2025년 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공개경쟁채용 전달현상 가책형 기출문제

2025년 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공개경쟁채용 전달현상 가책형 25문항 중 16문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 25분입니다. 나머지 9문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
2번
비압축성 Newton 유체가 원형도관 내에서 정상상태의 완전발달된 층류로 흐르고 있다. 이 상태에서 원형도관의 반지름만 2배로 늘릴 때, 유량은 몇 배로 증가하는가?
1. ①2
2. ②4
3. ③8
4. ④16
3번
전도 열저항에 대한 대류 열저항의 비를 표현한 무차원 수는?
1. ①Stanton 수
2. ②Nusselt 수
3. ③Grashof 수
4. ④Reynolds 수
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5번
내부 지름이 20cm인 원형도관에서 비압축성 Newton 유체의 흐름에 대한 Reynolds 수가 1,000이다. 이 원형도관의 유체가 유량의 변화 없이 내부 지름이 5cm인 원형도관으로 연결되어 흐른다면 내부 지름이 5cm인 관에서의 Reynolds 수는? (단, 온도는 일정하다)
1. ①1,000
2. ②2,000
3. ③3,000
4. ④4,000
6번
물질전달에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①한 구성 성분이 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동하는 것을 물질전달이라 할 수 있다.
2. ②한 잔의 블랙커피에 각설탕을 넣고 스푼으로 저으면 물질전달속도는 빨라진다.
3. ③액액 추출(liquid-liquid extraction)은 물질전달의 원리를 이용한다.
4. ④복사(radiation)는 물질전달 현상이다.
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8번
Fick의 제1법칙에 따르는 기체의 분자의 확산계수는 30m²min^-1이고 분자 확산 플럭스(flux)는 x축 방향으로 0.1molm^-2s^-1이라고 할 때, x축 방향의 농도구배[molm^-4]는?
1. ①0.8
2. ②0.6
3. ③0.4
4. ④0.2
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10번
단열상태의 이중관 열교환기에서 수증기가 400°C로 공급되어 300°C로 배출된다. 열용량계수가 수증기의 2배인 유체가 200°C의 온도로 수증기 공급 질량유량의 2배만큼 공급되어 수증기와 열교환을 할 때, 배출되는 유체의 온도[°C]는? (단, 정상상태로 운전되고, 열손실은 없으며, 열교환이 일어나는 내부 도관의 열저항은 무시한다)
1. ①225
2. ②250
3. ③275
4. ④300
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12번
희박용액(dilute solution) 내의 거대 구형 분자에 대한 확산도를 설명하는 Stokes-Einstein 방정식에 포함되는 변수가 아닌 것은?
1. ①용매 밀도
2. ②용매 점도
3. ③용액 온도
4. ④구형 분자 크기
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14번
등온 및 등압 조건에서 유체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①유체의 점도는 전단응력과 전단률에 의해 결정된다.
2. ②Newton 유체의 점도는 전단률이 변해도 일정하다.
3. ③팽창성유체(dilatant)는 전단률이 증가하면 점도가 감소한다.
4. ④점탄성 유체는 외부전단응력이 사라질 경우 원래 형태로 돌아가려는 거동을 나타낸다.
15번
혼합물에서 물질 B \,에 대한 물질 A의 상대휘발도 \alpha_{{AB}}에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 액체와 기체는 이상용액과 이상기체로 가정한다)
1. ①K_{i}가 성분 i의 분배계수일 때, \alpha_{{AB}} = \frac{{K_{{A}}}}{{K_{{B}}}}이다.
2. ②P^{{'}}_{i}가 성분 i의 포화증기압일 때, \alpha_{{AB}} = \frac{{P_{{A}}^{{'}}}}{{P_{{B}}^{{'}}}}이다.
3. ③x_{i}와 y_{i}가 각각 평형상태에서 성분 i의 액상과 기상의 몰분율일 때, \alpha_{{AB}} = \frac{{x_{{A}} / y_{{A}}}}{{x_{{B}} / y_{{B}}}}이다.
4. ④\alpha_{{AB}}값이 클수록 두 물질의 혼합물을 증류로 분리하기 위한 최소 이론단수는 감소한다.
16번
직교형 좌표계에서 비압축성 유체의 속도 \mathrm{v}＝(v_{x}, v_{y}, v_{z})＝(ax, - 3 ay, 2 z)가 연속방정식을 만족할 때, 상수 a의 값은?
1. ①1
2. ②0.5
3. ③－0.5
4. ④－1
17번
일정한 열전도도의 두께가 L인 판을 통해 열전달이 되고 있다. 판의 면은 매우 넓어서 끝부분 효과는 무시하고, 열은 두께방향(x축)으로만 흐르며 내부에너지 생성이 없는 정상상태의 열전도를 가정한다. 판의 온도(T \,)는 x＝0에서 200°C이고 x＝L에서 0°C이다. 이 열전달에 대한 방정식으로 옳은 것은?
1. ①\frac{{d^{{2}} T}}{{dx^{{2}}}} \, = \, 0
2. ②\frac{{d^{{2}} T}}{{dx^{{2}}}} \, = T ( x )
3. ③\frac{{d^{{2}} T}}{{d x^{{2}}}} \, = 200 overL
4. ④\frac{{d^{{2}} T}}{{d x^{{2}}}} \, = 200 overL x
18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
19번
직경 0.2m의 작은 구형 흑체가 표면 온도 1,000K에서 복사에너지를 방출하고 있으며, 구의 주변을 완전히 둘러싸는 진공 상태의 흑체 방 내벽의 온도는 500K이다. 정상상태에서 구형 흑체와 흑체 방 내벽 사이의 순복사에너지전달량[W]은? (단, Stefan-Boltzmann 상수는 5.0×10^-8Wm^-2K^-4으로 가정한다)
1. ①925\pi
2. ②1,875\pi
3. ③3,750\pi
4. ④5,365\pi
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21번
온도 56°C, 질량 50g인 금속을 온도 20°C, 질량 100g인 물에 넣었다. 일정 시간이 지난 후 열평형이 이루어졌을 때 두 물질의 온도[°C]는? (단, 금속과 물의 비열은 각각 1Jg^-1°C^-1, 4Jg^-1°C^-1로 가정하고, 열교환은 물과 금속 사이에서만 발생한다)
1. ①22
2. ②23
3. ③24
4. ④25
22번
폭이 W \,이고 길이가 L인 두 평판(간격< <W, L) 사이에서 비압축성 Newton 유체가 길이 방향 압력차에 의해 길이 방향으로 정상상태의 완전발달된 층류유동을 하고 있다. 이 상태에서 두 평판의 간격만 2배로 늘릴 때, 유체의 평균속도는 몇 배로 증가하는가?
1. ①2
2. ②4
3. ③8
4. ④16
23번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
24번
열전달과 관련된 무차원 수에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. ①자연대류에서 Nusselt 수는 Rayleigh 수(Ra)와 상관관계가 있으며, 기하학적 형상과 무관하게 Ra^{1} / 3에 비례하여 증가한다.
2. ②Lewis 수는 열확산도와 물질확산도의 비를 나타내며, 물질과 에너지가 동시에 전달되는 공정의 해석에 사용된다.
3. ③자연대류에서 Nusselt 수는 Reynolds 수와 Prandtl 수의 곱으로 정의된다.
4. ④Prandtl 수는 고체 내의 열전도율과 열에너지 저장률의 비를 나타낸다.
25번
구형 고체 물질이 승화하고 있는 시스템의 Sherwood 수(Sh)는 Sh＝2 + 0.552 Re^{{1 / 2}} Sc^{{1 / 3}}의 물질전달 관계식으로 해석된다. 이 시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①강제대류 상황에서 승화 속도는 Reynolds 수(Re)와 Schmidt 수(Sc)가 증가함에 따라 빨라지며, 그 증가율은 점차 감소한다.
2. ②강제대류 상황에서 대류물질전달 계수는 기체의 동점도 변화보다 유속 변화에 더 큰 영향을 받는다.
3. ③강제대류 상황에서 구의 반지름은 대류물질전달 계수에 영향을 주지 않는다.
4. ④관계식에서 강제대류전달이 없는 경우 Sh는 2이다.