소방의 모든 것

2과목 : 소방유체역학

21. 직경 20cm의 소화용 호스에 물이 392 N/s 흐른다. 이 때의 평균유속(m/s)은?

① 2.96 ② 4.34

③ 3.68 ④ 1.27

[해설]

✔ 중량유량

답 ④

 

22. 수은이 채워진 U자관에 수은보다 비중이 작은 어떤 액체를 넣었다. 액체기둥의 높이가 10cm, 수은과 액체의 자유 표면의 높이 차이가 6cm일 때 이 액체의 비중은? (단, 수은의 비중은 13.6 이다.)

① 5.44 ② 8.16

③ 9.63 ④ 10.88

[해설]

✔ U자관

답 ①

 

23. 수압기에서 피스톤의 반지름이 각각 20cm와 10cm이다. 작은 피스톤에 19.6N의 힘을 가하는 경우 평형을 이루기 위해 큰 피스톤에는 몇 N의 하중을 가하여야 하는가?

① 4.9 ② 9.8

③ 68.4 ④ 78.4

[해설]

✔ 압력

답 ④

 

24. 그림과 같이 중앙부분에 구멍이 뚫린 원판에 지름 D의 원형 물제트가 대기압 상태에서 V의 속도로 충돌하여 원판 뒤로 지름 D/2의 원형 물제트가 V의 속도로 홀러나가고 있을 때, 이 원판이 받는 힘을 구하는 계산식으로 옳은 것은? (단, ρ는 물의 밀도이다.)

[해설]

✔ 유량

✔ 원판이 받는 힘

답 ①

 

25. 압력 0.1MPa, 온도 250℃ 상태인 물의 엔탈피가 2974.33 kJ/kg이고 비체적은 2.40604m³/kg이다. 이 상태에서 물의 내부에너지(kJ/kg)는 얼마인가?

① 2733.7 ② 2974.1

③ 3214.9 ④ 3582.7

[해설]

✔ 엔탈피

답 ①

 

26. 300 K의 저온 열원을 가지고 카르노 사이클로 작동하는 열기관의 효율이 70%가 되기 위해서 필요한 고온 열원의 온도(K)는?

① 800 ② 900

③ 1000 ④ 1100

[해설]

✔ 카르노 사이클

답 ③

 

27. 물이 들어 있는 탱크에 수면으로부터 20m 깊이에 지름 50mm 의 오리피스가 있다. 이 오리피스에서 흘러나오는 유량(m³/min)은?(단, 탱크의 수면 높이는 일정하고 모든 손실은 무시한다.)

① 1.3 ② 2.3

③ 3.3 ④ 4.3

[해설]

✔ 유속

✔ 유량

답 ②

 

28. 다음 중 열전달 매질이 없이도 열이 전달되는 형태는?

① 전도 ② 자연대류

③ 복사 ④ 강제대류

[해설]

✔ 열전달의 종류

구분	내용	관련 법칙
전도(conduction)	열전도는 물체내의 온도차로 인해 온도가 높은 분자와 인접한 온도가 낮은 분자간의 직접적인 충돌 등으로 열에너지가 전달되는 전열형식이다. 예) 불속에 있는 금속막대	푸리에(Fourier)의 열전도 법칙
대류(convection)	유체(Fluid)입자 자체의 움직임에 의해 열에너지가 전달되는 것으로서, Fluid는 액체상태 또는 기체상태이다.	뉴턴(Newton)의 대류법칙
복사(radiation)	복사 열전달(radiation heat transfer)은 열전도나 대류 열전달과 달리, 매질을 통해 열이 전달되는 것이 아니라 고온의 물체에서 전자파의 형태로 방출되는 복사열이 저온의 물체에 흡수되어 열이 전달되는 전열형식이다. 태양열이 지구에 전달되는 것도 복사 열전달에 의한 것이다.	스테판-볼츠만(Stefan-Boltzmann)의 법칙

답 ③

 

29. 양정 220m, 유량 0.025m³/s, 회전수 2900rpm인 4단 원심 펌프의 비교회전도 (비속도)[m³/min, m, rpm]는 얼마인가?

① 176 ② 167

③ 45 ④ 23

[해설]

✔ 비교회전도(비속도)

답 ①

 

30. 동력(power)의 차원을 MLT(질량 M, 길이 L, 시간 T)계로 바르게 나타낸 것은?

[해설]

답 ③

 

31. 직사각형 단면의 덕트에서 가로와 세로가 각각 a 및 1.5a이고, 길이가 L이며, 이 안에서 공기가 V의 평균속도로 흐르고 있다. 이 때 손실수두를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, f는 이 수력지름에 기초한 마찰계수이고, g는 중력가속도를 의미한다.)

[해설]

✔ 수력반경

✔ 수력직경(수력지름)

✔ 손실수두

답 ①

 

32. 무차원수 중 레이놀즈수(Reynolds number)의 물리적인 의미는?

① 관성력/중력 ② 관성력/탄성력

③ 관성력/점성력 ④ 관성력/음속

[해설]

✔ 무차원수

⑴ 레이놀즈수(Reynolds number)=관성력/점성력

⑵ 프루드수(Froude number)=관성력/중력

⑶ 코시수(Cauchy number)=관성력/탄성력

⑷ 오일러수(Euler number)=압축력/관성력

⑸ 웨버수(Weber number)=관성력/표면장력

답 ③

 

33. 동일한 노즐구경을 갖는 소방차에서 방수압력이 1.5배가 되면 방수량은 몇 배로되는가?

① 1.22 배 ② 1.41 배

③ 1.52 배 ④ 2.25 배

[해설]

✔ 방수량

답 ①

 

34. 전양정 80m, 토출량 500 L/min인 물을 사용하는 소화펌프가 있다. 펌프효율 65%, 전달계수(K) 1.1인 경우 필요한 전동기의 최소동력(kW)은?

① 9 ② 11

③ 13 ④ 15

[해설]

✔ 전동기의 최소동력(전동력)

답 ②

 

35. 안지름 10cm인 수평 원관의 층류유동으로 4km 떨어진 곳에 원유(점성계수 0.02 N・s/m², 비중 0.86)를 0.10 m³/min의 유량으로 수송하려 할 때 펌프에 필요한 동력(W)은? (단, 펌프의 효율은 100%로 가정한다.)

① 76 ② 91

③ 10900 ④ 9100

[해설]

✔ 유량

✔ 비중

✔ 레이놀즈수

✔ 관마찰계수

✔ 마찰손실(달시-웨버의 식 : 층류)

✔ 전동력

답 ②

 

36. 유속 6m/s로 정상류의 물이 화살표 방향으로 흐르는 배관에 압력계와 피토계가 설치되어있다. 이때 압력계의 계기압력이 300 kPa이었다면 피토계의 계기압력은 약 몇 kPa인가?

① 180 ② 280

③ 318 ④ 336

[해설]

✔ 속도수두

✔ 피토계 계기압력

답 ③

 

37. 유체의 압축률에 관한 설명으로 올바른 것은?

① 압축률 = 밀도 × 체적탄성계수

② 압축률 = 1/체적탄성계수

③ 압축률 = 밀도/체적탄성계수

④ 압축률 = 체적탄성계수/밀도

[해설]

✔ 압축률은 체적탄성계수의 역수이다.

답 ②

 

38. 질량이 5㎏인 공기(이상기체)가 온도 333K로 일정하게 유지되면서 체적이 10배가 되었다. 이 계(system)가 한 일(kJ)은? (단, 공기의 기체상수는 287J/kg·K이다.)

① 220 ② 478

③ 1100 ④ 4779

[해설]

✔ 등온과정 일 공식

답 ③

 

39. 무한한 두 평판 사이에 유체가 채워져 있고 한 평판은 정지해 있고 또 다른 평판은 일정한 속도로 움직이는 Couette 유동을 하고 있다. 유체 A만 채워져 있을 때 평판을 움직이기 위한 단위면적당 힘을 τ1이라 하고 같은 평판 사이에 점성이 다른 유체 B만 채워져 있을 때 필요한 힘을 τ2라 하면 유체 A와 B가 반반씩 위아래로 채워져 있을 때 평판을 같은 속도로 움직이기 위한 단위면적당 힘에 대한 표현으로 옳은 것은?

[해설]

✔ 단위면적당 힘

답 ③

 

40. 2m 깊이로 물이 차있는 물 탱크 바닥에 한 변이 20cm인 정사각형 모양의 관측창이 설치되어 있다. 관측창이 물로 인하여 받는 순 힘(net force)은 몇 N인가? (단, 관측창 밖의 압력은 대기압이다.)

① 784 ② 392

③ 196 ④ 98

[해설]

✔ 관측창에서 받는 힘

답 ①

 

2021년 5월 실시한 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(1과목~4과목)는 하단 첨부파일 참고

소방설비기사(기계분야) 필기_20210515.hwp

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※ 2021년 05월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 3과목은 하단 링크 클릭~

https://allsobang.tistory.com/210

 

2021년 05월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 3과목

3과목 : 소방관계법규 41. 소방기본법의 정의상 소방대상물의 관계인이 아닌 자는? ① 감리자 ② 관리자 ③ 점유자 ④ 소유자 [해설] ✔ 관계인(소관점) ⑴ 소유자 ⑵ 관리자 ⑶ 점유자 답 ① 42. 소

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1과목 : 소방원론

1. 소화기구 및 자동소화장치의 화재안전기준에 따르면 소화기구(자동확산소화기는 제외)는 거주자 등이 손쉽게 사용할 수 있는 장소에 바닥으로부터 높이 몇 m 이하의 곳에 비치하여야 하는가?

   ① 0.5 ② 1.0

   ③ 1.5 ④ 2.0

[해설] 

✔ 소화기구 설치기준(화재안전기준)

소화기구(자동확산소화기를 제외한다)는 거주자 등이 손쉽게 사용할 수 있는 장소에 바닥으로부터 높이 1.5m 이하의 곳에 비치하고, 소화기에 있어서는 "소화기", 투척용소화용구에 있어서는 "투척용소화용구", 마른모래에 있어서는 "소화용모래", 팽창질석 및 팽창진주암에 있어서는 "소화질석"이라고 표시한 표지를 보기 쉬운 곳에 부착할 것

 

2. 화재의 분류방법 중 유류화재를 나타낸 것은?

   ① A급 화재 ② B급 화재

   ③ C급 화재 ④ D급 화재

[해설] 

⑴ A급 화재 : 일반화재

⑵ B급 화재 : 유류화재

⑶ C급 화재 : 전기화재

⑷ D급 화재 : 금속화재

⑸ K급 화재 : 주방화재(식용유 화재)

 

3. 연기감지기가 작동할 정도이고 가시거리가 20~30m에 해당하는 감광계수는 얼마인가?

   ① 0.1m^-1 ② 1.0m^-1

   ③ 2.0m^-1 ④ 10m^-1

[해설] 

감광계수[m-1]	가시거리[m]	상황
0.1	20~30m	-화재초기발생 단계의 적은 연기농도 -연기감지기의작동농도 -미숙지자의피난한계농도
0.3	5m	-건물내 숙지자의 피난한계농도
0.5	3m	-어둡다는걸 느낄수 있는 농도
1	1~2m	-거의 앞이 보이지 않을 정도의 농도
10	0.1~0.5m	-화재최성기 때의 연기농도
30	-	-출화실에서 연기가 분출할 때의 연기농도

 

4. 소화약제로 사용되는 물에 관한 소화성능 및 물성에 대한 설명으로 틀린 것은?

   ① 비열과 증발잠열이 커서 냉각소화 효과가 우수하다.

   ② 물(15℃)의 비열은 약 1cal/g·℃ 이다.

   ③ 물(100℃)의 증발잠열은 439.6cal/g 이다.

   ④ 물의 기화에 의한 팽창된 수증기는 질식소화 작용을 할 수 있다.

[해설] 

✔ 물의 소화능력

⑴ 비열과 증발잠열(기화잠열)이 커서 냉각소화 효과가 우수하다.

⑵ 물(15℃)의 비열은 약 1㎈/g·℃(=1㎉/㎏·℃) 이다.

⑶ 물(100℃)의 증발잠열은 539cal/g(=539㎉/㎏) 이다.

⑷ 물의 기화에 의한 팽창된 수증기는 질식소화 작용을 할 수 있다.

 

5. 소화에 필요한 CO₂의 이론소화농도가 공기 중에서 37vol% 일 때 한계산소농도는 약 몇 vol% 인가?

   ① 13.2 ② 14.5

   ③ 15.5 ④ 16.5

[해설] 

✔ CO₂의 이론소화농도

 

6. 물리적 소화방법이 아닌 것은?

   ① 연쇄반응의 억제에 의한 방법

   ② 냉각에 의한 방법

   ③ 공기와의 접촉 차단에 의한 방법

   ④ 가연물 제거에 의한 방법

[해설] 

✔ 물리적 소화방법

⑴ 냉각소화 : 냉각에 의한 방법

⑵ 질식소화 : 공기와의 접촉 차단에 의한 방법

⑶ 제거소화 : 가연물 제거에 의한 방법

✔ 화학적 소화방법

⑴ 억제소화 : 연쇄반응의 억제에 의한 방법

 

7. Halon 1211의 화학식에 해당하는 것은?

   ① CH₂BrCl ② CF₂ClBr

   ③ CH₂BrF ④ CF₂HBr

[해설]

종류	분자식(화학식)
할론1011	CH2ClBr
할론104	CCI4
할론1211	CF2ClBr
할론1301	CF3Br
할론2402	C2F4Br2

 

8. 마그네슘의 화재에 주수하였을 때 물과 마그네슘의 반응으로 인하여 생성되는 가스는?

   ① 산소 ② 수소

   ③ 일산화탄소 ④ 이산화탄소

[해설] 

✔ 마그네슘과 물의 반응식

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑

 

9. 제2종 분말소화약제의 주성분으로 옳은 것은?

   ① NaH₂PO₄ ② KH₂PO₄

   ③ NaHCO₃ ④ KHCO₃

[해설]

종별	주성분	분자식	색상	적응화재
제1종	탄산수소나트륨	NaHCO3	백색	BC급
제2종	탄산수소칼륨	KHCO3	담회색	BC급
제3종	제1인산암모늄	NH4H2PO4	담홍색	ABC급
제4종	탄산수소칼륨+요소	KHCO3+ (NH2)2CO	회색	BC급

 

10. 조연성가스로만 나열되어 있는 것은?

    ① 질소, 불소, 수증기

    ② 산소, 불소, 염소

    ③ 산소, 이산화탄소, 오존

    ④ 질소, 이산화탄소, 염소

[해설]

✔ 조연성가스(지연성가스) : 자기 자신은 연소하지 않지만 연소를 도와주는 가스

→ 산소, 공기, 염소, 오존, 불소

✔ 가연성가스 : 물질 자체가 연소하는 가스

→ 수소, 메탄, 일산화탄소, 천연가스, 부탄, 에탄, 암모니아, 프로판 등

✔ 불연성가스 : 스스로 연소하지 못하며, 다른 물질을 연소시키는 성질도 갖지 않는 가스

→ 질소, 이산화탄소, 아르곤

 

11. 위험물안전관리법령상 자기반응성물질의 품명에 해당하지 않는 것은?

    ① 니트로화합물 ② 할로겐간화합물

    ③ 질산에스테르류 ④ 히드록실아민염류

[해설] 

유별	성질	품명
제1류	산화성고체	아염소산염류 염소산염류 과염소산염류 무기과산화물 브롬산염류 질산염류 요오드산염류 과망간산염류 중크롬산염류
제2류	가연성고체	황화린 적린 유황 철분 금속분 마그네슘
제3류	자연발화성 및 금수성물질	나트륨 칼륨 알킬리튬 알킬알루미늄 황린 알칼리금속 유기금속화합물 금속의 수소화물 금속의 인화물 칼슘, 알루미늄의 탄화물
제4류	인화성액체	특수인화물 제1석유류 알코올류 제2석유류 제3석유류 제4석유류 동식물유류
제5류	자기반응성물질	유기과산화물 질산에스테르류 니트로화합물 니트로소화합물 아조화합물 디아조화합물 히드라진 유도체 히드록실아민 히드록실아민염류
제6류	산화성액체	과염소산 과산화수소 질산

 

12. 건축물 화재에서 플래시 오버(Flash over) 현상이 일어나는 시기는?

    ① 초기에서 성장기로 넘어가는 시기

    ② 성장기에서 최성기로 넘어가는 시기

    ③ 최성기에서 감쇠기로 넘어가는 시기

    ④ 감쇠기에서 종기로 넘어가는 시기

[해설] 

✔ 화재의 양상 : 초기 → 성장기 → 플래시오버 → 최성기 → 감쇠기(감퇴기)

 

13. 물과 반응하였을 때 가연성 가스를 발생하여 화재의 위험성이 증가하는 것은?

    ① 과산화칼슘 ② 메탄올

    ③ 칼륨 ④ 과산화수소

[해설]

✔ 칼륨과 물의 반응식

K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑

 

14. 인화칼슘과 물이 반응할 때 생성되는 가스는?

    ① 아세틸렌 ② 황화수소

    ③ 황산 ④ 포스핀

[해설] 

✔ 인화칼슘(인화석회)과 물의 반응식

Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑

인화칼슘 + 물 → 수산화칼슘 + 포스핀

 

15. 다음 중 공기에서의 연소범위를 기준으로 했을 때 위험도(H) 값이 가장 큰 것은?

    ① 디에틸에테르 ② 수소

    ③ 에틸렌 ④ 부탄

[해설] 

✔ 가연성가스별 연소하한계와 연소상한계

가연성가스	연소하한계[vol%]	연소상한계[vol%]
디에틸에테르	1.9	48
수소	4	75
에틸렌	2.7	36
부탄	1.8	8.4

✔ 위험도

 

16. 소화약제로 사용되는 이산화탄소에 대한 설명으로 옳은 것은?

    ① 산소와 반응 시 흡열반응을 일으킨다.

    ② 산소와 반응하여 불연성 물질을 발생시킨다.

    ③ 산화하지 않으나 산소와는 반응한다.

    ④ 산소와 반응하지 않는다.

[해설] 

✔ 불연성 물질

⑴ 불활성 기체(0족 원소) : 헬륨, 네온, 아르곤 등

⑵ 산소와 더 이상 반응하지 않는 물질 : 물, 이산화탄소

⑶ 흡열반응하는 물질 : 질소 또는 질소산화물

⑷ 자체가 연소하지 않는 물질 : 돌, 흙

 

17. 다음 중 피난자의 집중으로 패닉현상이 일어날 우려가 가장 큰 형태는?

    ① T형 ② X형

    ③ Z형 ④ H형

[해설]

✔ 피난형태

 

18. 물리적 폭발에 해당하는 것은?

    ① 분해 폭발 ② 분진 폭발

    ③ 중합 폭발 ④ 수증기 폭발

[해설] 

✔ 폭발의 종류

화학적 폭발	물리적 폭발
- 가스폭발 - 유증기폭발 - 분진폭발 - 화학류의 폭발 - 산화폭발 - 분해폭발 - 중합폭발 - 증기운폭발	- 증기폭발(수증기폭발) - 전선폭발 - 상전이폭발 - 압력방출에 의한 폭발

 

19. 다음 중 착화온도가 가장 낮은 것은?

    ① 아세톤 ② 휘발유

    ③ 이황화탄소 ④ 벤젠

[해설] 

✔ 각 물질별 착화온도(발화점)

⑴ 아세톤 : 538℃

⑵ 휘발유 : 300℃

⑶ 이황화탄소 : 100℃

⑷ 벤젠 : 562℃

 

20. 건물화재 시 패닉(panic)의 발생원인과 직접적인 관계가 없는 것은?

    ① 연기에 의한 시계 제한

    ② 유독가스에 의한 호흡 장애

    ③ 외부와 단절되어 고립

    ④ 불연내장재의 사용

[해설] 

✔ 패닉의 발생원인

⑴ 연기에 의한 시계 제한

⑵ 유독가스에 의한 호흡 장애

⑶ 외부와 단절되어 고립

 

2021년 09월 시행한 소방설비기사 기계 기출문제 하단 첨부파일 참고

소방설비기사(기계분야) 필기_20210912.hwp

0.16MB

 

2021년 09월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 2과목은 하단 링크 클릭~

https://allsobang.tistory.com/205

 

2021년 09월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 2과목

2과목 : 소방유체역학 21. 지름이 5cm인 원형 관내에 이상기체가 층류로 흐른다. 다음 중 이 기체의 속도가 될 수 있는 것을 모두 고르면? (단, 이 기체의 절대압력은 200kPa, 온도는 27℃, 기체상수는

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