2018년 가스산업기사 2회차

이 문제는 **압력방폭구조**에 대한 설명입니다. 압력방폭구조는 점화원이 될 수 있는 부분을 용기 안에 넣고, 그 용기 내부에 외부보다 높은 압력의 보호기체를 채워 외부의 폭발성 가스가 침입하지 못하도록 하는 방식입니다. 따라서 용기 내부의 높은 압력이 외부의 폭발성 분위기를 차단하는 것이 핵심 개념입니다.

화염전파속도는 혼합기체의 농도, 압력, 성분 조성에 따라 크게 달라집니다. 이러한 요인들은 혼합기체가 얼마나 빠르고 효율적으로 연소될 수 있는지를 결정하기 때문입니다. 반면, 혼합기체의 발열량은 연소 시 발생하는 열의 총량을 나타내지만, 화염이 퍼져나가는 속도 자체에 직접적인 영향을 미치는 주요 인자는 아닙니다. 따라서 발열량은 화염전파속도에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 멉니다.

기체 연료가 공기 중에서 정상 연소할 때의 정상 연소 속도는 일반적으로 0.1~10 m/s 범위에 해당합니다. 이는 연료와 공기의 혼합 비율, 연료의 종류 등 여러 요인에 따라 달라지지만, 일반적인 연소 조건에서 이 범위를 벗어나는 경우는 드뭅니다. 따라서 1번 보기가 가장 옳은 값입니다.

발화지연은 특정 온도에서 가연성 물질이 가열되기 시작하여 실제로 불이 붙는(발화) 데까지 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 3번이 가장 옳은 설명입니다. 나머지 보기는 발화지연의 정의와 직접적인 관련이 없거나 잘못된 내용을 포함하고 있습니다.

정답은 4번입니다. 가스 연소 시 기상 정지반응은 연쇄 반응의 확산을 막아 연소를 멈추게 하는 반응입니다. 4번 반응식은 산소 원자(O)가 다른 물질(M)과 함께 반응하여 과산화수소 라디칼(HO2)을 생성하는데, 이 HO2는 연쇄 반응에 참여하는 다른 라디칼을 제거하는 역할을 하여 연쇄 반응을 끊어냅니다. 따라서 4번이 기상 정지반응의 대표적인 예시입니다.

이 문제는 액체 연료의 비중과 API도 간의 관계를 묻고 있습니다. API도는 석유 제품의 비중을 나타내는 지표로, 비중이 낮을수록 API도는 높아집니다. 문제에서 주어진 비중 0.95를 API도 환산 공식에 대입하면 17.45라는 값을 얻을 수 있으며, 이는 보기 3번과 일치합니다.

메탄(CH4)의 완전 연소 반응식은 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 입니다. 이 반응에서 메탄 1몰당 산소 2몰이 필요하며, 공기는 산소 약 21%를 포함하므로 메탄 1몰당 약 2 / 0.21 ≈ 9.52몰의 공기가 필요합니다. 공기비 1.1은 이론적인 공기량보다 1.1배 더 많은 공기를 공급함을 의미하므로, 메탄 1Nm³당 약 9.52 * 1.1 ≈ 10.47Nm³의 공기가 필요하게 됩니다. 따라서 가장 가까운 값은 10.5Nm³입니다.

정답은 2번입니다. **가연성 기체의 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해져 공기와의 혼합이 더 용이해지고, 따라서 연소 범위가 넓어집니다.** 연소범위는 가연성 기체가 공기와 혼합되었을 때 연소가 가능한 농도 범위를 의미하며, 온도, 압력 등 외부 조건에 따라 변화합니다.

BLEVE 현상은 과열된 탱크 내 액화 가스가 급격히 압력을 받아 분출되면서 일시에 기화되고, 이 과정에서 주변의 산소와 만나 착화하여 폭발하는 현상입니다. 핵심은 '과열된 액화 가스의 급격한 기화 및 폭발'이며, 이는 단순한 넘침(overflow)과는 구분되는 매우 위험한 현상입니다.

이 문제는 헤스의 법칙을 이용하여 메탄의 생성열을 계산하는 문제입니다. 헤스의 법칙은 반응 경로에 상관없이 전체 반응의 엔탈피 변화는 일정하다는 원리입니다. 주어진 반응식들의 엔탈피 변화를 적절히 조합하여 메탄의 생성 반응식을 만들고, 각 반응식의 엔탈피 변화를 더하면 메탄의 생성열을 구할 수 있습니다.

공기 중 폭발한계의 상한 값이 가장 높은 가스는 아세틸렌입니다. 폭발한계란 가스가 공기와 혼합되었을 때 폭발할 수 있는 농도 범위를 의미하며, 상한 값은 폭발 가능한 최대 농도를 나타냅니다. 아세틸렌은 다른 보기의 가스들에 비해 훨씬 넓은 농도 범위에서 폭발할 수 있어 상한 값이 가장 높습니다.

정답은 1번입니다. 안전간격은 폭발 시 피해를 줄이기 위한 거리이므로, 안전간격이 클수록 오히려 더 안전합니다. 연소속도, 폭발범위, 압력과 폭발범위의 관계는 폭발 위험성과 직접적인 관련이 있으며, 보기 2, 3, 4번은 일반적으로 맞는 설명입니다.

기체 혼합물의 성분비를 나타내는 몰분율, 압력분율, 부피분율은 이상기체 상태 방정식($PV=nRT$)에 의해 서로 비례 관계를 가지므로 같은 값을 나타냅니다. 하지만 질량분율은 각 성분의 분자량에 따라 달라지므로 다른 값을 갖게 됩니다. 따라서 정답은 질량분율입니다.

공기비(m)는 연료 1kg당 실제로 공급된 공기의 양과 해당 연료를 완전히 연소시키는 데 필요한 이론적인 공기의 양을 비교한 값입니다. 공기비가 1보다 크면 과잉 공기가 공급되어 완전 연소가 가능하며, 1보다 작으면 연료가 충분히 연소되지 못하는 불완전 연소가 발생합니다. 따라서 1번 보기가 공기비의 가장 정확한 정의입니다.

기체 연료의 연소에서는 연료가 공기와 확산되어 혼합된 후 연소하는 **확산연소**가 일반적입니다. 이는 기체 연료가 자체적으로 증발하거나 액체 상태로 존재하지 않기 때문입니다. 따라서 연료와 산소가 물리적으로 섞이는 과정이 연소의 핵심입니다.

아세톤, 톨루엔, 벤젠이 제4류 위험물로 분류되는 주된 이유는 **공기보다 밀도가 큰 가연성 증기를 발생시키기 때문**입니다. 이 물질들은 휘발성이 높아 쉽게 증발하며, 발생한 증기는 공기보다 무거워 바닥에 깔리면서 넓은 범위로 퍼져나갑니다. 이러한 가연성 증기가 공기와 혼합되면 작은 불꽃에도 쉽게 인화되어 폭발적인 연소를 일으킬 수 있습니다.

조연성가스란 연소를 돕는 가스를 의미합니다. 보기 중 공기, 염소, 산소는 모두 가연성 물질의 연소를 돕는 조연성가스입니다. 반면 탄산가스는 연소를 억제하는 불연성가스이므로 조연성가스에 해당하지 않습니다.

연소는 물질이 산소와 결합하여 열과 빛을 내는 현상으로, 이를 위해서는 **가연물(탈 수 있는 물질)**, **산소(산화제)**, 그리고 **점화원(불을 붙이는 열)**이라는 세 가지 요소가 모두 필요합니다. 이 세 가지 요소 중 하나라도 없으면 연소는 일어나지 않습니다. 따라서 보기 1번이 연소의 3요소에 해당합니다.

고발열량(총발열량)과 저발열량(진발열량)의 차이는 연소 시 생성되는 물의 증발잠열에 해당합니다. 표준상태에서 물의 증발잠열은 540kcal/kg이며, 이는 1kg의 물이 기체로 변할 때 흡수하는 열량입니다. 따라서 이 증발잠열이 연소열에서 제외되는 부분이므로, 이 차이를 계산하면 정답을 얻을 수 있습니다.

아세틸렌의 연소범위는 2.5%에서 81%로 매우 넓습니다. 이는 공기 중에 아세틸렌이 2.5%만 있어도 불이 붙을 수 있고, 81%까지도 연소가 가능하다는 의미입니다. 이렇게 넓은 연소범위는 아세틸렌이 작은 불꽃이나 스파크에도 쉽게 점화되어 폭발할 위험이 크다는 것을 나타냅니다. 따라서 아세틸렌은 매우 위험한 물질로 분류됩니다.

이 문제는 각 용기 종류별 부속품에 부여되는 기호가 올바르게 연결되었는지 묻고 있습니다. 정답은 4번으로, 압축가스 용기 부속품의 기호는 'AG'가 아닌 'CG' 또는 'G'가 사용되어야 합니다. 'LG'는 액화가스(Liquefied Gas)를 의미하며, 압축가스(Compressed Gas)와는 구분됩니다. 따라서 압축가스 용기 부속품의 기호가 틀렸습니다.

펌프에서 공동현상은 유체 내 기포가 생성되었다가 터지는 현상으로, 이는 펌프 성능 저하와 손상을 유발합니다. 따라서 양정효율이 증가하는 것이 아니라 오히려 감소하며, 진동과 소음 발생, 임펠러 침식, 토출량 감소 등의 문제가 발생합니다.

황화수소(H₂S)는 썩은 달걀 냄새가 나는 유독 가스로, 보기 1, 2, 3번은 황화수소의 일반적인 성질을 옳게 설명하고 있습니다. 하지만 보기 4번은 황화수소의 발화 온도가 약 450℃로 높은 편이라는 설명이 틀렸습니다. 실제 황화수소의 발화 온도는 이보다 훨씬 낮아 인화성이 높은 물질입니다.

LPG 이송설비에서 압축기를 이용하는 방식은 펌프 방식에 비해 충전 시간이 짧고, 사방밸브를 통해 이송 방향 변경이 용이하며, 베이퍼록 현상이 발생하지 않는 장점이 있습니다. 하지만 압축기를 사용하더라도 LPG의 온도 상승으로 인해 재액화 현상이 발생할 수 있으므로, 2번은 압축기 방식의 장점이 아닙니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 프로판의 증발열을 이용하여 필요한 전열기 용량을 계산하는 문제입니다. 핵심은 시간당 공급되는 프로판의 질량을 몰수로 변환하고, 이를 증발열과 곱하여 필요한 총 열량을 계산한 후, 이를 전력(kW)으로 환산하는 것입니다. **간단 해설:** 1. **프로판 몰수 계산:** 시간당 50 kg의 프로판을 몰수로 변환합니다. 프로판(C₃H₈)의 분자량은 약 44 g/mol이므로, 50 kg (50,000 g)은 약 1136 mol이 됩니다. 2. **총 증발열 계산:** 프로판의 증발열은 3740 cal/gmol이므로, 1136 mol에 대한 총 증발열은 1136 mol * 3740 cal/mol = 4,248,640 cal가 됩니다. 3. **전력으로 환산:** 1 cal는 1.163 x 10⁻⁶ kW이므로, 필요한 총 열량은 4,248,640 cal * 1.163 x 10⁻⁶ kW/cal ≈ 4.94 kW가 됩니다. 따라서 약 4.9 kW의 전열기 용량이 필요합니다.

정답은 3번 '감압방식의 결정'입니다. LPG 용기 크기와 개수를 결정할 때는 소비량과 관련된 요소를 고려해야 합니다. 소비자 가구수, 1가구당 평균 소비량은 총 소비량을 예측하는 데 직접적인 영향을 미칩니다. 피크 시의 기온 역시 난방 수요 증가를 예측하여 소비량을 추정하는 데 중요합니다. 반면, 감압방식은 가스를 안전하게 공급하기 위한 설비의 기술적인 측면으로, 용기의 크기나 개수 결정과는 직접적인 관련이 적습니다.

저온, 고압 재료로 사용되는 특수강은 극한 환경에서도 안정적인 성능을 유지해야 합니다. 따라서 크리프 강도가 작다는 것은 오히려 취약성을 나타내므로 해당되지 않습니다. 반면, 접촉 유체에 대한 내식성, 고압에 대한 기계적 강도, 저온에서의 재질 노화 방지는 특수강이 갖춰야 할 필수적인 조건입니다.

LPG 배관에서 압력 손실은 주로 유체의 흐름을 방해하는 요인들에 의해 발생합니다. 보기 1번과 2번은 배관 내부 표면의 마찰이나 밸브, 엘보우 같은 이음부에서 발생하는 대표적인 압력 손실 요인입니다. 보기 4번의 수직 상향 배관은 중력에 반하여 유체를 밀어 올리는 데 에너지가 소모되므로 압력 손실을 유발합니다. 반면, 보기 3번의 수직 하향 배관은 중력에 의해 유체가 자연스럽게 흘러내리므로 오히려 압력이 상승하는 효과를 가져와 압력 손실과는 거리가 멉니다.

고압가스용 안전밸브에서 밸브 몸체를 밸브 시트에서 들어 올리는 장치를 부착하는 경우, 안전밸브 설정 압력의 75% 이상일 때 수동 조작이 가능하며 압력이 해제되면 자동으로 폐쇄됩니다. 이는 안전밸브의 정상적인 작동 범위를 벗어나지 않으면서도 비상 상황 시 수동 개방을 통해 신속하게 압력을 방출하기 위한 안전 규정입니다. 핵심 개념은 '수동 조작 개시 압력'으로, 이는 안전밸브 설정 압력의 일정 비율 이상에서 작동하도록 규정되어 있습니다.

정압기 부속 설비는 가스 공급의 안전성과 안정성을 확보하기 위한 장치들입니다. 수취기는 가스 흐름을 감지하는 장치로, 정압기의 직접적인 부속 설비로 보기 어렵습니다. 반면 긴급차단장치, 불순물제거설비, 가스누출검지통보설비는 모두 정압기 작동 중 발생할 수 있는 위험을 예방하고 가스 공급을 안전하게 유지하는 데 필수적인 부속 설비입니다.

구형 저장탱크는 3번까지의 장점을 가지지만, 4번 보기는 틀렸습니다. 구형은 동일 용량 대비 표면적이 가장 작은 형태이므로, 재료 사용량이 적어 경제적입니다. 따라서 4번이 틀린 설명입니다.

유전양극법은 희생양극법의 일종으로, 매설관보다 전기화학적으로 더 낮은 전위를 가진 금속(주로 마그네슘, 알루미늄 합금 등)을 양극으로 사용하여 매설관을 보호하는 방식입니다. 이 방식은 **타 매설물에의 간섭이 거의 없다는 장점**이 있습니다. 다른 방식법과 달리 외부 전원이 필요 없어 설치가 간편하지만, 양극이 소모되므로 주기적인 교체가 필요하며 방식 전류 조절이 어렵다는 단점도 있습니다.

정답은 4번 회전형입니다. 회전형 오토클레이브는 용기를 직접 회전시켜 내용물을 혼합하는 방식으로, 교반 효율이 떨어지는 단점을 보완하기 위해 용기 내에 장애판이나 볼을 넣어 혼합을 촉진합니다. 이는 내용물의 균일한 가열 및 반응을 돕는 핵심 개념입니다.

배관의 관경이 줄어들면 유체의 속도가 증가하며, 이는 압력손실 증가로 이어집니다. 일반적으로 압력손실은 관경의 5제곱에 반비례하므로, 관경이 50cm에서 25cm로 절반으로 줄어들면 압력손실은 약 2의 5제곱인 32배 증가합니다. 따라서 정답은 4번입니다.

부탄(C4H10)의 탄소(C)와 수소(H)의 중량비를 계산하면 4.8이 됩니다. 이는 탄소 원자 4개와 수소 원자 10개의 원자량을 합한 뒤, 탄소의 총 질량을 수소의 총 질량으로 나누어 구합니다. 핵심 개념은 분자식으로부터 각 원소의 총 질량을 계산하고 이를 비율로 나타내는 것입니다.

도시가스 제조 시 사이클링식 접촉분해법(수증기 개질)은 주로 탄화수소 화합물을 원료로 사용합니다. 이 방법은 탄화수소와 수증기를 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생성하는 과정인데, 탄소 원자를 포함하는 다양한 물질을 원료로 사용할 수 있습니다. 따라서 천연가스, 나프타, LPG 등 탄화수소 기반의 넓은 범위의 원료를 활용할 수 있습니다.

암모니아의 공업적 제조 방식은 주로 질소와 수소를 고온, 고압에서 촉매를 사용하여 반응시키는 **고압합성법(하버-보슈법)**입니다. 이 방법은 현재 암모니아를 대량으로 생산하는 가장 경제적이고 효율적인 방법입니다. 다른 보기들은 암모니아 제조와 직접적인 관련이 없거나 현재 사용되지 않는 방식입니다.

이 압축기는 임펠러의 회전으로 발생하는 원심력을 이용하여 기체를 흡입하고 외부로 토출하는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 원심력을 이용하는 압축기의 핵심 개념은 **원심력**이며, 문제에서 설명하는 작동 방식은 **원심식 압축기**의 특징과 일치합니다. 따라서 정답은 4번 원심식 압축기입니다.

아세틸렌 용기의 다공도는 용기 전체 부피에서 다공물질이 차지하는 부피의 비율을 의미합니다. 다공물질의 용적이 30L이고 침윤잔용적이 6L이므로, 다공물질의 용적은 30L - 6L = 24L입니다. 따라서 다공도는 (24L / 30L) * 100% = 80%입니다. 관련 법규상 아세틸렌 용기의 다공도는 80% 이상이어야 하므로, 이 용기는 합격입니다.

저압배관의 관경 결정 공식은 일반적으로 압력 손실(H)이 유량(Q)의 제곱에 비례하고, 배관 길이(L)에 비례하며, 관경(D)의 5제곱에 반비례하는 관계를 가집니다. 따라서 공식은 $H \propto \frac{Q^2 \cdot L}{D^5}$ 형태로 나타낼 수 있습니다. 문제에서 제시된 보기를 이 관계에 맞춰보면, (A)는 $Q^2$, (B)는 $L$, (C)는 $D^5$에 해당하는 1번이 정답입니다.

에어졸 용기의 내용적은 안전 규정에 따라 1L 이하여야 합니다. 이는 에어졸의 내용물이 압축된 상태로 저장되기 때문에, 용량이 클수록 폭발 위험성이 증가하기 때문입니다. 따라서 안전을 위해 내용적 상한선이 1L로 제한되어 있습니다.

이 문제는 도시가스 배관의 기밀시험 시 요구되는 기밀유지시간을 묻고 있습니다. 핵심 개념은 **도시가스사업법 시행규칙**에 명시된 기밀시험 기준입니다. 해당 규정에 따르면, 최고사용압력이 고압이고 내용적이 5m³인 일반도시가스 배관의 경우, 자기압력기록계를 이용한 기밀시험 시 **480분 이상**의 기밀유지시간을 확보해야 합니다. 이는 배관의 안전성을 확보하기 위한 최소한의 시간 기준입니다.

산화에틸렌은 반응성이 높은 물질로, 제독 시에는 이를 효과적으로 분해하거나 중화시킬 수 있는 물질이 필요합니다. 보기 중 **물**은 산화에틸렌과 반응하여 에틸렌글리콜을 생성하며, 이는 독성이 훨씬 낮아 제독제로 적합합니다. 반면, 가성소다, 탄산소다, 소석회 등은 산화에틸렌과 격렬하게 반응하거나 폭발 위험이 있어 제독제로 부적합합니다.

정답은 4번입니다. 고압가스안전관리법에서 가연성가스는 공기 중에서 연소하는 가스로서 폭발한계의 하한이 10% 이하이거나, 폭발한계의 상한과 하한의 차가 20% 이상인 가스를 의미합니다. 따라서 폭발한계 상한과 하한의 차가 20% 미만인 가스는 가연성가스 기준에 해당하지 않아 정답이 됩니다.

고압가스 운반 차량의 안전 경계표지는 위험성을 명확히 알리기 위해 눈에 잘 띄는 색상 조합을 사용합니다. 삼각기의 바탕은 **적색**으로 위험을 알리는 경고의 의미를 강조하고, 글자는 **황색**으로 가스의 종류나 위험성을 나타내어 운전자들이 즉시 인지하고 주의하도록 합니다. 이는 국제적으로 통용되는 위험물 표지 규정을 따르는 것으로, **위험물 표지의 색상 규정**이 핵심 개념입니다.

수소는 모든 기체 중에서 분자량이 가장 작기 때문에 확산 속도가 가장 빠릅니다. 비중이 매우 작아 공기보다 가볍고, 무색무취이며, 산소와 혼합되면 폭발적으로 반응하는 특성이 있습니다. 따라서 수소의 가장 두드러진 특징 중 하나는 빠른 확산 속도입니다.

정답은 4번입니다. 가연성 및 독성가스 용기의 도색 및 표기 방법은 안전을 위해 국제적으로 통일된 규정을 따릅니다. 1번과 2번은 각각 가연성가스와 독성가스의 일반적인 표기 방식을 설명하고 있으며, 3번은 소형 용기의 경우 제조사의 자율성을 인정하는 예외 규정입니다. 4번은 액화석유가스 중 프로판가스 용기에 대한 별도의 표기 의무를 언급하고 있으나, 프로판가스 용기 자체에 대한 특정 도색 규정은 일반적으로 존재하지 않으며, 다른 가스 용기와 마찬가지로 해당 가스의 위험성을 나타내는 표식이 적용됩니다.

가연성 가스를 운반하는 차량에는 화재 발생 시 신속하고 효과적인 진압을 위해 **분말소화기 2개**를 비치해야 합니다. 이는 가연성 가스 화재에 효과적인 분말소화기의 특성과, 만일의 사태에 대비한 충분한 소화 능력을 확보하기 위함입니다.

유해물질 사고 예방 대책으로 가장 거리가 먼 것은 '작업의 일원화'입니다. 유해물질 사고 예방은 주로 위험 요소를 제거하거나 노출을 최소화하는 데 초점을 맞춥니다. 안전보호구 착용, 시설 정돈 및 청소, 유해물질과 발화원 제거는 모두 직접적인 예방 조치에 해당하지만, 작업의 일원화는 오히려 업무 집중도를 높여 잠재적인 위험을 간과하게 만들 수 있습니다.

고압가스 저장탱크를 지하에 매설할 경우, 위해 방지를 위해 저장탱크 주위는 **모래**로 채워야 합니다. 모래는 충격 흡수 및 압력 분산 효과가 뛰어나 저장탱크의 안정성을 높이고 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 합니다. 흙, 콘크리트, 자갈 등은 모래만큼의 충격 흡수 및 압력 분산 효과를 기대하기 어렵습니다.

이 문제는 고압가스 중에서도 특히 위험한 독성가스를 다룰 때, 인근의 1종 보호시설(주거 지역 등)과의 안전 거리를 규정한 내용을 묻고 있습니다. 정답인 4번은 저장량 3만 초과 4만 이하일 때 27m 이상의 이격 거리가 필요함을 올바르게 연결한 것입니다. 핵심 개념은 독성가스의 저장량이 많아질수록 위험성이 커지므로, 1종 보호시설과의 안전 거리를 더욱 멀리 두어야 한다는 것입니다.

초저온 용기는 일반적으로 섭씨 -50℃ 이하의 매우 낮은 온도에서 액체 상태로 존재하는 가스를 안전하게 저장하고 운반하기 위해 설계된 특수 용기입니다. 이러한 용기는 극저온의 액화 가스가 기화되는 것을 최소화하고, 외부 온도 변화로부터 내용물을 보호하기 위한 단열 성능이 매우 뛰어납니다. 따라서 -50℃ 이하의 액화가스 충전을 기준으로 정의되는 것이 일반적입니다.

정답은 4번입니다. 용기 내 수증기 발생은 일반적으로 용기 파열의 직접적인 원인이 되기 어렵습니다. 나머지 보기들은 용기의 부식, 가스 혼합으로 인한 폭발, 가스의 불안정성으로 인한 분해 폭발 등 용기 파열을 유발할 수 있는 명확한 물리적, 화학적 원인들을 제시하고 있습니다. 따라서 수증기 발생은 다른 보기들에 비해 파열사고와 가장 거리가 먼 원인입니다.

고압가스 용기의 재검사는 용기의 안전성을 확인하여 계속 사용할 수 있는지 판단하기 위한 절차입니다. 재검사 항목에는 용기의 외부 상태를 확인하는 외관검사, 내부 결함을 탐지하는 음향검사, 그리고 용기가 견딜 수 있는 압력을 측정하는 내압검사가 포함됩니다. 반면, 침입검사는 용기 내부에 직접 물질을 주입하여 성능을 확인하는 방식이므로 재검사 항목에 해당하지 않습니다.

의료용 산소 가스 용기는 **백색**으로 표시됩니다. 이는 국제적으로 통용되는 가스 용기 색상 규정에 따라 의료용 산소를 쉽게 식별하고 안전하게 취급하기 위함입니다. 다른 색상은 질소, 이산화탄소 등 다른 종류의 가스를 나타내므로, 색상 구별은 의료 현장에서 매우 중요합니다.

정답은 4번입니다. 염소탱크의 내용적은 1만 5천 리터가 아닌 **1만 리터**를 초과하지 않아야 합니다. 이는 고압가스 안전관리법에 따른 규정으로, 특정 가스의 위험성과 운송 안전을 고려하여 탱크의 최대 용량을 제한하는 것입니다. 나머지 보기들은 고압가스 운송 시 준수해야 할 일반적인 안전 기준에 해당합니다.

액화석유가스(LPG)에 주입하는 부취제는 누출 시 쉽게 감지할 수 있도록 냄새를 더하는 물질입니다. 부취제의 측정 방법으로는 무취실법, 주사기법, 오더 미터법 등이 있으며, 이들은 부취제의 냄새 강도를 측정하거나 감지하는 데 사용됩니다. 반면, 시험가스 주입법은 부취제 자체를 측정하는 방법이 아니라, 다른 물질의 특성을 파악하기 위해 사용되는 방법으로 볼 수 있습니다.

시안화수소(HCN)는 자체적으로 중합되기 쉬운 불안정한 물질이므로, 이를 방지하기 위해 안정제를 첨가합니다. NaOH (수산화나트륨)는 강염기이기 때문에 HCN과 반응하여 시안화나트륨(NaCN)을 형성하며, 이는 HCN의 중합을 촉진하는 역할을 합니다. 반면, SO2, H2SO4, CaCl2 등은 HCN의 중합을 억제하는 중합방지제로 작용할 수 있습니다. 따라서 HCN에 첨가되는 안정제로 사용되지 않는 중합방지제는 NaOH입니다.

이 문제는 용기의 점부식 깊이가 재검사 기준을 초과하는 경우 합격 여부를 묻고 있습니다. 핵심 개념은 **용기 재검사 시 허용되는 결함 기준**입니다. 문제에서 제시된 0.5mm를 초과하는 점부식은 일반적으로 용기 재검사 기준에서 **4급에 해당하는 심각한 결함**으로 분류됩니다. 따라서 4급 결함은 용기의 안전성에 문제가 있다고 판단되어 **불합격** 처리됩니다.

기체의 무게는 분자량에 따라 결정됩니다. 분자량이 클수록 같은 부피라도 더 무겁습니다. 보기 중 산소(O₂)는 분자량이 약 32g/mol로, 수소(H₂) 약 2g/mol, 암모니아(NH₃) 약 17g/mol, 메탄(CH₄) 약 16g/mol보다 가장 큽니다. 따라서 산소가 가장 무거운 기체입니다.

정답은 4번 편위식 액면계입니다. 편위식 액면계는 부유체와 추의 무게 균형을 이용하여 액체의 밀도 변화에 따라 부유체의 뜨는 높이가 달라지는 원리를 이용합니다. 이처럼 액체가 물체에 가하는 힘, 즉 부력의 크기가 액체 속에 잠긴 부피에 비례한다는 아르키메데스 원리가 핵심입니다.

건습구 습도계는 건구 온도계와 습구 온도계를 사용하여 상대 습도를 측정합니다. 습구 온도계는 물에 적신 천으로 감싸져 있어 증발에 의해 온도가 낮아지는데, 이 온도 차이를 통해 습도를 파악합니다. 1번 보기가 틀린 이유는 통풍형 건습구 습도계는 연료 탱크 속에 부착하는 것이 아니라, 일반적으로 공기 흐름이 좋은 곳에 설치하여 사용하기 때문입니다.

가스크로마토그래피는 시료를 기체 상태로 만들어 컬럼을 통과시키고, 이 과정에서 컬럼 내의 고정상과 운반기체의 상호작용을 이용해 성분을 분리하는 분석 기법입니다. 슬릿은 빛이 통과하는 좁은 틈을 의미하며, 가스크로마토그래피의 작동 원리와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 가스크로마토그래피와 관련이 없는 것은 슬릿입니다.

도시가스 제조소의 가스누출검지경보장치는 안전을 위해 폭발 위험을 미리 감지해야 합니다. 따라서 경보 설정 농도는 가스가 폭발할 수 있는 최저 농도인 폭발하한계의 1/4 이하로 설정됩니다. 이는 가스가 폭발 범위에 진입하기 전에 신속하게 경보를 울려 사고를 예방하기 위한 조치입니다.

비례동작(P동작)은 제어 입력이 현재의 오차에 비례하여 결정되는 방식입니다. 이로 인해 오차가 0이 되더라도 제어 출력이 0이 되지 않아 항상 **잔류편차**가 발생하게 됩니다. 따라서 잔류편차를 제거하기 위해서는 적분동작(I동작)이나 미분동작(D동작)이 추가로 필요합니다.

**정답 이유:** 절대압은 대기압을 기준으로 측정한 압력으로, 대기압과 게이지압(대기압보다 높은 압력)을 더한 값입니다. **핵심 개념:** * **절대압:** 진공을 기준으로 측정한 압력입니다. * **대기압:** 지구 대기의 무게로 인해 발생하는 압력입니다. * **게이지압:** 대기압을 기준으로 측정된 압력으로, 대기압보다 높은 압력을 나타냅니다. * **동압:** 유체의 운동으로 인해 발생하는 압력입니다. * **정압:** 유체의 정지 상태에서 발생하는 압력입니다.

흡수분석법은 특정 기체를 용액으로 흡수시켜 그 양을 측정하는 방법입니다. 헴펠법은 이러한 흡수분석법의 대표적인 예로, 특수 용액을 사용하여 각 성분을 순차적으로 흡수 제거하면서 부피 변화를 측정합니다. 따라서 헴펠법이 흡수분석법에 해당합니다.

가스 설비 계측기기는 안전과 정확성이 매우 중요하므로, 외부 환경 변화에 민감하게 반응하는 것은 오히려 오작동의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 주위 온도, 습도에 민감하게 반응하는 것은 계측기기의 구비조건으로 틀렸습니다. 핵심 개념은 **계측기기의 안정성 및 내구성**입니다.

벤투리식 유량계는 베르누이의 정리를 기반으로 하며, 유량은 차압의 제곱근에 비례하고 관지름의 제곱에 비례합니다. 하지만 보기 4번은 조리개 비의 제곱에 비례한다고 잘못 설명하고 있습니다. 실제로는 조리개 비가 클수록 유량은 증가하지만, 제곱에 비례하는 관계는 아닙니다.

HCN 가스는 질산구리벤젠지 시험지와 반응하여 청색을 띠는 검지 반응을 이용합니다. 이 시험지는 HCN 가스와 반응하여 구리 착물을 형성하며, 이 착물이 청색으로 발색하는 원리를 이용합니다. 따라서 질산구리벤젠지가 HCN 가스 검지에 적합하며, 반응색은 청색입니다.

이 현상은 **제백효과**라고 합니다. 서로 다른 두 금속의 접합부 온도가 다르면, 두 금속 사이에 전위차(기전력)가 발생하여 전류가 흐르게 됩니다. 이는 열 에너지가 전기 에너지로 변환되는 원리로, 온도 차이를 이용해 전기를 생산하는 데 활용될 수 있습니다.

정답은 3번 루트미터입니다. 루트미터는 회전하는 로터가 가스를 밀어내며 유량을 측정하는 방식으로, 고속 회전이 가능하여 소형으로도 대유량을 측정할 수 있습니다. 하지만 가스 내 불순물이 로터에 끼어 오작동을 일으킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 스트레이너(여과기) 설치가 필수적입니다.

유압 전송은 유체를 이용해 신호를 전달하는 방식으로, 비교적 짧은 거리(최대 300m)에서 큰 조작력을 전달하고 지연이 적다는 장점이 있습니다. 파이럿 밸브식과 분사관식 등의 방식이 있으며, 주로 내식성이나 방폭 성능이 요구되는 설비에는 적합하지 않습니다. 이는 유압유 자체의 가연성이나 누유 가능성 때문에 화재나 폭발 위험이 있기 때문입니다.

파이프나 조절 밸브로 구성된 계는 **유동 공정**에 속합니다. 이는 유체(액체 또는 기체)의 흐름을 제어하는 것이 핵심이기 때문입니다. 유동 공정은 유체의 양이나 압력을 조절하는 데 사용되며, 파이프와 밸브는 이러한 유체의 흐름을 직접적으로 제어하는 요소입니다.

이 문제는 기준 가스미터의 오차율, 즉 '기차'를 계산하는 문제입니다. 기차는 시험 대상 가스미터의 유량과 기준 가스미터의 지시량 차이를 기준 가스미터의 지시량으로 나누어 백분율로 나타낸 값입니다. 계산 결과는 약 5.7%로, 이는 기준 가스미터가 실제 유량보다 5.7% 적게 측정하고 있다는 의미입니다.

유량은 단위 시간당 흐르는 유체의 부피를 나타냅니다. 보기 1, 2, 4번은 모두 부피(m³, ft³, L)를 시간(s, h)으로 나눈 형태이므로 유량의 단위가 맞습니다. 하지만 보기 3번은 면적(m²)을 시간(min)으로 나눈 것으로, 이는 유속의 단위에 해당하므로 유량의 단위가 아닙니다.

습식가스미터는 내부의 물통을 회전하는 회전 날개에 가스가 통과하면서 발생하는 압력 차이를 이용합니다. 이 회전 날개의 회전수를 측정하여 통과한 가스의 부피를 계산하는 방식입니다. 따라서 가스의 압력 차이를 직접 측정하거나 농도, 냉각 효과를 이용하는 것이 아니라, **원통의 회전수**를 측정하는 것이 핵심 계량 원리입니다.

1차 지연 시스템에서 시정수($\tau$)는 시스템이 최종값의 약 63.2%에 도달하는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 전체 변화량의 95%에 도달하는 시간은 대략 시정수의 3배에 해당하며, 이는 $3\tau$로 계산됩니다. 따라서 시정수가 10초이므로, 95% 변화까지 걸리는 시간은 $3 \times 10$초 = 30초입니다.

정답은 3번 분광광도법입니다. 분광광도법은 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도를 측정하여 물질의 농도를 파악하는 방식으로, 현장에서 신속하게 유독가스를 검지하기에는 분석 시간이 오래 걸리고 복잡한 장비가 필요합니다. 반면, 열선형, 간섭계형, 검지관법은 비교적 빠르고 현장에서 사용하기 용이한 유독가스 검지 방식입니다.

압력계 교정 및 검정용 표준기로는 **기준 분동식 압력계**가 사용됩니다. 이는 **분동의 무게**라는 절대적인 힘을 이용하여 압력을 발생시키고 측정하므로, **가장 정확하고 재현성이 높은 압력 측정 방법**이기 때문입니다. 다른 보기들은 상대적인 압력 측정 방식이거나 정밀도가 기준 분동식에 비해 낮습니다.