[위험물기능사 필기] 09년 4회차 시험지 PDF 다운로드

소화기 표시 “A-2”에서 앞의 문자는 적응 화재 급수(A급)를, 뒤의 숫자는 그 소화기의 소화능력단위를 의미한다. 능력단위는 소화기의 소화 성능을 표준화하여 나타낸 수치이다.

B급 화재는 유류·가스 등 인화성 액체·기체에 의한 화재로, 휘발유·알코올 등의 화재가 이에 해당한다. 목재·종이는 A급, 전기설비 관련 화재는 C급, 마그네슘·알루미늄 등 금속화재는 D급으로 분류한다.

할론 번호는 탄소-불소-염소-브롬의 원자 수 순서로 표기하므로, 1211은 탄소1·불소2·염소1·브롬1을 의미하여 분자식은 $\mathrm{CF_2ClBr}$이다.

물은 비열과 기화잠열이 매우 커서, 증발할 때 주위의 열을 대량으로 빼앗아 가연물의 온도를 발화점 이하로 낮추는 냉각소화 효과가 물이 소화약제로 쓰이는 주된 이유이다. 산소 공급이나 환원성, 가연물 제거 작용은 물의 주된 소화 메커니즘이 아니다.

트리니트로톨루엔(TNT)은 제5류 위험물(자기반응성물질)로 분자 내에 니트로기($\mathrm{-NO_2}$) 형태의 산소를 함유하고 있어 외부 산소 공급 없이도 자체적으로 연소·폭발이 가능한 산소공급원 역할을 한다. 황화린·탄화칼슘·이황화탄소는 각각 제2류, 제3류, 제4류 위험물로 이러한 성질이 없다.

보일오버는 탱크 화재가 진행되며 표면의 열유층이 서서히 탱크 바닥으로 이동하다가, 바닥에 있던 물이나 물·기름의 에멀젼층이 급격히 기화·팽창하여 뜨거운 기름을 탱크 밖으로 분출시키는 현상이다. “기름이 열의 공급을 받지 않고 온도가 상승하는 현상”은 보일오버의 정의와 무관하다.

질소는 산소와 반응하여 산화질소($\mathrm{N_2+O_2\rightarrow 2NO}$)를 생성할 수는 있으나 이 반응은 열을 흡수하는 흡열반응이므로, 화재처럼 열을 방출하는 연쇄적인 발열반응을 유지할 수 없어 가연물이 될 수 없다.

고정식 포소화설비 중 포헤드방식은 방호대상물의 표면적 $9\,\mathrm{m^2}$마다 포헤드를 1개 이상 설치하여야 한다. 이는 균등한 포 방사를 위한 설치 밀도 기준이다.

석탄은 가열되면 열분해로 가연성 가스를 방출하며 그 가스가 타는 분해연소를 한다. 목탄(숯)은 표면연소, 나트륨은 자체가 표면(직접)연소, 에테르는 액체가 증발하여 타는 증발연소를 한다.

이산화탄소소화기는 밀폐된 공간에서 사용하면 산소 결핍으로 질식 위험이 있어 사용 장소가 제한되며, 제6류 위험물 화재에서도 폭발위험성이 없는 장소인지가 적응성 인정의 기준이 된다.

제3종 분말소화약제의 주성분은 제1인산암모늄($\mathrm{NH_4H_2PO_4}$, 인산암모늄)이다. 탄산수소칼륨은 제2종, 탄산수소나트륨은 제1종, 탄산수소칼륨과 요소의 반응생성물은 제4종 분말약제의 주성분이다.

옥내주유취급소는 건축물 내부에 위치하여 화재 시 연소 확대나 인명피해 위험이 상대적으로 커 소화난이도등급 Ⅱ에 해당한다.

옥내탱크저장소는 탱크가 건축물 내부의 전용실에 설치되는 구조로, 별도의 안전거리 규정을 두는 대신 탱크전용실의 구조·설비 기준으로 안전을 확보하므로 안전거리 기준이 적용되지 않는다. 옥내저장소, 지정수량 이상을 충전하는 일반취급소, 지하 매설 이송취급소 배관 등은 안전거리 규정이 적용된다.

자연발화를 방지하려면 통풍을 잘되게 하여 열이 쌓이지 않도록 해야 하므로, “통풍을 막는다”는 오히려 열 축적을 유발해 자연발화 위험을 높이는 잘못된 방법이다. 저장실 온도를 낮추고 습도가 높은 장소를 피하며 열의 축적을 막는 것은 올바른 예방법이다.

분말소화설비를 약제 방출 후 클리닝(청소)하지 않으면 배관 내에 남은 분말 약제가 습기 등으로 굳어버려, 다음 사용 시 약제가 원활히 방출되지 못하는 장애를 일으킨다.

보유공지 단축을 위한 물분무설비의 수원은 탱크 둘레길이 1m당 분당 $37\,\mathrm{L}$ 이상의 비율로 20분 이상 방사할 수 있는 양으로 한다. 탱크 둘레는 $\pi\times20=62.83\,\mathrm{m}$이므로 수원의 양은 $62.83\times37\times20\approx46496\,\mathrm{L}$ 이상이다.

자동화재탐지설비의 하나의 경계구역 면적은 원칙적으로 $600\,\mathrm{m^2}$ 이하로 하여야 한다(광전식분리형 감지기를 사용하는 경우 등은 예외적으로 확대 가능).

제3류 위험물 중 금수성물질은 물과 반응하면 위험하므로 물을 사용하지 않는 탄산수소염류 등 분말소화설비가 적응성을 갖는다. 포·이산화탄소·할로겐화합물소화설비는 금수성물질 화재에는 적응성이 인정되지 않는다.

정전기를 방지하려면 접지를 하고 공기를 이온화해야 한다. 다만 공기 중 상대습도는 70% 미만이 아니라 70% 이상으로 유지해야 정전기 발생·축적이 억제되므로, 습도를 70% 미만으로 하라는 방법(ㄷ)은 틀린 방법이고 (ㄱ), (ㄴ)만 올바른 정전기 방지방법이다.

이산화탄소소화기는 고압으로 액화된 이산화탄소를 방출할 때 줄-톰슨 효과로 급격히 팽창·냉각되어 드라이아이스(고체 CO$_2$)를 생성하며, 이것이 질식효과와 냉각효과를 동시에 낸다.

탄화칼슘은 고온(약 700℃ 부근)에서 질소와 반응하여 석회질소($\mathrm{CaCN_2}$)를 생성하는 발열반응을 하므로, “저온에서 흡열반응을 한다”는 설명이 틀렸다. 물보다 무겁고 시판품은 회색·회흑색 고체이며 물과 반응해 수산화칼슘과 아세틸렌을 생성하는 것은 맞다.

니트로벤젠은 니트로기를 가지지만 폭발성이 크지 않은 단순 방향족 화합물로 제4류 위험물(제3석유류)에 분류되며 제5류 위험물이 아니다. 질산에틸·니트로글리세린·니트로글리콜은 질산에스테르류로 제5류 위험물이다.

벤조일퍼옥사이드는 물에 거의 녹지 않고 물과 격렬히 반응하지도 않으므로 오히려 주수에 의한 냉각소화가 가능하며, “물과 반응하여 가연성 가스가 발생해 주수소화가 위험하다”는 설명이 틀렸다. 상온에서 백색 고체이고 진한 황산과 접촉하면 분해폭발 위험이 있으며 발화점 약 125℃, 비중 약 1.33인 것은 맞다.

제1류 위험물(산화성고체)은 대부분 무기화합물이며 일부만 유기물(유기과산화물 등)을 포함하므로, “대부분 유기물”이라는 설명이 실제와 반대되어 틀렸다. 산화성 고체이고 가연물과 혼합 시 위험하며 가열·충격·마찰에 의해 분해될 수 있는 것은 맞다.

클로로벤젠은 제2석유류(비수용성)에 속하는 위험물이다. 아세톤·시안화수소·벤젠은 모두 제1석유류(각각 수용성, 수용성, 비수용성)에 해당한다.

트리에틸알루미늄은 물과 접촉하면 폭발적으로 반응하므로 물속 저장은 절대 금지되며, 실제로는 불활성기체(질소 등) 분위기의 밀폐 용기에 저장해야 하므로 이 설명이 틀렸다. 칼륨은 피부 접촉 시 화상 위험이 있고, 수소화나트륨은 물과 반응해 수소를 내며, 황린은 독성이 있고 증기가 공기보다 무거운 것은 맞다.

디에틸에테르는 제4류 특수인화물로 지정수량이 $50\,\mathrm{L}$(액체 단위 리터)로 정해져 있어 킬로그램 단위로 표시되지 않는다. 염소산나트륨·과산화나트륨(제1류)과 금속리튬(제3류)은 모두 고체로 지정수량이 $50\,\mathrm{kg}$이다.

황은 물에 거의 녹지 않는 불용성 물질이며, 대신 이황화탄소에는 잘 녹으므로 “물에 매우 잘 녹는다”는 설명이 틀렸다. 황린이 공기 중 산화되고, 적린이 KClO$_3$와 혼합 시 위험하며, 황이 가연성 고체인 것은 맞다.

나트륨과 칼륨은 반응성이 매우 커 공기 중 수분이나 산소와 접촉하면 즉시 반응하므로, 이를 차단하기 위해 반응성이 없는 석유(등유 등) 속에 보관한다.

이송취급소의 밸브는 관리자가 아닌 자가 임의로 조작하지 못하게 해야 하지만, 비상시 신속한 차단을 위해 자동폐쇄장치 등을 병행할 수 있어야 하므로 “수동으로만 개폐할 수 있도록 한다”는 제한이 틀렸다. 밸브를 이송기지·전용부지 내에 설치하고 개폐상태를 쉽게 확인할 수 있게 하며 지하 설치 시 점검상자 안에 두는 것은 옳은 기준이다.

유황은 제2류 위험물(가연성고체)에 속하는 반면, 황린·부틸리튬·칼슘은 모두 제3류 위험물(자연발화성물질 및 금수성물질)에 속한다. 따라서 유별 구분이 다른 하나는 유황이다.

오황화린($\mathrm{P_2S_5}$)은 물과 반응하면 $\mathrm{P_2S_5+8H_2O\rightarrow 2H_3PO_4+5H_2S}$와 같이 유독한 황화수소($\mathrm{H_2S}$) 가스를 발생시킨다.

운송책임자가 별도 사무실에서 대기하며 수행하는 업무는 이동탱크저장소 운전자에 대한 수시 안전확보 상황 확인, 비상시 응급처치 조언, 운송 중 안전확보에 필요한 정보 제공·감독·지원 등이다. “운송 후 경로를 파악하여 관할 경찰관서에 신고하는 것”은 이러한 감독·지원 업무에 해당하지 않는다.

이산화탄소소화설비의 저장용기는 온도가 40℃ 이하이고 온도 변화가 적은 장소에 설치해야 하므로, “50℃ 이하”라는 기준이 틀렸다. 방호구역 외의 장소, 직사일광·빗물 침투 우려가 적은 장소에 설치하고 안전장치를 두는 것은 맞는 기준이다.

이황화탄소는 발화점이 약 100℃로 특수인화물 중에서도 유난히 낮아 보기 중 가장 낮은 착화온도를 가진다. 디에틸에테르(약 180℃), 아세톤(약 538℃), 아세트알데히드(약 185℃)보다 훨씬 낮다.

아세톤은 특유의 냄새가 나고 휘발성이 매우 강한 무색 액체이므로 “무취이며 휘발성이 없다”는 설명이 틀렸다. 인화성이 있고 증기가 공기보다 무거우며 물에 잘 녹는 것은 맞다.

니트로셀룰로오스는 제5류 위험물로 다이너마이트·무연화약 등 화약류 제조에 사용된다. 중크롬산나트륨(제1류)·클로로벤젠(제4류)·과산화수소(제6류)는 화약류 제조에 쓰이는 제5류 위험물이 아니다.

지정수량의 $\dfrac{1}{10}$ 이하의 위험물에 대하여는 유별을 달리하는 위험물의 혼재기준을 적용하지 않아도 된다. 소량이라 위험성이 낮다고 보기 때문이다.

위험물을 저장하는 옥외탱크의 공간용적은 당해 탱크 내에 용출하는 $7$일간의 지하수 양에 상당하는 용적과, 탱크용적의 $\dfrac{1}{100}$에 해당하는 용적 중 더 큰 쪽을 공간용적으로 한다. 따라서 빈칸에 들어갈 수치는 순서대로 7, 1이다.

질산나트륨(칠레초석, $\mathrm{NaNO_3}$)은 제1류 위험물로 강력한 산화제이며 물보다 무거우므로 “강력한 환원제이며 물보다 가볍다”는 설명이 틀렸다. 조해성이 있고 열분해하여 산소를 방출하며 가연물과 혼합 시 충격에 의해 발화할 수 있는 것은 맞다.

마그네슘분은 무기과산화물(산화제)과 혼합되면 마찰·충격에 의해 발화할 위험이 있다. 마그네슘은 브롬 등 할로겐과 혼합 시 위험하며, 화재 시 이산화탄소나 물은 오히려 마그네슘과 반응해 위험을 키우므로 적합하지 않다.

알루미늄은 진한 질산과 접촉하면 표면에 치밀한 산화피막(부동태)이 형성되어 반응이 억제되고, 오히려 묽은 질산에서 더 잘 녹으므로 “진한 질산에 훨씬 잘 녹는다”는 설명이 틀렸다. 열·전기전도도가 크고 할로겐 원소와 접촉 시 위험하며, 실온 공기 중에서 산화피막으로 부식이 적은 것은 맞다.

피리딘은 질소를 포함한 방향족 화합물로 물에 잘 녹는 수용성 물질이므로 “물에 용해되지 않는다”는 설명이 틀렸다. 아세트산의 응고점 약 16℃, 분자량 약 60, 크실렌이 오르토·메타·파라 3가지 이성질체를 가지는 것은 맞다.

과염소산은 불연성인 산화성액체(제6류 위험물)로 가연성 물질이 아니므로 “가연성 물질이다”라는 설명은 과염소산의 성질에 해당하지 않는다. 산화성이 강하고 물과 반응하면 발열하며 철(Fe) 등 금속과 반응하여 산화물을 만드는 것은 맞는 성질이다.

질산칼륨은 유기물(가연물)과 접촉하면 오히려 위험하므로 유기물 중에 보관해서는 안 되며, 가연물과의 접촉을 피해 저장해야 하므로 이 설명이 틀렸다. 물에 잘 녹고 흑색화약의 원료로 쓰이며 가열하면 분해하여 산소를 방출하는 것은 맞다.

탄화알루미늄은 물과 반응하여 $\mathrm{Al_4C_3+12H_2O\rightarrow 4Al(OH)_3+3CH_4}$와 같이 메탄가스를 발생시킨다. 금속칼륨·금속리튬은 수소를, 수소화나트륨도 물과 반응하면 수소를 발생시킨다.

제5류 위험물은 대부분 분자 내에 산소를 포함하지만, 아지화합물이나 일부 히드라진유도체처럼 산소를 포함하지 않는 품명도 있어 “모두 산소를 포함하고 있다”는 전칭 설명은 옳지 않다. 자기반응성 물질이라는 점, 피크린산이 니트로화합물이라는 점, 니트로기가 많을수록 폭발력이 커진다는 점은 맞는 설명이다.

부틸리튬($\mathrm{C_4H_9Li}$, 알킬리튬)·칼륨·나트륨은 제3류 위험물 중 지정수량이 $10\,\mathrm{kg}$인 품명들이다. 반면 수소화리튬(LiH)은 “금속의 수소화물”에 속해 지정수량이 $300\,\mathrm{kg}$으로 나머지 셋과 다르다.

과망간산칼륨($\mathrm{KMnO_4}$, 분자량 약 158)은 실제로 에탄올과 접촉하면 환원 반응을 일으켜 위험할 수 있는 산화제로, 에탄올·아세톤을 “보호액”으로 사용한다는 설명은 틀렸다(보호액 개념은 금속칼륨 등 다른 위험물에 적용되는 것이다). 수용액이 보라색을 띠며 산화력이 강하고 가열하면 분해하여 산소를 방출하는 것은 맞다.

옥내소화전설비는 제조소등의 건축물 각 층의 모든 부분에서 하나의 호스접속구까지의 수평거리가 $25\,\mathrm{m}$ 이하가 되도록 설치해야 한다.

적린은 산화제와 혼합하면 가열·충격 등에 의해 발화·폭발할 위험이 있으므로 반드시 격리하여 저장해야 하며, “산화제와 혼합하여 저장한다”는 설명이 틀렸다. 황린보다 화학적으로 안정하고 연소 시 오산화인이 발생하며 냉각소화가 가능한 것은 맞다.

가연성고체의 착화 위험성 시험(작은불꽃착화시험)은 온도 20℃, 습도 50%, 1기압의 무풍 장소에서 실시하는 것이 표준 시험 조건이다.

과산화칼륨은 물과 반응하면 $\mathrm{2K_2O_2+2H_2O\rightarrow 4KOH+O_2}$와 같이 발열하면서 산소를 발생시킨다. 과망간산칼륨·과산화수소·과염소산칼륨은 상온의 물과 이러한 발열·산소발생 반응을 일으키지 않는다.

브롬산칼륨은 $\mathrm{2KBrO_3\rightarrow 2KBr+3O_2}$로 분해되므로 2몰의 브롬산칼륨에서 3몰의 산소가 생성된다. 이상기체 상태방정식으로 계산하면 $V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{3\times0.082\times300}{2}\approx36.92\,\mathrm{L}$이다.

황린은 발화점이 약 34~60℃로 매우 낮아 상온의 공기 중, 특히 햇빛(열)을 받으면 자연발화하기 쉬운 물질이다. 뚜껑을 열어 공기와 접촉시킨 채 햇빛 아래 방치한 시약이 갑자기 연소한 것은 황린의 자연발화성과 일치한다.

과산화수소는 농도가 높을수록 분해 속도가 빨라져 오히려 불안정해지고 위험성이 커지므로 “농도가 높을수록 안정하다”는 설명이 틀렸다. 알칼리성 용액이나 열, 햇빛에 의해 분해될 수 있는 산화제인 것은 맞다.

A(이황화탄소+아닐린)는 특수인화물 지정수량 $50\,\mathrm{L}$와 제3석유류(비수용성) $2000\,\mathrm{L}$의 합인 $2050\,\mathrm{L}$이다. B(아세톤+피리딘+경유)는 제1석유류(수용성) $400+400\,\mathrm{L}$와 제2석유류(비수용성) $1000\,\mathrm{L}$를 더한 $1800\,\mathrm{L}$, C(벤젠+클로로벤젠)는 $200+1000=1200\,\mathrm{L}$, D(중유)는 제3석유류(비수용성) $2000\,\mathrm{L}$이므로, 네 값 중 A의 합(2050L)이 가장 크다.

적갈색 고체로 융점이 약 1600℃이며 물이나 산과 반응해 유독한 포스핀($\mathrm{PH_3}$) 가스를 내는 물질은 인화칼슘($\mathrm{Ca_3P_2}$)이다. 인화칼슘은 제3류 위험물 중 “금속의 인화물”에 해당하여 지정수량은 $300\,\mathrm{kg}$이다.

과염소산·과산화수소·질산은 모두 제6류 위험물로 지정수량이 각각 $300\,\mathrm{kg}$으로 동일하다. 지정수량 배수의 합은 $\dfrac{300}{300}+\dfrac{450}{300}+\dfrac{900}{300}=1+1.5+3=5.5$배이다.

과염소산은 강한 산화력을 지녀 종이나 톱밥 같은 가연물과 접촉하면 오히려 발화·연소를 일으킬 위험이 있으므로, 누설 시 종이·톱밥으로 제거하는 방법은 잘못되었다(마른모래 등 불연성 물질로 처리해야 한다). 가열·충격을 피하고 화기를 멀리하며 저온의 통풍이 잘되는 곳에 저장하는 것은 올바른 취급방법이다.