가스기능사 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 가스기능사 필기시험 4회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 연소 및 열역학 기초

연소 속도와 형태

정상 연소 속도: 일반적인 기체 연료의 정상 연소 속도는 0.1~10m/s 입니다.
폭굉 시 연소 속도: 1,000~3,500m/s 로 매우 빠릅니다.
등심 연소 (심지 연소): 연료를 심지로 빨아올려 증발시켜 연소하는 형태입니다. (예: 램프)
최고온 불꽃색: 가연 물질이 연소하는 과정 중 가장 고온일 때는 휘백색을 띱니다.

열과 비열

비열이 큰 물질은 열용량이 큽니다.
1cal는 약 4.2J 입니다.
열은 고온에서 저온으로 흐릅니다.
비열 비교: 물(1kcal/kg°C)은 공기(0.24kcal/kg°C)보다 비열이 큽니다.

온도 환산

화씨 온도를 섭씨 온도로 변환하는 공식: 섭씨온도 (°C) = (화씨온도 (°F) - 32) * 5/9
예시: 86°F 는 (86 - 32) * 5/9 = 30°C 입니다.

2. 가스 안전 법규 및 기준

가스 종류별 정의 및 특성

가연성 가스 정의 기준 (폭발 한계)
- 폭발 하한이 10% 이하인 것.
- 폭발 상한과 하한의 차가 20% 이상인 것.
LPG (액화석유가스) 특성: 액체의 온도에 의한 부피 변화가 큽니다. (LNG보다 발열량이 큽니다.)
특정고압가스: 포스핀, 게르만, 삼플루오린화질소, 사플루오린화규소, 오플루오린화비소 등이 해당됩니다.

설비 설치 기준

누출 검지기 설치 위치
- NG (천연가스): 공기보다 가벼우므로, 검지기 하단은 천장면 아래쪽 0.3m 이내에 설치합니다.
- LPG (액화석유가스): 공기보다 무거우므로, 검지기 상단은 바닥면 위쪽으로 0.3m 이내에 설치합니다.
가스미터 구비 조건: 소형이며, 계량 용량이 커야 합니다.
입상관 밸브 설치: 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내에 설치해야 합니다.
배기통 굴곡수 (반밀폐식 보일러): 4개 이하로 합니다.

저장 및 운반 기준

압축 금지 조건 (산소 혼입): 아세틸렌, 에틸렌, 수소 중에서 산소의 용량이 전 용량의 2% 이상인 경우 압축을 금지합니다.
운반 거리 및 휴식: 200km 이상의 거리를 운행하는 경우, 중간에 휴식을 취한 후 운행해야 합니다.
차량 고정 탱크 휴대 서류 (필수): 고압가스 이동계획서, 차량등록증, 탱크용량 환산표.
- (탱크 내압시험 성적서는 운행 시 필수로 휴대하지 않아도 됩니다.)
독성 가스 탱크 내용적 제한: 차량에 고정된 독성 가스 탱크(액화 암모니아 제외)의 내용적은 12,000L 이하여야 합니다.
LPG 충전 호스 길이: 5m 이내로 해야 합니다.
동일 차량 적재 운반 가능: 암모니아와 LPG는 동일 차량에 적재 운반이 가능합니다.

3. 배관 및 장치

배관 안전 기준

열응력 제거 이음: 루프형, 슬라이드형(미끄럼형), 벨로스형, 스위블형 등이 있습니다. (플랜지형은 아닙니다.)
지하 매설 배관 이격 거리: 중압 이하 배관과 고압 배관의 상호 거리는 2m 이상을 유지해야 합니다.
침상 재료 포설: 배관 하단에서 배관 상단 30cm까지 포설합니다.
경보장치 작동 시기: 배관 안의 압력이 상용압력의 1.05배를 초과한 경우 경보가 울려야 합니다.

펌프 및 압축기

터보 압축기 현상: 서징(Surging) 현상이 주로 발생합니다.
배관 현상: **워터해머링(수격 작용)**은 관 속 유속이 급속히 변할 때 압력 변화가 생기는 현상입니다.
왕복 펌프 특징: 고압, 소유량에 적당하며, 토출량이 일정하나 맥동이 일어나기 쉽습니다. 단별 최대압축비를 가질 수 있습니다.
무급유 압축기 종류: 카본링식, 테프론링식, 다이어프램식. (브론즈식은 급유식입니다.)
퍼지(Perge)용 기체: 고압 용기나 탱크의 퍼지용으로는 주로 질소가 쓰입니다.

4. 필수 계산 및 측정 공식

액화가스 저장 능력

액화가스 저장 능력 (W): 저장 능력 (kg) = 내용적 (L) / 충전 정수
예시: 액화 암모니아 300L 용기 (충전 정수 1.86): 300 / 1.86 ≒ 161kg

배관 압력 손실

배관 높이에 따른 압력 손실 (mmH2O): 압력 손실 = 1.293 * (비중 - 1) * 높이 (m)
예시: 비중 1.5, 높이 20m: 1.293 * (1.5 - 1) * 20 ≒ 12.9mmH2O

압축기 흡입 압력

총 압축비: (단별 압축비) ^ 단수
1단 흡입 압력 (게이지): 1단 흡입 압력 = [(토출 압력 (게이지) + 대기압 (0.1MPa)) / 총 압축비] - 대기압 (0.1MPa)
예시: 3단 토출 2MPa·g, 압축비 2: 총 압축비 8. 1단 흡입 압력 ≒ 0.16MPa·g

용기 영구 증가율

영구 증가율 (%): 영구 증가율 = (항구 증가량 / 전 증가량) * 100
- 항구 증가량: 압력 제거 후 용적 - 최초 용적
- 전 증가량: 내압 시험 시 용적 - 최초 용적
합격 기준: 영구 증가율이 10% 이하인 경우 사용 가능합니다.
예시: 2.5% → 사용 가능

배관 기밀 유지 시간 (중압 배관)

용적 10m3 이상 300m3 미만: 기밀 유지 시간 (분) = 24 * 용적 (m³)
예시: 용적 15m³: 24 * 15 = 360분

5. 기타 사항

공기 액화 분리: 공기 액화 장치에 아세틸렌가스가 혼입되면 액체 산소 속에서 폭발을 일으킬 수 있습니다.
로터미터: 면적식 유량계에 해당합니다. (플로트형, 피스톤형 등도 면적식입니다.)
공기 중 함유량 (큰 순서): 아르곤(0.94%) > 네온(0.00182%) > 헬륨(0.000524%)

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