화공기사(2018. 3. 4.) 시험일자 : 2018년 3월 4일

1과목 : 화공열역학
1. 열용량에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 78.02%, 71/91)
  • ① 이상기체의 정용(定容)에서의 몰열용량은 내부에너지 관련 함수로 정의된다.
  • ② 이상기체의 정압에서의 몰열용량은 엔탈피 관련함수로 정의된다.
  • ③ 이상기체의 정용(定容)에서의 몰열용량은 온도변화와 관계없다.
  • ④ 이상기체의 정압에서의 몰열용량은 온도변화와 관계있다.

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2. 액상과 기상이 서로 평형이 되어 있을 때에 대한 설명으로 틀린 것은?
(정답률: 75.29%, 64/85)
  • ① 두 상의 온도는 서로 같다.
  • ② 두 상의 압력은 서로 같다.
  • ③ 두 상의 엔트로피는 서로 같다.
  • ④ 두 상의 화학포텐셜은 서로 같다.

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3. 부피 팽창성 β와 등온 압축성 k의 비 (k/β)를 옳게 표시한 것은?
(정답률: 54.32%, 44/81)

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4. 이상기체의 단열과정에서 온도와 압력에 관계된 식이다. 옳게 나타낸 것은? (단, 열용량비 이다.)
(정답률: 97.26%, 71/73)

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5. 600K의 열저장고로부터 열을 받아서 일을 하고 400K의 외계에 열을 방출하는 카르노(Carnot) 기관의 효율은?
(정답률: 96.05%, 73/76)
  • ① 0.33
  • ② 0.40
  • ③ 0.88
  • ④ 1.00

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6. 의 반응열은 얼마인가? (단, 다음의 반응식을 참고한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
(정답률: 88.89%, 48/54)
  • ① -37025kcal/kmol
  • ② -26410kcal/kmol
  • ③ -74050kcal/kmol
  • ④ +26410kcal/kmol

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7. 몰리에 선도(Mollier diagram)는 어떤 성질들을 기준으로 만든 도표인가?
(정답률: 90.36%, 75/83)
  • ① 압력과 부피
  • ② 온도와 엔트로피
  • ③ 엔탈피와 엔트로피
  • ④ 부피와 엔트로피

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8. 2성분계 공비 혼합물에서 성분 A, B 의 활동도 계수를 rA와rB, 포화증기압을 PA및 PB라 하고, 이 계의 전압을 Pt라 할 때 수정된 Raoult의 법칙을 적용하여 rB를 옳게 나타낸 것은? (단, B 성분의 기상 및 액상에서의 몰분율은 yB와 XB이며, 퓨개시티계수 =1이라 가정한다.)
(정답률: 67.16%, 45/67)
  • ① rB=Pt/PB
  • ② rB=Pt/PB(1-XA)
  • ③ rB=PtyB/PB
  • ④ rB=Pt/PBXB

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9. 엔트로피에 관한 설명 중 틀린 것은?
(정답률: 81.71%, 67/82)
  • ① 엔트로피는 혼돈도(randomness)를 나타내는 함수이다.
  • ② 융점에서 고체가 액화될 때의 엔트로피 변화는 로 표시할 수 있다.
  • ③ T=0K에서 엔트로피 S=1이다.
  • ④ 엔트로피 감소는 질서도(orderliness)의 증가를 의미한다.

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10. 다음 중 동력의 단위가 아닌 것은?
(정답률: 54.88%, 45/82)
  • ① HP
  • ② kWh
  • ③ kgfㆍmㆍs-1
  • ④ BTUㆍs-1

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11. 비가역 과정에서의 관계식으로 옳은 것은?
(정답률: 77.22%, 61/79)
  • ① dS > 0
  • ② dS < 0
  • ③ dS = 0
  • ④ dS = -1

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12. 이상기체 3mol 이 50℃ 에서 등온으로 10atm 에서 1atm 까지 팽창할 때 행해지는 일의 크기는 몇 J 인가?
(정답률: 83.08%, 54/65)
  • ① 4433
  • ② 6183
  • ③ 18550
  • ④ 21856

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13. 두헴(Duhem)의 정리는 “초기에 미리 정해진 화학성분들의 주어진 질량으로 구성된 어떤 닫힌계에 대해서도, 임의의 두 개의변수를 고정하면 평형상태는 완전히 결정된다.”라고 표현할 수 있다. 다음 중 설명이 옳지 않은 것은?
(정답률: 48%, 36/75)
  • ① 정해 주어야 하는 두 개의 독립변수는 세기변수 일수도 있고 크기변수 일수도 있다.
  • ② 독립적인 크기변수의 수는 상률에 의해 결정된다.
  • ③ F=1 일 때 두 변수 중 하나는 크기변수가 되어야 한다.
  • ④ F=0 일 때는 둘 모두 크기변수가 되어야 한다.

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14. 25℃에서 산소 기체가 50atm으로부터 500atm으로 압축되었을 때 깁스(Gibbs) 자유에너지 변화량의 크기는 약 얼마인가? (단, 산소는 이상기체로 가정한다.)
(정답률: 89.29%, 50/56)
  • ① 1364cal/mol
  • ② 682cal/mol
  • ③ 136cal/mol
  • ④ 68cal/mol

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15. 크기가 동일한 3개의 상자 A, B, C 에 상호작용이 없는 입자 10개가 각각 4개, 3개, 3개씩 분포되어 있고, 각 상자들은 막혀 있다. 상자들 사이의 경계를 모두 제거하여 입자가 고르게 분포되었다면 통계 열역학적인 개념의 엔트로피 식을 이용하여 경계를 제거하기 전후의 엔트로피 변화량은 약 얼마인가? (단, k 는 Boltzmann 상수이다.)
(정답률: 85%, 51/60)
  • ① 8.343k
  • ② 15.324k
  • ③ 22.32k
  • ④ 50.024k

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16. 이상기체 혼합물에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, τi(T)는 일정온도 T에서의 적분상수, yi는 이상기체 혼합물 중 성분 i의 몰분율이다.)
(정답률: 46.27%, 31/67)
  • ① 이상기체의 혼합에 의한 엔탈피 변화는 0이다.
  • ② 이상기체의 혼합에 의한 엔트로피 변화는 0보다 크다.
  • ③ 동일한 T, P에서 성분 i의 부분몰부피는 순수성분의 몰부피보다 작다.
  • ④ 이상기체 혼합물의 깁스(Gibbs) 에너지는 이다.

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17. 부피가 1m3인 용기에 공기를 25℃의 온도와 100bar의 압력으로 저장하려 한다. 이 용기에 저장할 수 있는 공기의 질량은 약 얼마인가? (단, 공기의 평균분자량은 29이며 이상기체로 간주한다.)
(정답률: 88.68%, 47/53)
  • ① 107kg
  • ② 117kg
  • ③ 127kg
  • ④ 137kg

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18. 상태함수에 대한 설명으로 옳은 것은?
(정답률: 71.43%, 50/70)
  • ① 최초와 최후의 상태에 관계없이 경로의 영향으로만 정해지는 값이다.
  • ② 점함수라고도 하며, 일 에너지를 말한다.
  • ③ 내부에너지만 정해지면 모든 상태를 나타낼 수 있는 함수를 말한다.
  • ④ 내부에너지와 엔탈피는 상태함수이다.

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19. 다음 중에서 같은 환산온도와 환산압력에서 압축인자가 가장 비슷한 것끼리 짝지어진 것은?
(정답률: 90.28%, 65/72)
  • ① 아르곤 - 크립톤
  • ② 산소 - 질소
  • ③ 수소 - 헬륨
  • ④ 메탄 - 프로판

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20. 상압 300K에서 2.0L인 이상기체 시료의 부피를 일정압력에서 400cm3로 압축시켰을 때 온도는?
(정답률: 73.21%, 41/56)
  • ① 60K
  • ② 300K
  • ③ 600K
  • ④ 1500K

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2과목 : 단위조작 및 화학공업양론
21. 18℃, 1atm에서 H2O(L)의 생성열은 -68.4kcal/mol 이다. 다음 반응에서의 반응열이 42kcal/mol인 것을 이용하여 등온등압에서 CO(g)의 생성열을 구하면 몇 kcal/mol 인가?
(정답률: 82.5%, 33/40)
  • ① 110.4
  • ② -110.4
  • ③ 26.4
  • ④ -26.4

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22. 시강특성치(intensive property)가 아닌 것은?
(정답률: 56.36%, 31/55)
  • ① 비엔탈피
  • ② 밀도
  • ③ 온도
  • ④ 내부에너지

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23. 이상기체의 법칙이 적용된다고 가정할 때 용적이 5.5m3인 용기에 질소 28kg을 넣고 가열하여 압력이 10atm이 될 때 도달하는 기체의 온도는 약 몇 ℃인가?
(정답률: 69.23%, 27/39)
  • ① 698
  • ② 498
  • ③ 598
  • ④ 398

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24. 질소에 벤젠이 10vol% 포함되어 있다. 온도 20℃, 압력 740mmHg일 때 이 혼합물의 상대포화도는 몇 % 인가? (단, 20℃에서 순수한 벤젠의 증기압은 80mmHg이다.)
(정답률: 78.38%, 29/37)
  • ① 10.8%
  • ② 80.0%
  • ③ 92.5%
  • ④ 100.0%

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25. 어떤 물질의 한 상태에서 온도가 dew point 온도보다 높은 상태는 어떤 상태를 의미하는가? (단, 압력은 동일하다.)
(정답률: 78.43%, 40/51)
  • ① 포화
  • ② 과열
  • ③ 과냉각
  • ④ 임계

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26. 다음 중 비용(specific volume)의 차원으로 옳은 것은? (단, 길이(L), 질량(M), 힘(F), 시간(T) 이다.)
(정답률: 80%, 36/45)

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27. 증류탑을 이용하여 에탄올 25wt%와 물 75wt%의 혼합액 50kg/h을 증류하여 에탄올 85wt%의 조성을 가지는 상부액과 에탄올 3wt%의 조성을 가지는 하부액으로 분리하고자 한다. 상부액에 포함되는 에탄올은 초기 공급되는 혼합액에 함유된 에탄올 중의 몇 wt%에 해당하는 양인가?
(정답률: 86.49%, 32/37)
  • ① 85
  • ② 88
  • ③ 91
  • ④ 93

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28. 어느 석회석 성분을 분석하니, CaCO3 92.89wt%, MgCO3 5.41wt%, 불용성분이 1.70wt%였다. 이 석회석 100kg에서 몇 kg의 CO2를 회수할 수 있겠는가? (단, Ca의 분자량은 40, Mg의 분자량은 24.3이다.)
(정답률: 64.71%, 22/34)
  • ① 43.7
  • ② 47.3
  • ③ 54.8
  • ④ 58.2

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29. 다음 중 에너지를 나타내지 않는 것은?
(정답률: 78.72%, 37/47)
  • ① 부피×압력
  • ② 힘×거리
  • ③ 몰수×기체상수×온도
  • ④ 열용량×질량

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30. 350K, 760mmHg에서의 공기의 밀도는 약 몇 kg/m3인가? (단, 공기의 평균 분자량은 29 이며 이상기체로 가정한다.)
(정답률: 94.74%, 36/38)
  • ① 0.01
  • ② 1.01
  • ③ 2.01
  • ④ 3.01

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31. 이중열교환기에 있어서 내부관의 두께가 매우 얇고, 관벽 내부경막열전달계수 hi가 외부경막열전달계수 ho와 비교하여 대단히 클 경우 총괄열전달계수 U에 대한 식으로 가장 적합한 것은?
(정답률: 58.7%, 27/46)
  • ① U=hi+ho
  • ② U=hi
  • ③ U=ho

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32. 공급원료 1몰을 원료 공급단에 넣었을 때 그 중 증류탑의 탈거부(stripping section)로 내려가는 액체의 몰수를 q로 정의 한다면, 공급원료가 과열증기일 때 q 값은?
(정답률: 72.73%, 32/44)
  • ① q < 0
  • ② 0 < q < 1
  • ③ q = 0
  • ④ q = 1

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33. 그림은 전열장치에 있어서 장치의 길이와 온도 분포의 관계를 나타낸 그림이다. 이에 해당하는 전열장치는? (단, T는 증기의 온도, t는 유체의 온도, Δt1, Δt2는 각각 입구 및 출구에서의 온도차이다.)
(정답률: 76.6%, 36/47)
  • ① 과열기
  • ② 응축기
  • ③ 냉각기
  • ④ 가열기

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34. 흡수탑의 충전물 선정 시 고려해야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?
(정답률: 86%, 43/50)
  • ① 기액간의 접촉율이 좋아야 한다.
  • ② 압력강하가 너무 크지 않고 기액간의 유통이 잘 되어야 한다.
  • ③ 탑내의 기액물질에 화학적으로 견딜수 있는 것이어야 한다.
  • ④ 규칙적인 배열을 할 수 있어야 하며 공극률이 가능한 한 작아야 한다.

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35. 관(pipe, tube)의 치수에 대한 설명 중 틀린 것은?
(정답률: 91.84%, 45/49)
  • ① 파이프의 벽두께는 Schedule Number로 표시할 수 있다.
  • ② 튜브의 벽두께는 BWG(birmingham wire gauge) 번호로 표시할 수 있다.
  • ③ 동일한 외경에서 Schedule Number 가 클수록 벽두께가 두껍다.
  • ④ 동일한 외경에서 BWG가 클수록 벽두께가 두껍다.

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36. 다음 단위조작 가운데 침출(leaching)에 속하는 것은?
(정답률: 63.83%, 30/47)
  • ① 소금물 용액에서 소금분리
  • ② 식초산 - 수용액에서 식초산 회수
  • ③ 금광석에서 금을 회수
  • ④ 물속에서 미량의 브롬제거

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37. 총괄 에너지 수지식을 간단하게 나타내면 다음과 같을 때 α는 유체의 속도에 따라서 변한다. 유체가 층류일 때 다음 중 α에 가장 가까운 값은? (단, Hi는 엔탈피, Viave는 평균유속, Z는 높이, g는 중력가속도, Q는 열량, Ws는 일이다.)
(정답률: 48.78%, 20/41)
  • ① 0.5
  • ② 1
  • ③ 1.5
  • ④ 2

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38. 오리피스 미터(orifice meter)에 U자형 마노미터를 설치하였고 마노미터는 수은이 채워져 있으며, 그 위의 액체는 물이다. 마노미터에서의 압력차가 15.44kPa이면 마노미터의 읽음은 약 몇 mm인가? (단, 수은의 비중은 13.6 이다.)
(정답률: 70.97%, 22/31)
  • ① 75
  • ② 100
  • ③ 125
  • ④ 150

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39. 롤 분쇄기에 상당직경 5cm의 원료를 도입하여 상당직경 1cm로 분쇄한다. 롤 분쇄기와 원료 사이의 마찰계수가 0.34 일 때 필요한 롤의 직경은 몇 cm인가?
(정답률: 55.17%, 16/29)
  • ① 35.1
  • ② 50.0
  • ③ 62.3
  • ④ 70.1

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40. 가열된 평판위로 Prandtl 수가 1보다 큰 액체가 흐를 때 수력학적 경계층 두께 δh와 열전달 경계층 두께 δT와의 관계로 옳은 것은?
(정답률: 73.33%, 33/45)
  • ① δh > δT
  • ② δh < δT
  • ③ δh = δT
  • ④ Prandtl 수만으로는 알 수 없다.

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3과목 : 공정제어
41. Laplace 변환 등에 대한 설명으로 틀린 것은?
(정답률: 53.66%, 22/41)
  • ① y(t)=sinwt의 Laplace 변환은 w/(s2+w2)이다.
  • ② y(t)=1-e-t/τ의 Laplace 변환은 1/(s(τs+1))이다.
  • ③ 높이와 폭이 1인 사각펄스의 폭을 0에 가깝게 줄이면 단위 임펄스와 같은 모양이 된다.
  • ④ Laplace 변환은 선형변환으로 중첩의 원리(superposition principle)가 적용된다.

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42. 다음 block 선도로부터 전달함수 Y(s)/X(s)를 구하면?
(정답률: 85.37%, 35/41)

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43. 전달함수가 인 1차계의 단위 임펄스 응답은?
(정답률: 67.57%, 25/37)
  • ① e2t+e-2t
  • ② 1-e-2t
  • ③ e2t-e-2t
  • ④ 1+e2t

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44. 다음 중 비선형계에 해당하는 것은?
(정답률: 87.8%, 36/41)
  • ① 0차 반응이 일어나는 혼합 반응기
  • ② 1차 반응이 일어나는 혼합 반응기
  • ③ 2차 반응이 일어나는 혼합 반응기
  • ④ 화학 반응이 일어나지 않는 혼합조

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45. 어떤 제어계의 특성방정식은 으로 주어진다. 이 제어시스템이 안정하기 위한 조건은? (단, r는 양수이다.)
(정답률: 88.89%, 32/36)
  • ① KCK > -1
  • ② KCK < 0
  • ④ KC< 0

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46. 1차계의 sin 응답에서 ωr가 증가되었을 때 나타나는 영향을 옳게 설명한 것은? (단, ω는 각 주파수, r는 시간정수, AR은 진폭비, |ø|는 위상각의 절대값이다.)
(정답률: 86.49%, 32/37)
  • ① AR은 증가하나 |ø|는 감소한다.
  • ② AR, |ø|모두 증가한다.
  • ③ AR은 감소하나 |ø|는 증가한다.
  • ④ AR, |ø|모두 감소한다.

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47. 공정의 위상각(phase angle) 및 주파수에 대한 설명으로 틀린 것은?
(정답률: 70.27%, 26/37)
  • ① 물리적 공정은 항상 위상지연(음의 위상각)을 갖는다.
  • ② 위상지연이 크다는 것은 폐루프의 안정성이 쉽게 보장될 수 있음을 의미한다.
  • ③ FOPDT(First Order Plus Dead Time) 공정의 위상지연은 주파수 증가에 따라 지속적으로 증가한다.
  • ④ 비례제어시 critical 주파수와 ultimate 주파수는 일치한다.

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48. 다음 블록선도에서 C/R의 전달함수는?
(정답률: 94.59%, 35/37)

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49. 이차계 공정은 의 형태로 표현된다. 0<ζ<1 이면 계단입력변화에 대하여 진동응답이 발생하는데 이때 진동응답의 주기와 r, ζ와의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은?
(정답률: 39.47%, 15/38)
  • ① 진동주기는 ζ가 클수록, r가 작을수록 커진다.
  • ② 진동주기는 ζ가 작을수록, r가 클수록 커진다.
  • ③ 진동주기는 ζ와 r가 작을수록 커진다.
  • ④ 진동주기는 ζ와 r가 클수록 커진다.

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50. 총괄전달함수가 인 계의 주파수 응답에 있어 주파수가 2rad/s 일 때 진폭비는?
(정답률: 83.33%, 25/30)
  • ① 1/√10
  • ② 1/(2√10)
  • ③ 1/5
  • ④ 1/10

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51. PID제어기를 이용한 설정치 변화에 대한 제어의 설명 중 옳지 않은 것은?
(정답률: 38.89%, 14/36)
  • ① 일반적으로 비례이득을 증가시키고 적분시간의 역수를 증가시키면 응답이 빨라진다.
  • ② P제어기를 이용하면 모든 공정에 대해 항상 정상상태 잔류오차(steady-state offset)가 생긴다.
  • ③ 시간지연이 없는 1차 공정에 대해서는 비례이득을 매우 크게 증가시켜도 안정성에 문제가 없다.
  • ④ 일반적으로 잡음이 없는 느린 공정의 경우 D모드를 적절히 이용하면 응답이 빨라지고 안정성이 개선된다.

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52. Y(s)=4/(s3+2s2+4s)을 역라플라스 변환하여 y(t) 값을 옳게 구한 것은?
(정답률: 83.33%, 25/30)

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53. 다음의 함수를 라플라스로 전환한 것으로 옳은 것은?
(정답률: 83.78%, 31/37)

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54. 주파수 응답에서 위상 앞섬(phase lead)을 나타내는 제어기는?
(정답률: 71.79%, 28/39)
  • ① 비례제어기
  • ② 비례 - 미분제어기
  • ③ 비례 - 적분제어기
  • ④ 제어기는 모두 위상의 지연을 나타낸다.

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55. 공정이득(gain)이 2인 공정을 설정치(set point)가 1 이고 비례 이득(Proportional gain)이 1/2 인 비례 (Proportional) 제어기로 제어한다. 이 때 오프셋은 얼마인가?
(정답률: 83.87%, 26/31)
  • ① 0
  • ② 1/2
  • ③ 3/4
  • ④ 1

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56. 발열이 있는 반응기의 온도제어를 위해 그림과 같이 냉각수를 이용한 열교환으로 제열을 수행하고 있다. 다음 중 옳은 설명은?
(정답률: 44.74%, 17/38)
  • ① 공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), 선형을 택하여야 한다.
  • ② 공압 국동부와 밸브형은 각각 ATC(Air-To-Close), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.
  • ③ 공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.
  • ④ 공압 구동부는 ATC(Air-To-Close)를 택해야 하지만 밸브형은 이 정보만으로는 결정하기 어렵다.

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57. 가정의 주방용 전기오븐을 원하는 온도로 조절하고자 할 때 제어에 관한 설명으로 다음 중 가장 거리가 먼 것은?
(정답률: 66.67%, 24/36)
  • ① 피제어변수는 오븐의 온도이다.
  • ② 조절변수는 전류이다.
  • ③ 오븐의 내용물은 외부교란변수(외란) 이다.
  • ④ 설정점(set point)은 전압이다.

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58. 비례 - 적분제어의 가장 중요한 장점은?
(정답률: 87.5%, 35/40)
  • ① 최대변위가 작다.
  • ② 잔류편차(offset)가 없다.
  • ③ 진동주기가 작다.
  • ④ 정상상태에 빨리 도달한다.

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59. 특성방정식이 s33s+2=0인 계에 대한 설명으로 옳은 것은?
(정답률: 60%, 21/35)
  • ① 안정하다
  • ② 불안정하고, 양의 중근을 갖는다.
  • ③ 불안정하고, 서로 다른 2개의 양의 근을 갖는다.
  • ④ 불안정하고, 3개의 양의 근을 갖는다.

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60. 다음 중 순수한 전달지연(transportation lag)에 대한 전달함수는?
(정답률: 60%, 24/40)
  • ① G(s)=e-rs
  • ② G(s)=re-rs

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4과목 : 공업화학
61. 다음 중 에폭시 수지의 합성과 관련이 없는 물질은?
(정답률: 50.72%, 35/69)
  • ① 비스페놀-에이
  • ② 에피클로로 하이드린
  • ③ 톨루엔 디이소시아네이트
  • ④ 멜라민

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62. 석회질소 제조시 촉매역할을 해서 탄화칼슘의 질소화 반응을 촉진시키는 물질은?
(정답률: 72.31%, 47/65)
  • ① CaCO3
  • ② CaO
  • ③ CaF2
  • ④ C

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63. 포름알데히드를 사용하는 축합형수지가 아닌 것은?
(정답률: 69.57%, 48/69)
  • ① 페놀수지
  • ② 멜라민수지
  • ③ 요소수지
  • ④ 알키드수지

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64. [보기]의 설명에 가장 잘 부합되는 연료전지는?
(정답률: 70.77%, 46/65)
  • ① 인산형 연료전지(PAFC)
  • ② 용융탄산염 연료전지(MCFC)
  • ③ 고체산화물형 연료전지(SOFC)
  • ④ 알칼리연료전지(AFC)

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65. H2와 Cl2를 직접 결합시키는 합성염화수소의 제법에서는 활성화된 분자가 연쇄를 이루기 때문에 반응이 폭발적으로 진행된다. 실제 조작에서는 폭발을 막기 위해서 어떤 조치를 하는가?
(정답률: 93.85%, 61/65)
  • ① 염소를 다소 과잉으로 넣는다.
  • ② 수소를 다소 과잉으로 넣는다.
  • ③ 수증기를 공급하여 준다.
  • ④ 반응압력을 낮추어 준다.

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66. 다음 중 석유의 성분으로 가장 거리가 먼 것은?
(정답률: 73.85%, 48/65)
  • ① C3H8
  • ② C2H4
  • ③ C6H6
  • ④ C2H5OC2H5

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67. 어떤 유지 2g속에 들어 있는 유리지방산을 중화시키는데 KOH가 200mg 사용되었다. 이 시료의 산가(acid value)는?
(정답률: 76.56%, 49/64)
  • ① 0.1
  • ② 1
  • ③ 10
  • ④ 100

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68. 질산공업에서 암모니아 산화반응은 촉매 존재하에서 일어난다. 이 반응에서 주반응에 해당하는 것은?
(정답률: 86.57%, 58/67)
  • ① 2NH3→N2+3H2
  • ② 2NO→N2+O2
  • ③ 4NH3+3O2→2N2+6H2O
  • ④ 4NH3+5O2→4NO+6H2O

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69. 다음 중 비료의 3요소에 해당하는 것은?
(정답률: 92.06%, 58/63)
  • ① N, P2O5, CO2
  • ② K2O, P2O5, CO2
  • ③ N, K2O, P2O5
  • ④ N, P2O5, C

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70. H2와 Cl2를 원료로 하여 염산을 제조하는 공정에 대한 설명 중 틀린 것은?
(정답률: 69.84%, 44/63)
  • ① HCl 합성반응기는 폭발의 위험성이 있으므로 강도가 높고 부식에 강한 순철 재질로 제조한다.
  • ② 합성된 HCl 은 무색투명한 기체로서 염산용액의 농도는 기상 중의 HCl 농도에 영향을 받는다.
  • ③ 일정 온도에서 기상중의 HCl 분압과 액상중의 HCl 증기압이 같을 때 염산농도는 최대치를 갖는다.
  • ④ 고농도의 염산을 제조 시 HCl이 물에 대한 용해열로 인하여 온도가 상승하게 된다.

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71. 1000ppm의 처리제를 사용하여 반도체 폐수 1000m3/day를 처리하고자 할 때 하루에 필요한 처리제는 몇 kg 인가?
(정답률: 74.14%, 43/58)
  • ① 1
  • ② 10
  • ③ 100
  • ④ 1000

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72. 환원반응에 의해 알코올(alcohol)을 생성하지 않는 것은?
(정답률: 75.76%, 50/66)
  • ① 카르복시산
  • ② 나프탈렌
  • ③ 알데히드
  • ④ 케톤

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73. 다음 탄화수소 중 석유의 원유 성분에 가장 적은 양이 포함되어 있는 것은?
(정답률: 78.79%, 52/66)
  • ① 나프텐계 탄화수소
  • ② 올레핀계 탄화수소
  • ③ 방향족 탄화수소
  • ④ 파라핀계 탄화수소

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74. 다음의 O2:NH3의 비율 중 질산 제조 공정에서 암모니아 산화율이 최대로 나타나는 것은? (단, Pt 촉매를 사용하고 NH3농도가 9% 인 경우이다.)
(정답률: 88.71%, 55/62)
  • ① 9 : 1
  • ② 2.3 : 1
  • ③ 1 : 9
  • ④ 1 : 2.3

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75. 다음 중 접촉개질 반응으로부터 얻어지는 화합물은?
(정답률: 51.61%, 32/62)
  • ① 벤젠
  • ② 프로필렌
  • ③ 가지화 C5 유분
  • ④ 이소뷰틸렌

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76. 비닐단량체(VCM)의 중합반응으로 생성되는 중합체 PVC가 분자량 425000 으로 형성되었다. Carothers에 의한 중합도(degree of polymerization)는 얼마인가?
(정답률: 70.91%, 39/55)
  • ① 2500
  • ② 3580
  • ③ 5780
  • ④ 6800

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77. 벤젠을 산촉매를 이용하여 프로필렌에 의해 알킬화함으로써 얻어지는 것은?
(정답률: 87.69%, 57/65)
  • ① 프로필렌옥사이드
  • ② 아크릴산
  • ③ 아크롤레인
  • ④ 큐멘

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78. 솔베이법의 기본공정에서 사용되는 물질로 가장 거리가 먼 것은?
(정답률: 65.63%, 42/64)
  • ① CaCO3
  • ② NH3
  • ③ HNO3
  • ④ NaCl

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79. 소금의 전기분해 공정에 있어 전해액은 양극에 도입되어 격막을 통해 음극으로 흐른다. 격막법 전해조의 양극재료로서 구비하여야 할 조건 중 옳지 않은 것은?
(정답률: 76.56%, 49/64)
  • ① 내식성이 우수하여야 한다.
  • ② 염소과전압이 높고 산소과전압이 낮아야 한다.
  • ③ 재료의 순도가 높은 것이 좋다.
  • ④ 인조흑연을 사용하지만 금속전극도 사용할 수 있다.

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80. 다음 중 석유의 성분으로 질소 화합물에 해당하는 것은?
(정답률: 91.04%, 61/67)
  • ① 나프텐산
  • ② 피리딘
  • ③ 나프토티오펜
  • ④ 벤조티오펜

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5과목 : 반응공학
81. 다음과 같은 경쟁반응에서 원하는 반응을 가장 좋게 하는 접촉방식은? (단, n > P, m < Q)
(정답률: 90.32%, 28/31)

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82. 순환식 플러그흐름 반응기에 대한 설명으로 옳은 것은?
(정답률: 79.41%, 27/34)
  • ① 순환비는 계를 떠난 량/환류량 으로 표현된다.
  • ② 순환비 = ∞ 인 경우, 반응기 설계식은 혼합 흐름식 반응기와 같게 된다.
  • ③ 반응기 출구에서의 전화율과 반응기 입구에서의 전화율의 비는 용적 변화율 제곱에 비례한다.
  • ④ 반응기 입구에서의 농도는 용적 변화율에 무관하다.

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83. 다음 반응식과 같이 A 와 B 가 반응하여 필요한 생성물 R 과 불필요한 물질 S 가 생길 때, R 로의 전화율을 높이기 위해서 반응물질의 농도(C)를 어떻게 조정해야 하는가? (단, 반응 1은 A 및 B 에 대하여 1차 반응이고, 반응 2도 1차 반응이다.)
(정답률: 67.74%, 21/31)
  • ① CA의 값을 CB의 2배로 한다.
  • ② CB의 값을 크게 한다.
  • ③ CA의 값을 크게 한다.
  • ④ CA와 CB의 값을 같게 한다.

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84. A→R인 1차 액상 반응의 속도식이 -rA=kCA로 표시된다. 이 반응을 plug flow reactor에서 진행시킬 경우 체류시간 (r)과 전화율 (XA)사이의 관계식은?
(정답률: 96.88%, 31/32)
  • ① kr=-ln(1-XA)
  • ② kr=-CAOln(1-XA)
  • ③ kr=X/(1-XA)
  • ④ kr=CAOXA/(1-XA)

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85. 반응에서 R 의 농도가 최대가 되는 점은? (단, k1=k2이다.)
(정답률: 62.07%, 18/29)
  • ① CA>CR
  • ② CR=CS
  • ③ CA=CS
  • ④ CA=CR

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86. 기상반응 A→4R 이 흐름반응기에서 일어날 때 반응기 입구에서는 A가 50%, inertgas가 50% 포함되어 있다. 전화율이 100% 일 때 반응기 입구에서 체적속도가 1이면 반응기 출구에서 체적속도는 얼마인가? (단, 반응기의 압력은 일정하다.)
(정답률: 50%, 14/28)
  • ① 0.5
  • ② 1
  • ③ 1.5
  • ④ 2.5

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87. 다음과 같은 연속 반응에서 각 반응이 기초반응이라고 할 때 R의 수율을 가장 높게 할 수 있는 반응계는? (단, 각 경우 전체 반응기의 부피는 같다.)
(정답률: 76.47%, 26/34)

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88. A → C 의 촉매반응이 다음과 같은 단계로 이루어진다. 탈착반응이 율속단계일 때 Langmuir Hinshelwood모델의 반응속도식으로 옳은 것은? (단, A 는 반응물, S 는 활성점, AS 와 CS 는 흡착 중간체이며, k 는 속도상수, K 는 평형상수, SO 는 초기 활성점, []는 농도를 나타낸다.)
(정답률: 85.19%, 23/27)

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89. 기초반응 에서 R의 순간수율 ø(R/A)를 CA에 대해 그린 결과가 그림에 곡선으로 표시되어 있다. 원하는 물질 R의 총괄수율이 직사각형으로 표시되는 경우, 어떤 반응기를 사용하였는가?
(정답률: 86.21%, 25/29)
  • ① plug flow reactor
  • ② mixed-flow reactor 와 plug flow reactor
  • ③ mixed flow reactor
  • ④ laminar flow reactor

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90. 비가역 1차 액상반응 A→P를 직렬로 연결된 2개의 CSTR에서 진행시킬 때 전체 반응기 부피를 최소화하기 위한 조건에 해당하는 것은? (단, 첫 번째와 두 번째 반응기의 부피는 각각 VC1 , VC2이다.)
(정답률: 90%, 27/30)
  • ① VC1=2VC2
  • ② 2VC1=VC2
  • ③ 3VC1=VC2
  • ④ VC1=VC2

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91. 비가역 0차 반응에서 전화율이 1로 반응이 완결되는데 필요한 반응 시간에 대한 설명으로 옳은 것은?
(정답률: 87.5%, 28/32)
  • ① 초기 농도의 역수와 같다.
  • ② 속도 상수 k의 역수와 같다.
  • ③ 초기 농도를 속도 상수로 나눈 값과 같다.
  • ④ 초기 농도에 속도 상수를 곱한 값과 같다.

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92. 체중 70kg, 체적 0.075m3인 사람이 포도당을 산화시키는데 하루에 12.8mol 의 산소를 소모한다고 할 때 이 사람의 반응속도를 mol O2/m3·s 로 표시하면 약 얼마인가?
(정답률: 80%, 24/30)
  • ① 2×10-4
  • ② 5×10-4
  • ③ 1×10-3
  • ④ 2×10-3

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93. Arrhenius 법칙에서 속도상수 k와 반응온도 의 관계를 옳게 설명한 것은?
(정답률: 90.32%, 28/31)
  • ① k 와 T는 직선관계가 있다.
  • ② ln k와 1/T은 직선관계가 있다.
  • ③ ln k와 ln(1/T)은 직선관계가 있다.
  • ④ ln k와 T는 직선관계가 있다.

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94. 다음의 반응에서 반응속도 상수 간의 관계는 k1=k-1=k2=k-2이며 초기 농도는 CAO=1, CRO=CSO=0일 때 시간이 충분히 지난 뒤 농도 사이의 관계를 옳게 나타 낸 것은?
(정답률: 89.66%, 26/29)
  • ① CA≠CR=CS
  • ② CA=CR≠CS
  • ③ CA=CR=CS
  • ④ CA≠CR≠CS

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95. A→R인 액상 반응이 부피가 0.1L 인 플러그 흐름 반응기에서 -rA=50CA2mol/Lㆍmin로 일어난다. A 의 초기농도 CAO는 0.1mol/L 이고 공급속도가 0.05L/min 일 때 전화율은 얼마인가?
(정답률: 84%, 21/25)
  • ① 0.509
  • ② 0.609
  • ③ 0.809
  • ④ 0.909

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96. 어떤 물질의 분해반응은 비가역 1차반응으로 90% 까지 분해하는데 8123초가 소요되었다면 40% 분해하는데 걸리는 시간은 약 몇 초인가?
(정답률: 92.86%, 26/28)
  • ① 1802
  • ② 2012
  • ③ 3267
  • ④ 4128

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97. A→B인 1차 반응에서 플러그 흐름 반응기의 공간시간(space time) r를 옳게 나타낸 것은? (단, 밀도는 일정하고, XA는 A 의 전화율, k는 반응속도상수이다.)
(정답률: 77.42%, 24/31)
  • ④ r=CA+ln(1-XA)

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98. 자기촉매 반응에서 목표 전화율이 반응속도가 최대가 되는 반응 전화율보다 낮을 때 사용하기에 유리한 반응기는? (단, 반응생성물의 순환이 없는 경우이다.)
(정답률: 70%, 21/30)
  • ① 혼합 반응기
  • ② 플러그 반응기
  • ③ 직렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기
  • ④ 병렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기

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99. 이상형 반응기의 대표적인 예가 아닌 것은?
(정답률: 90%, 27/30)
  • ① 회분식 반응기
  • ② 플러그흐름 반응기
  • ③ 혼합흐름 반응기
  • ④ 촉매 반응기

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100. 다음의 균일계 액상 평행 반응에서 S의 순간 수율을 최대로 하는 S의 농도는? (단, rR=CA, rs=2CA2,rT=CA3이다.)
(정답률: 43.75%, 14/32)
  • ① 0.25
  • ② 0.5
  • ③ 0.75
  • ④ 1

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