가스기능사 필답형 2023년 2회 기출문제

 

2023년 2회 가스기능사 실기 필답형 시험 대비

1번. 일산화탄소의 완전연소 반응식

• 문제: 일산화탄소(CO)의 완전연소 반응식을 쓰시오.
• 답: 2CO + O_2  ->  2CO_2 (또는  CO + 0.5O_2 ->  CO_2).
• 해설: 가연성 물질인 탄소가 산소와 결합하여 이산화탄소를 생성하는 과정입니다. 반응 전후의 원소 개수가 같아야 하므로 계수를 맞춰야 합니다.
• 암기 팁: CO에 산소(O)가 하나 부족하니 절반의 O_2를 더해 CO_2를 만든다고 생각하세요.

2번. 과압안전장치의 종류

• 문제: 다음 설명에 알맞은 과압안전장치의 명칭을 쓰시오.
  1. 기체 및 증기의 압력 상승을 방지하기 위해 설치하는 장치
  2. 급격한 압력 상승, 급성독성물질 노출, 유체의 부식성 또는 반응 생성물의 성상 등에 따라 안전밸브를 설치하는 것이 부적당한 경우에 설치하는 장치
• 답: 1) 안전밸브, 2) 파열판.
• 해설: 안전밸브는 압력이 이상 상승할 때 외부로 배출하며, 파열판은 얇은 판이 깨지면서 압력을 방출하는 구조로 부식성이나 독성물질이 있는 곳에 주로 쓰입니다.
• 암기 팁: **'밸브'**는 열리고 닫히지만, **'판'**은 파열(깨짐)되어 일회성으로 쓰입니다.

3번. 압력의 정의와 단위 환산

• 문제: 빈칸에 알맞은 수치와 용어를 쓰시오.
  1. 1 atm = ( 101.325 ) kPa
  2. 절대압력 = 대기압력 + ( 게이지압력 )
• 답: 1) 101.325, 2) 게이지압력.
• 해설: 표준 대기압 1 atm은 101.325 kPa이며, 절대압력은 대기압과 압력계(게이지)로 측정한 압력을 더한 값입니다.
• 암기 팁: 절대압은 '대게(대기압+게이지압)' 맛있다로 외우세요.

4번. 줄-톰슨 효과(Joule-Thomson Effect)

• 문제: 고압 기체를 좁은 구멍으로 통과시킬 때 압력이 낮아지며 온도도 함께 냉각되는 현상의 명칭을 쓰시오.
• 답: 줄-톰슨 효과.
• 해설: 수소, 헬륨, 네온을 제외한 대부분의 기체에서 나타나며, 냉동기의 팽창밸브 통과 시 냉각 효과를 볼 수 있는 원리입니다.
• 암기 팁: 좁은 구멍 + 압력/온도 하강 = 줄-톰슨.

5번. 주요 가스의 분자식

• 문제: 다음 가스의 분자식을 쓰시오. 1) 염소 2) 황화수소
• 답: 1) Cl_2, 2) H_2S.
• 해설: 염소는 원자 2개가 결합한 이원자 분자이며, 황화수소는 수소(H) 2개와 황(S) 1개가 결합한 형태입니다.
• 암기 팁: 황화수소는 이름의 **역순(황 S, 수소 H)**으로 기호를 쓴다고 기억하세요.

6번. 보일의 법칙 계산

• 문제: 절대압력 2 kPa에서 체적 5 L인 기체를 압력 10 kPa로 변화시켰을 때의 체적을 구하시오.
• 답: 1 L.
• 해설: 보일의 법칙(P_1V_1 = P_2V_2)을 적용합니다. 2 x 5 = 10 x V_2이므로 V_2 = 1입니다.
• 암기 팁: 압력과 체적은 반비례합니다. 압력이 5배 늘었으니 체적은 5분의 1이 됩니다.

7번. 아세틸렌 충전 압력 기준

• 문제: 아세틸렌 충전 시 다음 빈칸을 채우시오.
  • 충전 중 압력은 ( 2.5 ) MPa 이하, 충전 후 15℃에서 ( 1.5 ) MPa 이하가 될 때까지 정치한다.
• 답: 2.5MPa, 1.5MPa(=1,500kPa=1,500,000Pa).
• 해설: 아세틸렌의 분해폭발을 방지하기 위한 안전 규정입니다.
• 암기 팁: 충전 중에는 세게 '2.5', 쉬어줄 땐 낮게 '1.5'.

8번. 정압기의 정특성

• 문제: 정압기에서 송출 유량과 2차 압력의 관계를 나타내는 특성은?
• 답: 정특성.
• 해설: 정압기의 특성에는 정특성(유량-압력 관계), 동특성(부하 변화 응답성), 유량특성(메인밸브개도와 유랑) 등이 있습니다.
• 암기 팁: **'유량과 압력'**의 고정된 관계는 **'정특성'**입니다.

9번. 소형 저장탱크 방호벽

• 문제: 소형 저장탱크 보호를 위해 설치하는 높이 2m, 두께 0.12m 이상의 콘크리트 구조 벽의 명칭은?
• 답: 방호벽.
• 해설: 저장탱크를 외부 위험으로부터 방어하기 위해 설치하는 벽입니다. 액체 유출을 막는 '방류둑'과는 구분해야 합니다.
• 암기 팁: 탱크를 지키는(방어) 벽이라서 방호벽입니다.

10번. 가스의 성질별 분류

• 문제: 보기 중 조건에 맞는 가스를 쓰시오. (산소, 수소, 질소, 염소, 메탄, 에틸렌, 이산화탄소, 암모니아)
  1. 공기보다 무거운 가스 : 산소, 염소, 이산화탄소
  2. 이원자분자 : 산소, 수소, 질소, 염소
  3. 불연성 가스 : 질소, 이산화탄소
  4. 냄새로 구분할 수 있는 가스 : 암모니아, 에틸렌, 염소 
  5. 온난화 현상과 관련 있는 가스 : 이산화탄소, 메탄 
• 답: 
• 해설: 공기의 평균 분자량 29보다 큰 가스가 무거운 가스이며, 불이 붙지 않는 가스가 불연성입니다.
• 암기 팁: 무거운 가스는 분자량 계산(O_2=32, CO_2=44, Cl_2=71)이 필수입니다.

11번. 폭굉(Detonation)의 정의

• 문제: 음속보다 화염전파 속도가 큰 경우를 뜻하는 용어는?
• 답: 폭굉.
• 해설: 연소 속도가 아주 빨라 충격파를 형성하며 소리의 속도(음속)를 추월하는 현상입니다.
• 암기 팁: 소리보다 빠르면 폭발을 넘어선 **'폭굉'**입니다.

12번. 온도 환산(섭씨 → 절대온도)

• 문제: 섭씨온도 40℃를 절대온도로 환산하면 약 몇 K인지 쓰시오.
• 답: 313 K.
• 해설: 절대온도(K) = 섭씨온도(℃) + 273 입니다. 40 + 273 = 313이 됩니다.
• 암기 팁: 절대온도는 무조건 **'섭씨 + 273'**만 기억하세요.