가스기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 가스기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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I. 가스 기초 및 안전관리


1. 냉매 및 가스 구분

  • NH3 냉매번호 (R-717)

    • 백 단위의 7: 무기물질을 뜻함.

    • 뒤의 17: 분자량을 뜻함.

  • LPG/공기 혼합가스 공급 목적

    • 발열량 조절, 누설 시 손실 감소, 연소효율 증대, 재액화 방지

    • 주의: 재기화현상 방지는 목적에 해당되지 않습니다.

  • 폭발범위가 가장 넓은 가스

    • 일산화탄소 (CO): 약 12.5% ~ 74%

  • 저장 불가 물질

    • 불화수소 (HF)는 유리를 녹이는 성질이 있으므로 유리병에 보관하면 안 됩니다.

  • 아세틸렌 성질

    • 색이 없으며 불순물 시 악취 발생.

    • 고체는 융해하지 않고 승화함.

    • 흡열화합물이므로 대기에 개방하면 분해 폭발할 우려가 있음. (발열화합물 아님)

  • 연소의 3요소: 가연물, 산소 공급원, 점화원. (인화점은 아님)


2. 위험성 평가 및 방폭

  • 결함수 분석 (FTA) 기법: 사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합을 연역적으로 분석하는 정량적 위험성 평가 기법입니다.

  • 방폭전기기기 구조별 표시

    • 내압방폭구조: d

    • 유입방폭구조: o

    • 압력방폭구조: p

    • 본질안전방폭구조: ia


3. 제독 및 부식 방지

  • 다량의 물을 사용하는 제독제: 암모니아 (NH3).

  • 수소 취화 방지 원소 (내수소성 원소): 텅스텐 (W), 크롬 (Cr), 타이타늄 (Ti), 몰리브덴 (Mo), 바나듐 (V). (구리(Cu)는 해당되지 않음)



II. 고압가스 설비 및 취급 기준


1. 용기 및 재검사 기준

  • 용기 재료 구비 조건: 내식성, 내마모성, 충분한 강도, 가벼울 것, 용접성 및 가공성이 좋을 것.

  • 용기 재검사 대상: 충전 가스 종류 변경, 합격 표시 훼손, 손상 발생 등. (용기 밸브 교체는 일반 수리)

  • 용접용기 동판 두께 차이: 최대 두께와 최소 두께의 차이는 평균 두께의 10% 이하로 합니다.

  • 아세틸렌 용기 다공도: 75% 이상 92% 미만.

  • 용접용기 부속품 보호: 프로텍터 또는 캡을 고정식 또는 체인식으로 부착해야 합니다.

  • 부속품 기호

    • AG: 아세틸렌가스

    • PG: 압축가스

    • LPG: 액화석유가스

    • LG: 액화석유가스 외의 액화가스

    • LT: 초저온용기 및 저온용기


2. 설비 설치 및 운반 기준

  • 방호벽 설치 장소:

    • 압축기와 충전 장소 사이

    • 압축기와 가스충전용기 보관 장소 사이

    • 충전 장소와 충전용 주관밸브 조작밸브 사이

    • 주의: 압축기와 저장탱크 사이는 필수 설치 장소가 아닙니다.

  • 압력계 비치 기준: 처리할 수 있는 가스의 용적이 1일 100m³ 이상인 사업소는 제품 인증을 받은 압력계를 2개 이상 비치해야 합니다.

  • 산소압축기 윤활제: 산소 전용 (금유) 또는 무급유 방식을 사용해야 합니다.

  • 운반책임자 동승 기준: 독성가스가 아닌 압축 가연성가스 300m³ 이상 운반 시 동승해야 합니다.

  • 고압가스 운반 제한: 염소는 아세틸렌, 암모니아, 수소와 동일한 차량에 적재하여 운반할 수 없습니다. 질소는 염소와 운반 가능합니다.

  • 가연성가스와 산소 운반: 동일 차량 운반 시 충전용기의 밸브가 서로 마주 보지 않도록 적재해야 합니다.

  • 초저온/저온 액화가스 운반 탱크로리: 액면 요동 방지를 위해 방파판을 내부에 설치합니다.


3. 검사 및 기록

  • 산소, 아세틸렌, 수소 품질검사 주기: 1일 1회 이상.

  • 가스설비 점검 (사용 개시 전): 인터로크/자동제어 기능, 가스 누출 유무, 밸브 개폐 상황 등.

  • 가스설비 점검 (사용 종료 시): 기초의 경사 및 침하 등.

  • 지하배관 시공 기록 보존 기간: 5년 (완공 도면은 영구 보존).



III. 도시가스 및 LPG 설비 기준


1. 도시가스 공급 및 시설

  • LNG 주성분: 메탄 (CH4).

  • LNG 웨버지수 허용 기준: 51.50 ~ 56.52 MJ/m³

  • 저압배관 설계 고려사항: 가스의 유량, 허용압력손실, 가스 소비량, 관의 길이, 관의 안지름 등. (연소기의 종류는 필수 고려사항이 아님)

  • 고압 공급 방식: 원거리 지역에 대량의 가스를 공급하기 위해 사용됩니다.

  • 가스용 나프타 조건: 파라핀계 탄화수소 함량 높음, 비점 200도C 이하. (헤비 나프타는 옥탄가가 낮아 부적당)

  • 계기실 구조: 구조는 내화구조, 내장재는 불연성 재료.

    • 출입구는 두 곳 이상에 설치하고 출입문은 방폭문으로 합니다. (한 곳 이상 아님)

  • 도시가스 배관망 전산관리 대상: 설치도면, 시방서, 시공자. (배관제조자는 아님)


2. 배관 설치 기준

  • 교량 첨가 배관: 제3자의 출입이 용이한 경우 보행방지철조망 또는 방호 철조망을 설치합니다.

  • 도로 굴착 기준 (배관 손상 방지)

    • 가스배관이 있을 것으로 예상되는 지점으로부터 2m 이내에서 줄파기는 안전관리전담자의 입회하에 시행.

    • 가스배관의 주위를 굴착할 때 좌우 1m 이내는 인력으로 굴착.

    • 노출된 배관 길이가 15m 이상인 경우 점검 통로 및 조명시설을 해야 합니다.

  • 하천 횡단 배관 (사질토): 방호구조물의 비중은 물의 비중 이상의 값으로 합니다.

  • 배관 이음부 이격거리 (용접이음 제외)

    • 전기개폐기, 전기계량기: 60cm

    • 전기접속기, 전기점멸기: 30cm

    • 절연되지 않은 전선: 15cm


3. LPG 기준

  • LPG 저장탱크 압력계: 상용압력의 1.5 ~ 2배 범위의 최고 눈금이 있는 것을 사용해야 합니다.

  • LPG 이입 연속 접속 시간: 자동차에 고정된 탱크로부터 저장탱크에 이입받을 때 연속 접속 시간은 5시간을 초과하지 않습니다.

  • LPG 충전소 '충전 중 엔진정지' 표지판: 황색 바탕에 흑색 글씨로 합니다.



IV. 가스 열역학 및 계산


1. 열역학 기본

  • 1kW 열당량: 1 kW = 860 kcal/h.

  • 이상기체 등온변화 (T 일정)

    • 내부에너지 변화량은 없습니다.

    • 압력 (P)은 체적 (V)에 반비례합니다 (PV=일정).

    • 엔탈피 (H)는 온도만의 함수이므로 일정합니다.

    • 가해진 열량은 모두 일로 변환됩니다 (내부에너지 변화가 0 이므로 Q = W).

  • 이상기체 내부에너지: 온도만의 함수입니다.

  • 절대온도: 0 K는 약 -273도C입니다.


2. 확산 및 단위 환산

  • 수소 (H2)와 산소 (O2) 확산속도 비교

    • (수소 확산속도) / (산소 확산속도) = √(산소 분자량/수소 분자량) = √(32/2) = 4

    • 수소는 산소보다 4배 빠릅니다.

  • 열량 단위 환산

    • 1 kcal ≒ 4.2 kJ

    • 10,400 kcal/Sm³ → 10,400 x 4.2 kJ/Sm³ = 43,680 kJ/Sm³ = 43.68 MJ/Sm³


3. 계산 공식

  • 액화가스 저장탱크 저장능력 (W)

    • W = 0.9 x (가스의 비중) x (내용적)

    • W = 0.9dV

  • 용기 수 계산 (염소)

    • 용기 1개당 충전량 (kg) = 용기용량 / 가스정수 = V / C

    • 필요 용기 수 = 전체 가스량 / 용기 1개당 충전량

    • 예: 1250 kg 염소를 25 L, C=0.8 용기에 충전

      • 25 L / 0.8 = 31.25 kg/개

      • 1250 kg / 31.25 kg/개 = 40 개

  • 부르동관 압력계 오차 계산

    • 표준 압력 (P_Std) = 추와 피스톤의 무게 / 실린더 단면적

    • P_Std = W / (1/4 * 3.14 * D²)

    • 압력계의 오차 (%) = (표준압력 - 계기압력) / 계기압력 x 100



V. LPG용 압력 조정기

  • 1단 감압식 저압조정기 조정 압력 범위: 2.3 ~ 3.3 kPa






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