안녕하세요. 여러분, 미루고 미뤄왔던 가스기사에 대한 포스팅을 시작하려고 합니다. 이제 긴 호흡으로 주욱 달려볼 텐데요.가스기사는 수험서만 가지고 준비하기에는 다소 부족하고 다고 느꼈습니다. 그래서 수험서로 공부하시면서 고법, 도법, 액법의 3가지 법령과 KGS Code를 곁들이는 방법을 추천드립니다.
먼저, 가스기사 필기 5과목 중 '가스설비' 과목을 알아보겠는데요. '가스설비'는 실기시험에서도 그 출제 비중이 높아 60점만 넘는다는 생각은 지양하고, 가능한 최고 득점을 목표로 공부하는 것을 추천드립니다.(그래도 고득점은 힘들건대, 고득점일수록 실기통과 확률이 올라갑니다.)
아울러 가스기사 시험 자체가 암기량이 아주 많은 시험이라 자주 보고 또 보고 해야하는데, 잠깐 잠깐 시간이 되실 때 가볍게 활용하기 좋은 포스팅을 해보는 것이 목표가 되겠습니다. 꼭 암기해야 하는 부분과 저만의 필살 암기법을 종종 넣을 예정이니, 합격하시는데 조금이나마 보탬이 되었으면 좋겠습니다. 자! 시작하겠습니다.
4. 희가스
(1) 특징
가. 물리적 성질
- 주기율표 0족에 속하는 원소이다.(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
- 상온에서 기체이고 불활성 기체이다.
- 공기 중에 미량 존재한다
나. 화학적 성질
- 방전관에 넣어서 방전시키면 각각 특이한 색의 발광을 낸다.
<<<희가스류의 발광색>>>
| 구분 | 헬륨 | 네온 | 아르곤 | 크립톤 | 크세논 | 라돈 |
| 발광색 | 황백색 | 주황색 | 적색 | 녹자색 | 청자색 | 청록색 |
(2) 용도
- 네온사인용 가스로 사용한다.
5. 일산화탄소(CO)
(1) 특징
가. 화학적 성질
- 상온에서 염소와 반응하여 포스겐(COCl)을 생성한다.
(2) 위험성
가. 연소성에 대한 특징
- 압력 증가 시 폭발범위가 좁아지며, 공기 중 질소를 아르곤, 헬륨으로 치환하면 폭발 범위는 압력과 더불어 증대된다.
6. 이산화탄소(CO_2)
(1) 특징
가. 화학적 성질
- 불연성 가스이다.
7. 염소(Cl_2)
(1) 특징
가. 물리적 성질
- 비점이 높고 상온에서 6~7기압의 압력을 가하면 쉽게 액화가 되며 액화가스는 갈색이다.
조연성, 독성가스이다.
나. 화학적 성질
- 건조한 상태에서는 강재에 대하여 부식성이 없으나, 수분이 존재하면 염산(HCl)이 생성되어 철을 심하게 부식시킨다.
- 염소와 아세틸렌이 접촉하면 자연발화의 가능성이 높다.(충전용기 혼합적재 금지)
(2) 제조법
가. 공업적 제조법
- 수은법에 의한 식염(NaCl)의 전기분해: 양극을 탄소, 음극을 수은으로 하여 생성된 나트륨 아밀감으로 하여 수은에 용해시키고 다른 탱크에 옮겨 물로 분해하여 가성소다와 수소를 생성하며 양극에서 염소를 발생시킨다.
- 격막법에 의한 식연의 전기분해: 전기분해용 탱크의 양극을 아스베스토 등의 격막으로 하여 발생하는 염소가 음극에서 발생하는 수소와 혼합하지 않는다.
8. 암모니아(NH_3)
(1) 특징
가. 물리적 성질
- 가연성 가스이며, 독성가스이다.
- 물에 잘 녹는다.
| <<<1. 독성가스 종류 필수암기 ★★★ >>> | |
| 암기법 | 포스오인시 불염황 아브불 아황산에 염일암 ▶ 보스를 오인하면 불염황이 떨어진다. 아브불 너무 떨려~ 아황산에 가서 염일암 ~ (홍까스 출저) |
| 풀이 | 포스겐, 오존, 인화수소, 시안화수소 불소, 염소, 황화수소 아크릴로 니트릴, 브롬화메탄, 불화수소 아황산가스, 산화에틸렌 염화수소, 일산화탄소, 암모니아 |
| <<<2. 2중 배관 사용가스 필수암기 ★★★ >>> | |
| 암기법 | 염소포황시 아황산에 염탄암 ▶ 위 '포스오인시~ '로 시작하는 것이 기준이 되며 그것에 파생된 암기법이라 생각하자. |
| 풀이 | 염소, 포스겐, 황화수소, 시안화수소 아황산가스, 산화에틸렌 염화메탄, 암모니아 |
| <<<3. 가연성 가스이면서 독성가스인 가스 필수암기 ★★★ >>> | |
| 암기법 | 모노디트리 일이황시 브롬산에 염탄암 ▶ 위 '포스오인시~ '로 시작하는 것이 기준이 되며 그것에 파생된 암기법이라 생각하자. |
| 풀이 | 모노 메틸아연, 디 메틸아연, 트리 메틸아연 일산화탄소, 이황화탄소, 황화수소, 시안화수소 브롬화메탄, 산화에틸엔 염화메탄, 암모니아 |
나. 화학적 성질
- 동과 접촉 시 부식의 우려가 있다. (동 함유량 62% 미만 사용 가능)
(2)제조법
가. 공업적 제조법
- 석회질소법: 석회질소에 과열증기를 작용시켜 제조한다.
- 하버-보시법: 수소화 질소를 체적비 3:1로 반응시켜 제조한다.
(3) 취급시 주의사항
가. 인체에 대한 위해성
- 피부에 노출 시 피부점막을 자극하고, 조직심부까지 손상시킨다. (동상, 염증 유발)
(4) 용도
- 요소비료 원료로 사용: 황산암모늄, 질산암모늄, 요소
- 소다회, 질산 제조용으로 사용
- 냉동기 냉매로 사용한다.
9. 아세틸렌(C_2H_2)
(1)특징
가. 물리적 성질
- 무색의 기체이고 불순물로 인한 특유의 냄새가 있다.
- 공기 중에서의 폭발범위가 가연성 가스 중 가장 넓다.
- 액체 아세틸렌은 불안전하나 고체 아세틸렌은 비교적 안정하다.
나. 화학적 성질
- 동(Cu), 은(Au), 수은(Hg) 등의 금속과 접촉 반응하여 폭발성의 아세틸드(아세틸라이드)가 생성된다. (동 및 동합금 사용 시 동 함유량 62%를 초과하는 것을 사용하지 않는다.)
- 아세틸렌의 폭발성(필수 암기 ★★★)
- 산화폭발: 공기 중 산소와 반응하여 폭발을 일으킨다.
- 분해폭발: 가압, 충격에 의하여 탄소와 수소로 분해되면서 폭발을 일으킨다.
- 화합폭발: 동(Cu), 은(Ag), 수은(Hg) 등의 금속과 접촉 반응하여 폭발성의 아세틸드가 생성된다.
<<<폭발 종류와 가연성가스 (필수 암기 ★★★) >>>
| 구분 | 폭발종류 | 암기법 |
| 1 | 분해폭발 | 아하산오류(아세틸렌, 하이드라진, 산화에틸렌, 5류 산화물) |
| 아하산은 오류가 있어~ | ||
| 2 | 중합폭발 | 시산무염(시안화수소, 산화에틸렌, 부타디엔, 염화비닐) |
| 시선이 뿌옇기 때문이야 ~ | ||
| 3 | 화합폭발 | 아아산(아세틸렌, 아세틸드알데히드, 산화에틸렌) |
| 아아산으로 가자~ |
(2) 제보법
- 카바이드(CaC_2)를 이용한 제조법 (필수 암기 ★★★) : 카바이드(CaC_2)에 물(H_2O)을 접촉시키면 아세틸렌이 발생한다.
가. 가스 발생기: 카바이드와 물이 반응하여 아세틸렌을 발생시킨다.
- 발생 방법에 의한 분류
- 주수식: 카바이드에 물을 주입하는 방법(불순가스 발생량이 많다.)
- 침지식: 물과 카바이드를 소량식 접촉시키는 방법(위험성이 크다.)
- 투입식: 물에 카바이드를 넣는 방법(대량 생산에 적합하다.)
- 발생기의 최적온도: 50~60℃, 발생기 표면온도는 70 ℃ 이하
나. 쿨러: 발생가스를 냉각하여 수분, 암모니아를 제거한다.
다. 가스 청정기: 발생가스의 불순물을 제거하는 것으로 청정제의 종류는 에퓨렌, 리가솔, 카다리솔(필수 암기 ★★★) 을 사용한다.
※ 암기법: 청에리카(한양대 에리카 캠퍼스 참 좋죠 ?)
라. 저압 건조기: 수분을 제거하여 아세틸렌과 함꼐 압축되는 것을 방지한다.
마. 아세틸렌 압축기
- 충전 시에는 온도와 관계없이 2.5MPa 이하로 유지한다.
▶ 2.5MPa 이상으로 압축 시 희석제 첨가 → 질소, 메탄, 일산화탄소, 에틸렌, 수소, 프로판, 이산화탄소 등 (필수 암기 ★★★)
바. 유분리기: 압축된 가스 중의 윤활유 (오일)을 분리한다.
사. 고압 건조기: 압축가스 중의 수분을 제거[건조제: 염화칼슘(CaCl_2)]
아. 역화 방지기: 고압 건조기와 충전용 교체밸브 사이 배관에 설치
<<<역화 방지기 설치 위치 (필수 암기 ★★★) >>>
- 가연성 가스를 압축하는 압축기와 오토크레이브 사이의 배관
- 아세틸렌의 고압건조기와 충전용 교체 밸브 사이의 배관
- 아세틸렌 충전용지관
<<<역류 방지기 설치 위치 (필수 암기 ★★★) >>>
- 가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관사이
- 아세틸렌을 압축하는 압축기의 유분리기와 고압 건조기 사이
- 메탄올과 암모니아의 합성탑 및 정제탑과 압축기 사이
(3) 충전 작업
가. 용제: 아세톤, DMF(디메틸 포름아미드)
나. 다공물질: 코크스, 석면, 규조토, 목탄, 석회, 탄산마그네슘, 다공성 플라스틱
▶ 암기법: 코큰 석규(가) 목석(같아) 탄산(을) 마(다하)다.
다. 다공도(%) 계산식
라. 충전 작업시 주의사항 (필수 암기 ★★★)
- 충전 중 압력은 2.5MPa 이하로 할 것
- 충전 후 24시간 정치 할 것
- 충전 후 압력은 15℃에서 1.5MPa 이하로 할 것
- 충전은 서서히 2~3회에 걸쳐 충전할 것
- 충전 전에 빈 용기는 음향검사를 실시할 것
- 아세틸렌이 접촉하는 부분에는 동 및 동 함유량 62%를 초과하는 것을 사용하지 않는다.
- 충전용 지관은 탄소함유량 0.1% 이하의 강을 사용할 것
10. 메탄
(1) 특징
가. 물리적 성질
- 파라핀계 탄화수소로 안정된 가스이다.
- 천연가스의 주성분이다.
- 무색·무취·무미의 가연성 기체이다.(폭발범위: 5~15v% 암기법: 메오십오)
11. 시안화수소(HCN)
(1) 특징
가. 물리적 성질
독성가스이며, 가연성 가스이다.
나. 화학적 성질
- 소량의 수분 존재 시 중합폭발을 일으킬 우려가 있다. (암기법: 중합폭발: 시산부염)
- 중합폭발을 방지하기 위하여 안정제를 사용한다.(황산, 아황산가스, 동, 동망, 염화칼슘, 인산, 오산화인 필수암기: ★★★)
※ 암기법: 동아오염확인(풀이: 동동망 아황산 오산화인 염화칼슘 황산 인 인산
(2) 제조법(필수암기:★★★, 암기법: 시안 for 앤드류)
- 앤드루소법: 암모니아, 메탄에 공기를 가하고 10%의 로듐을 함유한 백금촉매를 1000~1100℃로 통하면 시안화수소를 함유한 가스를 얻고 이것을 분리, 정제하여 제조한다.
- 포름아미드법: 일산화탄소화 암모니아에서 포름아미드를 거쳐 시안화수소를 제조한다.
(3) 취급 시 주의사항
- 충전 용기 취급시 주의사항
- 충전 후 24시간 정치하고, 충전 후 60일이 되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전할 것
- 순도 98% 이상 유지하고, 1일 1회 이상 질산구리 벤젠지를 사용하여 누출검사를 실시한다.
- 용기는 서늘하고 건조한 곳에 보관하고 날씨 및 온도변화로부터 보호하여야 하낟.
- 맹독성 가스이므로 흡수장치나 재해방지 장치를 설치해야한다.
12. 포스겐
(1) 특징
가. 화학적 성질
활성탄을 촉매로 일산화탄소와 염소를 반응시켜 제조한다.
13. 산화에틸렌
(1) 특징
가. 물리적 성질
- 무색의 가연성 가스이다.(폭발범위: 3~80v%)
- 물, 알코올, 에테르에 용해된다.
(2) 용도
- 글리콜류(물과 반응하면), 에탄올아민(암모니아와 반응하면) 등 각종 화학공업 합성원료로 사용된다.
- 합성수지, 표면활성제, 합성섬유 등에 사용된다.
14. 황화수소
(1) 물리적 성질
- 독성가스이며, 가연성 가스(폭발범위: 4.3~45v% 이다.)
15. 기타 가스
(1) 염화메틸
- 냉동기 냉매로 사용되었으나 현재는 사용량이 감소하였다.
16. 공업용 가스의 정체
(1) 유황화합물의 제거
- 수소화 탈황법
- 건식 탈황법
- 습식 탈황법
- 탄산소다 흡수법: 탄산소다 수용액을 사용하여 황화수소를 흡수·제거한다.
- 시볼트법: 재생공정에서 산화철을 사용하는 방법보다 효과적이다.
- 카아볼트법: 에타놀아민 수용액에 황화수소를 흡수하고 가열하고 방출하는 방법이다.
- 타이룩스법: 황비산 나트륨용액을 사용하여 황화수소를 흡수하고 공기로 산화함으로써 재생한다.
- 알카티드법: 알카티드 수용액에 의해 황화수소를 흡수하고 가열하고 방출한다.
댓글