2015년 가스기능사 4회차

이 문제는 **위험물안전관리법**에 따른 가스 시설의 안전 관리 규정을 묻고 있습니다. 핵심 개념은 **압력계 설치 기준**이며, 압축 또는 액화된 가스의 용량이 일정 기준 이상일 경우 안전 확보를 위해 **2개 이상의 압력계**를 설치하도록 규정하고 있습니다. 이는 하나의 압력계가 고장 나더라도 다른 압력계를 통해 압력을 확인할 수 있도록 이중으로 안전을 확보하기 위함입니다.

고압가스 충전용기는 일반적으로 **40℃ 이하**의 온도를 유지해야 합니다. 이는 고압가스의 온도가 상승하면 내부 압력이 급격히 증가하여 용기 파열이나 폭발의 위험이 커지기 때문입니다. 따라서 안전을 위해 규정된 온도 이하로 관리하는 것이 핵심 개념입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 암모니아의 충전량과 용기의 용량을 고려하여 필요한 용기 개수를 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **충전 정수**를 이용하여 실제 암모니아의 부피를 계산하고, 이를 용기의 내용적으로 나누어 필요한 용기 수를 구하는 것입니다. **핵심 개념 설명:** 1. **암모니아의 실제 부피 계산:** 암모니아 200kg을 충전할 때, 충전 정수 1.86을 곱하여 실제 암모니아가 차지하는 부피를 계산합니다. (200 kg * 1.86 = 372 L) 2. **필요한 용기 개수 계산:** 계산된 암모니아의 실제 부피(372 L)를 용기 하나의 내용적(50 L)으로 나누어 필요한 용기 개수를 구합니다. (372 L / 50 L ≈ 7.44개) 3. **올림 처리:** 용기는 개수로 존재하므로, 소수점 이하를 올림하여 필요한 용기 개수를 결정합니다. 따라서 약 7.44개는 **8개**의 용기가 필요합니다.

**정답 이유:** 해저 배관 설치 시 다른 배관과의 수평 거리 기준은 20m 이상이 아니라, **안전한 간격**을 유지하도록 규정하고 있습니다. 이는 배관 간의 충돌이나 손상을 방지하기 위함입니다. **핵심 개념:** * **안전 확보:** 해저 배관은 외부 충격, 지진 등 다양한 위험에 노출될 수 있으므로, 다른 시설물과의 안전한 이격 거리를 확보하는 것이 중요합니다. * **안정성 유지:** 배관의 부양이나 이동을 방지하는 조치는 해저 배관의 안정적인 설치 및 운영을 위해 필수적입니다. * **상호 간섭 방지:** 여러 개의 배관을 함께 설치할 경우, 서로 접촉하거나 영향을 주지 않도록 하는 것은 배관의 손상을 예방하고 안전성을 높이는 데 기여합니다.

도시가스 제조시설 플레어스택의 핵심 개념은 **안전한 가스 배출 및 연소**입니다. 1번 보기는 플레어스택의 목적과 맞지 않는데, 플레어스택은 방출된 가스가 지상에서 폭발한계에 도달하기 전에 안전하게 연소시키는 것을 목표로 하기 때문입니다. 나머지 보기들은 플레어스택의 안전성과 기능성을 확보하기 위한 필수적인 기준들입니다.

초저온 용기는 매우 낮은 온도(-50℃ 이하)의 액화가스를 안전하게 저장하기 위한 용기입니다. 핵심은 **극저온 상태를 유지**하여 내용물의 온도가 상용 온도 이상으로 올라가지 않도록 하는 것입니다. 따라서 보기 3번이 초저온 용기의 정의에 가장 부합합니다.

정답은 4번 산화에틸렌입니다. 산화에틸렌은 물과 반응하여 에틸렌글리콜을 형성하며, 이 과정에서 독성이 제거됩니다. 염소, 포스겐, 황화수소는 물과 반응해도 제독 효과가 미미하거나 오히려 유해한 물질을 생성할 수 있습니다. 따라서 산화에틸렌의 경우 물을 효과적인 제독제로 사용할 수 있습니다.

정답은 2번, 4년마다입니다. 특정설비 중 압력용기의 재검사 주기는 관련 법규에 따라 4년으로 규정되어 있습니다. 이는 압력용기의 안전성을 확보하고 사고를 예방하기 위한 중요한 절차입니다.

아세틸렌 제조설비에서 방호벽은 폭발 위험으로부터 설비와 작업자를 보호하기 위해 설치됩니다. 정답은 1번으로, 압축기와 충전용주관밸브 조작밸브 사이에는 방호벽 설치 기준이 틀렸습니다. 핵심 개념은 아세틸렌의 폭발 위험성을 고려하여, 압축기 자체보다는 압축기에서 발생하는 고압의 아세틸렌이 직접적으로 충전용기나 보관 장소에 영향을 미치는 구간에 방호벽을 설치하는 것입니다.

용기 파열사고는 주로 내부 압력이 규정치를 넘어서거나, 폭발성 혼합 가스의 발화로 인해 발생합니다. 안전밸브는 이러한 과압을 해소하여 용기 파열을 방지하는 역할을 하므로, 안전밸브의 정상 작동은 파열 사고의 원인과는 거리가 멉니다. 따라서 정답은 4번입니다.

액화산소 저장탱크의 방류둑은 만일의 누출 사고 시 저장된 액화산소가 외부로 유출되는 것을 막아주는 역할을 합니다. 관련 법규에 따라 액화산소 저장탱크 용량의 60% 이상으로 방류둑 용량을 설치해야 합니다. 따라서 1000 $\rm m^3$ 저장탱크의 경우, 1000 $\rm m^3$의 60%인 600 $\rm m^3$ 이상의 용량으로 방류둑을 설치해야 합니다.

이 문제는 설비 내 압력이 상용압력을 초과했을 때 이를 즉시 낮추는 안전장치의 역할을 이해하는 문제입니다. 안전밸브, 파열판은 압력이 설정치를 초과하면 즉시 열려 압력을 배출하는 역할을 합니다. 바이패스밸브는 정상 작동 시에는 닫혀 있지만, 비상 상황 시에는 유체를 우회시켜 압력을 조절하는 데 사용될 수 있습니다. 반면, 감압밸브는 주로 높은 압력을 낮추어 일정한 압력을 유지하는 데 사용되며, 상용압력 초과 시 즉각적으로 압력을 낮추는 안전장치로 보기 어렵습니다.

일반 도시가스 배관을 지하에 매설할 때는 안전을 위해 일정 간격마다 표지판을 설치해야 합니다. 이는 배관의 위치를 쉽게 파악하고, 작업 중이나 사고 발생 시 신속하게 대응하기 위함입니다. 관련 규정에 따라 일반 도시가스 배관은 **200m 간격으로 1개 이상**의 표지판을 설치해야 합니다.

도시가스 보일러 중 전용 보일러실에 설치해야 하는 것은 **반밀폐형 자연 배기식 보일러**입니다. 이는 보일러실 내부의 공기를 연소에 사용하고, 연소 가스는 굴뚝을 통해 외부로 배출하는 방식으로, 전용 보일러실은 이러한 환기 및 배기 조건을 충족하기 위해 필요합니다. 다른 보기들은 밀폐식으로 실내 공기를 사용하지 않거나, 옥외 설치, 혹은 별도의 급기통을 통해 안전성을 확보하므로 전용 보일러실 설치 의무가 없습니다.

산소 압축기 내부에는 산소와의 반응성이 낮은 **물**이 윤활제로 사용됩니다. 다른 보기들은 산소와 반응하여 폭발 위험이 있거나, 윤활 성능이 부족하기 때문에 적합하지 않습니다. 따라서 산소 압축기에는 안전하고 효과적인 윤활을 위해 물이 사용되는 것이 핵심입니다.

정답은 4번입니다. 고압가스 용기의 안전한 운송 및 보관을 위해 용접 용기의 부속품 보호는 필수적이며, 이를 위해 프로텍터 또는 캡을 부착하도록 규정하고 있습니다. 1번은 용접 용기의 두께 허용 오차에 대한 일반적인 기준이 아니며, 2번은 초저온 용기 제조에 사용되는 재료에 대한 설명이 틀렸습니다. 3번은 아세틸렌 용기의 다공질물 다공도 기준이 잘못되었습니다.

도시가스 배관 이음부와 전기점멸기, 전기접속기 사이에는 **15cm 이상의 거리**를 유지해야 합니다. 이는 가스 누출 시 전기 스파크로 인한 점화 위험을 방지하기 위한 안전 규정입니다. 즉, **점화원과 가연성 물질 간의 안전 거리 확보**가 핵심 개념입니다.

정답은 3번입니다. LG는 액화석유가스(LPG)를 의미하는 것이 아니라, 액화가스(Liquefied Gas)를 충전하는 용기의 부속품을 일반적으로 나타내는 기호입니다. 액화석유가스를 특정하여 나타내는 기호는 따로 존재하며, LG는 더 포괄적인 의미로 사용됩니다. 핵심 개념은 각 용기 종류별로 사용되는 부속품의 기호 표기가 규정되어 있다는 것입니다.

정답은 2번입니다. 독성가스 제독 작업 시 보호구는 긴급 상황 발생 시 즉시 착용하고 작업할 수 있도록 **사용이 용이한 곳**에 보관해야 합니다. 독성가스에 직접 노출될 수 있는 장소에 보관하는 것은 오히려 위험을 초래할 수 있습니다. 핵심 개념은 **보호구의 접근성과 안전한 보관**입니다.

일반 공업용 용기의 도색은 내용물의 위험성을 쉽게 파악하고 안전하게 취급하기 위한 국제적인 약속입니다. 정답은 4번 수소로, 수소는 일반적으로 **회색이 아닌 적색**으로 도색되어야 합니다. 이는 각 기체의 특성과 위험성을 나타내는 색상 규약을 따르기 위한 것으로, 잘못된 도색은 혼동을 야기하여 안전 사고로 이어질 수 있습니다.

정답은 4번입니다. 액화석유가스(LPG)의 안전관리 및 사업법에서 '가스설비'는 저장설비 외의 모든 설비를 포함하는 것이 아니라, 저장설비와 더불어 액화석유가스가 통하는 모든 설비와 그 부속설비를 총칭합니다. 따라서 저장설비를 제외한 설비만을 가스설비로 정의하는 것은 틀린 설명입니다.

ppm은 백만분율(parts per million)을 의미하며, 전체를 100만으로 보았을 때의 비율을 나타냅니다. 따라서 1%는 전체의 1/100에 해당하므로, 이를 ppm으로 환산하면 1/100 * 1,000,000 = 10,000 ppm이 됩니다. 문제의 보기가 잘못되었거나, 문제 자체에 오타가 있을 가능성이 높습니다. 만약 1%에 해당하는 ppm 값을 묻는 것이라면 정답은 10,000 ppm입니다.

정답은 3번 방사선투과시험입니다. 방사선투과시험은 내부선원법, 이중벽 이중상법 등 다양한 기법을 사용하여 가스배관 내부의 결함을 비파괴적으로 검출하는 방법입니다. X선이나 감마선과 같은 방사선을 배관에 투과시켜 필름이나 디지털 검출기에 기록된 투과 영상을 분석함으로써 내부의 미세한 균열, 기공, 슬래그 등을 찾아내 시공 신뢰성을 높입니다.

차량에 고정된 저장탱크로 염소를 운반할 때 용기의 내용적은 12,000L 이하로 제한됩니다. 이는 염소의 위험성과 운송 중 발생할 수 있는 사고의 잠재적 피해를 최소화하기 위한 안전 규정입니다. 핵심 개념은 위험물 운송 시 안전 기준 준수이며, 특히 염소와 같이 유해성이 높은 물질의 경우 용기 크기에 대한 규제가 중요합니다.

압력이 높아지면 일산화탄소와 공기의 혼합가스 폭발 범위는 **좁아집니다**. 이는 압력이 높아지면 혼합가스의 분자 간 거리가 가까워져 반응 속도가 느려지고, 따라서 폭발이 일어나기 어려운 조건이 되기 때문입니다. 핵심 개념은 **압력과 폭발 범위의 관계**이며, 일반적으로 가연성 가스의 압력이 증가하면 폭발 범위는 좁아지는 경향을 보입니다.

도시가스 배관을 폭 8m 이상 도로 지하에 매설할 경우, 지표면으로부터 배관 외면까지의 매설 깊이는 **1.2m 이상**이어야 합니다. 이는 도로 상부의 차량 통행이나 기타 지표면 활동으로부터 배관을 보호하고, 외부 충격이나 손상으로부터 안전을 확보하기 위한 최소 기준입니다. 핵심 개념은 **안전 확보를 위한 최소 매설 깊이 기준**입니다.

## 도시가스시설 설치공사 시공감리 대상 해설 **정답: 1. 도시가스사업자외의 가스공급시설설치자의 배관 설치공사** **핵심 개념:** 도시가스사업법 시행규칙에 따르면, 도시가스시설의 설치공사 또는 변경공사 시 **도시가스사업자 외의 자가 도시가스 공급시설을 설치하는 경우**에는 해당 공사에 대한 시공감리를 받아야 합니다. **해설:** 1. **도시가스사업자 외의 자**: 도시가스사업자가 아닌, 즉 직접 도시가스 공급시설을 설치하는 개인이나 법인을 의미합니다. 이들이 배관을 설치하는 경우, 안전 확보를 위해 시공감리가 필수적입니다. 2. **가스공급시설 설치공사**: 도시가스 공급을 위한 배관, 정압기, 밸브 등의 설치 및 변경 공사를 포괄합니다. 3. **정답 이유**: 1번 보기는 도시가스사업자가 아닌 자가 배관 설치공사를 하는 경우로, 법규에 따라 시공감리 대상에 해당합니다. 나머지 보기는 도시가스사업자(도매사업자, 일반도시가스사업자)가 직접 수행하는 공사로, 시공감리 대상이 아니거나 다른 규정의 적용을 받습니다.

정답은 2번입니다. 고압가스 공급자의 안전점검 항목은 주로 **설치된 용기의 안전한 상태 유지 및 주변 환경과의 안전 거리 확보**에 중점을 둡니다. 따라서 운반 중인 용기의 방법 및 상태 점검은 공급자의 직접적인 안전점검 항목에 해당하지 않습니다. 핵심 개념은 **설치된 고압가스 용기의 안전 관리**입니다.

액화석유가스(LPG) 판매업소의 용기 보관실에 강제통풍장치를 설치할 때, 통풍 능력은 **바닥면적 1제곱미터당 0.5세제곱미터/분 이상**이어야 합니다. 이는 LPG 가스의 특성상 누출 시 하부에 체류하기 쉬우므로, 효과적인 환기를 통해 가스 농도를 안전 기준 이하로 유지하여 화재나 폭발 위험을 예방하기 위함입니다. 핵심 개념은 **환기 성능 확보를 통한 안전 기준 준수**입니다.

정답은 4번 염소와 아세틸렌입니다. 이 두 가스는 반응성이 매우 높아 함께 운반할 경우 폭발의 위험이 있기 때문입니다. 핵심 개념은 **혼재 금지 위험물**로, 특정 물질들은 함께 운반하면 위험한 반응을 일으킬 수 있으므로 분리하여 운반해야 한다는 것입니다.

액화가스 이송 펌프에서 캐비테이션은 액체가 증발하여 발생하는 기포가 파열될 때 발생하는 현상입니다. 펌프의 회전수를 높이면 흡입 압력이 낮아져 캐비테이션 발생 가능성이 커지므로, 회전수를 크게 하는 것은 캐비테이션 방지 대책으로 틀렸습니다. 흡입 배관을 크게 하거나 펌프 설치 위치를 낮추는 것은 흡입 압력을 높여 캐비테이션을 방지하는 효과가 있으며, 흡입구 부근을 냉각하는 것은 액체의 증기압을 낮춰 캐비테이션을 억제하는 방법입니다.

정답은 1번 오리피스미터입니다. 오리피스미터는 유체가 좁은 구멍(오리피스)을 통과할 때 발생하는 압력 차이를 측정하여 유량을 계산하는 대표적인 차압식 유량계입니다. 즉, 유체의 흐름을 방해하는 장치를 설치하고 그 전후의 압력 차이를 측정하는 원리를 이용합니다.

이 문제는 CO2와 NaOH의 화학 반응을 이용한 양론 문제입니다. CO2와 NaOH는 1:1 몰비로 반응하여 Na2CO3를 생성합니다. 따라서 1.0 kg의 CO2를 제거하기 위해 필요한 NaOH의 질량은 CO2와 NaOH의 몰질량 비율을 고려하여 계산됩니다. CO2의 몰질량은 약 44 g/mol이고 NaOH의 몰질량은 약 40 g/mol이므로, 1.0 kg의 CO2를 제거하기 위해서는 약 0.91 kg의 NaOH가 필요합니다. 하지만 문제에서 제시된 보기와 정답을 고려할 때, 실제 공정에서는 약간의 과량의 NaOH를 사용하거나 다른 요인이 작용할 수 있습니다. 따라서 가장 가까운 보기인 1.8 kg (2번)이 정답으로 선택되었을 가능성이 높습니다.

왕복동 압축기의 용량 조정 방법 중 단계적으로 조절하는 방법은 압축기의 작동 방식을 일부 변경하여 토출량을 조절하는 것을 의미합니다. 4번 '클리어런스 밸브에 의해 용적 효율을 낮추는 방법'은 흡입된 가스의 일부를 다시 실린더 내에 남겨두어 유효 행정 거리를 줄임으로써 토출량을 단계적으로 감소시키는 방식입니다. 이는 압축기의 회전수나 밸브 작동 방식을 변경하는 것과는 달리, 실린더 내부의 공간을 조절하여 용량을 조절하는 대표적인 단계적 제어 방법입니다.

LP가스에 공기를 희석하는 주된 목적은 연소 시 발열량을 조절하여 원하는 화력을 얻고, 연소 효율을 높여 가스를 절약하는 것입니다. 또한, 누설 시 가스 농도를 낮춰 폭발 위험을 줄이고 손실을 최소화하는 효과도 있습니다. 재액화 촉진은 LP가스 희석의 목적과 관련이 없습니다.

정압기는 압력을 일정하게 유지하는 장치이며, 이상 압력 상승 방지, 불순물 제거, 압력 기록 등은 정압기의 정상적인 작동과 안전을 위해 필요한 부속 설비입니다. 반면, 검사용 맨홀은 정압기 자체의 점검이나 유지보수를 위한 통로일 뿐, 정압기의 기능과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 검사용 맨홀은 정압기의 부속 설비로 보기 어렵습니다.

저온 재료로 적당하지 않은 것은 탄소강입니다. 탄소강은 저온에서 취약해져 쉽게 파손될 수 있는 취성 파괴 현상이 발생하기 때문입니다. 반면, 9% 니켈강과 18-8 스테인리스강은 저온에서도 연성을 유지하여 저온 재료로 사용됩니다. 황동은 합금 조성에 따라 저온 특성이 달라질 수 있으나, 일반적으로 탄소강보다는 저온 특성이 우수합니다.

터보압축기에서 주로 발생하는 현상은 **서징(surging)**입니다. 서징은 압축기 내부의 유체 흐름이 불안정해지면서 발생하는 역류 현상으로, 압축기 성능 저하 및 손상을 유발할 수 있습니다. 수격작용, 베이퍼 록, 캐비테이션은 주로 유체 이송 시스템이나 펌프 등에서 발생하는 현상이며, 터보압축기 자체의 고유한 문제라기보다는 관련 시스템의 문제로 볼 수 있습니다.

파이프 커터로 강관을 절단하면 날카로운 거스러미가 생기는데, 이를 제거하여 파이프 내부를 매끄럽게 만드는 공구는 **파이프리이머**입니다. 파이프 벤더는 파이프를 구부리는 데 사용되고, 파이프 렌치는 파이프를 조이거나 푸는 데 사용되며, 파이프 바이스는 파이프를 고정하는 데 사용됩니다. 따라서 거스러미 제거라는 문제의 핵심과 가장 관련 있는 공구는 파이프리이머입니다.

정답은 **2번 터보식 압축기**입니다. 터보식 압축기는 고속으로 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 공기의 속도 에너지를 압력 에너지로 바꾸어 압축합니다. 이러한 방식은 유량이 크고 구조가 비교적 간단하여 설치 면적이 적게 차지하는 장점이 있습니다.

정답은 1번 저압공급방식입니다. **해설:** 가스홀더의 압력은 비교적 낮기 때문에, 가스 제조 공장과 공급 지역이 가깝거나 공급 면적이 좁은 경우에 가스홀더의 낮은 압력만으로도 충분히 가스를 공급할 수 있습니다. 이는 고압이나 초고압 방식으로 공급할 때 필요한 추가적인 압축 설비나 복잡한 배관 시스템이 필요 없어 효율적입니다.

정답은 2번 암모니아입니다. 암모니아는 동(구리)과 반응하여 폭발 위험이 있는 화합물을 생성할 수 있으므로 용기 재질로 부적합합니다. 다른 보기들은 해당 가스의 특성과 용기 재질의 적합성을 고려했을 때 일반적으로 사용 가능한 조합입니다.

오르자트법은 연소 가스 분석에 사용되는 방법으로, 특정 순서에 따라 가스를 흡수하여 각 성분의 양을 측정합니다. 이 분석 순서는 각 시약이 특정 성분만을 선택적으로 흡수하도록 설계되어 있어, 분석의 정확성을 높입니다. 따라서 CO₂를 먼저 흡수하고, 이어서 O₂를 흡수하며, 마지막으로 CO를 흡수하는 순서(1번)가 올바릅니다.

수소염 이온화 검출기(FID)는 탄화수소 계열의 유기화합물 검출에 매우 효과적입니다. 이는 연소 과정에서 유기물이 이온화되어 전류를 생성하는 원리를 이용하기 때문입니다. 따라서 무기화합물은 이온화되기 어렵거나 FID의 원리와 맞지 않아 검출이 어렵습니다.

정답은 3번 적외선 분광분석법입니다. 적외선 분광분석법은 물질이 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 분자 구조를 분석하는 방법입니다. 각 분자는 고유한 적외선 흡수 스펙트럼을 가지므로, 이를 통해 물질을 식별하고 정량할 수 있습니다.

표준상태(STP)에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이며, 부탄(C4H10)의 몰질량은 약 58g/mol입니다. 따라서 1000L 부탄은 약 1000L / 22.4L/mol ≈ 44.6mol이며, 질량은 44.6mol * 58g/mol ≈ 2587g, 즉 약 2.6kg입니다. 핵심 개념은 이상기체 상태 방정식과 몰질량 계산입니다.

일반 기체상수(R)는 압력, 부피, 온도, 몰수 사이의 관계를 나타내는 값으로, 이상 기체 법칙($PV=nRT$)에서 사용됩니다. 1번 보기의 단위 $\rm kg\cdot m/kmol\cdot K$는 압력($\rm kg/m\cdot s^2$)과 부피($\rm m^3$)를 곱한 값($\rm kg\cdot m^2/s^2$, 에너지 단위)을 몰수($\rm kmol$)와 온도($\rm K$)로 나눈 것으로, 에너지/몰/온도의 차원을 가지며 일반적인 기체상수의 단위와 일치합니다.

열역학 제1법칙은 에너지의 총량이 일정하게 보존된다는 **에너지 보존의 법칙**을 설명합니다. 즉, 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 형태만 바뀔 뿐입니다. 보기 2번은 열의 흐름 방향을 설명하는 **열역학 제2법칙**에 해당하므로 열역학 제1법칙에 대한 설명이 아닙니다.

이 문제는 가스의 완전연소에 필요한 이론적인 공기량을 계산하는 문제입니다. 이론공기량은 가스 1m³를 완전히 태우는 데 필요한 산소량을 기준으로, 공기 중 산소 농도(21%)를 고려하여 계산됩니다. 메탄의 완전연소 반응식과 화학양론을 이용하면, 메탄 1m³당 필요한 산소량은 약 2m³이며, 이를 공기량으로 환산하면 약 9.5배가 됩니다. 따라서 1번 보기가 정답입니다.

액화가 가장 어려운 가스는 **헬륨(He)**입니다. 이는 헬륨의 **임계 온도**가 다른 보기의 가스들에 비해 매우 낮기 때문입니다. 임계 온도는 기체가 액체로 존재할 수 있는 최고 온도인데, 헬륨의 임계 온도가 낮다는 것은 액화시키기 위해 훨씬 더 낮은 온도가 필요하다는 것을 의미합니다.

아세틸렌은 탄화칼슘(카바이드)과 물의 반응으로 생성됩니다. 따라서 물과 카바이드의 접촉 방식(주수식, 투입식, 접촉식)은 모두 아세틸렌 발생 방식에 해당합니다. 반면, 가열식은 카바이드 자체를 가열하는 방식이므로 물과의 반응을 통한 아세틸렌 생성과는 관련이 없습니다.

이상기체의 등온과정에서는 온도가 일정하게 유지됩니다. 이상기체의 엔탈피는 오직 온도에만 의존하는 함수이므로, 온도가 일정하면 엔탈피 또한 일정하게 유지됩니다. 따라서 압력이 증가하더라도 엔탈피는 변하지 않습니다.

1kW는 1000W와 같으며, 1W는 1J/s입니다. 따라서 1kW는 1000J/s입니다. 열량 단위인 kcal로 환산하기 위해 1kcal가 약 4184J임을 이용하면, 1000J/s는 약 0.239kcal/s가 됩니다. 이를 시간(h) 단위로 환산하면 0.239kcal/s * 3600s/h = 860.4kcal/h가 됩니다. 따라서 1kW는 약 860kcal/h로 환산됩니다.

섭씨온도와 화씨온도가 같아지는 지점을 찾기 위해서는 두 온도를 변환하는 공식 $C = \frac{5}{9}(F-32)$를 이용해야 합니다. 이 공식에서 섭씨 온도(C)와 화씨 온도(F)가 같다고 가정하고 방정식을 풀면, $C = F = -40$이라는 해를 얻을 수 있습니다. 따라서 섭씨 -40도와 화씨 -40도가 같은 온도를 나타냅니다.

1기압은 표준 대기압을 나타내는 단위로, 여러 다른 단위로 표현될 수 있습니다. 760 mmHg, 10.332 mH₂O, 101.3 kPa는 모두 1기압과 거의 같거나 동일한 값입니다. 하지만 0.9807 bar는 1기압보다 약간 낮은 압력이므로 정답이 됩니다.

이 문제는 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 기체의 부피 변화를 계산하는 문제입니다. 초기 상태(압력 1 atm, 온도 30℃, 부피 10000 L)와 최종 상태(압력 0.6 atm, 온도 -20℃)에서 기체의 몰수는 일정하므로, 압력과 부피의 곱을 절대 온도로 나눈 값이 일정하다는 보일-샤를의 법칙을 적용합니다. 온도는 섭씨에서 절대 온도(켈빈)로 변환해야 하며, 이를 계산하면 최종 부피는 약 14000 L가 됩니다.

절대온도 단위는 물질의 분자 운동이 완전히 멈추는 절대영도를 기준으로 측정됩니다. 보기 중 켈빈(K)은 절대온도 단위이며, 랭킨(°R) 또한 절대온도 단위로 사용됩니다. 섭씨(℃)와 화씨(℉)는 절대온도 단위가 아닙니다.

정적하에서 이상 기체를 가열하면, 부피가 일정하게 유지되면서 분자들의 운동 에너지가 증가합니다. 이로 인해 분자들이 용기 벽에 충돌하는 횟수와 강도가 늘어나 압력이 상승하며, 온도는 분자 운동 에너지의 척도이므로 함께 상승합니다. 따라서 정답은 3번 압력증가, 온도상승입니다.

정답은 4번입니다. 산소는 다른 물질의 연소를 돕는 **조연성** 가스이지만, **자신은 연소하지 않습니다.** 연소는 연료가 산소와 결합하여 열과 빛을 내는 과정이며, 산소는 이 과정에 필수적인 역할을 합니다. 따라서 산소가 자신이 연소한다는 설명은 틀렸습니다.

메탄(CH₄)은 도시가스의 주성분으로, 상온에서는 기체 상태입니다. 액화천연가스(LNG) 형태로 저장 및 운송하기 위해 메탄을 액화시키는데, 이때 필요한 온도가 바로 비점입니다. 메탄의 비점은 약 -162℃이므로, 4번이 정답입니다.