CBT 기출 학습

산업안전기사 필기 2026년 1회 출제기준 모의고사 문제 및 해설 91~95번

산업안전기사 필기 · 전체 120문항 · 모의고사 · 자격증3001(3001 LABS) 제작 · 이용 허락 · 실제 기출 아님

화학설비 안전 관리

91. 교반반응기에서 냉각수 상실 직후 온도와 압력이 빠르게 상승한다. 사전에 검토된 비상절차에 따른 조치로 가장 적절한 것은?

  1. ① 원료 공급을 차단하고 비상냉각·퀀치·감압계통을 설계된 순서대로 작동시킨다.
  2. ② 반응속도를 높여 빨리 끝내기 위해 원료를 추가 투입한다.
  3. ③ 압력계가 상한을 넘더라도 배출계통을 모두 차단한다.
  4. ④ 원인을 확인하기 전에 작업자가 맨홀을 연다.
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정답: ①

반응폭주 징후에는 반응물 공급을 차단하고 검증된 비상냉각, 퀀치, 감압·비상배출 계통을 절차에 따라 작동시켜 열생성과 압력을 줄여야 하므로 ①이 정답이다. ②는 반응열을 더 키울 수 있다. ③은 과압 방출경로를 막아 용기 파열위험을 높인다. ④는 고온·고압·유독물 노출위험 때문에 금지되어야 한다.

92. 반응 혼합물 4,000 kg의 평균 비열이 2.0 kJ/(kg·K)이고, 단열상태에서 240 MJ의 반응열이 모두 혼합물의 현열로 전환된다. 예상 온도상승은?

  1. ① 15 K
  2. ② 20 K
  3. ③ 30 K
  4. ④ 60 K
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정답: ③

주어진 가정에서는 반응열이 모두 혼합물의 현열로 바뀌므로 ΔT=Q/(mCp)입니다. 240 MJ=240,000 kJ이고 전체 열용량은 4,000 kg×2.0 kJ/(kg·K)=8,000 kJ/K입니다. 따라서 240,000÷8,000=30 K로 ③이 맞습니다. 30 K는 온도상승이며 최종 온도가 30 ℃라는 뜻이 아닙니다. 실제 반응에서는 비열의 온도 의존성·상변화·열손실·반응 진행 등을 별도로 검토해야 하며, 문항의 단순 계산만으로 반응설비 운전 조건을 정하지 않습니다.

93. 가변용적 가스홀더 100 m³ 안에 가연성 증기가 8 vol%로 균일하게 섞여 있다. 증기량은 변하지 않고 깨끗한 공기만 보충하여 농도를 2 vol%로 낮추려면 추가해야 할 공기의 부피는? (온도와 압력은 일정하다고 본다.)

  1. ① 100 m³
  2. ② 300 m³
  3. ③ 400 m³
  4. ④ 600 m³
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정답: ②

정답: 2번 — 300 m³ 조건 읽기: 가변용적이고 온도·압력이 일정하다. 증기는 유출·반응·응축 없이 보존되고 공기 추가에 따라 전체 혼합 부피가 증가하는 이상 모형이다. 원리 선택: 처음 증기의 등가 부피 8 m³는 보존된다. 최종 부피를 100+x로 두고 증기 부피/전체 부피=0.02를 적용한다. 풀이: 1) 처음 증기량은 100×0.08=8 m³이다. 2) 8/(100+x)=0.02에서 최종 전체 부피 100+x=400 m³이다. 3) 따라서 추가 공기는 x=400-100=300 m³이다. 헷갈리기 쉬운 점: 최종 전체 부피 400 m³와 추가량 300 m³를 구별한다. 고정용적 탱크에서 배출하면서 희석하는 모형은 다른 식이 필요하다. 적용 범위: 온도·압력 일정 및 증기량 보존의 이상적 물질수지 연습이다. 실제 가연성 증기에 공기를 넣으면 폭발성 조성을 거칠 수 있으므로 안전 작업 절차로 제시한 것이 아니다.

94. 원료 이송배관에 HAZOP 가이드워드 'No flow'를 적용했을 때 가장 직접적인 원인-결과 조합은?

  1. ① 온도센서 보정오차－항상 유량 증가
  2. ② 제품 색상 변화－펌프 회전수 자동 상승
  3. ③ 분석실 조명 고장－배관 압력 완전 안정
  4. ④ 토출밸브 폐쇄 또는 펌프 정지－하류 원료공급 중단과 상류 과압 가능성
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정답: ④

'No flow'는 의도된 유량이 전혀 없는 편차다. 밸브 폐쇄나 펌프 정지는 직접 원인이 될 수 있고 하류 공급중단, 상류 측 압력상승 같은 결과를 낳을 수 있으므로 ④가 정답이다. ①은 센서오차와 유량편차의 인과가 불명확하다. ②와 ③은 검토 노드의 공정변수와 관계없는 조합이다. HAZOP에서는 원인, 결과, 기존 안전조치, 추가권고를 구분해 기록한다.

95. 가연성 가스 설비를 정비 후 재가동할 때 공기와 가연성 가스가 직접 넓은 범위에서 섞이지 않게 하는 퍼지 순서로 가장 적절한 것은?

  1. ① 공기를 불활성가스로 치환하고 산소농도를 확인한 뒤 불활성가스를 가연성 가스로 치환한다.
  2. ② 가연성 가스를 먼저 가득 채운 뒤 공기를 주입한다.
  3. ③ 산소농도를 측정하지 않고 공기와 가연성 가스를 동시에 주입한다.
  4. ④ 설비를 개방한 채 점화시험으로 퍼지 완료를 확인한다.
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정답: ①

재가동 시에는 먼저 공기를 불활성가스로 치환해 산소농도를 안전한 목표 아래로 낮춘 사실을 확인하고, 그 다음 불활성가스를 공정 가스로 치환하는 방식이 기본이므로 ①이 정답이다. ②와 ③은 가연범위 혼합물을 설비 내부에 만들 수 있다. ④의 점화시험은 확인방법이 될 수 없고 화재·폭발을 유발한다. 배출가스의 안전처리와 질식위험 통제도 필요하다.