가스기능사 필답형 2022년 3회 기출문제

2022년 3회 가스기능사 실기 필답형 시험 대비

 

1번. 가스의 종류별 특성 분류

• 문제: 보기의 가스들을 조건에 맞춰 분류하시오. (보기: 산소, 오존, 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 암모니아, 아르곤, 이산화황)
  1. 밀도가 가장 낮은 가스: 메탄 (CH_4)
  2. 밀도가 가장 높은 가스: 이산화황 (SO_2)
  3. 가연성이면서 독성인 가스: 일산화탄소 (CO), 암모니아 (NH_3)
  4. 6대 온실가스에 해당하는 가스: 이산화탄소 (CO_2), 메탄 (CH_4)
  5. 냄새로 구분이 가능한 가스: 오존(O_3), 암모니아(NH_3), 이산화황(SO_2) 
  6. 공기 액화 분리 장치에서 얻는 가스: 산소 (O_2), 아르곤 (Ar)
• 해설: 가스의 분자량을 계산하여 밀도를 비교하고, 법규상 분류(가연성, 독성) 및 환경적 특성을 묻는 복합 문제입니다.
• 암기 팁: 가연성+독성은 **'이황시 브롬산에 염탄일암'**으로 외우고, 분자량이 클수록 밀도가 높습니다 (SO_2는 64, 메탄은 16).
  
  

2번. 안전관리자의 종류와 선임 기준

• 문제: 특정 규모 이상의 고압가스 제조 및 충전 시설에 선임해야 하는 안전관리자 종류 4가지를 쓰시오.
• 답: 안전관리 총괄자 1명, 안전관리 부총괄자 1명, 안전관리 책임자 1명, 안전관리원 2명
• 해설: 고압가스안전관리법 및 액법에 따른 구성이며, 도시가스의 경우 여기에 '안전점검원'이 추가됩니다.
• 암기 팁: '총·부·책·원' 앞 글자를 따서 순서대로 외우세요.

3번. 공기 혼합(강제 기화) 방식

• 문제: 기화방식 중 기화기에서 LPG가스와 공기를 혼합하여 발열량 조절과 재액화 방지를 위하여 공기를 혼합하는 방식을 쓰시오. 
• 답: 공기혼합방식
• 해설: 발열량 조절방법: 공기희석방식과 증열법이 있다. 
• 암기 팁: '발·재·연' (발열량, 재액화, 연소효율) 키워드를 기억하세요.

4번. 위험도(Danger Index) 계산

• 문제: 폭발 범위 상한(U)과 하한(L)을 이용한 위험도 계산식을 쓰고, 일산화탄소(12.5~74%)의 위험도를 구하시오.
• 답:
  • 계산식: H = (U - L) / L
  • 계산: (74 - 12.5) / 12.5 = 4.92
• 해설: 위험도는 단위가 없으므로 수치만 정확히 기입해야 합니다.
• 암기 팁: '상하하' (상한 빼기 하한 나누기 하한)로 외우세요.

5번. 공기 중 산소의 무게 퍼센트(wt%) 계산

• 문제: 공기 중 산소 부피가 21%, 공기 평균 분자량이 29일 때 산소의 무게 퍼센트를 구하시오.
• 답: 약 23.17wt%
• 해설: 산소 분자량(32)에 부피 비율(0.21)을 곱한 뒤 전체 평균 분자량(29)으로 나눕니다.
• 암기 팁: (32 × 0.21) / 29 식을 통째로 눈에 익혀두세요.

6번. 차압식 유량계의 종류

• 문제: 간접식 유량계 중 차압식 유량계의 종류 3가지를 쓰시오.
• 답: 오리피스, 벤투리, 플로우 노즐
• 해설: 관로 속에 조임 기구를 설치하여 발생하는 압력 차이(차압)를 이용해 유량을 측정하는 방식입니다.
• 암기 팁: "오리가 벤차에 꽉 차 있다" (오리피스, 벤투리, 차압식)는 농담 섞인 암기법을 활용해 보세요.

7번. 아세틸렌(C_2H_2)의 안전 기준

• 문제: 아세틸렌의 다음 기준을 채우시오.
  1. 아세틸렌은 몇 압력 이상 압축 시 희석제를 첨가하여야 하는가? 2.5 MPa 이상
  2. 습식아세틸렌 발생기 표면온도는 얼마 이하로 유지하는가?  70℃
  3. 충전 후 정치시 섭씨 15도에서 압력은 몇 이하인가? 1.5 MPa 이하
  4. 아세틸렌의 침윤제는 DMF와 무엇이 있는가? 아세톤
• 해설: 아세틸렌은 폭발 위험이 커서 다공물질과 유기용제(아세톤, DMF)를 사용하며 특정 압력 이상 가압을 금지합니다.
• 암기 팁: 압력은 **'2.5'**와 '1.5', 희석제는 '메일 수프에 질려' (메탄, 일산화탄소, 수소, 프로판, 에틸렌, 질소)로 외우세요.

8번. 가스 크로마토그래피(GC)의 구성과 원리

• 문제: 시료가스를 분리관에서 기체와 액체로 분리하는 분석법으로 웨버지수, 산소, 질소 등을 분석하는 분석법 명칭을 쓰시오. 
• 답: 가스크로마토그래피
• 해설: 캐리어 가스(수소, 헬륨 등)를 이용해 시료 가스를 분리관에 통과시켜 성분별 이동 속도 차이로 분석하는 장치입니다.
• 암기 팁: '분리관·검출기·기록계' 세 글자를 기억하세요. 캐리어 가스는 **'수헤질아(수소, 헬륨, 질소, 아르곤)'**입니다.

9번. 방폭 구조의 종류와 기호

• 문제: 위험한  가연성 가스 작업 환경에서 사용하는 방폭 구조 2가지를 적으시오. 
  1. 본질 안전 방폭 구조: ia 또는 ib
  2. 안전증 방폭 구조: e
• 해설: 본질 안전은 점화 능력 자체를 억제하는 방식이며, 안전증은 정상 상태에서 사고 발생 가능성을 낮춘 구조입니다.
• 암기 팁: Intrinsic(본질)의 'i', **Enhanced(증가)의 'e'**를 연상하세요.
  내압방폭구조(d)
  유입방폭구조(o)
  압력방폭구조(p)
  특수방폭구조(s)

10번. 벤트스택 & 플레어 스택(Flare Stack)의 기능

• 문제: 가스 설비에서 이상 상태가 발생시 설비 내의 내용물을 설비 밖으로 긴급하고 안전하게 이송하는 설비의 명칭?
• 답: 벤트스택
• 해설: 벤드 스택은 그냥 방출하지만, 플레어 스택은 '연소' 과정이 들어가는 것이 핵심 차이점입니다.
• 암기 팁: **'플레어(Flare, 불꽃) = 연소'**라고 매칭하세요.

11번. 수직 배관의 압력 손실 계산

• 문제: 높이 20m 수직 배관에서 가스 비중이 1.5일 때 압력 손실(mmH_2O)을 구하시오. (공기밀도=1.293kg/㎡)
• 답: 12.93 mmH_2O
• 해설: 계산식 h = 1.293 x (S - 1) x H 에 대입합니다. 1.293 x (1.5 - 1) x 20 = 12.93 입니다.
• 암기 팁: 공기 밀도 상수 **'1.293'**과 **'비중-1'**의 곱을 기억하세요.

12번. 가스의 상태별 정의

• 문제: 액화가스란 가압 / (냉각) 에 의해 액체 상태로 되는 것으로 대기압에서 비점이 40℃ 이하 또는 (상용의 온도) 이하인 가스를 말한다. 괄호안에 들어갈 용어는?
  1. 압축 가스: 일정한 압력에 의해 압축되어 있으나 상온에서 액화되지 않는 가스 : 수소, 산소, 질소, 메탄, 아르곤
  2. 액화 가스: 가압 또는 냉각에 의해 액체 상태로 되어 있는 가스 : LPG, 암모니아, 염소, 부탄, 시안화수소
• 해설: 용해 가스는 아세틸렌처럼 다공물질에 용제를 침윤시켜 녹여 넣은 것을 의미합니다.
• 암기 팁: 액화 가스는 **'가압'**과 **'냉각'**이 필수 키워드입니다.