화공기사(구)(2013. 3. 10.) 시험일자 : 2013년 3월 10일
1과목 : 화공열역학
1. 표준디젤사이클의 P-V선도에 해당하는 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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2. 두 절대온도 T1, T2(T1＜T2)이에서 운전하는 엔진의 효율에 관한 설명 중 틀린 것은?
- ① 가역과정인 경우 열효율이 최대가 된다.
- ② 가역과정인 경우 열효율은 (T2-T1)/T2 이다.
- ③ 비가역 과정인 경우 열효율은 (T2-T1)/T2보다 크다.
- ④ T1이 0K인 경우 열효율은 100%가 된다.
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3. 기체-액체 평형을 이루는 순수한 물에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?
- ① 자유도는 1이다.
- ② 기체의 내부에너지는 액체의 내부에너지 보다 크다.
- ③ 기체의 엔트로피가 액체의 엔트로피 보다 크다.
- ④ 기체의 깁스에너지가 액체의 깁스에너지보다 크다.
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4. 과잉특성과 혼합에 의한 특성치의 변화를 나타낸 상관식으로 옳지 않은 것은? (단, H:엔탈피, V:용적, M:열역학특성치, id:이상 용액 이다.)
- ① HE=△H
- ② VE=△V
- ③ ME=M-Mid
- ④ △ME=△M
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5. 이상기체 3mol이 50℃에서 등온으로 10atm에서 1atm까지 팽창할 때 행해지는 일의 크기는 몇 J인가?
- ① 4433
- ② 6183
- ③ 18550
- ④ 21856
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6. 이상용액의 활동도계수 γ는 어느 값을 가지는가?
- ① γ＞1
- ② γ＜1
- ③ γ= 0
- ④ γ= 1
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7. 이상기체에 대하여 일(W)이 다음과 같은 식으로 표현될 때, 이 계는 어떤 과정으로 변화하였는가? (단, Q는 열, V1은 초기부피, V2는 최종부피이다.)
- ① 단열 과정
- ② 등압 과정
- ③ 등온 과정
- ④ 정용 과정
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8. 퓨개시티(Fugacity) fi 및 퓨개시티 계수에 관한 설명으로 틀린 것은? (단, 이다.)
- ① 이상 기체에 대한 fi/P의 값은 1이 된다.
- ② 잔류 깁스(Gibbs) 에너지 의 관계 로 표시 된다.
- ③ 퓨개시티 계수 의 단위는 압력의 단위를 가진다.
- ④ 주어진 성분의 퓨개시티가 모든 상에서 동일할 때, 접촉하고 있는 상들은 평형상태에 도달할 수 있다.
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9. 다음 중 잠열에 해당되지 않는 것은?
- ① 반응열
- ② 증발
- ③ 융해열
- ④ 승화열
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10. 다음 중 에너지 변화를 나타내지 않는 것은? (단, P : 압력 S : 엔트로피 T : 절대온도 V : 부피 m : 질량 Cp: 정압열용량 )
- ①
- ② TdS+VdP
- ③ △S
- ④ mCp△T
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11. 0℃로 유지되고 있는 냉장고가 27℃의 방안에 놓여 있다. 어떤 시간동안에 1000cal의 열이 냉장고 속으로 새어 들어 갔다고 한다. 방안의 공기의 엔트로피 변화의 크기는 몇 cal/K인가?
- ① 3
- ② 6
- ③ 30
- ④ 60
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12. 다음 중 기-액 상평형 자료의 건전성을 검증하기 위하여 사용하는 것으로 가장 옳은 것은?
- ① 깁스-두헴(Gibbs-Duhem)식
- ② 클라우지우스-클레이페이론(Clausius-Clapeyron) 식
- ③ 맥스웰 관계(Maxwell relation)식
- ④ 헤스의 법칙(Hess’s Law)
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13. 1kWh는 약 몇 kcal에 해당되는가?
- ① 860
- ② 632
- ③ 550
- ④ 427
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14. 어떤 기체가 부피는 변하지 않고서 150cal의 열을 흡수하여 그 온도가 30℃로부터 32℃로 상승하였다. 이 기체의 △U는 얼마인가?
- ① 50cal
- ② 75cal
- ③ 150cal
- ④ 300cal
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15. 초기에 1몰의 H2S와 2몰의 O2를 포함하는 계에서 다음 반응이 일어난다. 반응이 일어나는 동안 O2와 H2S의 몰분율을 반응좌표 Є의 함수 로 옳게 나타낸 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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16. 어떤 연료의 발열량이 10000kcal/kg일 때 이 연료 1kg이 연소해서 30%가 유용한 일로 바뀔수 있다면 500kg의 무게를 들어올릴 수 있는 높이는 약 얼마인가?
- ① 26m
- ② 260m
- ③ 2.6km
- ④ 26km
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17. 액상과 기상이 서로 평형이 되어 있을 때에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 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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18. 오토(Otto)엔진과 디젤(Diesel)엔진에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 디젤엔진에서는 압축 과정의 마지막에 연료가 주입된다.
- ② 디젤 엔진의 효율이 높은 이유는 오토 엔진보다 높은 압축비로 운전할 수 있기 때문이다.
- ③ 디젤 엔진의 연소 과정은 압력이 급격히 변화하는 과정 중에 일어난다.
- ④ 오토 엔진의 효율은 압축비가 클수록 좋아진다.
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19. 1100K, 1bar에서 2mol의 H2O와 1mol의 CO가 다음과 같이 전이반응한다. 이 반응의 표준 깁스(Gibbs) 에너지 변화는 △G°= 0이다. 혼합물을 이상기체로 가정하면, 반응한 수중기의 분율은?
- ① 0.333
- ② 0.367
- ③ 0.500
- ④ 0.667
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20. 압력 20Pa, 온도 200K의 초기상태의 이상기체가 정용과정(constant volume process)을 통하여 온도 800K까지 가열되었다면 나중 압력은?
- ① 5Pa
- ② 20Pa
- ③ 40Pa
- ④ 80Pa
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2과목 : 단위조작 및 화학공업양론
21. 도관 내 흐름을 해석할 때 사용되는 베르누이식에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ① 마찰손실이 압력손실 또는 속도수두 손실로 나타나는 흐름을 해석할 수 있는 식이다.
- ② 수평흐름이면 압력손실이 속도수두 증가로 나타나는 흐름을 해석할 수 있는 식이다.
- ③ 압력수두, 속도수두, 위치수두의 상관관계 변화를 예측할 수 있는 식이다.
- ④ 비점성, 비압축성, 정상상태, 유선을 따라 적용할 수 있다.
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22. 탄산가스 30vol%, 일산화탄소 5vol%, 산소 10vol%, 질소55vol%인 혼합가스의 평균 분자량은? (단, 모두 이상기체로 가정한다.)
- ① 33.2
- ② 43.2
- ③ 45.2
- ④ 47.2
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23. 1atm, 100℃의 1000kg/h 포화수증기(△H=2676kJ/kg)와 1atm, 400℃의 과열수증기(△H=3278kJ/kg)가 단열 혼합기로 유입되어 1atm, 300℃의 과열수증기(△H=3074kJ/kg)가 배출될때 배출되는 양(kg/h)은?
- ① 2921
- ② 2931
- ③ 2941
- ④ 2951
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24. 에탄올 20wt% 수용액 200kg을 증류장치를 통하여 탑 위에서 에탄올 40wt% 수용액 20kg을 얻다. 탑 밑으로 나오는 에탄올 수용액의 농도는 약 얼마인가?
- ① 3wt%
- ② 8wt%
- ③ 12wt%
- ④ 18wt%
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25. 1atm, 비점(78℃)에서 에탄올의 분자증발열은 38580J/mol이다. 70℃에서 에탄올의 증기압은 몇 mmHg인가?
- ① 558.3
- ② 578.3
- ③ 598.3
- ④ 618.3
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26. 10ppm SO2을 %로 나타내면?
- ① 0.0001%
- ② 0.001%
- ③ 0.01%
- ④ 0.1%
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27. 0℃, 1atm에서 22.4m3의 가스를 정압하에서 3000kcal의 열을 주었을 때 이 가스의 온도는? (단, 가스는 이상기체로 보고 정압 평균분자 열용량은 4.5kcal/kmol*℃이다.)
- ① 500.0℃
- ② 555.6℃
- ③ 666.7℃
- ④ 700.0℃
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28. 40℃에서 벤젠과 톨루엔의 혼합물이 기액평형에 있다. Raoult의 법칙이 적용된다고 볼 때 다음 설명 중 옳지 않은 것은? (단, 40℃에서의 증기압은 벤젠 180mmHg, 톨루엔 60mmHg이고, 액상의 조성은 벤젠30mol%, 톨루엔 70mol%이다.)
- ① 기상의 평형분압은 톨루엔42mmHg이다.
- ② 기상의 평형분압은 벤젠54mmHg이다.
- ③ 이 계의 평형전압은 240mmHg이다.
- ④ 기상의 평형조성은 벤젠56.25mol%, 톨루엔 43.75mol%이다.
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29. 이상기체를 T1에서 T2까지 일정압력과 일정 용적에서 가열할 때 열용량에 관한 식 중 옳은 것은? (단, Cp는 정압열용량이고, Cv는 정적열용량이다.)
- ① Cp+Cv=R
- ②
- ③
- ④
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30. 반응에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- ① 강산과 강염기의 중화열은 일정하다.
- ② 수소이온의 생성열은 편의상 0으로 정한다.
- ③ 약산과 강염기의 중화열은 강산과 강염기의 중화열과 같다.
- ④ 반응전후의 온도 변화가 없을 때 엔탈피 변화는 0이다.
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31. 복사전열에서 총괄교환인자 F12가 다음과 같이 표현되는 경우는? (Є1, Є2는 복사율이다.)
- ① 두면이 무한히 평행한 경우
- ② 한면이 다른면으로 완전히 포위된 경우
- ③ 한점이 반구에 의하여 완전히 포위된 경우
- ④ 한면은 무한 평면이고 다른 면은 한점인 경우
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32. 그림은 어떤 회분 추출공정의 조성변화를 보여 주고 있다. 평형에 있는 추출 및 추잔상의 조성이 E와 R인 계에 추제를 더 가하면 M점은 그림 a, b, c, d 중 어느 쪽으로 이동하겠는가? (단, F는 원료의 조성이다.)
- ① a
- ② b
- ③ c
- ④ d
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33. 40%의 수분을 포함하고 있는 고체 1000kg을 수분 10%까지 건조시킬 때 제거한 수분량은 약 몇 kg인가?
- ① 333
- ② 450
- ③ 550
- ④ 667
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34. 증발장치에서 수증기를 열원으로 사용할 때 장점으로 거리가 먼 것은?
- ① 가열을 고르게 하여 국부과열을 방지한다.
- ② 온도변화를 비교적 쉽게 조절할 수 있다.
- ③ 열전도도가 작으므로 열원쪽의 열전달 계수가 작다.
- ④ 다중효용관, 압축법으로 조작할 수 있어 경제적이다.
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35. 경사 마노미터를 사용하여 측정한 두 파이프 내 기체의 압력차는?
- ① 경사각의 sin값에 반비례한다.
- ② 경사각의 sin값에 비례한다.
- ③ 경사각의 cos값에 반비례한다.
- ④ 경사각의 cos값에 비례한다.
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36. 2중관 열교환기를 사용하여 500kg/h의 기름을 240℃의 포화수증기를 써서 60℃에서 200℃까지 가열하고자 한다. 이때 총괄전열계수가 500kcal/m2*h*℃, 기름의 정압비열은 1.0kcal/kg*℃이다. 필요한 가열면적은 몇 m2인가?
- ① 3.1
- ② 2.4
- ③ 1.8
- ④ 1.5
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37. 증발기에서 용액의 비점 상승도가 증가할수록 감소하는 것은?
- ① 가열 면적
- ② 유효 온도차
- ③ 필요한 수증기의 양
- ④ 용액의 비점
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38. 다음 중 Drag Coefficient(C0)를 구하고자 할때 사용되는 법칙에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
- ① 레이놀즈수가 아주 작을 때 stoke의 법칙을 사용한다.
- ② 레이놀즈수와 관계없이 stoke의 법칙을 사용한다.
- ③ 일반적으로 stoke의 법칙을 사용하되 레이놀즈수가 작을 때는 Newton의 법칙을 사용한다.
- ④ 점도의 크기에 따라 stoke의 법칙과 Newton의 법칙을 구별하여 사용한다.
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39. 벤젠과 톨루엔의 2성분계 정류조작에 있어서의 자유도(degrees of freedom)는 얼마인가?
- ① 0
- ② 1
- ③ 2
- ④ 3
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40. 상계점(Plait point)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 추출상과 추잔상의 조성이 같아지는 점이다.
- ② 상계점에서 2상(相)이 1상이 된다.
- ③ 추출상과 평형에 있는 추잔상의 대응선(tie line)의 길이가 가장 길어지는 지점이다.
- ④ 추출상과 추잔상이 공존하는 점이다.
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3과목 : 공정제어
41. 다음 공정에 단위 계단입력이 가해졌을 때 최종치는?
- ① 0
- ② 1
- ③ 2
- ④ 3
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42. 다음 공정에 P제어기가 연결된 닫힌루프 제어계가 안정하려면 비례이득 Kc의 범위는? (단, 나머지 요소의 전달함수는 1이다.)
- ① Kc＜1
- ② Kc＞1
- ③ Kc＜2
- ④ Kc＞2
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43. 특성방정식이 와 같이 주어지는 시스템에서 제어기 Gc로 비례제어기를 이용할 경우 진동응답이 예상되는 경우는? (단, Kc는 비례이득이다.)
- ① Kc=0
- ② Kc=1
- ③ Kc=-1
- ④ Kc에 관계없이 진동이 발생된다.
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44. 3개의 안정한 pole들로 구성된 어떤 3차계에 대한 Bode diagram에서 위상각은?
- ① 0° ~ -180° 사이의 값
- ② 0° ~ 180° 사이의 값
- ③ 0° ~ -270° 사이의 값
- ④ 0° ~ 270° 사이의 값
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45. 안정도 판정을 위한 개회로 전달함수가 인 피드백 제어계가 안정할 수 있는 K와 τ의 관계는?
- ① 12K＜(5+2τK)
- ② 12K＜(5+10τK)
- ③ 12K＞(5+10τK)
- ④ 12K＞(5+2τK)
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46. 운전자의 눈을 가린 후 도로에 대한 자세한 정보를 주고 운전을 시킨다면 이는 어느 공정제어 기법이라고 볼 수 있는가?
- ① 되먹임제어
- ② 비례제어
- ③ 앞먹임제어
- ④ 분산제어
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47. 설정값의 계단변화에 대하여 잔류편차가 발생하지 않는 것은?
- ① P제어기
- ② PI제어기
- ③ PD제어기
- ④ ON/OFF제어기
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48. 일차계 공정에 사인파 입력이 들어갔을 때 시간이 충분히 지난 후의 출력은?
- ① 사인파 입력의 주파수가 커질수록 출력의 진폭은 작아진다.
- ② 공정의 시상수가 클수록 출력의 진폭도 커진다.
- ③ 공정의 이득이 클수록 출력의 진폭은 작아진다.
- ④ 출력의 진폭은 사인파 입력의 주파수와 공정의 시상수에는 무관하다.
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49. 다음 블록선도에서 서보 문제(servo problem)의 전달함수는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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50. Anti Reset Windup에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 제어기 출력이 공정 입력 한계에 걸렸을 때 작동한다.
- ② 적분 동작에 부과된다.
- ③ 큰 설정치 변화에 공정 출력이 크게 흔들리는 것을 방지한다.
- ④ Offset을 없애는 동작이다.
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51. 현대의 화학공정에서 공정제어 및 운전을 엄격하게 요구하는 주요 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 공정 간의 통합화에 따른 외란의 고립화
- ② 엄격해지는 환경 및 안전 규제
- ③ 경쟁력 확보를 위한 생산공정의 대형화
- ④ 제품 질의 고급화 및 규격의 수시 변동
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52. 다음 공정의 단위 임펄스응답은?
- ① y(t)=2et+e-t+2e-2t
- ② y(t)=et+2e-t+e-2t
- ③ y(t)=et+e-t+2e-2t
- ④ y(t)=2et+2e-t+e-2t
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53. 에서 X(t)의 Laplace 변환은? (단, X(0)=X’(0)=0)
- ① 2s/(s2+2s)
- ② 2/(s+2)s
- ③ 2/(s3+2s2)
- ④ 2s/(s3-2s)
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54. 다음 block선도로부터 전달함수 Y(s)/X(s)를 구하면?
- ①
- ②
- ③
- ④
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55. 여름철 사용되는 일반적인 에어콘(air conditioner)의 동작에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 온도 조절을 위한 피드백 제어 기능이 있다.
- ② 희망온도가 피드백 제어의 설정값에 해당 된다.
- ③ 냉각을 위하여 에어콘으로 흡입되는 공기의 온도변화가 외란에 해당된다.
- ④ 사용되는 제어방법은 주로 On/Off제어이다.
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56. 다단제어에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 종속제어기 출력이 주제어기의 설정점으로 작용하게 된다.
- ② 종속제어루프 공정의 동특성이 주제어루프 공정의 동특성보다 충분히 빠를수록 바람직하다.
- ③ 주제어루프를 통하여 들어오는 외란을 조기에 보상하는 것이 주 목적이다.
- ④ 종속제어기는 빠른 보상을 위하여 피드포워드 제어알고리즘을 사용한다.
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57. 순수한 적분공정에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 진폭비(Amplitude ratio)는 주파수에 비례 한다.
- ② 입력으로 단위임펄스가 들어오면 출력은 계단형 신호가 된다.
- ③ 작은 구멍이 뚫린 저장탱크의 높이와 입력흐름의 관계는 적분공정이다.
- ④ 이송지연(transportation lag) 공정이라고 부르기도 한다.
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58. 측정 가능한 외란(measurable disturbance)을 효과적으로 제거하기 위한 제어기는?
- ① 앞먹임 제어기(Feedforward Controller)
- ② 되먹임 제어기(Feedback Controller)
- ③ 스미스 예측기(Smith Predictor)
- ④ 다단 제어기(Cascade Controller)
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59. 초기상태가 공정입출력이 0이고 정상상태일때, 어떤 선형 공정에 계단 입력 u(t)=1을 입력했더니, 출력 y(t)는 y(1)=0.1, y(2)=0.2, y(3)=0.4이었다. 입력 u(t)=0.5를 입력할 때 출력은 각각 얼마인가?
- 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
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60. 어떤 항온조에서 항온조 내의 온도계가 나타내는 온도와 항온조 내의 실제 유체온도 사이의 관계는 이득이 1인 1차계로 나타낼 수 있으며 이때 시간상수는 0.2min이다. 평형상태에 도달한 후 항온조의 유체온도가 1℃/min의 속도로 평형상태의 값에서 시간에 따라 선형적으로 증가하기 시작하였다. 이 경우 1min경과 후 온도계의 온도와 항온조 내 실제 유체온도 사이의 온도차는 얼마인가?
- ① 0.2℃
- ② 0.8℃
- ③ 1.5℃
- ④ 2.0℃
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4과목 : 공업화학
61. H2와 Cl2의 직접결합에 의한 합성염산법에서 사용되는 장치가 아닌 것은?
- ① 촉매실
- ② 연소실
- ③ 냉각기
- ④ 흡수기
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62. 아닐린에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 무색, 무취의 액체이다.
- ② 니트로벤젠은 아닐린으로 산화될 수 있다.
- ③ 비점이 약 184℃이다.
- ④ 알코올과 에테르에 녹지 않는다.
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63. 접촉식 황산제조 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
- ① 백금, 바나듐 등의 촉매가 이용된다.
- ② SO3는 물에만 흡수시켜야 한다.
- ③ 촉매층의 온도는 410~420℃로 유지하면 좋다.
- ④ 주요 공정별로 온도 조절이 중요하다.
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64. 다음 중 Nylon 6 제조의 주된 원료로 사용되는 것은?
- ① 카프로락탐
- ② 세바크산
- ③ 아디프산
- ④ 헥사메틸렌디아민
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65. 니트로벤젠을 환원시켜 아닐린을 얻고자 할 때 사용하는 것은?
- ① Fe, HCl
- ② Ba, H2O
- ③ C, NaOH
- ④ S, NH4Cl
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66. 분자량 1.0× 104g/mol인 고분자 100g과 분자량 2.5×104 g/mol인 고분자 50g, 그리고 분자량 1.0×105g/mol인 고분자 50g이 혼합되어 있다. 이 고분자 물질의 수평균 분자량은?
- ① 16000
- ② 28500
- ③ 36250
- ④ 57000
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67. 다음 중 고분자의 유리전이온도를 측정하는 방법이 아닌 것은?
- ① differential scanning calorimetry
- ② dilatometry
- ③ thermal gravimetric analysis
- ④ dynamic mechanical analysis
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68. 인광석을 가열처리하여 불소를 제거하고 아파 타이트 구조를 파괴하여 구용성인 비료로 만든 것은?
- ① 메타인산칼슘
- ② 소성인비
- ③ 과린산석회
- ④ 인산암모늄
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69. 무수염산의 제법에 속하지 않는 것은?
- ① 직접합성법
- ② 농염산증류법
- ③ 염산분해법
- ④ 흡착법
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70. 다음 중 중과린산 석회의 반응은?
- ① Ca(PO4)2+2H2SO4+5H2O⇔CaH4(PO4)2∙H2O+2[CaSO4∙2H2O]
- ② Ca3(PO4)2+4H3PO4+3H2O⇔2[CaH4(PO4)2∙H2O]
- ③ Ca3PO4+4HCl⇔CaH4(PO4)2+2CaCl2
- ④ CaH4(PO4)2+NH3⇔NH4H2PO4+CaHPO4
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71. 다음 중 황산암모늄의 제조법이 아닌 것은?
- ① 합성황안법
- ② 순환황안법
- ③ 변성황안법
- ④ 부생황안법
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72. 석유정제에 사용되는 용제가 갖추어야 하는 조건이 아닌 것은?
- 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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73. 산과 알코올이 어떤 반응을 일으켜 에스테르가 생성되는가?
- ① 검화
- ② 환원
- ③ 축합
- ④ 중화
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74. 암모니아 소오다법에서 NH3회수에 사용하는 것은?
- ① CaCO3
- ② CaCl2
- ③ Ca(OH)2
- ④ H2O
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75. HNO3 14.5%, H2SO4 50.5%, HNOSO4 12.5%, H2O 20.0%, nitrobody 2.5%의 조성을 가지는 혼산을 사용하여 toluene으로부터 mono nitrotoluene을 제조하려고 한다. 이때 1700kg의 toluene을 12000kg의 혼산으로 니트로화했다면 DVS(dehydrating value of sulfuric acid)는?
- ① 1.87
- ② 2.21
- ③ 3.04
- ④ 3.52
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76. 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록공중합체를 제조하는 방법은?
- ① 양이온 중합
- ② 리빙 음이온 중합
- ③ 라디칼 중합
- ④ 메탈로센 중합
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77. 황산 공업의 원료가 될 수 없는 것은?
- ① 섬아연광
- ② 자류철광
- ③ 황화철광
- ④ 자철광
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78. 중질유의 점도를 내릴 목적으로 중질유를 약 20기압과 약 500℃에서 열분해시키는 공정은?
- ① Coking process
- ② Hydroforming process
- ③ Reforming process
- ④ Visbreaking process
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79. 질산의 직접 합성 반응이 다음과 같을 때 반응 후 응축하여 생성된 질산 용액의 농도는 얼마인가?
- ① 68%
- ② 78%
- ③ 88%
- ④ 98%
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80. 장치재료의 선택에는 재료가 사용되는 환경에서의 안정성이 중요한 변수가 된다. 다음의 재료 변화에 대한 설명 중 반응기구가 다른 것은?
- ① PbS로부터 Pb의 석출
- ② Fe 표면위에 녹 [Fe(OH)3] 생성
- ③ Al 표면위에 Al2O3 생성
- ④ 산용액 내에서 Cu와 Zn금속이 접할 때 Zn의 용출
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5과목 : 반응공학
81. 그림과 같이 직렬로 연결된 혼합 흐름 반응기에서 액상 1차 반응이 진행될 때 입구의 농도가 C0이고 출구의 농도가 C2일 때 부피가 최소로 되기 위한 조건이 아닌 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④ V1=V2
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82. 무차원 반응속도상수(dimensionless reaction rate group)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 전화율(conversion)에 대한 공간시간(space time)의 도표에서 매개변수 (parameter)로 중요하다.
- ② 1차 반응에서는 k 이다.
- ③ 2차 반응에서는 kt이다.
- ④ 3차 반응에서는 kCA0t이다.
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83. CNBr(A)과 메틸아민(B)와의 액상반응은 2차 반응으로 알려져 있으며 10℃에서 k=2.22L/s*mol 이다. 플러그흐름 반응기에서 체류시간이 4초이고 CA0=CB0=0.1mol/L일 때 반응기를 나가는 반응생성물 중의 CNBr 농도 CA는 약 얼마인가?
- ① 0.021
- ② 0.032
- ③ 0.045
- ④ 0.053
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84. 단일 이상형 반응기(single ideal reactor)에 해당하지 않는 것은?
- ① 플러그흐름 반응기(plug flow reactor)
- ② 회분식 반응기(batch reactor)
- ③ 매크로유체 반응기(macro fluid reactor)
- ④ 혼합흐름 반응기(mixed flow reactor)
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85. CSTR에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 비교적 온도 조절이 용이하다.
- ② 약한 교반이 요구될 때 사용된다.
- ③ 높은 전화율을 얻기 위해서 큰 반응기가 필요하다.
- ④ 반응기 부피당 반응물의 전화율은 흐름 반응기들 중에서 가장 작다.
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86. 비가역 직렬반응 A → R →S에서 1단계는 2차반응, 2단계는 1차반응으로 진행되고 R이 원하는 제품일 경우 다음 설명 중 옳은 것은?
- ① A의 농도를 높게 유지할수록 좋다.
- ② 반응 온도를 높게 유지할수록 좋다.
- ③ 혼합 반응기가 플러그 반응기보다 성능이 더 좋다.
- ④ A의 농도는 R의 수율과 직접 관계가 없다.
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87. 다음과 같은 액상 등온반응이 순수한 A로부터 출발하여 혼합반응기에서 전화율 XAf=0.90, R의 총괄수율 0.75로 진행된다면 반응기를 나오는의 농도는 몇 mol/L인가? (단, CA0=5.0mol/L이다.)
- ① 0.75
- ② 3.38
- ③ 3.75
- ④ 4.5
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88. 균일상 1차 반응을 이용하여 그림과 같이 크기가 다른 두 개의 연속 혼합류 반응기에서 어떤 생성물을 얻고자 한다. 다음 중 1호 반응기의 공간시간 τ1을 가장 옳게 표현한 식은? (단, FA0은 반응물의 몰 공급속도, CA0는 반응물 중 A의 초기농도, V1은 반응기 부피이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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89. 다음 반응에서 -ln(CA/CA0)를 t로 plot하여 직선을 얻었다. 이 직선의 기울기는? (단, 두 반응 모두 1차 비가역반응이다.)
- ① k1
- ② k2
- ③ k1/k2
- ④ k1+k2
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90. 플러그흐름반응기 또는 회분식 반응기에서 비가역 직렬 반응 A → R → S, k1=2min-1, k2=1min-1이 일어날 때 CR이 최대가 되는 시간은?
- ① 0.301
- ② 0.693
- ③ 1.443
- ④ 3.332
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91. 유동층 반응기에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 내용은?
- ① 유동층에서의 전화율은 고정층 반응기에 비하여 낮다.
- ② 유동화 물질은 대부분 고체이다.
- ③ 석유나프타의 접촉분해 공정에 적합하다.
- ④ 작은 부피의 유체를 처리하는데 적합하다.
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92. 다음 그림에 해당하는 반응 형태는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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93. 다음 중 Damkohler가 화학반응속도론에 기여한 내용은?
- ① 전이상태(transition state)에 대한 양자 통계론적인 취급법이 화학반응 속도론에 적용된다는 사실을 지적하였다.
- ② Langmuir의 활성화 흡착설을 촉매반응 등의 불균일계 반응에 적용, 해석하였다.
- ③ 유체역학적 인자들과 경계층 현상 등이 화학반응 속도에 영향을 미친다는 사실을 지적하였다.
- ④ 연쇄반응(chain reaction)에 대한 이론을 확립하였다.
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94. 1차 직렬반응 일 경우 로 볼 수 있다. 이 때 k 값은?
- ① 11.00S-1
- ② 9.52S-1
- ③ 0.11S-1
- ④ 0.09S-1
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95. Arrhenius법칙에서 속도상수 k와 반응온도 T의 관계를 옳게 설명한 것은?
- ① k와 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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96. A →3R인 반응에서 A만으로 시작하여 완전히 전화되었을 때 계의 부피변화율은 얼마인가? (단, 기상반응이며, 반응압력은 일정하다.)
- ① 0.5
- ② 1.0
- ③ 1.5
- ④ 2.0
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97. 다음은 단열 조작선의 그림이다. 그림의 기울기는 로 나타내는데 이 기울기가 큰 경우에는 어떤 형태의 반응기가 가장 좋겠는가? (단, Cp는 정압열용량, △Hr은 반응열이다.)
- ① 플러그흐름(plug flow)
- ② 혼합흐름(mixed flow)
- ③ 교반형
- ④ 순환형
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98. 어떤 물질의 분해반응은 1차반응으로, 99%까지 분해하는데 6646초가 소요되었다고 한다면, 50%까지 분해하는데 몇 초가 걸리겠는가?
- ① 100초
- ② 500초
- ③ 1000초
- ④ 1500초
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99. 방사성 물질의 감소는 1차반응 공정을 따른다. 방사성 Kr-89(반감기 = 76min)을 1일 동안 두면방사능은 처음 값의 약 몇 배가 되는가?
- ① 1×10-6
- ② 2×10-6
- ③ 1×10-5
- ④ 2×10-5
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100. 균일계 액상 병렬반응이 다음과 같을 때 R의 순간 수율은?
- ① 1/(1+CB)
- ②
- ③ 1/(1+CA)
- ④
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