가스기능사 필답형 2022년 1회 기출문제

가스기능사 필답형 2022년 1회 (1~12번)

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1번 도시가스 관련

빈출도: ⭐⭐⭐⭐

문제 도시가스에 대하여 다음을 쓰시오.

• 가. 도시가스 원료 중 액체성분 1가지를 쓰시오.
• 나. 도시가스 발열량을 가스비중의 평방근(제곱근)으로 나눈 값의 명칭을 쓰시오.
• 다. 도시가스는 가스의 제조, (   ) , 열량 조절 등의 공정에 의해 제조된다.
• 라. 도시가스 누설 시 냄새로 알 수 있도록 첨가하는 것의 명칭을 쓰시오.
• 마. 도시가스를 일시 저장하여, 가스의 품질을 균일화하고, 제조량 및 수요량을 조절하는 것이 무엇인지 쓰시오.

정답

• 가. LNG, 메탄(CH₄), 에탄(C₂H₆), 프로판(C₃H₈), 부탄(C₄H₁₀) 중 액체성분
• 나. 웨버지수(Weber Index, WI)
• 다. 정제
• 라. 부취제
• 마. 가스홀더(gas holder) / 가스 저장탱크

해설

• LNG 주성분: 메탄(70~90%), 에탄, 프로판, 부탄 등 포함
• 웨버지수(WI): 가스의 연소성과 호환성을 판단하는 지수
  • 공식: WI = 총발열량(kcal/㎥) ÷ √비중
  • 높을수록 연소성이 우수함
• 부취제: 무색무취인 도시가스를 감지하기 위해 첨가 (1000분의 1 농도에서 감지 가능)
  • THT(석탄가스 냄새), TBM(양파 썩는 냄새), DMS(마늘 냄새)
• 가스홀더: 공급 가스 성분 변화 시에도 일정한 열량 공급

암기팁

• 웨버지수는 "W(Weber) = 발열량 ÷ √비중" 공식으로 외우기
• 부취제는 "아주 미량(1000분의 1)으로도 감지 가능"이 핵심
• 도시가스 3단계 공정: 제조 → 정제 → 열량조절

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2번 접합·납붙임 용기

빈출도: ⭐⭐

문제 ( 접합 ) 또는 ( 납붙임 ) 용기란 동판 및 경판을 각각 성형하여 심(Seam)용접 그 밖의 방법으로 (   ) 하거나 (   ) 하여 만든 내용적 1리터 이하인 1회용 용기로서 에어졸제조용, 라이터충전용, 연료용가스용, 절단용 또는 용접용으로 제조한 것을 말한다.

정답

• 접합, 납붙임 (중복)

해설

• 이 용기는 일회용 소형 용기(내용적 1L 이하)
• 동판, 경판을 성형 후 심용접으로 만듦
• 에어졸, 라이터, 용접·절단용 가스 충전에 사용

암기팁

• "1L 이하 = 일회용 소형 용기"로 구분
• "접합"과 "납붙임" 두 가지 방법 있음

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3번 부취제 구비 조건

빈출도: ⭐⭐⭐⭐⭐

문제 도시가스 누출 시 냄새로 알 수 있게 첨가하는 것(부취제)의 구비 조건 2가지를 쓰시오.

정답 (2가지만 필요하나 모두 알아두기)

1. 화학적으로 안정하고 독성이 없을 것
2. 보통 존재하는 냄새와 명확하게 구분될 것
3. 낮은 농도에서도 냄새가 확인될 수 있을 것 ✅ 가장 중요
4. 가스관이나 가스미터 등에 흡착되지 않을 것
5. 배관을 부식시키지 않을 것
6. 물에 잘 녹지 않고 토양에 대하여 투과성이 클 것
7. 완전히 연소가 가능하고, 연소 후 냄새나 유해한 성질이 남지 않을 것

해설 부취제의 가장 핵심 조건:

• 극저농도에서 감지: 1000분의 1 수준에서도 냄새 감지 가능해야 함
• 독성 없음: 인체에 안전해야 함
• 안정성: 장기 보관 시 변질되지 않아야 함

암기팁

• "극저농도 감지" + "독성 없음" + "명확한 냄새" 이 3가지가 핵심
• 시험에서 2가지만 요구할 때는 위 3가지 중 선택하기

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4번 산소압축기 윤활류

빈출도: ⭐

문제 산소압축기의 내부 윤활류로 주로 사용되는 것은 무엇인지 쓰시오.

정답

• 물
• 10% 이하의 묽은 글리세린수

해설

• 산소 환경에서는 일반 윤활유 사용 불가 (산화 위험)
• 물: 저비용, 산소와 반응 없음
• 묽은 글리세린: 윤활성 우수하면서 산화되지 않음
• 유분(기름) 절대 사용 금지 → 산소 중에서 폭발 위험

암기팁

• "산소 + 기름 = 폭발" → 물이나 글리세린만 사용
• "10% 이하"라는 정확한 농도 수치 기억하기

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5번 안전관리자 선임 기준

빈출도: ⭐⭐⭐

문제 액화석유가스의 안전관리 및 사업법에서 정한 안전관리자의 종류를 ( ) 에 쓰시오.

안전관리 총괄자, (   ), 안전관리 책임자, (   ), 안전점검원

정답

• 안전관리 총괄자
• 안전관리 부총괄자
• 안전관리 책임자
• 안전관리 원 (2명 이상)
• 안전점검원

해설

• 총괄자(1명) > 부총괄자(1명) > 책임자(1명) > 원(2명 이상) 순서
• 각급 안전관리자는 고압가스안전관리법에서 규정하는 자격 필요
• 고압가스 제조시설 규모에 따라 선임 요건이 달라짐

암기팁

• 계층 구조: "총괄 > 부총괄 > 책임 > 원"
• "부총괄자" 단어가 자주 빠짐 주의!

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6번 바이메탈 온도계

빈출도: ⭐⭐

문제 선팽창계수가 다른 2개의 금속판을 접합하여 가공한 온도계가 무엇인지 쓰시오.

정답 바이메탈 온도계 (Bimetallic thermometer)

해설

• 원리: 두 금속의 선팽창계수 차이를 이용
• 온도 변화 → 금속판이 다르게 팽창 → 휘어짐 → 바늘 작동
• 장점: 기계식이라 견고함, 정비 쉬움
• 용도: 온수기, 난로, 온도 표시계 등

암기팁

• "Bi(2) + Metal = 2개의 금속판"
• "선팽창계수 차이 = 원동력" 기억

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7번 연소 조건

빈출도: ⭐⭐⭐⭐⭐

문제 가연물이 연소되기 위해서는 (   ), (   ) 이(가) 필요하며, 활성화에너지가 (   ), 발열량이 (   ) 때 연소가 잘 일어난다.

정답

• 산소공급원 (또는 산소)
• 점화원
• 작고 
• 높을 때 (또는 클 때)

해설 연소의 3요소

1. 가연물 (연료)
2. 산소공급원 (산소)
3. 점화원 (불꽃, 열)

연소의 조건

• 활성화에너지: 작을수록 연소 용이
• 발열량: 클수록 잘 연소
• 열전도율: 작을수록(낮을수록) 잘 연소

암기팁

• "연소의 3요소" = 삼각형으로 기억
• "활성화에너지 ↓ = 연소 ↑"
• "발열량 ↑ = 연소 ↑"

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8번 공기 구성

빈출도: ⭐⭐⭐⭐

문제 공기의 성분이 산소, 질소, 이산화탄소, 아르곤 중, 공기 중 가장 많이 포함된 물질과 가장 적게 포함된 물질을 쓰시오.

(가) 가장 많이 포함된 물질:
(나) 가장 적게 포함된 물질:

정답

• (가) 질소 (N₂) - 78%
• (나) 이산화탄소 (CO₂) - 약 0.03%

해설 공기 조성 비율:

• 질소(N₂): 78%
• 산소(O₂): 21%
• 아르곤(Ar): 1%
• 이산화탄소(CO₂): 미미(0.03% 이하)

암기팁

• "78 - 21 - 1" 수치로 외우기
• 이산화탄소는 "거의 없다(미미)"는 것 기억

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9번 철근콘크리트 방호벽 규격

빈출도: ⭐⭐⭐⭐⭐

문제 철근콘크리트제 방호벽의 규격 관련 다음 ( ) 에 알맞은 것을 쓰시오.

• 두께 ( ) cm 이상
• 높이 ( ) m 이상

정답

• 두께: 12 cm 이상
• 높이: 2 m 이상

해설 방호벽의 목적: 한쪽에서 발생하는 위해요소(폭발)가 다른 쪽으로 전이되는 것을 방지

상세 규격:

• 직경 9mm 이상의 철근
• 가로세로 400mm 이하의 간격으로 배근
• 모서리 부분 철근 확실히 결속
• 두께 120mm(12cm) 이상
• 높이 2000mm(2m) 이상

암기팁

• "12cm × 2m" 수치 자주 나옴
• 저장탱크, 소형저장탱크, 가스설비 보호에 모두 적용

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10번 게이지압력 계산

빈출도: ⭐⭐⭐⭐

문제 게이지 압력이 1.03 ㎫일 경우 절대압력은 몇 kgf/㎠인지 구하시오. (단, 대기압은 1.0332 kgf/㎠이다.)

정답 절대압력 = 11.54 kgf/㎠

해설 절대압력 = 대기압 + 게이지압력

단위 변환 필요:

• 1.03 ㎫ = 1.03 ㎫ × (1 atm / 0.101325 ㎫)
• = 1.03 / 0.101325 = 10.166 kgf/㎠

절대압력 = 1.0332 + 10.166 = 11.20 kgf/㎠ (약 11.54)

또는 직접 계산:

• 1.0332 + 1.0332 × (1.03 / 0.101325) = 11.54 kgf/㎠

암기팁

• 절대압 = 대기압 + 게이지압 기본 공식
• ㎫와 kgf/㎠ 변환 주의: 1 ㎫ ≈ 9.81 kgf/㎠
• 계산 검산 필수!

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11번 과류차단안전기구

빈출도: ⭐⭐

문제 표시유량 이상의 가스량이 통과되었을 경우 가스유로를 차단하는 장치를 쓰시오.

정답 과류차단안전기구 (Over-flow cut-off safety device)

해설

• 기능: 정상 유량 초과 시 자동으로 가스 공급 차단
• 작동 원리: 유속 증가 → 압력 차 증가 → 차단 밸브 작동
• 용도: 배관 파열 시 자동 차단으로 가스 누출 방지
• 정압기, 안전밸브와 함께 안전 장치

암기팁

• "표시유량 초과 = 자동 차단" 기능 기억
• 과류(over flow) + 차단(cut-off) 단어 조합

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12번 가스 특성 분류

빈출도: ⭐⭐⭐⭐⭐

문제 다음의 보기의 가스 중에서 설명에 해당하는 것을 모두 골라 번호를 쓰시오. (5점)

[보기: 이산화탄소, 산소, 오존, 에탄, 메탄, 이산화황, 암모니아]

(가) 밀도가 가장 작은 가스:
(나) 온실가스로 분류되는 가스:
(다) 냄새로 식별이 가능한 가스:
(라) 가연성이면서 독성가스:
(마) 불연성 가스:

정답

• (가) 메탄 (CH₄) - 분자량 16
• (나) 이산화탄소, 메탄 - 6대 온실가스
• (다) 암모니아, 이산화황, 오존 - 냄새 있음
• (라) 암모니아 (NH₃) - 가연성+독성
• (마) 이산화탄소 (CO₂)

해설

(가) 분자량 비교:

• 메탄(CH₄): 12+4 = 16 ✅ (가장 작음)
• 암모니아(NH₃): 14+3 = 17
• 에탄(C₂H₆): 24+6 = 30
• 산소(O₂): 32
• 이산화탄소(CO₂): 44
• 이산화황(SO₂): 64

(나) 6대 온실가스:

1. 이산화탄소(CO₂)
2. 메탄(CH₄) ✅
3. 아산화질소(N₂O)
4. 수소불화탄소(HFCs)
5. 과불화탄소(PFCs)
6. 육불화황(SF₆)

(다) 냄새 있는 가스:

• 암모니아(NH₃): 화장실 냄새
• 이산화황(SO₂): 자극적 냄새
• 오존(O₃): 살균제 냄새

(라) 가연성+독성 가스:

• 이황화탄소(CS₂), 황화수소(H₂S), 시안화수소(HCN)
• 브롬화메탄(CH₃Br), 산화에틸렌(C₂H₄O)
• 염화메탄(CH₃Cl), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH₃)

(마) 불연성 가스:

• 이산화탄소(CO₂) ✅
• 질소(N₂) - 보기에 없음

암기팁

• 분자량: 메탄 16, 암모니아 17, 이산화탄소 44 수치 외우기
• 온실가스: "CO₂와 메탄" 가장 중요 (나머지는 복잡)
• 냄새: "암모니아=화장실, SO₂=자극, O₃=살균제" 3가지
• 가연성+독성: 암모니아 가장 자주 출제

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출제 경향 분석

주제 빈출도 난이도 우선순위

부취제/도시가스	⭐⭐⭐⭐⭐	중	1순위
방호벽 규격 (12cm×2m)	⭐⭐⭐⭐⭐	하	1순위
압력 계산	⭐⭐⭐⭐	상	2순위
가스 특성 분류	⭐⭐⭐⭐⭐	중	1순위
웨버지수	⭐⭐⭐⭐	중	2순위
공기 조성	⭐⭐⭐⭐	하	2순위
안전관리자	⭐⭐⭐	하	3순위
연소 조건	⭐⭐⭐⭐⭐	하	1순위

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최종 암기 체크리스트

✅ 부취제: "극저농도 감지" + "독성 없음"
✅ 방호벽: "12cm 이상, 2m 이상"
✅ 공기: "질소 78%, 산소 21%, 아르곤 1%"
✅ 절대압 = 대기압 + 게이지압
✅ 메탄 분자량: 16 (가장 가벼움)
✅ 웨버지수: WI = 발열량 ÷ √비중
✅ 연소 3요소: 가연물, 산소, 점화원
✅ 온실가스: CO₂, CH₄ 필수