화공기사 2022년 2회 기출문제

2022-04-24 시행 · 65문항

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1번

중과린산석회의 제법으로 가장 옳은 설명은?

① 인산을 암모니아로 처리한다.
② 과린산석회를 암모니아로 처리한다.
③ 칠레 초석을 황산으로 처리한다.
④ 인광석을 인산으로 처리한다.

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정답 ④

2번

공업적인 HCl 제조방법에 해당하는 것은?

① 부생염산법
② Petersen Tower법
③ OPL법
④ Meyer법

정답 확인

정답 ①

3번

석회질소 비료에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 토양의 살균효과가 있다.
② 과린산석회, 암모늄염 등과의 배합비료로 적당하다.
③ 저장 중 이산화탄소, 물을 흡수하여 부피가 증가한다.
④ 분해 시 생성되는 디시안디아미드는 식물에 유해하다.

정답 확인

정답 ②

4번

석유정제에 사용되는 용제가 갖추어야 하는 조건이 아닌 것 은?

① 선택성이 높아야 한다.
② 추출할 성분에 대한 용해도가 높아야 한다.
③ 용제의 비점과 추출성분의 비점의 차이가 적어야 한다.
④ 독성이나 장치에 대한 부식성이 적어야 한다.

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정답 ③

5번

말레산 무수물을 벤젠의 공기산화법으로 제조하고자 할 때 사용되는 촉매는?

① V2O5
② PdCl2
③ LiH2PO4
④ Si-Al2O3 담체로 한 Nickel

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정답 ①

6번

전류효율이 90%인 전해조에서 소금물을 전기분해하면 수산 화나트륨과 염소, 수소가 만들어진다. 매일 17.75ton 의 염소 가 부산물로 나온다면 수산화나트륨의 생산량(ton/day)은?

① 16
② 18
③ 20
④ 22

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정답 ③

7번

초산과 에탄올을 산 촉매 하에서 반응시켜 에스테르와 물을 생성할 때, 물 분자의 산소원자의 출처는?

① 초산의 C=O
② 초산의 OH
③ 에탄올의 OH
④ 촉매에서 산소 도입

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정답 ②

8번

암모니아 산화에 의한 질산제조 공정에서 사용되는 촉매에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 촉매로는 Pt에 Rh이나 Pd를 첨가하여 만든 백금계 촉매 가 일반적으로 사용된다.
② 촉매는 단위 중량에 대한 표면적이 큰 것이 유리하다.
③ 촉매형상은 직경 0.2cm 이상의 선으로 망을 떠서 사용한 다.
④ Rh은 가격이 비싸지만 강도, 촉매활성, 촉매손실을 개선 하는데 효과가 있다.

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정답 ③

9번

다음 중 옥탄가가 가장 낮은 가솔린은?

① 접촉개질 가솔린
② 알킬화 가솔린
③ 접촉분해 가솔린
④ 직류 가솔린

정답 확인

정답 ④

10번

열가소성 플라스틱에 해당하는 것은?

① ABS수지
② 규소수지
③ 에폭시수지
④ 알키드수지

정답 확인

정답 ①

11번

황산제조에 사용되는 원료가 아닌 것은?

① 황화철광
② 자류철광
③ 염화암모늄
④ 금속제련 폐가스

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정답 ③

12번

650℃에서 작동하며 수소 또는 일산화탄소를 음극연료로 사 용하는 연료전지는?

① 인산형 연료전지(PAFC)
② 알칼리형 연료전지(AFC)
③ 고체산화물 연료전지(SOFC)
④ 용융탄산염 연료전지(MCFC)

정답 확인

정답 ④

13번

반도체 제조과정 중에서 식각공정 후 행해지는 세정공정에 사용되는 piranha 용액의 주원료에 해당하는 것은?

① 질산, 암모니아
② 불산, 염화나트륨
③ 에탄올, 벤젠
④ 황산, 과산화수소

정답 확인

정답 ④

14번

폐수 내에 녹아있는 중금속 이온을 제거하는 방법이 아닌 것은?

① 열분해
② 이온교환수지를 이용하여 제거
③ pH를 조절하여 수산화물 형태로 침전제거
④ 전기화학적 방법을 이용한 전해 회수

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정답 ①

15번

LeBlanc법으로 100% HCl 3000kg을 제조하기 위한 85% 소금의 이론량(kg)은? (단, 각 원자의 원자량은 Na는 23 amu, Cl은 35.5 amu 이다.)

① 3636
② 4646
③ 5657
④ 6667

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정답 ③

16번

레페(Reppe) 합성반응을 크게 4가지로 분류할 때 해당하지 않는 것은?

① 알킬화 반응
② 비닐화 반응
③ 고리화 반응
④ 카르보닐화 반응

정답 확인

정답 ①

17번

환경친화적인 생분해성 고분자로 가장 거리가 먼 것은?

① 전분
② 폴리이소프렌
③ 폴리카프로락톤
④ 지방족폴리에스테르

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정답 ②

18번

염화수소 가스 42.3kg을 물 83kg에 흡수시켜 염산을 제조 할 때 염산의 농도(wt%)는? (단, 염화수소 가스는 전량 물 에 흡수된 것으로 한다.)

① 13.76
② 23.76
③ 33.76
④ 43.76

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정답 ③

21번

평형상태에 대한 설명 중 옳은 것은?

① (dGt)T.P = 1 이 성립한다.
② (dGt)T.P ＞ 0 가 성립한다.
③ (dGt)T.P = 0 이 성립한다.
④ (dGt)T.P ＜ 0 가 성립한다.

정답 확인

정답 ③

22번

질소가 200atm, 250K로 채워져 있는 10L 기체저장탱크에 5L 진공용기를 두 탱크의 압력이 같아질 때까지 연결하였을 때, 기체저장탱크(T1f)와 진공용기(T2f)의 온도(K)는? (단, 질 소는 이상기체이고, 탱크 밖으로 질소 또는 열의 손실을 완 전히 무시할 수 있다고 가정하며, 질소의 정압열용량은 7 cal/mol·K 이다.)

① T1f = 222.8, T2f = 330.6
② T1f = 222.8, T2f = 133.3
③ T1f = 133.3, T2f = 330.6
④ T1f = 133.3, T2f = 222.8

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정답 ①

23번

3개의 기체 화학종(N2, H2, NH3)으로 구성된 계에서 아래의 화학반응이 일어날 때 반응계의 자유도는?

① 0
② 1
③ 2
④ 3

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정답 ④

25번

에탄올과 톨루엔의 65℃에서의 Px 선도는 선형성으로부터 충분히 큰 양(+)의 편차를 나타낸다. 이렇게 상당한 양의 편 차를 지닐 때 분자간의 인력을 옳게 나타낸 것은?

① 같은 종류의 분자간의 인력 ＞ 다른 종류의 분자간의 인 력
② 같은 종류의 분자간의 인력 ＜ 다른 종류의 분자간의 인 력
③ 같은 종류의 분자간의 인력 = 다른 종류의 분자간의 인 력
④ 같은 종류의 분자간의 인력 + 다른 종류의 분자간의 인 력 = 0

정답 확인

정답 ①

27번

열역학적 성질에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 순수한 물질의 임계점보다 높은 온도와 압력에서는 상의 계면이 없어지며 한 개의 상을 이루게 된다.
② 동일한 이심인자를 갖는 모든 유체는 같은 온도, 같은 압력에서 거의 동일한 Z값을 가진다.
③ 비리얼(Virial) 상태방정식의 순수한 물질에 대한 비리얼 계수는 온도만의 함수이다.
④ 반데르 발스(Van der Waals) 상태방정식은 기/액 평형상 태에서 3개의 부피 해를 가진다.

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정답 ②

28번

아세톤의 부피팽창계수(β)는 1.487×10-3 ℃-1, 등온압축계수 (κ)는 62×10-6 atm-1 일 때, 아세톤을 정적하에서 20℃, 1atm부터 30℃까지 가열하였을 때 압력(atm)은? (단, β와 κ의 값은 항상 일정하다고 가정한다.)

① 12.1
② 24.1
③ 121
④ 241

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정답 ④

30번

푸개시티(Fugacity)에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 일종의 세기(intensive properties) 성질이다.
② 이상기체 압력에 대응하는 실제기체의 상태량이다.
③ 순수기체의 경우 이상기체 압력에 퓨개시티 계수를 곱하 면 퓨개시티가 된다.
④ 퓨개시티는 압력만의 함수이다.

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정답 ④

31번

반응물 A가 아래와 같이 반응하고, 이 반응이 회분식 반응 기에서 진행될 때, R 물질의 최대 농도(mol/L)는? (단, 반응 기에 A 물질만 1.0 mol/L로 공급하였다.)

① 0.111
② 0.222
③ 0.333
④ 0.444

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정답 ④

33번

A → R → S인 균일계 액상반응에서 1단계는 2차 반응, 2 단계는 1차 반응으로 진행된다. 이 반응의 목적 생성물이 R 일 때, 다음 설명 중 옳은 것은?

① A의 농도를 높게 유지할수록 좋다.
② 반응온도를 높게 유지할수록 좋다.
③ A의 농도는 R의 수율과 직접 관계가 없다.
④ 혼합흐름 반응기가 플러그흐름 반응기보다 더 좋다.

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정답 ①

35번

반응물 A의 전화율(XA)과 온도(T)에 대한 데이터가 아래와 같을 때 이 반응에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 반응은 단열상태에서 진행되었으며, HR은 반응의 엔탈피를 의미한 다.)

① 흡열반응, △HR ＜ 0
② 발열반응, △HR ＜ 0
③ 흡열반응, △HR ＞ 0
④ 발열반응, △HR ＞ 0

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정답 ③

36번

다음 비가역 기초반응에 의하여 연간 2억 kg 에틸렌을 생산 하는데 필요한 플러그흐름 반응기의 부피(m3)는? (단, 공장 은 24시간 가동하며, 압력은 8 atm, 온도는 1200K로 등온 이며 압력강하는 무시하고, 전화율 90%로 반응한다.)

① 2.84
② 28.4
③ 42.8
④ 82.2

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정답 ①

38번

플러그흐름 반응기에서 비가역 2차반응에 의해 액체에 원료 A를 95%의 전화율로 반응시키고 있을 때, 동일한 반응기 1 개를 추가로 직렬 연결하여 동일한 전화율을 얻기 위한 원 료의 공급속도(FA0′)와 직렬 연결 전 공급속도(FA0)의 관계식 으로 옳은 것은?

① FA0′ = 0.5FA0
② FA0′ = FA0
③ FA0′ = ln2FA0
④ FA0′ = 2FA0

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정답 ④

39번

A와 B의 병렬반응에서 목적생성물의 선택도를 향상시킬 수 있는 조건이 아닌 것은? (단, 반응은 등온에서 일어나며, 각 반응의 활성화에너지는 E1 ＜ E2 이다.)

① 높은 압력
② 높은 온도
③ 관형반응기
④ 반응물의 고농도

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정답 ②

40번

혼합흐름 반응기의 다중 정상상태에 대한 설명 중 틀린 것 은? (단, 반응은 1차 반응이며, R(T)와 G(T)는 각각 온도에 따른 제거된 열과 생성된 열을 의미한다.)

① R(T)의 그래프는 직선으로 나타낸다.
② 점화-소화곡선에서 도약이 일어나는 온도를 점화온도라 한다.
③ 유입온도가 점화온도 이상일 경우 상부 정상상태에서 운 전이 가능하다.
④ 아주 높은 온도에서는 공식을 로 축소해서 생성된 열을 구할 수 있다.

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정답 ④

41번

2개의 관을 연결할 때 사용되는 관 부속품이 아닌 것은?

① 유니온(union)
② 니플(nipple)
③ 소켓(socket)
④ 플러그(plug)

정답 확인

정답 ④

42번

절대습도가 0.02인 공기를 매분 50kg씩 건조기에 불어 넣 어 젖은 목재를 건조시키려 한다. 건조기를 나오는 공기의 절대습도가 0.05일 때 목재에서 60kg의 수분을 제거하기 위한 건조시간(min)은?

① 20.0
② 20.4
③ 40.0
④ 40.8

정답 확인

정답 ④

43번

8% NaOH 용액을 18%로 농축하기 위해서 21℃ 원액을 내 부압이 417 mmHg인 증발기로 4540kg/h 질량 유속으로 보 낼 때, 증발기의 총괄열전달계수(kcal/m2·h·℃)는? (단, 증발 기의 유효 전열 면적은 37.2m2, 8% NaOH 용액의 417 mmHg에서 비점은 88℃, 88℃에서의 물의 증발잠열은 547 kcal/kg, 가열증기온도는 110℃이며, 액체의 비열은 0.92 kcal/kg·℃로 일정하다고 가정하고, 비점상승은 무시한다.)

① 860
② 1120
③ 1560
④ 2027

정답 확인

정답 ④

44번

건조장치의 선정에서 고려할 사항 중 가장 중요한 사항은?

① 습윤상태
② 화학포텐셜
③ 엔탈피
④ 반응속도

정답 확인

정답 ①

45번

분자량이 296.5인 어떤 유체 A의 20℃에서의 점도를 측정 하기 위해 Ostwald 점도계를 사용하여 측정한 결과가 아래 와 같을 때, A 유체의 점도(P)는?

① 0.13
② 0.17
③ 0.25
④ 2.17

정답 확인

정답 ①

46번

HETP에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

① Height Equivalent to a Theoretical Plate를 말한다.
② HETP의 값이 1m보다 클 때 단의 효율이 좋다.
③ (충전탑의 높이 : Z)/(이론 단위수 : N)이다.
④ 탑의 한 이상단과 똑같은 작용을 하는 충전탑의 높이이 다.

정답 확인

정답 ②

47번

1atm에서 물이 끓을 때 온도 구배(△T)와 열 전달계수(h)와 의 관계를 표시한 아래의 그래프에서 핵비등(Nucleate boiling)에 해당하는 구간은?

① A-B
② A-C
③ B-C
④ D-E

정답 확인

정답 ③

48번

확산에 의한 분리 조작이 아닌 것은?

① 증류
② 추출
③ 건조
④ 여과

정답 확인

정답 ④

49번

레이놀즈수가 300인 유체가 흐르고 있는 내경이 2.5cm 관 에 마노메타를 설치하고자 할 때, 관 입구로부터 마노메타 까지의 최소 적정거리(m)는?

① 0.158
② 0.375
③ 1.58
④ 3.75

정답 확인

정답 ②

50번

증류에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은? (단, q는 공급 원료 1몰을 원료 공급단에 넣었을 때 그 중 탈거부로 내려 가는 액체의 몰수이다.)

① 최소환류비일 경우 이론단수는 무한대로 된다.
② 포종(bubble-cap)을 사용하면 기액접촉의 효과가 좋다.
③ McCabe-Thiele법에서 q값은 증기 원료일 때 0보다 크 다.
④ Ponchon-Savarit법은 엔탈피-농도 도표와 관계가 있다.

정답 확인

정답 ③

51번

Methyl acetate가 아래의 반응식과 같이 고압촉매 반응에 의하여 합성될 때 이 반응의 표준 반응열(kcal/mol)은? (단, 표준연소열은 CO(g) - 67.6 kcal/mol, CH3OCH3(g) -348.8 kcal/mol, CH3COOCH3(g) -397.5 kcal/mol 이다.)

① -18.9
② +28.9
③ -614
④ +814

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정답 ①

52번

기체 A 30vol%와 기체 B 70vol% 기체 혼합물에서 기체 B 의 일부가 흡수탑에서 산에 흡수되어 제거된다. 이 흡수탑 을 나가는 기체 혼합물 조성에서 기체 A가 80vol%이고 흡 수탑을 들어가는 혼합기체가 100mol/h 라 할 때, 기체 B의 흡수량(mol/h)은?

① 52.5
② 62.5
③ 72.5
④ 82.5

정답 확인

정답 ②

53번

각기 반대 방향의 시속 90km로 운전중인 질량이 10ton인 트럭과 2.5ton인 승용차가 정면으로 충돌하여 두 차가 모두 정지하였을 때, 충돌로 인한 운동에너지의 변화량(J)은?

① 3.9×106
② 0
③ 4.3×106
④ 5.1×106

정답 확인

정답 ②

54번

순환(recycle)과 우회(bypass)에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 순환은 공정을 거쳐 나온 흐름의 일부를 원료로 함께 공 정에 공급한다.
② 우회는 원료의 일부를 공정을 거치지 않고, 그 공정에서 나오는 흐름과 합류시킨다.
③ 순환과 우회 조작은 연속적인 공정에서 행한다.
④ 우회와 순환 조작에 의한 조성의 변화는 같다.

정답 확인

정답 ④

55번

일산화탄소 분자의 온도에 대한 열용량(CP)이 아래와 같을 때, 500℃와 1000℃ 사이의 평균열용량(cal/mol·℃)은?

① 0.7518
② 7.518
③ 37.59
④ 375.9

정답 확인

정답 ②

56번

60℃에서 NaHCO3 포화수용액 10000kg을 20℃로 냉각할 때 석출되는 NaHCO3의 양(kg)은? (단, NaHCO3의 용해도는 60℃에서 16.4g NaHCO3/100gH2O 이고, 20℃에서 9.6g NaHCO3/100gH2O 이다.)

① 682
② 584
③ 485
④ 276

정답 확인

정답 ②

57번

그림과 같은 공정에서 물질수지도를 작성하려면 측정해야 할 최소한의 변수(자유도)는? (단, A, B, C는 성분을 나타내 고 F 흐름은 3성분계, W 흐름은 2성분계, P 흐름은 3성분 계이다.)

① 3
② 4
③ 5
④ 6

정답 확인

정답 ③

58번

질소와 산소의 반응과 반응열이 아래와 같을 때, NO 1mol 의 분해열(kcal)은?

① -21.5
② -43
③ +43
④ +21.5

정답 확인

정답 ④

60번

지하 220m 깊이에서부터 지하수를 양수하여 20m 높이에 가설된 물탱크에 15kg/s의 양으로 물을 올릴 때, 위치 에니 지의 증가량(J/s)은?

① 35280
② 3600
③ 3250
④ 205

정답 확인

정답 ①

63번

연속 입출력 흐름과 내부 가열기가 있는 저장조의 온도제어 방법 중 공정제어 개념이라고 볼 수 없는 것은?

① 유입되는 흐름의 유량을 측정하여 저장조의 가열량을 조 절한다.
② 유입되는 흐름의 온도를 측정하여 저장조의 가열량을 조 절한다.
③ 유출되는 흐름의 온도를 측정하여 저장조의 가열량을 조 절한다.
④ 저장조의 크기를 증가시켜 유입되는 흐름의 온도 영향을 줄인다.

정답 확인

정답 ④

64번

다음과 같은 블록선도에서 Bode 시스템 안정도 판단에 사 용되는 개방회로 전달함수는?

① C/R
② C/U
③ G1G2U
④ GCG1G2H

정답 확인

정답 ④

65번

Smith predictor는 어떠한 공정문제를 보상하기 위하여 사용 되는가?

① 역응답
② 공정의 비선형
③ 지연시간
④ 공정의 상호간섭

정답 확인

정답 ③

66번

동일한 2개의 1차계가 상호작용 없이(non interacting) 직렬 연결 되어 있는 계는 다음 중 어느 경우의 2차계와 같아지 는가? (단, ξ는 감쇠계수(damping coefficient) 이다.)

① ξ ＞ 1
② ξ = 1
③ ξ ＜ 1
④ ξ = ∞

정답 확인

정답 ②

67번

특성방정식의 근 중 하나가 복소평면의 우측반평면에 존재 하면 이 계의 안정성은?

① 안정하다.
② 불안정하다.
③ 초기는 불안정하다 점진적으로 안정해진다.
④ 주어진 조건으로는 판단할 수 없다.

정답 확인

정답 ②

69번

운전자의 눈을 가린 후 도로에 대한 자세한 정보를 주고 운 전을 시킨다면 이는 어느 공정제어 기법이라고 볼 수 있는 가?

① 앞먹임제어
② 비례제어
③ 되먹임제어
④ 분산제어

정답 확인

정답 ①

70번

동적계(Dynamic System)를 전달함수로 표현하는 경우를 옳 게 설명한 것은?

① 선형계의 동특성을 전달함수로 표현할 수 없다.
② 비선형계를 선형화하고 전달함수로 표현하면 비선형 동 특성을 근사할 수 있다.
③ 비선형계를 선형화하고 전달함수로 표현하면 비선형 동 특성을 정확히 표현할 수 있다.
④ 비선형계의 동특성을 선형화하지 않아도 전달함수로 표 현할 수 있다.

정답 확인

정답 ②

72번

특성방정식에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 주어진 계의 특성방정식의 근이 모두 복소평면의 왼쪽 반평면에 놓이면 계는 안정하다.
② Routh test에서 주어진 계의 특성방정식이 Routh array 의 처음 열의 모든 요소가 0 이 아닌 양의 값이면 주어 진 계는 안정하다.
③ 주어진 계의 특성방정식이 S4 + 3S3 - 4S2 + 7 = 0 일 때 이 계는 안정하다.
④ 특성방정식이 S3 + 2S2 + 2S + 40 = 0 인 계에는 양의 실수부를 가지는 2개의 근이 있다.

정답 확인

정답 ③

73번

초기상태 공정입출력이 0이고 정상상태일 때, 어떤 선형 공 정에 계단 입력 u(t) = 1을 입력했더니, 출력 y(t)는 각각 y(1) = 0.1, y(2) = 0.2, y(3) = 0.4 이었다. 입력 u(t) = 0.5 를 입력할 때 각각의 출력은?

① y(1) = 0.1, y(2) = 0.2, y(3) = 0.4
② y(1) = 0.05, y(2) = 0.1, y(3) = 0.2
③ y(1) = 0.1, y(2) = 0.3, y(3) = 0.7
④ y(1) = 0.2, y(2) = 0.4, y(3) = 0.8 74. 일 때, 최종치 정리를 옳게 나타낸 것은?

정답 확인

정답 ②

75번

다음 중 ATO(Air-To-Open) 제어밸브가 사용되어야 하는 경우는?

① 저장 탱크 내 위험물질의 증발을 방지하기 위해 설치된 열교환기의 냉각수 유량 제어용 제어밸브
② 저장 탱크 내 물질의 응고를 방지하기 위해 설치된 열교 환기의 온수 유량 제어용 제어밸브
③ 반응기에 발열을 일으키는 반응 원료의 유량 제어용 제 어밸브
④ 부반응 방지를 위하여 고온 공정 유체를 신속히 냉각시 켜야 하는 열교환기의 냉각수 유량 제어용 제어밸브

정답 확인

정답 ③

76번

복사에 의한 열전달 식은 q = σAT4 으로 표현된다. 정상상 태에서 T = Ts 일 때 이 식을 선형화하면? (단, σ와 A는 상 수이다.) 4(T – Ts)

① σA(T – Ts)
② σATs 3(T – Ts)2 3(T – 0.75Ts)
③ 3σATs
④ 4σATs

정답 확인

정답 ④

77번

비례제어기를 사용하는 어떤 제어계의 폐루프 전달함수는 이다. 이 계의 설정치 X에 단위 계단 변화를 주었을 때 offset 은?

① 0.4
② 0.5
③ 0.6
④ 0.8

정답 확인

정답 ①

78번

나뉘어 운영되고 있던 두 공정을 한 구역으로 통합하여 운 영할 때의 경제성을 평가하고자 한다. △Tmin = 20℃로 하여 최대 열교환을 하고, 추가로 필요한 열량은 수증기나 냉각 수로 공급한다고 할 때, 필요한 유틸리티와 그 에너지량은? (단, 필요에 따라 Stream은 spilt 할 수 있으며, Ts와 Tt는 해당 STream의 유입온도와 유출온도를 의미한다.)

① 냉각수, 10kW
② 냉각수, 30kW
③ 수증기, 10kW
④ 수증기, 30kW

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정답 ③

79번

공정유체 10m3를 담고 있는 완전혼합이 일어나는 탱크에 성분 A를 포함한 공정유체가 1m3/h로 유입되며 또한 동일 한 유량으로 배출되고 있다. 공정유체와 함께 유입되는 성 분 A의 농도가 1시간을 주기로 평균치를 중심으로 진폭 0.3mol/L로 진동하며 변한다고 할 때 배출되는 A의 농도변 화 진폭(mol/L)은?