①: 제4류, 제5류 위험물
②: 제2류, 제3류, 제5류 위험물
③: 제1류 위험물

[해설]

운반 시 혼재가 허용되는 조합은 1-6, 2-4, 2-5, 3-4, 4-5 다섯 가지뿐이다.

따라서 제2류는 제4·5류, 제4류는 제2·3·5류, 제6류는 제1류하고만 함께 실을 수 있다.

지정수량의 10분의 1 이하로 수납한 위험물에는 이 기준을 적용하지 않는다.

증기비중 = 분자량 ÷ 공기의 평균 분자량(29, 정밀히는 28.84)

① 이황화탄소 CS₂ = 12+(32×2) = 76 → $\dfrac{76}{29}=2.62$ (28.84 기준 $\dfrac{76}{28.84}=2.635$ ≒ 2.64)

② 아세트알데하이드 CH₃CHO = (12×2)+(1×4)+16 = 44 → $\dfrac{44}{29}=1.52$ (28.84 기준 $\dfrac{44}{28.84}=1.526$ ≒ 1.53)

③ 벤젠 C₆H₆ = (12×6)+(1×6) = 78 → $\dfrac{78}{29}=2.69$ (28.84 기준 $\dfrac{78}{28.84}=2.705$ ≒ 2.71)

[해설]

증기비중은 성분 기체의 분자량을 공기의 평균 분자량으로 나눈 값이다. 공기 분자량은 보통 29로 잡고, 정밀히 28.84를 쓰면 값이 소수 둘째 자리에서 조금 커진다(어느 쪽이든 정답 처리).

분자량만 정확히 구하면 되므로 CS₂=76, CH₃CHO=44, C₆H₆=78을 외워 두면 빠르다.

①: CH₃CHO(아세트알데하이드)

②: 분자량 = 12×2 + 1×4 + 16 = 44
증기비중 = $\frac{44}{28.84}$ = 1.526(≒1.53)

③: 40℃ 이하

[해설]

에틸렌을 CuCl₂·PdCl₂ 촉매로 산화(Wacker법)시키면 아세트알데하이드(CH₃CHO)가 생성된다. 인화점 -39℃, 비점 21℃의 제4류 특수인화물이다.

증기비중 = 분자량 ÷ 공기 평균분자량(28.84 ≒ 29)이므로 44 ÷ 28.84 ≒ 1.53이다.

아세트알데하이드등·다이에틸에터등을 이동탱크저장소에 저장할 때는 보냉장치가 있으면 비점 이하, 보냉장치가 없으면 40℃ 이하를 유지해야 한다.

①: 3
②: 3
③: 9
④: 9
⑤: 3

[해설]

옥외저장소의 보유공지는 저장·취급하는 위험물의 지정수량 배수 구간별로 정해지며, 지정수량 10배 이하는 3m, 20배 초과 50배 이하는 9m가 기준이다.

따라서 10배 이하 구간의 제1석유류·제2석유류는 완화 대상이 아니어서 ①·② 모두 3m가 되고, 20배 초과 50배 이하 구간의 제2석유류·제3석유류도 기준을 그대로 적용해 ③·
④ 9m가 된다.

다만 제4석유류와 제6류 위험물은 인화점이 높거나 자체 가연성이 없어 위험성이 상대적으로 낮으므로 표에 따른 공지 너비의 1/3 이상으로 완화할 수 있고, 그래서 ⑤는 9m의 1/3인 3m가 적용된다.

①: 2K₂O₂ + 2H₂O → 4KOH + O₂↑
②: 2K₂O₂ + 2CO₂ → 2K₂CO₃ + O₂↑
③: 1,000 m²

[해설]

분자량 39이고 불꽃반응색이 보라색인 제3류 위험물은 칼륨(K)이며, 칼륨이 산화되어 만들어지는 제1류 위험물의 과산화물은 과산화칼륨(K₂O₂, 무기과산화물)이다.

과산화칼륨은 물과 반응해 강알칼리인 수산화칼륨과 산소를 내놓으므로 주수소화가 금지되고, 이산화탄소와도 반응해 탄산칼륨과 산소를 내놓기 때문에 CO₂ 소화기 역시 사용할 수 없다.

① $2\mathrm{K_2O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{KOH} + \mathrm{O_2}\uparrow$
② $2\mathrm{K_2O_2} + 2\mathrm{CO_2} \rightarrow 2\mathrm{K_2CO_3} + \mathrm{O_2}\uparrow$

무기과산화물처럼 위험등급 I에 해당하는 제1류 위험물을 옥내저장소에 저장할 때는 저장창고의 바닥면적을 1,000㎡ 이하로 제한하는 기준이 적용된다.

①: 칼륨 - 제3류, 10kg
②: 황린 - 제3류, 20kg
③: 질산 - 제6류, 300kg
④: 질산염류 - 제1류, 300kg
⑤: 아조화합물 - 제5류, 10kg(제1종)/100kg(제2종)
⑥: 나이트로화합물 - 제5류, 10kg(제1종)/100kg(제2종)

[해설]

칼륨은 제3류 10kg, 황린은 제3류 20kg으로 둘 다 위험등급 I이다.

질산(제6류 300kg)과 질산염류(제1류 300kg)는 이름이 비슷하지만 유별이 다르니 주의한다.

아조화합물·나이트로화합물은 제5류 자기반응성 물질이다.

※ 2024.7.30 시행령 개정으로 제5류 위험물 지정수량은 품명별 체계(구 200kg 등)가 폐지되고, 위험성시험에 따라 제1종 10kg·제2종 100kg으로 분류됩니다.

칼륨

[해설]

제3류 위험물 중 칼륨은 공기 중에서 자연발화하는 성질과 물과 반응해 가연성 가스(수소)를 내며 발열하는 성질을 동시에 가진 자연발화성 및 금수성 물질에 해당한다.

같은 제3류인 황린도 자연발화성은 있으나 오히려 물속에 저장하는 물질이라 금수성에는 해당하지 않는다는 점이 자주 헷갈리는 부분이다.

나이트로벤젠·글리세린은 제4류 인화성액체, 트리나이트로페놀은 제5류 자기반응성물질로 애초에 자연발화성·금수성과 무관하고, 수소화나트륨은 금수성은 있으나 자연발화성 물질로는 분류되지 않는다.

①: 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O
②: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

[해설]

메탄올·에탄올 같은 알코올류는 완전연소 시 탄소가 전량 이산화탄소로, 수소가 전량 물로 산화되므로 원소 균형만 맞추면 반응식이 완성된다.

메탄올: $2\mathrm{CH_3OH} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CO_2} + 4\mathrm{H_2O}$
에탄올: $\mathrm{C_2H_5OH} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CO_2} + 3\mathrm{H_2O}$

계수를 맞출 때 산소 계수를 가장 나중에 좌우변 O 원자 수로 맞춰 검산하면 실수를 줄일 수 있다. 알코올 분자 자체가 산소를 하나 갖고 있다는 점을 빠뜨리기 쉽다.

①: 제1종 분말소화약제 NaHCO₃
②: 제2종 분말소화약제 KHCO₃
③: 제3종 분말소화약제 NH₄H₂PO₄
④: 제4종 분말소화약제 KHCO₃ + (NH₂)₂CO

[해설]

제1종 탄산수소나트륨(백색), 제2종 탄산수소칼륨(담회색), 제3종 제일인산암모늄(담홍색), 제4종 탄산수소칼륨 + 요소(회색).

제3종만 A·B·C급 전부에 적용되고 나머지는 B·C급용이다.

칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬, 황린

[해설]

제3류 위험물 중 위험등급 I은 소량으로도 위험성이 커서 지정수량이 10kg(칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬) 또는 20kg(황린)으로 정해진 품명들이며, 답은 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬, 황린 다섯 가지다.

이 품명들은 자연발화성 또는 금수성이 특히 강해, 지정수량 50kg인 알칼리금속·알칼리토금속과 유기금속화합물(위험등급 II), 지정수량 300kg인 금속의 수소화물·금속의 인화물·칼슘 또는 알루미늄의 탄화물(위험등급 III)보다 한 단계 높은 등급으로 관리된다는 점이 채점 포인트다.

①: 오산화인(P₂O₅)
②: 포스핀(PH₃)
③: 해당없음
④: 포스핀(PH₃)
⑤: 해당없음

[해설]

인·황을 함유한 위험물이 연소하거나 물·알칼리와 반응할 때 유독한 오산화인(P₂O₅)이나 포스핀(PH₃)이 발생하는지가 핵심 채점 포인트다.

황린(P₄)은 연소하면 산소와 결합해 백색의 오산화인 연기를 내고, 강알칼리인 수산화칼륨 수용액 속에서는 인이 스스로 산화·환원되는 불균등화 반응을 일으켜 포스핀을 발생시킨다. 인화칼슘(Ca₃P₂)도 물과 반응하면 포스핀을 내놓는 대표적 금수성물질이다.

반면 아세트산은 완전연소하면 CO₂와 H₂O만 생기고, 과산화바륨과 물의 반응은 수산화바륨과 과산화수소를 내놓을 뿐이므로 두 경우 모두 해당없음이 맞다.

① ㉠: 2, ㉡: 2
②: III 등급
③: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑
④: Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑

[해설]

마그네슘은 분말 상태일 때 표면적이 커서 위험성이 급증하므로, 위험성이 낮은 덩어리·막대 형태는 위험물에서 제외하는 예외 규정을 둔다.

2mm의 체를 통과하지 않는 덩어리 상태이거나 지름 2mm 이상의 막대 모양이면 분진 폭발·발화 위험이 낮아 위험물로 취급하지 않으므로 ㉠·㉡ 모두 2가 들어간다. 또 마그네슘·철분·금속분은 같은 제2류 안에서도 상대적으로 위험성이 낮아 위험등급 III으로 분류된다.

마그네슘은 산이나 물과 만나면 자신이 산화되면서 수소를 내놓으므로, 두 반응식 모두 수소(H₂) 발생이 채점 포인트다.

③ $\mathrm{Mg} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MgCl_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$
④ $\mathrm{Mg} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Mg(OH)_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$

①: 8만 m²
②: 인화점이 200℃ 이상인 위험물을 저장 또는 취급하는 경우
③: 10기

[해설]

방유제는 옥외저장탱크에서 위험물이 누출됐을 때 확산을 막는 설비로, 면적은 8만㎡ 이하로 제한해 유출 시 피해 범위를 통제한다.

탱크 개수 제한은 인화성 액체의 화재 위험을 전제로 두는 규정이므로, 인화점이 200℃ 이상인 고인화점 위험물을 저장·취급하는 옥외저장탱크에는 개수 제한 자체를 두지 않는다.

개수 제한은 원칙적으로 10기 이하이고, 모든 탱크 용량이 20만L 이하이면서 인화점이 70℃ 이상 200℃ 미만일 때만 20기 이하로 완화된다. 제1석유류는 인화점이 21℃ 미만이라 이 완화 요건에 해당하지 않으므로 원칙 기준인 10기 이하가 그대로 적용된다.

건성유: 요오드값 130 이상
반건성유: 요오드값 100~130
불건성유: 요오드값 100 이하

[해설]

동식물유류는 불포화도가 높을수록 산소와 결합하기 쉬워 자연발화 위험이 커지는데, 이 불포화도를 정량화한 지표가 요오드값(유지 100g이 흡수하는 아이오딘의 g 수)이다.

• 건성유: 요오드값 130 이상 — 불포화도가 높아 자연발화 위험이 가장 크다.
• 반건성유: 요오드값 100~130 — 중간 정도의 위험성을 갖는다.
• 불건성유: 요오드값 100 이하 — 포화도가 높아 자연발화 위험이 낮다.

요오드값이 클수록 이중결합이 많아 산화·중합 반응이 활발해지고, 그 과정에서 나온 산화열이 헝겊·종이 등에 스며든 상태로 축적되면 자연발화로 이어질 수 있다는 점이 이 구분의 근거다.

①: 0.5m
②: 1m
③: 1m

[해설]

지하저장탱크 2기를 인접해 설치할 때는 상호 간에 1m 이상의 간격을 두어야 하지만, 두 탱크에 저장하는 위험물 수량의 합이 지정수량의 100배 이하이면 0.5m 이상으로 완화된다.

경유는 제2석유류 비수용성으로 지정수량 1,000L, 휘발유는 제1석유류 비수용성으로 지정수량 200L이므로 각각 배수의 합을 구해 100배와 비교한다.

① $\dfrac{20{,}000}{1{,}000} + \dfrac{8{,}000}{200} = 20 + 40 = 60$배 → 100배 이하 → 0.5m
② $\dfrac{8{,}000}{1{,}000} + \dfrac{20{,}000}{200} = 8 + 100 = 108$배 → 100배 초과 → 1m
③ $\dfrac{20{,}000}{1{,}000} + \dfrac{20{,}000}{200} = 20 + 100 = 120$배 → 100배 초과 → 1m

①: 50,000
②: 50,000
③: 10,000
④: 2,000

[해설]

주유취급소의 각 전용탱크 용량 상한은 취급 목적별로 다르게 정해져 있으며, 차량에 직접 급유·주유하는 탱크는 대용량을, 부수적 용도의 탱크는 소용량으로 제한한다.

고정주유설비(자동차 등에 직접 주유)와 고정급유설비(이동저장탱크나 용기에 옮겨 담는 급유)에 직접 접속하는 전용탱크는 각각 50,000L 이하로 동일하게 제한된다.

보일러 등 부속설비에 공급하는 전용탱크는 10,000L 이하로, 점검·정비 작업장의 폐유·윤활유 등을 저장하는 탱크는 그보다 작은 2,000L 이하로 제한해 용도에 비례한 위험 관리를 한다.

(1): ①②
(2): ①②③④
(3): ①④

[해설]

(1) 위험물 운송책임자의 감독·지원은 이동탱크저장소에 동승해 직접 지시하거나, 동승하지 않더라도 사무실 등에 대기하면서 운송경로 파악·수시 연락·비상시 조치 등으로 지원하는 방식만 인정된다. 단순히 GPS로 위치만 추적하거나 다른 차량으로 뒤따르는 방식은 실질적인 감독·지원으로 보지 않으므로 ①②만 옳다.

(2) 이동탱크저장소로 장거리를 운송할 때는 원칙적으로 2명 이상이 운전해야 하지만, 운송책임자가 동승한 경우, 제2류 위험물이나 특수인화물을 제외한 제4류 위험물(제1석유류 포함)을 운송하는 경우, 운송 도중 2시간 이내마다 20분 이상 휴식하는 경우에는 1명 운전이 허용되므로 ①②③④ 모두 해당한다.

(3) 이동탱크저장소에는 완공검사합격확인증을 비치해야 하며, 위험물안전카드는 특수인화물·제1석유류처럼 위험성이 큰 품목을 운송할 때 함께 휴대·비치해야 하므로 ①④가 정답이다. 정기검사확인증이나 설치허가확인증은 비치 대상 서류가 아니다.

아세트산, 포름산

[해설]

인화점 21℃ 이상 70℃ 미만인 제4류 위험물은 제2석유류이므로, 그중 물에 잘 녹는 것을 골라내면 제2석유류 수용성인 아세트산과 포름산이 답이 된다.

아세트산은 인화점이 약 40℃, 포름산(의산)은 약 69℃로 두 물질 모두 21℃ 이상 70℃ 미만 구간에 들어가면서 물과 잘 섞이는 수용성 액체다.

메틸알코올은 인화점이 11℃로 범위보다 낮은 알코올류이고, 글리세린은 인화점 160℃대의 제3석유류 수용성, 나이트로벤젠은 인화점 88℃의 제3석유류이면서 비수용성이라 각각 제외된다.

①: 565,486.68L
②: 받아야 한다.
③: 받아야 한다.
④: 받아야 한다.

[해설]

세로형 원통형 탱크의 용량은 내용적에서 공간용적(10%)을 뺀 값이므로, 원기둥 부피를 구한 뒤 0.9를 곱하면 된다.

내용적: $V = \pi r^2 l = \pi \times 5^2 \times 8 = 200\pi \approx 628.32\,\mathrm{m^3} = 628{,}318.53\,\mathrm{L}$
용량: $628{,}318.53 \times (1-0.1) \approx 565{,}486.68\,\mathrm{L}$

액체위험물을 저장하는 옥외탱크저장소는 저장용량이 50만L 이상이면 설치·변경 시 기술검토를 받아야 하고 정기검사 대상에도 포함되며, 완공검사는 제조소등을 설치할 때 공통으로 받아야 하므로 ②③④ 모두 '받아야 한다'가 정답이다.

①: 벤젠(C₆H₆)
②: 구조식 — 정육각형 벤젠고리(탄소 6개)에 단일·이중결합이 교대로 배치된 고리 구조(C₆H₆). 각 탄소에 수소 1개씩 결합.
③: 유분리장치

[해설]

무색투명하고 방향성이 있는 휘발성 액체, 분자량 78, 인화점 -11℃라는 조건은 방향족 탄화수소의 대표 물질인 벤젠(C₆H₆)을 가리킨다.

벤젠은 제4류 위험물 중 제1석유류·비수용성으로 분류되며, 탄소 6개가 정육각형 고리를 이루고 단일결합과 이중결합이 교대로 배치된 방향족 고리 구조에 각 탄소마다 수소 1개가 붙은 구조식으로 그린다.

펌프설비의 집유설비에 유분리장치를 설치해야 하는 대상은 물에 잘 녹지 않는 제4류 위험물(20℃의 물 100g에 녹는 양이 1g 미만)로, 벤젠은 비수용성이므로 여기에 해당한다.