화공기사(구)(2019. 3. 3.) 시험일자 : 2019년 3월 3일
1과목 : 화공열역학
1. 온도가 323.15K 인 경우 실린더에 충전되어 있는 기체 압력이 300kPa(계기압)이다. 이상기체로 간주할 때 273.15K에서의 계기압력은 얼마인가? (단, 실린더의 부피는 일정하며, 대기압은 1atm이라 간주한다.)
- ① 253.58 kPa
- ② 237.90 kPa
- ③ 354.91 kPa
- ④ 339.23 kPa
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2. 1기압 100℃에서 끓고 있는 수증기의 밀도(density)는? (단, 수증기는 이상기체로 본다.)
- ① 22.4g/L
- ② 0.59g/L
- ③ 18.0g/L
- ④ 0.95g/L
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3. 성분 i 의 평형비 Ki를 로 정의할 때 이상용액이라면 Ki를 어떻게 나타낼 수 있는가? (단, xi, yi는 각각 성분 i 의 액상과 기상의 조성이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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4. 성분 A, B, C 가 혼합되어 있는 계가 평형을 이룰 수 있는 조건으로 가장 거리가 먼 것은? (단, μ 는 화학포텐셜, f 는 퓨개시티, α, β, γ는 상, Tb는 비점을 나타낸다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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5. 이상기체에 대하여 CP-CV=nR이 적용되는 조건은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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6. 다음 화학평형에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
- ① 화학평형 판정기준은 일정 T와 P에서 폐쇄계의 총 깁스(Gibbs) 에너지가 최소가 되는 상태를 말한다.
- ② 화학평형 판정기준은 일정 T와 P에서 수학적으로 표현하면 ∑νiμi=0이다. (단, : νi: 성분 i의 양론 수, μi: 성분 i의 화학포텐셜)
- ③ 화학반응의 표준 깁스(Gibbs)에너지 변화(△G°)와 화학평형상수(K)의 관계는 △G°=-RㆍlnK 이다.
- ④ 화학반응에서 평형전환율은 열역학적 계산으로 알 수 있다.
낄끼리2024. 5. 20. 22:31삭제
△G°=-RTㆍlnK
7. 이상기체에 대하여 일(W)이 다음과 같은 식으로 나타나면 이 계는 어떤 과정으로 변화하였는가? (단, Q P1는 열, 은 초기압력, P2는 최종압력, T 는 온도이다.)
- ① 정온과정
- ② 정용과정
- ③ 정압과정
- ④ 단열과정
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8. 단열된 상자가 같은 부피로 3등분 되었는데, 2개의 상자에는 각각 아보가드로(Avogadro)수의 이상기체 분자가 들어 있고 나머지 한 개에는 아무 분자도 들어 있지 않다고 한다. 모든 칸막이가 없어져서 기체가 전체 부피를 차지하게 되었다면 이때 엔트로피 변화 값 기체 1몰 당 ΔS에 해당하는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① ΔS = R ln(2/3)
- ② ΔS = RT ln(2/3)
- ③ ΔS = R ln(3/2)
- ④ ΔS = RT ln(3/2)
낄끼리2024. 5. 20. 22:30삭제
3번. nCvlnT2/T1+nRlnVt/V1 단열이라 앞 날라감. Rln3/2
9. 다음 그림은 열기관 사이클이다. T1에서 열을 받고 T2에서 열을 방출할 때 이 사이클의 열효율은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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10. 열역학 제2법칙에 대한 설명이 아닌 것은?
- ① 가역 공정에서 총 엔트로피 변화량은 0 이 될 수 있다.
- ② 외부로부터 아무런 작용을 받지 않는다면 열은 저열원에서 고열원으로 이동할 수 없다.
- ③ 효율이 1 인 열기관을 만들 수 있다.
- ④ 자연계의 엔트로피 총량은 증가한다.
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11. 다음은 이상기체 일 때 퓨개시티(Fugacity) fi를 표시한 함수들이다. 틀린 것은? (단, : 용액 중 성분 i의 퓨개시티, fi: 순수성분 i의 퓨개시티, xi : 용액의 몰분율, P : 압력)
- ①
- ②
- ③
- ④
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12. 다음 중 상태 함수에 해당하지 않는 것은?
- ① 비용적(specific volume)
- ② 몰 내부 에너지(molar internal energy)
- ③ 일(work)
- ④ 몰 열용량(molar heat capacity)
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13. 에너지에 관한 설명으로 옳은 것은?
- ① 계의 최소 깁스(Gibbs) 에너지는 항상 계와 주위의 엔트로피 합의 최대에 해당한다.
- ② 계의 최소 헬름홀츠(Helmholtz) 에너지는 항상 계와 주위의 엔트로피 합의 최대에 해당한다.
- ③ 온도와 압력이 일정할 때 자발적 과정에서 깁스(Gibbs) 에너지는 감소한다.
- ④ 온도와 압력이 일정할 때 자발적 과정에서 헬름홀츠(Helmholtz) 에너지는 감소한다.
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14. 몰리에(Mollier) 선도를 나타낸 것은?
- ① P - V 선도
- ② T - S 선도
- ③ H - S 선도
- ④ T - H 선도
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15. 공기표준 Otto 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① 2개의 단열과정과 2개의 일정압력 과정으로 구성된다.
- ② 실제 내연기관과 동일한 성능을 나타내며 공기를 작동유체로 하는 순환기관이다.
- ③ 연소과정은 대등한 열을 공기에 가하는 것으로 대체된다.
- ④ 효율 이다.
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16. 1 mol 의 이상기체가 그림과 같은 가역열기관 ㄱ(1→2→3→1), ㄴ(4→5→6→4)이 있다. Ta, Tb 곡선은 등온선, 2-3, 5-6 은 등압선이고, 3-1, 6-4 는 정용(Isometric)선이면 열기관 ㄱ, ㄴ 의 외부에 한 일(W) 및 열량(Q)의 각각의 관계는?
- ① Wㄱ=Wㄴ, Qㄱ＞Qㄴ
- ② Wㄱ=Wㄴ, Qㄱ=Qㄴ
- ③ Wㄱ＞Wㄴ, Qㄱ=Qㄴ
- ④ Wㄱ＜Wㄴ, Qㄱ=Qㄴ
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17. 에탄올-톨루엔 2성분계에 대한 기액 평형상태를 결정하는 실험적 방법으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 에탄올의 활동도계수는? (단, ; 에탄올의 액상, 기상의 몰분율이다.)
- ① 3.152
- ② 2.936
- ③ 2.235
- ④ 1.875
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18. 다음 중 가역단열과정에 해당하는 것은?
- ① 등엔탈피 과정
- ② 등엔트로피 과정
- ③ 등압 과정
- ④ 등온 과정
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19. Z = 1 + BP 와 같은 비리얼 방정식(virial equation)으로 표시할 수 있는 기체 1몰을 등온 가역과정으로 압력 P1 에서 P2까지 변화시킬 때 필요한 일 W 의 절대값을 옳게 나타낸 식은? (단, Z 는 압축인자이고 B 는 상수이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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20. 20℃, 1atm 에서 아세톤에 대해 부피팽창률 β=1.488×10-3(℃)-1, 등온압축률 K=6.2×10-5(atm)-1, V = 1.287cm3/g이다. 적용하에서 20℃, 1atm 에서 30℃까지 가열한다면 그 때 압력은 몇 atm인가?
- ① 1
- ② 5.17
- ③ 241
- ④ 20.45
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2과목 : 단위조작 및 화학공업양론
21. 이상기체의 밀도를 옳게 설명한 것은?
- ① 온도에 비례한다.
- ② 압력에 비례한다.
- ③ 분자량에 반비례한다.
- ④ 이상기체 상수에 비례한다.
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22. 질량조성이 N2가 70%, H2가 30%인 기체의 평균 분자량은 얼마인가?
- ① 4.7g/mol
- ② 5.7g/mol
- ③ 20.2g/mol
- ④ 30.2g/mol
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23. 열에 관한 용어의 설명 중 틀린 것은?
- ① 표준생성열은 표준조건에 있는 원소로부터 표준조건의 화합물로 생성될 때의 반응열이다.
- ② 표준연소열은 25℃, 1atm에 있는 어떤 물질과 산소분자와의 산화반응에서 생기는 반응열이다.
- ③ 표준반응열이란 25℃, 1atm 상태에서의 반응열을 말한다.
- ④ 진발열량이란 연소해서 생성된 물이 액체 상태일 때의 발열량이다.
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24. 각 온도 단위에서의 온도차이(Δ) 값의 관계를 옳게 나타낸 것은?
- ① Δ1℃=Δ1K, Δ1.8℃=Δ1℉
- ② Δ1℃=Δ1.8℉, Δ1℃=Δ1K
- ③ Δ1℉=Δ1.8˚R, Δ1.8℃=Δ1℉
- ④ Δ1℃=Δ1.8℉, Δ1℃=Δ1.8K
낄끼리2024. 7. 9. 19:48삭제
℉ = 1.8℃ + 32
헷갈리기 좋은데 대기압에서 물의 어는점, 끓는점으로 생각해보면
물의 어는점 : 0℃, 32℉
물의 끓는점 : 100℃, 212℉
즉 1℃의 온도차이는 1.8℉의 온도차이와 같다.
1℃의 온도차이가 1K 온도차이인 것
25. 80wt% 수분을 함유하는 습윤펄프를 건조 하여 처음 수분의 70%를 제거하였다. 완전 건조펄프 1kg당 제거된 수분의 양은 얼마인가?
- ① 1.2kg
- ② 1.5kg
- ③ 2.3kg
- ④ 2.8kg
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26. 건구온도와 습구온도에 대한 설명 중 틀린것은?
- ① 공기가 습할수록 건구온도와 습구온도 차는 작아진다.
- ② 공기가 건조할수록 건구온도가 증가한다.
- ③ 공기가 수증기로 포화될 때 건구온도와 습구온도는 같다.
- ④ 공기가 건조할수록 습구온도는 높아진다.
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27. 50mol% 에탄올 수용액을 밀폐용기에 넣고 가열하여 일정온도에서 평형이 되었다. 이 때 용액은 에탄올 27mol% 이고, 증기조성은 에탄올 57mol% 이었다. 원용액의 몇 % 가 증발되었는가?
- ① 23.46
- ② 30.56
- ③ 76.66
- ④ 89.76
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28. 에탄과 메탄으로 혼합된 연료가스가 산소와 질소 각각 50mol% 씩 포함된 공기로 연소 된다. 연소 후 연소가스 조성은 CO2 25mol%, N2 60mol%, O2 15mol% 이었다. 이때 연료가스 중 메탄의 mol% 는?
- ① 25.0
- ② 33.3
- ③ 50.0
- ④ 66.4
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29. 이상기체 A의 정압열용량을 다음 식으로 나타낸다고 할 때 1mol 을 대기압 하에서 100℃에서 200℃ 까지 가열하는데 필요한 열량은 약 몇 cal/mol 인가?
- ① 401
- ② 501
- ③ 601
- ④ 701
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30. H2의 임계온도는 33K 이고, 임계압력은 12.8atm 이다. Newton's 보정식을 이용하여 보정한 Tc와 Pc는?
- ① Tc = 47K, Pc = 26.8atm
- ② Tc = 45K, Pc = 24.8atm
- ③ Tc = 41K, Pc = 20.8atm
- ④ Tc = 38K, Pc = 17.8atm
낄끼리2024. 5. 20. 23:23삭제
뉴턴보정식 온도 + 8K . 압력+ 8 ATM
31. McCabe - Thiele 의 최소이론 단수를 구한다면, 정류부 조작선의 기울기는?
- ① 1.0
- ② 0.5
- ③ 2.0
- ④ 0
낄끼리2024. 5. 20. 23:26삭제
Rd=무한대(전환류)일때 최소단수됨 / 기울기는 I됨/ 조작선 =대각선과 같은선/ 탑상유출물 =o/ 탑저유출물=급액량
32. 냉각하는 벽에서 응축되는 증기의 형태는 막상응축(film type condensation)과 적상응축(drop wise condensation)으로 나눌 수 있다. 적상응축의 전열계수는 막상응축에 비하여 대략 몇 배가 되는가?
- ① 1 배
- ② 5 ~ 8배
- ③ 80 ~ 100배
- ④ 1000 ~ 2000배
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33. 안지름 10cm의 원관에 비중 0.8, 점도 1.6cP인 유체가 흐르고 있다. 층류를 유지하는 최대 평균유속은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① 2.2cm/s
- ② 4.2cm/s
- ③ 6.2cm/s
- ④ 8.2cm/s
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34. 기체 흡수탑에서 액체의 흐름을 원활히 하려면 어느 것을 넘지 않는 범위에서 조작해야 하는가?
- ① 부하점(loading point)
- ② 왕일점(flooding point)
- ③ 채널링(channeling)
- ④ 비말동반(entrainment)
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35. 전열에 관한 설명으로 틀린 것은?
- ① 자연대류에서의 열전달계수가 강제대류에서의 열전달계수보다 크다.
- ② 대류의 경우 전열속도는 벽과 유체의 온도 차이와 표면적에 비례한다.
- ③ 흑체란 이상적인 방열기로서 방출열은 물체의 절대 온도의 4승에 비례한다.
- ④ 물체표면에 있는 유체의 밀도차이에 의해 자연적으로 열이 이동하는 것이 자연대류이다.
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36. 캐비테이션(cavitation) 현상을 잘못 설명한 것은?
- ① 공동화(空洞化) 현상을 뜻한다.
- ② 펌프내의 증기압이 낮아져서 액의 일부가 증기화하여 펌프내에 응축하는 현상이다.
- ③ 펌프의 성능이 나빠진다.
- ④ 임펠러 흡입부의 압력이 유체의 증기압보다 높아져 증기는 임펠러의 고압부로 이동하여 갑자기 응축한다.
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37. 동점성계수와 직접적인 관련이 없는 것은?
- ① m2/s
- ② kg/mㆍs2
- ③ μ/ρ
- ④ stokes
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38. 습한 재료 10kg을 건조한 후 고체의 무게를 측정하였더니 7kg이었다. 처음 재료의 함수율은 얼마인가? (단, 단위는 kg H2O/kg 건조 고체)
- ① 약 0.43
- ② 약 0.53
- ③ 약 0.62
- ④ 약 0.70
낄끼리2024. 5. 20. 23:52삭제
함수율= 수분kg/건조재료kg 3/7=0.43
39. 상계점(Plait point)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 추출상과 추잔상의 조성이 같아지는 점이다.
- ② 상계점에서 2상(相)이 1상(相)이 된다.
- ③ 추출상과 평형에 있는 추잔상의 대응선(tie line)의 길이가 가장 길어지는 점이다.
- ④ 추출상과 추잔상이 공존하는 점이다.
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40. "분쇄에 필요한 일은 분쇄전후의 대표 입경의 비(Dp1/Dp2)에 관계되며 이 비가 일정하면 일의 양도 일정하다." 는 법칙은 무엇인가?
- ① Sherwood 법칙
- ② Rittinger 법칙
- ③ Bond 법칙
- ④ Kick 법칙
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3과목 : 공정제어
41. 다음 그림에서와 같은 제어계에서 안정성을 갖기 위한 Kc의 범위(lower bound)를 가장 옳게 나타낸 것은?
- ① Kc ＞ 0
- ② Kc ＞ 1/2
- ③ Kc ＞ 2/3
- ④ Kc ＞ 2
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42. 1차공정의 계단응답의 특징 중 옳지 않은 것은?
- ① t=0 일 때 응답의 기울기는 0 이 아니다.
- ② 최종응답 크기의 63.2% 에 도달하는 시간은 시상수와 같다.
- ③ 응답의 형태에서 변곡점이 존재한다.
- ④ 응답이 98% 이상 완성되는데 필요한 시간은 시상수의 4~5배 정도이다.
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43. 공정의 제어 성능을 적절히 발휘하는 데에 장애가 되는 요소가 아닌 것은?
- ① 측정변수와 제어되는 변수의 일치
- ② 제어밸브의 무 반응영역
- ③ 공정 운전상의 제약
- ④ 공정의 지연시간
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44. 다음 블록선도의 제어계에서 출력 C 를 구하면?
- ①
- ②
- ③
- ④
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45. 제어밸브 입출구 사이의 불평형 압력(unbalanced force)에 의하여 나타나는 밸브위치의 오차, 히스테리시스 등이 문제가 될 때 이를 감소시키기 위하여 사용되는 방법과 관련이 가장 적은 것은?
- ① Cv가 큰 제어 밸브를 사용한다.
- ② 면적이 넓은 공압 구동기(pneumatic actuator)를 사용한다.
- ③ 밸브 포지셔너(positioner)를 제어밸브와 함께 사용한다.
- ④ 복좌형(double seated) 밸브를 사용한다.
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46. 다음 중에서 사인응답(Sinusoidal Response)이 위상앞섬(Phase lead)을 나타내는 것은?
- ① P 제어기
- ② PI 제어기
- ③ PD 제어기
- ④ 수송 지연(Transportation lag)
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47. coshωt 의 Laplace 변환은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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48. 이득이 1 인 2차계에서 감쇠계수(damping factor) ξ ＜ 0.707 일 때 최대 진폭비(AR)max는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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49. 그림과 같은 블록 다이아그램으로 표시되는 제어계에서 R 과 C 간의 관계를 하나의 블록으로 나타낸 것은? (단, 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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50. 다음 중 가장 느린 응답을 보이는 공정은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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51. 단면적이 3m2인 수평관을 사용해서 100m 떨어진 지점에 4000kg/min의 속도로 물을 공급하고 있다. 이 계의 수송지연(Transportation lag)은 몇 분인가? (단, 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)
- ① 25min
- ② 50min
- ③ 75min
- ④ 120min
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52. 공정변수 값을 측정하는 감지시스템은 일반적으로 센서, 전송기로 구성된다. 다음 중 전송기에서 일어나는 문제점으로 가장 거리가 먼것은?
- ① 과도한 수송지연
- ② 잡음
- ③ 잘못된 보정
- ④ 낮은 해상도
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53. 다음 함수의 Laplace 변환은? (단, u(t)는 단위계단함수(unit step function)이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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54. 비례이득이 2, 적분시간이 1인 비례-적분(PI) 제어기로 도입되는 제어 오차(error)에 단위계단 변화가 주어졌다. 제어기로부터의 출력m(t), t≥0 를 구한 것으로 옳은 것은? (단, 정상상태에서의 제어기의 출력은 0 으로 간주한다.)
- ① 1 - 0.5t
- ② 2t
- ③ 2(1 + t)
- ④ 1 + 0.5t
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55. 어떤 공정로 비례이득(gain)이 2인 비례제어기로 운전되고 있다. 이 때 공정출력이 주기 3으로 계속 진동하고 있다면, 다음 설명 중 옳은 것은?
- ① 이 공정의 임계이득(Ultimate gain)은 2이고 임계주파수(Ultimate frequency)는 3이다.
- ② 이 공정의 임계이득(Ultimate gain)은 2이고 임계주파수(Ultimate frequency)는 2π/3이다.
- ③ 이 공정의 임계이득(Ultimate gain)은 1/2이고 임계주파수(Ultimate frequency)는 3이다.
- ④ 이 공정의 임계이득(Ultimate gain)은 1/2이고 임계주파수(Ultimate frequency)는 2π/3이다.
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56. 다음 그림은 외란의 단위계단 변화에 대해 잘 조율된 P, PI, PD, PID 에 의한 제어계 응답을 보인 것이다. 이 중 PID 제어기에 의한 결과는 어떤 것인가?
- ① A
- ② B
- ③ C
- ④ D
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57. 강연회 같은 데서 간혹 일어나는 일로 마이크와 스피커가 방향이 맞으면 '삐' 하는 소리가 나게 된다. 마이크의 작은 신호가 스피커로 증폭되어 나오고, 다시 이것이 마이크로 들어가 증폭되는 동작이 반복되어 매우 큰 소리로 되는 것이다. 이러한 현상을 설명하는 폐루프의 안정성 이론은?
- ① Routh Stability
- ② Unstable Pole
- ③ Lyapunov Stability
- ④ Bode Stability
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58. 폭이 w 이고, 높이가 h 인 사각펄스의 Laplace 변환으로 옳은 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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59. 어떤 반응기에 원료가 정상상태에서 100L/min 의 유속으로 공급될 때 제어밸브의 최대유량을 정상상태 유량의 4배로 하고 I/P 변환기를 설정하였다면 정상상태에서 변환기에 공급된 표준 전류신호는 몇 mA 인가? (단, 제어밸브는 선형특성을 가진다.)
- ① 4
- ② 8
- ③ 12
- ④ 16
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60. 다음 중 되먹임 제어계가 불안정한 경우에 나타나는 특성은?
- ① 이득여유(gain margin)가 1보다 작다.
- ② 위상여유(phase margin)가 0보다 크다.
- ③ 제어계의 전달함수가 1차계로 주어진다.
- ④ 교차주파수(crossover frequency)에서 갖는 개루프 전달함수의 진폭비가 1보다 작다.
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4과목 : 공업화학
61. Polyisobutylene의 중합방법은?
- ① 양이온중합
- ② 음이온중합
- ③ 라디칼중합
- ④ 지글러나타중합
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62. 아세트알데히드는 Hochst-Wacker 법을 이용하여 에틸렌으로부터 얻어질 수 있다. 이 때 사용되는 촉매에 해당하는 것은?
- ① 제올라이트
- ② NaOH
- ③ PdCl2
- ④ FeCl3
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63. 소금물을 전기분해하여 공업적으로 가성소다를 제조할 때 다음 중 적합한 방법은?
- ① 격막법
- ② 침전법
- ③ 건식법
- ④ 중화법
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64. N2O4와 H2O가 같은 몰 비로 존재하는 용액에 산소를 넣어 HNO3 30kg을 만들고자 한다. 이 때 필요한 산소의 양은 약 몇 kg 인가? (단, 반응은 100% 일어난다고 가정한다.)
- ① 3.5kg
- ② 3.8kg
- ③ 4.1kg
- ④ 4.5kg
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65. 다음 중 소다회의 사용 용도로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 판유리
- ② 시멘트 주원료
- ③ 조미료, 식품
- ④ 유지합성세제
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66. 아크릴산 에스테르의 공업적 제법과 가장 거리가 먼 것은?
- ① Reppe 고압법
- ② 프로필렌의 산화법
- ③ 에틸렌시안히드린법
- ④ 에틸알코올법
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67. 황산 중에 들어있는 비소산화물을 제거하는데 이용되는 물질은?
- ① NaOH
- ② KOH
- ③ NH3
- ④ H2S
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68. 반도체공정 중 노광 후 포토레지스트로 보호되지 않는 부분을 선택적으로 제거하는 공정을 무엇이라 하는가?
- ① 에칭
- ② 조립
- ③ 박막형성
- ④ 리소그래피
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69. 암모니아의 합성반응에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 촉매를 사용하여 반응속도를 높일 수 있다.
- ② 암모니아 평형농도는 반응온도를 높일수록 증가한다.
- ③ 암모니아 평형농도는 압력을 높일수록 증가한다.
- ④ 불활성가스의 양이 증가하면 암모니아 평형농도는 낮아진다.
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70. 프로필렌, CO 및 H2의 혼합가스를 촉매하에서 고압으로 반응시켜 카르보닐 화합물을 제조하는 반응은?
- ① 옥소 반응
- ② 에스테르화 반응
- ③ 니트로화 반응
- ④ 스위트닝 반응
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71. 암모니아 합성공업에 있어서 1000℃ 이상의 고온에서 코크스에 수증기를 통할 때 주로 얻어지는 가스는?
- ① CO, H2
- ② CO2, H2
- ③ CO, CO2
- ④ CH4, H2
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72. 하루 117ton 의 NaCl 을 전해하는 NaOH 제조 공장에서 부생되는 H2와 Cl2를 합성하여 39wt% HCl 을 제조할 경우 하루 약 몇 ton의 HCl 이 생산되는가? (단, NaCl 은 100% H2와 Cl2는 99% 반응하는 것으로 가정한다.)
- ① 200
- ② 185
- ③ 156
- ④ 100
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73. 황산 60%, 질산 24%, 물 16%의 혼산 100kg 을 사용하여 벤젠을 니트로화할 때, 질산이 화학양론적으로 전량 벤젠과 반응하였다면 DVS 값은 얼마인가?
- ① 4.54
- ② 3.50
- ③ 2.63
- ④ 1.85
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74. 니트로벤젠을 환원시켜 아닐린을 얻고자 할 때 사용하는 것은?
- ① Fe, HCl
- ② Ba, H2O
- ③ C, NaOH
- ④ S, NH4Cl
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75. 다음 물질 중 감압증류로 얻는 것은?
- ① 등유, 가솔린
- ② 등유, 경유
- ③ 윤활유, 등유
- ④ 윤활유, 아스팔트
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76. 벤젠을 400~500℃ 에서 V2O5촉매상으로 접촉 기상 산화시킬 때의 주생성물은?
- ① 나프텐산
- ② 푸마르산
- ③ 프탈산무수물
- ④ 말레산무수물
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77. 실용전지 제조에 있어서 작용물질의 조건으로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 경량일 것
- ② 기전력이 안정하면서 낮을 것
- ③ 전기용량이 클 것
- ④ 자기방전이 적을 것
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78. 공업적인 HCl 제조방법에 해당하는 것은?
- ① 부생염산법
- ② Petersen Tower법
- ③ OPL법
- ④ Meyer법
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79. 열가소성 수지의 대표적인 종류가 아닌 것은?
- ① 에폭시수지
- ② 염화비닐수지
- ③ 폴리스티렌
- ④ 폴리에틸렌
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80. 다음 중 석유의 전화법으로 거리가 먼 것은?
- ① 개질법
- ② 이성화법
- ③ 수소화법
- ④ 고리화법
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5과목 : 반응공학
81. 다음 그림은 균일계 비가역 병렬 반응이 플러그 흐름반응기에서 진행될 때 순간수율 와 반응물의 농도(CA)간의 관계를 나타낸 것이다. 빗금친 부분의 넓이가 뜻하는 것은?
- ① 총괄 수율 Φ
- ② 반응하여 없어진 반응물의 몰수
- ③ 반응으로 생긴 R의 몰수
- ④ 반응기를 나오는 R의 농도
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82. 혼합흐름반응기에서 일어나는 액상 1차 반응의 전화율이 50%일 때 같은 크기의 혼합흐름반응기를 직렬로 하나 더 연결하고 유량을 같게 하면 최종 전화율은?
- ① 2/3
- ② 3/4
- ③ 4/5
- ④ 5/6
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83. 화학반응의 활성화 에너지와 온도 의존성에 대한 설명 중 옳은 것은?
- ① 활성화 에너지는 고온일 때 온도에 더욱 민감하다.
- ② 낮은 활성화 에너지를 갖는 반응은 온도에 더 민감하다.
- ③ Arrhenius 법칙에서 빈도 인자는 반응의 온도 민감성에 영향을 미치지 않는다.
- ④ 반응속도 상수 K와 온도 1/T의 직선의 기울기가 클 때 낮은 활성화 에너지를 갖는다.
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84. 1A ↔ 1B + 1C 이 1bar 에서 진행되는 기상반응이다. 1몰 A가 수증기 15몰로 희석되어 유입된다. 평형에서 반응물 A의 전화율은? (단, 평형상수 Kp는 100 mbar이다.)
- ① 0.65
- ② 0.70
- ③ 0.86
- ④ 0.91
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85. 다음 중 촉매 작용의 일반적인 특성으로 옳지 않은 것은?
- ① 비교적 적은 양의 촉매로 다량의 생성물을 생성시킬 수 있다.
- ② 촉매는 근본적으로 선택성을 변경시킬 수 있다.
- ③ 활성화 에너지가 촉매를 사용하지 않을 경우에 비해 낮아진다.
- ④ 평형 전화율을 촉매작용에 의하여 변경시킬 수 있다.
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86. 다음 비가역 기초반응에 의하여 연간 2억 kg 에틸렌을 생산하는데 필요한 플러그흐름 반응기의 부피는 몇 m3 인가? (단, 압력은 8atm, 온도는 1200K 등온이며 압력강하는 무시하고 전화율 90% 를 얻고자 한다.)
- ① 2.82
- ② 28.2
- ③ 42.8
- ④ 82.2
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87. 정용회분식 반응기에서 1차반응의 반응속도식은? (단, [A]는 반응물 A 의 농도, [A0]는 반응물 A 의 초기농도, k 는 속도상수, t 는 시간이다.)
- ① [A]=-kt+[A0]
- ② ln[A]=-kt+ln[A0]
- ③
- ④
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88. 공간속도(Space velocity)가 2.5s-1이고 원료의 공급율이 1초당 100L 일 때의 반응기의 체적은 몇 L 이겠는가?
- ① 10
- ② 20
- ③ 30
- ④ 40
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89. 다음 반응에서 생성속도의 비를 표현한 식은? (단, a1은 A → R 반응의 반응차수이며 a2는 A → S 반응의 반응차수이다. k1, k2 각각의 경로에서 속도상수이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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90. 다음은 어떤 가역 반응의 단열 조작선의 그림이다. 조작선의 기울기는 로 나타내는데 이 기울기가 큰 경우에는 어떤 형태의 반응기가 가장 좋겠는가? (단, CP는 열용량, △Hr은 반응열을 나타낸다.)
- ① 플러그 흐름 반응기
- ② 혼합 흐름 반응기
- ③ 교반형 반응기
- ④ 순환 반응기
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91. 정용 회분식 반응기(batch reactor)에서 반응물 A(CAD=1mol/L)가 80% 전환되는데 8분 걸렸고, 90% 전환되는데 18분이 걸렸다면 이 반응은 몇 차 반응인가?
- ① 0차
- ② 2차
- ③ 2.5차
- ④ 3차
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92. 그림과 같은 기초적 반응에 대한 농도 -시간곡선을 가장 잘 표현하고 있는 반응 형태는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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93. 다음과 같이 진행되는 반응은 어떤 반응인가?
- ① Non-chain reaction
- ② Chain reaction
- ③ Elementary reaction
- ④ Parallel reaction
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94. A 가 R 이 되는 효소반응이 있다. 전체 효소 농도를 [E0] , 미카엘리스(Michaelis) 상수를 [M] 라고 할 때 이 반응의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ① 반응속도가 전체 효소 농도 [E0]에 비례한다.
- ② A 의 농도가 낮을 때 반응속도는 A 의 농도에 비례한다.
- ③ A 의 농도가 높아지면서 0차 반응에 가까워진다.
- ④ 반응속도는 미카엘리스 상수 [M] 에 비례한다.
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95. 기초 2차 액상반응 2A → 2R 을 순환비가 2인 등온플러그 흐름반응기에서 반응시킨 결과 50% 의 전화율을 얻었다. 동일반응에서 순환류를 폐쇄시킨다면 전화율은?
- ① 0.6
- ② 0.7
- ③ 0.8
- ④ 0.9
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96. A → B 반응이 1차 반응일 때 속도상수가 4×10-3s-1이고 반응 속도가 10×10-5mol/cm3ㆍs이라면 반응물의 농도는 몇 mol/cm3 인가?
- ① 2×10-2
- ② 2.5×10-2
- ③ 3.0×10-2
- ④ 3.5×10-2
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97. HBr의 생성반응 속도식이 다음과 같을 때 k1의 단위는?
- ① (mol/m3)-1.5(s)-1
- ② (mol/m3)-1(s)-1
- ③ (mol/m3)-0.5(s)-1
- ④ (s)-1
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98. 다음의 등온에서 병렬 반응인 경우 SDU(선택도)를 향상시킬 수 있는 조건 중 옳지 않은 것은? (단, 활성화에너지는 E1＜E2이다.)
- ① 관형반응기
- ② 높은 압력
- ③ 높은 온도
- ④ 반응물의 고농도
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99. 부피 100L 이고 space time 이 5min 인 혼합흐름 반응기에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 이 반응기는 1 분에 20L 의 반응물을 처리할 능력이 있다.
- ② 이 반응기는 1 분에 0.2L 의 반응물을 처리할 능력이 있다.
- ③ 이 반응기는 1 분에 5L 의 반응물을 처리할 능력이 있다.
- ④ 이 반응기는 1 분에 100L 의 반응물을 처리할 능력이 있다.
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100. 다음 두 반응이 평행하게 동시에 진행되는 반응에 대해 목적물의 선택도를 높이기 위한 설명으로 옳은 것은?
- ① a1과 a2가 같으면 혼합흐름반응기가 관형흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.
- ② a1이 a2보다 작으면 관형흐름반응기가 적절하다.
- ③ a1이 a2보다 작으면 혼합흐름반응기가 적절하다.
- ④ a1과 a2가 같으면 관형흐름반응기가 혼합흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.
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