08년 1회차

삼황화린(P₄S₃)이 연소하면 오산화린(P₂O₅)과 이산화황(SO₂)이 주로 생성된다.

반응식은 $\mathrm{P_4S_3} + 8\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5} + 3\mathrm{SO_2}$이다.

칼륨(K)은 물이나 공기 중 수분과 격렬히 반응하므로 석유(등유) 속에 보관한다.

• 황린은 자연발화를 막기 위해 물속에 저장한다.
• 탄화칼슘은 물과 반응해 아세틸렌을 발생시키므로 건조한 상태로 밀폐 저장한다.
• 마그네슘분말은 습기를 피해 건조한 상태로 밀폐 저장한다.

$\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}$(디에틸에테르)는 인화점이 매우 낮은 대표적인 특수인화물이다.

아세톤·벤젠·톨루엔은 모두 제1석유류에 해당해 특수인화물과는 품명이 다르다.

염산이 내놓은 H⁺가 아세트산 이온과 결합하므로 CH₃COOH는 많아지고 CH₃COO^-는 적어진다.

아세트산과 아세트산나트륨이 함께 든 이 용액은 완충용액이다. 약산인 아세트산은 $\mathrm{CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+}$ 로 아주 조금만 전리하는 반면, 염인 아세트산나트륨은 $\mathrm{CH_3COONa \rightleftharpoons CH_3COO^- + Na^+}$ 로 거의 완전히 전리해 CH₃COO^-를 다량 공급한다.

여기에 강산인 염산을 떨어뜨리면 H⁺가 용액에 많이 있던 CH₃COO^-와 곧바로 결합해 $\mathrm{H^+ + CH_3COO^- \rightarrow CH_3COOH}$ 로 약산 형태가 된다. 그 결과 CH₃COO^-는 소모되어 줄고 CH₃COOH는 그만큼 늘어난다.

넣어 준 H⁺가 대부분 이렇게 붙잡히므로 pH는 거의 변하지 않는다. H⁺가 그대로 남아 늘어난다거나 두 아세트산 화학종의 양이 변하지 않는다는 설명은 완충 작용을 놓친 것이다.

에탄올에 진한 황산을 넣고 130~140℃로 가열하면 분자 간 탈수(축합)가 일어나 $2\mathrm{C_2H_5OH} \rightarrow \mathrm{C_2H_5OC_2H_5} + \mathrm{H_2O}$의 반응으로 디에틸에테르가 생성된다.

참고로 160~170℃로 더 가열하면 분자 내 탈수가 일어나 에틸렌이 생성된다는 점에서 차이가 있다.

탄화칼슘(카바이드, CaC₂)을 질소와 약 700℃에서 반응시키면 석회질소(칼슘시안아미드, CaCN₂)와 탄소가 생성된다.

이는 비료 원료로 쓰이는 석회질소의 공업적 제조 반응이다.

제1석유류는 아세톤, 휘발유 등 1기압에서 인화점이 21℃ 미만인 액체를 말한다.

이어지는 구분은 제2석유류가 21℃ 이상 70℃ 미만, 제3석유류가 70℃ 이상 200℃ 미만, 제4석유류가 200℃ 이상 250℃ 미만이다.

요오드값은 유지의 불포화도를 나타내며, 값이 클수록 불포화도가 높은 건성유에 가깝다.

정어리기름은 요오드값이 매우 높은 대표적 건성유인 반면, 야자유·피마자유·올리브유는 요오드값이 낮은 불건성유(또는 그에 가까운) 유지이다.

보기의 세 가지 성질 — 탄화수소이면서, 치환반응보다 첨가반응을 잘 하고, 석유화학공정으로 얻어진다 — 는 모두 이중결합을 가진 불포화 탄화수소(알켄)의 특징이므로, 방향족인 벤젠이 여기에 해당하지 않는다. (보기 첫 줄은 원본에 '탄환수소'로 인쇄되어 있으나 '탄화수소'의 오식이다.)

에텐(C₂H₄)·프로필렌(C₃H₆)·부텐(C₄H₈)은 모두 C=C 이중결합을 가진 알켄이다. 이중결합의 π결합이 끊어지면서 다른 원자가 달라붙는 첨가반응이 쉽고, 나프타 열분해 등 석유화학 공정의 대표적인 기초 유분으로 생산된다.

반면 벤젠은 고리 전체에 전자가 퍼진 공명 안정성 때문에 첨가반응을 하면 그 안정성이 깨진다. 그래서 니트로화·할로겐화·설폰화처럼 수소 하나를 다른 작용기로 바꾸는 치환반응을 훨씬 잘 하며, 이것이 알켄과 갈리는 결정적 차이다.

이산화탄소의 임계압력은 약 72.8atm으로, 제시된 167.8atm은 실제 값과 다르다.

• 증기비중 1.53은 분자량 44를 공기 분자량 29로 나눈 값과 일치한다.
• 0℃·1기압 기체밀도 1.96g/L은 44g을 22.4L로 나눈 값과 일치한다.
• 임계온도 31℃는 실제 값과 일치한다.

등적색 결정이며 비중 약 2.69, 알코올에 녹지 않고 약 500℃에서 분해되어 산소를 내는 위험물은 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇)이다.

중크롬산암모늄 등 다른 중크롬산염류는 색·비중·분해온도 같은 물성이 이와 다르다.

산화프로필렌의 발화점은 약 449℃로 상온보다 훨씬 높으며, 상온 이하라는 설명은 틀렸다.

• 분자량이 58로 공기(약 29)보다 커서 증기가 공기보다 무겁다는 설명은 옳다.
• 연소범위가 약 2.5~38.5%로 가솔린(약 1.4~7.6%)보다 훨씬 넓다는 설명도 옳다.
• 물에 잘 녹는(수용성) 특수인화물이라는 설명도 옳다.

은백색 광택을 띠고 비중이 약 1.74인 금속은 마그네슘(Mg)이다.

구리·철·알루미늄은 비중이 각각 약 8.96, 7.86, 2.7로 제시된 값과 다르다.

완전연소 시 CO₂와 H₂O가 같은 몰 수로 생성되려면 일반식 $\mathrm{C_nH_{2n}}$(알켄류)을 만족해야 한다.

$\mathrm{CH_3-CH=CH_2}$(프로필렌)은 이중결합이 있어 브롬을 탈색시키고, 연소식이 $\mathrm{C_3H_6} + 4.5\mathrm{O_2} \rightarrow 3\mathrm{CO_2} + 3\mathrm{H_2O}$로 CO₂와 H₂O가 각각 3몰씩 같다.

• 프로핀과 알렌은 브롬을 탈색시키지만 $\mathrm{C_3H_4}$여서 CO₂ 3몰에 H₂O 2몰로 몰 수가 다르다.
• 프로판은 포화탄화수소라 브롬을 탈색시키지 않고, CO₂ 3몰에 H₂O 4몰이 생성된다.

니트로벤젠, 에틸렌글리콜, 아닐린은 모두 인화점이 70℃ 이상 200℃ 미만인 제3석유류이다.

포름산에틸은 인화점이 낮아 제1석유류로 분류되므로 품명이 나머지 셋과 다르다.

수소결합은 H가 N, O, F에 직접 결합해 있을 때 성립하는데, $\mathrm{CH_3F}$는 H가 모두 탄소에 결합해 있고 F에는 결합하지 않아 분자 간 수소결합을 하지 않는다.

HF, NH₃, H₂O는 각각 H가 F, N, O에 직접 결합해 있어 분자 간 수소결합을 형성한다.

부피분율을 그대로 몰분율로 보고 가중평균하면 공기의 평균 분자량은 28.96이다.

같은 온도·압력에서 기체의 부피비는 곧 몰비이므로, 표의 질소 78% → 0.78, 산소 21% → 0.21, 아르곤 1% → 0.01을 각각의 분자량 28·32·40에 곱해 더하면 된다.

$M=28\times0.78+32\times0.21+40\times0.01$
$=21.84+6.72+0.40=28.96$

질소만 보면 28, 산소까지 더하면 28.56이므로 아르곤 1%가 얹혀 29에 조금 못 미치는 값이 된다는 감각을 익혀 두면 선택지를 빠르게 좁힐 수 있다.

이상유체(ideal fluid)는 점성이 없고 압축되지 않는 비점성·비압축성의 가상적인 유체 모델을 말한다.

점성이 없다고 보므로 관벽에서 전단응력이 생기지 않고, 뉴턴의 점성법칙을 따르는 실제 유체와 구별된다.

니트로톨루엔, 에틸렌글리콜, 글리세린은 인화점이 70℃ 이상 200℃ 미만인 제3석유류이다.

테레핀유는 인화점이 약 35℃로 제2석유류에 해당해 나머지와 품명이 다르다.

염소산칼륨(KClO₃)은 제1류 위험물 염소산염류에 속하며, 무색(백색)의 단사정계 결정으로 존재한다.

냉수와 알코올에는 잘 녹지 않고 온수와 글리세린에는 잘 녹으며, 가열하면 분해해 산소를 내놓는 강한 산화성 고체이다.

H$_2$S에서 황(S)은 두 개의 수소와 각각 공유결합을 하나씩 형성하며, 이때 S의 6개 원자가전자 중 2개가 결합에 쓰인다.

나머지 4개의 전자는 결합에 참여하지 않고 비공유전자쌍 2쌍으로 남는다. 물(H$_2$O)에서 산소가 비공유전자쌍 2쌍을 갖는 것과 같은 원리다.

옥외탱크저장소 방유제 기준 중 계단·경사로 설치 간격이 사실과 다르다. 높이 1m를 넘는 방유제 및 간막이 둑의 안팎에는 출입을 위한 계단 또는 경사로를 약 50m마다 설치해야 하며, 70m는 실제 기준과 다르다.

나머지 조건은 모두 실제 기준과 일치한다.

• 방유제 용량은 탱크가 하나인 경우 그 탱크 용량의 110% 이상으로 하는 것이 맞다.
• 방유제 높이는 0.5m 이상 3m 이하로 하는 것이 맞다.
• 방유제 내 면적은 8만m$^2$ 이하로 하는 것이 맞다.

(CH$_3$)$_2$CHNH$_2$는 이소프로필아민으로, 인화점이 약 -37℃, 비점이 약 33℃인 물질이다.

인화점이 -20℃ 이하이면서 비점이 40℃ 이하인 것은 특수인화물에 해당하므로 지정수량은 50L이며, 200L와 연결한 것이 잘못이다.

나머지는 모두 옳게 연결되어 있다. 철분과 마그네슘은 제2류 위험물로 지정수량이 각각 500kg이고, CH$_2$=CHCOOH(아크릴산)는 제4류 제2석유류 수용성으로 2,000L다.

수소화리튬(LiH)은 제3류 금수성 물질로, 화재 시 이산화탄소는 적응성이 없고 주수·포·이산화탄소·할로겐화합물 소화약제 모두 사용이 금지된다.

금수성 물질 화재에는 물과 반응성이 없는 마른모래, 팽창질석·팽창진주암 등으로 질식소화해야 한다.

나머지 설명은 실제 성질과 일치한다. 물과 반응해 수소 가스를 발생시키고, 비중이 1보다 작아 물보다 가벼우며, 대량 저장 시 불활성기체(아르곤 등)를 봉입해 습기와의 접촉을 차단한다.

질산칼륨(KNO$_3$)은 예로부터 초석이라 불려온 제1류 위험물의 질산염류다.

무색 또는 백색의 결정으로 물에 잘 녹으며, 혀에 닿으면 차가운 느낌과 함께 짠맛이 나는 특징이 있다.

제조소와 특고압 가공전선 사이의 안전거리는 전압에 따라 구분되며, 사용전압 35,000V를 초과하는 경우 5m 이상의 거리를 두어야 한다.

참고로 7,000V 초과 35,000V 이하인 경우는 3m 이상으로, 전압이 높을수록 요구되는 안전거리도 커진다.

현행 기준: 제5류 자기반응성물질의 지정수량은 품명별이 아니라 위험성 시험 결과에 따라 제1종 10kg, 제2종 100kg으로 정한다(위험물안전관리법 시행령 별표 1). 지정수량이 200kg인 제5류 품명은 현행 기준에 없어, 보기의 네 품명 모두 200kg이 아니다.

아래 정답은 개정 전 기준이다. 2024년 7월 31일 시행 개정으로 제5류의 품명별 지정수량이 폐지되었다.

제5류 위험물 중 질산에스테르류의 지정수량은 10kg으로, 200kg이 아니다.

반면 니트로화합물, 아조화합물, 히드라진유도체는 모두 지정수량이 200kg으로 같은 등급에 속한다.

질산에스테르류는 유기과산화물과 함께 제5류 위험물 중 가장 적은 지정수량(10kg)을 갖는 품명이다.

과산화벤조일(BPO)은 건조한 상태에서 폭발 위험이 크며, 오히려 수분을 흡수하면 안정화되어 폭발 위험이 낮아진다. 이 때문에 물을 첨가한 상태로 유통·저장하는 경우가 많다.

실온에서는 비교적 안정하지만 가열·마찰·충격에는 민감하게 반응해 폭발할 수 있고, 가열하면 약 100℃ 부근에서 흰 연기를 내며 분해된다.

프탈산디메틸 등 비활성 희석제를 첨가하는 것도 폭발성을 낮추는 대표적인 방법이다.

이상기체 상태방정식 $PV = nRT$를 이용해 부피를 구한다.

CO$_2$의 몰수는 $n = \dfrac{20\,\mathrm{g}}{44\,\mathrm{g/mol}} = 0.4545\,\mathrm{mol}$이다.

$V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{0.4545 \times 0.0821 \times 300}{2} \approx 5.59\,\mathrm{L}$

금속칼륨은 등유·경유 등의 석유류 속에 넣어 보관하는 것이 표준 저장법으로, 이들 석유류는 칼륨과 반응하지 않는 보호액 역할을 하므로 함께 있어도 폭발이나 발화 위험이 없다.

• 질산나트륨과 유황은 산화제와 가연물의 조합으로 혼촉 발화 위험이 있다.
• 과망간산칼륨과 적린도 강산화제와 가연물의 조합으로 위험하다.
• 이황화탄소와 과산화나트륨 역시 가연성 물질과 무기과산화물의 조합으로 위험하다.

과산화나트륨은 제1류 위험물(산화성고체)로 그 자체가 불연성 물질이므로, 인화점이나 가연성을 근거로 화기 접근을 금해야 한다는 설명은 옳지 않다.

화기를 피해야 하는 이유는 가연성이어서가 아니라, 가열·마찰 등으로 분해되며 산소를 방출해 다른 가연물의 연소를 돕기 때문이다.

물과 접촉하면 격렬히 반응해 발열하므로 물 접촉을 피해야 하고, 에테르와 혼합해도 혼촉발화의 위험이 있다는 설명은 옳다.

네 물질 중 지정수량이 가장 적은 것은 유기과산화물((HOOCCH$_2$CH$_2$CO)$_2$O$_2$)이다.

이 물질은 제5류 위험물의 유기과산화물로 지정수량이 10kg이다.

디에틸아연(Zn(C$_2$H$_5$)$_2$)은 제3류 유기금속화합물로 50kg, 트리니트로톨루엔(C$_6$H$_2$CH$_3$(NO$_2$)$_3$)은 제5류 니트로화합물로 200kg, 탄화칼슘(CaC$_2$)은 제3류 칼슘의 탄화물로 300kg이므로 유기과산화물이 가장 적다.

옥내저장소 저장창고의 바닥을 물이 스며들지 않는 구조로 해야 하는 대상은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물, 제2류 위험물 중 철분·금속분·마그네슘, 제3류 위험물 중 금수성 물질, 제4류 위험물로 한정된다.

제6류 위험물은 이 대상에 포함되지 않으므로, 저장창고 바닥을 물이 침투하지 않는 구조로 하지 않아도 되는 위험물에 해당한다.

제4류 위험물(인화성액체)의 증기는 대부분 공기보다 무거워 낮은 곳에 체류하는 특징이 있으므로, 공기보다 가벼운 것이 많다는 설명은 옳지 않다.

증기비중이 크다는 성질 때문에 인화성 증기가 바닥 부근에 정체되어 화재·폭발 위험을 높인다.

물에 잘 녹지 않고, 액체 비중은 물보다 작아 물에 뜨는 것이 많으며, 인화점이 낮아 인화 위험이 큰 것이 많다는 설명은 모두 옳다.

혼합기체의 연소하한계는 르샤틀리에 법칙으로 구한다.

$\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2} = \dfrac{75}{5} + \dfrac{25}{2.1} = 15 + 11.90 = 26.90$

$L = \dfrac{100}{26.90} \approx 3.72\,\mathrm{vol\%}$

필요한 순수 H$_2$SO$_4$의 질량부터 구한다.

$1\,\mathrm{mol/L} \times 0.2\,\mathrm{L} \times 98\,\mathrm{g/mol} = 19.6\,\mathrm{g}$

이 19.6g이 10wt% 농도의 원용액에 들어있어야 하므로, 필요한 원용액의 질량은 $\dfrac{19.6}{0.10} = 196\,\mathrm{g}$이다.

따라서 원용액 196g을 취해 물을 가하여 전체 부피를 200mL로 맞추면 된다.

옥소산(HClO$_n$)의 산 세기는 산소 원자 수가 많을수록 강해진다. 산소가 많을수록 짝염기의 음전하가 더 넓게 분산되어 안정화되기 때문이다.

따라서 세기 순서는 HClO$_4$ > HClO$_3$ > HClO$_2$ > HClO이며, 산소가 가장 적은 HClO(차아염소산)가 가장 약한 산이다.

개구부에 설치하는 폐쇄형 스프링클러헤드는 당해 개구부의 상단으로부터 높이 15cm 이내의 벽면에 설치해야 하므로, 30cm 이내라는 설명이 기준과 다르다.

나머지는 모두 기준과 일치한다.

• 개방형 헤드는 반사판으로부터 하방 0.45m, 수평방향 0.3m의 공간을 보유해야 한다.
• 폐쇄형 헤드의 반사판과 부착면 사이의 거리는 0.3m 이하로 한다.
• 부착장소의 평상시 최고 주위온도가 28℃ 미만이면 표시온도 58℃ 미만의 헤드를 사용한다.

옥외저장탱크 중 압력탱크는 최대상용압력의 1.5배의 압력으로 10분간 실시하는 수압시험에서 새거나 변형이 없어야 한다.

참고로 압력탱크 외의 탱크는 수압시험이 아니라 충수시험으로 새거나 변형되지 않는지를 확인한다.

황린을 공기와 차단한 상태에서 가열하면 적린으로 전환되며, 이때 필요한 최소 온도는 약 260℃이다.

황린은 매우 반응성이 크고 자연발화 위험이 있는 반면, 이 온도로 가열해 얻은 적린은 상대적으로 안정한 동소체다.

각 화합물에서 Mn의 산화수를 구하면, MnSO$_4$에서만 +2가 된다.

MnSO$_4$는 황산이온(SO$_4^{2-}$)과 결합하므로 전체 전하가 0이 되려면 Mn은 +2가 되어야 한다.

반면 KMnO$_4$는 +7, MnO$_2$는 +4, K$_2$MnO$_4$는 +6이다.

브롬산염류(KBrO$_3$), 질산염류(KNO$_3$), 요오드산염류(KIO$_3$)는 제1류 위험물 중 같은 등급으로 지정수량이 300kg이다.

반면 염소산염류인 KClO$_3$는 더 위험도가 높은 등급으로 분류되어 지정수량이 50kg으로, 나머지 셋과 다르다.

탄화알루미늄(Al$_4$C$_3$)은 물과 반응하여 수산화알루미늄과 메탄 가스를 발생시킨다.

반응식은 $\mathrm{Al_4C_3} + 12\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{Al(OH)_3} + 3\mathrm{CH_4}$이다.

참고로 같은 탄화물이라도 탄화칼슘(CaC$_2$)은 물과 반응해 아세틸렌을 발생시킨다는 점에서 차이가 있다.

제조소등의 관계인은 용도를 폐지한 경우 그 폐지한 날부터 14일 이내에 시·도지사에게 신고해야 한다.

제5류 위험물의 운반용기 외부에는 "화기엄금" 및 "충격주의"를 표시해야 하며, "물기엄금"은 표시 대상이 아니다.

"물기엄금"은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물, 제2류 위험물 중 철분·금속분·마그네슘, 제3류 위험물 중 금수성 물질에 해당하는 표시사항이다.

점화원과 분해촉진물질을 멀리하고, 용기의 파손·충격에 주의하며, 자기반응성 물질의 특성상 가급적 소량으로 나누어 저장한다는 설명은 모두 옳다.

과산화수소는 물과 임의의 비율로 잘 섞이는 수용성 물질로, 오히려 물로 희석하면 분해가 억제되어 안정화된다. 물과 접촉해 심하게 발열·폭발한다는 설명은 옳지 않다.

실제로 시판되는 과산화수소는 분해를 막기 위해 물로 희석된 수용액 형태로 유통된다.

질산이 불연성이면서 강한 산화력을 가진 산화성 물질이라는 점, 물과 접촉 시 발열한다는 점, 과염소산이 강산이며 분해되기 쉬운 불안정한 물질이라는 점은 모두 옳은 설명이다.

할론 소화약제의 번호는 분자 내 탄소·불소·염소·브롬 원자 수를 순서대로 나타낸다.

Halon 1301은 탄소 1개, 불소 3개, 염소 0개, 브롬 1개를 의미하므로 분자식은 $\mathrm{CF_3Br}$이다.

아세톤은 무색투명한 액체로, 보관 중 분해되어 청색으로 변하는 성질은 없다. 이 설명이 아세톤의 실제 성질과 맞지 않는다.

나머지는 모두 옳은 설명이다. 아세톤은 메틸케톤 구조를 가져 요오드포름 반응에 양성을 보이고, 아세틸렌 가스를 안전하게 저장하기 위한 흡수제로도 이용된다.

연소범위는 약 2.6~12.8vol%로 인화 위험이 큰 제4류 위험물이다.

특정옥외저장탱크의 부상지붕은 그 위에 적어도 250mm에 상당하는 물이 체류한 경우에도 침하하지 않는 구조여야 하므로, 150mm라는 설명이 기준과 다르다.

나머지는 모두 기준과 일치한다.

• 옆판의 최소두께는 탱크 내경이 16m 이하인 경우 4.5mm 이상이다.
• 지붕의 최소두께는 4.5mm로 한다.
• 밑판의 최소두께는 탱크 용량이 1,000kL 이상인 경우 9mm로 한다.

위험물안전관리법상 제조소등에 설치하는 경보설비에는 자동화재탐지설비, 자동화재속보설비, 비상경보설비(비상벨장치·경종 등), 확성장치, 비상방송설비가 있다.

"영상음향차단경보기"는 이 경보설비 종류에 해당하지 않는다.

알루미늄분은 양쪽성 금속으로 강알칼리인 수산화나트륨 수용액과 반응해 수소(H$_2$) 가스를 발생시킨다.

반응식은 $2\mathrm{Al} + 2\mathrm{NaOH} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaAlO_2} + 3\mathrm{H_2}$이다.

암적색 분말이며 비중 약 2.2, 발화점 약 260℃, 물에 녹지 않는 비금속 위험물은 적린이다.

적린은 황린을 공기 차단 상태로 가열해 얻는 동소체로, 황린에 비해 자연발화 위험이 낮고 비교적 안정하다.

연소범위가 약 2.5~80.5vol%로 매우 넓고, 은·구리 등의 금속과 반응해 폭발성이 강한 금속 아세틸라이드를 생성하는 물질은 아세틸렌이다.

이 때문에 아세틸렌을 취급할 때는 구리나 은으로 된 배관·용기의 사용을 피해야 한다.

질산에스테르류에 속하는 니트로글리세린, 니트로셀룰로오스 등은 강력한 폭발성을 지녀 폭약(다이너마이트 등)의 원료로 사용된다.

• 질산에스테르는 알코올의 수산기(-OH)가 질산기(-ONO$_2$)로 치환된 화합물이므로 알코올기를 함유하고 있다고 볼 수 없다.
• 니트로글리세린 등 대표적인 질산에스테르류는 물에 잘 녹지 않으므로 모두 물에 녹는다는 설명은 옳지 않다.
• 질산에스테르류는 탄소를 포함하는 유기화합물이므로 무기화합물이라는 설명도 옳지 않다.

c관리도의 관리한계선은 평균 부적합수 $\bar{c}$를 기준으로 계산한다.

$\bar{c} = \dfrac{58}{20} = 2.9$

$UCL = \bar{c} + 3\sqrt{\bar{c}} = 2.9 + 3\sqrt{2.9} \approx 8.01$

$LCL = \bar{c} - 3\sqrt{\bar{c}} \approx -2.21$로 음수가 되므로, LCL은 고려하지 않는다.

비용구배(Cost slope)는 어떤 작업을 1일 단축하는 데 추가로 소요되는 비용의 증가분을 의미한다.

정상적으로 진행할 때 드는 정상비용과 최대한 단축했을 때 드는 특급비용의 차이를 단축 가능한 일수로 나누어 구하며, 일정 관리에서 어떤 작업을 우선 단축할지 판단하는 기준이 된다.

• 정상소요시간은 정상적인 조건에서 작업을 완료하는 데 걸리는 시간을 뜻할 뿐 비용 증가율과는 무관하다.
• 비용견적과 총비용은 각각 비용을 산출하거나 전체 비용을 합산한 값으로, 단축에 따른 단위 시간당 비용 증가 개념과는 다르다.

품질코스트 중에서는 일반적으로 실패코스트가 가장 큰 비중을 차지한다.

실패코스트는 불량품 발생으로 인한 폐기·재작업·클레임 처리 등에 드는 비용으로, 예방·평가 활동에 드는 비용보다 규모가 커지는 경우가 많다.

품질코스트는 크게 예방코스트·평가코스트·실패코스트로 구분하며, 검사에 드는 비용은 통상 평가코스트에 포함해 다룬다.

따라서 품질코스트를 줄이려면 상대적으로 비용이 적은 예방코스트와 평가코스트에 투자를 늘려 실패코스트를 낮추는 전략이 흔히 사용된다.

파레토도(pareto diagram)는 데이터를 항목별로 분류한 뒤 그 크기(빈도) 순서대로 막대그래프 형태로 나열해 나타낸 그림이다.

주요 원인이나 항목을 크기순으로 배열함으로써 어디에 개선 노력을 집중해야 하는지 한눈에 파악할 수 있게 해 준다.

• 히스토그램은 데이터의 분포 형태(도수분포)를 보여주는 그림으로 항목별 크기순 정렬과는 목적이 다르다.
• 특성요인도는 결과에 영향을 주는 원인들을 계통적으로 정리한 그림이며, 체크시트는 데이터를 수집·기록하기 위한 표이다.

PTS법(Predetermined Time Standard)은 모든 작업을 기본동작으로 분해한 뒤, 각 기본동작의 성질과 조건에 따라 미리 정해진 표준시간치를 적용하여 정미시간을 산정하는 방법이다.

실제로 시간을 측정하지 않고도 동작 요소별 표준시간표를 이용해 작업시간을 산출할 수 있다는 점이 특징이다.

• 스톱워치법은 실제 작업을 시계로 직접 측정해 시간을 구하는 방법으로 사전에 정해진 시간치를 적용하지 않는다.
• WS법(워크샘플링)은 무작위 순간관측으로 작업 상태의 비율을 추정하는 방법이고, 실적자료법은 과거 실적 데이터를 근거로 시간을 산정하는 방법이다.

샘플링검사는 로트에서 일부 시료를 추출해 조사한 뒤, 그 결과를 로트의 판정기준과 대조하여 로트 전체의 합격·불합격을 판정하는 검사이다.

모든 개체를 검사하지 않고 표본만으로 로트를 판정하므로 전수검사보다 검사 비용과 시간을 줄일 수 있다.

• 전수검사는 로트 내 모든 제품을 하나씩 검사하는 방식으로 표본 추출 개념이 없다.
• 공정검사와 품질검사는 검사 시점이나 대상을 가리키는 용어로, 로트 단위의 합격·불합격 판정 절차인 샘플링검사와는 개념이 다르다.