가스기능사 필답형 2024년 1회 기출문제

2024년 1회 가스기능사 실기 필답형 시험 대비

 

1번. 액체 기둥의 압력 환산 (수주 계산)

• 문제: 비중이 0.8인 액체의 높이가 8m일 때, 수은주는 몇 (mmHg)가 되는가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)
• 답: 470.59 mmHg (또는 약 471 mmHg)
• 해설: 액체의 압력(P)은 비중량(gamma) × 높이(h)입니다. 액체의 압력과 수은주의 압력이 같다는 원리(gamma_1h_1 = gamma_2h_2)를 이용하면, 0.8 x 8m = 13.6 x 수은 높이 가 됩니다. 따라서 수은 높이는 (0.8 x 8) / 13.6 = 0.470588m이며, 이를 mm 단위로 바꾸면 약 470.59 mmHg가 됩니다.
• 암기 팁: '액체비중 × 높이 = 수은비중 × 수은높이' 공식을 기억하세요.

2번. 주요 가스의 분자식 쓰기

• 문제: 다음 물질의 분자식을 쓰시오. (1) 염화메탄 (2) 일산화탄소
• 답: (1) CH_3Cl (2) CO
• 해설: 메탄(CH_4)에서 수소(H) 원자 하나가 염소(Cl)로 치환된 것이 염화메탄이며, 탄소와 산소가 1:1로 결합한 것이 일산화탄소입니다.
• 암기 팁: 메탄(CH_4)의 구조를 알면 염화(Cl)메탄을 쉽게 유추할 수 있습니다.

3번. 온도 변환 (섭씨 → 화씨)

• 문제: 섭씨온도(℃) 40도를 화씨온도(℉)로 변환하시오.
• 답: 104 ℉
• 해설: 화씨 변환 식은 ℉ = (180/100 x ℃) + 32 입니다. 여기에 40을 대입하면 (1.8 x 40) + 32 = 104가 됩니다.
• 암기 팁: **'1.8 곱하고 32 더하기'**만 기억하세요.
  ℃ = 100/180 x (℉ - 32) 

4번. 프로판의 연소 반응과 이론 공기량

• 문제: 프로판(C_3H_8)에 대해 답하시오.
  (1) 완전연소 반응식을 쓰시오.
  (2) 1 S㎥ 가 완전연소하는 데 필요한 이론 공기량(S㎥)을 구하시오. (단, 공기 중 산소 비율은 21v%이다.)
• 답:
  • (1) C_3H_8 + 5O_2 ->  3CO_2 + 4H_2O
  • (2) 23.81 S㎥
• 해설: 프로판 1몰 연소 시 산소 5몰이 필요합니다. 공기량은 필요한 산소량(5)을 산소 농도(0.21)로 나누어 구합니다 (5 / 0.21 = 23.81).
• 암기 팁: 프로판 연소 계수는 **'1-5-3-4'**입니다.

5번. 가스 시설 수리 시 안전 기준

• 문제: 충전시설 중 액화석유가스가 통하는 설비를 수리 청소 및 철거할 때의 기준이다. 다음 빈칸을 채우시오.
  • 가스시설의 수리 등을 할 때는 기준에 따라 미리 그 내부 가스를 불활성 가스 또는 (물) 등 해당 가스와 반응하지 않는 가스 또는 액체로 치환한다.
  • 잔류가스를 대기 중에 방출할 경우에는 방출한 가스의 착지농도가 액화석유가스 폭발하한계의 (1/4) 이하가 되도록 방출관으로부터 서서히 방출한다.
• 해설: 가연성 가스 수리 시 위험을 방지하기 위해 불활성 가스나 물로 내부를 채워 가스를 밀어내며, 방출 시에는 폭발 하한계의 25% 미만으로 희석해야 합니다.
• 암기 팁: '가연성은 하한계의 1/4(25%)', **'독성은 허용농도(TLV) 이하'**로 방출합니다.

6번. 전기방식법의 종류

• 문제: 매설 배관의 부식을 방지하기 위한 전기방식법의 종류 3가지를 쓰시오.
• 답: 희생양극법, 외부전원법, 배류법
• 해설: 이온화 경향 차이를 이용하거나(희생양극), 외부에서 전류를 공급하거나(외부전원), 유출되는 전류를 배수하여 부식을 막는 방식들입니다.
• 암기 팁: 앞 글자를 따서 **'희·외·배'**로 외우세요.

7번. 가스 자동 차단 장치의 구성

• 문제: 가스 자동 차단 장치를 구성하는 주요 3요소를 쓰시오.
• 답: 검지부, 제어부, 차단부
• 해설: 가스 누설을 찾는 '검지부', 신호를 판단하는 '제어부', 실제 가스를 막는 '차단부'로 이루어집니다.
• 암기 팁: **'보고(검지) 판단하고(제어) 막고(차단)'**의 흐름입니다.

8번. 정압기(Governor)의 설치 목적

• 문제: 도시가스 시설에 설치하는 정압기의 설치 목적을 쓰시오.
• 답: 가스 압력을 사용 압력에 맞게 낮추고(감압), 이를 일정한 압력으로 유지(정압)하여 공급하기 위함
• 해설: 도시가스 압력을 사용압력에 맞게 낮추는 감압기능, 2차측 압력을 설정 압력 내로 유지하는 정압기능, 흐름이 없을 때는 완전히 폐쇄하는 폐쇄기능을 수행합니다.
• 암기 팁: 핵심 기능 3가지인 **'감압, 정압, 폐쇄'**를 기억하세요.

9번. 액화가스 저장탱크의 저장 능력 계산

• 문제: 내용적(V)이 24,000L인 암모니아 저장탱크가 있다. 비중(d)이 0.58일 때 저장 능력(kg)은?
• 답: 12,528 kg
• 해설: 액화가스 저장탱크의 저장 능력 식은 W = 0.9dV 입니다. 0.9 x 0.58 x 24,000 = 12,528이 산출됩니다. (0.9는 안전 공간 10%를 뺀 수치입니다.)
• 암기 팁: '탱크는 0.9dV', **'용기는 V/C'**로 구분하여 외우세요.

10번. 보일의 법칙 계산

• 문제: 10L 부피의 기체가 5 atm·a의 압력을 가지고 있다. 이를 2L 용기에 옮겼을 때의 압력(atm·a)을 구하시오. (단, 온도는 일정하다.)
• 답: 25 atm·a
• 해설: 온도가 일정할 때 P_1V_1 = P_2V_2 가 성립합니다. 5 x 10 = P_2 x 2 이므로 P_2 = 50 / 2 = 25가 됩니다.
• 암기 팁: 부피가 5배 줄었으니, 압력은 5배 커진다고 생각하세요.

11번. 가스의 성질별 분류 (선택형)

• 문제: 다음 조건에 해당하는 가스를 모두 고르시오.
  보기: 산소, 수소, 에틸렌, 에탄, 메탄, 불소, 아세틸렌, 암모니아, 일산화탄소 
  
  • (1) 공기보다 무거운 가스: 산소(32), 불소(38), 에탄(30)
  • (2) 냄새가 없는 가스: 수소, 산소, 일산화탄소, 메탄, 에탄
  • (3) 올레핀계 가스: 에틸렌
  • (3) 조연성(지연성) 가스: 산소, 불소
  • (4) 비점이 가장 낮은 가스: 수소
• 해설: 공기의 평균 분자량인 29보다 크면 무거운 가스입니다. 수소는 비점이 -253℃로 매우 낮습니다.
• 암기 팁: 분자량 계산을 위해 **'C=12, H=1, N=14, O=16'**은 필수 암기 사항입니다.
• 에틸렌(단 냄새), 불소(강한 자극성 냄새), 아세틸렌(마늘 냄새), 암모니아(톡 쏘는 냄새)

12번. 염소 가스의 특성

• 문제: 염소(Cl_2) 가스의 주요 특성 3가지를 쓰시오.
• 답: 액화 가스, 조연성 가스, 독성 가스
• 해설: 염소는 저장 방식에 따라 액화 가스이며, 남의 연소를 돕는 조연성인 동시에 인체에 해로운 독성 가스입니다.
• 암기 팁: 자주 출제되는 특성이니 **'액·조·독'**으로 묶어 외우세요.