136회 화공기술사(서적)

★제136회 화공기술사 문제지.pdf

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안녕하세요?

엔지니어데이터넷(www.engineerdata.net) 입니다.

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화공기술사(www.engineerdata.net)

 

기술사 136회 제 1교시(시험시간:100분)

 

※ 다음 문제 중 10문제를 선택하여 설명하시오. (각10점)

1. 공장건설 사업계획서 작성에 앞서 사업타당성분석(Feasibility Study)을 하여야 한다. 사업타당성분석 항목을 제시하고 설명하시오.

2. 설계압력, 최고사용압력, 최고허용압력 및 과압(Over Pressure)에 대하여 각각 설명하시오.

3. 공정흐름도(Process Flow Diagram)의 정의와 공정흐름도에 표기할 사항을 설명하시오.

4. 근로시간이 제한되는 유해·위험작업에 대하여 설명하시오.

5. 유틸리티 중단(Utility Failure)시 공장 운전에 미치는 영향 및 대책에 대하여 설명하시오.

6. 아스콘 용도로 사용되는 일반 아스팔트(비투멘, Bitumen)의 제품 규격을 나타내는 가장 중요한 성상을 포함하여 성상 4가지만 쓰시오.

7. 납사(Naphtha)를 열분해하여 얻을 수 있는 석유화학 기초유분을 4가지만 쓰시오.

8. 정유 및 화학공장에서 사용하는 유틸리티의 종류를 10가지만 쓰시오.

(예를 들면, 냉각수(Cooling Water), 소방수(Fire Water) 등으로 표현하시오.)

9. 그린(Green) 수소, 블루(Blue) 수소, 그레이(Gray) 수소의 생산 방식을 각각 설명하시오.

10. 화학공장 건설 시 드론(Drone)을 활용하여 할 수 있는 일을 나열하시오.

11. 펜테인(Pentane), 부테인알(Butanal), 1-부테인올(1-Butanol)에 대해 끓는점이 낮은 것부터 순서대로 쓰고 이유를 설명하시오.

12. 아세틸렌(Acetylene), 에틸렌(Ethylene), 에테인(Ethane)에 대해 브뢴스테드-로우리(Brønsted-Lowry) 산으로서의 세기가 약한 것부터 순서대로 쓰고 이유를 설명하시오.

13. 건물의 벽체의 구조가 내벽(두께=12 cm, 열전도도=0.4 W/m·K), 중벽 (두께=15 cm, 열전도도=0.15 W/m·K), 외벽 (두께=10 cm, 열전도도=0.5 W/m·K)의 삼중벽으로 되어 있다면 벽 내부와 외부의 온도가 각각 20℃, -10 ℃일 때 벽면 1 ㎡당 전도에 의해 유출되는 열전달량(W/㎡)을 구하시오.

(단, 삼중벽 내부의 각 벽간 경계면에서의 열전달 저항은 없다고 가정한다.)

 

기술사 136회 제 2교시(시험시간:100분)

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각25점)

1. 펌프의 이상현상 즉 공동현상(Cavitation), 수격현상(Water Hammering) 및 맥동현상(Surging)에 대하여 정의, 원인 및 대책을 설명하시오.

2. 공정안전보고서(Process Safety Management)를 작성하고자 한다. 적용대상 및 세부내용에 대하여 설명하시오.

3. 운영 중인 화학공장을 역설계(Reverse Engineering)하는 경우 그 이유와 방법을 설명하시오.

4. 디지털 트윈(Digital Twin)의 개념을 쓰고, 화학공장에서 디지털 트윈을 추구하는 이유를 설명하시오.

5. 스타이렌-부타디엔-스타이렌(Styrene-Butadiene-Styrene, SBS) 삼중블록(Triblock) 공중합체에 관한 물음에 답하시오.

(1) 음이온중합법에 의해 SBS 삼중블록공중합체를 제조하는 이유를 설명하시오.

(2) 음이온중합법에 의해 SBS 삼중블록공중합체를 제조하는 과정을 설명하시오.

(3) SBS 삼중블록공중합체가 상업적으로 널리 사용되는 이유를 설명하시오.

6. 표준대기압, 27℃의 공기 중에 매달린 구형 고체의 승화속도가 구의 직경이 10 mm일 때 10초당 2 mg이었다면 이때 고체 표면에서의 물질이동계수(m/s)는 얼마인지 기체상수 (R Pa·㎥/mol·K)와 π를 사용하여 나타내시오.

(단, 고체의 분자량은 100 g/mol, 27℃의 고체 표면 포화증기압은 3 Pa이며

고체의 분압은 공기 중에서 0이고 고체 표면에서는 포화증기압과 같다.)

 

기술사 136회 제 3교시(시험시간:100분)

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각25점)

1. 정유 및 화학 공정에서 금속 담지촉매의 활성 저하(Deactivation)의 원인으로는 피독(Poisoning), 코크 형성(Coking), 소결(Sintering), 담지체 변화(Support Degradation) 등이 있는데, 이 중에 피독(Poisoning)의 정의를 쓰고, 피독물질의 예시와 함께 설명하시오.

2. 화학공장 개·보수 공사가 완료된 후에는 설비의 안전성과 성능을 확인하고, 잠재적인 위험 요소를 사전에 제거하기 위해 철저한 점검을 수행해야 하는데, 운전 개시 전 주요 점검 사항은 무엇인지 설명하시오.

3. 공장설립 인허가 신청용 사업계획서를 작성 시 주요 구성으로 시장현황, 판매계획, 생산/시설투자계획, 인원/조직계획, 원/부자재 조달계획, 재무/자금계획, 사업추진 일정계획

등에 대하여 기술하여야 한다. 각 항목에 대하여 주요 내용을 설명하시오.

4. 화학공장 반응기의 부속설비와 설계 시 주요인자를 설명하시오.

5. 두 가지 모노머(모노머A와 모노머B)를 사용하여 단계성장중합(Step-growth Polymerization)에 의해 선형고분자를 제조할 때 다음 사항에 관하여 설명하시오.

(1) 모노머A와 모노머B의 화학적 구조

(2) 반복 단위(Repeating Unit) 형성 반응 메커니즘

(3) 중합도가 2000이 되는 시점에서의 반응 전환율

(4) 모든 모노머가 반응했을 때 이론적으로 예측되는 다분산도(Polydispersity Index)

6. 스타이렌(Styrene)의 현탁중합(Suspension Polymerization)공정에 관한 물음에 답하시오.

(1) 초기 반응기 내 각 성분의 역할을 설명하고, 스타이렌 이외의 주요 성분에 대해 일반적으로 널리 사용되는 예를 한 가지씩 제시하시오.

(2) 스타이렌 현탁중합공정의 진행 과정 및 장단점을 설명하시오.

 

기술사 136회 제 4교시(시험시간:100분)

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각25점)

1. 가열로(Fired Heater)의 구성, 조작 시 안전사항 및 정비 후 재가동 전 확인사항에 대하여 각각 설명하시오.

2. 화학공장에서 배관계통의 폭발사고가 많이 발생된다. 배관계통의 폭발사고에 대하여 위험요인, 점검항목 및 대책을 설명하시오.

3. 정유공장의 상압 잔사유(Residue Oil)를 고부가가치 제품으로 전환하는 업그레이딩 공정 5가지만 나열하고 설명하시오.

4. 화학공장의 플레어 시스템(Flare System)의 구성과 플레어 시스템 설계시 주요 고려사항을 설명하시오.

5. 고분자의 분자량 및 다분산도(Polydispersity Index)에 관한 각 물음에 답하시오.

(1) 고분자의 대표적인 평균분자량 두 가지를 정의하고 설명하시오.

(2) 고분자의 다분산도를 정의하고 설명하시오.

(3) 다른 모든 조건이 같을 때 다분산도의 증가가 고분자의 가공성과 기계적 강도에 미치는 영향을 설명하시오.

6. 내경 3 cm인 원통형 파이프A와 내경 6 cm인 원통형 파이프B가 수평으로 직렬로 연결된 상태에서 두 파이프 내부를 물(밀도=1 g/㎤, 점도=1 cP)이 정상상태에서 흐르고 있을 때 다음 물음에 답하시오. (단, 파이프A에서 물의 평균유속은 10 cm/s이다.)

(1) 파이프B에서 물의 평균유속을 구하시오.

(2) 파이프A와 파이프B에서의 레이놀즈수를 구하시오.

(3) 파이프A와 파이프B에서의 흐름의 층류 여부를 각각 판별하시오.