2017~20201. 수계소화설비에서 앵글밸브를 설치해야할 곳 3가지를 쓰시오.- 옥내소화전설비 방수구, 스프링클러설비 교차배관 끝에 설치하는 청소구, 스프링클러설비 유수검지장치의 배수밸브2. 다음은 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비 화재안전기준 중 차압에 관한 내용이다. ( )을 채우시오.1) 제연구역과 옥내와의 사이에 유지하여야 하는 최소차압은 (40)Pa(옥내에 스프링클러설비가 설치된 경우에는 (12.5)Pa 이상으로 하여야 한다.2) 제연설비가 가동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘은 (110)N이하 하여야 한다.3) 출입문이 일시적으로 개방되는 경우 개방되지 아니하는 제연구역과 옥내와의 차압은 기준에 따른 차압의 (70)%미만이 되어서는 아니 된다.4) 계단실과 부속실을 동시에 제연 하는 경우 부속실의 기압은 계단실과 같게 하거나 계단실의 기압보다 낮게 할 경우 에는 부속실과 계단실의 압력차이는 (5)Pa 이하가 되도록 하여야 한다.3. 수계소화설비에 설치한 충압펌프가 잦은 기동과 정지를 할 때 원인이라고 생각되는 것 4가지만 쓰시오.1) 압력챔버에 압축공기가 없을 때 2) 충압펌프용 압력스위치의 Diff값이 작을 때3) 옥상수조에 설치된 스윙체크밸브에 이물질이 끼어 옥상수조로 역류 할 때4) 스모렌스키 체크밸브의 바이패스밸브가 개방되어 저수조 쪽으로 역류 할 때5) 유수검지장치의 드레인밸브가 미세하게 개방될 때4. 유수검지장치의 시험밸브 개방 시 경보가 울리지 않는다면 그 원인을 찾기 위한 방법 2가지만 쓰시오.1) 압력스위치 고장 여부 2) 전원, 전압의 이상여부 확인 3) 수신기의 고장여부 확인4) 경보기구(경종, 사이렌)의 고장여부 확인5. 스프링클러설비의 종합정밀점검 중 전동기의 점검항목을 4가지만 쓰시오.1) 베이스에 고정 및 커플링 결합상태 2) 원활한 회전 여부 3) 운전시 과열 여부4) 베어링부의 윤활유 충진상태 및 변질여부 5) 본체 방청의 보존상태6. 다음은 연결살수설비 화재안전기준 중 송수구 설치기준이다. ( )를 알맞원 내에 들어갈 수 있을 것5) 하나의 제연구역 (2) 이상 층에 미치지 아니하도록 할 것12. 인명구조기구의 종류를 쓰시오. 방열복, 방화복, 인공소생기, 공기호흡기13. 미분무소화설비 국가화재안전기준 내용이다. ( )에 알맞은 답을 쓰시오.헤드로부터 방출되는 물입자 중 (99)% 누적체적분포가 (400)μm 이하로 분무되고 (ABC)급화재에 적응성이 있는 것14. 펌프성능시험방법 및 성능특성곡선1) 주배관의 개폐밸브를 잠근다. 2) 충압펌프의 운전선택스위치를 “수동”위치로 한다.3) 성능시험배관의 개폐밸브와 유량조절밸브를 개방한다.4) 주펌프의 운전선택스위치를 “수동-ON”으로 하여 주펌프를 기동시킨다.5) 유량조절밸브를 개방하면서 정격토출량의 150%가 되었을 때 압력계의 눈금을 읽는다.6) 유량조절밸브 조절하여 정격토출량이 되었을 때 압력계의 눈금을 읽는다.7) 개폐밸브 및 유량조절밸브를 잠그고 체절압력을 압력계로 읽는다.8) 주펌프의 운전선택스위치를 “수동-OFF”로 하여 주펌프를 수동 정지시킨다.판정기준1) 정격토출량의 150%일 때 압력계의 눈금이 정격토출압력의 65% 이상이면 적합2) 체절운전 시 압력계의 눈금이 정격토출압력 140% 이하이면 적합15. 스프링클러설비 중 조기반응형 스프링클러헤드를 설치하여야 할 대상물을 5가지 쓰시오.1) 개방형 헤드: 무대부 또는 연소할 우려가 있는 개구부(무 연 우 개)2) 조기 반응형 헤드: 공동주택 노유자시설의 거실, 오피스텔 숙박시설의 침실, 병원의 입원실(공노거 오숙침 병입)16. 연결살수설비의 종합정밀점검 중 헤드의 점검항목을 쓰시오.1) 설치장소, 헤드 상호 간 거리의 적부 2) 살수장애 여부3) 가연성가스 시설인 경우 살수범위의 적부 4) 헤드 설치제외 적용의 적부17. 스프링클러설비 화재안전기준 중 “보와 가장 가까운 스프링클러헤드의 설치 기준” 중 다음 빈칸을 채우시오.헤드의 반사판과 중심과 보의 수평거리헤드의 반사판 높이와 보의 하단높이의 수직거리0.75m 미만보의 하단보다 낮을 것0.75m밸브31. 펌프의 성능시험 시 정격토출량의 150%일 때 토출압력은 몇 MPa 이상이어야 하는가?- 토출압력= 정격토출압력 x 0.65- 펌프의 성능은 체절운전 시 정격토출량의 140%이하, 체절압력 = 정격토출압력 x 1.431. 펌프 성능시험 배관상에 설치된 유량측정장치의 최대 측정유량- 최대 측정유량 = 정격토출량(L/min) x 1.75 이상32. 포소화설비의 배관에 설치하는 배액 밸브와 완충 장치에 대한 다음 각 물음에 답하시오.가) 배액 밸브의 설치 목적: 포의 방출 종류 후 배관 안의 액을 배출하기 위하여나) 배액 밸브의 설치위치: 송액관의 가장 낮은 부분다) 완충 장치의 설치목적: 송액관과 탱크 접합부분의 충격 또는 진동으로부터 보호하기 위하여라) 완충 장치의 설치위치: 송액관과 탱크 접합부분33. 동일실제연방식: 화재구역 급기, 배기 동시에/ 비화재 구역 급기, 배기 둘다X인접구역상호제연방식: 화재구역 배기O, 급기X/ 비화재 구역 급기O, 배기X34. 탱크에 설치되는 고정포 방출구의 종류와 설치된 포소화약제의 혼합방식의 명칭을 쓰시오.1) 고정포 방출구 종류(플로팅 루프 탱크): 특형포 방출구2) 포소화약제 혼합방식: 라인 프로포셔너 방식35. 화재안전기준에서 규정하는 성능시험배관 및 유량측정장치 설치 기준을 2가지 작성하시오,1) 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하고, 유량측정장치를 기준으로 전단 직관부 개폐밸브를 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것2) 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프의 정격 토출량의 175% 이상 측정할 수 있는 성능일 것36. 스프링클러설비에는 감시제어반과 동력제어반으로 구분하여 설치하여야 하는데, 구분하여 설치 않아도 되는 경우1) 내연기관, 고가수조, 가압수조에 따른 가압송수장치를 사용하는 스프링클러설비(3가지 각 각)37. 소화설비에 사용되는 진공계, 압력계의 각 설치위치와 측정범위가) 진공계 설치위치: 펌프 흡입측 배관, 측정범위: 대기압 이하의 압력나) 압력계 설치설비가 설치된 특정소방대상물에 대한 다음 물음에 답하시오.가) 가압송수장치를 설치해야 하는 이유는 설명하시오.- 지면으로부터 최상층 방수구의 높이가 70m 이상이므로 가압송수장치를 설치하여야한다.나) 최상층에 설치된 노즐에서의 방사압력은 몇 MPa 이상 이어야 하는가? 0.35MPa- 펌프의 양정은 최상층에 설치된 노즐선단의 압력이 0.35MPa 이상의 압력이 되도록 할 것48. 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비에 대한 다음 물음에 답하시오.가) 할로겐화합물 소화약제의 정의를 쓰시오,- 불소, 염소, 브롬, 요오드 중 하나 이상의 원소를 포함하고 있는 유기화합물을 기본성분으로 하는 소화약제나) 불활성기체 소화약제의 정의를 쓰시오.- 헬륨, 네온, 아르곤, 질소가스 중 하나 이상의 원소를 기본성분으로 하는 소화약제다) 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비를 설치할 수 없는 장소 2가지를 쓰시오.1) 사람이 상주하는 곳으로 최대허용설계농도를 초과하는 장소2) 제 3류, 5류 위험물을 사용하는 곳라) 저장용기를 재충전하거나, 교체해야 할 경우를 약제별로 쓰시오.1) 할로겐화합물: 저장용기의 약제량 손실이 5%를 초과하거나 압력 손실이 10%를 초과할 경우2) 불활성기체 소화약제: 압력손실이 5%를 초과할 경우마) 분사헤드 설치높이를 쓰시오, 0.2m 이상 최대 3.7m 이하49. 식용유화재에서 분말소화약제 중 중탄산나트륨 분말 약제가 효과가 있다.1) 비누화현상: 에스테르가 알칼리에 의해 가수분해 되어 알콜과 알칼리염이 되는 반응으로 질식효과, 억제(부촉매)효과50. 이산화탄소 소화설비의 분사헤드 설치 제외 장소 4가지1) 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소2) 니토로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장 취급하는 장소3) 나트륨, 칼륨, 칼륨 등 활성금속물질을 저장 취급하는 장소4) 다수인이 출입 통행하는 통로 및 전시실 등51. 다음은 주거용 주방 자동 소화장치의 설치기준이다. ( ) 안에 알맞은 내용을 쓰시오.1. 소화약제 (방출구)거리 (15)cm 이상의 간격을 둘 것6. 대피실 내에는 (비상조명등)을 설치할 것7. 대피실에는 층의 위치표시와 피난기구 사용설명서 및 주의사항 표지판을 부착할 것8. 대피실 출입문이 개방되거나, 피난기구 작동 시 (해당층) 및 (직하층) 거실에 설치된 표시등 및 경보장치가 작동되고, 감시 제어반에서는 피난기구의 작동을 확인할 수 있어야 할 것57. 다음 연결송수관설비에 관한 물음에 답 하시오.가) 습식설비로 하여야 하는 경우 2가지를 쓰시오.1) 지면으로부터의 높이가 31m 이상인 특정소방대상물 2) 자상 11층 이상인 특정소방대상물나) 가압송수장치를 설치해야 하는 경우를 쓰시오.- 지표면에서 최상층 방수구의 높이가 70m 이상의 특정소방대상물※ 가압송수장치(펌프)토출량층 당 방수구3개 이하4개5개 이상토출량(L/min)2,400(L/min)3,200(L/min)4000(L/min)- 계단식 아파트의 경우 위의 표 방수구 개수에 해당하는 토출량의 1/2이상다) 펌프의 양정은 최상층에 설치된 노즐선단의 압력이 몇 MPa 이상이 되도록 하여야 하는가? 0.35MPa58. 성능시험곡선상의 체절점, 정격운전점, 과부하점을 설명하시오.1) 체절점: 펌프 토출 측의 모든 밸브를 잠근 상태에서 펌를 기동 시킬 때의 양정2) 정격운전점: 펌프의 명판에 기재된 정격토출량과 정격토출압력3) 과부하점: 펌프 정격토출향의 150%의 유량을 토출시킬 때의 양정59. 연돌효과(Stack Effect)의 정의를 쓰시오.- 건축물 내부와 외부의 온도차이로 인해 공기가 유동하는 것60. 연돌효과가 제연에 미치는 영향을 쓰시오.- 화재로 인한 온도 상승으로 실내공기가 고온이 되어 밀도가 낮아져, 발생된 연기가 빠르게 상승하므로 화재실보다 높은 곳으로 연기를 배출하면 아주 효과적인데, 스모크타워제연설비가 대표적으로 예이다.61. 팽창비를 구하는 식을 쓰시오. 팽창비 = 발포 후 포체적/발포 전 포수용액의 체적62. 고발포의 팽창비 범위를 쓰시오. 80 이상 1000미만/ 저발포 20 미만6 기능
1-A1.메탄은 상온에서 공기보다 가볍다.(O)- 메탄은 공기무게의 0.55배로 공기보다 가볍다.2.매월 4일은 가스안전점검의 날이다.(O)3.이사할 곳에 공급되는 가스의 종류가 이사전의 가스와 달라지는 경우에도 연소기는 가스배관에 연결만 잘해서 사용할 수 있다.(X)- 연소기는 도시가스용과 LPG용으로 구분되어 생산되므로 연소기제조사 AS센터에 연락하여 열량변경작업을 받아 사용하야여야 한다.4.추운 겨울철 부탄 캔에서 가스가 잘 나오지 않으면 냄비의 물에 넣고 끓이면 된다.(X)- 냄비의 물에 넣고 끓이면 증기압이 증가되어 폭발하게 되어 매우 위험합니다.5.가스레인지에서 가스를 절약하기 위해 퓨즈 콕을 반쯤 잠그고 사용한다.(X)- 가스양을 조절하는 것은 가스레인지 콕을 이용하여야 하며 퓨즈 콕을 반쯤 잠그고 사용하면 퓨즈 콕이 기능(과류차단기능)을 하지 못합니다.6.휴대용연소기(부탄 캔 장착)에 사용하는 조리기구는 크면 클수록 좋다.(X)- 과대 그릇의 사용은 그릇의 복사열에 의해 부탄 캔의 폭발사고를 유발할 수 있으므로 사용하는 그릇은 부탄 캔 장착위치를 덮지 않는 작은 그릇을 사용하여야 한다.7.휴대용 가스레인지에 사용되는 부탄 캔은 다 사용하고 버릴 때에도 부탄 캔에 구멍을 뚫어 화기가 없는 곳에 버려야 한다.(O)8.도시가스 수용가에게 도시가스를 공급하는 회사는 각 시?도 있는 도시가스사이다.(O)9.부탄은 공기보다 무겁다.(O)- 공기보다 약 2배 무겁다.10.현재 서울, 부산, 대구, 인천, 대전, 광주 등 대도시에서 사용하는 도시가스의 주성분은 프로판과 부탄이다.(X)- 현재 대도시에서 사용하는 도시가스의 주성분은 메탄이다.1-B1.액화석유가스(LPG)는 공기보다 가벼워 누출되면 위로 상승한다.(X)-LPG는 공기보다 약 1.5~2배정도 무거워 누출시 바닥에 체류한다.2.이사 갈 때 가스시설 철거는 반드시 전문가에게 의뢰하여야 한다.(O)3.가정용 LPG용기는 환기가 잘되고 빗물 등을 막을 수 있는 실내에 설치하여야 한다.(X)- LPG용기는 날씨(-10℃ 1atm)에서 액체 상태로 있는 것은?①메탄 ②프로판 ③부탄 ④수소- 수소 -252.8℃, 메탄 -162.0℃, 프로판 -42.1℃, 부탄 -0.5℃4.가연성가스로 취급되는 것은?①이산화탄소 ②수소 ③헬륨 ④질소5.표준대기압이 아닌 것은?①10.332 mH2O ②760 mHg ③101,325 Pa ④1.0332 kgf/cm2- 760 mmHg6.액화프로판의 액비중 및 액밀도(15℃)에 관한 설명으로 틀린 것은?①액밀도는 0.5kg/L ②1L의 질량은 0.5kg이다. ③비중은 0.5이다. ④물보다 무겁다.- 물보다 가볍다.7.우리나라에서 사용하고 있는 연료가스는 크게 두 가지이며, 도시가스와 액화석유가스가 있다. (맞다)8.가스의 취급을 소홀히 하면 폭발, 화재 등이 발생 할 수 있다.(맞다)9.다음 중 가연성가스는 밀폐된 장소에서 가스사용 중 일산화탄소 중독 또는 산소결핍에 의한 질식사고가 발생할 수 있다.(맞다)10.다음 중 최근 5년간 가스사고 원인별로 보면, 사용자취급부주의 사고가 가장 많이 발생 한다.(맞다)- 최근 5년간 사고통계에 의하면 취급부주의 사고가 58.5%로 가장 많고 시설미비(25%), 제품불량(6.2%) 기타(6.3%) 순이다.11. 용기 또는 탱크는 고압가스를 충전, 저장하기 위한 용도로 사용한다. 다음 중 용기 또는 탱크에 대한 설명으로 맞는 것은?①용기는 저장능력 100킬로그램 이하를 말한다. ②탱크는 저장능력 1톤 이상을 말한다.③용기는 이동할 수 있는 것을 말한다. ④저장탱크는 소형저장탱크와 대형저장탱크로 구분- 용기와 탱크는 저장량이 아니라 이동 가능여부 및 지상(지하)에 고정 설치 여부로 구분함.12.용기의 외면에는 충전가스에 맞는 도색을 실시하고 명칭을 표시하여야 한다. 의료용 산소용기의 외면에는 어떤 색깔로 도색하여야 하는가?①백색 ②흑색 ③적색 ④황색- 산소 용기의 경우 의료용 산소는 백색, 그 밖의 산소는 녹색으로 도색한다.13.가스보일러 접속배관으로 많이 사용되고 있으며 배관용과 연소기용(호스용)으로 ③CH4 ④C3H88.다음 중 인체의 혈액 중에 있는 헤모글로빈(혈액소)과 급격히 반응하여 O2(산소)의 순환을 방해하는 것은? ①이산화탄소 ②탄소 ③일산화탄소 ④질소9.다음 중 일산화탄소 중독 시 긴급조치사항으로 틀린 것은?①창문을 개방하고 환자를 신선한 장소로 옮긴다. ②머리를 앞으로 젖히고 턱을 내려 기도를 유지시킨다. ③호흡이 멈출 경우 인공호흡을 실시한다. ④고압산소 치료가 가능한 병원으로 이송한다.10.다음 중 산소결핍 농도 기준으로서 맞는 것은?①16%미만 ②18%미만 ③20%미만 ④22%미만11.용접용기는 경판과 동판을 성형 후 용접하여 제작한 것을 말한다. 다음 중 용접용기에 충전할 수 없는 가스는? ①LP가스 ②이산화탄소 ③아세틸렌 ④암모니아- 상온에서 높은 증기압을 갖는 이산화탄소는 이음매 없는 용기에 충전한다.12.LP가스 사용시설에서 가스계량기를 설치하여 소비자가 사용한 가스량에 대해서 공급자에게 요금을 지불하는 방식을 무엇이라 하는가?①중량거래방식 ②열량거래방식 ③체적거래방식 ④용기거래방식13.밸브 개폐 손잡이를 90도 회전하여 유체의 흐름을 제어하여 신속히 밸브를 개폐할 수 있는 밸브의 명칭은?①볼밸브 ②글로우 밸브 ③체크밸브 ④버터플라이 밸브14.탱크나 용기 내에 충전된 액화상태의 가스를 전열, 온수 등의 열매체를 이용하여 강제로 기체가스로 만드는 장치를 무엇이라 하는가?①압력 조정기 ②벌크로리 ③반응기 ④기화장치15.다음 중 허가대상 가스용품이 아닌 것은?①압력조정기 ②가스레인지(시간당 가스소비량 14,400Kcal/h) ③가스누출자동차단장치 ④기화기16.연소기 전단에 중간밸브로 설치하여 과류차단 안전기구가 부착된 것으로서 호스가 빠지거나 절단 되었을 때 가스 통로를 자동으로 차단해 주는 장치①호스 콕 ②퓨즈 콕 ③노즐 콕 ④볼 콕17.다음 중 액화석유가스특정사용자가 액화석유가스 사용시설의 설치 또는 변경공사를 완공할 때에는, 그 시설의 사용 전에 받아야 하는 것은?①정기검사 ②완성검사 ③자율검사 ④수시검사18.다음 중 가스사용한다.③연소기를 사용하는 작업은 금한다. ④가스누설검지로 점검 후 작업한다.10.다음 중 보호설비로 틀리게 짝지어진 것은?①소화전, 안전화 ②공기호흡기, 안전모 ③안전모, 안전화 ④안전화, 공기호흡기11.다음 중 조정기의 표시사항으로 틀린 것은?①P:입구압력범위(단위:MPa) ②Q:조정기용량(단위:kg/h) ③R:출구표준압력(단위:MPa 또는 kpa) ④S: 가스종류12.사용압력이 중압이하인 연료용 가스(LPG 및 도시가스)의 배관으로 사용이 불가능한 배관은? ①배관용탄소강관(SPP) ②압력배관용탄소강관(SPPS) ③연료가스배관용탄소강관(SPPG)④스테인리스강관(STS)- 배관용탄소강은 사용압력이 1MPa이하로서 물, 증기, 기름 등에 사용되며 연료용가스(도시가스 및 LPG)에는 사용되지 못한다. 다만 고압가스 시설 저압배관에는 사용된다.13.다음 중 정압기의 기본 구성품이 아닌 것은?①압력기록장치 ②계량기 ③긴급차단장치 ④안전밸브14.액상의 가스를 대기온도에 의해 기화시키는 장치로 액화산소, 액화질소와 같은 초저온 가스를 기화시키는데 사용되는 기화기의 종류는?①전열온수식 기회기 ②대기식 기화기 ③고체전열식 기화기 ④스팀식 기화기15.주름관 형태로 되어 있어 허용범위 안에서 쉽게 구부려 사용할 수 있으며 주로 가스보일러 접속배관으로 많이 사용되는 배관의 종류는?①연료가스배관용 탄소강관 ②동관 ③가스용 금속 플렉시블 호스 ④폴리에틸렌피복강관16.용기나 탱크 내부에 이상 압력 상승시 내부의 가스를 외부로 배출하여 탱크를 안전하게 보호하는 장치를 무엇이라 하는가?①과충전방지장치 ②안전밸브 ③긴급차단장치 ④액유출방지장치17.다음 중 우리나라에는 가스안전을 확보하기 위한 가스관련법은 3법이 있다.(맞다)- 가스관계법령에는 1962년에 ‘압축가스 등 단속법’ 이 최초 제정되었고, 가스 산업의 발전과 각 종 가스사고가 증가함에 따라 변화되어 현재는 가스관계3법(고압가스안전관리법, 액화석유가스의 안전관리 및 사업법, 도시가스사업법)이 있다.18.아래 보기에서 ()안에 들어갈 이상)온도는 내리고 압력은 올림6.수소의 순도는 피로칼롤 또는 하이드로 설파이드시약을 사용한 오르사트법에 의해서 순도가 몇 %이상이어야 하는가?①98.5% ②90% ③99.9% ④99.5%- 품질검사의 대상 가스는 수소, 산소, 아세틸렌이 해당되며 이 가스는 순도에 의해 사용기능에 현저한 차이가 있으므로 제조 후 반드시 품질검사를 하여야 하며 그 순도는 아래와 같다. 산소:99.5%, 수소:98.5%, 아세틸렌:98%7.수소취성에 대한 다음 설명 중 맞는 것은?①수소는 환원성의 가스로 상온에서 부식을 일으킨다.②수소가 고온, 고압에서 철과 화합하는 것이다.③니켈강은 수소취성을 일으키지 않는다.④수소는 고온, 고압에서 강 중의 탄소와 화합하여 메탄을 생성하며 수소취성을 일으킨다.8.산소를 제조하는 설비에서 산소 배관과 이에 접촉하는 압축기 사이에는 안전상 무엇을 설치해야 하는가?①체크밸브와 역화방지장치 ②압력계와 유량계 ③마노미터 ④드레인 세퍼레이터-산소의 비점이 183℃이므로 수분 혼입시 동결이 되어 밸브 배관을 폐쇄시킬 우려가 있으므로 수취기(드레인 세퍼레이터)를 설치, 산소 중의 수분을 제거해야 한다.9.차량에 고정된 탱크에 산소를 충전할 경우 안전 관리상 탱크의 내용적은 몇 L를 초과하지 않도록 규정하는가?①10000L ②12000L ③15000L ④18000L- 고압가스를 운반시 가연성 산소가스는 18000L이상은 운반 금지이며 독성가스는 12000L이상 운반을 금지한다.10.다음 아세틸렌의 성질 중 옳은 것은?①액체 아세틸렌보다 고체 아세틸렌이 비교적 안전하다. ②발열화학물이다.③분해폭발을 일으킬 염려가 전혀 없다. ④압축하여 용기에 충전할 수 있다.11.포스겐을 운반시 운반책임자를 동승하여야 하는 운반용량은?①10kg ②100kg ③1000kg ④1000kg- 법규상 1ppm 미만인 독성은 10m3, 100kg 이상 운반시 운반책임자를 동승하여야 한다.12.다음 중 냉동기의 냉매로 사용되며 독성이 없는 안정된 가스?①암모니아 ②프레온 ③수소 ④질소진다.
목 차1. 실험 목적2. 실험 내용3. 실험관련 이론4. 실험장치 및 방법5. 실험결과 및 고찰6. 결론7. 참고 문헌1. 실험 목적기계 및 구조물의 응력을 측정하는 방법으로 본교에서는 스트레인 게이지법을 이용하여, 비틀림 모멘트와 인장에 대한 파단 부위에 차이를 이해한다. 또한 스트레인 게이지를 이용하여 모멘트의 크기에 따른 각축의 응력에 대한 변형률을 알아보는데 그 목적이 있다.2. 실험 내용이번 실험에서는 보의 길이가L=1147.11mm, 직경D=15.95 mm인 원형 보에 스트레인 게이지를 부착하여 보의 길이 방향에 0°, 45°, -45°방향으로 각각 3개를 따로 설치하여 측정한다.(0°와 -45°의 자료는 공통적으로 사용한다.) 이 때 보의 중심에서 길이가l=235.77mm인 떨어진 지점에 각각 1kg, 2kg ,3kg의 하중을 가하여 모멘틀 발생시켜 이 때의 비틀림을 측정한다. 보의 푸와송비는 0.29이다.3. 실험관련 이론? 비틀림비틀림은 물체에 돌림힘이 가해졌을 때 나타나는 변형상태이다. 비틀림은 비틀림 각theta 또는 재축 방향 단위 길이 당 비틀림 각으로 측정되며, 비틀림으로 인하여 반지름 방향과 직각 방향으로 전단 응력이 발생하게 된다. 단면 반지름 r, 극관성 모멘트I _{p}인 원형 단면 봉이 돌림힘 T를 받았을 때에 발생하는 중심으로부터 반지름을 따라 잰 거리rho 에 위치한 지점에서의 전단 응력은 다음과 같다. 재료의 전단 탄성 계수가 G이고, 보의 길이가L일 때, 비틀림 각은 다음과 같다.비틀림 각 :theta `=` {TL} over {GI _{P}} 전단계수 :G`= {TL} over {theta I _{P}} `=` {E} over {2(1+ nu )}전단응력 공식 :tau `= {T rho } over {I _{P}} ,tau `=` {G theta rho } over {I _{P}} ,tau `=`G gamma? 파단 영역보에 수직한 응력이 가해지면 응력에 수직한 면으로 파단이 일어난다. 비틀림은 모멘트가 작용하면 45°인 면으로 파단이 일어난다.수직 응력비틀림파단면응력 변형률표 1. 파단영역? 스트레인 게이지법(Strain gage method)기계 및 구조물의 응력을 측정하는 방법으로 스트레인 게이지법, 모아레법, 광탄성법 등이 있다. 스트레인 게이지법은 대상물의 변형을 직접 측정할 수 있으며, 전기적인 신호로 바꾸어 우리가 얻고자 하는 변형률을 측정한다. 스트레인 게이지(Strain gage)는 특수한 합금 선을 일전한 간격 및 길이로 구부려서 변형정도를 측정하기 쉽게 만든 센서로서 측정하고자 하는 부위에 붙여 사용하게 된다.그림 1. 스트레인 게이지 확대그리드 길이 방향 인장 압축에 대한 저항값 (전기적 성질) 센서 케이블에 외피 처리①커버 ②부착면 ③측정 그리드 ④센서 케이블 ⑤그리드 폭 ⑥그리드 길이? 변형률(Strain)모든 기계나 구조부재는 외부의 하중이나 힘을 받으면 변형한다. 변형을 외력에 대한 물질의 변형 정도를 말한다. 변형률은 수직변형률과 전단변형률이 있다. 수직변형률은 다음과 같이 정의한다.epsilon `=` {변형후의`길이-원래길이} over {원래길이} `=` {L _{1} -L} over {L} `=` {TRIANGLE L} over {L}L _{1} `=``변형후의`길이L``=`원래길이? 게이지 계수(Gage factor)저항 변화률과 변형률은 비례관계가 성립한다. 일반 센서와 마찬가지로 스트레인 게이지가 가지는 특유의 비례상수를 게이지 계수(gage factor)라 한다.{TRIANGLE R} over {R} ` PROPTO {TRIANGLE L} over {L} ` RARROW {TRIANGLE R} over {R} ``=`K {TRIANGLE L} over {L} `여기서K : 게이지 계수? 휘스톤 버릿지(Wheastone bridge)일반적으로 스트레인 게이지의 미세한 변화를 측정하기 위해서는 감도의 변화를 높이기 위해 별도의 회로(bridge)를 구성하게 되며 이를 휘스톤 버릿지(Wheastone bridge)라 부른다.TRIANGLE V` : 출력전압V` : 입력전압R _{1} `,`R _{2} `,`R _{3} `,`R _{4} : 저 항그림 2. 휘스톤 버릿지4. 실험장치 및 방법? 장비 구성(각 부의 명칭)ACEBFGHIJKLD그림 3. 비틀림 실험 장치A : 단순보B : 무게 추C : 무선 데이터 로거D : 스트레인 게이지E : 자F : 사포G : 물티슈H : 접착제I : 커터 칼J : 십자드라이버K : 유성사인펜L : 테이프? 실험 시 주의사항① 스트레인 게이지를 붙이는 방향에 따라 데이터 값의 부호가 달라진다.② 비틀림 실험 장치에 외력을 가하지 않는다.(실험 테이블 포함)③ 센서 케이블이 합선되지 않도록 주의한다.④ 스트레인 게이지에 적당량에 접착제가 묻도록 주의해서 부착시킨다.⑤ 스트레인 게이지를 보에 완전히 밀착하여 붙도록 테이프로 고정한다.⑥ 무선 데이터 로거를 정확하게 연결시켜 빠지지 않도록 주의한다.⑦ 각 하중을 측정할 때 무게추가 흔들리지 않도록 주의한다.? 실험 조건① 실험 장소 : 응용역학실험실② 실험 온도 : 내부고정온도(20~25℃)③ 비틀림 실험 장치(5Page 참고)④ 스트레인 게이지를 45°방향으로 붙인다.(2-B조는 방향을 -로 함)(0° 와 -45°는 공통자료로서 미리 설치된 것으로 실험을 진행)⑤ 보의 길이 : 1147.11mm⑥ 보의 중심으로부터 떨어진 길이 : 235.77mm⑦ 직경 : 15.95mm⑧ 푸와송비 : 0.29⑨ 하중을 각 각 1kg, 2kg, 3kg로 다르게 변화하여 측정함.? 실험 방법① 스트레인 게이지를 부착 할 부분을 사포로 표면처리 한다.② 물티슈로 표면처리를 한 부분을 닦아낸다.(표면을 건조시킴)③ 표면에 45°각도를 만들기 위한 보조선을 그린다.④ 스트레인 게이지에 접착제를 바른다.(골고루 넓게 바름)⑤ 표시된 보조선을 따라 부착한다.⑥ 스트레인 게이지를 고정시키기 위해서 그 위에 테이프를 부착시킨다.⑦ 스트레인 게이지를 선이 움직이지 않도록 선을 봉 위에 붙인다.⑧ 센서 케이블이 합선되지 않도록 최대한 벌려준다.⑨ 스트레인 게이지와 무선 데이터 로거를 연결한다.⑩ 하중을 각 각 1kg, 2kg, 3kg 증가 시켜 측정한다.? 실험과정(사진)① ② ③④ ⑤,⑥ ⑦⑧ ⑨ ⑩5. 실험결과 및 고찰각도-45°0°45°하중1kg-17.250.3217.882kg-37.062.5636.093kg-54.955.1155.25? 실험결과표 2. 실험결과 값? 고찰실험 조건을 바탕으로 실험을 진행하여 실험 결과 값을 위와 같이 표 2.로정리하였다. 이러한 결과를 바탕으로 실험에 대한 결과 분석을 수행하여 실험의 타당성과 오차의 원인 등을 알아볼 것이다. 그 전에 앞서 변형률 공식과 최대전단력 공식을 이용하여 이론값을 계산하고, 실험 결과 값과 비교해 보고자 한다.? 이론값과 실험값 비교이론값을 계산하기 위해서는 지름이 D인 중실원형 단면에 비틀림 모멘트 T가 작용할 때 최대 전단응력 공식은 아래에 있다.{Tr} over {I _{p}} `=` {T} over {I _{p}} ` TIMES {D} over {2} `=` {16T} over {pi D ^{3}} `재료의 탄성계수는 3page 실험내용 공식들을 이용하면 구할 수 있다.순수전단의 경우에 대한 모어의 응력원으로부터sigma _{1} `=`- sigma _{2`} `=` sigma `=` tau _{max}THEREFORE epsilon `= {sigma _{1}} over {E} `-` {nu sigma _{2}} over {E} `=` {sigma } over {E} (1+ nu )`=` {tau _{max}} over {E} (1+ nu ) 이다.위에 공식들을 이용하여 각 각의 하중에 대한 변형률에 이론값을 실험 결과 값과 같이 비교하는 표는 아래에 있다. (45°경우만 표현함)이론값(epsilon )실험결과(epsilon )오차율(%)1kg16.0717.8810.12304252kg32.1436.0910.94486013kg48.2155.2512.7420814단위 : ㎛/mm표 3. 이론값과 실험값 비교45°0°45°그림 4. 각 하중과 각도에 대한 그래프1보에 표면이 완전하게 처리가 되었는지 알 수 없다. (미세 이물질 확인 불가)2스트레인 게이지가 보에 정확히 밀착 되었는지 알 수 없다.3보조선을 만들어서 45°으로 선을 그을 때 정확한 각도가 아니었을 수 있다.4센서 오류와 반응문제로 오차율이 발생했을 것이다.5무게 추를 달 때 흔들림이 발생하여 오차율이 증가하였을 것이다.6비틀림 실험 장치의 노후와 문제가 오차율을 발생시켰을 것이다. (약 40년 됨)7비틀림 실험 장치에 6각 볼트 부분이 파손되어 오차율이 발생했을 것이다.표 4. 오차의 원인? 싱글게이지와 로젯 게이지 차이점(추가 목표)싱글게이지는 정확히 파단면이 어디에 작용하는지 알고 있는 경우에만 사용이 가능하지만, 로젯 게이지는 복잡한 형상을 가지고 있는 측정물의 주응력 방향을 모를 때 사용하여 응력의 방향을 찾아내거나 각 각의 방향에 생기는 응력을 비교할 수 있는 차이를 가진다.6. 결론비틀림 실험을 바탕으로 스트레인 게이지의 원리와 용도를 이해하고, 그러한 지식을 바탕으로 직접 보의 변형률과 전단응력을 구해 볼 수 있는 실험이었다. 하지만 그 과정 속에서 여러 가지 오차의 원인 포함되었을 것이라는 실험 결과를 바탕으로 다시 한 번 생각해 보았다. 이러한 오차의 원인들을 종합하고, 개선 및 적용하여 더 나은 실험 결과 값을 도출할 수 있을 것이라는 개선안도 떠올렸다. 구조물의 비틀림을 측정하기 어려울 경우 스트레인 게이지를 이용하여 간편하게 변형률과 전단력을 구할 수 있고, 구조물에 위험 여부를 쉽게 판단해 줄 수 있는 실험이기 때문에 공학적인 설계 부분에 적용 가능성이 뛰어난 실험인 것을 알 수 있다.
1. 실험 목적 외력에 의한 단순보에 발생하는 처짐의 이론 내용을 정리한다. 다양한 하중조건과 지간길이 및 단면2차 모멘트를 고려하여 ST-1000을 이용한 처짐 측정 실험으로 실험값과 이론을 비교 분석하여 구조물이 하중에 받았을 때의 처짐에 대해 알아보고자 한다. 2. 실험 내용 단순보의 임의 위치에서 하중을 가해 각 조 마다의 지간 길이 L를 다르게 한다. 단순보 BS-R2의 처짐량을 본교에 있는 실험장비를 통해 각 각 다른 하중으로 4번 실험을 하고, 단면적을 변화 시켜 3번을 실험을 한다. 그 결과값과 이론값을 비교하여 오차율을 계산해 본다.<중 략>2) 실험 시 주의사항 ① 실험 시작 전 실험 장치를 평평한 장소에 배치한다.② 실험을 시작하기 전 모든 수치 값을 초기화 후 실험한다.③ 곧은자로 단순보의 하중 위치를 정확하게 표시한다.④ 단순보에 표시한 구간과 지간을 정확하게 일치시킨다.⑤ 하중을 가하기 전에 하중계가 보에 힘의 영향을 받지 않게 한다.⑥ iLOG-Strain의 송수신 속도가 서로 다르기 때문에 결과 값이 모니터에 나타나고 하중을 변화시켜 다시 실험을 한다.3) 실험 조건 ① 실험 장소 : 응용역학실험실 ② 실험 온도 : 내부고정온도(20~25℃)③ 처짐 측정실험장치(5Page 참고) ④ 단순보(직사각형) : 15mm × 8mm(2번째 실험은 가로세로 길이를 바꿔줌)⑤ 지간 길이 : 470mm ⑥ 편차 길이 : 340mm ⑦ 측정 위치 : 215mm ⑧ 하중을 각 각 1차,2차,3차,4차를 다르게 변화하여 측정함.<중 략> 위와 같은 실험을 해본 결과 단면 보는 I형 단면 보와 기본적인 사각형 단면 보를 비교해봤을 때 단면 2차 계수차이가 크지 않아 작용 받는 힘이 비슷하다. 경제적 효율성으로 따져 봐도 기본적인 사각형 단면 보와 비슷한 효과를 내기 때문에 I형 단면 보를 구조 재료에 많이 활용한다.
목 차1. 실험 목적2. 실험 내용3. 실험관련 이론4. 실험장치 및 방법5. 실험결과 및 고찰6. 결론7. 참고 문헌1. 실험 목적경도시험(Hardness test)은 금속 등 재료의 비교 경도를 결정하는 시험이다. 재료의 기계적 성질을 판정하는 방법으로 흔히 사용된다. 경도시험은 시험시편 또는 재료의 표면에 압입자(Indenter)를 일정한 하중으로 재료를 눌러서 압입된 형상의 크기를 측정하는 비파괴 실험이며, 대표적으로 브리넬(Brinell), 로크웰(Rockwell), 비커스(Vickers), 쇼어(Shore) 경도가 유명하다. 이번 경도 실험은 본교에 있는 브리넬 경도 시험기를(Brinell tester) 이용한다. 브리넬 경도 시험기의 원리, 구조, 기능을 이해한다. 경도에 대한 개념을 실험을 통해 알아볼 것이며, 실험에 앞서 기계재료 시험의 대표적인 인장 시험과 경도 시험의 차이점에 대해서 설명하고자 한다.※ 경도(hardness) : 재료 표면의 단단함 정도를 나타내는 재료 성질? 인장 시험과 경도 시험의 차이점- 인장 시험은 파괴 시험, 경도 시험은 비파괴 시험? 경도 시험이 인장 시험보다 유리한 점- 작동 중인 기계구조물, 사용 중인 건축구조물 등의 경도를 측정할 수 있다.- 용접부의 특성을 알고자 할 때, 용접부를 인장 시편의 게이지부로 하여 인장 시편을 제작하면 용접부에 대한 강도 및 연신율 값을 측정할 수 있다.→ 더 정확한 방법은 용접부와 모재부분의 경도를 측정하는 것으로서 두 부분의 경도 값을 비교하는데 용이하다.- 매우 취성인 소재는 경도 시험만 가능하다.→ 깨지기 쉬운 소재를 인장 시편을 제작하기도 어려우며, 가공한 시편을 인장 시험 기에 고정하기도 어렵다.2. 실험 내용브리넬 경도 시험기는 강구의 입자를 일정한 시험하중으로 시편에 압입시켜 이때에 생긴 압입자국의 표면적으로 시편에 가한 하중을 나눈 값이 브리넬 경도 값으로 정의되며, 기호로는 HB를 사용하며 주로 주물, 주강제품, 금속소재 등의 경도시험에 편리한 시험기이다.3. 실험관련 이론그림 1. 압입자 측면브리넬 경도시험에서는 주로 강구압자를 사용하는데 압자의 크기 및 시험하중이 다른 경도시험에 비하여 비교적 크므로 자국의 직경이 수 mm까지도 된다. 이와 같이 커다란 압입자국을 얻을 수 있으므로 불균일한 재료의 평균적 경도값을 측정할 수 있고 현장에서도 경도를 측정할 수 있는 장점이 있어서 주물 및 주강 등 소재의 경도 측정에 많이 사용된다. 브리넬 경도 시험은 지름이D mm인 강구 압자를 재료에 일정한 시험 하중으로 시편에 압연시켜 시험기로서P kg으로 눌렀을 때지름이D mm이고, 깊이가t mm인 우묵한 자국이 생겼다고 하면, 다음과 같이 표시 된다.HB`=` {P} over {A} `=` {P} over {pi Dt}브리넬 경도 공식(Brinell hardness formula) =P/A#={2P} over {pi D(D- sqrt {D ^{2} -d ^{2}} )}4. 실험장치 및 방법1) 브리넬 경도 시험기( 각 부의 명칭)* 부 품 명 *1. 하중 지시용 게이지2. 메인 실린더3. 추 ( A, B, C, D)4. 강구압자 홀더5. 타 이 머6. 동작 표시 램프7. 스타트 버튼8. 비상 스톱 버튼9. 앤 빌10. 스크류 핸들11. 오일 탱크12. 오일캡13. 오일 게이지그림 2. 브리넬 경도시험기2) 브리넬 계측 현미경( 각 부의 명칭 및 매뉴얼)1. 접안렌즈2. 눈금초점조정 손잡이3. 경통손잡이4. 경통5. 경통고정너트6. 조명스위치7. 대물렌즈8. 전지홀더그림 3. 브리넬 계측 현미경 9. 표준눈금자1. 계측현미경의 접안렌즈①를 들여다보면서 눈금초점조정 손잡이②를 잡고 눈금 이 선명히 보일 때 까지 돌려서 맞춘다.2. 표준눈금자⑨의 눈금이 위로 오도록 놓고 계측현미경을 그 위에 올려놓은 후, 눈금자의 눈금이 선명하도록 경통고정너트⑤를 조금 풀고 경통손잡이③을 좌우 로 움직이며 상하로 움직여 맞춘다.3. 표준눈금자⑨의 눈금과 현미경 내부의 눈금을 일치시켜 정밀도를 확인한다.3) 실험 시 주의사항① 시험을 할 때 시편과 앤빌의 접촉면이 평면이 되도록 대략적으로 가공할 것.② 시편과 압자축을 수직으로 하고 자국면은 너무 거칠지 않도록 할 것.③ 압자의 직경 D와 시험하중 P의 선정이 중요하며 다음 조건을 만족하여야 한다.0.25`