[위험물기능사 필기] 05년 1회차 시험지 PDF 다운로드

알칼리금속의 과산화물(무기과산화물)은 물과 격렬히 반응하여 수산화물과 산소를 발생시킨다. $2\mathrm{Na_2O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{NaOH} + \mathrm{O_2}\uparrow$ 와 같이 다량의 열과 함께 산소가 나오므로 오히려 연소를 도와 주수소화가 금지된다. 수소가 발생하는 금속(칼륨·나트륨 단체)과 혼동하지 않도록 한다.

이동탱크저장소에 비치하는 자동차용 소화기는 무상의 강화액 8L 이상, 이산화탄소 3.2kg 이상, 일브롬화일염화이불화메탄($\mathrm{CF_2ClBr}$) 2L 이상, 일브롬화삼불화메탄($\mathrm{CF_3Br}$) 2L 이상, 이브롬화사불화에탄($\mathrm{C_2F_4Br_2}$) 1L 이상, 소화분말 3.3kg 이상이다. $\mathrm{CFClBr}$은 이 목록에 없는 화학식이다.

$\mathrm{CF_3Br}$은 할론 1301, $\mathrm{CHF_3}$은 HFC-23(할로겐화합물 소화약제), $\mathrm{KHCO_3}$은 제2종 분말소화약제의 주성분이다. 황산나트륨($\mathrm{Na_2SO_4}$)은 소화약제로 쓰이지 않는 단순 무기염이다.

자기연소(내부연소)를 하는 제5류 위험물은 충격뿐 아니라 마찰·가열·직사광선·화기 등 다양한 에너지에 의해 착화하므로 점화원이 충격력만이라는 설명은 옳지 않다. 점화에너지는 가연물의 활성화에너지보다 커야 하고, 반응성이 큰 물질일수록 작은 점화에너지로도 착화한다는 나머지 설명은 맞다.

위험물의 소요단위는 지정수량의 10배를 1소요단위로 한다. 알코올류의 지정수량은 400L이므로 지정수량 배수는 $\dfrac{20000}{400} = 50$배이고, 소요단위는 $\dfrac{50}{10} = 5$단위이다.

금속분(Al, Mg, Zn 등)은 물·습기와 반응하여 수소를 발생시키고 자연발화할 수 있으므로 습기를 유지하는 것은 오히려 위험하다. 분진의 부유 방지, 불활성가스 봉입, 덕트 내 분진 집적 방지는 모두 타당한 분진폭발 예방책이다.

양초(파라핀)는 열을 받아 액화된 뒤 증발한 증기가 타는 증발연소를 한다. 황·나프탈렌·휘발유 등도 같은 증발연소이며, 목재·석탄은 분해연소, 숯·코크스는 표면연소이다.

출제 당시 소방법령상 위험물 안전관리 업무 종사자에 대한 안전교육(실무교육)은 한국소방안전협회장이 실시하도록 정해져 있었다. ※ 현행 기준으로는 안전교육은 소방청장이 실시하며, 실무교육 위탁기관의 명칭도 한국소방안전원으로 변경되었다.

알루미늄분은 제2류 금속분으로 물과 반응하여 가연성인 수소를 발생시킨다($2\mathrm{Al} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3} + 3\mathrm{H_2}\uparrow$). 따라서 주수소화 시 폭발 위험이 커져 마른모래·팽창질석 등으로 질식소화한다. 황·적린·황화린 중 황과 적린은 다량의 물로 냉각소화가 가능하다.

니트로글리세린($\mathrm{C_3H_5(ONO_2)_3}$)은 제5류 질산에스테르류로 햇빛·열·충격에 의해 분해·폭발하므로 직사광선을 피해 냉암소에 저장해야 한다. 금속분과 산화성 물질의 혼합 금지, 무수크롬산과 환원제 접촉 금지, 질산의 냉암소 저장은 모두 옳다.

가압송수장치의 시동을 알리는 표시등은 적색으로 하여야 하므로 파란색이라는 설명이 옳지 않다. 비상전원 45분 이상 작동, 개폐밸브 높이 1.5m 이하, 마찰손실 계산에 하겐-윌리엄스 공식 적용은 모두 옳은 기준이다.

소화난이도등급 I 인 옥외탱크저장소(지중·해상탱크 제외) 중 제4류 위험물로서 인화점 70℃ 이상인 것을 저장·취급하는 경우에는 물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비를 설치한다. 지정수량 100배 이상의 유황만을 저장하는 경우에는 물분무소화설비를 설치한다.

자연발화는 축적된 열이 빠져나가지 못할 때 일어나므로 열전도율이 크면 열이 잘 방출되어 자연발화 위험이 낮아진다. 표면적이 넓을수록, 주위온도가 높을수록, 발열량이 클수록 축열이 쉬워 자연발화 위험이 커진다.

소화난이도등급 II 의 대상에 '옥내주유취급소로서 소화난이도등급 I 에 해당하지 아니하는 것'이 규정되어 있다. 주유취급소가 등급 I 이 되는 것은 직원 외의 자가 출입하는 부분의 면적 합이 500m²를 초과하는 경우이다.

적린은 제2류 위험물이지만 물과 반응하지 않으므로 다량의 물에 의한 냉각소화가 가장 적합하다. 마그네슘·철분은 물과 반응하여 수소를 발생시키고, 칼륨은 물과 격렬히 반응해 수소와 열을 내므로 주수소화가 금지된다.

제1류 위험물(산화성고체)은 그 자체는 불연성이지만 분자 내 산소를 다량 함유하여 가열·충격 시 산소를 방출하므로 가연물과의 접촉을 피해야 한다. 제2류는 가연성고체, 제3류는 자연발화성·금수성물질, 제4류는 인화성액체이므로 나머지 설명은 모두 틀렸다.

소화기 표시의 A, B는 적응화재(A급 일반화재, B급 유류화재)를 뜻하고 뒤의 숫자는 그 화재에 대한 능력단위를 뜻한다. 즉 A-2, B-3은 일반화재 능력단위 2단위, 유류화재 능력단위 3단위의 소화기라는 의미이다.

공기 중 상대습도가 높으면 물체 표면에 수막이 형성되어 전하가 누설되므로 정전기가 축적되지 않는다. 위험물안전관리법령상 정전기 제거설비의 기준으로 상대습도를 70% 이상으로 하는 방법이 규정되어 있다.

간이소화용구의 능력단위는 소화전용물통 8L가 0.3단위, 수조 80L(물통 3개 포함)가 1.5단위, 수조 190L(물통 6개 포함)가 2.5단위이다. 마른모래 50L(삽 1개 포함) 0.5단위, 팽창질석·팽창진주암 160L(삽 1개 포함) 1.0단위와 함께 묶어 암기한다.

스프링클러설비는 배관·헤드·수원·가압송수장치 등을 갖추어야 하므로 초기 시설 비용이 많이 드는 것이 단점이다. 감지와 살수가 자동으로 이루어져 초기 진화 효과가 크고, 물을 사용하므로 소화 후 복구가 비교적 쉬운 것은 장점이다.

중유는 제3석유류로 인화점이 약 60~150℃여서 상온(20℃)보다 훨씬 높다. 벤젠은 약 -11℃, 아세톤은 약 -18℃, 이황화탄소는 약 -30℃로 모두 상온보다 낮아 상온에서 이미 인화 가능한 증기를 낸다.

니트로글리세린은 글리세린($\mathrm{C_3H_5(OH)_3}$)의 세 개 수산기가 모두 질산에스테르화된 $\mathrm{C_3H_5(ONO_2)_3}$이다. 나머지는 각각 니트로셀룰로오스, 트리니트로페놀(피크린산), 트리니트로톨루엔의 화학식이다.

염소산칼륨은 온수와 글리세린에는 녹지만 냉수와 에테르에는 거의 녹지 않으므로 찬물·에테르에 잘 녹는다는 설명이 틀렸다. 무색·무취의 불연성 산화성고체로 약 400℃에서 분해해 산소를 내며, $\mathrm{MnO_2}$가 있으면 분해가 촉진된다.

산성용액에서 과망간산칼륨은 $\mathrm{MnO_4^-} + 8\mathrm{H^+} + 5e^- \rightarrow \mathrm{Mn^{2+}} + 4\mathrm{H_2O}$ 로 5개의 전자를 받는다. 따라서 1g당량은 $\dfrac{158}{5} = 31.6$이다. 중성·염기성에서는 3전자 반응이 되어 $\dfrac{158}{3} \approx 52.7$이 된다.

알루미늄은 진한질산에서 표면에 치밀한 산화피막(부동태)이 생겨 더 이상 반응이 진행되지 않으므로 진한질산에 녹는다는 설명이 틀렸다. 열·전기전도도가 크고, 질소·할로겐과 반응해 질화물·할로겐화물을 만들며, 공기 중 산화피막으로 내부가 보호되는 것은 옳다.

벤젠은 무극성 방향족 탄화수소로 물에 거의 녹지 않고 알코올·에테르 등 유기용매에 잘 섞이므로 물에 잘 녹는다는 설명이 틀렸다. 공명구조로 안정하여 첨가반응보다 치환반응을 하고, 비점은 약 80℃, 인화점은 약 -11℃이다.

과산화수소는 상온에서도 서서히 분해하여 산소를 내므로 완전히 밀봉하면 내부 압력이 상승해 용기가 파손될 수 있다. 따라서 통기를 위해 구멍이 뚫린 마개를 사용하여 저장한다. 농도 36중량퍼센트 이상인 것이 제6류 위험물에 해당한다.

수소화리튬은 제3류 금속의 수소화물로 물·습기와 반응해 수소를 내므로 대용량 용기에는 아르곤 등 불활성기체를 봉입한다. 황화린은 알코올이 아닌 건조한 냉암소에 저장하고, 마그네슘은 물과 반응하므로 물로 습하게 할 수 없으며, 적린은 산화성인 제1류와 혼합 저장할 수 없다.

황화린은 삼황화린($\mathrm{P_4S_3}$), 오황화린($\mathrm{P_2S_5}$), 칠황화린($\mathrm{P_4S_7}$) 등 여러 화학식을 갖는 화합물이다. 황과 인이 화학결합한 화합물이지 단순 혼합물이나 단체가 아니며, 모두 상온에서 황색 계열의 고체이다.

탄화칼슘은 고온에서 질소와 반응하여 석회질소를 생성하는데($\mathrm{CaC_2} + \mathrm{N_2} \rightarrow \mathrm{CaCN_2} + \mathrm{C}$) 이는 발열반응이므로 흡열반응이라는 설명이 틀렸다. 분자량 64.1의 회흑색 괴상 고체이며, 물과 반응하여 수산화칼슘과 아세틸렌을 생성한다.

특수인화물은 디에틸에테르($\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}$)·이황화탄소($\mathrm{CS_2}$) 그 밖에 1기압에서 발화점이 100℃ 이하인 것 또는 인화점이 -20℃ 이하이고 비점이 40℃ 이하인 것을 말한다. 니트로글리세린은 제5류 질산에스테르류이므로 특수인화물이 아니다.

알루미늄은 진한질산과 만나면 표면에 치밀한 산화피막이 생기는 부동태가 되어 수소를 발생시키지 않는다. 산화력이 강한 산성물질이고, 구리와는 반응해 질산구리와 일산화질소를 내며, 빛에 의해 분해된 $\mathrm{NO_2}$ 때문에 장기 저장 시 담황색으로 변하는 것은 옳다.

황린은 발화점이 약 34℃로 매우 낮고 화학적 활성이 커서 공기 중에 노출되면 산화열이 축적되어 쉽게 자연발화한다. 그래서 pH 9 정도의 물속에 저장해 공기와의 접촉을 차단한다. 황린은 산화성고체가 아니라 제3류 자연발화성물질이다.

제4류 위험물의 석유류 구분은 인화점을 기준으로 하며, 1기압에서 인화점이 70℃ 이상 200℃ 미만인 것이 제3석유류이다(중유·클레오소트유·에틸렌글리콜 등). 제2석유류는 21℃ 이상 70℃ 미만, 제4석유류는 200℃ 이상 250℃ 미만이다.

제6류 위험물(과염소산·과산화수소·질산)은 물과 만나면 심하게 발열하거나 분해가 촉진되고 강한 부식성을 띠므로 습기가 많은 곳에서의 취급을 피해야 한다. 피부 접촉 방지, 소량 누출 시 마른모래·흙으로 흡수, 소화 후 다량의 물로 씻어내는 것은 옳은 취급법이다.

질산나트륨·질산칼륨·질산암모늄 등 질산염류는 대부분 물에 잘 녹는 조해성 물질이다. 강한 산화제이므로 환원제가 아니고, 화재 시에는 다량의 물로 냉각소화하며, 조해성 때문에 습한 장소를 피해 저장해야 한다.

과염소산칼륨($\mathrm{KClO_4}$)은 제1류 위험물 중 과염소산염류에 속하며 지정수량은 50kg이다. 아염소산염류·염소산염류·무기과산화물도 같은 50kg(위험등급 I)이고, 질산염류·요오드산염류·브롬산염류는 300kg이다.

니트로셀룰로오스는 제5류 질산에스테르류로 직사광선이나 열에 의해 서서히 분해되고 그 분해열이 축적되면 자연발화한다. 그래서 물이나 알코올로 습윤시켜 저장·운반한다. 트리니트로톨루엔은 비교적 안정하여 열분해에 의한 자연발화 위험이 낮다.

산화성고체(제1류) 중 무기과산화물은 물과 반응하여 산소와 열을 내므로 습윤시켜 저장하면 매우 위험하다. 용기 밀폐, 가연물·환원제와의 접촉 회피, 환기가 잘 되는 서늘한 곳 저장은 옳은 취급법이다.

운반용기 외부에 표시할 사항은 위험물의 품명·위험등급·화학명 및 수용성 여부, 위험물의 수량, 수납하는 위험물에 따른 주의사항이다. 제조회사명은 법정 표시사항이 아니다.

과산화나트륨은 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 탄산나트륨을 만들면서 산소를 방출한다($2\mathrm{Na_2O_2} + 2\mathrm{CO_2} \rightarrow 2\mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{O_2}\uparrow$). 이 성질 때문에 산소발생제로도 쓰인다. 불연성이라 인화되지 않고, 물과는 격렬히 반응하며, 상온에서는 비교적 안정하다.

중질유에는 황 성분이 많이 포함되어 있어 연소하면 아황산가스($\mathrm{SO_2}$) 등 황산화물이 생성된다. 이 가스는 자극적인 불쾌한 냄새를 내고 수분과 결합해 아황산·황산이 되어 연도·열교환기 등 취급장치를 부식시킨다.

과산화벤조일(벤조일퍼옥사이드)은 제5류 위험물 중 유기과산화물로 석유류가 아니다. 아세톤은 제1석유류, 클레오소트유는 제3석유류, 실린더유는 제4석유류에 속한다.

과산화수소는 강한 산화력으로 표백·살균 작용을 하며, 유리 성분의 알칼리가 분해를 촉진하므로 장기 저장 시에는 유리용기 대신 갈색 폴리에틸렌 용기 등을 사용한다. 분해 방지를 위해 인산·요산 등 안정제를 가하기도 한다.

페놀을 진한황산에 녹인 뒤 질산으로 니트로화하면 트리니트로페놀(피크린산, $\mathrm{C_6H_2(NO_2)_3OH}$)이 생성된다. 황색의 침상결정으로 쓴맛이 있으며 황색염료와 도폭선의 심약으로 사용되는 제5류 니트로화합물이다.

메틸알코올($\mathrm{CH_3OH}$)은 분자량이 32이고 체내에서 포름알데히드·포름산으로 대사되어 소량으로도 시신경을 마비시키는 독성을 가진다. 에틸알코올은 분자량 46이며 이러한 실명 독성은 없다.

톨루엔의 메틸기가 산화되면 카르복실기로 바뀌어 벤조산(안식향산, $\mathrm{C_6H_5COOH}$)이 생성된다. $\mathrm{C_6H_5NO_2}$는 니트로화, $\mathrm{C_6H_5NH_2}$는 니트로벤젠의 환원으로 얻어지는 물질이다.

증기비중이 큰 인화성 액체의 증기는 공기보다 무거워 바닥이나 낮은 곳에 체류하면서 멀리까지 퍼지므로 점화원을 만나 인화할 위험이 크다. 인화점은 낮을수록, 휘발성은 클수록 위험하므로 나머지 설명은 모두 반대로 서술되어 있다.

황린은 이황화탄소·벤젠에 잘 녹지만 적린은 이황화탄소에 녹지 않으므로 둘 다 녹는다는 설명이 틀렸다. 둘 다 물과 반응하지 않고, 적린은 황린보다 안정하며(발화점 약 260℃), 연소하면 모두 오산화인($\mathrm{P_2O_5}$)의 백연을 낸다.

아세톤·메탄올·피리딘·아세트알데히드는 모두 물에 잘 녹는 수용성 제4류 위험물이다. 피리딘($\mathrm{C_5H_5N}$)은 분자 내에 산소가 없어 3번이 틀리고, 네 물질 모두 특유의 냄새가 있으며 아세톤·메탄올은 인화점이 0℃ 이하가 아니다(메탄올 약 11℃).

제1류 위험물은 대부분 비중이 1보다 크고 물에 잘 녹는 수용성 무기염류이므로 비중이 1보다 작고 지용성이라는 설명이 공통성질이 아니다. 상온에서 고체이며 자체는 불연성인 강산화제로, 분해 시 산소를 내어 다른 가연물의 연소를 돕는다.

과산화마그네슘은 제1류 무기과산화물로 강한 산화제이므로 환원제(가연물)와 혼합하면 발화·폭발 위험이 오히려 커진다. 따라서 환원제와의 혼합이 안전하다는 설명은 옳지 않다. 이물질 혼입 방지, 분해 촉진 약품과의 접촉 회피, 용기 밀봉은 옳은 주의사항이다.

금속칼륨은 물과 격렬히 반응하여 수산화칼륨과 수소를 만들며 다량의 열을 낸다. $2\mathrm{K} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\uparrow$ 이때의 반응열로 발생한 수소가 착화·폭발할 수 있어 주수소화가 금지되며 석유 속에 저장한다.

질산에틸은 제5류 질산에스테르류로 휘발성이 커서 개방된 용기에 두면 증기가 누출되어 인화 위험이 크고, 금속 용기는 분해를 촉진할 수 있으므로 밀전·밀봉하여 저장해야 한다. 화기를 멀리하고 통풍이 잘되는 냉암소에 보관한다.

황린은 담황색의 왁스상 고체로 마늘과 비슷한 자극성 냄새가 나고 맹독성이다. 황화린은 황색 계열 고체이고, 적린은 조해성·자연발화성이 없는 안정한 물질이며, 유황은 전기의 부도체이므로 나머지 설명은 틀렸다. ※ 현행 기준으로는 품명 표기가 '유황'에서 '황'으로 변경되었다.

이동저장탱크는 내부에 4,000L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판 또는 이와 동등 이상의 강도·내식성이 있는 금속성 칸막이를 설치하여야 한다. 이는 운행 중 액체의 출렁임(슬로싱)을 줄이고 파손 시 유출량을 제한하기 위한 것이다.

벤젠의 대표적 치환반응인 니트로화는 진한질산과 진한황산의 혼산으로 이루어지며, 이때 사용되는 질산($\mathrm{HNO_3}$)은 제6류 위험물이다. 염산·수산화나트륨·염소는 위험물안전관리법상 위험물이 아니다.

제6류 위험물(산화성 액체)은 과염소산·과산화수소·질산 모두 지정수량이 300kg으로 동일하다. 위험등급은 I 이며, 과산화수소는 농도 36중량퍼센트 이상, 질산은 비중 1.49 이상인 것만 위험물로 본다.

마그네슘은 물(특히 온수)과 반응하여 산소가 아니라 수소를 발생시킨다($\mathrm{Mg} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Mg(OH)_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$). 알칼리토금속에 속하고, 이산화탄소와도 반응해 탄소를 석출하므로 $\mathrm{CO_2}$ 소화는 효과가 없으며, 산화제와의 혼합은 위험하다.

나프탈렌($\mathrm{C_{10}H_8}$)은 벤젠고리 두 개가 한 변(탄소 2개)을 공유하며 나란히 붙어 있는 축합 다환 방향족 화합물이다. 따라서 육각형 두 개가 한 변을 맞대고 붙은 구조식이 나프탈렌이며, 육각형이 하나뿐이거나 떨어져 있는 구조는 벤젠·비페닐 등 다른 물질이다.