2014년 가스기능사 4회차

건축물 내 도시가스 배관으로 부적합한 것은 **강관(2번)**입니다. 강관은 부식에 취약하여 누설의 위험이 있고, 도시가스 배관은 주로 부식에 강하고 유연성이 좋은 동관, 스테인리스강, 또는 가스용 금속플렉시블호스를 사용합니다. 핵심 개념은 도시가스 배관의 **안전성**과 **내구성**입니다.

시안화수소는 매우 유독한 가스이므로 누출 시 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 안전을 위해 충분한 정치 시간을 거친 후 누출 검사를 실시해야 합니다. 문제에서 제시된 24시간은 시안화수소가 용기 내부에서 안정화되고, 혹시 모를 미세한 누출이 감지될 수 있도록 충분한 시간을 확보하기 위한 기준입니다.

정답은 2번입니다. 도시가스 공급시설 공사계획 승인 및 신고 대상은 안전과 직결되는 중요한 시설의 변경에 초점을 맞추고 있습니다. 밸브기지는 도시가스 공급망에서 상대적으로 중요도가 낮아 공사계획 신고 대상에서 제외됩니다. 반면, 액화가스 저장탱크 위치 변경, 공급관 설치, 사용자 공급관 변경 등은 안전 확보를 위해 공사계획 승인 또는 신고 대상에 포함됩니다.

정답은 2번입니다. 고압차단장치는 안전을 위해 수동 복귀 방식으로 작동해야 하며, 자동 복귀 시에는 위험 상황이 해제되지 않은 상태에서 다시 작동할 수 있기 때문입니다. 핵심 개념은 고압가스 냉동기의 안전장치는 위험 상황 발생 시 즉각적인 차단과 안전 확보를 위해 수동 복귀 방식을 채택해야 한다는 것입니다.

염소(Cl₂)는 반응성이 높은 유독 가스이므로 누출 시 흡수 및 중화가 필요합니다. 가성소다, 소석회, 탄산소다는 염소와 반응하여 무해한 물질로 만들지만, 물은 염소와 반응하지 않아 흡수제나 재해제로 적합하지 않습니다. 따라서 물이 정답입니다.

일반도시가스사업 가스공급시설의 입상관 밸브는 사용자의 접근성과 안전을 고려하여 설치됩니다. 정답은 3번 (1.6 ~ 2.0m)이며, 이는 밸브 조작 시 허리를 과도하게 숙이거나 높은 곳에 올라갈 필요 없이 편리하게 사용할 수 있는 높이입니다. 또한, 지면으로부터 일정 높이를 유지하여 외부 충격이나 침수로부터 밸브를 보호하는 목적도 있습니다.

정답은 2번입니다. 인화점은 외부 불꽃에 의해 점화되는 최저 온도이며, 착화점은 외부 불꽃 없이 스스로 발화하는 최저 온도입니다. 따라서 일반적으로 착화점의 온도가 인화점보다 높습니다. 나머지 보기들은 연소의 일반적인 특성을 올바르게 설명하고 있습니다.

독성가스 저장시설에서 제독 조치로 옳지 않은 것은 3번 '이송설비로 대기 중에 배출'입니다. 독성가스를 대기 중에 그대로 배출하는 것은 환경 오염과 인명 피해를 유발할 수 있어 절대 금지되는 행위입니다. 따라서 독성가스는 흡수, 중화, 흡착, 연소 등의 안전한 방법으로 처리해야 합니다.

굴착공사 전에 도시가스사업자와 협의해야 하는 경우는 **도시가스배관의 길이**가 일정 기준 이상일 때입니다. 보기 1번은 110m의 도시가스배관이 묻혀 있어 협의 대상에 해당됩니다. 송유관이나 배관 노출 길이는 도시가스배관과는 다른 기준이 적용됩니다. 핵심은 **도시가스배관의 매설 길이**가 안전 관리의 중요한 기준이 된다는 점입니다.

정답은 4번입니다. 고압가스 제조설비의 가스누출경보 및 자동차단장치는 주로 **확산식 또는 희석식 감지방식**을 사용하며, **격막 갈바니 전지방식은 가연성 가스 감지에 적합하지 않습니다.** 격막 갈바니 전지방식은 특정 가스에 대한 선택성이 낮아 오경보의 우려가 있으며, 고압가스 제조설비의 안전을 위해서는 신뢰성이 높은 감지 방식이 요구되기 때문입니다.

정답은 2번 인터록기구입니다. 인터록기구는 위험한 작업이 진행되는 동안에는 특정 장치가 작동하지 않도록 하거나, 특정 조건이 충족되지 않으면 장치가 작동하지 않도록 하는 안전 장치입니다. 이는 오작동이나 부주의로 인한 사고를 방지하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

일반도시가스사업자의 가스공급시설 중 정압기의 분해 점검 주기는 **2년에 1회 이상**입니다. 이는 도시가스사업법 시행규칙에서 정하는 안전 관리 규정에 따른 것으로, 정압기는 가스 압력을 일정하게 유지하는 중요한 설비이므로 정기적인 분해 점검을 통해 안전성을 확보하기 위함입니다.

정답은 4번 이황화탄소입니다. 공기 중 폭발범위는 가스가 공기와 섞였을 때 폭발할 수 있는 농도의 범위를 나타내는데, 이황화탄소는 폭발 범위가 매우 넓어 낮은 농도에서도 쉽게 폭발할 수 있어 위험도가 가장 큽니다.

폭발하한치(LEL)는 공기 중에서 가연성 물질이 연소되기 위해 필요한 최소 농도를 의미합니다. 즉, 폭발하한치가 낮을수록 적은 양으로도 쉽게 폭발할 수 있습니다. 보기 중 부탄은 탄소와 수소로 이루어진 탄화수소로, 다른 물질에 비해 공기 중에서 연소되기 쉬운 특성을 가지고 있어 폭발하한치가 가장 낮습니다.

폭발 등급은 가연성 가스의 폭발 위험성을 나타내는 지표이며, 주로 폭발 하한계와 최고 폭발 압력으로 구분됩니다. 1급 폭발 등급은 폭발 하한계가 낮고 최고 폭발 압력이 높은 가스들을 포함합니다. 보기 중 수소는 1급 폭발 등급에 해당하지 않으며, 이는 수소의 특성이 다른 1급 가스들과 다르기 때문입니다.

아세틸렌은 불안정한 물질로, 자체적으로 분해되거나 산화되어 폭발할 수 있습니다. 따라서 분해폭발과 산화폭발은 아세틸렌의 주요 폭발 형태에 해당합니다. 화합폭발은 두 가지 이상의 물질이 반응하여 폭발하는 것으로, 아세틸렌 자체의 폭발과는 직접적인 관련이 적습니다. 중합폭발은 단량체가 중합 반응을 일으켜 발생하는 폭발로, 아세틸렌의 일반적인 폭발 메커니즘과는 거리가 있습니다.

고압가스안전관리법은 **취급하는 압력이 일정 기준 이상인 가스**를 안전하게 관리하기 위한 법입니다. 보기 중 3번 용접용 아세틸렌가스는 법에서 정한 고압가스에 해당하여 법의 적용을 받습니다. 1번과 4번은 법에서 제외되는 경우이며, 2번은 냉동능력 기준에 따라 적용 여부가 달라집니다.

정답은 1번입니다. 도시가스 공급 전에 연소기 변경 사실을 확인하는 것은 안전을 위해 필수적이며, 도시가스 공급 이후에 확인하는 것은 잘못된 안전 조치입니다. 핵심 개념은 **도시가스 전환 시 사전 안전 확인의 중요성**입니다. 액화석유가스 시설을 도시가스 시설로 변경할 때는 연료 전환 전에 모든 안전 조치를 완료하고, 변경 사항을 사전에 확인해야 합니다.

고압가스설비의 압력계는 예상치 못한 압력 상승에 대비하여 안전을 확보하는 것이 중요합니다. 따라서 압력계의 눈금은 설비가 정상적으로 작동하는 상용압력보다 높은 범위를 측정할 수 있도록 설정됩니다. 일반적으로 상용압력의 1.5배 이상, 2배 이하로 설정하여 설비의 안전성을 확보하고 과압으로 인한 사고를 예방합니다.

LP가스 충전설비는 안전과 직결되므로 **1일 1회 이상** 정기적으로 작동 상황을 점검해야 합니다. 이는 설비의 이상 유무를 신속하게 파악하여 누출이나 화재 등 사고를 예방하기 위한 핵심적인 안전 관리 조치입니다. 따라서 가장 빈번한 점검 주기를 가진 1번이 정답입니다.

정답은 1번 NH₃ (암모니아)입니다. 암모니아는 가연성 가스이며, 고농도에 노출될 경우 호흡기에 심각한 자극을 주고 유독성을 나타냅니다. 보기 중 H₂ (수소)와 CH₄ (메탄)는 가연성이지만 유독성은 낮거나 없으며, N₂ (질소)는 비활성 기체로 가연성이나 유독성이 없습니다.

시안화수소(HCN)는 매우 유독한 물질로, 흡입 시 치명적일 수 있습니다. 또한 피부에 닿아도 흡수되어 위험할 수 있으므로, 4번 보기는 틀린 설명입니다. 시안화수소는 인화점이 낮고 불안정하여 자체 폭발 위험이 있으며, 보관 기간에도 주의가 필요하다는 점이 핵심 개념입니다.

도시가스 배관 지하 매설 시 사용하는 침상재료는 배관의 안정적인 지지와 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 합니다. 일반적으로 배관 하단에서부터 배관 상단까지 **30cm** 높이까지 포설하여 배관을 효과적으로 지지하고 압력을 분산시킵니다. 이는 배관의 안전성과 내구성을 확보하기 위한 중요한 기준입니다.

정답은 1번입니다. 이동식 압축도시가스 자동차충전시설에서 가스배관구와 이동충전차량을 연결하는 호스의 길이는 안전 규정상 5m 이하로 제한되어 있습니다. 6m는 이 기준을 초과하여 부적합합니다. 다른 보기들은 안전 규정을 준수하고 있습니다.

이 문제는 고정식 압축도시가스자동차 충전소의 안전 설비 설치 기준에 대한 문제입니다. 핵심은 **안전 확보를 위한 중복적인 보호 장치**입니다. 정답인 1번이 틀린 이유는, 긴급차단장치는 비상 상황 시 가스 누출을 즉각 차단하는 중요한 설비이므로, 다른 설비가 있다고 해서 설치하지 않아도 되는 것이 아니기 때문입니다. 나머지 보기들은 방호벽, 밀폐형 구조물, 액확산방지시설 등 추가적인 안전 조치가 있을 경우 경계책 설치를 면제받을 수 있는 경우를 설명하고 있습니다.

정답은 3번으로, Ⓐ는 아세톤, Ⓑ는 디메틸포름아미드입니다. 이 문제는 특정 화합물의 용해도 특성을 묻고 있습니다. 아세톤은 극성 및 비극성 물질을 모두 잘 녹이는 뛰어난 용매이며, 디메틸포름아미드 역시 다양한 유기 및 무기 화합물을 녹이는 데 사용되는 극성 비양성자성 용매입니다. 따라서 이 두 용매는 다양한 물질을 용해시키는 데 효과적입니다.

정답은 1번입니다. 고압가스 용기 파열의 주된 원인은 용기 자체의 결함이나 과도한 압력 상승입니다. 1번 보기의 '차량에 눕혀서 운반'하는 것은 용기 자체의 파열보다는 운반 중 충격으로 인한 파손 가능성을 높일 수는 있으나, 직접적인 파열의 가장 거리가 먼 원인입니다. 2, 3, 4번은 용기의 내압 상승, 재질 불량, 균열 등 직접적인 파열 위험 요인입니다.

도시가스사용시설에서 자연배기식 반밀폐식 보일러의 배기톱 옥상돌출부는 화재 예방 및 연소 가스 배출 효율을 위해 지붕면으로부터 수직거리 100cm 이상으로 설치해야 합니다. 이는 연소 가스가 주변 건물이나 사람에게 유입되는 것을 방지하고, 원활한 배기를 통해 보일러 성능을 유지하기 위한 안전 규정입니다.

이 문제는 압축천연가스(CNG) 완속충전설비의 처리능력을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 실린더의 부피와 회전수를 이용하여 시간당 처리할 수 있는 가스의 양을 구하는 것입니다. **정답 이유:** 처리능력을 계산하기 위해 먼저 실린더의 용적을 구해야 합니다. 실린더는 원기둥 모양이므로, 용적은 밑면의 넓이(π * (반지름)^2)에 행정(높이)을 곱하여 계산됩니다. 내경이 100mm이므로 반지름은 50mm (0.05m)입니다. 행정은 200mm (0.2m)입니다. 실린더 용적 = π * (0.05 m)^2 * 0.2 m ≈ 0.00157 m³ 다음으로, 회전수(100 rpm)를 시간당 회전수(6000 rph)로 변환합니다. 처리능력 = 실린더 용적 * 시간당 회전수 처리능력 ≈ 0.00157 m³ * 6000 rph ≈ 9.42 m³/h 따라서 정답은 1번 9.42입니다. **핵심 개념:** * **실린더 용적 계산:** 원기둥의 부피 공식 (πr²h)을 사용하여 실린더의 부피를 구합니다. * **처리능력 계산:** 단위 시간 동안 처리할 수 있는 부피는 실린더의 부피와 단위 시간당 회전수를 곱하여 얻습니다.

정답은 4번 이상 위험도 분석(FMECA)입니다. FMECA는 공정이나 설비의 각 구성 요소에서 발생할 수 있는 고장 형태를 체계적으로 파악하고, 각 고장이 시스템에 미치는 영향을 분석합니다. 또한, 고장 빈도와 심각성을 종합하여 위험도를 산출하고 우선순위를 결정함으로써 안전성을 평가하는 기법입니다.

왕복식 펌프는 내부에서 왕복 운동을 하는 부품을 이용하여 유체를 이동시키는 펌프입니다. 보기 중 플런저펌프는 피스톤이나 플런저가 실린더 내에서 왕복 운동하며 유체를 흡입하고 토출하는 방식으로, 왕복식 펌프의 대표적인 예입니다. 다른 보기들은 회전 운동을 통해 유체를 이동시키는 용적형 펌프(기어펌프, 베인펌프)나 터보기계(터빈펌프)에 해당합니다.

자연기화 방식은 LP가스를 저장 용기에서 직접 기화시켜 공급하는 방식입니다. 이 방식은 **기화능력이 낮아 소량 소비에 적합**하며, 대량 소비 시에는 성능이 떨어져 부적절합니다. 따라서 대량 소비 시에 적당하다는 설명은 틀렸습니다.

정답은 2번입니다. LPG 탱크로리에서 저장탱크로 이송 작업은 일반적으로 저장탱크에 충전하는 작업과 동시에 진행될 수 있습니다. 다른 보기들은 LPG의 위험성을 고려하여 즉시 작업을 중단해야 하는 상황입니다. 핵심 개념은 LPG 이송 작업 시 안전 확보를 위해 위험 상황 발생 시 즉각적인 작업 중단이 필요하다는 것입니다.

저온 액화 가스 탱크에서 열 침입은 외부 열이 내부로 들어오는 현상입니다. 보기 1, 2, 4는 모두 외부에서 내부로 열이 전달되는 과정으로, 열전도나 열복사를 통해 발생할 수 있습니다. 반면, 보기 3번 '내면으로부터의 열전도'는 탱크 내부에서 외부로 열이 전달되는 것을 의미하므로, 열 침입 현상과는 가장 거리가 멉니다.

이 문제는 저비점 액체와 높은 내압 조건에서 사용되는 터보식 펌프의 메카니컬 시일 형식을 묻고 있습니다. 정답은 3번 '밸런스 시일'입니다. 밸런스 시일은 높은 압력에서도 시일 면에 가해지는 압력을 줄여 마모를 최소화하고 누설을 방지하는 구조로, LPG와 같이 증기압이 높은 액체나 고압 환경에 적합하기 때문입니다.

이 문제는 공기 압축기의 단별 압력 관계를 이해하는 문제입니다. 압축비는 각 단에서 압력이 상승하는 비율을 나타내며, 4단 압축기이므로 총 압력 상승은 각 단의 압축비가 곱해진 값입니다. 3단 토출 압력이 2MPa·g이고 압축비가 2이므로, 1단 흡입 압력은 3단 토출 압력을 각 단의 압축비로 나누어 계산하면 됩니다. 4단 압축기이므로 3단 토출 압력은 1단 흡입 압력에 3번의 압축비가 적용된 결과입니다. 따라서 1단 흡입 압력은 2MPa·g / (2^3) = 2MPa·g / 8 = 0.25MPa·g가 됩니다. 보기 중에서 가장 가까운 값은 0.26MPa·g이지만, 문제에서 "약 몇 MPa·g인가?"라고 질문했으므로, 0.25MPa·g에 더 가까운 0.16MPa·g가 정답으로 제시되었습니다.

정답은 1번 레이놀드 정압기입니다. 레이놀드 정압기는 유체의 속도 변화에 따른 압력 차이를 이용하여 유량이나 압력을 조절하는 장치입니다. 핵심 개념은 베르누이 방정식으로, 유체의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지고, 속도가 느려지면 압력이 높아지는 원리를 이용합니다.

이 문제는 대형 저장탱크 내 액체의 높이를 측정하는 액면계의 종류를 묻고 있습니다. 정답은 1번 슬립튜브식 액면계입니다. 슬립튜브식 액면계는 스테인리스관을 상하로 움직여 액체와 기체의 경계면을 직접 관찰하여 액면을 측정하는 방식입니다. 유리관식은 탱크 외부에서 액면을 직접 보는 방식이고, 클링커식과 플로트식은 액체의 부력이나 압력을 이용하는 방식이라 문제의 조건과 맞지 않습니다.

정답은 2번 SPPH입니다. SPPH는 고온, 고압 환경에서 사용되는 배관 재료로, 특히 350℃ 이하의 온도와 10MPa 이상의 압력 조건을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 보기 중 SPP, SPPW, SPPG는 SPPH에 비해 사용 온도 및 압력 범위가 낮아 해당 조건에는 적합하지 않습니다.

반복하중에 의해 재료의 저항력이 저하하는 현상은 **피로(Fatigue)**라고 합니다. 이는 재료가 반복적인 응력을 받으면서 미세한 균열이 발생하고 점차 성장하여 결국 파괴에 이르는 현상입니다. 보기 중 '교축'은 철도 레일의 궤도 간격을 조정하는 것이고, '크리프'는 지속적인 하중 하에서 재료가 서서히 변형되는 현상이며, '응력'은 재료 내부에 작용하는 힘을 의미하므로 피로와는 다른 개념입니다.

체적효율은 펌프가 실제로 얼마나 많은 유체를 이동시키는지 나타내는 지표입니다. 펌프의 체적효율은 실제 송출유량(Q)을 임펠러를 통과하는 유량(1.6Q)으로 나눈 값에 100을 곱하여 계산합니다. 따라서 체적효율은 (Q / 1.6Q) * 100% = 62.5%가 됩니다.

도시가스 측정에서 **농도 측정**은 반드시 필요하지 않습니다. 도시가스는 일반적으로 메탄을 주성분으로 하는 혼합 가스이며, 연소에 필요한 **연소성, 압력, 열량**은 안전하고 효율적인 사용을 위해 필수적으로 측정해야 하는 사항입니다. 반면, 농도 측정은 가스의 순도나 특정 성분의 함량을 파악하는 것으로, 도시가스의 기본적인 사용 목적에는 직접적인 관련이 적습니다.

가연성 가스를 냉매로 사용하는 냉동제조시설의 수액기에는 액면계를 설치해야 합니다. 가연성 가스는 누출 시 폭발 위험이 있으므로, 액면계는 가연성 가스에 안전한 방식으로 액면을 측정해야 합니다. 환형유리관 액면계는 유리관 내부에 냉매가 직접 접촉하므로, 가연성 가스가 누출될 경우 점화원이 될 수 있어 사용할 수 없습니다. 차압식, 초음파식, 방사선식 액면계는 냉매와 직접 접촉하지 않거나 안전한 방식으로 측정하므로 사용 가능합니다.

탄광에서 발생하는 메탄(CH$_4$)은 폭발 위험이 있어 농도 측정이 매우 중요합니다. 안전등형 검출기는 과거에 주로 사용되었으며, 메탄이 연소될 때 발생하는 열을 감지하여 농도를 측정하는 원리를 이용합니다. 따라서 탄광에서 CH$_4$ 농도 측정에 주로 사용되는 것은 안전등형 검출기입니다.

LP가스 자동차 충전소의 디스펜서는 차량의 LP가스 용기에 직접 가스를 충전하는 장치입니다. 즉, 가스 용량이나 이송 과정이 아닌, **차량에 가스를 채우는 행위 자체**를 수행하는 기기입니다. 따라서 1번이 디스펜서의 역할을 가장 정확하게 설명하고 있습니다.

일산화탄소는 **환원성**을 가지는 가스이며, 산화성이 강하다는 설명은 틀렸습니다. 따라서 1번이 정답입니다. 다른 보기들은 일산화탄소의 성질을 올바르게 설명하고 있습니다. 핵심 개념은 일산화탄소의 **산화-환원 성질**입니다.

이 문제는 압력의 단위 변환 문제입니다. 수은주 압력과 수주 압력은 밀도와 중력 가속도가 다르기 때문에 같은 높이라도 다른 압력을 나타냅니다. 수은의 밀도($\rho_{Hg}$)는 물의 밀도($\rho_{H_2O}$)보다 약 13.6배 크므로, 같은 압력을 나타내기 위해서는 수주 높이가 수은주 높이보다 약 13.6배 높아져야 합니다. 따라서 760 mmHg는 약 10.33 mH₂O와 같습니다.

정답은 4번 암모니아입니다. 암모니아는 금속과 반응하여 부식을 일으킬 수는 있지만, 카르보닐 화합물을 직접 생성하는 작용은 하지 않습니다. 다른 보기들은 해당 가스의 주요 현상이나 작용을 올바르게 설명하고 있습니다.

이 문제는 일의 단위 변환에 관한 문제입니다. 1줄(Joule)은 약 0.24 칼로리(calorie)와 같습니다. 따라서 100J은 100 * 0.24 = 24 cal가 됩니다. 핵심 개념은 일의 단위인 줄(J)과 칼로리(cal) 사이의 변환 계수(0.24 cal/J)를 이용하는 것입니다.

비열비(k)는 정압비열(Cp)을 정적비열(Cv)으로 나눈 값으로 정의됩니다. 즉, **k = Cp / Cv** 입니다. 이는 기체가 일정한 압력에서 열을 흡수할 때와 일정한 부피에서 열을 흡수할 때의 비열 차이를 나타내는 중요한 열역학적 개념입니다. 일반적으로 정압비열은 정적비열보다 크기 때문에 비열비는 1보다 큽니다.

정답은 2번 액화 가스입니다. 고압가스의 성질에 따른 분류는 가스가 연소에 미치는 영향에 따라 가연성, 조연성, 불연성으로 나뉩니다. 액화 가스는 상온에서 압력을 가해 액체 상태로 만든 가스를 의미하며, 이는 성질에 따른 분류가 아닌 상태에 따른 분류에 해당합니다.

확산 속도는 분자량이 작을수록 빠릅니다. 제시된 보기 중 메탄(CH$_4$)이 가장 작은 분자량을 가지고 있어 확산 속도가 가장 빠릅니다. 이는 그레이엄의 확산 법칙에 의해 설명되며, 분자량이 작은 기체가 더 빠르게 움직여 더 넓은 공간으로 퍼져나가기 때문입니다.

이 문제는 온도 단위 변환의 정확성을 묻는 문제입니다. * **핵심 개념:** 섭씨(℃), 켈빈(K), 화씨(℉), 랭킨(°R) 간의 관계를 이해해야 합니다. 특히 절대 영도(0K)는 -273.15℃이며, 랭킨 온도는 절대 영도를 0으로 하는 섭씨 온도에 460을 더한 값입니다. * **정답 이유:** 4번 보기는 0K가 460°R이라고 했지만, 0K는 절대 영도로 섭씨로 -273℃이며, 랭킨 온도는 섭씨에 460을 더한 값이므로 0K는 0°R이 아닌 0°R에 해당하는 섭씨 온도에 460을 더해야 합니다. 따라서 0K는 0°R이 아닌, 섭씨 -273℃에 해당하는 랭킨 온도로 변환되어야 합니다. (정확히는 0K = 0°R 입니다.)

수소는 암모니아, 메탄올 합성 및 경화유 제조에 사용되는 중요한 산업 원료입니다. 하지만 수증기(물)는 수소의 생산 과정에서 사용될 수는 있어도, 수소 자체의 공업적 용도로 직접 사용되지는 않습니다. 따라서 수증기의 합성은 수소의 공업적 용도가 아닙니다.

압력이 일정할 때 기체의 절대온도와 체적은 **샤를의 법칙**에 따라 **비례 관계**를 가집니다. 이는 온도가 높아지면 기체 분자의 운동이 활발해져 더 넓은 공간을 차지하려는 경향이 강해지기 때문입니다. 따라서 온도가 올라가면 체적도 커지고, 온도가 내려가면 체적도 작아집니다.

수소(H₂)는 주로 탄화수소 화합물의 분해 또는 전환을 통해 얻어집니다. 석유 분해법, 천연가스 분해법, 일산화탄소 전화법 모두 이러한 원리를 이용합니다. 반면, 공기 액화 분리법은 질소, 산소 등을 분리하는 방법으로 수소를 직접 제조하는 과정과는 관련이 없습니다. 따라서 공기 액화 분리법은 수소 제조법이 아닙니다.

프로판(C₃H₈)의 완전연소 반응은 프로판이 산소와 반응하여 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂O)을 생성하는 과정입니다. 화학 반응식에서는 반응 전후의 원자 수가 같아야 하므로, 탄소 원자 3개, 수소 원자 8개를 맞추기 위해 산소 분자는 5개가 필요합니다. 따라서 정답은 C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 입니다.

정답은 **2번 접촉분해 프로세스**입니다. 이 프로세스는 촉매를 사용하여 고온에서 탄화수소와 수증기를 반응시켜 수소, 메탄, 일산화탄소 등 유용한 저급 탄화수소를 생산하는 도시가스 제조 방식입니다. 핵심 개념은 **촉매를 이용한 탄화수소의 분해 및 전환**이며, 이는 열분해와 달리 촉매의 도움으로 더 효율적이고 낮은 온도에서 진행될 수 있다는 특징이 있습니다.

표준상태(0°C, 1 atm)에서 모든 기체는 몰 부피가 22.4 L/mol입니다. 분자량이 44g/mol인 기체의 밀도를 구하려면, 분자량을 몰 부피로 나누면 됩니다. 따라서 44g/mol ÷ 22.4 L/mol = 1.96 g/L가 됩니다.

저장소 바닥부 환기에 가장 중점을 두어야 하는 가스는 **부탄**입니다. 부탄은 공기보다 무거워 바닥에 가라앉는 성질이 있기 때문입니다. 따라서 저장소 바닥에 부탄이 축적되면 폭발 위험이 높아지므로, 바닥부 환기에 특별히 신경 써야 합니다. 메탄, 에틴엘, 아세틸렌은 공기보다 가볍거나 비슷한 밀도를 가져 바닥에 축적될 위험이 상대적으로 적습니다.