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2023년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 나책형 기출문제

2023년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 나책형 20문항 중 16문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 4문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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  1. 1번
    서로 다른 단위로 표현된 값 중에서 가장 낮은 압력을 나타내는 것은?
    1. ①1.0atm
    2. ②10.0kPa
    3. ③30.0psi
    4. ④380Torr
  2. 2번
    화학공학 엔지니어는 최적의 공정을 설계하기 위해서 여러 가지 형태의 비용에 대해 충분히 이해할 필요가 있다. 이러한 비용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①총생산비용은 생산속도에 비례하여 증가하지만, 고정비용은 일정하다.
    2. ②총생산비용과 총수입이 같아지는 지점을 손익분기점이라고 한다.
    3. ③최적의 생산속도는 손익분기점에 해당하는 것보다 더 높아야 한다.
    4. ④순이익은 제품 판매에 의한 총수입에서 총생산비용을 뺀 값이다.
  3. 3번
    연속 분별증류탑에서 환류비가 무한대일 때에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①유출액이 전부 탑으로 환류되어 제품의 생산이 없는 상태가 된다.
    2. ②두 조작선이 x－y 선도에서 기울기가 1인 대각선과 일치한다.
    3. ③단수는 최대가 된다.
    4. ④이 조건을 전환류라고 한다.
  4. 4번
    평평한 욕조에서 밑면의 배출구를 통해 28ms-1의 유속으로 물이 배출되고 있다. 외부에서 욕조로 공급되는 물에 의해 욕조의 바닥으로부터 욕조 내 수면의 높이가 변화 없이 일정하게 유지된다고 가정할 때, 욕조 내 수면의 높이[m]는? (단, 정상상태의 에너지 손실이 없는 흐름으로 가정하고, 욕조의 수면과 배출구에서 압력은 대기압으로 같고, 중력가속도는 9.8ms-2이다)
    1. ①20
    2. ②40
    3. ③60
    4. ④80
  5. 5번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  6. 6번
    물질전달에서 중요한 의미를 가지는 무차원 군에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①Schmidt 수는 운동량의 분자확산도와 물질의 분자확산도 간의 비를 나타낸다.
    2. ②Schmidt 수는 열전달의 Prandtl 수에 대응되는 개념이다.
    3. ③Sherwood 수는 분자 물질전달저항과 유체의 대류 물질전달저항의 비를 나타낸다.
    4. ④Sherwood 수는 열전달의 Euler 수에 대응되는 개념이다.
  7. 7번
    관 입구에서부터 경계층이 관의 중심에 도달하여 완전 발달 흐름이 되기까지의 거리를 전이길이(transition length)라 한다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①층류의 경우 전이길이는 관 지름의 제곱에 비례한다.
    2. ②층류의 경우 전이길이는 유체의 점도에 반비례한다.
    3. ③유입되는 유체가 난류이고 관 내부의 유속이 임계유속보다 크면, 전이길이는 Reynolds 수의 \frac{{1}}{{2}}제곱에 비례한다.
    4. ④층류의 경우 유체의 속도가 빠르면 전이길이는 길어진다.
  8. 8번
    펌프에 의해 평판 위 층류흐름이 발생한 경우, 평판 위 유동의 시작부분인 평판 입구에서부터 xm만큼 떨어진 곳에서의 국소 대류 열전달 계수(h국소)가 h국소＝x2Wm-2K-1이고, 평판 입구에서 출구까지의 평균 대류 열전달 계수(h평균)가 12Wm-2K-1일 때, 평판의 총길이[m]는?
    1. ①2
    2. ②4
    3. ③6
    4. ④8
  9. 9번
    물질의 이송 및 처리에 사용하는 장치에 대한 설명으로 옳은 것은?
    1. ①왕복펌프는 기계의 회전운동으로 유체를 정방향으로 수송하는 펌프이다.
    2. ②오리피스는 면적 유량계, 로타미터는 압력차 유량계이다.
    3. ③압축기의 효율은 등온효율이 등엔트로피 효율보다 높다.
    4. ④스팀－제트 이젝터(steam-jet ejector)는 진공시스템을 만들기 위해 사용된다.
  10. 10번
    다중－효용관 증발기를 조작할 때, 각 효용관마다 펌프시설을 필요로 하는 급액 방식은?
    1. ①역류식 급액
    2. ②순류식 급액
    3. ③병류식 급액
    4. ④혼합류식 급액
  11. 11번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  12. 12번
    점도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①일반적으로 온도가 올라가면 액체의 점도는 감소하고 기체의 점도는 증가한다.
    2. ②하수슬러지와 같이 임계전단응력 이상이 되어야 비로소 흐르기 시작하는 액체를 유사가소성 유체(pseudoplastic fluid)라고 한다.
    3. ③점도 1cP는 10-3Pas와 같다.
    4. ④20°C 물의 점도는 약 1cP이다.
  13. 13번
    2성분계 증류에서 계의 평형상태를 정의하기 위해 고정되어야 하는 독립적 세기변수의 수는?
    1. ①1
    2. ②2
    3. ③3
    4. ④4
  14. 14번
    비압축성의 뉴튼 유체가 원통형 관을 흐르는 Hagen-Poiseuille 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①정상상태의 층류 흐름이다.
    2. ②내측 벽면에서 유체의 속도를 0으로 하는 노 슬립(no slip) 조건을 적용한다.
    3. ③점도가 2배가 되면 평균 유속은 \frac{{1}}{{2}}배가 된다.
    4. ④원통형 관 중심에서의 유속은 평균 유속의 4배와 같다.
  15. 15번
    동일한 재질의 벽을 두 겹으로 쌓아서 평평한 가열로 벽(flat furnace wall)을 축조하였다. 가열로 내부의 온도는 650°C, 가열로 외부의 온도는 50°C로 유지되며, 벽의 열전도도는 1.0Wm-1°C-1이고 벽 한 층의 두께는 각각 0.1m이다. 두 겹의 벽 층 사이에 접촉이 불량하여 접촉 저항(contact resistance)이 0.2°Cm2W-1라 할 때, 단위 면적당 열 손실량[Wm-2]은?
    1. ①500
    2. ②1,000
    3. ③1,500
    4. ④2,000
  16. 16~17번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  17. 18번
    화학공정 플랜트의 고정비에 해당되지 않는 것은?
    1. ①원료비
    2. ②임대
    3. ③재산세
    4. ④보험
  18. 19번
    향류(countercurrent) 이중관 열교환기를 이용해서 난방수를 1.5kgs-1의 질량 유속으로 20°C에서 70°C까지 가열하고자 한다. 열교환기의 총괄열전달계수가 600Wm-2K-1이고 열전달 면적은 5m2라면, 이 열교환기의 대수평균온도차[K]는? (단, 물의 비열은 4kJkg-1K-1이고, 뜨거운 유체의 상변화는 없다)
    1. ①10
    2. ②50
    3. ③100
    4. ④200
  19. 20번
    확산계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①m2s-1의 SI 단위를 갖는다.
    2. ②기체상 확산계수는 전체압력에 비례한다.
    3. ③기체상 확산계수는 절대온도의 \frac{{3}}{{2}}제곱에 비례한다.
    4. ④기체상 확산계수는 분자량이 증가할수록 감소한다.