가스기사 필기 2022년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

관 내부에서 유체가 흐를 때 흐름이 완전난류라면 수두손실은 어떻게 되겠는가?

1. 대략적으로 속도의 제곱에 반비례한다.

2. 대략적으로 직경의 제곱에 반비례하고 속도에 정비례한다.

3. 대략적으로 속도의 제곱에 비례한다.

4. 대략적으로 속도에 정비례한다.

정답 3번

해설. ③ 완전난류(거친 관의 완전난류 영역)에서는 마찰계수 f가 레이놀즈수와 무관하게 거의 일정하므로 Darcy 식 hₗ = f(L/d)(V²/2g)에서 손실수두는 속도의 제곱에 비례한다.
① 반비례가 아니다. ② 층류(하겐-푸아죄유)일 때 hₗ이 속도에 정비례하고 직경의 제곱에 반비례한다. ④ 속도에 정비례하는 것은 층류의 경우이다.

2번

다음 중 정상유동과 관계있는 식은? (단, V = 속도벡터, s = 임의방향좌표, t = 시간이다.)

1. ∂V/∂t = 0

2. ∂V/∂s ≠ 0

3. ∂V/∂t ≠ 0

4. ∂V/∂s = 0

정답 1번

해설. ① 정상유동은 유동장의 어느 점에서나 속도·압력·밀도 등이 시간에 따라 변하지 않는 흐름이므로 ∂V/∂t = 0 이다.
② ∂V/∂s ≠ 0 은 위치에 따라 속도가 변하는 불균일유동, ③ ∂V/∂t ≠ 0 은 비정상유동, ④ ∂V/∂s = 0 은 균일유동을 나타낸다.

3번

물이 23m/s의 속도로 노즐에서 수직상방으로 분사될 때 손실을 무시하면 약 몇 m 까지 물이 상승하는가?

1. 13

2. 20

3. 27

4. 54

정답 3번

해설. ③ 손실이 없으면 운동에너지가 모두 위치에너지로 바뀐다.
풀이: h = V²/2g → 23² / (2 × 9.8) = 529 / 19.6 ≒ 27.0 m
따라서 물은 약 27 m 까지 상승한다.

4번

기체가 0.1kg/s 로 직경 40cm인 관내부를 등온으로 흐를 때 압력이 30kgf/m²abs, R = 20kgf·m/kg·K, T = 27℃ 라면 평균속도는 몇 m/s 인가?

1. 5.6

2. 67.2

3. 98.7

4. 159.2

정답 4번

해설. ④ 질량유량 m = ρAV 에서 V = m / (ρA) 이다.
풀이: ρ = P/(RT) = 30 / (20 × 300) = 0.005 kg/m³
A = π × 0.4² / 4 = 0.1257 m²
V = 0.1 / (0.005 × 0.1257) ≒ 159.2 m/s

5번

내경 0.0526m 인 철관 내를 점도가 0.01kg/m·s 이고 밀도가 1200kg/m³ 인 액체가 1.16m/s 의 평균속도로 흐를 때 Reynolds 수는 약 얼마인가?

1. 36.61

2. 3661

3. 732.2

4. 7322

정답 4번

해설. ④ 레이놀즈수 Re = ρVD/μ 이다.
풀이: Re = 1200 × 1.16 × 0.0526 / 0.01 = 7321.9 ≒ 7322
(Re > 4000 이므로 난류 흐름이다.)

6번

어떤 유체의 비중량이 20 kN/m³ 이고 점성계수가 0.1N·s/m² 이다. 동점성계수는 m²/s 단위로 얼마인가?

1. 2.0×10⁻²

2. 4.9×10⁻²

3. 2.0×10⁻⁵

4. 4.9×10⁻⁵

정답 4번

해설. ④ 동점성계수 ν = μ/ρ 이고 밀도 ρ = γ/g 이다.
풀이: ρ = 20000 / 9.8 = 2040.8 kg/m³
ν = 0.1 / 2040.8 ≒ 4.9 × 10⁻⁵ m²/s

7번

성능이 동일한 n 대의 펌프를 서로 병렬로 연결하고 원래와 같은 양정에서 작동시킬 때 유체의 토출량은?

1. 1/n로 감소한다.

2. n배로 증가한다.

3. 원래와 동일하다.

4. 1/2n로 감소한다.

정답 2번

해설. ② 같은 성능의 펌프 n대를 병렬로 연결하면 같은 양정에서 각 펌프의 유량이 더해지므로 토출량은 n배가 된다.
직렬 연결은 같은 유량에서 양정이 n배가 된다. 실제로는 관로저항 때문에 운전점이 이동하여 n배보다 조금 적지만, 문제처럼 원래와 같은 양정에서 작동시키면 n배이다.

8번

직각좌표계 상에서 Euler 기술법으로 유동을 기술할 때 F = ∇·V⃗, G = ∇·(ρV⃗) 로 정의되는 두 함수에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, V⃗는 유체의 속도, ρ는 유체의 밀도를 나타낸다.)

1. 밀도가 일정한 유체의 정상유동(steady flow)에서는 F = 0 이다.

2. 압축성(compressible)유체의 정상유동(steady flow)에서는 G = 0이다.

3. 밀도가 일정한 유체의 비정상유동(unsteady flow)에서는 F ≠ 0 이다.

4. 압축성(compressible) 유체의 비정상유동(unsteady flow)에서는 G≠0 이다.

정답 3번

해설. ③ 연속방정식은 ∂ρ/∂t + ∇·(ρV⃗) = 0 이다. 밀도가 일정하면 정상·비정상에 관계없이 ∇·V⃗ = 0, 즉 F = 0 이므로 '비정상유동에서 F ≠ 0'은 틀리다.
① 밀도 일정이면 F = 0 이다. ② 압축성 정상유동은 ∂ρ/∂t = 0 이므로 G = 0 이다. ④ 압축성 비정상유동은 G = −∂ρ/∂t ≠ 0 이다.

9번

하수 슬러리(slurry)와 같이 일정한 온도와 압력 조건에서 임계 전단응력 이상이 되어야만 흐르는 유체는?

1. 뉴턴유체(Newtonian fluid)

2. 팽창유체(Dilatant fluid)

3. 빙햄가소성유체(Bingham plastics fluid)

4. 의가소성유체(Pseudoplastic fluid)

정답 3번

해설. ③ 빙햄가소성유체는 항복(임계) 전단응력 이상의 응력이 작용해야 비로소 흐르기 시작하며, 그 뒤에는 전단응력과 변형률이 직선 관계를 보인다. 하수 슬러리, 치약, 페인트 등이 해당한다.
① 뉴턴유체는 전단응력과 속도구배가 비례한다. ② 팽창유체는 변형률이 커질수록 점도가 증가하고, ④ 의가소성유체는 점도가 감소하며 둘 다 항복응력이 없다.

10번

1차원 유동에서 수직충격파가 발생하게 되면 어떻게 되는가?

1. 속도, 압력, 밀도가 증가한다.

2. 압력, 밀도, 온도가 증가한다.

3. 속도, 온도, 밀도가 증가한다.

4. 압력은 감소하고 엔트로피가 일정하게 된다.

정답 2번

해설. ② 수직충격파를 지나면 흐름이 초음속에서 아음속으로 바뀌면서 압력·밀도·온도가 급격히 증가하고 속도는 감소한다. 비가역 과정이므로 엔트로피는 증가한다.
① ③ 속도는 감소하므로 틀리다. ④ 압력은 증가하고 엔트로피도 증가한다.

11번

유체 수송장치의 캐비테이션 방지 대책으로 옳은 것은?

1. 펌프의 설치 위치를 높인다.

2. 펌프의 회전수를 크게 한다.

3. 흡입관 지름을 크게 한다.

4. 양 흡입을 단 흡입으로 바꾼다.

정답 3번

해설. ③ 흡입관 지름을 크게 하면 흡입관의 유속과 손실수두가 줄어 흡입측 압력 저하가 작아지므로 캐비테이션 방지에 효과가 있다.
① 펌프 설치 위치는 낮추어야 한다. ② 회전수는 낮추어야 한다. ④ 단 흡입을 양 흡입으로 바꾸어야 한다.

12번

내경 5cm 파이프 내에서 비압축성 유체의 평균유속이 5m/s 이면 내경을 2.5cm 로 축소하였을 때의 평균유속은?

1. 5m/s

2. 10m/s

3. 20m/s

4. 50m/s

정답 3번

해설. ③ 비압축성 유체의 연속방정식 A₁V₁ = A₂V₂ 에서 V₂ = V₁(D₁/D₂)² 이다.
풀이: V₂ = 5 × (5 / 2.5)² = 5 × 4 = 20 m/s
지름이 1/2로 줄면 단면적은 1/4이 되므로 유속은 4배가 된다.

13번

잠겨있는 물체에 작용하는 부력은 물체가 밀어낸 액체의 무게와 같다고 하는 원리(법칙)와 관련 있는 것은?

1. 뉴턴의 점성법칙

2. 아르키메데스 원리

3. 하겐-포와젤 원리

4. 맥레오드 원리

정답 2번

해설. ② 아르키메데스 원리: 유체 속에 잠긴 물체는 그 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 부력을 받는다.
① 뉴턴의 점성법칙은 전단응력과 속도구배의 관계, ③ 하겐-푸아죄유 식은 원관 층류의 유량, ④ 맥레오드는 고진공 압력계의 원리이다.

14번

온도 T = 300K, Mach 수 M = 0.8 인 1차원 공기 유동의 정체온도(stagnation temperature)는 약 몇 K 인가? (단, 공기는 이상기체이며, 등엔트로피 유동이고 비열비 k는 1.4 이다.)

1. 324

2. 338

3. 346

4. 364

정답 2번

해설. ② 정체온도 T₀ = T[1 + (k − 1)/2 × M²] 이다.
풀이: T₀ = 300 × (1 + 0.2 × 0.8²) = 300 × 1.128 = 338.4 ≒ 338 K
여기서 T는 흐름 속의 정온(정적 온도)이고, T₀는 흐름을 등엔트로피적으로 정지시켰을 때의 온도이다.

15번

질량보존의 법칙을 유체유동에 적용한 방정식은?

1. 오일러 방정식

2. 달시 방정식

3. 운동량 방정식

4. 연속 방정식

정답 4번

해설. ④ 연속방정식은 질량보존의 법칙을 유체 유동에 적용한 식으로, 정상유동에서 ρAV = 일정이다.
① 오일러 방정식은 비점성 유체에 뉴턴 제2법칙을 적용한 운동방정식, ② 달시 방정식은 관마찰 손실수두 식, ③ 운동량 방정식은 운동량 보존(충격력) 식이다.

16번

100kPa, 25℃에 있는 이상기체를 등엔트로피 과정으로 135kPa 까지 압축하였다. 압축 후의 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 이 기체의 정압비열 Cₚ 는 1.213 kJ/kg·K 이고 정적비열 Cᵥ는 0.821 kJ/kg·K 이다.)

1. 45.5

2. 55.5

3. 65.5

4. 75.5

정답 2번

해설. ② 등엔트로피 과정 T₂ = T₁(P₂/P₁)^((k−1)/k) 이다.
풀이: k = Cₚ/Cᵥ = 1.213 / 0.821 = 1.4775
(k−1)/k = 0.3232
T₂ = 298.15 × (1.35)^0.3232 = 328.5 K → 328.5 − 273.15 ≒ 55.4 ℃ (약 55.5 ℃)

17번

이상기체에서 정압비열을 Cₚ, 정적비열을 Cᵥ로 표시할 때 비엔탈피의 변화 dh는 어떻게 표시되는가?

1. dh = Cₚ dT

2. dh = Cᵥ dT

3. dh = (Cₚ / Cᵥ) dT

4. dh = (Cₚ − Cᵥ) dT

정답 1번

해설. ① 이상기체의 엔탈피는 온도만의 함수이므로 dh = Cₚ dT 이다.
② Cᵥ dT 는 내부에너지 변화 du 이다. ③ Cₚ/Cᵥ 는 비열비 k 이다. ④ Cₚ − Cᵥ 는 기체상수 R 이므로 R dT 가 된다.

18번

지름이 0.1m 인 관에 유체가 흐르고 있다. 임계 레이놀즈수가 2100이고, 이에 대응하는 임계유속이 0.25m/s 이다. 이 유체의 동점성계수는 약 몇 cm²/s 인가?

1. 0.095

2. 0.119

3. 0.354

4. 0.454

정답 2번

해설. ② Re = VD/ν 에서 ν = VD/Re 이다.
풀이: ν = 0.25 × 0.1 / 2100 = 1.19 × 10⁻⁵ m²/s
1 m²/s = 10⁴ cm²/s 이므로 ν ≒ 0.119 cm²/s

19번

그림에서와 같이 파이프내로 비압축성 유체가 층류로 흐르고 있다. A점에서의 유속이 1m/s 라면 R점에서의 유속은 몇 m/s 인가? (단, 관의 직경은 10cm 이다.)

1. 0.36

2. 0.60

3. 0.84

4. 1.00

정답 3번

해설. ③ 원관 층류의 속도분포는 u = uₘₐₓ[1 − (r/R)²] 이고 관 중심(A점)에서 최대속도가 된다.
풀이: 관 반지름 R = 10/2 = 5 cm, R점은 중심에서 r = 2 cm
u = 1 × [1 − (2/5)²] = 1 × (1 − 0.16) = 0.84 m/s

20번

공기 중의 음속 C는 C² = (∂P/∂ρ)ₛ 로 주어진다. 이 때 음속과 온도의 관계는? (단, T는 주위 공기의 절대온도이다.)

1. C ∝ √T

2. C ∝ T²

3. C ∝ T³

4. C ∝ 1/T

정답 1번

해설. ① 이상기체의 등엔트로피 과정에서 (∂P/∂ρ)ₛ = kP/ρ = kRT 이므로 C = √(kRT) 이다.
k와 R은 일정하므로 음속은 절대온도의 제곱근에 비례한다(C ∝ √T).

21번

위험장소의 등급분류 중 2종 장소에 해당하지 않는 것은?

1. 밀폐된 설비 안에 밀봉된 가연성가스나 그 설비의 사고로 인하여 파손되거나 오조작의 경우에만 누출할 위험이 있는 장소

2. 확실한 기계적 환기조치에 따라 가연성가스가 체류하지 아니하도록 되어 있으나 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에는 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소

3. 상용상태에서 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소, 정비보수 또는 누출 등으로 인하여 종종 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소

4. 인접한 실내에서 위험한 농도의 가연성가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소

정답 3번

해설. ③ 상용상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소, 정비보수·누출 등으로 종종 체류할 우려가 있는 장소는 1종 장소이다.
①·②·④는 모두 2종 장소(밀폐설비의 사고·오조작 시에만 누출 우려, 환기장치 이상 시 체류 우려, 인접 실내에서 종종 침입 우려)에 해당한다.

22번

연소에 의한 고온체의 색깔이 가장 고온인 것은?

1. 휘적색

2. 황적색

3. 휘백색

4. 백적색

정답 3번

해설. ③ 고온체의 색은 온도가 높아질수록 암적색 → 적색 → 휘적색(약 950℃) → 황적색(약 1100℃) → 백적색(약 1300℃) → 휘백색(약 1500℃)으로 변한다.
따라서 보기 중 가장 고온은 휘백색이다.

23번

교축과정에서 변하지 않은 열역학 특성치는?

1. 압력

2. 내부에너지

3. 엔탈피

4. 엔트로피

정답 3번

해설. ③ 교축(throttling)과정은 단열 상태에서 외부로 일을 하지 않고 좁은 통로를 지나며 압력이 떨어지는 과정으로 엔탈피가 일정하다(등엔탈피 과정).
① 압력은 떨어진다. ② 내부에너지는 실제기체에서 변할 수 있다. ④ 비가역 과정이므로 엔트로피는 증가한다.

24번

연소반응이 완료되지 않아 연소가스 중에 반응의 중간생성물이 들어있는 현상을 무엇이라 하는가?

1. 열해리

2. 순반응

3. 역화반응

4. 연쇄분자반응

정답 1번

해설. ① 열해리는 고온에서 연소생성물(CO₂, H₂O 등)이 다시 CO, H₂, O₂ 등으로 분해되는 흡열반응으로, 연소가스 중에 반응의 중간생성물이 남게 되고 화염온도가 낮아진다.
② 순반응, ③ 역화(화염이 버너 안으로 들어가는 현상), ④ 연쇄분자반응은 이 현상을 가리키는 용어가 아니다.

25번

도시가스의 조성을 조사해보니 부피조성으로 H₂ 35%, CO 24%, CH₄ 13%, N₂ 20%, O₂ 8% 이었다. 이 도시가스 1Sm³를 완전연소시키기 위하여 필요한 이론공기량은 약 몇 Sm³ 인가?

1. 1.3

2. 2.3

3. 3.3

4. 4.3

정답 2번

해설. ② 이론산소량 = 0.5H₂ + 0.5CO + 2CH₄ − O₂ 이다.
풀이: O₀ = 0.5×0.35 + 0.5×0.24 + 2×0.13 − 0.08 = 0.475 Sm³
이론공기량 A₀ = O₀/0.21 = 0.475/0.21 ≒ 2.26 ≒ 2.3 Sm³

26번

프로판가스에 대한 최소산소농도값(MOC)를 추산하면 얼마인가? (단, C₃H₈ 의 폭발하한치는 2.1 v% 이다.)

1. 8.5%

2. 9.5%

3. 10.5%

4. 11.5%

정답 3번

해설. ③ MOC = 폭발하한계(LFL) × 연소반응식의 산소 몰수 이다.
풀이: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 이므로 산소 몰수는 5
MOC = 2.1 × 5 = 10.5%

27번

125℃, 10atm에서 압축계수(Z)가 0.98일 때 NH₃(g) 34kg의 부피는 약 몇 m³ 인가? (단, N의 원자량 14, H의 원자량은 1 이다.)

1. 2.8

2. 4.3

3. 6.4

4. 8.5

정답 3번

해설. ③ 실제기체 상태방정식 PV = ZnRT 로 주어진 조건(125℃, 10atm)에서의 부피를 구한다.
풀이: n = 34/17 = 2 kmol
V = ZnRT/P = 0.98 × 2 × 0.082 × 398.15 / 10 ≒ 6.4 m³
(표준상태 부피라면 2 × 22.4 = 44.8 Sm³ 이 된다.)

28번

2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어진 가스 터빈의 이상 사이클은?

1. 에릭슨 사이클

2. 브레이튼 사이클

3. 스털링 사이클

4. 아트킨슨 사이클

정답 2번

해설. ② 브레이튼(Brayton) 사이클은 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압방열로 이루어진 가스터빈의 이상 사이클이다.
① 에릭슨 사이클은 2개의 등온과정과 2개의 정압과정, ③ 스털링 사이클은 2개의 등온과정과 2개의 정적과정, ④ 아트킨슨 사이클은 2개의 단열, 정적가열, 정압방열 과정으로 이루어진다.

29번

착화온도에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 압력이 높을수록 낮아진다.

2. 발열량이 클수록 낮아진다.

3. 산소량이 증가할수록 낮아진다.

4. 반응활성도가 클수록 높아진다.

정답 4번

해설. ④ 반응활성도가 클수록 반응이 쉽게 일어나므로 착화온도는 낮아진다.
①·②·③ 압력이 높을수록, 발열량이 클수록, 산소량(농도)이 많을수록 착화온도는 낮아진다. 이 밖에 분자구조가 복잡할수록, 열전도율이 작을수록 착화온도가 낮아진다.

30번

고발열량(高發熱量)과 저발열량(低發熱量)의 값이 가장 가까운 연료는?

1. LPG

2. 가솔린

3. 메탄

4. 목탄

정답 4번

해설. ④ 고발열량과 저발열량의 차이는 연소로 생긴 수증기의 증발잠열이므로, 수소 함량이 적을수록 두 값이 가깝다.
목탄은 대부분 고정탄소로 이루어져 수소가 거의 없으므로 차이가 가장 작다. LPG·가솔린·메탄은 수소 함량이 많아 차이가 크다(메탄이 가장 크다).

31번

다음 중 BLEVE와 관련이 없는 것은?

1. Bomb

2. Liquid

3. Expanding

4. Vapor

정답 1번

해설. ① BLEVE는 Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion(비등액체팽창증기폭발)의 약자로, 액화가스 저장탱크가 외부 화재로 가열되어 파열되면서 내부 액체가 급격히 비등·팽창하여 폭발하는 현상이다.
Bomb(폭탄)은 BLEVE를 이루는 단어가 아니다.

32번

메탄가스 1m³를 완전 연소시키는 데 필요한 공기량은 약 몇 Sm³ 인가? (단, 공기 중 산소는 20% 함유되어 있다.)

1. 5

2. 10

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. ② CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 이므로 메탄 1 Sm³에 산소 2 Sm³이 필요하다.
풀이: 이론산소량 = 2 Sm³
공기량 = 이론산소량 / 공기 중 산소 비율 = 2 / 0.2 = 10 Sm³

33번

기체상수 R의 단위가 J/mol·K 일 때의 값은?

1. 8.314

2. 1.987

3. 848

4. 0.082

정답 1번

해설. ① 일반기체상수 R = 8.314 J/mol·K 이다.
② 1.987 은 cal/mol·K, ③ 848 은 kgf·m/kmol·K, ④ 0.082 는 atm·L/mol·K 단위일 때의 값이다.

34번

정적비열이 0.682 kcal/kmol·℃ 인 어떤 가스의 정압비열은 약 몇 kcal/kmol·℃ 인가?

1. 1.3

2. 1.4

3. 2.7

4. 2.9

정답 3번

해설. ③ 이상기체의 몰비열 관계 Cₚ − Cᵥ = R 이고 R = 1.987 kcal/kmol·℃ 이다.
풀이: Cₚ = 0.682 + 1.987 = 2.669 ≒ 2.7 kcal/kmol·℃

35번

가스가 노즐로부터 일정한 압력으로 분출하는 힘을 이용하여 연소에 필요한 공기를 흡인하고, 혼합관에서 혼합한 후 화염공에서 분출시켜 예혼합연소시키는 버너는?

1. 분젠식

2. 전 1차 공기식

3. 블라스트식

4. 적화식

정답 1번

해설. ① 분젠식 버너는 가스를 노즐에서 분출시킬 때 생기는 흡인력으로 연소에 필요한 공기의 일부(1차 공기)를 빨아들여 혼합관에서 섞은 뒤 염공에서 분출시켜 연소시키는 예혼합 방식이다.
② 전 1차 공기식은 필요 공기 전부를 1차 공기로 공급, ③ 블라스트식은 송풍기로 공기를 불어넣는 방식, ④ 적화식은 가스를 그대로 대기 중에 분출시켜 2차 공기만으로 연소시키는 방식이다.

36번

최소점화에너지(MIE)의 값이 수소와 가장 가까운 가연성 기체는?

1. 메탄

2. 부탄

3. 암모니아

4. 이황화탄소

정답 4번

해설. ④ 수소의 최소점화에너지는 약 0.019 mJ 로 매우 작으며, 이황화탄소(CS₂)도 약 0.009~0.015 mJ 로 수소와 비슷하게 작다.
① 메탄(약 0.28 mJ), ② 부탄(약 0.25 mJ), ③ 암모니아(수백 mJ 이상)는 수소보다 훨씬 크다.

37번

이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 기체의 분자력과 크기가 무시된다.

2. 저온으로 하면 액화된다.

3. 절대온도 0도에서 기체로서의 부피는 0으로 된다.

4. 보일-샤를의 법칙이나 이상기체상태방정식을 만족한다.

정답 2번

해설. ② 이상기체는 분자 사이의 인력과 분자 자체의 부피를 무시한 가상의 기체이므로 온도를 낮추거나 압력을 높여도 액화되지 않는다.
① 분자력과 크기를 무시한다. ③ 샤를의 법칙에 따라 절대온도 0 K에서 부피는 0이 된다. ④ 보일-샤를의 법칙과 PV = nRT를 만족한다.

38번

실제기체가 이상기체 상태방정식을 만족할 수 있는 조건이 아닌 것은?

1. 압력이 높을수록

2. 분자량이 작을수록

3. 온도가 높을수록

4. 비체적이 클수록

정답 1번

해설. ① 실제기체는 압력이 낮을수록 분자 간 거리가 멀어져 이상기체에 가까워진다. 따라서 '압력이 높을수록'은 조건이 아니다.
② 분자량이 작을수록, ③ 온도가 높을수록, ④ 비체적이 클수록(분자 간 거리가 클수록) 이상기체에 가깝다.

39번

공기 1kg을 일정한 압력 하에서 20℃에서 200℃까지 가열할 때 엔트로피 변화는 약 몇 kJ/K 인가? (단, Cₚ는 1 kJ/kg·K 이다.)

1. 0.28

2. 0.38

3. 0.48

4. 0.62

정답 3번

해설. ③ 정압과정의 엔트로피 변화 ΔS = m Cₚ ln(T₂/T₁) 이다.
풀이: ΔS = 1 × 1 × ln(473 / 293) = ln 1.614 ≒ 0.48 kJ/K
(온도는 반드시 절대온도 K로 바꾸어 대입한다.)

40번

프로판을 연소할 때 이론단열 불꽃온도가 가장 높을 때는?

1. 20%의 과잉공기로 연소하였을 때

2. 100%의 과잉공기로 연소하였을 때

3. 이론량의 공기로 연소하였을 때

4. 이론량의 순수산소로 연소하였을 때

정답 4번

해설. ④ 이론량의 순수산소로 연소하면 불꽃 열을 흡수할 질소가 없고 과잉공기도 없으므로 연소가스량이 가장 적어 이론단열 불꽃온도가 가장 높다.
①·② 과잉공기가 많을수록 연소가스량이 늘어 불꽃온도가 낮아진다. ③ 이론공기량 연소는 공기 중 질소가 열을 흡수하므로 순수산소보다 낮다.

41번

저온장치에 사용되는 팽창기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 왕복동식은 팽창비가 40 정도로 커서 팽창기의 효율이 우수하다.

2. 고압식 액체산소 분리장치, 헬륨 액화기 등에 사용된다.

3. 처리가스량이 1000m³/h 이상이 되면 다기통이 된다.

4. 기통 내의 윤활에 오일이 사용되므로 오일제거에 유의하여야 한다.

정답 1번

해설. ① 왕복동식 팽창기는 팽창비가 약 40 정도로 크지만 효율은 60~65% 정도로 낮은 편이다. 따라서 '효율이 우수하다'는 틀린 설명이다.
② 고압식 액체산소 분리장치, 헬륨 액화기 등에 쓰인다. ③ 처리가스량이 1000 m³/h 이상이면 다기통으로 한다. ④ 기통 내 윤활유가 가스에 섞이므로 오일 제거에 유의한다.

42번

LP가스 설비 중 강제기화기 사용 시의 장점에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 설치장소가 적게 소요된다.

2. 한냉 시에도 충분히 기화된다.

3. 공급가스 조성이 일정하다.

4. 용기압력을 가감, 조절할 수 있다.

정답 4번

해설. ④ 강제기화기를 쓰면 기화량을 가감할 수 있고 한랭 시에도 충분히 기화되지만, 용기 자체의 압력을 가감·조절하는 장치는 아니다.
① 설치면적이 적게 든다. ② 한랭 시에도 연속 기화가 가능하다. ③ 액상으로 꺼내 기화하므로 공급가스 조성이 일정하다. 이 밖에 기화량 가감이 쉽고 설비비·인건비가 절약된다.

43번

수소의 공업적 제법이 아닌 것은?

1. 수성가스법

2. 석유 분해법

3. 천연가스 분해법

4. 공기액화 분리법

정답 4번

해설. ④ 공기액화 분리법은 공기를 액화한 뒤 비점 차이로 산소·질소·아르곤 등을 분리하는 방법으로, 수소 제조법이 아니다.
① 수성가스법(코크스 + 수증기), ② 석유 분해법, ③ 천연가스 분해법(수증기 개질)은 수소의 공업적 제법이다. 이 밖에 물의 전기분해, 일산화탄소 전화법 등이 있다.

44번

액화가스의 기화기 중 액화가스와 해수 및 하천수 등을 열교환시켜 기화하는 형식은?

1. Air Fin식

2. 직화가열식

3. Open Rack식

4. Submerged Combustion식

정답 3번

해설. ③ 오픈랙(Open Rack)식 기화기는 LNG가 흐르는 알루미늄 핀 튜브 패널 바깥면에 해수를 흘려 열교환시켜 기화하는 방식으로, 해수·하천수를 열원으로 쓴다.
① Air Fin식은 대기(공기)와 열교환, ② 직화가열식은 버너로 직접 가열, ④ Submerged Combustion식(서브머지드)은 수조 속 버너 연소가스로 물을 데워 기화하는 방식이다.

45번

원심압축기의 특징이 아닌 것은?

1. 설치면적이 적다.

2. 압축이 단속적이다.

3. 용량조정이 어렵다.

4. 윤활유가 불필요하다.

정답 2번

해설. ② 원심압축기는 임펠러가 연속 회전하며 가스를 압축하므로 압축이 연속적이고 맥동이 없다. 압축이 단속적인 것은 왕복압축기의 특징이다.
① 소형·경량이라 설치면적이 적다. ③ 운전범위가 좁아 용량조정이 어렵다(서징 우려). ④ 기통 내 윤활이 없어 윤활유가 가스에 섞이지 않는다.

46번

가스시설의 전기방식 공사 시 매설배관 주위에 기준전극을 매설하는 경우 기준전극은 배관으로부터 얼마 이내에 설치하여야 하는가?

1. 30cm

2. 50cm

3. 60cm

4. 100cm

정답 2번

해설. ② 전기방식 시설의 전위측정용 기준전극(매설용 포화황산동 전극 등)은 배관 가까이에서 전위를 측정해야 하므로 배관으로부터 50cm 이내에 매설한다.
나머지 거리는 기준에 맞지 않는다.

47번

다음 보기에서 설명하는 가스는?
- 자극성 냄새를 가진 무색의 기체로서 물에 잘 녹는다.
- 가압, 냉각에 의해 액화가 용이하다.
- 공업적 제법으로는 클라우드법, 카자레법이 있다.

1. 암모니아

2. 염소

3. 일산화탄소

4. 황화수소

정답 1번

해설. ① 암모니아(NH₃)는 자극성 냄새의 무색 기체로 물에 매우 잘 녹고, 비점이 −33.3℃로 가압·냉각하면 쉽게 액화된다. 공업적으로 하버-보슈법을 바탕으로 한 클라우드법·카자레법 등 고압합성법으로 만든다.
② 염소는 황록색, ③ 일산화탄소는 무색·무취이고 물에 잘 녹지 않는다. ④ 황화수소는 달걀 썩는 냄새가 난다.

48번

독성가스 배관용 밸브의 압력구분을 호칭하기 위한 표시가 아닌 것은?

1. Class

2. S

3. PN

4. K

정답 2번

해설. ② 밸브의 압력등급 호칭에는 Class(ASME 등급), PN(호칭압력), K(KS 호칭압력, 예: 10K) 등이 쓰인다. S는 압력구분 호칭 표시가 아니다(배관 두께는 스케줄 번호 Sch로 표시한다).

49번

송출 유량(Q)이 0.3m³/min, 양정(H)이 16m, 비교회전도(Ns)가 110일 때 펌프의 회전속도(N)은 약 몇 rpm 인가?

1. 1507

2. 1607

3. 1707

4. 1807

정답 2번

해설. ② 비교회전도 Ns = N√Q / H^(3/4) 에서 N = Ns × H^(3/4) / √Q 이다.
풀이: H^(3/4) = 16^0.75 = 8, √0.3 = 0.5477
N = 110 × 8 / 0.5477 ≒ 1607 rpm

50번

고압가스저장설비에서 수소와 산소가 동일한 조건에서 대기 중에 누출되었다면 확산속도는 어떻게 되겠는가?

1. 수소가 산소보다 2배 빠르다.

2. 수소가 산소보다 4배 빠르다.

3. 수소가 산소보다 8배 빠르다.

4. 수소가 산소보다 16배 빠르다.

정답 2번

해설. ② 그레이엄의 확산속도 법칙: 기체의 확산속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다.
풀이: v(H₂)/v(O₂) = √(M(O₂)/M(H₂)) = √(32/2) = √16 = 4
따라서 수소가 산소보다 4배 빠르다.

51번

압축기에 사용되는 윤활유의 구비조건으로 옳은 것은?

1. 인화점과 응고점이 높을 것

2. 정제도가 낮아 잔류탄소가 증발해서 줄어드는 양이 많을 것

3. 점도가 적당하고 항유화성이 적을 것

4. 열안정성이 좋아 쉽게 열분해하지 않을 것

정답 4번

해설. ④ 압축기 윤활유는 열안정성이 좋아 고온에서 쉽게 열분해하지 않아야 한다.
① 인화점은 높고 응고점은 낮아야 한다. ② 정제도가 높아 잔류탄소의 양이 적어야 한다. ③ 점도가 적당하고 항유화성(물과 섞여 유화되지 않는 성질)이 커야 한다.

52번

액화석유가스용 용기잔류가스 회수장치의 구성이 아닌 것은?

1. 열교환기

2. 압축기

3. 연소설비

4. 질소퍼지장치

정답 1번

해설. ① 액화석유가스용 용기잔류가스 회수장치는 잔류가스를 압축기로 회수하고, 회수하기 어려운 가스는 연소설비에서 태우며, 질소퍼지장치로 용기 내부를 치환하는 설비 등으로 구성된다. 열교환기는 구성에 해당하지 않는다.
②·③·④는 회수장치의 구성요소이다(이 밖에 기액분리기, 진공펌프 등).

53번

어느 용기에 액체를 넣어 밀폐하고 압력을 가해주면 액체의 비등점은 어떻게 되는가?

1. 상승한다.

2. 저하한다.

3. 변하지 않는다.

4. 이 조건으로 알 수 없다.

정답 1번

해설. ① 액체의 비등점은 액체의 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도이므로, 밀폐 용기에 압력을 가하면 더 높은 온도가 되어야 끓는다. 즉 비등점은 상승한다.
압력솥이 이 원리를 이용한다. 반대로 압력이 낮아지면(고산지대) 비등점이 낮아진다.

54번

흡입밸브 압력이 0.8MPa·g 인 3단 압축기의 최종단의 토출압력은 약 몇 MPa·g인가? (단, 압축비는 3이며, 1MPa은 10kg/cm² 로 한다.)

1. 16.1

2. 21.6

3. 24.2

4. 28.7

정답 3번

해설. ③ 다단압축에서 압축비는 절대압력으로 계산하며, 최종 토출압력 P = P₁ × a^n 이다.
풀이: P₁ = 0.8 + 0.1 = 0.9 MPa(abs) (대기압 약 1 kg/cm² = 0.1 MPa)
P = 0.9 × 3³ = 24.3 MPa(abs)
게이지압 = 24.3 − 0.1 = 24.2 MPa·g

55번

가스홀더의 기능에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 가스수요의 시간적 변동에 대하여 제조가스량을 안정되게 공급하고 남는 가스를 저장한다.

2. 정전, 배관공사 등의 공사로 가스공급의 일시 중단 시 공급량을 계속 확보한다.

3. 조성이 다른 제조가스를 저장, 혼합하여 성분, 열량 등을 일정하게 한다.

4. 소비지역에서 먼 곳에 설치하여 사용 피크 시 배관의 수송량을 증대한다.

정답 4번

해설. ④ 가스홀더는 수요가 많은 소비지역 가까이에 설치하여 피크 시 배관 수송량 부족을 보충한다. 소비지역에서 먼 곳에 두면 수송량 증대 효과가 없다.
① 수요 변동에 대응한 공급 안정·잉여가스 저장, ② 정전·배관공사 등 공급 중단 시 공급 확보, ③ 조성이 다른 가스의 혼합으로 성분·열량 균일화가 가스홀더의 기능이다.

56번

LP가스 고압장치가 상용압력이 2.5MPa 일 경우, 안전밸브의 최고작동압력은?

1. 2.5MPa

2. 3.0MPa

3. 3.75MPa

4. 5.0MPa

정답 2번

해설. ② 안전밸브의 작동압력은 내압시험압력의 8/10 이하로 하고, 내압시험압력은 상용압력의 1.5배이다.
풀이: 내압시험압력 = 2.5 × 1.5 = 3.75 MPa
안전밸브 작동압력 = 3.75 × 0.8 = 3.0 MPa

57번

지하에 매설하는 배관의 이음방법으로 가장 부적합한 것은?

1. 링조인트 접합

2. 용접 접합

3. 전기융착 접합

4. 열융착 접합

정답 1번

해설. ① 링조인트(플랜지형 금속 링 이음)는 볼트로 조이는 분해 가능한 기계적 이음으로 점검·보수가 필요해 지하매설 배관의 이음으로는 부적합하다.
② 강관은 용접 접합, ③·④ 폴리에틸렌관은 전기융착·열융착 접합으로 지하에 매설한다.

58번

압축기에 사용하는 윤활유와 사용가스의 연결로 부적당한 것은?

1. 수소 : 순광물성 기름

2. 산소 : 디젤엔진유

3. 아세틸렌 : 양질의 광유

4. LPG : 식물성유

정답 2번

해설. ② 산소압축기에는 기름을 쓰면 산화·폭발 위험이 있으므로 물 또는 10% 이하의 묽은 글리세린수를 윤활제로 쓴다. 디젤엔진유는 부적당하다.
① 수소: 순광물성 기름, ③ 아세틸렌: 양질의 광유, ④ LPG: 식물성유 로 연결은 적당하다. 염소압축기에는 진한 황산을 쓴다.

59번

배관의 전기방식 중 희생양극법의 장점이 아닌 것은?

1. 전류조절이 쉽다.

2. 과방식의 우려가 없다.

3. 단거리의 파이프라인에는 저렴하다.

4. 다른 매설금속체로의 장애(간섭)가 거의 없다.

정답 1번

해설. ① 희생양극법은 전위차가 일정하고 작아 방식전류를 조절할 수 없다(전류조절이 어렵다). 전류조절이 쉬운 것은 외부전원법의 장점이다.
② 전위가 낮아 과방식 우려가 없다. ③ 외부전원이 필요 없어 단거리 배관에 경제적이다. ④ 다른 매설금속체에 간섭이 거의 없다.

60번

안전밸브의 선정절차에서 가장 먼저 검토하여야 하는 것은?

1. 기타 밸브구동기 선정

2. 해당 메이커의 자료 확인

3. 밸브 용량계수 값 확인

4. 통과 유체 확인

정답 4번

해설. ④ 안전밸브를 선정할 때는 가장 먼저 통과 유체(가스의 종류·상태·성질)를 확인한 뒤, 분출 용량과 용량계수를 산정하고, 제조사 자료로 형식·크기를 정한 다음 구동기 등 부속을 선정한다.
①·②·③은 유체 확인 뒤에 검토하는 사항이다.

61번

액화가연성가스 접합용기를 차량에 적재하여 운반할 때 몇 kg 이상일 때 운반책임자를 동승시켜야 하는가?

1. 1000kg

2. 2000kg

3. 3000kg

4. 6000kg

정답 2번

해설. ② 가연성 액화가스를 운반할 때 운반책임자 동승 기준은 3천 kg 이상이지만, 납붙임용기 및 접합용기의 경우는 2천 kg 이상이다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 운반 기준).
참고로 조연성 액화가스는 6천 kg 이상, 압축가스는 가연성 300 m³·조연성 600 m³ 이상이다.

62번

고압가스 특정제조시설의 긴급용 벤트스택 방출구는 작업원이 항시 통행하는 장소로부터 몇 m 이상 떨어진 곳에 설치하는가?

1. 5m

2. 10m

3. 15m

4. 20m

정답 2번

해설. ② 고압가스 특정제조시설의 긴급용(공급시설의 경우 비상용) 벤트스택 방출구는 작업원이 정상작업을 하거나 항시 통행하는 장소로부터 10m 이상 떨어진 곳에 설치한다.
(참고: 그 밖의 벤트스택 방출구는 5m 이상.)

63번

산화에틸렌에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 배관으로 수송할 경우에는 2중관으로 한다.

2. 제독제로서 다량의 물을 비치한다.

3. 저장탱크에는 45℃에서 그 내부가스의 압력이 0.4MPa 이상이 되도록 탄산가스를 충전한다.

4. 용기에 충전하는 때에는 미리 그 내부가스를 아황산 등의 산으로 치환하여 안정화시킨다.

정답 4번

해설. ④ 산화에틸렌을 충전할 때는 미리 용기 내부를 질소 또는 탄산가스로 치환하고, 산이나 알칼리를 함유하지 않는 상태로 충전한다. 산으로 치환한다는 것은 틀리다.
① 독성가스이므로 배관은 2중관으로 한다. ② 물에 잘 녹으므로 제독제로 다량의 물을 비치한다. ③ 저장탱크는 45℃에서 내부압력이 0.4 MPa 이상이 되도록 질소가스 또는 탄산가스를 충전한다.

64번

공기보다 무거워 누출 시 체류하기 쉬운 가스가 아닌 것은?

1. 산소

2. 염소

3. 암모니아

4. 프로판

정답 3번

해설. ③ 암모니아(NH₃, 분자량 17)는 공기(평균 분자량 약 29)보다 가벼워 누출 시 위로 확산된다.
① 산소(32), ② 염소(71), ④ 프로판(44)은 공기보다 무거워 누출 시 바닥에 체류하기 쉽다.

65번

방폭전기기기 설치에 사용되는 정션 박스(junction box), 풀 박스(pull box)는 어떤 방폭구조로 하여야 하는가?

1. 압력방폭구조(p)

2. 내압방폭구조(d)

3. 유압방폭구조(o)

4. 특수방폭구조(s)

정답 2번

해설. ② 방폭전기기기 설치에 쓰는 정션 박스, 풀 박스, 접속함 등은 내압방폭구조(d) 또는 안전증방폭구조(e)로 한다. 보기 중에서는 내압방폭구조가 맞다.
① 압력방폭구조는 용기 안에 보호가스를 넣어 압력을 유지하는 구조, ③ 유입방폭구조는 기름 속에 넣는 구조, ④ 특수방폭구조는 그 밖의 방법으로 시험·확인된 구조이다.

66번

불소가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 무색의 가스이다.

2. 냄새가 없다.

3. 강산화제이다.

4. 물과 반응하지 않는다.

정답 3번

해설. ③ 불소(F₂)는 모든 원소 중 전기음성도가 가장 커 반응성이 매우 강한 강산화제(조연성)이다.
① 담황색의 기체이다. ② 강한 자극성 냄새가 난다. ④ 물과 격렬히 반응하여 불화수소와 산소 등을 생성한다. 독성이 매우 강하다.

67번

냉동기의 제품성능의 기준으로 틀린 것은?

1. 주름관을 사용한 방진조치

2. 냉매설비 중 돌출부위에 대한 적절한 방호조치

3. 냉매가스가 누출될 우려가 있는 부분에 대한 부식 방지 조치

4. 냉매설비 중 냉매가스가 누출될 우려가 있는 곳에 차단밸브 설치

정답 4번

해설. ④ 냉동기의 제품성능 기준에는 방진조치(주름관 사용 등), 냉매설비 돌출부위의 방호조치, 냉매가스 누출 우려 부분의 부식방지 조치 등이 있으나, 누출 우려가 있는 곳에 차단밸브를 설치하는 것은 제품성능 기준 항목이 아니다.
①·②·③은 냉동기 제품성능 기준에 해당한다.

68번

액화석유가스자동차에 고정된 탱크 충전시설 중 저장설비는 그 외면으로부터 사업소 경계와의 거리 이상을 유지하여야 한다. 저장능력과 사업소경계와의 거리의 기준이 바르게 연결한 것은?

1. 10톤 이하 - 20m

2. 10톤 초과 20톤 이하 - 22m

3. 20톤 초과 30톤 이하 - 30m

4. 30톤 초과 40톤 이하 – 32m

정답 3번

해설. ③ 액화석유가스 충전시설 중 저장설비는 바깥 면에서 사업소 경계까지 저장능력별로 10톤 이하 24m, 10톤 초과 20톤 이하 27m, 20톤 초과 30톤 이하 30m, 30톤 초과 40톤 이하 33m, 40톤 초과 200톤 이하 36m, 200톤 초과 39m 이상을 유지한다(「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙」 충전시설 기준).
따라서 ③만 맞고 ①·②·④는 거리가 틀리다.

69번

고압가스 일반제조시설에서 긴급차단장치를 반드시 설치하지 않아도 되는 설비는?

1. 염소가스 정체량이 40톤인 고압가스 설비

2. 연소열량 수치가 5×10⁷인 고압가스 설비

3. 특수 반응설비

4. 산소가스 정체량이 150톤인 고압가스 설비

정답 2번

해설. ② 긴급차단장치를 설치해야 하는 고압가스설비는 특수반응설비, 연소열량의 수치가 6×10⁷ 이상인 설비, 일정량 이상의 독성가스·산소 정체량을 갖는 설비 등이다. 연소열량 수치가 5×10⁷이면 6×10⁷ 미만이므로 반드시 설치할 대상은 아니다.
①·③·④는 설치 대상이다.

70번

탱크주밸브, 긴급차단장치에 속하는 밸브 그 밖의 중요한 부속품이 돌출된 저장탱크는 그 부속품을 차량의 좌측면이 아닌 곳에 설치한 단단한 조작상자 내에 설치한다. 이 경우 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 얼마 이상 이격하여야 하는가?

1. 20cm

2. 30cm

3. 40cm

4. 50cm

정답 1번

해설. ① 차량에 고정된 탱크에서 부속품을 차량 좌측면이 아닌 곳의 조작상자 안에 설치하는 경우, 조작상자와 차량 뒷범퍼의 수평거리는 20cm 이상으로 한다.
참고로 후부취출식 탱크는 주밸브와 뒷범퍼 사이 40cm 이상, 후부취출식 외의 탱크는 30cm 이상이다.

71번

긴급이송설비에 부속된 처리설비는 이송되는 설비 내의 내용물을 안전하게 처리하여야 한다. 처리방법으로 옳은 것은?

1. 플레어스택에서 배출시킨다.

2. 안전한 장소에 설치되어 있는 저장탱크에 임시 이송한다.

3. 벤트스택에서 연소시킨다.

4. 독성가스는 제독 후 사용한다.

정답 2번

해설. ② 긴급이송설비에 부속된 처리설비는 이송되는 내용물을 플레어스택에서 안전하게 연소시키거나, 안전한 장소에 설치된 저장탱크 등에 임시 이송하거나, 벤트스택에서 안전하게 방출하거나, 독성가스는 제독 후 안전하게 방출하는 방법으로 처리한다.
① 플레어스택은 '연소', ③ 벤트스택은 '방출', ④ 독성가스는 제독 후 '방출'해야 하므로 틀리다.

72번

고압가스 냉동기 제조의 시설에서 냉매가스가 통하는 부분의 설계압력 설정에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 보통의 운전상태에서 응축온도가 65℃를 초과하는 냉동설비는 그 응축온도에 대한 포화증기 압력을 그 냉동설비의 고압부 설계압력으로 한다.

2. 냉매설비의 저압부가 항상 저온으로 유지되고 또한 냉매가스의 압력이 0.4MPa 이하인 경우에는 그 저압부의 설계압력을 0.8MPa로 할 수 있다.

3. 보통의 상태에서 내부가 대기압 이하로 되는 부분에는 압력이 0.1MPa을 외압으로 하여 걸리는 설계압력으로 한다.

4. 냉매설비의 주위온도가 항상 40℃를 초과하는 냉매설비 등의 저압부 설계압력은 그 주위 온도의 최고온도에서의 냉매가스의 평균압력 이상으로 한다.

정답 4번

해설. ④ 냉매설비의 주위온도가 항상 40℃를 초과하는 경우 저압부 설계압력은 그 주위온도의 최고온도에서의 냉매가스의 포화증기압력 이상으로 한다. '평균압력'은 틀리다.
①·②·③은 냉매가스가 통하는 부분의 설계압력 설정 기준에 맞다.

73번

충전용기 적재에 관한 기준으로 옳은 것은?

1. 충전용기를 적재한 차량은 제1종 보호시설과 15m 이상 떨어진 곳에 주차하여야 한다.

2. 충전량이 25kg 이하이고 적재수가 3개를 초과하지 아니한 LPG 충전용기는 이륜차에 적재하여 운반할 수 있다.

3. 용량 15kg의 LPG 충전용기는 2단으로 적재하여 운반할 수 있다.

4. 운반차량 뒷면에는 두께가 3mm이상, 폭 50mm 이상의 범퍼를 설치한다.

정답 1번

해설. ① 충전용기를 적재한 차량은 제1종 보호시설에서 15m 이상 떨어진 곳에 주차한다.
② 이륜차 운반은 전용적재함을 갖추는 등의 조건에서 충전량 20kg 이하, 2개 이하인 LPG 충전용기만 가능하다. ③ 15kg 용기는 2단으로 쌓아 운반할 수 없다. ④ 뒷범퍼는 두께 5mm 이상, 폭 100mm 이상으로 한다.
※ 현행 「고압가스 안전관리법 시행규칙」 운반 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

74번

가스보일러에 의한 가스 사고를 예방하기 위한 방법이 아닌 것은?

1. 가스보일러는 전용보일러실에 설치한다.

2. 가스보일러의 배기통은 한국가스안전공사의 성능인증을 받은 것을 사용한다.

3. 가스보일러는 가스보일러 시공자가 설치한다.

4. 가스보일러의 배기톱은 풍압대 내에 설치한다.

정답 4번

해설. ④ 가스보일러의 배기톱은 바람의 영향으로 배기가 역류하지 않도록 풍압대 밖에 설치해야 한다.
① 전용보일러실 설치, ② 한국가스안전공사의 성능인증을 받은 배기통 사용, ③ 자격을 갖춘 시공자의 설치는 모두 사고 예방 방법이다.

75번

고압가스 용기 및 차량에 고정된 탱크 충전시설에 설치하는 제독설비의 기준으로 틀린 것은?

1. 가압식, 동력식 등에 따라 작동하는 수도직결식의 제독제 살포장치 또는 살수장치를 설치한다.

2. 물(중화제)인 중화조를 주위온도가 4℃ 미만인 동결 우려가 있는 장소에 설치 시 동결방지장치를 설치한다.

3. 물(중화제) 중화조에는 자동급수장치를 설치한다.

4. 살수장치는 정전 등에 의해 전자밸브가 작동하지 않을 경우에 대비하여 수동 바이패스 배관을 추가로 설치한다.

정답 1번

해설. ① 제독제 살포장치 또는 살수장치는 가압식·동력식 등으로 작동하는 것으로 하되, 단수 등에 대비하여 수도직결식은 쓰지 않는다. 따라서 '수도직결식'은 틀리다.
② 물 중화조를 4℃ 미만 동결 우려 장소에 두면 동결방지장치를 한다. ③ 물 중화조에는 자동급수장치를 한다. ④ 정전 등에 대비해 수동 바이패스 배관을 추가한다.

76번

액화가스 충전용기의 내용적을 V(L), 저장능력을 W(kg), 가스의 종류에 따르는 정수를 C로 했을 때 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 프로판의 C값은 2.35이다.

2. 액화가스와 압축가스가 섞여 있을 경우에는 액화가스 10kg을 1m³ 으로 본다.

3. 용기의 어깨에 C값이 각인되어 있다.

4. 열대지방과 한대지방의 C값은 다를 수 있다.

정답 3번

해설. ③ 용기에 각인하는 사항은 내용적(V), 최고충전압력(FP), 내압시험압력(TP), 용기 질량(W) 등이며 가스 정수 C값은 각인하지 않는다.
① 액화프로판의 C값은 2.35이다. ② 저장능력 합산 시 액화가스 10kg을 압축가스 1m³로 본다(「고압가스 안전관리법 시행규칙」 별표 1). ④ C값은 가스의 최고 사용온도 조건에 따라 정하므로 지역에 따라 다를 수 있다.

77번

일반도시가스사업 예비 정압기에 설치되는 긴급차단장치의 설정압력은?

1. 3.2kPa 이하

2. 3.6kPa 이하

3. 4.0kPa 이하

4. 4.4kPa 이하

정답 4번

해설. ④ 일반도시가스사업의 정압기에 설치하는 긴급차단장치의 설정압력은 3.6kPa 이하이고, 예비정압기에 설치하는 긴급차단장치는 4.4kPa 이하로 설정한다.
(참고: 정압기 이상압력 통보설비 상한값 3.2kPa 이하, 안전밸브 분출 4.0kPa 이하.)

78번

소형저장탱크에 의한 액화석유가스 사용시설에서 벌크로리 측의 호스어셈블리에 의한 충전 시 충전작업자는 길이 몇 m 이상의 충전호스를 사용하여 충전하는 경우에 별도의 충전보조원에게 충전작업 중 충전호스를 감시하게 하여야 하는가?

1. 5m

2. 8m

3. 10m

4. 20m

정답 3번

해설. ③ 벌크로리 측의 호스어셈블리로 소형저장탱크에 충전할 때, 길이 10m 이상의 충전호스를 사용하는 경우에는 별도의 충전보조원에게 충전작업 중 충전호스를 감시하게 한다.
긴 호스는 차량 이동·외력 등으로 손상될 우려가 커서 충전작업자 혼자서는 전 구간을 감시하기 어렵기 때문이다.

79번

가스 제조 시 첨가하는 냄새가 나는 물질(부취제)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 독성이 없을 것

2. 극히 낮은 농도에서도 냄새가 확인될 수 있을 것

3. 가스관이나 Gas meter에 흡착될 수 있을 것

4. 배관 내의 상용온도에서 응축하지 않고 배관을 부식시키지 않을 것

정답 3번

해설. ③ 부취제는 가스관이나 가스미터에 흡착되지 않아야 한다(흡착되면 냄새가 약해져 누출을 알 수 없다).
① 독성이 없을 것, ② 극히 낮은 농도에서도 냄새로 확인될 것, ④ 상용온도에서 응축하지 않고 배관을 부식시키지 않을 것은 부취제의 구비조건이다. 이 밖에 화학적으로 안정하고 완전연소하며, 물에 잘 녹지 않아야 한다.

80번

다음 보기에서 가스용 퀵카플러에 대한 설명으로 옳은 것으로 모두 나열된 것은?
㉠ 퀵카플러는 사용형태에 따라 호스 접속형과 호스엔드 접속형으로 구분한다.
㉡ 4.2 kPa 이상의 압력으로 기밀시험을 하였을 때 가스누출이 없어야 한다.
㉢ 탈착조작은 분당 10~20회의 속도로 6000회 실시한 후 작동시험에서 이상이 없어야 한다.

1. ㉠

2. ㉠, ㉡

3. ㉡, ㉢

4. ㉠, ㉡, ㉢

정답 4번

해설. ④ 가스용 퀵카플러는 사용형태에 따라 호스 접속형과 호스엔드 접속형으로 구분하고(㉠), 4.2kPa 이상의 압력으로 기밀시험을 하였을 때 누출이 없어야 하며(㉡), 분당 10~20회의 속도로 6000회 탈착조작한 뒤 작동시험에서 이상이 없어야 한다(㉢). 따라서 ㉠, ㉡, ㉢ 모두 옳다.

81번

대기압이 750mmHg일 때 탱크 내의 기체압력이 게이지압으로 1.98kg/cm² 이었다. 탱크 내 기체의 절대압력은 약 몇 kg/cm² 인가? (단, 1기압은 1.0336 kg/cm² 이다.)

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

정답 3번

해설. ③ 절대압력 = 대기압 + 게이지압력 이다.
풀이: 대기압 = 750/760 × 1.0336 = 1.02 kg/cm²
절대압력 = 1.02 + 1.98 = 3.0 kg/cm²
(게이지압력은 대기압을 0으로 하여 잰 압력이다.)

82번

질소용 mass flow controller에 헬륨을 사용하였다. 예측 가능한 결과는?

1. 질량유량에는 변화가 있으나 부피 유량에는 변화가 없다.

2. 지시계는 변화가 없으나 부피유량은 증가한다.

3. 입구압력을 약간 낮춰주면 동일한 유량을 얻을 수 있다.

4. 변화를 예측할 수 없다.

정답 2번

해설. ② 열식 질량유량제어기(MFC)는 기체의 비열로 질량유량을 감지한다. 질소용으로 교정된 MFC에 헬륨을 흘리면 헬륨의 단위 부피당 열용량이 달라 같은 지시값에서 실제 흐르는 부피유량이 커진다(헬륨의 변환계수 약 1.4).
즉 지시계는 변화가 없으나 부피유량은 증가한다. 따라서 가스 종류가 바뀌면 변환계수로 보정해야 한다.

83번

측정방법에 따른 액면계의 분류 중 간접법이 아닌 것은?

1. 음향을 이용하는 방법

2. 방사선을 이용하는 방법

3. 압력계, 차압계를 이용하는 방법

4. 플로트에 의한 방법

정답 4번

해설. ④ 플로트(부자)식은 액면에 뜬 플로트의 위치로 액면을 직접 읽으므로 직접법이다.
① 음향(초음파)식, ② 방사선식, ③ 압력계·차압계를 이용하는 방법은 액면과 관련된 다른 물리량을 측정하여 액면을 구하는 간접법이다. 직접법에는 이 밖에 유리관식, 검척식 등이 있다.

84번

가스시료 분석에 널리 사용되는 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography)의 원리는?

1. 이온화

2. 흡착 치환

3. 확산 유출

4. 열전도

정답 2번

해설. ② 기체 크로마토그래피는 고정상(흡착제·분배액)에 대한 시료 성분별 흡착력(분배)의 차이로 성분이 칼럼을 통과하는 속도가 달라지는 흡착·치환(분배) 원리를 이용해 분리·분석한다.
① 이온화, ④ 열전도는 검출기(FID, TCD)의 원리이고, ③ 확산 유출은 분리 원리가 아니다.

85번

60°F에서 100°F까지 온도를 제어하는데 비례제어기가 사용된다. 측정온도가 71°F에서 75°F로 변할 때 출력압력이 3psi에서 5psi까지 도달하도록 조정된다. 비례대(%)는?

1. 5%

2. 10%

3. 15%

4. 20%

정답 2번

해설. ② 비례대 = (출력이 변하는 동안의 측정값 변화폭 / 전체 측정범위) × 100 이다.
풀이: 비례대 = (75 − 71) / (100 − 60) × 100 = 4/40 × 100 = 10%

86번

계량의 기준이 되는 기본단위가 아닌 것은?

1. 길이

2. 온도

3. 면적

4. 광도

정답 3번

해설. ③ SI 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7가지이다.
면적(m²)은 길이의 단위로 유도되는 유도단위이다.

87번

기체 크로마토그래피의 구성이 아닌 것은?

1. 캐리어 가스

2. 검출기

3. 분광기

4. 컬럼

정답 3번

해설. ③ 기체 크로마토그래피는 캐리어가스(운반가스)와 유량조절기, 시료주입부, 분리관(컬럼)과 항온조, 검출기, 기록계 등으로 구성된다.
분광기는 분광광도계·적외선 분석계 등에 쓰이는 장치로 GC의 구성이 아니다.

88번

적외선 가스분석계로 분석하기가 가장 어려운 가스는?

1. H₂O

2. N₂

3. HF

4. CO

정답 2번

해설. ② 적외선 가스분석계는 분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 성질을 이용한다. N₂, O₂, H₂ 같은 같은 원자 2개로 된 대칭 이원자 분자와 단원자 분자는 적외선을 흡수하지 않아 분석할 수 없다.
① H₂O, ③ HF, ④ CO 는 적외선을 흡수하므로 분석이 가능하다.

89번

용적식 유량계에 해당되지 않는 것은?

1. 로터미터

2. Oval식 유량계

3. 루트 유량계

4. 로터리 피스톤식 유량계

정답 1번

해설. ① 로터미터는 테이퍼관 속 부자의 위치로 유량을 구하는 면적식(차압 일정) 유량계이다.
② 오벌기어식, ③ 루트식, ④ 로터리 피스톤식은 일정 용적의 계량실로 유체를 연속적으로 퍼내어 체적을 측정하는 용적식 유량계이다. 이 밖에 습식·막식 가스미터 등이 있다.

90번

시정수(time constant)가 5초인 1차 지연형 계측기의 스텝 응답(step response)에서 전변화의 95%까지 변화하는데 걸리는 시간은?

1. 10초

2. 15초

3. 20초

4. 30초

정답 2번

해설. ② 1차 지연계의 스텝응답 y = 1 − e^(−t/T) 에서 95% 도달 시간을 구한다.
풀이: 0.95 = 1 − e^(−t/5) → e^(−t/5) = 0.05
t = −5 × ln 0.05 = 5 × 3.0 ≒ 15초 (시정수의 약 3배)

91번

가연성 검출기로 주로 사용되지 않는 것은?

1. 중화적정형

2. 안전등형

3. 간섭계형

4. 열선형

정답 1번

해설. ① 중화적정형은 산·알칼리의 중화반응을 이용한 화학분석 방식으로, 가연성가스 검출기로 쓰이지 않는다.
② 안전등형(불꽃 길이 변화), ③ 간섭계형(빛의 굴절률 차이), ④ 열선형(열전도식·접촉연소식)은 가연성가스 검출기로 쓰인다.

92번

다음 보기에서 설명하는 가스미터는?
- 계량이 정확하고 사용 중 기차(器差)의 변동이 거의 없다.
- 설치공간이 크고 수위 조절 등의 관리가 필요하다.

1. 막식가스미터

2. 습식가스미터

3. 루트(Roots)미터

4. 벤투리미터

정답 2번

해설. ② 습식가스미터는 드럼이 물속에서 회전하며 계량하므로 계량이 정확하고 사용 중 기차 변동이 거의 없어 기준기·실험실용으로 쓰인다. 대신 설치면적이 크고 수위 조절 등 관리가 필요하다.
① 막식은 값이 싸고 관리가 쉬우나 대용량에는 부적합, ③ 루트미터는 대유량용으로 설치면적이 작다. ④ 벤투리미터는 차압식 유량계이다.

93번

열전대 온도계 중 측정범위가 가장 넓은 것은?

1. 백금-백금·로듐

2. 구리-콘스탄탄

3. 철-콘스탄탄

4. 크로멜-알루멜

정답 1번

해설. ① 백금-백금·로듐(R·S형) 열전대는 약 0~1600℃까지 측정할 수 있어 보기 중 측정범위가 가장 넓고 고온 측정에 적합하다.
② 구리-콘스탄탄(T형)은 약 −200~350℃, ③ 철-콘스탄탄(J형)은 약 −20~800℃, ④ 크로멜-알루멜(K형)은 약 −20~1200℃ 범위이다.

94번

연소가스 중 CO와 H₂의 분석에 사용되는 가스분석계는?

1. 탄산가스계

2. 질소가스계

3. 미연소가스계

4. 수소가스계

정답 3번

해설. ③ 미연소가스계는 연소가스 중의 CO, H₂ 같은 미연소 성분을 산소와 함께 백금선 등에서 연소시켜 그 연소열(온도 상승)로 측정하는 분석계이다.
① 탄산가스계는 CO₂, ② 질소가스계는 N₂ 분석용이며, ④ 수소가스계라는 CO·H₂ 동시 분석계는 없다.

95번

최대 유량이 10m³/h 이하인 가스미터의 검정·재검정 유효기간으로 옳은 것은?

1. 3년, 3년

2. 3년, 5년

3. 5년, 3년

4. 5년, 5년

정답 4번

해설. ④ 최대유량 10 m³/h 이하의 가스미터는 검정 유효기간 5년, 재검정 유효기간 5년이다.
그 밖의 가스미터는 8년, 액화석유가스용 가스미터는 3년이다.
유효기간이 지난 가스미터는 재검정을 받아야 사용할 수 있다.

96번

방사선식 액면계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 방사선원은 코발트 60(⁶⁰Co)이 사용된다.

2. 종류로는 조사식, 투과식, 가반식이 있다.

3. 방사선 선원을 탱크 상부에 설치한다.

4. 고온, 고압 또는 내부에 측정자를 넣을 수 없는 경우에 사용된다.

정답 3번

해설. ③ 방사선식 액면계는 선원(⁶⁰Co 등)을 탱크 바깥(측면이나 액면 위의 플로트 등)에 두고 투과·반사된 방사선량으로 액면을 측정하며, 선원을 탱크 상부에 설치한다는 설명은 틀리다.
① 선원으로 코발트 60을 쓴다. ② 조사식·투과식·가반식이 있다. ④ 고온·고압이거나 내부에 측정자를 넣을 수 없는 경우에 쓴다.

97번

저압용의 부르동관 압력계 재질로 옳은 것은?

1. 니켈강

2. 특수강

3. 인발강관

4. 황동

정답 4번

해설. ④ 부르동관 재질은 저압용에는 황동·인청동·니켈청동 등 동합금을, 고압용에는 니켈강·특수강 등 강재를 사용한다.
①·②·③ 니켈강, 특수강, 인발강관은 고압용 재질이다.
저압용은 탄성이 좋고 가공이 쉬운 동합금을, 고압용은 강도가 큰 강재를 쓴다.

98번

게겔법에서 C₃H₆를 분석하기 위한 흡수액으로 사용되는 것은?

1. 33% KOH 용액

2. 알칼리성 피로갈롤 용액

3. 암모니아성 염화 제1구리 용액

4. 87% H₂SO₄

정답 4번

해설. ④ 게겔법에서 C₃H₆(프로필렌)과 n-C₄H₈ 은 87% 황산(H₂SO₄)에 흡수시켜 분석한다.
① 33% KOH 용액은 CO₂, ② 알칼리성 피로갈롤 용액은 O₂, ③ 암모니아성 염화제1구리 용액은 CO의 흡수액이다. C₂H₄는 취화수소, C₂H₂는 요오드수은칼륨 용액으로 흡수한다.

99번

제어동작에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 비례동작은 제어오차가 변화하는 속도에 비례하는 동작이다.

2. 미분동작은 편차에 비례한다.

3. 적분동작은 오프셋을 제거할 수 있다.

4. 미분동작은 오버슈트가 많고 응답이 느리다.

정답 3번

해설. ③ 적분동작(I)은 편차를 시간적으로 적분한 값에 비례하는 동작으로 잔류편차(오프셋)를 제거할 수 있다.
① 제어오차가 변화하는 속도에 비례하는 것은 미분동작이다. ② 편차에 비례하는 것은 비례동작이다. ④ 미분동작은 오버슈트를 줄이고 응답을 빠르게 한다.

100번

루트식 가스미터는 적은 유량 시 작동하지 않을 우려가 있는데 보통 얼마 이하일 때 이러한 현상이 나타나는가?

1. 0.5m³/h

2. 2m³/h

3. 5m³/h

4. 10m³/h

정답 1번

해설. ① 루트식 가스미터는 대유량 계량에 적합하지만 0.5 m³/h 이하의 적은 유량에서는 회전자가 움직이지 않을(부동) 우려가 있다.
이 밖에 설치면적이 작고 중압 계량이 가능하며, 스트레이너(여과기)를 설치해야 한다.

가스기사 필기 2022년 1회 기출문제

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