[해설]

유별을 달리해도 서로 1m 이상 간격을 두면 예외적으로 같은 저장소에 함께 저장할 수 있는 조합이 시행규칙에 정해져 있다.

제1류와 제6류는 그대로 함께 저장할 수 있고(①), 알칼리금속의 과산화물을 제외한 제1류는 제5류와 함께 저장할 수 있다(②).

제2류 중 인화성고체·제3류 중 알킬알루미늄등은 각각 제4류 위험물과 함께 저장 가능하며(③·④), 제4류 중 유기과산화물을 함유한 것은 제5류의 유기과산화물과 함께 저장할 수 있어 ⑤도 제4류가 된다.

[해설]

벤젠($\mathrm{C_6H_6}$, 분자량 78) 16g을 이상기체로 보고 PV=nRT를 적용해 부피를 구하는 문제다.

$n = \dfrac{16}{78} = 0.205\,\mathrm{mol}$
$V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{16}{78} \times 0.082 \times (273+90) = 6.11\,\mathrm{L}$

몰수를 구할 때 분자량 78을 정확히 쓰고, 온도는 절대온도(273+90=363K)로 환산하는 것이 계산의 핵심이다.

①: 구조식 C₆H₂(OH)(NO₂)₃ — 벤젠고리에 -OH 1개(1번), -NO₂ 3개(2,4,6번) 치환 (트라이나이트로페놀, 피크르산)
②: 품명 — 나이트로화합물
③: 지정수량(제1종) — 10kg

[해설]

트라이나이트로페놀(피크르산)은 페놀의 벤젠고리 2·4·6번 자리에 나이트로기 3개가 치환된 구조로, $\mathrm{C_6H_2(OH)(NO_2)_3}$로 나타낸다.

품명은 제5류 위험물 중 나이트로화합물이며, 제1종에 해당해 지정수량은 10kg이다.

[해설]

과염소산($\mathrm{HClO_4}$)은 제6류 위험물로, 산화성액체 공통 지정수량인 300kg이다.

염화아세틸($\mathrm{CH_3COCl}$)은 제4류 제1석유류(비수용성)로 지정수량 200L이며, 수소화칼슘($\mathrm{CaH_2}$)은 제3류 금속의 수소화물로 지정수량 300kg이다.

화학식과 지정수량은 유별·품명 분류에서 도출되므로, 품명을 먼저 특정하는 것이 채점 포인트다.

해설

수용성: 아세톤(제1석유류 수용성 400L), 피리딘(제1석유류 수용성 400L), 에틸알코올(알코올류 400L)
비수용성(제외): 폼산메틸(제1석유류 비수용성 200L), 휘발유(제1석유류 비수용성 200L)
아세톤 1200/400 = 3
피리딘 2000/400 = 5
에틸알코올 1600/400 = 4
∴ 3+5+4 = 12배

[해설]

할론 번호는 탄소-불소-염소-브로민 순서의 원자 개수를 나타낸다. 따라서 Halon 2402는 $\mathrm{C_2F_4Br_2}$로 다이브로모테트라플루오로에탄(②), Halon 1211은 $\mathrm{CF_2ClBr}$로 브로모클로로다이플루오로메탄(①), Halon 1301은 $\mathrm{CF_3Br}$로 브로모트라이플루오로메탄(⑤)이다.

HFC 계열은 번호에 90을 더해 앞자리부터 C·H·F 개수를 읽는다. HFC-23은 23+90=113이므로 $\mathrm{CHF_3}$(트라이플루오로메탄) → ④, HFC-125는 125+90=215이므로 $\mathrm{C_2HF_5}$(펜타플루오로에탄) → ③이 된다.

명칭의 접두어(다이·트라이·테트라·펜타)와 브로모·클로로 유무만 확인하면 번호와 명칭을 어렵지 않게 대응시킬 수 있다.

①: 1,000m² (1000m²)
②: 2,000m² (2000m²)
③: 1,000m² (1000m²)

[해설]

바닥면적 1,000m² 이하 대상
· 제1류 중 아염소산염류·염소산염류(염소산칼륨 등)·과염소산염류·무기과산화물(지정수량 50kg)
· 제3류 중 칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬(10kg) 및 황린
· 제4류 중 특수인화물·제1석유류·알코올류
· 제5류 중 유기과산화물·질산에스터류(10kg)
· 제6류 위험물

위 이외의 위험물(제2석유류·제3석유류 등)을 저장하는 창고는 2,000m² 이하로 한다.

2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂
O₂ 몰수 = (1000 ÷ 78) × 1/2 = 6.41mol
V = $\frac{6.41 \times 0.082 \times 623}{1}$ = 327.477L (R = 0.08205 적용 시 327.68L)

[해설]

과산화나트륨(분자량 78)은 물과 반응해 수산화나트륨과 산소를 낸다. 2몰이 반응하면 O₂ 1몰이 생기므로, 1kg = 1000/78 = 12.82몰 → O₂ 6.41몰이다.

이상기체 상태방정식 PV = nRT 에 P = 1atm, T = 350 + 273 = 623K를 넣어 부피를 구한다.

기체상수를 0.082로 쓰면 327.477L, 0.08205로 쓰면 327.68L로 반올림 차이만 있을 뿐 답은 약 327.5L다.

[해설]

트라이에틸알루미늄은 물과 접촉하면 격렬히 발열하며 가연성 가스를 발생시키는 금수성물질이다.

반응식은 $\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}$이며, 생성되는 가스는 에탄($\mathrm{C_2H_6}$)이다.

[해설]

세 물질 모두 가열(열분해) 시 자체적으로 산소를 방출하는 산화성 물질이며, 반응식은 양변의 원자수 균형을 맞춘 계수를 정확히 쓰는 것이 채점 포인트다.

과산화나트륨은 Na₂O₂가 산화나트륨(Na₂O)과 산소로 분해되고, 다이크로뮴산칼륨은 Cr(VI)이 Cr(III)로 환원되면서 크로뮴산칼륨·산화크로뮴(III)·산소를 함께 생성한다.

질산암모늄은 제1류 위험물(질산염류)로 가열되면 질소(N₂)·물·산소로 분해되는데, N·H·O 원자수를 모두 맞춘 계수(2:2:4:1)를 놓치지 않아야 한다.

①: 20
②: 18
③: 2
④: 배출덕트
⑤: 방화댐퍼

[해설]

배출설비는 국소방식이 원칙이고, 위험물취급설비가 배관이음 정도인 경우 등에 한해 전역방식이 허용된다.

수치는 국소방식 용적의 20배 이상, 전역방식 바닥면적 1m²당 18m³ 이상, 배출구는 지상 2m 이상으로 외운다.

배출덕트가 벽을 관통하는 부분 바로 가까이에는 화재 시 자동 폐쇄되는 방화댐퍼를 설치한다.

①: 황린(P₄)
②: 1,000m²
③: PH₃

[해설]

물과 반응하지 않아 pH 9 정도의 약알칼리성 물속에 저장하고, 공기 중에서는 산화·자연발화하여 오산화인(P₂O₅)의 흰 연기를 내는 제3류 위험물은 황린이다.

· 황린은 옥내저장소 바닥면적을 1,000m² 이하로 제한하는 품목에 속한다.
· 강알칼리(KOH·NaOH 수용액)와 반응하면 맹독성 포스핀(PH₃)이 발생하므로 보호액이 강알칼리가 되지 않도록 관리한다.

[해설]

화재 급수는 연소되는 물질의 성질에 따라 구분되며, 보기의 물질이 고체 가연물인지 인화성 액체인지에 따라 A급·B급으로 나뉜다.

A급 화재(일반화재)는 종이·나무·고무·섬유처럼 연소 후 재를 남기는 고체 가연물의 화재이고, B급 화재(유류화재)는 등유·알코올 같은 인화성 액체의 화재를 말한다.

C급 화재(전기화재)는 통전 중인 전기설비에서 발생하는 화재인데, 보기에는 전기설비 관련 물질이 없으므로 해당없음이 된다.

[해설]

이 문제는 위험물안전관리법 시행규칙의 아세트알데하이드등 취급 특례기준을 묻는 것으로, 특수인화물 중 반응성이 매우 큰 물질에 별도의 안전장치를 요구한다.

아세트알데하이드와 함께 특례 대상으로 지정된 물질은 산화프로필렌이며, 두 물질 모두 연소성 혼합기체를 만들기 쉬워 설비에 불활성기체 또는 수증기를 봉입하는 장치를 갖추도록 한다.

저장탱크에는 온도 상승에 따른 폭발을 막기 위해 냉각장치 또는 보냉장치를 함께 설치해야 한다는 점이 채점 키워드다.

[해설]

보기의 특징(햇빛에 분해되어 적갈색 증기 발생, 목탄분 등에 스며들면 자연발화, 갈색병 보관)은 질산(HNO₃)의 대표적인 성질이다.

질산이 분해될 때 나오는 적갈색 기체가 바로 이산화질소(NO₂)이며, N·H·O 원자수를 맞춘 4:4:2:1의 계수가 채점 포인트다.

안전거리 문항은 제6류 위험물만을 저장·취급하는 옥내저장소가 안전거리 규정 적용 대상에서 제외되는 특례에 해당하므로, 저장량과 무관하게 해당없음이 된다.

[해설]

벽·바닥 두께 0.2m 이상의 철근콘크리트 수조에 넣어 저장한다는 조건은 이황화탄소(CS₂)의 특례 저장기준이며, 가연성 증기 발생을 막기 위해 탱크를 물속에 잠기게 두는 방식이다.

완전연소반응식은 CS₂가 산소와 반응해 이산화황과 이산화탄소를 생성하는 반응으로, C·S·O 원자수를 맞춘 계수가 채점 기준이다.

방유제는 누출된 액체 위험물의 확산을 막는 설비인데, 이황화탄소는 물보다 무거워 수조 안에 가라앉아 저장되므로 수조 자체가 그 역할을 대신해 설치할 필요가 없다.

[해설]

오황화인·마그네슘·알루미늄은 각각 산소와 반응해 산화물을 생성하며, 계수 균형을 정확히 맞추는 것이 채점의 핵심이다.

오황화인(P₂S₅)은 $\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}$로 오산화인과 아황산가스를 동시에 생성한다.

마그네슘은 $\mathrm{2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO}$, 알루미늄은 $\mathrm{4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3}$로 각각 산화물이 되며, 두 금속 모두 분말 상태에서 격렬히 연소하는 금속화재(D급) 물질이다.

[해설]

보기 중 무기과산화물은 BaO₂ 하나뿐이며, 무기과산화물은 산과 반응해 과산화수소를 만들지만 산소와는 반응하지 않는다.

BaO₂는 염산과 반응해 염화바륨과 과산화수소를 생성하는데, Ba·Cl·O·H 원자수를 맞춰 염산 계수가 2가 되는 점이 채점 포인트다.

무기과산화물은 가열 시 스스로 분해되어 산소를 방출하는 물질이지 산소와 다시 결합하는 물질이 아니므로, ②는 해당없음으로 처리한다.

①: 분자량(C₃H₆O) = 12×3 + 1×6 + 16 = 58
증기비중 = $\frac{58}{28.84}$ = 2.01(≒2)

②: I등급

③: 40℃ 이하

[해설]

산화프로필렌(CH₃CHOCH₂, C₃H₆O)은 제4류 특수인화물로 지정수량 50L, 위험등급 I이다.

증기비중 = 분자량 ÷ 공기 평균분자량(28.84) = 58 ÷ 28.84 ≒ 2.01이다.

보냉장치가 있으면 비점 이하, 없으면 40℃ 이하로 유지한다. 또 은·수은·구리·마그네슘과 접촉하면 폭발성 아세틸라이드를 생성하므로 이들 재질의 사용을 금지한다.

①: 10
②: 10
③: 10
④: 알킬리튬
⑤: 황린
⑥: 50
⑦: 50

→ 지정수량 10kg: 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬 / 20kg: 황린 / 50kg: 알칼리금속(칼륨 및 나트륨 제외) 및 알칼리토금속, 유기금속화합물(알킬알루미늄 및 알킬리튬 제외)

[해설]

지정수량 10kg인 4품명(칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬)과 20kg인 황린까지가 위험등급 I이다.

50kg은 알칼리금속·알칼리토금속과 유기금속화합물이고, 300kg은 금속의 수소화물·금속의 인화물·칼슘 또는 알루미늄의 탄화물이다.