2021년 2회 가스기사 기출문제 해설 - 21번,22번,23번,24번,25번

21. 다음 보기에서 설명하는 가스폭발 위험성 평가기법은?

- 사상의 안전도를 사용하여 시스템의 안전도를 나타내는 모델이다. - 귀납적이기는 하나 정량적분석기법이다. - 재해의 확대요인의 분석에 적합하다.

 

1) FHA(Fault Hazard Analysis)

2) JSA(Job Safety Analysis)

3) EVP(Extreme Value Projection)

4) ETA(Event Tree Analysis)

 

답: 4

 

귀납 + 정량이라는 단어가 같이 나오면 ETA를 고르면 된다.

 

22. 랭킨 사이클의 과정은?

 

1) 정압가열 → 단열팽창 → 정압방열 → 단열압축

2) 정압가열 → 단열압축 → 정압방열 → 단열팽창

3) 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축

4) 등온팽창 → 단열압축 → 등온압축 → 단열팽창

 

답: 1

 

랭킨사이클

 

정압가열 > 단열팽창 > 정압방열 > 단열압축

 

카르노사이클과 함께 외워두자.

 

단열압축이나 등압가열, 단열팽창, 등압방열로 이루어지는 열기관의 사이클을 말한다. 증기터빈에 의한 화력발전소에서는 이 사이클을 기본으로 하고 있으며, 태양열이나 저온 폐열로부터 동력을 얻는 경우에 사용되기도 한다.

 

 

23. 에틸렌(Ethylene) $1Sm^3$을 완전 연소시키는데 필요한 공기의 양은 약 몇 $Sm^3$ 인가? (단, 공기 중의 산소 및 질소의 함량 21v%, 79v% 이다.)

 

1) 9.5

2) 11.9

3) 14.3

4) 19.0

 

답: 3

 

탄화수소 연소반응식을 세울 줄 알면 쉽게 풀 수 있는 문제이다.

 

에틸렌의 연소반응식

$C_2H_2 + 5/2O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O$

 

에틸렌 : 산소 = 1 : 5/2 

 

산소가 2.5$Sm^3$ 필요하다는 뜻이다. 문제에서는 공기의 양을 묻고 있으므로 공기중 산소함량인 21%로 나눠주면 된다.

 

2.5 ÷ 0.21 = 11.90$Sm^3$

 

 

24. 가스의 연소속도에 영향을 미치는 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?

 

1) 연소속도는 일반적으로 이론혼합비보다 약간 과농한 혼합비에서 최대가 된다.

2) 층류연소 속도는 초기온도와 상승에 따라 증가한다.

3) 연소속도와 압력의존성이 매우 커 고압에서 급격한 연소가 일어난다.

4) 이산화탄소를 첨가하면 연소범위가 좁아진다.

 

답: 3

 

연소속도와 압력이 어느정도 상관관계는 있으나 고압에서 급격한 연소가 일어날 만큼은 아니다.

 

25. 418.6 kJ/kg의 내부에너지를 갖는 20℃의 공기 10kg이 탱크 안에 들어있다. 공기의 내부에너지가 502.3 kJ/kg 으로 증가할 때까지 가열하였을 경우 이때의 열량변화는 약 몇 kJ 인가?

 

1) 775

2) 793

3) 837

4) 893

 

답: 3

 

내부에너지가 418.6kJ/kg에서 502.3kJ/kg으로 증가하였다. 

 

문제에서는 kJ단위로 묻고 있다. 

 

502.3 - 418.6 = 83.7kJ/kg

 

m = 10kg

 

83.7kJ/kg × 10kg = 837kJ