2025년 위험물산업기사실기 3회

[해설]

알루미늄분은 제2류 위험물(금속분)으로, 산소와 결합하면 산화알루미늄이 되고 물·산과 반응하면 수소가 나온다.

연소하면 흰색 산화알루미늄(Al₂O₃)이 생긴다.
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

물과 반응하면 수산화알루미늄과 가연성 수소가 생긴다.
2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂↑

염산과 반응하면 염화알루미늄과 수소가 생긴다.
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

혼동 주의: 물에 닿으면 수소가 생기므로 주수소화는 금지하고 마른모래 등으로 질식소화한다.

[해설]

알킬알루미늄은 제3류(자연발화성·금수성) 위험물이다. 물과 만나면 수산화알루미늄과 함께, 알킬기에서 나온 가연성 탄화수소 가스를 낸다.

트라이메틸알루미늄은 물과 반응하면 메틸기가 메탄이 되고, 완전연소하면 산화알루미늄·이산화탄소·수증기가 된다.
(CH₃)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3CH₄
2(CH₃)₃Al + 12O₂ → Al₂O₃ + 6CO₂ + 9H₂O

트라이에틸알루미늄은 물과 반응하면 에틸기가 에탄이 되고, 연소 생성물은 트라이메틸알루미늄과 같다.
(C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆
2(C₂H₅)₃Al + 21O₂ → Al₂O₃ + 12CO₂ + 15H₂O

계수 맞추는 요령: 먼저 2몰을 기준으로 Al₂O₃ 1개를 맞춘다. 그다음 C 수만큼 CO₂, H 수의 절반만큼 H₂O를 쓰고, 생성물의 산소 원자 수를 합해 반으로 나누면 O₂ 계수가 된다.

[해설]

제2류 위험물 황화인은 인(P)과 황(S)의 조성비에 따라 삼황화인·오황화인·칠황화인으로 나뉜다.

• 삼황화인 — P₄S₃이며, 습기를 빨아들이지 않는 비조해성이다.
• 오황화인 — P₂S₅이며, 습기를 흡수해 녹는 조해성이다.
• 칠황화인 — P₄S₇이며, 조해성이다.

외우는 요령: 이름의 숫자는 황(S) 원자 수이고, 조해성이 없는 것은 삼황화인 하나뿐이다.

①: C₆H₂CH₃(NO₂)₃

②: 배수=지정수량

저장수량

​=10

1,000

​=100배

[해설]

TNT(트라이나이트로톨루엔)는 제5류 위험물 중 나이트로화합물이며, 제1종이므로 지정수량은 10kg이다.

시성식 C₆H₂CH₃(NO₂)₃는 톨루엔(C₆H₅CH₃)의 벤젠고리 수소 3개를 나이트로기(NO₂)가 치환한 구조를 나타낸다.

지정수량 배수 = 저장수량 ÷ 지정수량
= 1,000kg ÷ 10kg
= 100배

혼동 주의: 제5류의 지정수량은 품명이 아니라 위험성 시험으로 정한 종별(제1종 10kg, 제2종 100kg)에 따라 달라진다.

① 내화구조 저장소는 건축물 면적 150m²가 1단위 → 1소요단위

② 지정수량 배수 = $\dfrac{500}{50}+\dfrac{1{,}000}{400}+\dfrac{1{,}500}{1{,}000}+\dfrac{20{,}000}{10{,}000}=16$배
소요단위 = 16 ÷ 10 = 1.6 → 2소요단위

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17에 따르면 위험물은 지정수량의 10배가 1소요단위이다. 저장소 건축물은 외벽이 내화구조이면 연면적 150m²(내화구조가 아니면 75m²)가 1소요단위이다.

건축물 소요단위 = 연면적 ÷ 150m²
= 150 ÷ 150
= 1소요단위

지정수량은 특수인화물 50L, 알코올류(에탄올) 400L, 제2석유류 비수용성(등유) 1,000L, 동식물유류 10,000L이다.
배수 = Σ(저장량 ÷ 지정수량)
= 500/50 + 1,000/400 + 1,500/1,000 + 20,000/10,000
= 10 + 2.5 + 1.5 + 2 = 16배
소요단위 = 16 ÷ 10 = 1.6 → 2소요단위

소요단위는 소수점 이하를 올려 정수로 정하므로 1.6은 2소요단위가 된다.

①: 알칼리금속의 과산화물

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19(운반기준)의 피복 대상 가운데 두 조건에 모두 해당하는 것은 알칼리금속의 과산화물뿐이다.

• 차광성 피복 — 제1류, 제3류 자연발화성 물질, 제4류 특수인화물, 제5류, 제6류.
• 방수성 피복 — 제1류 알칼리금속의 과산화물, 제2류 철분·금속분·마그네슘, 제3류 금수성 물질.

알칼리금속의 과산화물은 제1류라서 햇빛을 가려야 하고, 물과 반응하면 산소와 열을 내므로 물도 막아야 한다. 특수인화물·제5류·제6류는 차광성 피복만, 금속분은 방수성 피복만 필요하며, 인화성 고체는 어느 쪽에도 해당하지 않는다.

①: ㉢ 특수인화물 250kL 제조소 (지정수량 50L → 250,000L ÷ 50L = 5,000배로 3,000배 이상)
②: 5명
③: ㉢ (포수용액 방사능력은 매분 2,000L 이상이어야 함)
④: 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금

[해설]

위험물안전관리법 시행령상 자체소방대는 제4류 위험물을 지정수량의 3,000배 이상 취급하는 제조소·일반취급소에 둔다.

• 대상 — 특수인화물(지정수량 50L) 250kL 제조소는 250,000L ÷ 50L = 5,000배라 해당하고, 염소산염류는 제1류라 대상이 아니다.
• 충전 일반취급소 — 이동저장탱크에 주입하는 일반취급소는 대상에서 빠진다.
• 인원 — 화학소방자동차 1대당 소방대원을 5명 둔다.
• 틀린 것 — 포수용액 방사차의 방사능력은 매분 3,000L가 아니라 2,000L 이상이다.
• 처벌 — 자체소방대를 두지 않으면 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 처한다.

상호응원 협정을 맺은 사업소를 하나로 보는 것, 포수용액 방사차를 2/3 이상 두는 것, 소화약액탱크·혼합장치와 10만L 방사분 약제를 비치하는 것은 모두 옳은 기준이다.

①: 환기
②: 압력
③: 부식
④: 가연성
⑤: 보호액

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 18의 저장·취급 공통기준에 나오는 문장들이다.

• 환기 — 빛에 분해되는 위험물은 차광하고, 증기가 차는 위험물은 환기한다.
• 압력 — 온도·습도와 함께 압력도 계기로 감시해 적정하게 유지한다.
• 부식 — 누설을 막기 위해 용기에 파손·부식·균열이 없어야 한다.
• 가연성 — 가연성 증기나 미분이 있는 곳에서는 불꽃을 내는 기구·공구·신발을 쓰지 않는다.
• 보호액 — 황린(물 속)·칼륨(석유 속)처럼 보호액에 저장하는 위험물은 보호액 밖으로 노출되면 안 된다.

외우는 요령: '차광·환기', '온도·습도·압력', '파손·부식·균열'처럼 짝으로 묶어 기억한다.

①: 1배 → 3m 이상
②: 5배 → 3m 이상
③: 10배 → 3m 이상
④: 20배 → 5m 이상
⑤: 200배 → 5m 이상

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 4(제조소 기준)에서 보유공지는 취급하는 위험물의 최대수량으로 정한다. 지정수량의 10배 이하이면 3m 이상, 10배 초과이면 5m 이상이다.

• 1배와 5배는 10배 이하이므로 3m 이상이다.
• 10배는 '이하'에 포함되므로 3m 이상이다.
• 20배와 200배는 10배를 넘으므로 5m 이상이다.

혼동 주의: 옥내·옥외저장소나 옥외탱크저장소는 배수 구간이 여러 단계로 나뉘지만, 제조소는 10배 경계 하나뿐이다.

①: 2NaHCO₃(탄산수소나트륨) → Na₂CO₃(탄산나트륨) + CO₂(이산화탄소) + H₂O(수증기)
②: 2KHCO₃(탄산수소칼륨) → K₂CO₃(탄산칼륨) + CO₂(이산화탄소) + H₂O(수증기)

[해설]

분말소화약제는 열을 받으면 분해되면서 이산화탄소와 수증기를 낸다. 이 기체들이 질식·냉각 작용으로 불을 끈다.

제1종은 탄산수소나트륨이 분해되어 탄산나트륨이 된다.
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

제2종은 탄산수소칼륨이 분해되어 탄산칼륨이 된다.
2KHCO₃ → K₂CO₃ + CO₂ + H₂O

혼동 주의: 두 식은 모양이 같고 금속(Na와 K)만 다르다. 제3종은 제일인산암모늄(NH₄H₂PO₄)이 주성분이라 반응식이 전혀 다르다.

②, ③

[제2석유류] 등유, 경유 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 21도 이상 70도 미만인 것을 말한다. 다만, 도료류 그 밖의 물품에 있어서 가연성 액체량이 40wt% 이하이면서 인화점이 섭씨 40도 이상인 동시에 연소점이 섭씨 60도 이상인 것은 제외한다.

[각 제4류 위험물 비교]

[해설]

인화점 21℃ 이상 70℃ 미만은 제2석유류의 범위이므로, 제2석유류 가운데 수용성인 것을 고른다.

• 아세트산 — 제2석유류이며 물에 잘 섞이는 수용성이다.
• 폼산(의산) — 제2석유류이며 수용성이다.

메틸알코올은 인화점이 약 11℃인 알코올류라 제외된다.

글리세린(수용성)·나이트로벤젠(비수용성)은 인화점이 70℃ 이상인 제3석유류라 역시 제외된다.

[해설]

분자량 34, 구멍 뚫린 마개, 안정제 첨가는 모두 과산화수소(H₂O₂, 제6류 위험물)의 특징이다.

분해하면 물과 산소가 생긴다.
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

발생한 산소로 내부 압력이 오르면 용기가 파열될 수 있어서, 밀봉하지 않고 구멍 뚫린 마개를 쓴다.

제6류는 자신은 불에 타지 않지만 산화력이 강하므로 운반용기 외부에 가연물접촉주의를 표시한다.

혼동 주의: 제1류(알칼리금속 과산화물 제외)는 '화기·충격주의'와 '가연물접촉주의'를 함께 표시하지만, 제6류는 '가연물접촉주의' 하나만 표시한다.

[해설]

아이오딘가는 유지 100g에 흡수되는 아이오딘의 g수이다. 지방산에 이중결합(불포화 결합)이 많을수록 값이 커진다.

불포화도가 높으면 공기 중 산소를 잘 흡수해 굳기 쉽고, 이때 생긴 산화열이 쌓여 자연발화 위험이 커진다.

• 건성유는 아이오딘가 130 이상이다(아마인유·들기름 등).
• 반건성유는 100 초과 130 미만이다(참기름·콩기름 등).
• 불건성유는 100 이하이다(올리브유·야자유 등).

외우는 요령: 경계값 100과 130만 기억하되, 130은 건성유 쪽 '이상', 100은 불건성유 쪽 '이하'에 붙는다.

①: 방유제 내의 면적은 80,000m² 이하로 해야 한다.
②: 인화점이 200℃ 이상인 위험물을 저장 또는 취급하는 경우(이 경우에는 방유제 안에 설치하는 옥외저장탱크의 개수를 제한하지 아니한다.)
③: 10개

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 6에 있는 옥외탱크저장소 방유제 기준에서 나온 문제다.

• 면적 — 방유제 안의 면적은 80,000m² 이하로 한다.
• 개수 제한 없음 — 인화점이 200℃ 이상인 위험물을 저장·취급하는 탱크는 방유제 안의 탱크 개수를 제한하지 않는다.
• 최대 개수 — 제1석유류는 인화점이 21℃ 미만이라 20개 특례(인화점 70℃ 이상 200℃ 미만이고 모든 탱크가 20만L 이하)에 해당하지 않으므로, 원칙대로 10개까지다.

혼동 주의: 탱크 용량이 15만L로 20만L 이하이더라도, 인화점 조건까지 함께 맞아야 20개까지 허용된다.

[해설]

황린(P₄)은 제3류 자연발화성 물질로, 공기를 차단하고 가열하면 동소체인 적린으로 바뀐다.

• 외관 — 백색 또는 담황색의 반투명 고체이며 특유의 냄새가 난다.
• 용해성 — 물에는 녹지 않아 물속에 저장하고, 이황화탄소에는 잘 녹는다.
• 증기 — 증기비중이 1보다 커서 공기보다 무겁다.
• 연소 — 산소와 반응하면 흰 연기인 오산화인(P₂O₅)이 생긴다.

혼동 주의: 포스핀(PH₃)은 연소할 때가 아니라 수산화칼륨 같은 강알칼리 용액과 반응할 때 생긴다.

①: 질산암모늄
②: NH₄NO₃
③: 흡열반응
④: 없음

[제조소 게시판 주의사항 표시 기준]

※ 질산암모늄(제1류 위험물 중 질산염류)은 위 어느 경우에도 해당하지 않아 별도 주의사항 표시가 '없음'이다.

[해설]

2NH₄NO₃ → 2N₂ + 4H₂O + O₂로 분해되는 물질은 질산암모늄(NH₄NO₃)이며, 제1류 위험물 중 질산염류에 속한다.

질산암모늄은 물에 녹을 때 주위의 열을 흡수하는 흡열반응을 해서 냉각팩에 쓰인다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 4에 따른 제조소 게시판 주의사항은 물기엄금·화기주의·화기엄금 세 가지뿐이다.

제1류에서는 알칼리금속의 과산화물만 물기엄금 대상이고, 질산염류는 어느 항목에도 해당하지 않아 없음이다.

혼동 주의: 운반용기 외부 표시는 별도 기준이어서 질산암모늄도 '화기·충격주의'와 '가연물접촉주의'를 표시한다.

①: 작다
②: 작다
③: 작다
④: 크다
⑤: 크다

[해설]

메탄올(CH₃OH)과 에탄올(C₂H₅OH)은 모두 제4류 알코올류이다. 탄소 수가 적은 메탄올이 분자량·증기비중·끓는점은 작고, 발화점·연소 상한값은 크다.

• 분자량은 메탄올 32, 에탄올 46으로 메탄올이 작다.
• 증기비중은 분자량 ÷ 29로 구하며 메탄올 약 1.10, 에탄올 약 1.59로 메탄올이 작다.
• 끓는점은 메탄올 약 65℃, 에탄올 약 78℃로 메탄올이 작다.
• 발화점은 메탄올 약 464℃, 에탄올 약 423℃로 메탄올이 크다.
• 연소범위는 메탄올 약 6~36%, 에탄올 약 4.3~19%로 상한값은 메탄올이 크다.

외우는 요령: 분자가 작을수록 가볍고 낮은 온도에서 끓지만, 발화점과 연소 상한값은 메탄올이 더 높다.

[해설]

제조소등의 국소방식 배출설비는 1시간당 배출장소 용적의 20배 이상을 배출능력 기준으로 한다.

$100\,\mathrm{m^3} \times 20 = 2{,}000\,\mathrm{m^3/hr}$

전역방식일 때는 바닥면적 1m²당 18m³ 이상이라는 별도 기준이 적용된다는 점과 구분해야 한다.

[해설]

염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성 고체) 중 염소산염류이며, 지정수량은 50kg이다.

• 화학식 — 칼륨(K)과 염소산 이온(ClO₃⁻)으로 이루어진 KClO₃이다.
• 분해 기체 — 가열하면 분자 속 산소를 내놓아 산소가 발생한다.

완전분해반응식은 다음과 같다.
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

혼동 주의: 이산화망가니즈(MnO₂)는 분해를 빠르게 하는 촉매일 뿐 반응식에는 들어가지 않는다.

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 소화설비 적응성 표에 따른다.

• 탄화칼슘 — 제3류 금수성물질이라 물과 반응하면 아세틸렌이 생기므로, 보기의 설비 모두 적응성이 없다.
• 과산화나트륨 — 제1류 알칼리금속의 과산화물이라 물과 반응하면 산소와 열이 나므로 적응성이 없다.
• 인화성고체 — 제2류이지만 금수성이 아니어서 물을 쓰는 설비와 불활성가스소화설비 모두 적응성이 있다.
• 철분 — 물과 반응하면 수소가 생기는 제2류 철분·금속분·마그네슘 등이라 적응성이 없다.
• 과산화수소 — 제6류로 물을 뿌려 끌 수 있어 옥내·옥외소화전설비와 스프링클러소화설비는 적응성이 있다.

혼동 주의: 제6류는 산소를 차단해 끄는 방식이 효과가 없으므로 불활성가스소화설비는 적응성이 없다.