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화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 전자문제집 CBT 2016년10월01일

1과목 : 화공열역학

1. 정압과정으로, 액체로부터 증기로 바뀌는 순수한 물질에 대한 깁스 자유에너지 G와 온도 T의 그래프를 옳게 나타낸 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%       <문제 해설> 상평형에서 G(l)=G(v) 이고 (dG/dT)_P = -S 이므로 답은 3 [해설작성자 : EH]

2. 주울-톰슨(Joule-Thomson)팽창은 다음 중 어느 과정에 속하는가?      1. 등엔탈피과정      2. 등엔트로피과정      3. 정용과정      4. 정압과정      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

3. 혼합물이 기-액 상평형을 이루고 압력과 기상조성이 주어졌을 때 온도와 액상조성을 계산하는 방법을 다음 중 무엇이라 하는가?      1. BUBL P      2. BUBL T      3. DEW P      4. DEW T      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%

4. 역행응축(逆行凝縮, Retrograde condensation)현상을 가장 유용하게 쓸 수 있는 경우는?      1. 천연가스 채굴시 동력없이 많은 앙의 액화 천연가스를 얻는다.      2. 기체를 임계점에서 응축시켜 순수성분을 분리시킨다.      3. 고체 혼합물을 기체화 시킨 후 다시 응축시켜 비휘발성 물질만을 얻는다.      4. 냉동의 효율을 높이고 냉동제의 증발잠열을 최대로 이용한다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 81%

5. 실제기체의 조름공정(Throtting process)을 전후해서 변하지 않는 성질은?      1. 온도      2. 엔탈피      3. 압력      4. 엔트로피      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

6. P-H 선도에서 등 엔트로피선의 기울기 의 값은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%       <문제 해설> 외울 필요 없습니다. 만약 모른다면 기본 식에서 시작하시면 됩니다. dH=dU+d(PV)=TdS-PdV+PdV+VdP=TdS+VdP 이며 '등 엔트로피'라고 하였으므로, dS=0 입니다. 즉, dH=VdP가 되며, 1/V=(dP/dH) 인데 이때 원래 식의 변수 3개고 1개는 상수 취급했으므로, 편미분 꼴로 나타내면 1/V=(∂P/∂H)S 입니다. 즉, 2번이 답. 여기서 '미분 기호가 d에서 어떻게 ∂로 바뀔 수 있느냐'라고 하시는 분이 계실까봐, 첨언을 더 합니다. 전미분에서 편미분으로 바뀌는 것은 수학적인 테크닉이 요구되는 것은 아니고, 같은 결과에 대해서 몇몇의 과정을 생략해서 그렇습니다. 엄밀히 따라가면, dH=TdS+VdP 이므로 S를 상수, P를 변수로 둔 편미분을 취해주면 됩니다. (∂H/∂P)=T(∂S/∂P)S+V(∂P/∂P)S 에서, (∂S/∂P)S는 0이 되므로, (∂H/∂P)S=V(∂P/∂P)S=V*1=V 또한 역수 취해주면, 좌변은 1/{(∂H/∂P)S}가 되는데 이는 곳 편미분 꼴의 분자, 분모를 바꿔서 다시 표현 가능 합니다. 즉 1/{(∂H/∂P)S}=(∂P/∂H)S 가 됩니다. 우변은 역수를 취해줬으므로 1/V가 되므로, 마찬가지로 답과 같은 결과가 나옵니다. 기본 식에서 [편미분]으로 바로 가든지, [전미분->편미분]으로 가든지 엄밀하게 더 정확한 것은 첫번째이지만, 두 번째 경우도 상수 S를 표기 하지 않고 독립 변수를 H에 대해서 본 것이기 때문에 수학적으로 무리는 없습니다. 마치 x, y, z 공간에서 z는 신경 안쓰고 x, y만 따진다고 하면 우리는 3차원 좌표계가 아니라 2차원 직교 좌표계로 표현해도 무방한 것임. [해설작성자 : 호돌이]

7. 다음 중 혼합물에서 성분 i의 화학포텐셜(chemical potential)을 올바르게 나타낸 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 74%

8. 같은 몰수의 벤젠과 톨루엔의 액체 혼합물이 303.15K에서 증기와 기-액 상평형을 이루고 있다. 라울의 법칙을 가정할 때 계의 총 압력과 벤젠의 증기 조성은 얼마인가?(단, 303.15k에서 벤젠의 증기압은 15.9kpa 톨루엔의 증기압은 4.9kpa이다)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)      1. 전압=20.8kPa, 증기의 벤젠조성=0.236      2. 전압=20.8kPa, 증기의 벤젠조성=0.764      3. 전압=10.4kPa, 증기의 벤젠조성=0.236      4. 전압=10.4kPa, 증기의 벤젠조성=0.764      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%       <문제 해설> 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] 액상 몰 수가 안나와있습니다. [해설작성자 : comcbt.com 이용자] [오류신고 반론] 문제 서두에 '같은 몰 수의 액체 혼합물'이라고 하였으므로 x1=x2=0.5 입니다. Benzene을 1, Toluene을 2로 보고, 각 성분에 대한 증기압을 P1, P2라고 나타내겠습니다. P*y1=P1*x1 이고 P*y2=P2*x2 입니다. 두 식을 더하면, P*(y1+y2)=P1*x1+P2*x2 가 됩니다. 이때 y1+y2=1 이고, x1=x2=0.5 이므로, P*1=0.5*(P1+P2) 이므로 Total P인 전압은, P=0.5*(15.9+4.9)=10.4(kPa)가 됩니다. 따라서, P*y1=P1*x1 에서 y1=(P1*x1)/P=(15.9*0.5)/10.4=0.7644~ 가 되므로, 답 4번. [해설작성자 : 호돌이] [관리자 입니다. 다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다. 신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

9. 다음의 P-H선도에서 H2-H1의 값은 무엇에 해당하는가?          1. 혼합열      2. 승화열      3. 증발열      4. 융해열      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 82%

10. 열과 일 사이의 에너지 보존의 원리를 표현한 법칙은?      1. 보일 샤를의 법칙      2. 열역학 제1법칙      3. 열역학 제2법칙      4. 열역학 제3법칙      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 79%

11. 3개의 기체화학종(Chemical species) N2H2NH3로 구성되어 다음의 화학반응이 일어나는 반응계의 자유도는?           1. 0      2. 1      3. 2      4. 3      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%

12. 디젤(Diesel) 엔진의 사이클 중 연소는 열역학적으로 다음의 어느 과정에서 일어나는가?      1. 정용과정      2. 등압과정      3. 단열과정      4. 등엔탈피과정      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%

13. 컴퓨터를 이용한 이성분계 계산에 대한 설명 중 적합하지 않은 것은?      1. 등온 플래시 계단은 온도, 압력을 주고 기상, 액상의 몰 조성을 구하는 계산이다.      2. 등온 플래시 계산은 뉴튼의 방법 같은 반복계산을 통해서 계산된다.      3. 평형상수를 이용하면 반응의 속도를 정확히 알 수 있다.      4. 평형상수를 이용하면 반응 후 최종 조성을 정확히 알 수 있다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%       <문제 해설> 이 문제가 웃긴게, '평형 상수'는 정반응과 역반응의 속도의 비로 나타내지는 것 맞습니다. 대형 포털 사이트에서 제공하는 지식 백과에서도 유도를 그렇게 하고요. 물리화학 교재에서도 그렇게 유도를 합니다만, 가역 반응일 땐그렇습니다. 어쨌든, '비(Ratio)'를 알 수는 있지만, 정확한 값은 모릅니다. 여기에 해설을 쓰는 이유는, 2015년 2회 화공기사 9번 문제를 보시면 성안당 교재 기준 9번의 답은 1번이라 되어 있습니다. 틀린 것을 찾으라는 것인데, 그 중 3번 선지는 '평형 상수를 이용하면 반응의 속도를 정확히 알 수 있다' 입니다. 평형 상수는 아시다시피, dG=-RT*lnK의 식을 가집니다. dG는 적어도 '반응의 방향성'을 제시해주는 척도이기도 하며, K 또한 그 역할에 충실합니다. 적어도 어떤 가역 반응에서 (굳이 가역 반응 아니여도) 평형 상수와 반응 지수는 '반응이 어디로 기울 것인지' 알려주는 척도일 뿐, 반응 속도를 정확히 알 순 없습니다. 정반응 속도와 역반응 속도를 알 수 있으면 평형 상수를 구할 순 있겠지만, 평형 상수를 안다고 정반응 및 역반응 속도를 구할 수 있다는 것이 아닌거죠. 하물며, 고등학생들이 이러한 개념에 대해서 많이 헷갈리나 봅니다. http://society.kisti.re.kr/sv/SV_svjscj03L.do?method=popup&jats=JCGMDC_2006_v50n3_247 'The Correlation between Concepts on Chemical Reaction Rates and Concepts on Chemical Equilibrium in High School Students' 직역하면 '고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념간의 상관관계'이란 학술지 기재된 article 입니다. 이러한 조사 내용도 있는 것으로 보아 평형과 반응속도론의 개념이 많이 헷갈리는 것 같네요. 저 또한 그렇고요. [해설작성자 : 호돌이]

14. 디젤기관(Diesel cycle)과 오토기관(Otto cycle)에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 두 기관 모두 효율은 압축비와 무관하게 결정된다.      2. 디젤기관(Diesel cycle)은 2개의 정용과정이 있다.      3. 같은 압축비에 대하여 오토기관(Otto cycle)은 디젤기관(Diesel cycle)보다 효율이 좋다.      4. 오토기관(Otto cycle)은 1개의 정용과정과 1개의 정압과정이 있다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 76%

15. 퓨개시티(Fugacity) fi및 퓨개시티 계수 에 관한 설명으로 틀린 것은?(단, 이다.)      1. 이상기체에 대한 의 값은 1이 된다.      2. 잔류 깁스(Gibbs) 에너지 과 와의 관계는 로 표시된다      3. 퓨개시티 계수 의 단위는 압력의 단위를 가진다.      4. 주어진 성분의 퓨개시티가 모든 상에서 동일할 때 접촉하고 있는 상들은 평형 상태에 도달할 수 있다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%

16. 이성분 혼합용액에 관한 라울(Raoult)의 법칙으로 옳은 것은?(단, YiXi는 기상 및 액상의 몰분율을 의미한다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%

17. 60기압의 기체( =1.33)가 들어 있는 탱크에 수렴노즐(convergent nozzle)을 연결하여 이 기체를 다른 탱크로 뽑아내고자 할 때 가장 빨리 뽑아내기 위해서는 제 2의 탱크 압력을 몇 기압으로 유지시켜야 하는가? (단, 기체는 이상기체, 는 비열비이다.)      1. 3.24기압      2. 32.4기압      3. 4.51기압      4. 45.1기압      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 31%       <문제 해설> P2/P1={2/(1+γ)}^{γ/(γ-1)} 에서, P2/60=(2/2.33)^(1.33/0.33) 이므로, P2=60*(2/2.33)^(1.33/0.33)=60*0.5403640176=32.42184106 무슨 식인지는 저도 모릅니다만, 가스 기사에서 나오는 유형 중 하나라고 합니다. 무슨 변별력(게다가 필요한지?)이나 목적을 가진다고 출제한걸까요? 참으로 신기합니다. [해설작성자 : 호돌이]

18. 두 성분이 완전 혼합되어 하나의 이상용액을 형성할 때 한성분 i의 화학포텐셜 μi는 μoi(T,P)+RTlnXi 로 표시할 수 있다. 동일 온도와 압력 하에서 한성분 i의 순수한 화학 포텐셜 μpurei는 어떻게 나타낼 수 있는가?      1. μPurei=μoi(T,P)+RT+lnXi      2. μPurei=RTlnXi      3. μPurei=μoi(T,P)+RT      4. μPurei=μoi(T,P)      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%

19. CP/CV=1.4인 공기 1m3을 5atm에서 20atm으로 단열압축 시 최종체적은 얼마인가?(단, 이상기체로 가정한다.)      1. 0.18m3      2. 0.37m3      3. 0.74m3      4. 3.7m3      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%       <문제 해설> 대부분 공식을 사용하시겠지만(공식만 알고 계신다면, 10초도 안 걸릴 문제 입니다.) 만약 떠오르지 않는다면 문제에서 주어진 힌트로 유도하시면 됩니다. [해설작성자 : 호돌이]

20. 상태방정식에 대한 설명으로 틀린 것은?      1. 삼차 상태방정식은 압력을 온도와 부피의 항으로 표시한다.      2. 삼차 상태방정식은 3개 또는 1개의 실근을 가진다.      3. 삼차 상태방정식을 이용하면 기체 혼합물의 잔류물성(Residual Propreties)을 계산할 수 있다.      4. 삼차 상태방정식을 이용하여 기준 물성( )등을 계산할 수 있다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 44%

2과목 : 단위조작 및 화학공업양론

21. 정상상태로 흐르는 유체가 유로의 확대된 부분을 흐를 대 변화하지 않는 것은?      1. 유량      2. 유속      3. 압력      4. 유동단면적      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 75%

22. 25℃에서 10L의 이상기체를 1.5L까지 정온 압축시켰을 때 주위로부터 2250cal의 일을 받았다면 이 이상기체는 몇 mol인가?      1. 0.5mol      2. 1mol      3. 2mol      4. 3mol      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%

23. 이상기체 1몰이 300K에서 100kPa로부터 400kPa로 가역과정으로 등온 압축되었다. 이 때 작용한 일의 크기를 옳게 나타낸 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 75%

24. 톨루엔 속에 녹은 40%의 이염화에틸렌용액이 매 시간 100mol씩 증류탑 중간으로 공급되고 탑 속의 축적량 없이 두 곳으로 나간다. 위로 올라가는 것을 증류물이라 하고, 밑으로 나가는 것을 잔류물이라 한다. 증류물은 이염화에틸렌 95%를 가졌고 잔류물은 이염화에틸렌 10%를 가졌다고 할 때 각 흐름의 속도는 약 몇 mol/h 인가?           1. D=0.35 B=0.64      2. D=64.7 B=35.3      3. D=35.3 B=64.7      4. D=0.64 B=0.35      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

25. 대기압이 760mmHg 이고 기온이 30℃인 공기의 밀도는 약 몇 kg/m3인가?      1. 1.167      2. 1.206      3. 1.513      4. 1.825      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

26. 이상기체에서 단열공정(adiabatic process)에 대한 관계를 옳게 나타낸 것은?(단, K는 비열비이다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

27. Hess 의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 정압하에서 열(QP)을 추산하는 데 무관한 법칙이다.      2. 경로함수의 성질을 이용하는 법칙이다.      3. 상태함수의 변화치를 추산하는데 이용할 수 없는 법칙이다.      4. 엔탈피 변화는 초기 및 최종상태에만 의존한다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%

28. 혼합물인 공기의 조성은 질소(N2) 79mol%, 산소(O2) 21mol%이다. 공기를 이상기체로 가정했을 때 질소의 질량분율은 얼마인가?      1. 0.325      2. 0.531      3. 0.767      4. 0.923      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 74%

29. 다음 중 가장 낮은 압력을 나타내는 것은?      1. 760mmHg      2. 101.3kPa      3. 14.2psi      4. 1bar      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 66%

30. 1atm, 25℃에서 상대습도가 50%인 공기 1m3중에 포함되어 있는 수증기의 양은? (단, 25℃에서 수증기의 증기압은 24mmHg이다.)      1. 11.6g      2. 12.5g      3. 28.8g      4. 51.5g      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%

31. Isotropic turbulent란?      1. 난류에서 x, y, z 세 방향의 편차속도의 자승의 평균값이 모두 다른 경우      2. 난류에서 x, y, z 세 방향의 편차속도의 자승의 평균값이 모두 같은 경우      3. 난류의 편차속도가 x, y, z 세 방향에 대하여 서로 다른 경우      4. 난류의 편차속도가 x, y, z 세 방향에 대하여 서로 같은 경우      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

32. 건조 조작에서 대료의 임계(critical)함수율이란?      1. 건조속도가 0 일 때 함수율      2. 감율 건조가 끝나는 때의 함수율      3. 항률 단계에서 감율 단계로 바뀌는 함수율      4. 건조 조작이 끝나는 함수율      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%

33. [그림]은 충전흡수탑에서 기체의 유량변화에 따른 압력강하를 나타낸 것이다. 부하점(Loading point)에 해당하는 곳은?           1. a      2. b      3. c      4. d      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%

34. 기체 흡수 설계에 있어서 평행선과 조작선이 직선일 경우 이동단위높이(HTU)와 이동단위수(NTU)에 대한 해석으로 옳지 않은 것은?      1. HTU는 대수 평균 농도차(평균추진력)만큼의 농도변화가 일어나는 탑 높이이다.      2. NTU는 전탑 내에서 농도 변화를 대수 평균 농도차로 나눈 값이다.      3. HTU는 NTU로 전충전고를 나눈 값이다      4. NTU는 평균 불활성 성분 조성의 역수이다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

35. 증류에 있어서 원료 흐름 중 기화된 증기의 분율을 f라 할 때 f에 대한 표현 중 틀린 것은?      1. 원료가 포화액체일 때 f = 0      2. 원료가 포화증기일 때 f = 1      3. 원료가 증기와 액체 혼합물일 때 0 ＜ f ＜ 1      4. 원료가 과열증기일 때 f ＜ 1      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%

36. p-Xylene 40mol%, o-Xylene 60mol% 인 혼합물을 비점으로 연속 공급하여 탑정 중의 p-Xylene을 95mol%로 만들고자 한다. 비휘발도가 1.5라면 최소환류비는 얼마인가?      1. 1.5      2. 2.5      3. 3.5      4. 4.5      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 35%

37. 공비 혼합물에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?      1. 보통의 증류방법으로 고순도의 제품을 얻을 수 없다.      2. 비점도표에서 극소 또는 극대점을 나타낼 수 있다.      3. 상대휘발도가 1이다.      4. 전압을 변화시켜도 공비 혼합물의 조성과 비점이 변하지 않는다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 51%

38. 태양광선 중 최대강도를 갖는 파장이 6×10-5cm라고 할 때 비인(Wien)의 변위법칙을 사용하여 태양의 표면온도를 구하면? (단, 상수값은 2.89×10-3mK이다.)      1. 약 4,544℃      2. 약 5,011℃      3. 약 5,500℃      4. 약 6,010℃      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

39. 2중관 열교환기를 사용하여 500kg/h의 기름을 240℃의 포화수증기를 써서 60℃에서 200℃까지 가열하고자 한다. 이때 총괄전열계수가 500kcal/m2ㆍhㆍ℃, 기름의 정압비열은 1.0kcal/kgㆍ℃이다. 필요한 가열면적은 몇 m2인가?      1. 3.1      2. 2.4      3. 1.8      4. 1.5      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 46%       <문제 해설> 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] m*Cp*deltaT=UAdeltaT(lm) 으로 풀어봤으나 풀리지 않습니다. 문제 오류인지 확인해 주세요 [해설작성자 : comcbt.com 이용자] [오류신고 반론] 1. mc*del T를 통해 q값 구함 q= 70000kcal/h 2. UA*del T 공식사용 맞습니다. 근데 2.에서 delT 구할때는 대수평균온도차를 대입해야합니다. 대수평균온도차 t bar = del t1-del t2 ÷ ln(del t1/ del t2) = 180-40 ÷ ln(180/40) = 93.08 A = q/U * t bar = 70000/500*93.08 = 1.504(m^2) [해설작성자 : comcbt.com 이용자]

40. 다음중 고점도를 갖는 액체를 혼합하는데 가장 적합한 교반기는?      1. 공기(air) 교반기      2. 터빈(turbine) 교반기      3. 프로펠러(propeller) 교반기      4. 나선형 리본(helical-ribbon) 교반기      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 53%

3과목 : 공정제어

41. 주제어기의 출력신호가 종속제어기의 목표값으로 사용되는 제어는?      1. 비율제어      2. 내부모델제어      3. 예측제어      4. 다단제어      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%

42. 다음 공정은 2/(2S+1)이고 거기에 PI제어기(Kc =0.5, τI=1)가 연결되어 있을 때 설정값에 대한 출력의 닫힌루프(closed-loop) 전달함수는? (단, 나머지 요소의 전달함수는 1이다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 39%

43. PID제어기에서 적분동작에 대한 설명 중 틀린 것은?      1. 제어기 입력신호의 절대값을 적분한다.      2. 설정점과 제어변수 간의 오프셋을 제거해준다.      3. 적분상수 τI가 클수록 적분동작이 줄어든다.      4. 제어기 이득 Kc가 클수록 적분동작이 커진다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 34%

44. 일차계 전달함수 G(s)= 의 구석점 주파수(corner frequency)에서 이 일차계 2개가 직렬로 연결된 Goverall(s)의 위상각(phase angle)은 얼마인가?      1.      2.      3. -π      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%

45. 동일한 2개의 1차계가 상호작용 없이(non interacting) 직렬연결 되어 있는 계는 다음 중 어느 경우의 2차계와 같이지는가? (단, 는 감쇄계수(damping coeffient)이다.)      1. ＞ 1      2. = 1      3. ＜ 1      4. = ∞      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%

46. 다음은 parallel cascade 제어시스템의 한 예이다. D(s)와 Y(s)사이의 전달함수 Y(s)/D(s)는?           1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%

47. 다음 블록선도로부터 서보 문제(Servo problem)에 대한 총괄전달함수 C/R 는?           1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

48. 다음과 같은 블록 다이어그램에서 총괄전달함수(overall transfer function)는?           1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 75%

49. 아날로그 계장의 경우, 센서 정송기의 출력신호, 제어기의 출력신호는 흔히 4~20mA의 전류로 전송된다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?      1. 전류신호는 전압신호에 비하여 장거리 전송시 전자기적 잡음에 덜 민감하다.      2. 0%를 4mA로 설정한 이유는 신호선의 단락여부를 쉽게 판단하고, 0% 신호에서도 전자기적 잡음에 덜 민감하게 하기 위함이다.      3. 0~150℃의 범위를 측정하는 전송기의 이득은 150/16(℃/mA)이다.      4. 제어기 출력으로 ATC(Air-To-Close)밸브를 동작시키는 경우, 8mA에서 밸브 열림도 (valve position)가 0.75 가 된다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%

50. 다음 전달함수를 갖는 계 중 sin 응답에서 Phase lead를 나타내는 것은?      1.      2. e-τs      3.      4. 1+τS      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

51. 안정도 판정에 사용되는 열린루프 전달함수가 G(s)H(s)= 인 제어계에서 이득여유가 2.0 이면 K 값은 얼마인가?      1. 1.0      2. 2.0      3. 5.0      4. 10.0      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 31%

52. 다음의 2차계들 중 어느 것이 1차계 2개를 직렬로 연결한 것과 같은 가?      1. 1/(S2+3S+2)      2. 1/(S2+0.9S+0.7)      3. 1/(S2+5)      4. 1/(S2+S+2)      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 66%

53. 2차계에 단위계단입력이 가해져서 자연진동(진폭이 일정한 지속적 진동)을 할 때 이 계의 특징을 옳게 설명한 것은?      1. 제동비(damping ratio) 값이 0이다.      2. 제동비(damping ratio) 값이 1이다.      3. 시간상수 값이 1이다.      4. 2차계는 자연진동할 수 없다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 35%

54. 비례대가 거의 영에 가까운 제어동작은?      1. PD 제어동작      2. PI 제어동작      3. PID 제어동작      4. on-off 제어동작      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%

55. 어떤 증류탑의 응축기에서 유입되는 증기의 유량은 V, 주성분의 몰분율은 y, 재순환되는 액체 유량은 R, 생성물로 얻어지는 유량은 D, 생성물의 주성분 몰분율은 x이다. 응축기 드럼내의 액체량(hold-up)을 M이라 할 때 성분수지식으로 맞는 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

56. 사람이 원하는 속도, 원하는 방향으로 자동차를 운전할 때 일어나는 상황이 공정제어 시스템과 비교될 때 연결이 잘못된 것은?      1. 눈 - 계측기      2. 손 - 제어기      3. 발 - 최종 제어 요소      4. 공정 - 자동차      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 52%

57. 공정의 정상상태 이득(k), ultimate gain(Kcu) 그리고 ultimare periode(Pu) 를 실험으로 측정하였다. k=2, Kcu=3, Pu=3.14일 때, 이와 같은 결과를 주는 일차시간지연 모델, 의 시간상수 τ를 구하면?      1. 1.414      2. 2.958      3. 3.163      4. 3.872      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 31%

58. 다음 미분방적식을 라플라스 변환시키면?           1. Y(s)=      2. Y(s)      3. Y(s)      4. Y(s)      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

59. 라플라스 변환의 주요 목적은?      1. 비선형 대수방정식을 선형 대수방정식으로 변환      2. 비선형 미분방정식을 선형 미분방정식으로 변환      3. 선형 미분방정식을 대수방정식으로 변환      4. 비선형 미분방정식을 대수방정식으로 변환      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

60. 시간지연항의 성격에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 공정의 측정지연, 이송지연을 표현하기도 하며, 또한 고차 전달함수를 간략하게 표현하기 위한 용도로도 사용된다.      2. 어떤 전달함수를 공정에 시간지연이 더해지면 더해지지 않을 때에 비하여 한계이득(ultimate gain)이 작아진다.      3. 어떤 전달함수 공정에 시간지연이 더해지면 더해지지 않을 때에 비하여 한계주파수(ultimate 혹은 crossover frequency)가 감소한다.      4. 주파수의 증가에 따라 위상각(phase angle)이 음의 방향으로 지수적으로 증가하기 때문에 피드백 제어계에 좋지 않은 영향을 준다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 37%

4과목 : 공업화학

61. 인광석에 의한 과린산석회 비료의 제조공정 화학반응식으로 옳은 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 52%

62. 페놀을 수소화한 후 질산으로 산화시킬 때 생성되는 주 생성물은 무엇인가?      1. 프탈산      2. 아디프산      3. 시클로헥산올      4. 말레산      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 53%

63. 암모니아 산화법에 의하여 질산을 제조하면 상압에서 순도가 약 65% 내외가 되어 공업적으로 사용하기 힘들다. 이럴 경우 순도를 높이기 위해 일반적으로 어떻게 하는가?      1. 의 흡수제를 첨가하여 3성분계를 만들어 농축한다.      2. 온도를 높여 끓여서 물을 날려 보낸다.      3. 촉매를 첨가하여 부가반응을 시킨다.      4. 계면활성제를 사용하여 물을 제거한다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%

64. 고분자의 결정구조를 분석할 수 있는 방법은?      1. FT-IR      2. X-선 회절      3. NMR      4. UV-visible spectroscopy      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

65. 아세트산알데히드가 산화되어 생성되는 주요물질은?      1. 프탈산      2. 벤조산      3. 아세트산      4. 피크르산      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 72%

66. 연실법 황산제조 공정에서 질소 산화물 공급을 위해 HNO3를 사용할 수 있다. 36wt%의 HNO3용액 10kg으로부터 약 몇 kg의 NO가 발생할 수 있는가?      1. 1.72      2. 3.43      3. 6.86      4. 10.29      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%

67. 정유공정에서 감압증류법을 사용하여 유분을 감압하는 가장 큰 이유는 무엇인가?      1. 공정 압력손실을 줄이기 위해      2. 석유의 열분해를 방지하기 위해      3. 고온에서 증류하여 수율을 증가시키기 위해      4. 제품의 점도를 낮추어 주기 위해      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%

68. 원유 정유공정에서 비점이 낮은 순으로부터 옳게 나열된 것은?      1. 가스-경유-중유-등유-나프타-아스팔트      2. 가스-경유-등유-중유-아스팔트-나프타      3. 가스-나프타-등유-경유-중유-아스팔트      4. 가스-나프타-경유-등유-중유-아스팔트      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%

69. 200℃에서 활성탄 담체를 촉매로 아세틸렌에 아세트산을 작용시키면 생성되는 주 물질은?      1. 비닐에테르      2. 비닐카르복실산      3. 비닐아세테이트      4. 비닐알코올      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 66%

70. 다음 물질 중 친전자적 치환반응이 일어나기 쉽게 하여 술폰화가 가장 용이하게 일어나는 것은?      1. C6H5NO2      2. C6H5NH2      3. C6H5SO3H      4. C6H4(NO2)2      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%

71. 다음 중 사슬중합(혹은 연쇄중합)에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 중합말기의 매우 높은 전환율에서 고분자량의 고분자사슬이 생성된다.      2. 주로 비닐 단량체의 중합이 이에 해당한다.      3. 단량체의 농도는 단계중합에 비해 급격히 감소한다.      4. 단량체는 서로 반응할 수 있는 관능기를 가지고 있어야 한다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

72. 다음 중 유기용매 중에서 물과 가장 섞이지 않는 것은?      1. CH3COCH3      2. CH3COOH      3. C2H6OH      4. C2H5OC2H5      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%

73. 질산제조에서 암모니아 산화에 사용되는 촉매에 대한 설명 중 옳은 것은?      1. 가장 널리 사용되는 것은 Pt-Bi 이다.      2. Pt 계의 일반적인 수명은 1개월 정도이다.      3. 공업적으로 Fe-Bi 계는 작업범위가 가장 넓다.      4. 산화코발트의 조성은 CO3O4이다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

74. 다음 반응식으로 공기를 이용한 산화반응을 하고자 한다. 공기와 NH3의 혼합가스 중 NH3부피 백분율은?           1. 44.4      2. 34.4      3. 24.4      4. 14.4      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

75. 무수염산의 제법에 속하지 않는 것은?      1. 직접합성법      2. 농염산증류법      3. 염산분해법      4. 흡착법      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

76. 비료중 P2O5이 많은 순서대로 열겨된 것은?      1. 과린산석회 ＞ 용성인비 ＞ 중과린산석회      2. 용성인비 ＞ 중과린산석회 ＞ 과린산석회      3. 과린산석회 ＞ 중과린산석회 ＞ 용성인비      4. 중과린산석회 ＞ 소성인비 ＞ 과린산석회      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%

77. 일반적인 성질이 열경화성 수지에 해당하지 않는 것은?      1. 페놀수지      2. 폴리우레탄      3. 요소수지      4. 폴리프로필렌      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 66%

78. 건식법 H3PO4제조의 원료로서 적합한 것은?      1. 인광석, 규사, 코크스      2. 인광석, 석회암, 규사      3. 석회석, 사문암, 코크스      4. 백운석, 황산, 규사      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

79. 제염방법 중 해수를 가열하여 농축된 슬러리를 건조기로 보낸 후 소금을 얻는 방식으로 각종 미네랄 및 흡습방지 성분이 포함되어 식탁염을 생산하는 것은?      1. 진공증발법      2. 증기압축식 증발법      3. 액중 연소법      4. 이온수지막법      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%

80. 니트로화합물 중 트리니트로톨루엔에 관한 설명으로 틀린 것은?      1. 물에 매우 잘 녹는다.      2. 톨루엔을 니트로화하여 제조 할 수 있다.      3. 폭발물질로 많이 이용된다.      4. 공업용 제품은 담황색 결정형태이다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%

81. N220%, H2 80%로 구성된 혼합 가스가 암모니아 합성 반응기에 들어갈 때 체적 변화율 는?      1. -0.4      2. -0.5      3. 0.4      4. 0.5      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 57%

82. A 분해반응의 1차 반응속도 상수는 0.345/min 이고 반응초기의 농도 CAO가 2.4mol/L이다. 정용 회분식 반응기에서 A의 농도가 0.9mol/L 될 때까지의 시간은?      1. 1.84min      2. 2.84min      3. 3.84min      4. 4.84min      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 64%

83. 다음과 같은 기상반응이 30L 정용회분반응기에서 등온적으로 일어난다. 초기 A가 30mol 이 들어있으며, 반응기는 완전 혼합된다고 할 때 1차 반응일 경우 반응기에서 A의 몰수가 0.2mol로 줄어드는데 필요한 시간은?(단, A → B, -rA = kCA, k=0.865/min)      1. 7.1min      2. 8.0min      3. 6.3min      4. 5.8min      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

84. A+B→R 인 비가역 기상 반응에 대해 다음과 같은 실험 데이터를 얻었다. 반응 속도식으로 옳은 것은?(단, t1/2은 B의 반감기이고 PA 및 PB 는 각각 A 및 B의 초기 압력이다.)           1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 51%

85. 액체물질 A가 플러그흐름 반응기 내에서 비가역 2차 반응 속도식에 의하여 반응되어 95%의 전화율을 얻었다. 기존 반응기와 크기가 같은 반응기를 한 개 더 구입해서 같은 전화율을 얻기 위하여 두 반응기를 직렬로 연결한다면 공급속도 FA0는 몇배로 증가시켜야 하는가?      1. 0.5      2. 1      3. 1.5      4. 2      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

86. 다음과 같은 자동촉매 반응에서 A가 분해되는 속도 -rA와 A의 농도비 CA/CA0를 그래프로 그리면 어떤 형태가 되겠는가?(단, CA0 : A의 초기농도, CA : A의 농도, CR : R의 농도, K : 속도상수)           1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%

87. 다음 그림에 해당되는 반응 형태는?           1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 41%

88. 다음과 같은 1차 병렬 반응이 일정한 온도의 회분식 반응기에서 징행되었다. 반응시간이 1000s일 때 반응물 A가 90%분해되어 생성물은 R이 S의 10배로 생성되었다. 반응초기에 R과 S의 농도를 0으로 할 때, K1및 K1/K2은 각각 얼마인가?           1. K1 = 0.131/min, K1/K2 = 20      2. K1 = 0.046/min, K1/K2 = 10      3. K1 = 0.131/min, K1/K2 = 10      4. K1 = 0.046/min, K1/K2 = 20      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 59%

89. 다음 반응이 기초 반응(elementary reaction)이라고 가정하면 이 반응의 분자도(molecularity)는 얼마인가?           1. 1      2. 2      3. 3      4. 4      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

90. 비가역 1차 액상반응을 부피가 다른 두 개의 이상혼합 반응기에서 다른 조건은 같게하여 반응시켰더니 전환율이 각각 40%, 60%이었다면 두 반응기의 부피비(V40%/V60%)는 얼마인가?      1. 1/3      2. 4/9      3. 2/3      4. 3/2      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 55%

91. 자동 촉매반응에서 최소 부피의 반응기 선정에 관한 내용으로 가장 적당한 것은?      1. 혼합 흐름 반응기가 유리하다.      2. 플러그 흐름 반응기가 유리하다.      3. 전화율에 따라 유리한 반응기가 다르다.      4. 전화율과 무관하게 어떤 반응기를 사용해도 된다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

92. 1차 비가역 액상반응이 일어나는 관형반응기에서 공간시간은 2min이고 전환율이 40%였을 때 전환율이 90%로 하려면 공간시간은 얼마가 되어야 하는가?      1. 0.26min      2. 0.39min      3. 5.59min      4. 9.02min      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%

93. 공간 시간이 5분이라고 할 때의 설명으로 옳은 것은?      1. 5분 안에 100% 전화율을 얻을 수 있다.      2. 반응기 부피의 5배 되는 원료를 처리할 수 있다.      3. 매 5분마다 반응기 부피만큼의 공급물이 반응기에서 처리된다.      4. 5분동안에 반응기 부피의 5배 원료를 도입한다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

94. 동일 조업조건, 일정밀도와 등온, 등압하의 CSTR과 PFR에서 반응이 진행될 때 반응기부피를 옳게 설명한 것은?      1. 반응차수가 0보다 크면 PFR 부피가 CSTR보다 크다.      2. 반응차수가 0이면 두반응기 부피가 같다.      3. 반응차수가 커지면 CSTR 부피는 PFR 보다 작다.      4. 반응차수와 전화율은 반응기 부피에 무관하다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%

95. 균일계 액상반응 A→R→S에서 1단계는 2차 반응, 2단계는 1차 반응으로 진행되고 R이 원하는 제품일 경우, 다음 설명 중 옳은 것은?      1. A의 농도를 높게 유지할수록 좋다.      2. 반응온도를 높게 유지할수록 좋다.      3. 혼합반응이가 플러그 반응기보다 성능이 더 좋다.      4. A의 농도는 R의 수율과 직접관계가 없다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 66%

96. 크기가 같은 관형반응기와 혼합반응기에서 다음과 같은 액상 1차 직렬반응이 일어날 때 관형반응기에서의 R의 성분수율 와 혼합반응기에서의 R의 성분수율 에 관한 설명으로 옳은 것은?           1. K1 = K2이면 이다.      2. K1＜ K2이면 이다.      3. 는 항상 보다 크다.      4. 은 항상 보다 크다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 41%

97. Thiele 계수에 대한 설명으로 틀린 것은?      1. Thiele 계수는 가속도와 속도의 비를 나타내는 차원수이다.      2. Thiele 계수가 클수록 입자내 농도는 저하된다.      3. 촉매입자내 유효농도는 Thiele 계수의 값에 의존한다.      4. Thiele 계수는 촉매표면과 내부의 효율적 이용의 척도이다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

98. 다음중 연속 평행반응(series - parallel reaction)은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

99. 기체 - 고체 반응에서 율속단계(rate-determining)에 관한 설명으로 옳은 것은?      1. 고체표면 반응단계가 항상 율속단계이다.      2. 기체막에서의 물질전달 단계가 항상 율속단계이다.      3. 저항이 작은 단계가 율속단계이다.      4. 전체반응 속도를 지배하는 단계가 율속단계이다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%

100. 다음 반응에서 R이 요구하는 물질일 때 어떻게 반응시켜야 하는가?           1. A 에 B 를 한 방울씩 넣는다.      2. B 에 A 를 한 방울씩 넣는다.      3. A 와 B 를 동시에 넣는다.      4. A 와 B를 넣는 순서는 무관하다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 43%

화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2016년10월01일을 이용해 주셔서 감사합니다.
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