공정에 쓰이는 장치이다.

52번

다음 중 화염에서 백-파이어(Back-fire)가 가장 발생하기 쉬운 원인은?

1. 버너의 과열

2. 가스의 과량공급

3. 가스압력의 상승

4. 1차 공기량의 감소

정답 1번

해설. ① 백파이어(역화)는 가스의 분출속도가 연소속도보다 느려 불꽃이 염공 안쪽으로 들어가는 현상이다. 버너가 과열되면 혼합가스 온도가 올라 연소속도가 빨라지므로 역화가 쉽게 일어난다.
가스 과량공급·가스압력 상승(②·③)은 분출속도를 키워 선화(리프팅) 쪽 원인이 되며, 1차 공기량 감소(④)는 연소속도를 늦춘다.

53번

공기액화 분리장치의 폭발 방지대책으로 옳지 않은 것은?

1. 장치 내에 여과기를 설치한다.

2. 유분리기는 설치해서는 안 된다.

3. 흡입구 부근에서 아세틸렌 용접은 하지 않는다.

4. 압축기의 윤활유는 양질유를 사용한다.

정답 2번

해설. ② 공기액화분리장치에는 압축기 윤활유가 장치 안으로 들어가지 않도록 유분리기를 설치해야 한다. 따라서 '유분리기를 설치해서는 안 된다'는 틀리다.
여과기 설치(①), 흡입구 부근 아세틸렌 용접 금지(③), 양질의 윤활유 사용(④)은 폭발 방지대책이다.

54번

LP가스 판매사업의 용기보관실의 면적은?

1. 9m² 이상

2. 10m² 이상

3. 12m² 이상

4. 19m² 이상

정답 4번

해설. ④ 액화석유가스 판매업소의 용기보관실은 누출된 가스가 사무실로 유입되지 않는 구조로 하고, 그 면적은 19m² 이상으로 한다(「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」 판매시설 기준).
용기보관실 벽은 방호벽으로 하고, 사무실과 동일 부지에 구분하여 설치한다.

55번

전기방식법 중 효과범위가 넓고, 전압, 전류의 조정이 쉬우며, 장거리 배관에는 설치갯수가 적어지는 장점이 있고, 초기 투자가 많은 단점이 있는 방법은?

1. 희생양극법

2. 외부전원법

3. 선택배류법

4. 강제배류법

정답 2번

해설. ② 외부전원법은 직류전원장치로 방식전류를 강제로 흘려 보내므로 효과범위가 넓고 전압·전류 조정이 쉬우며 장거리 배관에 설치 개수가 적다. 대신 전원설비 등 초기 투자비가 많이 든다.
희생양극법은 설치가 간단하나 효과범위가 좁고, 배류법은 전철 등의 미주전류가 있는 곳에 쓴다.

56번

양정 20m, 송수량 3m³/min 일 때 축동력 15PS를 필요로 하는 원심펌프의 효율은 약 몇 % 인가?

1. 59%

2. 75%

3. 89%

4. 92%

정답 3번

해설. ③ 효율 η = 수동력 / 축동력, 수동력 = γQH/75 [PS]
풀이: Q = 3/60 = 0.05m³/s
수동력 = 1000 × 0.05 × 20 / 75 = 13.33PS
η = 13.33 / 15 × 100 ≒ 89%

57번

토출량이 5m³/min 이고, 펌프송출구의 안지름이 30cm일 때 유속은 약 몇 m/s 인가?

1. 0.8

2. 1.2

3. 1.6

4. 2.0

정답 2번

해설. ② V = Q/A
풀이: Q = 5/60 = 0.0833m³/s, A = (π/4) × 0.3² = 0.0707m²
V = 0.0833 / 0.0707 ≒ 1.18 ≒ 1.2m/s

58번

연소방식 중 급배기 방식에 의한 분류로서 연소에 필요한 공기를 실내에서 취하고, 연소 후 배기가스는 배기통으로 옥외로 방출하는 형식은?

1. 노출식

2. 개방식

3. 반밀폐식

4. 밀폐식

정답 3번

해설. ③ 반밀폐식은 연소용 공기를 실내에서 취하고 연소 후 배기가스는 배기통(연통)으로 옥외로 방출하는 방식이다.
개방식은 급기·배기를 모두 실내에서, 밀폐식은 급기·배기를 모두 옥외와 하는 방식이다.

59번

탄소강에 소량씩 함유하고 있는 원소의 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 인(P)은 상온에서 충격치를 떨어뜨려 상온메짐의 원인이 된다.

2. 규소(Si)는 경도는 증가시키나 단접성은 감소시킨다.

3. 구리(Cu)는 인장강도와 탄성계수를 높이나 내식성은 감소시킨다.

4. 황(S)은 Mn과 결합하여 MnS를 만들고 남은 것이 있으면 FeS를 만들어 고온메짐의 원인이 된다.

정답 3번

해설. ③ 구리(Cu)는 인장강도·탄성한계를 높이고 내식성(특히 대기 부식 저항)을 향상시킨다. 따라서 '내식성은 감소'는 틀리다.
인(P)은 상온메짐(①), 규소(Si)는 경도 증가·단접성 감소(②), 황(S)은 FeS를 만들어 고온(적열)메짐(④)의 원인이 된다.

60번

액화천연가스 중 가장 많이 함유되어 있는 것은?

1. 메탄

2. 에탄

3. 프로판

4. 일산화탄소

정답 1번

해설. ① 액화천연가스(LNG)의 주성분은 메탄(CH₄)으로 보통 85~90% 이상을 차지한다.
그 밖에 에탄·프로판·부탄 등이 소량 포함되며, 일산화탄소는 거의 없다.
LNG는 정제 과정에서 황분·불순물이 제거되어 청정연료로 쓰인다.

61번

고압가스 충전용기 운반 시 동일차량에 적재하여 운반할 수 있는 것은?

1. 염소와 아세틸렌

2. 염소와 암모니아

3. 염소와 질소

4. 염소와 수소

정답 3번

해설. ③ 염소와 아세틸렌·암모니아 또는 수소는 한 차량에 적재하여 운반하지 않는다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 30). 염소와 질소는 반응하지 않으므로 동일 차량에 적재할 수 있다.
염소는 암모니아와 반응해 폭발성 물질을, 수소·아세틸렌과는 격렬한 반응을 일으킨다.

62번

고온, 고압하의 수소에서는 수소원자가 발생되어 금속조직으로 침투하여 carbon이 결합, CH₄ 등의 gas를 생성하여 용기가 파열하는 원인이 될 수 있는 현상은?

1. 금속조직에서 탄소의 추출

2. 금속조직에서 아연의 추출

3. 금속조직에서 구리의 추출

4. 금속조직에서 스테인리스강의 추출

정답 1번

해설. ① 고온·고압의 수소는 강 속으로 침투해 강 중의 탄소(Fe₃C)와 반응하여 메탄(CH₄)을 만들고 탄소를 빼앗는다. 이를 수소취성(탈탄작용), 즉 금속조직에서 탄소의 추출이라 한다.
이를 막기 위해 크롬·몰리브덴·텅스텐·바나듐 등 탄화물 안정화 원소를 첨가한 강을 쓴다.

63번

고압가스 저장탱크 실내설치의 기준으로 틀린 것은?

1. 가연성가스 저장탱크실에는 가스누출검지경보장치를 설치한다.

2. 저장탱크실은 각각 구분하여 설치하고 자연환기시설을 갖춘다.

3. 저장탱크에 설치한 안전밸브는 지상 5m 이상의 높이에 방출구가 있는 가스방출관을 설치한다.

4. 저장탱크의 정상부와 저장탱크실 천장과의 거리는 60cm 이상으로 한다.

정답 2번

해설. ② 저장탱크실은 각각 구분하여 설치하고 강제환기시설을 갖추어야 한다. '자연환기시설'은 틀리다.
가연성가스 저장탱크실에는 가스누출검지경보장치를 설치하고(①), 안전밸브 방출관은 지상 5m 이상(③), 저장탱크 정상부와 천장 거리는 60cm 이상(④)으로 한다.

64번

고압가스 냉동제조설비의 냉매설비에 설치하는 자동제어장치 설치기준으로 틀린 것은?

1. 압축기의 고압측 압력이 상용압력을 초과하는 때에 압축기의 운전을 정지하는 고압차단장치를 설치한다.

2. 개방형 압축기에서 저압측 압력이 상용압력보다 이상 저하할 때 압축기의 운전을 정지하는 저압차단장치를 설치한다.

3. 압축기를 구동하는 동력장치에 과열방지장치를 설치한다.

4. 쉘형 액체 냉각기에 동결방지장치를 설치한다.

정답 3번

해설. ③ 압축기를 구동하는 동력장치에는 '과부하보호장치'를 설치한다. 과열방지장치는 틀린 설명이다.
고압차단장치(①), 개방형 압축기의 저압차단장치(②), 셸형 액체냉각기의 동결방지장치(④), 압축기 유압보호장치 등이 자동제어장치이다.

65번

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

1. 1.2배

2. 1.25배

3. 1.5배

4. 2.0배

정답 1번

해설. ① 독성가스 배관 중 이중관의 외층관 안지름은 내층관 바깥지름의 1.2배 이상을 표준으로 한다.
이중관은 누출 시 가스가 외부로 퍼지지 않도록 하며, 외층관과 내층관 사이 공간에 누출검지장치를 설치할 수 있다.

66번

정전기 발생에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 물질의 표면상태가 원활하면 발생이 적어진다.

2. 물질표면이 기름 등에 의해 오염되었을 때는 산화, 부식에 의해 정전기가 발생할 수 있다.

3. 정전기의 발생은 처음 접촉, 분리가 일어났을 때 최대가 된다.

4. 분리속도가 빠를수록 정전기의 발생량은 적어진다.

정답 4번

해설. ④ 분리속도가 빠를수록 전하가 재결합할 시간이 없어 정전기 발생량이 많아진다. 따라서 '적어진다'는 틀리다.
표면이 매끄러우면 발생이 적고(①), 오염되면 산화·부식으로 발생할 수 있으며(②), 처음 접촉·분리할 때 발생량이 최대이다(③).

67번

염소가스의 제독제가 아닌 것은?

1. 가성소다수용액

2. 물

3. 탄산소다수용액

4. 소석회

정답 2번

해설. ② 염소의 제독제는 가성소다수용액, 탄산소다수용액, 소석회이다. 물은 염소의 제독제가 아니다.
물이 제독제로 쓰이는 가스는 암모니아·산화에틸렌·염화메탄 등 물에 잘 녹는 가스이다.

68번

도시가스시설의 완성검사 대상에 해당하지 않는 것은?

1. 가스사용량의 증가로 특정가스사용시설로 전환되는 가스사용시설 변경공사

2. 특정가스사용시설로서 호칭지름 50mm의 강관을 25m 교체하는 변경공사

3. 특정가스사용시설의 압력조정기를 증설하는 변경공사

4. 특정가스사용시설에서 배관변경을 수반하지 않고 월사용예정량 550m³ 이설하는 변경공사

정답 4번

해설. ④ 완성검사 대상인 특정가스사용시설 변경공사는 '배관을 변경하는 공사로서' 월 사용예정량 500m³ 이상을 증설하거나 500m³ 이상인 시설을 이설하는 공사이다. 배관 변경을 수반하지 않으면 대상이 아니다.
특정가스사용시설로 전환(①), 호칭지름 50mm 이상 배관 20m 이상 교체(②), 압력조정기 증설(③)은 대상이다(「도시가스사업법 시행규칙」 제21조).

69번

시안화수소(HCN)를 용기에 충전할 경우에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 순도는 98% 이상으로 한다.

2. 아황산가스 또는 황산 등의 안정제를 첨가한다.

3. 충전한 용기는 충전 후 12시간 이상 정치한다.

4. 일정시간 정치한후 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 누출을 검사한다.

정답 3번

해설. ③ 시안화수소를 충전한 용기는 충전 후 24시간 정치하고 그 후 누출 여부를 확인한다. '12시간'은 틀리다.
순도는 98% 이상(①), 아황산가스·황산 등 안정제 첨가(②), 1일 1회 이상 질산구리벤젠지 등으로 누출검사(④)를 하며, 충전 후 60일을 넘기지 않는다.

70번

용기에 의한 액화석유가스 사용시설에서 기화장치의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 기화장치의 출구측 압력은 1MPa 미만이 되도록 하는 기능을 갖거나, 1MPa 미만에서 사용한다.

2. 용기는 그 외면으로부터 기화장치까지 3m 이상의 우회거리를 유지한다.

3. 기화장치의 출구 배관에는 고무호스를 직접 연결하지 아니한다.

4. 기화장치의 설치장소에는 배수구나 집수구로 통하는 도랑을 설치한다.

정답 4번

해설. ④ 기화장치의 설치장소에는 배수구나 집수구로 통하는 도랑을 설치하지 않는다. 누출된 LPG가 도랑을 따라 흘러 체류할 수 있기 때문이다.
출구측 압력 1MPa 미만(①), 용기와 기화장치 사이 3m 이상 우회거리(②), 출구 배관에 고무호스 직접 연결 금지(③)는 옳다.

71번

안전관리규정의 작성기준에서 다음 보기 중 종합적 안전관리 규정에 포함되어야 할 항목을 모두 나열한 것은?
㉠ 경영이념
㉡ 안전관리투자
㉢ 안전관리목표
㉣ 안전문화

1. ㉠, ㉡, ㉢

2. ㉠, ㉡, ㉣

3. ㉠, ㉢, ㉣

4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣

정답 4번

해설. ④ 종합적 안전관리규정의 '안전관리이념'에는 경영이념(㉠), 안전관리목표(㉢), 안전관리투자(㉡), 안전문화(㉣)가 모두 포함된다(고압가스·액화석유가스 안전관리 기준 통합고시).
그 밖에 안전관리조직, 공정안전관리 등이 종합적 안전관리규정에 포함된다.

72번

액화가스의 저장탱크 압력이 이상 상승하였을 때 조치사항으로 옳지 않은 것은?

1. 방출밸브를 열어 가스를 방출시킨다.

2. 살수장치를 작동시켜 저장탱크를 냉각시킨다.

3. 액 이입 펌프를 정지시킨다.

4. 출구 측의 긴급차단밸브를 작동시킨다.

정답 4번

해설. ④ 저장탱크 압력이 이상 상승하면 방출밸브로 가스를 방출하고(①), 살수장치로 냉각하며(②), 액 이입 펌프를 정지한다(③).
출구 측 긴급차단밸브를 닫으면 가스가 빠져나가지 못해 압력이 더 오를 수 있으므로 적절한 조치가 아니다.

73번

내용적이 59L의 LPG 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충전량은 약 몇 kg으로 하면 되는가? (단, 프로판의 정수는 2.35 이다.)

1. 20kg

2. 25kg

3. 30kg

4. 35kg

정답 2번

해설. ② LPG 용기 저장능력 W = V/C (「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」, 프로판 C = 2.35)
풀이: W = 59 / 2.35 ≒ 25.1kg ≒ 25kg
여기서 V는 용기 내용적(L), C는 가스 종류별 충전상수이다.

74번

고압가스 용기 보관장소의 주위 몇 m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나, 발화성 물질을 두지 않아야 하는가?

1. 1m

2. 2m

3. 5m

4. 8m

정답 2번

해설. ② 용기보관장소의 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 않는다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 4·8 등).
참고로 LPG 용기 보관장소는 주위 8m(우회거리) 이내가 기준이다.

75번

가스누출 경보차단장치의 성능시험 방법으로 틀린 것은?

1. 가스를 검지한 상태에서 연속경보를 울린 후 30초 이내에 가스를 차단하는 것으로 한다.

2. 교류전원을 사용하는 차단장치는 전압이 정격전압의 90% 이상 110% 이하일 때 사용에 지장이 없는 것으로 한다.

3. 내한성능에서 제어부는 −25℃ 이하에서 1시간 이상 유지한 후 5분 이내에 작동시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.

4. 전자밸브식 차단부는 35kPa 이상의 압력으로 기밀시험을 실시하여 외부누출이 없어야 한다.

정답 3번

해설. ③ 가스누출 경보차단장치의 내한성능시험에서 제어부는 −10℃ 이하, 차단부는 −25℃ 이하에서 1시간 이상 유지한 후 작동시험을 한다. 제어부를 '−25℃'로 한 것은 틀리다.
연속경보 후 30초 이내 차단(①), 정격전압 90~110%에서 사용 지장 없음(②), 전자밸브식 차단부 35kPa 이상 기밀시험(④)은 옳다.

76번

매몰형 폴리에틸렌 볼밸브의 사용압력 기준은?

1. 0.4 MPa 이하

2. 0.6 MPa 이하

3. 0.8 MPa 이하

4. 1 MPa 이하

정답 1번

해설. ① 매몰형 폴리에틸렌 볼밸브는 사용압력 0.4MPa 이하에서 사용한다.
폴리에틸렌관·밸브는 지하에 매설하는 저압·중압(0.4MPa 이하) 도시가스 배관에 주로 쓰인다.
매몰형 볼밸브는 지하에 묻어 사용하는 밸브이다.

77번

고압가스를 운반하는 차량에 경계표지의 크기는 어떻게 정하는가?

1. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 20% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 30% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 400cm² 이상으로 한다.

2. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 20% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 400cm² 이상으로 한다.

3. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 20% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 30% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 600cm² 이상으로 한다.

4. 직사각형인 경우, 가로 치수는 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수는 가로 치수의 20% 이상, 정사각형의 경우 그 면적을 600cm² 이상으로 한다.

정답 4번

해설. ④ 고압가스 운반차량의 경계표지는 직사각형이면 가로 치수를 차체 폭의 30% 이상, 세로 치수를 가로 치수의 20% 이상으로 하고, 정사각형 또는 이에 가까운 형상이면 면적을 600cm² 이상으로 한다.
경계표지는 차량 앞뒤에서 보기 쉬운 곳에 붉은 글씨로 '위험 고압가스'라 표시한다.

78번

고압가스제조시설에서 아세틸렌을 충전하기 위한 설비 중 충전용 지관에는 탄소 함유량이 얼마 이하의 강을 사용하여야 하는가?

1. 0.1%

2. 0.2%

3. 0.33%

4. 0.5%

정답 1번

해설. ① 아세틸렌 충전용 지관에는 탄소 함유량 0.1% 이하의 강을 사용한다.
아세틸렌은 구리·은 등과 반응해 폭발성 아세틸라이드를 만들므로 동 함유량 62%를 넘는 동합금도 사용하지 않는다.

79번

CO 15v%, H₂ 30v%, CH₄ 55v%인 가연성 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 몇 v% 인가? (단, 각 가스의 폭발하한계는 CO 12.5v%, H₂ 4.0v%, CH₄ 5.3v% 이다.)

1. 5.2

2. 5.8

3. 6.4

4. 7.0

정답 1번

해설. ① 르샤틀리에 식 100/L = Σ(Vᵢ/Lᵢ)
풀이: 100/L = 15/12.5 + 30/4.0 + 55/5.3 = 1.2 + 7.5 + 10.38 = 19.08
L = 100 / 19.08 ≒ 5.2v%

80번

액화석유가스용 차량에 고정된 저장탱크 외벽이 화염에 의하여 국부적으로 가열될 경우에 대비하여 폭발방지장치를 설치한다. 이 때 재료로 사용되는 금속은?

1. 아연

2. 알루미늄

3. 주철

4. 스테인리스

정답 2번

해설. ② 액화석유가스 차량 고정탱크의 폭발방지장치는 열전도성이 좋은 다공성 벌집형 알루미늄합금박판을 탱크 내부에 채워 국부 가열 시 열을 빨리 분산시켜 탱크 파열을 막는다.
아연·주철·스테인리스는 폭발방지제 재료로 쓰지 않는다.

81번

베크만 온도계는 어떤 종류의 온도계에 해당하는가?

1. 바이메탈 온도계

2. 유리 온도계

3. 저항 온도계

4. 열전대 온도계

정답 2번

해설. ② 베크만 온도계는 수은 봉입 유리제 온도계로, 모세관 상부에 수은 저장부가 있어 측정 범위를 조절하며 5~6℃ 범위의 미세한 온도차를 0.01℃까지 정밀하게 측정한다.
열량계의 온도 변화 측정 등에 쓰인다.

82번

입력과 출력이 그림과 같을 때 제어동작은?

1. 비례동작

2. 미분동작

3. 적분동작

4. 비례적분동작

정답 2번

해설. ② 입력이 시간에 비례해 일정하게 증가(램프 입력)할 때 출력이 일정한 값으로 나타나는 것은 입력의 변화율(기울기)에 비례해 출력을 내는 미분동작이다.
비례동작이면 출력도 램프 모양, 적분동작이면 출력이 포물선 모양으로 커진다.

83번

기체 크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스(carrier gas)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가격이 저렴한 공기를 사용해도 무방하다.

2. 검출기의 종류에 관계없이 구입이 용이한 것을 사용한다.

3. 주입된 시료를 컬럼과 검출기로 이동시켜 주는 운반기체 역할을 한다.

4. 캐리어가스는 산소, 질소, 아르곤 등이 주로 사용된다.

정답 3번

해설. ③ 캐리어가스는 주입된 시료를 컬럼과 검출기로 이동시키는 운반기체이다.
시료·고정상과 반응하지 않는 헬륨·수소·질소·아르곤 등 불활성 고순도 가스를 쓰며, 산소·공기는 사용하지 않는다(①·④). 검출기 종류에 맞는 가스를 선택해야 한다(②).

84번

경사각(θ)이 30°인 경사관식 압력계의 눈금(x)을 읽었더니 60cm가 상승하였다. 이 때 양단의 차압(P₁ − P₂)은 약 몇 kgf/cm² 인가? (단, 액체의 비중은 0.8인 기름이다.)

1. 0.001

2. 0.014

3. 0.024

4. 0.034

정답 3번

해설. ③ 경사관식 압력계 P₁ − P₂ = γ·x·sinθ
풀이: γ = 0.8 × 1000 = 800kgf/m³
ΔP = 800 × 0.6 × sin30° = 800 × 0.6 × 0.5 = 240kgf/m² = 0.024kgf/cm²

85번

어느 수용가에 설치되어 있는 가스미터의 기차를 측정하기 위하여 기준기로 지시량을 측정하였더니 150m³을 나타내었다. 그 결과 기차가 4%로 계산되었다면 이 가스미터의 지시량은 몇 m³ 인가?

1. 149.96m³

2. 150m³

3. 156m³

4. 156.25m³

정답 4번

해설. ④ 기차(%) = (시험미터 지시량 − 기준기 지시량) / 시험미터 지시량 × 100
풀이: 0.04 = (I − 150) / I → 0.96I = 150
I = 150 / 0.96 = 156.25m³

86번

차압식 유량계에서 교축 상류 및 하류의 압력이 각각 P₁, P₂ 일 때 체적유량이 Q₁ 이라 한다. 압력이 2배 만큼 증가하면 유량 Q는 얼마가 되는가?

1. 2Q₁

2. √2 Q₁

3. (1/2)Q₁

4. Q₁/√2

정답 2번

해설. ② 차압식 유량계의 유량은 차압의 제곱근에 비례한다: Q = CA√(2ΔP/ρ)
풀이: 차압이 2배가 되면 Q = √2 × Q₁ ≒ 1.414Q₁
유량은 차압에 비례하지 않고 차압의 제곱근에 비례한다는 점에 주의한다.

87번

기체 크로마토그래피에 의한 분석방법은 어떤 성질을 이용한 것인가?

1. 비열의 차이

2. 비중의 차이

3. 연소성의 차이

4. 이동속도의 차이

정답 4번

해설. ④ 기체 크로마토그래피는 시료 성분마다 고정상에 대한 흡착력(분배계수)이 달라 컬럼 안을 이동하는 속도가 다른 성질을 이용해 성분을 분리·분석한다.
이동속도 차이로 각 성분이 서로 다른 체류시간에 검출기에 도달한다.

88번

태엽의 힘으로 통풍하는 통풍형 건습구 습도계로서 휴대가 편리하고 필요 풍속이 약 3m/s 인 습도계는?

1. 아스만 습도계

2. 모발 습도계

3. 건이건습구 습도계

4. Dewcel식 습도계

정답 1번

해설. ① 아스만(Assmann) 습도계는 태엽(또는 전동기)으로 팬을 돌려 약 3m/s 이상의 바람을 건구·습구에 보내는 통풍형 건습구 습도계로, 휴대가 편리하고 정확하다.
모발 습도계는 머리카락의 신축, 듀셀(Dewcel)식은 염화리튬의 노점을 이용한다.

89번

막식가스미터에서 크랭크축이 녹슬거나 밸브와 밸브시트가 타르나 수분 등에 의해 접착 또는 고착되어 가스가 미터를 통과하지 않는 고장의 형태는?

1. 부동

2. 기어불량

3. 떨림

4. 불통

정답 4번

해설. ④ 불통은 크랭크축이 녹슬거나 밸브와 밸브시트가 타르·수분 등으로 고착되어 가스가 미터를 통과하지 못하는 고장이다.
부동은 가스는 통과하나 계량막 파손 등으로 지침이 움직이지 않는 고장이다.

90번

소형 가스미터(15호 이하)의 크기는 1개의 가스기구가 당해 가스미터에서 최대 통과량의 얼마를 통과할 때 한 등급 큰 계량기를 선택하는 것이 가장 적당한가?

1. 90%

2. 80%

3. 70%

4. 60%

정답 2번

해설. ② 소형 가스미터(15호 이하)는 1개의 가스기구가 해당 가스미터 최대통과량의 80%를 넘어 통과할 때에는 한 등급 큰 계량기를 선택하는 것이 적당하다.
가스미터는 사용 최대유량에 여유가 있도록 선정해야 정확한 계량과 수명이 확보된다.

91번

1. Ⓐ-Ⓓ-Ⓑ-Ⓕ-Ⓒ-Ⓔ

2. Ⓐ-Ⓑ-Ⓒ-Ⓓ-Ⓔ-Ⓕ

3. Ⓓ-Ⓐ-Ⓕ-Ⓑ-Ⓒ-Ⓔ

4. Ⓐ-Ⓑ-Ⓓ-Ⓒ-Ⓕ-Ⓔ

정답 1번

해설. ① 가스크로마토그래피 조작은 장치를 조정(Ⓐ)하고 안정성을 확인(Ⓓ)한 뒤, 표준가스를 도입(Ⓑ)하여 기준 체류시간·감도를 얻고, 시료가스를 도입(Ⓕ)하여 성분을 확인(Ⓒ)한 다음 피크 면적을 계산(Ⓔ)하여 정량한다.
따라서 Ⓐ-Ⓓ-Ⓑ-Ⓕ-Ⓒ-Ⓔ 순서이다.

92번

산소(O₂)는 다른 가스에 비하여 강한 상자성체이므로 자장에 흡인되는 특성을 이용하여 분석하는 가스분석계는?

1. 세라믹식 O₂ 계

2. 자기식 O₂ 계

3. 연소식 O₂ 계

4. 밀도식 O₂ 계

정답 2번

해설. ② 자기식 O₂계는 산소가 강한 상자성체로 자장에 끌리는 성질(자기풍 등)을 이용해 산소 농도를 측정한다.
세라믹식은 지르코니아의 산소이온 전도(농담전지), 연소식은 가연성가스와의 반응열을 이용한다.

93번

측정자 자신의 산포 및 관측자의 오차와 시차 등 산포에 의하여 발생하는 오차는?

1. 이론오차

2. 개인오차

3. 환경오차

4. 우연오차

정답 4번

해설. ④ 우연오차는 측정자 자신의 산포, 관측자의 오차와 시차 등 원인을 알 수 없거나 제어할 수 없는 요인으로 생기는 불규칙한 오차이다. 여러 번 측정해 평균하면 줄일 수 있다.
이론오차·개인오차·환경오차는 원인을 알 수 있는 계통오차에 속한다.

94번

부르동관 압력계를 용도로 구분할 때 사용하는 기호로 내진(耐震)형에 해당하는 것은?

1. M

2. H

3. V

4. C

정답 3번

해설. ③ 부르동관 압력계의 용도 기호는 내진(耐震)형 V, 증기용 M, 내열형 H, 일반형은 무기호 등으로 표시한다.
따라서 내진형 기호는 V이다.
부르동관 압력계는 단면이 편평한 곡관이 압력에 따라 펴지는 변위를 지침으로 나타내는 탄성식 압력계이며, 사용 환경에 따라 용도 기호를 붙인다.

95번

되먹임제어와 비교한 시퀀스 제어의 특성으로 틀린 것은?

1. 정성적제어

2. 디지털신호

3. 열린회로

4. 비교제어

정답 4번

해설. ④ 비교제어(목표값과 제어량을 비교해 편차를 수정)는 되먹임(피드백) 제어의 특징이다.
시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 동작하는 정성적 제어(①)로, ON/OFF 디지털 신호(②)를 쓰며 열린회로(개루프, ③) 제어이다.

96번

용액에 시료가스를 흡수시키면 측정성분에 따라 도전율이 변하는 것을 이용한 용액도전율식 분석계에서 측정가스와 그 반응용액이 틀린 것은?

1. CO₂ - NaOH 용액

2. SO₂ - CH₃COOH 용액

3. Cl₂ - AgNO₃ 용액

4. NH₃ - H₂SO₄ 용액

정답 2번

해설. ② 용액도전율식 분석계에서 SO₂는 H₂O₂(과산화수소) 용액 등에 흡수시켜 황산 생성에 따른 도전율 변화를 측정한다. 아세트산(CH₃COOH) 용액은 맞지 않는다.
CO₂-NaOH(①), Cl₂-AgNO₃(③), NH₃-H₂SO₄(④)는 올바른 조합이다.

97번

다음 보기에서 설명하는 가장 적합한 압력계는?
- 정도가 아주 좋다.
- 자동계측이나 제어가 용이하다.
- 장치가 비교적 소형이므로 가볍다.
- 기록장치와의 조합이 용이하다.

1. 전기식 압력계

2. 부르동관식 압력계

3. 벨로우즈식 압력계

4. 다이어프램식 압력계

정답 1번

해설. ① 전기식 압력계(스트레인게이지식·압전식·전기저항식 등)는 압력을 전기신호로 바꾸므로 정도가 좋고, 자동계측·제어와 기록장치 연결이 쉬우며 소형·경량이다.
부르동관·벨로우즈·다이어프램식은 기계적 변위를 이용하는 탄성식 압력계이다.

98번

서미스터(thermistor)저항체 온도계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 온도계수가 적으며 균일성이 좋다.

2. 저항변화가 적으며 재현성이 좋다.

3. 온도상승에 따라 저항치가 감소한다.

4. 수분 흡수 시에도 오차가 발생하지 않는다.

정답 3번

해설. ③ 서미스터는 Ni·Co·Mn 등 금속산화물 반도체로, 대부분 온도가 상승하면 저항치가 감소하는 부(−)의 온도계수를 가진다.
온도계수가 크고(①), 저항변화가 커서 감도가 좋으나 균일성·재현성이 떨어지며(②), 수분을 흡수하면 오차가 생긴다(④).

99번

염소가스를 검출하는 검출시험지에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 연당지를 사용하며 염소가스와 접촉하면 흑색으로 변한다.

2. KI-녹말종이를 사용하며 염소가스와 접촉하면 청색으로 변한다.

3. 하리슨씨 시약을 사용하며 염소가스와 접촉하면 심등색으로 변한다.

4. 리트머스시험지를 사용하며 염소가스와 접촉하면 청색으로 변한다.

정답 2번

해설. ② 염소는 KI-녹말(요오드화칼륨 전분)지로 검지하며, 요오드가 유리되어 녹말과 반응해 청색(청갈색)으로 변한다.
연당지는 황화수소(흑색), 하리슨 시약은 포스겐(심등색), 리트머스시험지는 산·염기 판별용이다(염소는 청색 리트머스지를 적색으로 변화시킨 뒤 탈색).

100번

다음 보기에서 자동제어의 일반적인 동작순서를 바르게 나열한 것은?
㉠ 목표값으로 이미 정한 물리량과 비교한다.
㉡ 조작량을 조작기에서 증감한다.
㉢ 결과에 따른 편차가 있으면 판단하여 조절한다.
㉣ 제어 대상을 계측기를 사용하여 검출한다.

1. ㉣ → ㉠ → ㉢ → ㉡

2. ㉣ → ㉡ → ㉠ → ㉢

3. ㉡ → ㉠ → ㉣ → ㉢

4. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉣

정답 1번

해설. ① 자동제어는 검출 → 비교 → 판단(조절) → 조작 순서로 동작한다.
제어대상을 계측기로 검출(㉣)하고, 목표값과 비교(㉠)하여, 편차가 있으면 판단·조절(㉢)한 뒤, 조작기에서 조작량을 증감(㉡)한다.

가스기사 필기 2021년 3회 기출문제

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가스안전관리

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