[위험물기능사 필기] 23년 1회차 시험지 PDF 다운로드

화학포 소화약제는 외약제인 탄산수소나트륨과 내약제인 황산알루미늄이 반응하여 거품을 만들며, 이때 거품이 쉽게 꺼지지 않도록 사포닌·젤라틴·카제인 같은 기포 안정제를 첨가한다. 탄산수소나트륨과 황산알루미늄은 포를 발생시키는 주약제이고, 탄산가스는 반응 생성물이므로 안정제가 아니다.

이황화탄소는 비중이 약 1.26으로 물보다 무겁고 물에 녹지 않으므로, 화재 시 주수하면 물이 표면을 덮어 공기를 차단하는 질식소화가 가능하다. 반면 벤젠은 물보다 가벼워 주수 시 화재가 확대되고, 금속칼륨·나트륨은 할론이나 CO₂와 격렬히 반응하므로 사용할 수 없다.

제6류 위험물(질산·과염소산·과산화수소 등)은 부식성이 강하고 화재 시 유독성 가스가 발생할 수 있으므로, 소화 작업 시 보호장구와 공기호흡기를 착용하여야 한다. 제6류는 강한 산화성 물질이므로 환원성 물질과 접촉시키는 것은 오히려 위험하며, 할로겐화합물 소화약제는 적응성이 없다.

황화인·적린·황은 모두 제2류 위험물로 지정수량이 100kg이다. 칼슘은 제3류 위험물 중 알칼리토금속에 해당하여 지정수량이 50kg이므로 나머지 셋과 다르다.

위험물의 1소요단위는 지정수량의 10배이다. 지정수량 배수의 합은 $\dfrac{500}{50}+\dfrac{3000}{300}=10+10=20$배이고, 소요단위는 $\dfrac{20}{10}=2$단위가 된다.

자연발화를 방지하려면 통풍을 잘 시키고 습도를 낮게 유지하며, 열이 축적되지 않도록 하고 저장실 온도를 낮추어야 한다. 습도가 높으면 미생물 작용과 수분에 의한 발열이 촉진되어 오히려 자연발화가 일어나기 쉬우므로, 습도를 높게 유지한다는 것은 옳지 않다.

위험물안전관리법 시행령 별표 1에서 특수인화물은 이황화탄소·디에틸에테르, 그 밖에 1기압에서 발화점이 100℃ 이하인 것 또는 인화점이 영하 20℃ 이하이고 비점이 40℃ 이하인 것으로 정의한다. 따라서 발화점 기준은 섭씨 100도 이하가 옳다.

금(Au)과 백금(Pt)은 질산에 녹지 않으며, 질산과 염산을 1:3으로 혼합한 왕수에만 녹는다. 질산은 강한 산화력으로 톱밥·목탄분 등 유기물에 스며들면 자연발화할 수 있고, 햇빛에 일부 분해되어 이산화질소를 생성하며, 비중 약 1.5로 물보다 무거운 액체이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 자동화재탐지설비 설치기준에서 하나의 경계구역의 한 변 길이는 50m(광전식분리형 감지기 설치 시 100m) 이하로 하여야 하므로 30m 이하는 틀린 내용이다. 경계구역은 2 이상의 층에 걸치지 않도록 하고, 면적은 600m² 이하로 하며, 비상전원을 설치하여야 한다.

오황화인은 물이나 습기와 반응하여 유독하고 가연성인 황화수소(H₂S)를 발생시키므로 물에 의한 냉각소화는 부적합하며, 마른모래나 분말 등으로 질식소화한다. 삼황화인이 약 100℃에서 발화할 수 있다는 것, 오황화인이 조해성 있는 담황색 결정이라는 것, 통풍이 잘되는 냉암소에 저장한다는 것은 모두 옳은 설명이다.

가연물이 되기 쉬우려면 산소와의 친화력이 크고, 발열량이 크며, 활성화에너지가 작고, 열전도율이 작아야 한다. 열전도율이 크면 열이 주위로 빠져나가 축적되지 않으므로 연소하기 어렵다.

IF₅, BrF₅, BrF₃는 할로겐간화합물로 위험물안전관리법 시행령 별표 1에서 제6류 위험물로 정하고 있다. H₃PO₄(인산)은 산화성이 없어 위험물에 해당하지 않는다.

황화인·황·마그네슘은 모두 제2류 위험물(가연성 고체)이다. 칼륨은 제3류 위험물(자연발화성 물질 및 금수성 물질)로 지정수량 10kg이다.

자연발화는 발생한 열이 내부에 축적되어 발화점에 도달할 때 일어나므로, 표면적이 넓고 발열량이 크며 주위온도가 높을수록 위험하다. 열전도율이 크면 열이 외부로 잘 방출되어 축적되지 않으므로 자연발화의 위험성이 없다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 소화설비 적응성 기준상 탄산수소염류 분말소화기는 제6류 위험물에 적응성이 없으며, 제6류에는 인산염류 분말소화기가 적응성을 갖는다. 과염소산은 제6류 위험물이므로 적응 대상이 아니고, 철분(제2류)과 톨루엔·아세톤(제4류)에는 탄산수소염류 분말이 적응성을 갖는다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19에 따라 기계에 의하여 하역하는 구조의 운반용기 외부에는 운반용기의 제조년월, 제조자의 명칭, 겹쳐쌓기시험하중, 최대용적 등을 표시하여야 한다. 용기의 유효기간은 표시사항에 포함되지 않는다.

염소산나트륨(NaClO₃)은 산과 반응하여 유독성 폭발성 가스인 이산화염소(ClO₂)를 발생시킨다. 물·알코올에 잘 녹고 조해성이 있으며, 그 자체는 불연성 산화성 고체이고, 철제 용기를 부식시키므로 철제 용기 저장은 피해야 한다.

알킬알루미늄은 물과 접촉하면 에탄 등 가연성 가스를 발생시키며 폭발적으로 반응하므로 주수소화나 포·산알칼리 소화약제는 절대 금지된다. 화재 시에는 팽창질석·팽창진주암 또는 마른모래로 덮어 질식소화하는 것이 가장 적합하다.

피크르산은 제5류 자기반응성 물질로 분자 내에 산소를 함유하고 있어 외부 공기를 차단하는 질식소화는 효과가 없으며, 다량의 물로 냉각소화하여야 한다. 금속과 반응하여 생성되는 피크르산 금속염은 매우 예민하여 위험하고, 운반 시에는 물에 적셔 운반하는 것이 안전하다.

행정안전부령으로 정하는 용기기준과 수납·저장기준에 따라 수납되어 저장·보관되고 용기 외부에 물품의 통칭명·수량 및 화기엄금 표시가 있는 동식물유류는 위험물안전관리법 시행령 별표 1 비고에 따라 위험물에서 제외되므로, 지정수량 이상을 저장하더라도 제조소등 설치허가 대상이 아니다. 다만 화물자동차에 적재하여 운반하는 경우에는 위험물 운반에 관한 기준이 적용되므로 운반기준이 적용되지 않는다는 설명은 틀렸다.

발화점이 약 34℃로 매우 낮아 공기 중에서 자연발화할 수 있고, 이를 방지하기 위해 물속에 저장하는 위험물은 황린이다. 황린은 백색 또는 담황색의 자연발화성 고체로 연소 시 오산화인의 흰 연기를 내며, 적린·황·마그네슘은 물속에 저장하지 않는다.

P₄S₃(삼황화인)은 황화인, Al(알루미늄분)은 금속분, Mg(마그네슘)은 모두 제2류 위험물이다. Li(리튬)은 제3류 위험물의 알칼리금속에 해당하므로 제2류가 아니다.

화학포 반응식은 $6\mathrm{NaHCO_3}+\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\cdot 18\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\mathrm{Na_2SO_4}+2\mathrm{Al(OH)_3}+6\mathrm{CO_2}+18\mathrm{H_2O}$로, 탄산수소나트륨 6몰에서 이산화탄소 6몰이 생성된다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 $6\times 22.4=134.4\,\mathrm{L}$이다.

과산화나트륨은 제1류 위험물 중 무기과산화물로 물과 반응하여 산소와 열을 발생시키므로 물이 포함된 포소화제나 젖은 피복물은 사용할 수 없다. 따라서 마른모래(건조사)로 덮어 질식소화하는 것이 가장 적당하다.

제6류 위험물은 산화성 액체로 과산화수소를 제외하면 질산·과염소산 모두 강산이다. 자신은 불연성이며 강한 산화성을 가지고, 물과 접촉하면 발열반응을 하므로 환원성·가연성·흡열반응이라는 설명은 모두 틀렸다.

위험물의 1소요단위는 지정수량의 10배이다. 지정수량 배수의 합은 $\dfrac{500}{50}+\dfrac{3000}{300}=10+10=20$배이므로 소요단위는 $\dfrac{20}{10}=2$단위이다.

질산에틸·니트로글리세린·니트로글리콜은 모두 제5류 자기반응성 물질(질산에스터류)이다. 니트로벤젠은 니트로기를 가지고 있지만 인화성 액체로서 제4류 위험물 제3석유류에 해당한다.

아염소산염류(제1류, 지정수량 50kg)와 제6류 위험물은 위험등급 Ⅰ이고, 질산에스터류는 제5류 위험물 중 제1종(지정수량 10kg)으로 역시 위험등급 Ⅰ이다. 알칼리토금속은 제3류 위험물로 지정수량 50kg이며 위험등급 Ⅱ에 해당하므로 나머지 셋과 다르다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 소화설비 적응성 기준상 전기설비에는 물분무소화설비, 불활성가스소화설비, 할로겐화합물소화설비, 분말소화설비가 적응성을 갖는다. 옥내소화전·스프링클러·포소화설비는 물이 봉상 또는 포 형태로 방사되어 감전 우려가 있으므로 적응성이 없다.

황린은 화학적 활성이 매우 커서 할로겐 원소와 격렬하게 반응하므로, 활성이 작아 결합하지 않는다는 설명은 옳지 않다. 백색 또는 담황색의 자연발화성 물질로 증기는 공기보다 무겁고 유독하며, 물과 반응하지 않아 물속에 저장한다.

과염소산은 무색의 산화성 액체로 제6류 위험물이다. 자신은 불연성이어서 점화원에 의해 단독으로 연소하지 않고, 고체가 아닌 액체이며, 증기비중이 약 3.5로 공기보다 무겁다.

위험물안전관리에 관한 세부기준의 포소화설비 기준에서 포헤드방식의 포헤드는 방호대상물의 표면적 9m²당 1개 이상 설치하고, 방호대상물 표면적 1m²당 방사량이 6.5L/min 이상이 되도록 하여야 한다.

연소가 잘 일어나려면 활성화에너지가 작아 쉽게 반응을 시작하고, 열전도율이 작아 열이 내부에 축적되어야 한다. 산소와의 친화력이 작거나 발열량이 작거나 활성화에너지가 크면 연소 가능성이 낮아진다.

나트륨은 물과 반응하여 수소를 발생시키고($2\mathrm{Na}+2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2}$), 불꽃 반응 시 노란색을 나타낸다. 칼륨은 불꽃색이 보라색이고, 과산화칼륨·과산화나트륨은 물과 반응 시 수소가 아닌 산소를 발생시킨다.

연소의 연쇄반응을 차단·억제하여 소화하는 방법은 부촉매소화(억제소화)로, 할로겐화합물 소화약제가 대표적이다. 냉각소화는 열을 빼앗아 발화점 이하로 낮추는 것, 질식소화는 산소 공급을 차단하는 것, 제거소화는 가연물을 제거하는 것이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 5에서 옥내저장소 하나의 저장창고 바닥면적을 1000m² 이하로 하는 위험물에 제4류 중 특수인화물·제1석유류·알코올류가 포함되며, 알코올류의 위험등급은 Ⅱ이므로 옳은 조합이다. 제1석유류는 위험등급 Ⅱ, 제2석유류·제3석유류는 위험등급 Ⅲ(바닥면적 2000m²)이므로 나머지는 틀렸다.

적린이 연소하면 오산화인(P₂O₅)의 흰 연기가 발생하며, 인화수소(PH₃)가 발생한다는 설명은 틀렸다. 적린은 물·에틸알코올에 녹지 않고 착화온도가 약 260℃이며, 염소산염류 등 산화제와 혼합되면 마찰·충격에 의해 쉽게 착화한다.

현행 위험물안전관리법 시행령 별표 1에서 제5류 위험물의 지정수량은 위험성 정도에 따라 제1종 10kg, 제2종 100kg으로 구분한다. 질산에스테르류는 제1종(10kg)에 해당하고 니트로화합물·아조화합물·히드라진유도체는 제2종(100kg)에 해당하므로 질산에스테르류만 지정수량이 다르다.

과산화칼륨은 제1류 위험물 중 무기과산화물로 물과 접촉하면 $2\mathrm{K_2O_2}+2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{KOH}+\mathrm{O_2}$ 반응으로 열과 산소를 발생시킨다. 과망간산칼륨·과염소산칼륨은 물에 녹을 뿐 산소를 발생시키지 않고, 과산화수소는 물과 반응하지 않고 잘 섞인다.

위험물안전관리법 시행령 별표 3에서 판매취급소는 점포에서 위험물을 용기에 담아 판매하기 위하여 지정수량의 40배 이하의 위험물을 취급하는 장소로 정의한다. 따라서 (가)는 40, (나)는 취급이 알맞다.

지정수량은 아염소산염류 50kg, 질산염류 300kg, 과망간산염류 1000kg이다. 배수의 합은 $\dfrac{100}{50}+\dfrac{3000}{300}+\dfrac{1000}{1000}=2+10+1=13$배이다.

칼륨은 제3류 위험물로 물과 격렬히 반응하여 수소를 발생시키는 금수성 물질이다. 황린은 같은 제3류이지만 자연발화성 물질로 오히려 물속에 저장하며, 적린과 마그네슘은 제2류 위험물이다.

제1종 분말소화약제의 주성분은 탄산수소나트륨(NaHCO₃)이다. KHCO₃는 제2종, NH₄H₂PO₄(제1인산암모늄)는 제3종 분말소화약제의 주성분이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19에서 운반용기의 재질은 강판·알루미늄판·양철판·유리·금속판·종이·플라스틱·섬유판·고무류·합성섬유·삼·짚·나무로 규정하고 있다. 도자기는 여기에 포함되지 않는다.

염소산나트륨은 물에 잘 녹고 조해성이 강하므로 물속에 저장하면 안 되며, 용기를 밀전·밀봉하여 건조한 냉암소에 저장한다. 가열·충격·마찰을 피하고 분해를 촉진하는 산 등 약품류와의 접촉을 피해야 한다는 것은 옳은 설명이다.

초산에스테르류는 분자량이 증가할수록 인화점이 높아지고 수용성이 감소하며 증기비중이 커진다. 탄소수가 늘어나면 가능한 구조가 많아져 이성질체 수는 오히려 증가하므로, 줄어든다는 설명이 옳지 않다.

과산화칼륨은 물과 반응하여 수소가 아닌 산소를 발생시키므로($2\mathrm{K_2O_2}+2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{KOH}+\mathrm{O_2}$) 수소를 발생한다는 설명이 틀렸다. 융점이 약 490℃인 무색 또는 오렌지색 분말로 비중이 약 2.9로 물보다 무겁다.

마그네슘·금속분·철분은 제2류 위험물로 지정수량이 모두 500kg이다. 황은 같은 제2류이지만 지정수량이 100kg이므로 나머지 셋과 다르다.

할로겐화합물 소화약제는 할로겐 원소가 연소의 연쇄반응을 차단·억제하는 부촉매효과(억제효과)가 주된 소화효과이다. 냉각·질식효과도 일부 있으나 부수적인 효과에 불과하다.

과산화칼륨과 과산화마그네슘은 염산과 반응하여 각각 염화칼륨·염화마그네슘과 함께 공통으로 과산화수소(H₂O₂)를 생성한다($\mathrm{K_2O_2}+2\mathrm{HCl} \rightarrow 2\mathrm{KCl}+\mathrm{H_2O_2}$). 과산화수소는 제6류 위험물로 지정수량은 300kg이다.

트리니트로페놀(피크르산)은 강한 쓴맛과 독성이 있으며 공업용은 휘황색의 침상결정이다. 에탄올과 혼합되면 충격에 예민해져 위험하고, 금속과 반응하여 예민한 금속염을 만들므로 철제 용기 저장은 금지되며, 더운물·알코올·아세톤·벤젠에 녹는다.

탄소의 완전연소 반응식은 $\mathrm{C}+\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$로 탄소 1몰에서 이산화탄소 1몰이 생성된다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 생성되는 CO₂는 22.4L이다.

염소산나트륨(염소산염류)·과산화칼슘(무기과산화물)·아염소산나트륨(아염소산염류)은 모두 제1류 위험물로 지정수량이 50kg이다. 질산칼륨은 질산염류로 지정수량이 300kg이므로 나머지 셋과 다르다.

연소의 3요소는 가연물, 산소공급원, 점화원이다. 성냥불(점화원)+황(가연물)+염소산암모늄(산화성 물질로 산소공급원)은 3요소를 모두 갖추었다. 수소·휘발유·알코올은 가연물, 공기는 산소공급원이지만 나머지 보기에는 3요소 중 일부가 중복되거나 빠져 있다.