가스기능사 필기시험 9회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 가스기능사 필기시험 9회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 가스의 성질 및 안전 관리 기준

가스 분류 및 특징

고압가스의 분류
- 성질에 따른 분류: 가연성 가스, 조연성 가스, 불연성 가스.
- 상태에 따른 분류: 압축가스, 액화가스, 용해가스.
가스의 폭발 한계
- 폭발한계 범위가 가장 좁은 가스: 프로판 (약 2.2% ~ 9.5%).
- 폭발한계 범위가 넓은 가스: 아세틸렌 (약 2.5% ~ 81%), 수소 (약 4% ~ 75%).
- 특징: 고온, 고압일수록 폭발범위는 대부분 넓어집니다.
주요 가스 특성
- 염소 (Cl2): 황록색의 독성 가스로 조연성이 있으며, 수분이 존재할 때 강재에 대해 강한 부식성을 가집니다.
- 아세틸렌 (C2H2): 공기보다 가볍고 (분자량 26), 순수한 것은 무색 무취입니다. 구리, 은, 수은 및 그 합금과 폭발성 화합물을 만들 수 있습니다. 아르곤 (Ar)과 같은 불활성 기체와는 치환반응을 하지 않습니다.
- 암모니아 (NH3): 물에 잘 녹는 가스로, 헨리의 법칙에 잘 적용되지 않습니다. 암모니아 고온/고압 장치 재료로 18-8 스테인리스강이 적합합니다.
- LNG (액화천연가스): 주성분은 메탄입니다. (LPG 주성분은 프로판, 부탄)

가스 설비 및 법규

차량 고정 탱크 내용적 제한
- 독성가스 (액화암모니아 제외): 12,000 L 이하.
- 가연성 가스 및 산소 (LPG 제외): 18,000 L 이하.
가스 용기 취급
- LPG 용기나 밸브를 가열할 때는 40℃ 이하의 열습포를 사용해야 합니다.
- 충전용기의 정의: 고압가스의 충전 질량 또는 충전 압력의 1/2 이상이 충전된 상태의 용기입니다.
액화가스 안전 장치
- 액화가스 탱크: 액면 요동 방지를 위해 방파판을 설치해야 합니다.
- 액화산소 저장탱크 방류둑 용량: 저장 능력의 60% 이상으로 설치해야 합니다.

2. 가스 시설 및 측정 장비

배관 설치 기준

가스도매사업 배관 매설 깊이 및 거리
- 산과 들: 지표면으로부터 배관 외면까지 1.0 m 이상.
- 건축물까지 수평거리: 배관 외면으로부터 1.2 m 이상.
- 지하 다른 시설물과 거리: 배관 외면으로부터 0.3 m 이상.
도시가스 배관 매설 깊이
- 철도 부지 밑: 배관 외면과 지표면까지 1.2 m 이상.
배관 보호판
- 중압 배관일 경우 보호판의 두께는 4 mm 이상입니다.
- 보호판의 누출가스 확산용 구멍 간격은 3 m 이하로 합니다.
부식 방지 (희생양극법)
- 전위 측정용 터미널의 간격은 300 m 이내로 합니다.

안전 및 검지 설비

정압기실 설비 기준
- 기계환기설비 배기구 관경: 100 mm 이상.
- 가스누출 경보기 점검주기: 1주일 1회 이상.
가스누출 경보기 설치 간격
- 굴착 등으로 배관이 20 m 이상 노출된 장소에서 누출가스 체류 위험 시: 20 m마다 설치.
방폭 구조
- 제0종 장소에 설치하는 전기설비 방폭구조는 원칙적으로 본질안전 방폭구조를 사용해야 합니다.
- 방폭구조 종류: 유입 방폭구조, 압력 방폭구조, 안전증 방폭구조, 내압 방폭구조 등 (접지 방폭은 해당 없음).
가스누출 검출기
- FID (Flame Ionization Detector): 수소불꽃을 이용하여 탄화수소의 누출을 검지할 수 있습니다.

측정 장비 및 조정기

압력계 최고 눈금 범위
- 고압가스 설비에 장치하는 압력계의 최고 눈금은 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하입니다.
- 1일 100 m3 이상인 사업소에는 표준 압력계를 2개 이상 비치해야 합니다.
벨로스(Bellows) 압력계: 측정 압력 범위가 0.01 kg/cm2 ~ 10 kg/cm2 정도이며, 압력 변동에 적응하기 어렵습니다.
LPG 압력 조정기 안전장치
- 조정 압력이 2.8 kPa일 때, 안전장치의 작동 표준 압력은 7.0 kPa입니다.

3. 열역학, 펌프 및 계산 공식

열역학 및 열 전달

현열 (Sensible Heat): 물질이 상태변화 없이 온도가 변할 때 필요한 열입니다.
저온장치 열 침입 원인: 외면 열 복사, 연결 배관 등에 의한 열전도, 지지 요크 등에 의한 열전도 등 (내면으로부터의 열전도는 해당되지 않습니다).

펌프 효율 및 유체 역학

펌프의 체적 효율 (eta_v) 계산
체적 효율 (eta_v) = [1 - (펌프 내부 누설 유량 / 임펠러 속을 지나는 유량)] * 100
- 예시: 누설 유량 0.6Q, 임펠러 유량 1.6Q인 경우, [1 - (0.6Q / 1.6Q)] * 100 = 62.5%
펌프의 상사 법칙 (Affinity Laws)
- 유량 (Q)의 변화: 회전수 (N)의 변화에 비례합니다. 유량 변화 (Q2 / Q1) = 회전수 변화 (N2 / N1)
- 양정 (H)의 변화: 회전수 (N)의 변화 제곱에 비례합니다. 양정 변화 (H2 / H1) = (회전수 변화 (N2 / N1))^2
- 예시: 회전수가 2,000 rpm에서 3,500 rpm으로 변환 시,
  - 유량 변화: 3,500 / 2,000 = 1.75배
  - 양정 변화: (3,500 / 2,000)^2 = 3.06배
유체 현상 방지
- 워터해머링 현상: 배관 속 액체의 속도를 급격히 변화시키면 물이 관 벽을 치는 현상입니다.
- 캐비테이션 방지 대책: 펌프의 회전수를 낮추고, 흡입 배관을 크게 하며, 펌프 설치 위치를 낮게 하거나 흡입구 부근을 냉각합니다. 펌프는 저장용기로부터 가까이 설치해야 합니다.

가스 부피/무게 계산

LPG 저장탱크 용량 계산
1일 생산 가능한 무게(kg) = 비중 * 부피(L)
필요 저장탱크 개수 = 1일 생산 가능한 무게(kg) / 저장탱크 1개 용량(kg)
이상 기체 부피 (표준 상태)
- 기체 1몰(Mole)의 부피는 표준 상태(0℃, 1기압)에서 22.4 L입니다.
- 예시: 부탄 (C4H10, 분자량 58g/mol) 580g의 부피 계산:
  - 몰수 계산: 580g / 58g/mol = 10mol
  - 부피 계산: 10mol * 22.4L/mol = 224L

핵심포인트에 대한 공부가 되셨다면

아래에 실전테스트로 문제를 풀어보실까요~

스터디윤 유튜브 영상 문제풀이를 들으면서

문제를 풀어보실 수도 있습니다.

🎬 스터디윤 유튜브 문제 풀이영상

가스기능사 9회

"스터디윤닷컴 실전테스트(CBT)를 200% 활용하는 합격 비법! ✍️"

실전테스트를 마친 후,

틀린 문제를 그냥 지나치지 마세요.

틀린문제를 오답 노트에 직접 적으며

정리하는 과정이

합격을 결정짓는 핵심입니다.

아래 배너를 통해

스터디윤이 추천하는 '오답노트 세트'를

구매하시면

추가 비용 부담없이

'스터디윤 후원'도 하실 수 있습니다.

"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."

이 블로그 검색