화공기사 (2022-03-05)
총 80문항
정답과 해설은 문제지에 없어요. CBT에서 확인할 수 있어요.
1.기하이성질체를 나타내는 고분자가 아닌 것은?
- ①폴리부타디엔
- ②폴리크로로프렌
- ③폴리이소프렌
- ④폴리비닐알코올
2.양쪽성 물질에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ①동일한 조건에서 여러 가지 축합반응을 일으키는 물질
- ②수계 및 유계에서 계면활성제로 작용하는 물질
- ③pKa 값이 7 이하인 물질
- ④반응조건에 따라 산으로도 작용하고 염기로도 작용하는 물질
3.염화물의 에스테르화 반응에서 Schotten-Baumann법에 해당하는 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
4.질산의 직접 합성 반응식이 아래와 같을 때 반응 후 응축하여 생성된 질산 용액의 농도(wt%)는?
- ①68
- ②78
- ③88
- ④98
5.가성소다 공업에서 전해액의 저항을 낮추기 위해서 수행하는 조작은?
- ①전해액 중의 기포가 증가되도록 한다.
- ②두 전극 간의 거리를 증가시킨다.
- ③전해액의 온도 및 NaCl의 농도를 높여준다.
- ④전해액의 온도를 저온으로 유지시켜 준다.
6.합성염산의 원료기체를 제조하는 방법은?
- ①공기의 액화
- ②공기의 아크방전법
- ③소금물의 전해
- ④염화물의 치환법
7.옥탄가가 낮은 나프타를 고옥탄가의 가솔린으로 변화시키는 공정은?
- ①스위트닝 공정
- ②MTG 공정
- ③가스화 공정
- ④개질 공정
8.칼륨 비료에 속하는 것은?
- ①유안
- ②요소
- ③볏집재
- ④초안
9.아래의 구조를 갖는 물질의 명칭은?
- ①석탄산
- ②살리실산
- ③톨루엔
- ④피크르산
10.환원반응에 의해 알코올(alcohol)을 생성하지 않는 것은?
- ①카르복시산
- ②나프탈렌
- ③알데히드
- ④케톤
11.석유의 접촉분해 시 일어나는 반응으로 가장 거리가 먼 것은?
- ①축합
- ②탈수소
- ③고리화
- ④이성질화
12.나프타의 열분해 반응은 감압 하에 하는 것이 유리하나 실제에는 수증기를 도입하여 탄화수소의 분압을 내리고 평형을 유지하게 한다. 이러한 조건으로 하는 이유가 아닌 것은?
- ①진공가스 펌프의 에너지 효율을 높인다.
- ②중합 등의 부반응을 억제한다.
- ③수성가스 반응에 의한 탄소석출을 방지한다.
- ④농축에 의해 생성물과의 분류가 용이하다.
13.격막식 전해조에서 전해액은 양극에 도입되어 격막을 통해 음극으로 흐르고, 음극실의 OH- 이온이 역류한다. 이 때 격막실 전해조 양극의 재료는?
- ①철망
- ②Ni
- ③Hg
- ④흑연
14.천연고무와 가장 관계가 깊은 것은?
- ①Propane
- ②Ethylene
- ③Isoprene
- ④Isobutene
15.아래와 같은 특성을 가지고 있는 연료전지는?
- ①인산형 연료전지(PAFC)
- ②용융탄산염 연료전지(MCFC)
- ③고체산화물형 연료전지(SOFC)
- ④알칼리연료전지(AFC)
16.HCl 가스를 합성할 때 H2 가스를 이론량보다 과잉으로 넣어 반응시키는 이유로 가장 거리가 먼 것은?
- ①폭발 방지
- ②반응열 조절
- ③장치부식 억제
- ④Cl2 가스의 농축
17.황산의 원료인 아황산가스를 황화철광(iron pyrite)을 공기로 완전 연소하여 얻고자 한다. 황화철광의 10%가 불순물이라 할 때 황화철광 1톤을 완전연소 하는데 필요한 이론 공기량(Sm3)은? (단, S와 Fe의 원자량은 각각 32amu와 56amu이다.)
- ①460
- ②580
- ③2200
- ④2480
18.석회질소 비료 제조 시 반응되고 남은 카바이드는 수분과 반응하여 아세틸렌 가스를 생성한다. 1kg 석회질소 비료에서 아세틸렌 가스가 200L 발생하였을 때, 비료 중 카바이드의 함량(wt%)은? (단, Ca의 원자량은 40amu이고, 아세틸렌 가스의 부피 측정은 20℃, 760 mmHg에서 진행하였다.)
- ①53.2%
- ②63.5%
- ③78.8%
- ④83.9%
19.p형 반도체를 제조하기 위해 실리콘에 소량 첨가하는 물질은?
- ①인듐
- ②비소
- ③안티몬
- ④비스무스
20.syndiotactic polystyrene의 합성에 관여하는 촉매로 가장 적합한 것은?
- ①메탈로센 촉매
- ②메탈옥사이드 촉매
- ③린들러 촉매
- ④벤조일퍼록사이드
21.화학반응의 평형상수(K)에 관한 내용 중 틀린 것은? (단, ai, νi는 각각 i 성분의 활동도와 양론수이며 △G°는 표준 깁스(Gibbs) 자유에너지 변화이다.)
- ①
- ②
- ③K는 온도에 의존하는 함수이다.
- ④K는 무차원이다.
22.수증기 1L를 1기압에서 5기압으로 등온압축했을 때 부피 감소량(cm3)은? (단, 등온압축률은 4.53×10-5 atm-1 이다.)
- ①0.181
- ②0.225
- ③1.81
- ④2.25
23.어떤 산 정상에서 질량(mass)이 600kg인 물체를 10m 높이까지 들어 올리는데 필요한 일(kgf·m)은? (단, 지표면과 산 정상에서의 중력가속도는 각각 9.8 m/s2, 9.4 m/s2 이다.)
- ①600
- ②1255
- ③3400
- ④5755
24.C와 O2, CO2의 임의의 양이 500℃ 근처에서 혼합된 2상계의 자유도는?
- ①1
- ②2
- ③3
- ④4
25.혼합물의 융해, 기화, 승화 시 변하지 않는 열역학적 성질에 해당하는 것은?
- ①엔트로피
- ②내부에너지
- ③화학포텐셜
- ④엔탈피
26.열용량이 일정한 이상기체의 PV 도표에서 일정 엔트로피 곡선과 일정 온도 곡선에 대한 설명 중 옳은 것은?
- ①두 곡선 모두 양(positive)의 기울기를 갖는다.
- ②두 곡선 모두 음(negative)의 기울기를 갖는다.
- ③일정 엔트로피 곡선은 음의 기울기를, 일정 온도 곡선은 양의 기울기를 갖는다.
- ④일정 엔트로피 곡선은 양의 기울기를, 일정 온도 곡선은 음의 기울기를 갖는다.
27.활동도계수(Activity coefficient)에 관한 식으로 옳게 표시된 것은? (단, GE는 혼합물 1mol에 대한 과잉 깁스에너지이며, γi는 i 성분의 활동도계수, n은 전체 몰수, ni는 i 성분의 몰수, nj는 i 성분 이외의 몰수를 나타낸다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
28.정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때의 일반적인 에너지 수지식은? (단, H는 엔탈피, U는 내부에너지, KE는 운동에너지, PE는 위치에너지, Q는 열, W는 일을 나타낸다.)
- ①△H = 0
- ②△H + △KE = 0
- ③△H + △PE = 0
- ④△U = Q - W
29.여름철 실내 온도를 26℃ 로 유지하기 위해 열펌프의 실내측 방열판의 온도를 5℃, 실외측 방열판의 온도를 18℃로 유지하여야 할 때, 이 열펌프의 성능계수는?
- ①21.40
- ②19.98
- ③15.56
- ④8.33
30.가역과정(Reversible process)에 관한 설명 중 틀린 것은?
- ①연속적으로 일련의 평형상태들을 거친다.
- ②가역과정을 일으키는 계와 외부와의 포텐셜 차는 무한소이다.
- ③폐쇄계에서 부피가 일정한 경우 내부에너지 변화는 온도와 엔트로피변화의 곱이다.
- ④자연상태에서 일어나는 실제 과정이다.
31.혼합흐름반응기에서 A + R → R + R인 자동촉매반응으로 99mol% A와 1mol% R인 반응물질을 전환시켜서 10mol% A와 90mol% R인 생성물을 얻고자 할 때, 반응기의 체류시간(min)은? (단, 혼합반응물의 초기농도는 1mol/L이고, 반응상수는 1L/mol·min 이다.)
- ①6.89
- ②7.89
- ③8.89
- ④9.89
32.자동촉매반응(autocatalytic reaction)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ①전화율이 작을 때는 플러그흐름 반응기가 유리하다.
- ②전화율이 작을 때는 혼합흐름 반응기가 유리하다.
- ③전화율과 무관하게 혼합흐름 반응기가 항상 유리하다.
- ④전화율과 무관하게 플러그흐름 반응기가 항상 유리하다.
33.1차 직렬반응을 아래와 같이 단일반응으로 간주하려 할 때, 단일반응의 반응속도상수(k; s-1)는?
- ①11.00
- ②9.52
- ③0.11
- ④0.09
34.반응물 A와 B가 R과 S로 반응하는 아래와 같은 경쟁반응이 혼합흐름 반응기(CSTR)에서 일어날 때, A의 전화율이 80% 일 때 생성물 흐름 중 S의 함량(mol%)은? (단, 반응기로 유입되는 A와 B의 농도는 각각 20mol/L 이다.)
- ①33.3
- ②44.4
- ③55.5
- ④66.6
35.크기가 다른 두 혼합흐름 반응기를 직렬로 연결한 반응계에 대하여, 정해진 유량과 온도 및 최종 전화율 조건하에서 두 반응기의 부피 합이 최소가 되는 경우에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, n은 반응차수를 의미한다.)
- ①n = 1인 반응에서는 크기가 다른 반응기를 연결하는 것이 이상적이다.
- ②n > 1인 반응에서는 작은 반응기가 먼저 와야 한다.
- ③n < 1인 반응에서는 큰 반응기가 먼저 와야 한다.
- ④두 반응기의 크기 비는 일반적으로 반응속도와 전화율에 따른다.
36.A와 B에 각각 1차인 A + B → C 인 반응이 아래의 조건에서 일어날 때, 반응속도(mol/L·s)는?
- ①2.41×10-6
- ②2.41×10-5
- ③1.76×10-6
- ④1.76×10-5
37.A가 R을 거쳐 S로 반응하는 연속반응과 A와 R의 소모 및 생성 속도 아래와 같을대, 이 반응을 회분식 반응기에서 반응시켰을 때의 CR/CA0는? (단, 반응 시작 시 회분식 반응기에는 순수한 A만을 공급하여 반응을 시작한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
38.2A + B → 2C인 기상반응에서 초기 혼합 반응물의 몰비가 아래와 같을 때, 반응이 완료되었을 때 A의 부피 변화율(εA)은? (단, 반응이 진행되는 동안 압력은 일정하게 유지된다고 가정한다.)
- ①-0.200
- ②-0.300
- ③-0.167
- ④-0.150
39.반응물 A의 농도를 CA, 시간을 t라고 할 때, 0차 반응의 경우 직선으로 나타나는 관계는?
- ①CA vs t
- ②lnCA vs t
- ③CA-1 vs t
- ④(lnCA)-1 vs t
40.공간속도(Space velocity)가 2.5s-1이고 원료 공급 속도가 1초당 100L 일 때 반응기의 체적(L)은?
- ①10
- ②20
- ③30
- ④40
41.같은 질량을 갖는 2개의 구가 공기중에서 낙하한다. 두 구의 직경비(D1/D2)가 3일 때 입자 레이놀드수(NRe, p < 1.0 이라면 종단속도의 비(V1/V2)는?
- ①9
- ②9-1
- ③3
- ④3-1
42.물질전달 조작에서 확산현상이 동반되며 물질자체의 분자운동에 의하여 일어나는 확산은?
- ①분자확산
- ②난류확산
- ③상호확산
- ④단일확산
43.유량측정기구 중 부자 또는 부표(float)라고 하는 부품에 의해 유량을 측정하는 기구는?
- ①로터미터(rotameter)
- ②벤투리미터(venturi meter)
- ③오리피스미터(orifice meter)
- ④초음파유량계(ultrasonic meter)
44.충전 흡수탑에서 플러딩(flooding)이 일어나지 않게 하기 위한 조건은?
- ①탑의 높이를 높게 한다.
- ②탑의 높이를 낮게 한다.
- ③탑의 직경를 크게 한다.
- ④탑의 직경를 작게 한다.
45.분쇄에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ①최종입자가 중요하다.
- ②최초의 입자는 무관하다.
- ③파쇄물질의 종류도 분쇄동력의 계산에 관계된다.
- ④파쇄기 소요일량은 분쇄되어 생성되는 표면적에 비례한다.
46.건조장치 선정에서 가장 중요한 사항은?
- ①습윤상태
- ②화학포텐셜
- ③선택도
- ④반응속도
47.정류탑에서 50mol%의 벤젠-톨루엔 혼합액을 비등 액체 상태로 1000kg/h 의 속도로 공급한다. 탑상의 유출액은 벤젠 99mol% 순도이고 탑저 제품은 톨루엔 98mol%을 얻고자 한다. 벤젠의 액조성이 0.5일 때 평형증기의 조성은 0.72이다. 실제 환류비는? (단, 실제 환류비는 최소 환류비의 3배이다.)
- ①0.82
- ②1.23
- ③2.73
- ④3.68
48.열전도도가 0.15 kcal/m·h·℃인 100mm 두께의 평면벽 양쪽 표면 온도차가 100℃ 일 때, 이 벽의 1m2 당 전열량(kcal/h)은?
- ①15
- ②67
- ③150
- ④670
49.무차원 항이 밀도와 관계없는 것은?
- ①그라스호프(Grashof) 수
- ②레이놀즈(Reynolds) 수
- ③슈미트(Schmidt) 수
- ④너셀(Nusselt) 수
50.낮은 온도에서 증발이 가능해서 증기의 경제적 이용이 가능하고 과즙, 젤라틴 등과 같이 열에 민감한 물질을 처리하는데 주로 사용되는 것은?
- ①다중효용 증발
- ②고압 증발
- ③진공 증발
- ④압축 증발
51.25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될 때 방출된 열량을 실험으로 재어보니 벤젠 1mol 당 780890 cal 였을 때, 25℃에서의 벤젠의 표준연소열(cal)은? (단, 반응식은 다음과 같으며 이상기체로 가정한다.)
- ①-781778
- ②-781588
- ③-781201
- ④-780003
52.101kPa에서 물 1mol을 80℃에서 120℃까지 가열할 때 엔탈피 변화(kJ)는? (단, 물의 비열은 75.0 J/mol·K, 물의 기화열은 47.3 kJ/mol, 수증기의 비열은 35.4 J/mol·K 이다.)
- ①40.1
- ②46.0
- ③49.5
- ④52.1
53.Hess의 법칙과 가장 관련이 있는 함수는?
- ①비열
- ②열용량
- ③엔트로피
- ④반응열
54.1 atm에서 포름알데히드 증기의 내부에너지(U; J/mol)가 아래와 같이 온도(t; ℃)의 함수로 표시될 때, 0℃에서 정용열용량(J/mol·℃)은?
- ①13.38
- ②17.64
- ③21.42
- ④25.96
55.터빈을 운전하기 위해 2kg/s 의 증기가 5atm, 300℃에서 50m/s 로 터빈에 들어가고 300m/s 속도로 대기에 방출된다. 이 과정에서 터빈은 400kW 의 축일로 하고 100kJ/s의 열을 방출하였다고 할 때, 엔탈피 변화(kW)는?
- ①212.5
- ②-387.5
- ③412.5
- ④-587.5
56.압력이 1atm인 화학변화계의 체적이 2L 증가하였을 때 한 일(J)은?
- ①202.65
- ②2026.5
- ③20265
- ④202650
57.40mol% C2H4Cl2 톨루엔 혼합용액이 100 mol/h로 증류탑에 공급되어 아래와 같은 조성으로 분리될 때, 각 흐름의 속도(mol/h)는?
- ①D = 0.35, B = 0.64
- ②D = 64.7, B = 35.3
- ③D = 35.3, B = 64.7
- ④D = 0.64, B = 0.35
58.가스분석기를 사용하여 사염화탄소를 분석하고자 하는데 한쪽에서는 순수 질소가 유입되고 다른 쪽에서는 가스 1L당 280mg의 CCl4를 함유하는 질소가 0.2L/min 의 유속으로 혼합기에 유입되어 혼합된다. 혼합가스가 대기압 하에서 10L/min 의 유량으로 가스분석기에 보내질 때 온도가 24℃로 일정하다면 혼합기 내 혼합가스의 CCl4 농도(mg/L)는? (단, 혼합기의 게이지압은 8cmH2O 이다.)
- ①3.74
- ②5.64
- ③7.28
- ④9.14
59.주어진 계에서 기체 분자들이 반응하여 새로운 분자가 생성되었을 때 원자백분율 조성에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ①그 계의 압력 변화에 따라 변화한다.
- ②그 계의 온도 변화에 따라 변화한다.
- ③그 계내에서 화학 반응이 일어날 때 변화한다.
- ④그 계내에서 화학 반응에 관계없이 일정하다.
60.수분이 60wt%인 어묵을 500kg/h의 속도로 건조하여 수분을 20wt%로 만들 때 수분의 증발속도(kg/h)는?
- ①200
- ②220
- ③240
- ④250
61.비례-적분-미분(PID) 제어기가 제어하고 있는 제어시스템에서 정상상태에서의 제어기 출력순 변화가 2라 할 때 정상상태에서의 제어기의 비례 P = kc(ys - y), 적분 , 미분 항 각각의 크기는?
- ①P : 0, I : 0, D : 0
- ②P : 0, I : 2, D : 0
- ③P : 2, I : 0, D : 0
- ④P : 0, I : 0, D : 2
62.서보(servo)제어에 대한 설명 중 옳은 것은?
- ①설정점의 변화와 조작변수와의 동작관계이다.
- ②부하와 조작변수와의 동작관계이다.
- ③부하와 설정점의 동시변화에 대한 조작변수와의 동작관계이다.
- ④설정점의 변화와 부하와의 동작관계이다.
63.특성방정식이 으로 표현되는 선형 제어계에 대하여 Routh-Hurwitz의 안정 판정에 의한 Kc의 범위는?
- ①Kc < -1
- ②Kc > -1
- ③Kc > -2
- ④Kc < -2
64.밸브, 센서, 공정의 전달함수가 각각 Gv(s) = Gm(s) = 1, 인 공정시스템에 비례제어기로 피드백 제어계를 구성할 때, 성취될 수 있는 폐회로(closed-loop) 전달함수는?
- ①
- ②
- ③
- ④
65.다음의 비선형계를 선형화하여 편차변수 y′ = y – yss, u′ = u – uss로 표현한 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
66.다음 중 2차계에서 overshoot를 가장 크게 하는 제동비(damping factor; ζ)는?
- ①0.1
- ②0.5
- ③1
- ④10
67.개방회로 전달함수가 인 제어계에서 이득여유(gain margin)가 2.0이 되는 Kc는?
- ①2
- ②4
- ③6
- ④8
68.교반탱크에 100L의 물이 들어있고 여기에 10%의 소금용액이 5L/min로 공급되며 혼합액이 같은 유속으로 배출될 때 이 탱크의 소금농도식의 Laplace 변환은?
- ①
- ②
- ③
- ④
69.어떤 1차계의 전달함수는 1/(2s+1)로 주어진다. 크기 1, 지속시간 1인 펄스입력변수가 도입되었을 때 출력은? (단, 정상상태에서의 입력과 출력은 모두 0 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
70.다음 함수의 Laplace 변환은? (단, u(t)는 단위계단함수이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
71.어떤 공정의 열교환망 설계를 위한 핀치 방법이 아래와 같을 때, 틀린 설명은?
- ①최소 열교환 온도차는 10℃ 이다.
- ②핀치의 상부의 흐름은 5개이다.
- ③핀치의 온도는 고온 흐름 기준 140℃ 이다.
- ④유틸리티로 냉각수와 수증기를 모두 사용한다고 할 때 핀치 방법으로 필요한 최소 열교환 장치는 7개이다.
72.발열이 있는 반응기의 온도제어를 위해 그림과 같이 냉각수를 이용한 열교환으로 제열을 수행하고 있다. 다음 중 옳은 설명은?
- ①공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), 선형을 택하여야 한다.
- ②공압 구동부와 밸브형은 각각 ATC(Air-To-Close), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.
- ③공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.
- ④공압 구동부는 ATC(Air-To-Close)를 택해야 하지만 밸브형은 이 정보만으로는 결정하기 어렵다.
73.제어계의 구성요소 중 제어오차(에러)를 계산하는 부분은?
- ①센서
- ②공정
- ③최종제어요소
- ④피드백 제어기
74.어떤 제어계의 특성방정식이 다음과 같을 때 한계주기(ultimate period)는?
- ①
- ②
- ③
- ④
75.4~20mA를 출력으로 내어주는 온도 변환기의 측정폭을 0℃에서 100℃ 범위로 설정하였을 때 25℃에서 발생한 표준 전류신호(mA)는?
- ①4
- ②8
- ③12
- ④16
76.수송 지연(transporation lag)의 전달함수가 일 때, 위상각(phase angle; ø)은? (단, ω는 각속도를 의미한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
77.의 전달함수를 갖는 계에서 라고 할 때, 상태함수를 로 나타낼 수 있다. 이 때, 행렬 A와 B는? (단, 문자 위 점 “˙”은 시간에 대한 미분을 의미한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
78.의 라플라스 역변환은?
- ①
- ②
- ③
- ④
79.배관계장도(P&ID)에서 공기 신호(pneumatic signal)와 유압 신호(hydraulic signal)를 나타내는 선이 순서대로 옳게 나열된 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
80.공장에서 배출되는 이산화탄소를 아민류로 포집하는 시설을 공정설계 시뮬레이터를 사용하여 모사한다고 할 때 적합한 열역학적 물성 모델은?
- ①UNIFAC
- ②Ion - NRTL
- ③Peng-Robinson
- ④Ieal gas law