5급 공채 2차

2020년 5급 공채 기술 2차 공업화학

문제 4개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (25점)

질소는 식물 단백질의 구성 원소로서, 식물의 생육기에 부족한 경우 비료의 형태로 공급해야 한다. 다음 물음에 답하시오. (총 25점)
  1. (1) 질소 비료는 식물에 주로 이온의 형태로 흡수된다. 대표적인 질소 성분의 이온 두 가지를 적고, 각 이온이 식물에 흡수되는 정도와 유실되는 정도를 비교하시오. (5점)
  2. (2) 대표적인 질소 비료인 황안(황산암모늄)은 제조 방법에 따라 크게 합성황안, 회수황안, 부생황안의 3종으로 구분된다. 이 중 합성황안과 부생황안의 제조 공정을 설명하시오. (10점)
  3. (3) 회수황안은 사이클로헥사논으로부터 나일론의 원료인 ε-카프로락탐을 합성하는 공정에서 부산물로 얻을 수 있다. 이 반응식을 제시하고 제조 공정을 설명하시오. (10점)

제2문 (20점)

고분자의 물성은 분자량과 매우 밀접한 관계가 있다. 아래와 같이 분자량이 다른 세 종류의 폴리이소프렌이 섞여 있을 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 유효숫자는 소수점 이하 첫째자리까지 나타낸다) (총 20점)
○분자량이 10.0kg/mol인 폴리이소프렌 2.0kg
○분자량이 4.0kg/mol인 폴리이소프렌 4.0kg
○분자량이 2.0kg/mol인 폴리이소프렌 4.0kg
  1. (1) 수평균 분자량과 무게평균 분자량을 각각 kg/mol로 나타내시오. (15점)
  2. (2) 다분산지수(polydispersity index, PDI)를 계산하시오. (5점)

제3문 (25점)

실리콘(Si) 웨이퍼는 반도체 제조 공정에서 사용되는 중요한 원재료이며 산화막(SiO2)을 도입하여 다층막 제조의 다양한 목적에 사용되고 있다. 산화막을 도입하는 대표적인 방법인 건식법(dry oxidation)과 습식법(wet oxidation)에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 25점)
  1. (1) 건식법과 습식법의 반응식을 각각 제시하시오. (10점)
  2. (2) 두 방법으로 도입되는 산화막의 성장속도와 특성을 비교 설명하시오. (10점)
  3. (3) 산화막 형성에 영향을 주는 공정변수를 다섯 가지 이상 나열하시오. (5점)

제4문 (30점)

프로필렌은 유기화학제품의 중요한 원료이며 다양한 용도에서 사용되고 있다. 이에 따라 프로필렌 생산량과 사용량이 급격히 증가하고 있는 상황이다. 프로필렌 유도체에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 30점)
  1. (1) 프로필렌의 산화를 통하여 프로필렌옥사이드를 제조하는 주요 공정 2가지를 기술하고, 반응식을 제시하시오. (단, 프로필렌 직접 산화법은 제외한다) (20점)
  2. (2) 프로필렌의 암모산화반응(ammoxidation)을 통해 아크릴로니트릴을 제조할 수 있다. 이에 대한 반응식을 제시하시오. (10점)