개념 한 쪽
액체연료와 기체연료는 물리적 상태에 따른 장단점이 뚜렷하므로 특성을 구분하여 관리해야 한다
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출제기준 단원 「액체 연료의 종류 및 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기체연료의 가연성 판별 | 1 | 주어진 기체 중 가연성 여부를 구별하기 |
| 중유 물성에 따른 연소특성 | 1 | 점도 변화가 연소와 안전에 미치는 영향 판단하기 |
| LNG 구성성분 확인 | 1 | LNG의 주성분을 물질식으로 고르기 |
액체연료는 분무 연소 방식으로 공기와의 접촉 면적을 늘려 높은 연소효율을 얻을 수 있다 분무를 통해 연소량을 밸브로 쉽게 조절할 수 있고, 고체연료에 비해 연소 후 남는 재와 그을음이 적어 취급과 유지관리가 용이하다 일반적인 표현으로 액체연료는 '분무연소 = 높은 효율' 관계를 가진다
중유는 점도가 중요한 물성치이다 점도가 높으면 예열이 필요하고 무화(분무)가 잘 되지 않아 연소 효율이 떨어질 위험이 있으므로 예열과 점도 관리가 필요하다 반대로 점도가 지나치게 낮으면 분무 상태가 불안정해져 역화현상(화염이 연소실 밖 또는 배관 쪽으로 거슬러 올라가는 현상)이 발생할 수 있으므로 적정 점도 유지가 중요하다
기체연료는 불순물이 적어 유황 산화물 등 오염물질 발생이 적고 공기와의 혼합이 용이하여 완전연소 달성이 쉽다 또한 밸브 하나로 연소량 조절이 쉬운 장점이 있지만, 누설 시 공기 중으로 빠르게 확산되어 폭발 위험이 커지므로 환기와 누설 감지 등 안전 대책이 필수적이다
LNG(액화천연가스)는 천연가스를 극저온으로 냉각하여 액화한 것으로 주성분이 메탄(CH4)이다 LNG는 부피를 크게 줄여 수송·저장에 유리하므로 연료 형식으로 사용되며, LNG와 LPG(액화석유가스)를 혼동하지 않도록 주성분을 구분하여 기억해야 한다
연료별 특성 문제는 물성치와 연소 거동, 안전성의 관점에서 접근하면 해석이 쉬워진다 예컨대 '연소 개선' 역할의 첨가제는 착화 지연제와 반대 개념이므로 구별해야 하고, 연료 분류(A·C중유 등)는 비중과 발열량 관계를 기준으로 이해해야 한다
대표 유형 1 — LNG의 주성분을 고르는 문제: LNG는 액화한 천연가스로 주성분이 메탄(CH4)이라고 하여 메탄을 선택한다 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)은 LPG의 주성분이므로 혼동을 피한다
대표 유형 2 — 중유 점도와 연소 특성 관련 문제: 점도가 높으면 예열이 필요하고 무화가 잘 되지 않으며, 점도가 지나치게 낮으면 역화위험이 증가한다고 보아 올바른 보기를 고른다
기체연료의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?
정답 ③ · 기체연료의 특징 중 틀린 설명을 고르는 문제이다. 기체연료는 정제가 용이하여 불순물이 적고, 따라서 연소 시 유황 산화물이나 질소 산화물의 발생이 적은 것이 장점이다.
기체연료는 불순물이 적어 유황 산화물 발생이 적고 연소 조절이 용이하며 폭발 위험이 있는 것이 특징이다.
다음 기체 중 가연성인 것은?
정답 ③ · 제시된 기체 중 가연성인 것을 고르는 문제이다. 일산화탄소는 공기 중에서 연소하여 이산화탄소가 되는 가연성 기체로, 연료가스의 주성분 중 하나이기도 하다.
이산화탄소, 질소, 헬륨은 불연성 기체이며, 일산화탄소는 가연성 기체이다.
기체연료(gas)의 특징 설명으로 잘못된 것은?
정답 ① · 기체연료의 특징 중 잘못된 설명을 고르는 문제이다. 기체연료는 공기와 잘 섞이고 확산이 빠른 반면, 누설 시 공기와 혼합되어 폭발 한계 범위에 들어서면 화재와 폭발의 위험이 매우 크다.
기체연료는 공기보다 가벼워 누설 시 상공으로 확산되나, 폭발 한계 범위 내에 있으면 화재·폭발 위험이 매우 크다.
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