[해설]

소화설비의 적응성은 냉각소화와 질식소화 중 어느 방식이 해당 대상물에 안전하게 작동하는지로 결정된다.

옥내·외소화전설비와 물분무소화설비는 물을 이용한 냉각소화가 기본이므로 건축물, 제1류 중 알칼리금속과산화물등을 제외한 그 밖의 것, 제2류 중 인화성고체·그 밖의 것, 제3류 중 금수성물질을 제외한 그 밖의 것, 제5류, 제6류에 적응성을 가지며, 물이 닿으면 위험한 금수성물질·알칼리금속과산화물등과 철분·금속분·마그네슘등에는 적응성이 없다.

물분무소화설비는 미세한 물입자로 감전 위험이 적어 전기설비에도 적응성이 인정되고, 유화·냉각 효과로 제4류 위험물까지 적응성이 확장된다는 점이 옥내·외소화전설비와의 차이다.

불활성가스·할로겐화합물소화설비는 산소를 차단하는 질식소화 방식이므로 물을 쓸 수 없는 전기설비, 제2류 중 인화성고체, 제4류 위험물에만 적응성이 인정되고 일반 고체 가연물(건축물 등)에는 적응성이 없다.

①: o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌

②: 세 이성질체 모두 C₆H₄(CH₃)₂ — 벤젠고리에 메틸기(-CH₃) 2개가 치환된 위치만 다름.
· o-크실렌: 메틸 2개가 ortho 위치(1,2번)
· m-크실렌: 메틸 2개가 meta 위치(1,3번)
· p-크실렌: 메틸 2개가 para 위치(1,4번)

[해설]

크실렌(자일렌)은 제4류 제2석유류 비수용성, 지정수량 1,000L다.

세 이성질체는 분자식이 모두 같고 메틸기 2개의 위치만 다르므로 명칭과 치환 위치를 짝지어 외운다.

[해설]

담황색 주상결정, 분자량 227, 물에 불용·알코올과 벤젠·아세톤에 가용이라는 특징은 트리니트로톨루엔(TNT)의 전형적인 성질이다.

화학식은 $\mathrm{C_6H_2CH_3(NO_2)_3}$이며, 제5류 위험물 중 니트로화합물로 분류되어 지정수량은 200kg이다.

제조는 톨루엔에 진한질산과 진한황산의 혼산을 작용시켜 니트로기 3개를 순차적으로 도입하는 니트로화 반응이며, 원료(톨루엔)와 시약(혼산)을 함께 써야 답으로 인정된다.

② → ① → ④ → ③
(이황화탄소 → 초산에틸 → 클로로벤젠 → 글리세린)

[해설]

인화점: 이황화탄소 약 영하 30℃, 초산에틸 약 영하 3℃, 클로로벤젠 약 27℃, 글리세린 약 160℃

품명 순서(특수인화물 → 제1석유류 → 제2석유류 → 제3석유류)와 그대로 일치한다.

①: (C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆
②: $\frac{228}{114} \times 3 \times 22.4 = 134.4$ → 134.4L

[해설]

트리에틸알루미늄 분자량 = (12 × 2 + 1 × 5) × 3 + 27 = 114 g/mol이므로 228 ÷ 114 = 2 mol이다.

반응식에서 트리에틸알루미늄 1mol이 물과 반응하면 가연성 가스인 에탄(C₂H₆)이 3mol 발생하므로, 2mol 반응 시 에탄 6mol 발생.

표준상태에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로 에탄 6mol의 부피는 22.4 × 6 = 134.4 L이다.

①: $\frac{2,000}{50\times10}$ = 4 소요단위

②: $\frac{1,500}{75}$ = 20 소요단위

③: $\frac{1,500}{100}$ = 15 소요단위

[해설]

소요단위 산정 기준
· 제조소·취급소: 내화구조 연면적 100m², 비내화 50m²가 1소요단위
· 저장소: 내화구조 연면적 150m², 비내화 75m²가 1소요단위
· 위험물: 지정수량의 10배가 1소요단위

다이에틸에터는 특수인화물로 지정수량이 50L이므로 1소요단위는 50×10 = 500L이며, 2,000L는 4소요단위가 된다.

①: CH₃COCH₃
②: HCOOH
③: C₆H₂OH(NO₂)₃
④: CH₃COOC₂H₅
⑤: C₆H₅NH₂

[해설]

시성식은 작용기를 드러내 쓴 식이다. 아세톤은 케톤(CO), 의산은 카복실기(COOH), 트리나이트로페놀은 페놀에 나이트로기 3개, 초산에틸은 에스터(COO), 아닐린은 아미노기(NH₂)를 갖는다.

[해설]

가로형 원통탱크의 용량은 원통부와 양쪽 경판(볼록부)의 내용적을 합산한 뒤 공간용적을 제외한 값으로 구한다. 문제에서 소화약제 방출구가 있는 경우를 제외했으므로 공간용적은 일반 기준인 내용적의 5~10% 중 5%를 적용한다.

내용적은 $V = \pi r^2 \left(L + \dfrac{l_1+l_2}{3}\right)$이고, 조건을 대입하면
$V = \pi \times 2^2 \times \left(5 + \dfrac{1.5+1.5}{3}\right) = 24\pi\ \mathrm{m^3} \approx 75.40\ \mathrm{m^3} = 75398.22\ \mathrm{L}$

따라서 최대용량은 내용적의 95%인
$75398.22\ \mathrm{L} \times 0.95 \approx 71628.31\ \mathrm{L}$

경판 길이를 원통부 길이에 그대로 더하는 실수가 흔한데, 경판 부분은 $\dfrac{l_1+l_2}{3}$로 축소 반영해야 한다는 점이 핵심 채점 포인트다.

①: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂
②: 해당 없음
③: 4K + 3CO₂ → 2K₂CO₃ + C

[해설]

칼륨은 물과 격렬히 반응해 수소를 내므로 경유·등유 등 석유류 속에 넣어 보관한다. 즉 경유와는 반응하지 않으므로 '해당없음'.

이산화탄소와는 탄소를 석출하며 반응하므로 CO₂ 소화기는 금물이고, 마른모래·탄산수소염류 분말로 소화한다.

①: 2Na + 2C₂H₅OH → 2C₂H₅ONa + H₂

②: 생성 기체는 수소, 연소범위 4~75vol%이므로
위험도 = $\dfrac{75-4}{4}=17.75$ → 17.75

[해설]

나트륨은 알코올의 -OH 수소와 치환해 나트륨에틸레이트(C₂H₅ONa)와 수소를 만든다. 물보다 반응이 완만해 나트륨 소량 폐기에 쓰인다.

위험도 H = (폭발상한 - 폭발하한) ÷ 폭발하한이며, 수소는 4~75vol%이므로 17.75다.

①: 2NH₄NO₃ → 2N₂ + O₂ + 4H₂O
②: $V = \frac{2 \times 0.082 \times 573}{0.9} = 104.413$ → 104.41L

[해설]

반응식에서 질산암모늄 2mol당 H₂O 4mol이 생기므로, 1mol이 분해하면 H₂O는 2mol이다.

이상기체상태방정식 V = nRT/P에 n = 2, R = 0.082, T = 300 + 273 = 573K, P = 0.9atm을 대입하면 104.413L, 반올림하면 104.41L이다.

①: 알칼리금속의 과산화물

[해설]

차광성 피복 대상: 제1류 위험물, 제3류 중 자연발화성 물질, 제4류 중 특수인화물, 제5류 위험물, 제6류 위험물

방수성 피복 대상: 제1류 중 알칼리금속의 과산화물, 제2류 중 철분·금속분·마그네슘, 제3류 중 금수성 물질

두 조건에 모두 해당하는 것은 제1류이면서 방수성 대상인 알칼리금속의 과산화물뿐이다. 특수인화물·제5류·제6류는 차광성만, 금속분은 방수성만 필요하고 인화성 고체는 어느 쪽에도 해당하지 않는다.

①: 과산화수소
②: H₂O₂
③: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
④: 해당 없음

[해설]

과산화수소는 제6류 산화성 액체로, 농도 36중량퍼센트 이상인 것만 위험물로 본다. 분해하면 물과 산소가 나오므로 갈색병에 담고 구멍 뚫린 마개를 쓴다.

제6류는 제조소 게시판에 표시할 주의사항이 없어 '해당없음'. 운반용기 외부 표시만 '가연물 접촉주의'다.

①: 메틸에틸케톤, 알루미늄분
②: 2CH₃COC₂H₅ + 11O₂ → 8CO₂ + 8H₂O 혹은 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

[해설]

질산나트륨·염소산암모늄(제1류)과 과산화수소(제6류)는 산화성 물질로, 그 자체는 타지 않고 남의 연소를 돕는다(불연성·조연성).

따라서 연소가 가능한 것은 가연성인 메틸에틸케톤(제4류 인화성 액체)과 알루미늄분(제2류 가연성 고체) 2가지다.

완전연소는 C·H가 각각 CO₂·H₂O로, 금속 Al은 산화물 Al₂O₃로 끝나도록 계수를 맞춘다.

①: 안전관리자
②: 위험물운반자
③: 위험물운송자
④: 탱크시험자

[해설]

강습교육 시간으로 구분하면 안전관리자 24시간, 위험물운송자 16시간, 위험물운반자 8시간이다(가장 긴 24시간이 안전관리자).

실무교육은 안전관리자·위험물운송자·탱크시험자의 기술인력이 모두 8시간 이내, 위험물운반자만 4시간이다.

탱크시험자는 개인이 아니라 법인이므로 '( )의 기술인력'으로 표현되는 것이 단서다.

①, ⑤

[해설]

제2석유류는 등유·경유 그 밖에 1기압에서 인화점이 21℃ 이상 70℃ 미만인 것이다(① 옳음).

② 중유·크레오소트유는 제3석유류의 예시이고,
③ 인화점 70℃ 이상 200℃ 미만은 제3석유류,
④ 200℃ 이상 250℃ 미만은 제4석유류의 정의다.

⑤ 도료류 등에서 가연성 액체량이 40중량퍼센트 이하이면서 인화점 40℃ 이상인 동시에 연소점 60℃ 이상인 것은 제2석유류에서 제외한다(옳음).

[해설]

분자량 78, 수소첨가로 시클로헥산을 생성하는 휘발성 방향족 액체라는 조건은 벤젠(C₆H₆)을 가리킨다.

벤젠은 제4류 위험물 중 제1석유류(비수용성)에 해당하여 위험등급은 특수인화물보다 한 단계 낮은 Ⅱ등급이며, 위험물안전카드는 제4류 중 제1석유류·알코올류를 운송할 때 휴대하도록 되어 있으므로 벤젠은 휴대 대상이다.

장거리 운송 시 원칙적으로 2명 이상의 운전자를 두어야 하지만, 운송하는 위험물이 제2류·제3류(칼슘등 또는 알루미늄의 탄화물) 또는 제4류(특수인화물 제외)인 경우는 예외로 인정된다. 벤젠은 제1석유류이므로 이 예외에 해당해 '해당없음'이 된다.