[위험물기능장 필기] 07년 2회차
위험물기능장 필기 기출문제

07년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
위험물기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

07년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 착화 온도가 가장 낮은 물질은?
1에탄올
2아세트산
3벤젠
4테레핀유
정답 및 해설

제시된 물질 중에서는 테레핀유의 착화(발화)온도가 약 240℃ 정도로 가장 낮다.

에탄올, 아세트산, 벤젠은 모두 테레핀유보다 착화온도가 높아 상대적으로 발화에 더 높은 온도가 필요하다.

착화온도가 낮을수록 적은 열원으로도 자연발화·인화가 일어나기 쉬워 취급·저장 시 더 세심한 주의가 필요하다.

문제 2
니트로글리세린의 성질에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
1물, 벤젠에 잘 녹으나 알코올에는 녹지 않는다.
2물에 녹지 않으나 알코올, 벤젠 등에는 잘 녹는다.
3물, 알코올 및 벤젠에 잘 녹는다.
4알코올, 물에는 잘 녹지 않으나 벤젠에는 잘 녹는다.
정답 및 해설

니트로글리세린은 물에는 거의 녹지 않지만, 알코올과 벤젠 등의 유기용매에는 잘 녹는 성질을 가진다.

이러한 용해 특성 때문에 니트로글리세린을 다이너마이트로 제조할 때 규조토 등에 흡수시켜 안정화하는 방식이 이용된다.

문제 3
다음 유지류에서 건성유에 해당하는 것은?
1낙화생유(Peanut Oil)
2올리브유(Olive Oil)
3동유(Tung Oil)
4피마자유(Castor Oil)
정답 및 해설

유지류는 요오드값에 따라 건성유·반건성유·불건성유로 나뉘며, 이 중 동유(Tung Oil)는 요오드값이 높아 대표적인 건성유에 해당한다.

건성유는 공기 중 산소와 반응(자동산화)해 굳는 성질이 강해 헝겊 등에 스며든 상태로 방치하면 자연발화의 위험이 있다.

  • 낙화생유와 올리브유는 요오드값이 낮은 불건성유에 속한다.
  • 피마자유 역시 불건성유로 분류되어 공기 중에서 잘 굳지 않는다.
문제 4
그림과 같이 원통형 탱크를 설치하여 일정량의 위험물을 저장ㆍ취급하려고 할 때 탱크의 내용적은 약 몇 m3인가?
116.67
217.79
318.85
419.96
정답 및 해설

양 끝이 볼록한 횡형 원통형 탱크이므로 V=πr2(ℓ+ℓ1+ℓ23)V=\pi r^{2}\left(\ell+\dfrac{\ell_{1}+\ell_{2}}{3}\right) 를 적용하면 내용적은 약 17.79 m3이다.

그림에서 읽는 값은 단면 원의 반지름 r = 100 cm = 1 m(원 중심에서 원둘레까지 그은 치수선), 중앙 원통부 길이 ℓ = 500 cm = 5 m, 좌우 볼록부 길이 ℓ1 = ℓ2 = 100 cm = 1 m이다(도면 단위 cm).

V=π×12×(5+1+13)=π×173≈17.8 m3V=\pi\times1^{2}\times\left(5+\dfrac{1+1}{3}\right)=\pi\times\dfrac{17}{3}\approx17.8\ \mathrm{m^{3}}
π를 3.14로 두면 3.14×173=17.79 m33.14\times\dfrac{17}{3}=17.79\ \mathrm{m^{3}} 로 선택지 값과 정확히 맞는다.

볼록부를 빼고 원통부만 세면 π×5=15.7 m3\pi\times5=15.7\ \mathrm{m^{3}}, 볼록부를 통째로 더하면 π×7=22.0 m3\pi\times7=22.0\ \mathrm{m^{3}} 이므로, 양 끝 볼록부는 길이 합의 1/3만 더한다는 것이 이 문제의 핵심이다.

문제 5
다음 중 유동하기 쉽고 휘발성인 위험물로 특수인화물에 속하는 것은?
1C2H5OC2H5
2CH3COCH3
3C6H6
4C6H4(CH3)2
정답 및 해설

제시된 물질 중 C2H5OC2H5\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}(디에틸에테르)는 인화점이 매우 낮고 휘발성이 커서 특수인화물로 분류된다.

특수인화물은 발화점 100℃ 이하이거나, 인화점이 -20℃ 이하이면서 비점이 40℃ 이하인 것을 기준으로 하며, 디에틸에테르는 이 조건을 만족하는 대표적인 물질이다.

  • CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}(아세톤)와 C6H6\mathrm{C_6H_6}(벤젠)는 인화성이 크지만 제1석유류에 해당한다.
  • C6H4(CH3)2\mathrm{C_6H_4(CH_3)_2}(자일렌)는 제2석유류로 분류되어 특수인화물보다 인화점이 높다.
문제 6
이동탱크저장소의 측면틀의 기준에 있어서 탱크 뒷부분의 입면도에서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결하는 직선의 수평면에 대한 내각은 얼마 이상이 되도록 하여야 하는가?
150°
265°
375°
490°
정답 및 해설

이동탱크저장소의 측면틀은 탱크 뒷부분의 입면도에서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결한 직선이 수평면과 이루는 내각이 75도 이상이 되도록 설치해야 한다.

이는 탱크가 옆으로 넘어지거나 충격을 받았을 때 탱크 본체를 보호하기 위한 구조 기준으로, 최대수량의 위험물을 저장한 상태를 기준으로 한 내각 35도 이상의 각도 기준과 함께 규정되어 있다.

문제 7
금속리튬은 고온에서 질소와 반응하여 어떤 색의 질화리튬을 만드는가?
1회흑색
2적갈색
3청록색
4은백색
정답 및 해설

금속리튬은 고온에서 질소와 반응하여 적갈색의 질화리튬(Li3N\mathrm{Li_3N})을 생성한다.

리튬은 알칼리금속 중에서도 반응성이 특이하게 상온 부근에서도 질소와 서서히 반응하는 성질이 있어, 다른 알칼리금속과 구별되는 특징으로 자주 다뤄진다.

문제 8
다음 중 지정수량이 가장 작은 물질은?
1칼륨
2적린
3황린
4질산염류
정답 및 해설

제시된 물질 중 칼륨의 지정수량이 10kg으로 가장 작다.

적린은 100kg, 황린은 20kg, 질산염류는 300kg으로 칼륨보다 지정수량이 크게 설정되어 있어, 칼륨이 소량으로도 위험물로 관리되는 물질임을 알 수 있다.

문제 9
과산화수소수용액은 보관 중 서서히 분해할 수 있으므로 안정제를 첨가하는데 그 안정제로 가장 적합한 것은?
1H3PO4
2MnO2
3C2H5OH
4Cu
정답 및 해설

과산화수소수용액의 분해를 억제하기 위해 첨가하는 안정제로는 H3PO4\mathrm{H_3PO_4}(인산)가 대표적으로 사용된다.

인산과 같은 안정제는 과산화수소가 서서히 분해되어 산소를 방출하는 반응을 늦추어 저장 안정성을 높여준다.

  • MnO2\mathrm{MnO_2}는 오히려 과산화수소의 분해를 촉진하는 촉매로 작용한다.
  • C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH}(에탄올)와 Cu\mathrm{Cu}(구리)는 안정제로 사용되지 않는다.
문제 10
인화칼슘의 일반적인 성질 중 옳은 것은?
1물과 반응하여 독성의 가스가 발생한다.
2비중이 물보다 작다.
3융점은 약 600℃ 정도이다.
4회흑색의 정육면체 고체상 결정이다.
정답 및 해설

인화칼슘(Ca3P2\mathrm{Ca_3P_2})은 물과 반응하면 독성이 있는 포스핀(PH3\mathrm{PH_3}) 가스를 발생시킨다.

반응식은 Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3\mathrm{Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3}이며, 이 때문에 인화칼슘은 물과의 접촉을 철저히 차단해 저장·취급해야 한다.

  • 인화칼슘은 비중이 약 2.5로 물보다 커서 물에 가라앉는다.
  • 융점은 약 1,600℃로 매우 높으며, 겉모습도 적갈색 덩어리 형태의 고체여서 융점이나 결정 형태에 관한 나머지 설명은 실제 성질과 다르다.
문제 11
분말소화설비의 기준에서 분말소화약제의 축압용 가스로 질소를 사용하면 소화약제 50kg 저장시 질소 가스량은 35℃, 0 MPa의 상태로 환산하여 몇 L 이상이어야 하는가? (단, 배관의 청소에 필요한 양은 제외한다.)
1500
21,000
31,500
42,000
정답 및 해설

분말소화설비에서 축압용 가스로 질소를 사용하는 경우, 소화약제 1kg에 대하여 35℃, 0MPa 상태로 환산하여 10L 이상의 질소가스량을 확보해야 한다.

따라서 소화약제 50kg을 저장할 때 필요한 질소가스량은 50×10=50050 \times 10 = 500(L) 이상이 된다.

문제 12
탄화칼슘이 물과 반응하여 생성된 가스에 대한 설명으로 가장 관계가 먼 것은?
1연소범위가 약 2.5~81%로 넓다.
2은 또는 구리 용기를 사용하여 보관한다.
3가압시 폭발의 위험성이 있다.
4탄소 간 삼중결합이 있다.
정답 및 해설

탄화칼슘(CaC2\mathrm{CaC_2})이 물과 반응하면 아세틸렌(C2H2\mathrm{C_2H_2}) 가스가 발생하며, 아세틸렌은 탄소 간 삼중결합을 가지고 있고 연소범위가 약 2.5~81%로 매우 넓으며 가압 시 폭발 위험이 있다.

다만 아세틸렌은 구리나 은과 접촉하면 폭발성이 강한 금속 아세틸리드를 생성하므로, 이러한 금속 재질의 용기나 배관 사용은 오히려 피해야 한다.

따라서 은·구리 용기를 사용해 보관한다는 설명이 아세틸렌의 실제 취급 기준과 가장 거리가 멀다.

문제 13
황린과 적린에 대한 설명 중 틀린 것은?
1적린은 황린에 비하여 안정하다.
2비중은 황린이 크며, 녹는점은 적린이 낮다.
3적린과 황린은 모두 물에 녹지 않는다.
4연소할 때 황린과 적린은 모두 P2O5의 흰 연기를 발생한다.
정답 및 해설

황린과 적린을 비교하면 적린이 황린보다 화학적으로 안정하며, 비중은 오히려 적린(약 2.2)이 황린(약 1.82)보다 크고 녹는점도 황린(약 44℃)이 적린(약 590℃)보다 훨씬 낮다.

따라서 비중은 황린이 크며 녹는점은 적린이 낮다는 설명은 두 성질 모두 실제와 반대로 서술된 것이다.

  • 황린과 적린은 모두 물에 녹지 않는 성질을 가진다.
  • 연소 시에는 둘 다 오산화인(P2O5\mathrm{P_2O_5})의 흰 연기를 발생시킨다.
문제 14
분말소화기의 소화약제에 해당되는 것은?
1Na2CO3
2NaHCO3
3NaNO3
4NaCl
정답 및 해설

분말소화기의 소화약제(제1종 분말소화약제)로는 NaHCO3\mathrm{NaHCO_3}(탄산수소나트륨)이 사용된다.

탄산수소나트륨은 열분해 시 이산화탄소와 수증기를 방출하면서 질식·냉각 효과를 내는 것이 특징이다.

  • Na2CO3\mathrm{Na_2CO_3}(탄산나트륨)는 탄산수소나트륨의 열분해 생성물 중 하나일 뿐 소화약제 자체는 아니다.
  • NaNO3\mathrm{NaNO_3}와 NaCl\mathrm{NaCl}은 분말소화약제로 사용되지 않는다.
문제 15
다음 중 제조소에서 위험물을 취급하는 설비에 불활성 기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 하는 위험물은 어느 것인가?
1알킬리튬, 알킬알루미늄
2과염소산칼륨, 과염소산나트륨
3황린, 적린
4과산화수소, 염소산나트륨
정답 및 해설

자연발화성이 매우 강한 알킬리튬, 알킬알루미늄과 같은 제3류 위험물을 취급하는 설비에는 공기와의 접촉을 차단하기 위해 불활성기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 한다.

이들 물질은 공기 중 수분이나 산소와 접촉하면 격렬히 반응해 발화하므로, 질소 등의 불활성기체로 설비 내부를 채워 산소·수분 유입을 막는 것이 핵심 안전조치이다.

문제 16
원소주기율표 상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 일반적으로 증가하는 것이 아닌 것은?
1원자가전자수
2비금속성
3원자반지름
4이온화에너지
정답 및 해설

같은 주기에서 원자번호가 증가할수록 원자핵의 양성자 수(핵전하)가 커져 전자를 끌어당기는 힘이 강해지므로 원자반지름은 오히려 감소한다.

반면 원자가전자수, 비금속성, 이온화에너지는 같은 주기 내에서 원자번호가 증가할수록 대체로 커지는 경향을 보인다.

문제 17
트리에틸알루미늄을 취급할 때 물과 접촉하면 주로 발생하는 가스는?
1C2H6
2H2
3C2H2
4CO2
정답 및 해설

트리에틸알루미늄은 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 주로 C2H6\mathrm{C_2H_6}(에탄) 가스를 발생시킨다.

반응식은 (C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}로, 반응열이 매우 커서 발화·폭발로 이어질 수 있어 물과의 접촉을 철저히 피해야 한다.

문제 18

다음의 연소반응식에서 트리에틸알루미늄 114g이 산소와 반응하여 연소할 때 약 몇 kcal의 열을 방출하겠는가?

2(C2H5)3Al + 21O2 → Al2O3 + 15H2O + 12CO2 + 1470kcal

1375
2735
31,470
42,205
정답 및 해설

주어진 식의 발열량 1,470 kcal는 트리에틸알루미늄 2몰(228 g) 기준이므로, 114 g이 낼 열량은 그 절반인 약 735 kcal이다.

트리에틸알루미늄 (C2H5)3Al의 분자량은 (12×2+1×5)×3+27=87+27=114(12\times2+1\times5)\times3+27=87+27=114 이므로 114 g은 정확히 1몰이다.

반응식 좌변의 계수가 2이므로 1,470 kcal ÷ 2 = 735 kcal.
1470×114228=735 kcal1470\times\dfrac{114}{228}=735\ \mathrm{kcal}

반응식 앞의 계수 2를 놓치면 1,470 kcal로 잘못 답하기 쉽다. 열화학식을 볼 때는 표시된 열량이 몇 몰에 대한 값인지부터 확인해야 한다.

문제 19
위험물제조소 내의 위험물을 취급하는 배관은 최대상용 압력의 몇 배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 하는가?
10.5
21.0
31.5
42.0
정답 및 해설

위험물제조소 내 배관은 최대상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.

이는 실제 운전 압력보다 충분히 높은 압력으로 배관의 내압 성능을 확인해 누설이나 파손 위험을 사전에 차단하기 위한 기준이다.

문제 20
마그네슘의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1물보다 무거운 금속이다.
2은백색의 광택이 난다.
3온수와 반응 시 산화마그네슘과 산소를 발생한다.
4융점은 약 650℃이다.
정답 및 해설

마그네슘은 온수와 반응할 때 산화마그네슘이 아니라 수산화마그네슘과 함께 수소가스를 발생시킨다.

반응식은 Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2\mathrm{Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2}로, 산소를 발생한다는 설명이 마그네슘의 실제 성질과 어긋난다.

  • 마그네슘은 비중이 약 1.74로 물보다 무거운 금속이며 은백색의 광택을 띤다.
  • 융점은 약 650℃로 알려져 있어 이 부분의 설명은 옳다.
문제 21
위험물안전관리에 관한 세부기준의 산화성 시험방법 중 분립상 물품의 산화성으로 인한 위험성의 정도를 판단하기 위한 연소시험에서 표준물질의 연소시험에 대한 설명으로 옳은 것은?
1표준물질과 목분을 중량비 1:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
2표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
3표준물질과 목분을 중량비 1:2로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
4표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
정답 및 해설

분립상 물품의 산화성 위험성을 판단하는 연소시험에서, 표준물질은 목분과 중량비 1:1로 혼합하여 30g의 혼합물을 만들어 사용한다.

이렇게 만든 표준물질의 연소시간과 시험물품(같은 방식으로 만든 혼합물)의 연소시간을 비교하여 산화성으로 인한 위험성의 정도를 판정한다.

문제 22
다음 위험물 중 인화점이 가장 낮은 것은?
1이황화탄소
2콜로디온
3에틸알코올
4아세트알데히드
정답 및 해설

제시된 물질 중 아세트알데히드의 인화점이 약 -39℃로 가장 낮다.

이황화탄소(약 -30℃), 콜로디온, 에틸알코올(약 13℃)은 아세트알데히드보다 인화점이 높아 상대적으로 인화되기 위해 더 높은 온도가 필요하다.

아세트알데히드는 인화점뿐 아니라 비점도 낮고 반응성이 커서 특수인화물로 취급되는 대표적인 물질이다.

문제 23
C6H2CH3(NO2)3의 제조 원료로 옳게 짝지어진 것은?
1톨루엔, 황산, 질산
2톨루엔, 벤젠, 질산
3벤젠, 질산, 황산
4벤젠, 질산, 염산
정답 및 해설

구조식 C6H2CH3(NO2)3\mathrm{C_6H_2CH_3(NO_2)_3}는 트리니트로톨루엔(TNT)을 나타내며, TNT는 톨루엔을 황산과 질산의 혼합산으로 니트로화하여 제조한다.

황산은 니트로화 반응의 탈수·촉매 역할을 하고, 질산이 니트로기(−NO2\mathrm{-NO_2})를 톨루엔 고리에 도입하는 역할을 한다.

문제 24
과산화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?
1햇빛에 의해서 분해되어 산소를 방출한다.
2단독으로 폭발할 수 있는 농도는 약 60% 이상이다.
3벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다.
4농도가 진한 것은 피부에 접촉 시 수종을 일으킬 위험이 있다.
정답 및 해설

과산화수소는 물에는 잘 녹지만, 벤젠이나 석유와 같은 비극성 유기용매에는 녹지 않는 성질을 가진다.

따라서 벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다는 설명이 실제 성질과 어긋난다.

  • 과산화수소는 햇빛(자외선)에 의해 서서히 분해되며 산소를 방출한다.
  • 농도가 약 60% 이상으로 진해지면 단독으로도 폭발할 수 있고, 진한 농도의 과산화수소가 피부에 닿으면 수종(부종)을 일으킬 위험이 있다.
문제 25
위험물제조소등의 안전거리의 단축기준을 적용함에 있어서 H<pD2+a 일 경우 방화상 유효한 담의 높이는 2m 이상으로 한다. 여기서, H가 의미하는 것은?
1제조소 등과 인근 건축물과의 거리
2인근 건축물 또는 공작물의 높이
3제조소 등의 외벽의 높이
4제조소 등과 방화상 유효한 담과의 거리
정답 및 해설

위험물제조소등의 안전거리 단축기준 공식 H<pD2+aH \lt pD^2 + a에서 H는 인근 건축물 또는 공작물의 높이를 의미한다.

이 식에서 D는 제조소등과 인근 건축물·공작물 사이의 거리, a는 제조소등 외벽의 높이를 나타내며, 조건을 만족하지 못하면 방화상 유효한 담을 높이 2m 이상으로 설치해 안전거리를 보완한다.

문제 26
TNT가 분해될 때 발생하는 주요 가스에 해당하지 않는 것은?
1질소
2수소
3암모니아
4일산화탄소
정답 및 해설

TNT가 분해될 때는 주로 질소, 수소, 일산화탄소와 탄소(그을음) 등이 발생하며, 암모니아는 TNT 분해의 주요 생성물에 해당하지 않는다.

TNT는 분자 내에 질소를 니트로기(−NO2\mathrm{-NO_2}) 형태로 포함하고 있어 분해 시 질소가 N2\mathrm{N_2} 형태로 방출되며, 암모니아처럼 수소와 직접 결합한 형태로 나오지는 않는다.

문제 27
피크르산의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1쓴맛이 나고 독성이 있다.
2약 300℃ 정도에서 발화한다.
3구리 용기에 보관하여야 한다.
4단독으로는 마찰, 충격에 둔감하다.
정답 및 해설

피크르산(트리니트로페놀)은 금속과 반응하면 매우 예민한 금속염(피크린산염)을 생성하므로, 구리와 같은 금속 용기에 보관하는 것은 오히려 위험한 취급 방법이다.

따라서 구리 용기에 보관하여야 한다는 설명이 피크르산의 실제 취급 기준과 가장 어긋난다.

  • 피크르산은 쓴맛이 나고 독성이 있으며, 약 300℃ 정도에서 발화한다.
  • 피크르산 자체(유리산 상태)는 마찰이나 충격에 비교적 둔감한 편이다.
문제 28
크실렌(Xylene)의 일반적인 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
13가지 이성질체가 있고 모두 분자량이 같다.
2m-크실렌은 무취이고 갈색 액체이다.
3이성질체 간의 구조식은 모두 다르다.
4증기는 비중이 높아 낮은 곳에 체류하기 쉽다.
정답 및 해설

크실렌(자일렌)은 무색투명하며 특유의 냄새를 가진 액체로, m-크실렌이 무취이고 갈색 액체라는 설명은 실제 성질과 맞지 않는다.

o-, m-, p- 세 가지 이성질체는 모두 화학식이 같아 분자량(약 106)이 동일하지만, 치환기의 위치가 달라 구조식은 서로 다르다.

또한 크실렌 증기는 공기보다 무거워(증기비중 약 3.7) 낮은 곳에 체류하기 쉬운 성질을 가진다.

문제 29
70℃, 130mmHg에서 1L 부피에 해당하는 질량이 대략 0.17g 인 기체는?
1수소
2헬륨
3질소
4산소
정답 및 해설

주어진 조건에서 기체의 분자량을 이상기체 방정식으로 구하면 약 28g/mol로, 이는 질소(N2\mathrm{N_2}, 분자량 28)에 해당한다.

PV=nRTPV = nRT에서 압력 P=130760 atm≈0.171 atmP = \dfrac{130}{760}\,\mathrm{atm} \approx 0.171\,\mathrm{atm}, 부피 V=1 LV=1\,\mathrm{L}, 온도 T=70+273=343 KT = 70+273=343\,\mathrm{K}를 대입한다.

몰수는 n=PVRT≈0.171×10.0821×343≈0.0061 moln = \dfrac{PV}{RT} \approx \dfrac{0.171 \times 1}{0.0821 \times 343} \approx 0.0061\,\mathrm{mol}이고, 분자량은 M=0.17 g0.0061 mol≈28 g/molM = \dfrac{0.17\,\mathrm{g}}{0.0061\,\mathrm{mol}} \approx 28\,\mathrm{g/mol}로 질소의 분자량과 일치한다.

문제 30
다음 중 무색무취, 사방정계 결정으로 융점이 약 610℃ 이고 물에 녹기 어려운 위험물은?
1NaClO3
2KClO3
3NaClO4
4KClO4
정답 및 해설

무색무취의 사방정계 결정으로 융점이 약 610℃이고 물에 잘 녹지 않는 위험물은 과염소산칼륨(KClO4\mathrm{KClO_4})이다.

과염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성고체) 중 과염소산염류에 속하며, 가열하면 산소를 방출해 다른 가연물의 연소를 촉진하는 강산화제이다.

  • NaClO3\mathrm{NaClO_3}(염소산나트륨)는 조해성이 있고 물에 잘 녹아 물에 녹기 어렵다는 설명과 맞지 않는다.
  • KClO3\mathrm{KClO_3}(염소산칼륨)는 단사정계 결정으로 융점이 약 368℃여서 제시된 결정형·융점과 다르다.
  • NaClO4\mathrm{NaClO_4}(과염소산나트륨)는 조해성이 있고 물에 잘 녹는다는 점에서 제시된 특성과 차이가 있다.
문제 31
35.0wt% HCl 용액이 있다. 이 용액의 밀도가 1.1427g/mL 라면 이 용액의 HCl의 몰농도 mol/L 는 약 얼마인가?
111
214
318
422
정답 및 해설

35.0wt% 염산 용액의 몰농도는 밀도와 질량백분율을 이용해 계산하면 약 11mol/L이 된다.

몰농도 M=밀도(g/mL)×농도(%)×10분자량M = \dfrac{\text{밀도(g/mL)} \times \text{농도(\%)} \times 10}{\text{분자량}} 공식에 값을 대입한다.

M=1.1427×35.0×1036.5≈11 mol/LM = \dfrac{1.1427 \times 35.0 \times 10}{36.5} \approx 11\,\mathrm{mol/L}

문제 32
분자량 93.1, 비중 약1.02, 융점 약 -6℃인 액체로 독성이 있고 알칼리금속과 반응하여 수소가스를 발생하는 물질은?
1글리세린
2니트로벤젠
3아닐린
4아세토니트릴
정답 및 해설

분자량 93.1, 비중 약 1.02, 융점 약 -6℃이며 독성이 있고 알칼리금속과 반응해 수소가스를 발생시키는 물질은 아닐린(C6H5NH2\mathrm{C_6H_5NH_2})이다.

아닐린은 분자 내 N−H\mathrm{N-H} 결합이 있어 나트륨과 같은 알칼리금속과 반응하면 수소가스를 내며 아닐린화나트륨을 생성하는데, 이는 N−H\mathrm{N-H}의 수소가 매우 약한 산으로 작용하기 때문이다.

  • 니트로벤젠은 분자량이 약 123으로 제시된 값과 다르다.
  • 글리세린은 비중이 약 1.26, 융점이 약 18℃로 제시된 비중·융점과 맞지 않는다.
  • 아세토니트릴은 분자량이 약 41로 제시된 값과 크게 차이가 난다.
문제 33
어떤 화합물을 분석한 결과 질량비가 탄소 54.55%, 수소 9.10%, 산소 35.35% 이고 이 화합물 1g은 표준상태에서 0.17L 이라면 이 화합물의 화학식은?
1C2H4O2
2C4H8O4
3C4H8O2
4C6H12O3
정답 및 해설

질량비로 구한 실험식과 표준상태 증기부피로 구한 분자량을 종합하면 분자식은 C₆H₁₂O₃이다.

질량%를 원자량으로 나누면 탄소 54.55/12≈4.5554.55/12\approx4.55, 수소 9.10/1=9.109.10/1=9.10, 산소 35.35/16≈2.2135.35/16\approx2.21이며, 가장 작은 값으로 나누면 몰비가 약 2:4:1이 되어 실험식은 C2H4O\mathrm{C_2H_4O}(식량 44)이다.

이 물질 1g이 표준상태에서 0.17L의 부피를 가지므로 분자량은 M=22.40.17≈132M=\dfrac{22.4}{0.17}\approx132로 계산된다.

분자량을 실험식량으로 나누면 132/44=3132/44=3이므로 분자식은 실험식의 3배인 C6H12O3\mathrm{C_6H_{12}O_3}가 된다.

문제 34
3.65kg의 염화수소 중에는 HCl 분자가 몇 개 있는가?
16.02×1023
26.02×1024
36.02×1025
46.02×1026
정답 및 해설

염화수소 3.65kg에 들어있는 HCl 분자 수는 6.02×10²⁵개이다.

HCl의 분자량은 36.5이므로 몰수는 3650 g36.5 g/mol=100 mol\dfrac{3650\,\mathrm{g}}{36.5\,\mathrm{g/mol}}=100\,\mathrm{mol}이다.

아보가드로수를 곱하면 100×6.02×1023=6.02×1025100\times6.02\times10^{23}=6.02\times10^{25}개가 된다.

문제 35
톨루엔과 크실렌의 혼합물에서 톨루엔의 분압이 전압의 60%이면 이 혼합물의 평균분자량은?
182.2
297.6
3120.5
4166.1
정답 및 해설

돌턴의 분압법칙에 따라 기체 혼합물의 몰분율은 분압비와 같으므로, 이 혼합물의 평균분자량은 약 97.6이 된다.

톨루엔(C7H8\mathrm{C_7H_8})의 분자량은 92, 크실렌(C8H10\mathrm{C_8H_{10}})의 분자량은 106이다.

톨루엔의 분압이 전압의 60%이므로 톨루엔의 몰분율은 0.6, 크실렌은 0.4이고, 평균분자량은 0.6×92+0.4×106=55.2+42.4=97.60.6\times92+0.4\times106=55.2+42.4=97.6이다.

문제 36
이동저장탱크는 그 내부에 용량 몇 L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 하는가?
12,000
23,000
34,000
45,000
정답 및 해설

이동저장탱크는 내부에 4,000L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 한다.

이는 탱크가 대용량일 때 내부 액체의 급격한 이동(슬로싱)으로 인한 전복·파손 위험을 줄이기 위한 구조 기준이다.

문제 37
은백색의 결정으로 비중이 약 0.92이고 물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 물질은?
1수소화리튬
2수소화나트륨
3탄화칼슘
4탄화알루미늄
정답 및 해설

은백색 결정으로 비중이 약 0.92이며 물과 반응해 수소가스를 내는 물질은 수소화나트륨이다.

  • 탄화칼슘은 물과 반응하면 수소가 아니라 아세틸렌가스를 발생시킨다.
  • 탄화알루미늄은 물과 반응하면 수소가 아니라 메탄가스를 발생시킨다.

수소화리튬도 물과 반응해 수소를 내지만 비중이 더 작아 이 조건과는 맞지 않는다.

문제 38
Ca3P2의 지정수량은 얼마인가?
150kg
2100kg
3300kg
4500kg
정답 및 해설

인화칼슘(Ca3P2\mathrm{Ca_3P_2})은 제3류 위험물 중 금속의 인화물에 해당하며 지정수량은 300kg이다.

제3류 위험물의 지정수량은 위험성에 따라 10kg, 20kg, 50kg, 300kg으로 구분되며, 금속의 수소화물·금속의 인화물·칼슘 또는 알루미늄의 탄화물은 300kg군에 속한다.

문제 39
금속칼륨 10g을 물에 녹였을 때 이론적으로 발생하는 기체는 약 몇 g 인가?
10.12g
20.26g
30.32g
40.52g
정답 및 해설

금속칼륨 10g이 물과 반응하면 이론적으로 약 0.26g의 수소가 발생한다.

반응식은 2K+2H2O→2KOH+H22\mathrm{K}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{KOH}+\mathrm{H_2}이며, 칼륨의 원자량은 39이므로 몰수는 10/39≈0.256 mol10/39\approx0.256\,\mathrm{mol}이다.

칼륨과 수소의 몰비가 2:1이므로 수소는 0.256×12≈0.128 mol0.256\times\dfrac{1}{2}\approx0.128\,\mathrm{mol}이고, 질량으로는 0.128×2≈0.26 g0.128\times2\approx0.26\,\mathrm{g}이다.

문제 40
아세트알데히드의 위험도에 가장 가까운 값은 얼마인가?
1약 7
2약 13
3약 23
4약 30
정답 및 해설

아세트알데히드의 위험도는 약 13이다.

위험도는 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}로 구하며, 아세트알데히드의 연소범위는 약 4.1~57%이다.

대입하면 H=57−4.14.1≈12.9H=\dfrac{57-4.1}{4.1}\approx12.9로 약 13에 해당한다.

문제 41
이상기체에서 정압비열을 CP, 정적비열을 CV, 이상기체 상수를 R 이라고 할 때 이들 관계를 옳게 나타낸 식은?
1CP + CV = R
2CV - CP = R
3CP - CV = R
4CP + CV = -R
정답 및 해설

이상기체의 정압비열과 정적비열, 기체상수의 관계는 CP−CV=RC_P-C_V=R(마이어의 관계식)이다.

정압과정에서는 부피팽창에 따른 일을 추가로 해주어야 하므로, 같은 온도를 올리는 데 정압비열이 정적비열보다 기체상수 R만큼 더 크다.

문제 42
황화수소 가스의 밀도 g/L는 27℃ 2기압에서 약 얼마인가?
12.11
22.42
32.76
42.98
정답 및 해설

황화수소 가스의 밀도는 27℃, 2기압에서 약 2.76g/L이다.

이상기체 상태방정식에서 밀도는 ρ=PMRT\rho=\dfrac{PM}{RT}로 구할 수 있으며, H2S\mathrm{H_2S}의 분자량은 34, 절대온도는 300K이다.

대입하면 ρ=2×340.082×300≈2.76 g/L\rho=\dfrac{2\times34}{0.082\times300}\approx2.76\,\mathrm{g/L}이다.

문제 43
다음 위험물 중 지정수량이 나머지 셋과 다른 것은?
1요오드산염류
2무기과산화물
3알칼리토금속
4염소산염류
정답 및 해설

제시된 것 중 요오드산염류만 지정수량이 300kg이고 나머지는 모두 50kg이다.

무기과산화물과 염소산염류는 제1류 위험물 중 지정수량 50kg 품명이고, 알칼리토금속은 제3류 위험물이지만 마찬가지로 지정수량이 50kg이다.

반면 요오드산염류는 제1류 위험물이지만 상대적으로 위험성이 낮게 분류되어 지정수량이 300kg으로 정해져 있다.

문제 44
하나의 특정한 사고 원인의 관계를 논리게이트를 이용하여 도해적으로 분석하여 연역적ㆍ정량적 기법으로 해석해 가면서 위험성을 평가하는 방법은?
1FTA(결함수 분석기법)
2PHA(예비위험 분석기법)
3RTA(사건수 분석기법)
4FNECA(이상위험도 분석기법)
정답 및 해설

논리게이트로 사고 원인을 도해적·연역적·정량적으로 분석하는 기법은 FTA(결함수 분석기법)이다.

FTA는 정상사상(top event)에서 출발해 AND·OR 게이트로 하위 원인사상을 전개하는 하향식(top-down) 분석 방법이다.

문제 45
다음 금속원소 중 이온화에너지가 가장 큰 원소는?
1리튬
2나트륨
3칼륨
4루비듐
정답 및 해설

알칼리금속은 원자번호가 커질수록(같은 족에서 아래로 갈수록) 이온화에너지가 작아지므로, 제시된 원소 중 리튬의 이온화에너지가 가장 크다.

원자반지름이 커질수록 최외곽 전자가 핵에서 멀어져 떼어내기 쉬워지므로, 나트륨·칼륨·루비듐 순으로 이온화에너지가 점차 작아진다.

문제 46
다음 중 위험물안전관리법령상 알코올류가 위험물이 되기 위하여 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
1한 분자 내에 탄소 원자수가 1개부터 3개까지일 것
2포화알코올일 것
3수용액일 경우 위험물안전관리법에서 정의한 알코올 함양이 60wt% 이상일 것
42가 이상의 알코올일 것
정답 및 해설

위험물안전관리법령상 알코올류는 1가 알코올이어야 하므로, "2가 이상의 알코올일 것"은 해당 조건이 아니다.

법령상 알코올류는 탄소원자수가 1개부터 3개까지인 포화 1가 알코올을 말하며, 수용액의 경우 그 알코올 함량이 60중량퍼센트 이상이어야 위험물로 본다.

2가 이상의 다가알코올(예: 에틸렌글리콜)은 오히려 이 정의에서 제외되는 물질이다.

문제 47
다음 각종 위험물의 화재를 예방하기 위한 저장방법 중 틀린 것은?
1나트륨 : 경유 속에 저장한다.
2이황화탄소 : 물속에 저장한다.
3황린 : 물속에 저장한다.
4니트로셀룰로오스 : 건조한 상태로 보관한다.
정답 및 해설

니트로셀룰로오스는 건조 상태에서 자연발화의 위험이 크므로 건조한 상태로 보관한다는 설명은 틀렸다.

니트로셀룰로오스는 물이나 알코올로 습윤시켜 저장해야 위험성을 줄일 수 있다.

  • 나트륨은 물과 반응성이 크므로 경유(석유류) 속에 저장하는 것이 옳다.
  • 이황화탄소는 물보다 무겁고 물에 녹지 않아 물속에 저장해 증기 발생을 억제하는 것이 옳다.
  • 황린은 자연발화성 물질이므로 물속에 저장하는 것이 옳다.
문제 48
위험물 옥외탱크저장소에서 각각 30,000L, 40,000L, 50,000L의 용량을 갖는 탱크 3기를 설치할 경우 필요한 방유제의 용량은 몇 m3 이상이어야 하는가?
133
244
355
4132
정답 및 해설

여러 개의 탱크가 있는 방유제의 용량은 용량이 가장 큰 탱크 용량의 110% 이상이어야 하므로 필요한 방유제 용량은 55㎥이다.

세 탱크 중 최대 용량은 50,000L(50㎥)이며, 인화성 액체 옥외저장탱크의 방유제는 최대 탱크 용량의 110% 이상을 확보해야 한다.

따라서 50×1.1=55 m350\times1.1=55\,\mathrm{m^3} 이상이 필요하다.

문제 49
휘발유에 대한 설명 중 틀린 것은?
1연소범위는 약 1.4~7.6%이다.
2제1석유류로 지정수량이 200L 이다.
3전도성이므로 정전기에 의한 발화의 위험이 있다.
4착화점이 약 300℃ 이다.
정답 및 해설

휘발유는 전기 부도체(비전도성)이기 때문에 정전기가 축적되어 발화 위험이 커지므로, "전도성이므로 위험하다"는 설명은 틀렸다.

오히려 전기가 잘 통하지 않아 마찰 등으로 생긴 정전기가 방전되지 못하고 쌓이는 것이 위험 요인이다.

연소범위(약 1.4~7.6%), 제1석유류로서 지정수량 200L, 착화점 약 300℃라는 나머지 설명은 휘발유의 일반적 물성과 일치한다.

문제 50
다음 물질에 의한 화재시 포소화설비의 적응성이 없는 것은?
1적린
2황린
3과염소산
4탄화알루미늄
정답 및 해설

탄화알루미늄은 물과 반응해 가연성 메탄가스를 발생시키는 금수성 물질이므로 물을 주성분으로 하는 포소화설비는 적응성이 없다.

적린과 황린은 포소화설비로 냉각·질식소화가 가능하고, 과염소산 같은 제6류 위험물도 포소화설비에 적응성이 인정된다.

반면 탄화알루미늄처럼 물과 반응하는 제3류 위험물은 마른모래나 탄산수소염류 분말 등 물을 사용하지 않는 소화방법을 써야 한다.

문제 51
다음 중 1기압에 가장 가까운 값을 갖는 것은?
1760cmH2O
2101.3Pa
329.92psi
41033.2cmH2O
정답 및 해설

1기압에 가장 가까운 값은 1033.2cmH₂O이다.

1기압은 76cmHg(760mmHg)이자 101,325Pa, 약 14.7psi에 해당하는데, 이를 수주(水柱) 높이로 환산하면 약 1033.2cmH₂O가 된다.

제시된 다른 값들은 단위를 그대로 적용하면 1기압에 해당하지 않는 값이다.

문제 52
64g의 메탄올이 완전 연소되면 몇g의 물이 생성되는가?
136
264
372
4144
정답 및 해설

메탄올 64g이 완전연소되면 물 72g이 생성된다.

연소반응식은 CH3OH+32O2→CO2+2H2O\mathrm{CH_3OH}+\dfrac{3}{2}\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}이며, 메탄올의 분자량은 32이므로 몰수는 64/32=2 mol64/32=2\,\mathrm{mol}이다.

메탄올 1몰당 물 2몰이 생성되므로 물은 4몰, 질량으로는 4×18=72 g4\times18=72\,\mathrm{g}이다.

문제 53
프로판가스 3L를 완전 연소시키려면 공기가 약 몇 L 가 필요한가? (단, 공기 중 산소는 20%이다.)
115
225
350
475
정답 및 해설

프로판 3L를 완전연소시키는 데 필요한 공기량은 약 75L이다.

연소반응식은 C3H8+5O2→3CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8}+5\mathrm{O_2}\rightarrow3\mathrm{CO_2}+4\mathrm{H_2O}이므로 필요한 산소량은 프로판 부피의 5배인 3×5=15 L3\times5=15\,\mathrm{L}이다.

공기 중 산소가 20%라고 했으므로 공기량은 15/0.2=75 L15/0.2=75\,\mathrm{L}가 된다.

문제 54
1기압, 100℃에서 1kg의 이황화탄소가 모두 증기가 된다면 부피는 약 몇 L가 되겠는가?
1201
2403
3603
4804
정답 및 해설

이황화탄소 1kg이 100℃, 1기압에서 모두 증기가 되면 부피는 약 403L이다.

이황화탄소(CS2\mathrm{CS_2})의 분자량은 76이므로 몰수는 1000/76≈13.16 mol1000/76\approx13.16\,\mathrm{mol}이다.

이상기체 상태방정식 V=nRTPV=\dfrac{nRT}{P}에 절대온도 373K를 대입하면 V=13.16×0.082×373≈403 LV=13.16\times0.082\times373\approx403\,\mathrm{L}이다.

문제 55
이항분포(Binomial Distribution)의 특징으로 가장 옳은 것은?
1P=0일 때는 평균치에 대하여 좌우대칭이다.
2P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 푸아송분포에 근사한다.
3부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x)=nP이다.
4P≤0.5이고, nP≥5일 때는 푸아송분포에 근사한다.
정답 및 해설

이항분포는 부적합률 p가 작고(p≤0.1) np가 0.1~10 정도인 경우 푸아송분포에 근사한다는 설명이 옳다.

이항분포가 평균을 중심으로 좌우대칭이 되는 것은 p=0.5일 때이며, 부적합품 출현 개수의 표준편차는 np(1−p)\sqrt{np(1-p)}로 구한다(np는 표준편차가 아니라 평균값이다).

또한 p≤0.5이면서 np≥5인 경우에는 푸아송분포가 아니라 정규분포에 근사하므로, 나머지 설명들은 대칭 조건·표준편차 공식·근사되는 분포를 각각 잘못 서술한 것이다.

문제 56
연간 소요량 4,000개인 어떤 부품의 발주비용은 매회 200원이며, 부품단가는 100원, 연간 재고유지비용이 10% 일 때 F. A. Harris 식에 의한 경제적 주문량은 얼마인가?
140개/회
2400개/회
31,000개/회
41,300개/회
정답 및 해설

F.A.Harris식에 의한 경제적 주문량(EOQ)은 400개/회이다.

재고유지비는 단가 100원의 10%인 개당 10원이며, 공식은 EOQ=2DCoChEOQ=\sqrt{\dfrac{2DC_o}{C_h}}이다.

연간수요 4,000개와 발주비용 200원을 대입하면 EOQ=2×4000×20010=160000=400EOQ=\sqrt{\dfrac{2\times4000\times200}{10}}=\sqrt{160000}=400이다.

문제 57
제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성 시 가공시간 개별법으로 가장 올바른 것은?
1
2
3
4
문제 58
다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?
1관리 샘플링검사
2로트별 샘플링검사
3전수검사
4출하검사
정답 및 해설

판정의 대상에 의한 검사 분류는 전수검사·로트별 샘플링검사·관리 샘플링검사·무검사로 나뉘며, 출하검사는 이에 속하지 않는다.

출하검사는 검사가 이루어지는 공정 단계(수입검사·공정검사·최종검사·출하검사)에 따른 분류에 속한다.

문제 59
“무결점운동”이라고 불리우는 것으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 어느 것인가?
1TQC
2ZD
3MIL-STD
4ISO
정답 및 해설

"무결점운동"으로 불리는 품질개선 동기부여 프로그램은 ZD(Zero Defects)이다.

ZD 운동은 처음부터 결점 없이 작업을 완성하자는 목표로 작업자의 동기부여에 초점을 맞춘 품질관리 활동이다.

문제 60
M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 어떤 관리도를 사용 하는가?
1P관리도
2nP관리도
3C관리도
4 - R관리도
정답 및 해설

조립·완성한 제품 한 대마다 나타난 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 C 관리도를 사용한다.

C 관리도는 검사 단위(여기서는 자동차나 TV 한 대)가 일정할 때 그 단위에서 발견된 결점 개수를 관리하는 계수치 관리도로, 결점 수가 푸아송분포를 따른다고 보고 관리한계를 구한다.

P 관리도와 nP 관리도는 부적합'품'의 비율이나 개수를 다루고, 평균과 범위를 함께 보는 관리도는 측정값(계량치)용이므로 결점수 관리에는 맞지 않는다.

위험물기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
07년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 착화 온도가 가장 낮은 물질은?
1에탄올
2아세트산
3벤젠
4테레핀유
정답 및 해설

제시된 물질 중에서는 테레핀유의 착화(발화)온도가 약 240℃ 정도로 가장 낮다.

에탄올, 아세트산, 벤젠은 모두 테레핀유보다 착화온도가 높아 상대적으로 발화에 더 높은 온도가 필요하다.

착화온도가 낮을수록 적은 열원으로도 자연발화·인화가 일어나기 쉬워 취급·저장 시 더 세심한 주의가 필요하다.

문제 2
니트로글리세린의 성질에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
1물, 벤젠에 잘 녹으나 알코올에는 녹지 않는다.
2물에 녹지 않으나 알코올, 벤젠 등에는 잘 녹는다.
3물, 알코올 및 벤젠에 잘 녹는다.
4알코올, 물에는 잘 녹지 않으나 벤젠에는 잘 녹는다.
정답 및 해설

니트로글리세린은 물에는 거의 녹지 않지만, 알코올과 벤젠 등의 유기용매에는 잘 녹는 성질을 가진다.

이러한 용해 특성 때문에 니트로글리세린을 다이너마이트로 제조할 때 규조토 등에 흡수시켜 안정화하는 방식이 이용된다.

문제 3
다음 유지류에서 건성유에 해당하는 것은?
1낙화생유(Peanut Oil)
2올리브유(Olive Oil)
3동유(Tung Oil)
4피마자유(Castor Oil)
정답 및 해설

유지류는 요오드값에 따라 건성유·반건성유·불건성유로 나뉘며, 이 중 동유(Tung Oil)는 요오드값이 높아 대표적인 건성유에 해당한다.

건성유는 공기 중 산소와 반응(자동산화)해 굳는 성질이 강해 헝겊 등에 스며든 상태로 방치하면 자연발화의 위험이 있다.

  • 낙화생유와 올리브유는 요오드값이 낮은 불건성유에 속한다.
  • 피마자유 역시 불건성유로 분류되어 공기 중에서 잘 굳지 않는다.
문제 4
그림과 같이 원통형 탱크를 설치하여 일정량의 위험물을 저장ㆍ취급하려고 할 때 탱크의 내용적은 약 몇 m3인가?
116.67
217.79
318.85
419.96
정답 및 해설

양 끝이 볼록한 횡형 원통형 탱크이므로 V=πr2(ℓ+ℓ1+ℓ23)V=\pi r^{2}\left(\ell+\dfrac{\ell_{1}+\ell_{2}}{3}\right) 를 적용하면 내용적은 약 17.79 m3이다.

그림에서 읽는 값은 단면 원의 반지름 r = 100 cm = 1 m(원 중심에서 원둘레까지 그은 치수선), 중앙 원통부 길이 ℓ = 500 cm = 5 m, 좌우 볼록부 길이 ℓ1 = ℓ2 = 100 cm = 1 m이다(도면 단위 cm).

V=π×12×(5+1+13)=π×173≈17.8 m3V=\pi\times1^{2}\times\left(5+\dfrac{1+1}{3}\right)=\pi\times\dfrac{17}{3}\approx17.8\ \mathrm{m^{3}}
π를 3.14로 두면 3.14×173=17.79 m33.14\times\dfrac{17}{3}=17.79\ \mathrm{m^{3}} 로 선택지 값과 정확히 맞는다.

볼록부를 빼고 원통부만 세면 π×5=15.7 m3\pi\times5=15.7\ \mathrm{m^{3}}, 볼록부를 통째로 더하면 π×7=22.0 m3\pi\times7=22.0\ \mathrm{m^{3}} 이므로, 양 끝 볼록부는 길이 합의 1/3만 더한다는 것이 이 문제의 핵심이다.

문제 5
다음 중 유동하기 쉽고 휘발성인 위험물로 특수인화물에 속하는 것은?
1C2H5OC2H5
2CH3COCH3
3C6H6
4C6H4(CH3)2
정답 및 해설

제시된 물질 중 C2H5OC2H5\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}(디에틸에테르)는 인화점이 매우 낮고 휘발성이 커서 특수인화물로 분류된다.

특수인화물은 발화점 100℃ 이하이거나, 인화점이 -20℃ 이하이면서 비점이 40℃ 이하인 것을 기준으로 하며, 디에틸에테르는 이 조건을 만족하는 대표적인 물질이다.

  • CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}(아세톤)와 C6H6\mathrm{C_6H_6}(벤젠)는 인화성이 크지만 제1석유류에 해당한다.
  • C6H4(CH3)2\mathrm{C_6H_4(CH_3)_2}(자일렌)는 제2석유류로 분류되어 특수인화물보다 인화점이 높다.
문제 6
이동탱크저장소의 측면틀의 기준에 있어서 탱크 뒷부분의 입면도에서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결하는 직선의 수평면에 대한 내각은 얼마 이상이 되도록 하여야 하는가?
150°
265°
375°
490°
정답 및 해설

이동탱크저장소의 측면틀은 탱크 뒷부분의 입면도에서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결한 직선이 수평면과 이루는 내각이 75도 이상이 되도록 설치해야 한다.

이는 탱크가 옆으로 넘어지거나 충격을 받았을 때 탱크 본체를 보호하기 위한 구조 기준으로, 최대수량의 위험물을 저장한 상태를 기준으로 한 내각 35도 이상의 각도 기준과 함께 규정되어 있다.

문제 7
금속리튬은 고온에서 질소와 반응하여 어떤 색의 질화리튬을 만드는가?
1회흑색
2적갈색
3청록색
4은백색
정답 및 해설

금속리튬은 고온에서 질소와 반응하여 적갈색의 질화리튬(Li3N\mathrm{Li_3N})을 생성한다.

리튬은 알칼리금속 중에서도 반응성이 특이하게 상온 부근에서도 질소와 서서히 반응하는 성질이 있어, 다른 알칼리금속과 구별되는 특징으로 자주 다뤄진다.

문제 8
다음 중 지정수량이 가장 작은 물질은?
1칼륨
2적린
3황린
4질산염류
정답 및 해설

제시된 물질 중 칼륨의 지정수량이 10kg으로 가장 작다.

적린은 100kg, 황린은 20kg, 질산염류는 300kg으로 칼륨보다 지정수량이 크게 설정되어 있어, 칼륨이 소량으로도 위험물로 관리되는 물질임을 알 수 있다.

문제 9
과산화수소수용액은 보관 중 서서히 분해할 수 있으므로 안정제를 첨가하는데 그 안정제로 가장 적합한 것은?
1H3PO4
2MnO2
3C2H5OH
4Cu
정답 및 해설

과산화수소수용액의 분해를 억제하기 위해 첨가하는 안정제로는 H3PO4\mathrm{H_3PO_4}(인산)가 대표적으로 사용된다.

인산과 같은 안정제는 과산화수소가 서서히 분해되어 산소를 방출하는 반응을 늦추어 저장 안정성을 높여준다.

  • MnO2\mathrm{MnO_2}는 오히려 과산화수소의 분해를 촉진하는 촉매로 작용한다.
  • C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH}(에탄올)와 Cu\mathrm{Cu}(구리)는 안정제로 사용되지 않는다.
문제 10
인화칼슘의 일반적인 성질 중 옳은 것은?
1물과 반응하여 독성의 가스가 발생한다.
2비중이 물보다 작다.
3융점은 약 600℃ 정도이다.
4회흑색의 정육면체 고체상 결정이다.
정답 및 해설

인화칼슘(Ca3P2\mathrm{Ca_3P_2})은 물과 반응하면 독성이 있는 포스핀(PH3\mathrm{PH_3}) 가스를 발생시킨다.

반응식은 Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3\mathrm{Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3}이며, 이 때문에 인화칼슘은 물과의 접촉을 철저히 차단해 저장·취급해야 한다.

  • 인화칼슘은 비중이 약 2.5로 물보다 커서 물에 가라앉는다.
  • 융점은 약 1,600℃로 매우 높으며, 겉모습도 적갈색 덩어리 형태의 고체여서 융점이나 결정 형태에 관한 나머지 설명은 실제 성질과 다르다.
문제 11
분말소화설비의 기준에서 분말소화약제의 축압용 가스로 질소를 사용하면 소화약제 50kg 저장시 질소 가스량은 35℃, 0 MPa의 상태로 환산하여 몇 L 이상이어야 하는가? (단, 배관의 청소에 필요한 양은 제외한다.)
1500
21,000
31,500
42,000
정답 및 해설

분말소화설비에서 축압용 가스로 질소를 사용하는 경우, 소화약제 1kg에 대하여 35℃, 0MPa 상태로 환산하여 10L 이상의 질소가스량을 확보해야 한다.

따라서 소화약제 50kg을 저장할 때 필요한 질소가스량은 50×10=50050 \times 10 = 500(L) 이상이 된다.

문제 12
탄화칼슘이 물과 반응하여 생성된 가스에 대한 설명으로 가장 관계가 먼 것은?
1연소범위가 약 2.5~81%로 넓다.
2은 또는 구리 용기를 사용하여 보관한다.
3가압시 폭발의 위험성이 있다.
4탄소 간 삼중결합이 있다.
정답 및 해설

탄화칼슘(CaC2\mathrm{CaC_2})이 물과 반응하면 아세틸렌(C2H2\mathrm{C_2H_2}) 가스가 발생하며, 아세틸렌은 탄소 간 삼중결합을 가지고 있고 연소범위가 약 2.5~81%로 매우 넓으며 가압 시 폭발 위험이 있다.

다만 아세틸렌은 구리나 은과 접촉하면 폭발성이 강한 금속 아세틸리드를 생성하므로, 이러한 금속 재질의 용기나 배관 사용은 오히려 피해야 한다.

따라서 은·구리 용기를 사용해 보관한다는 설명이 아세틸렌의 실제 취급 기준과 가장 거리가 멀다.

문제 13
황린과 적린에 대한 설명 중 틀린 것은?
1적린은 황린에 비하여 안정하다.
2비중은 황린이 크며, 녹는점은 적린이 낮다.
3적린과 황린은 모두 물에 녹지 않는다.
4연소할 때 황린과 적린은 모두 P2O5의 흰 연기를 발생한다.
정답 및 해설

황린과 적린을 비교하면 적린이 황린보다 화학적으로 안정하며, 비중은 오히려 적린(약 2.2)이 황린(약 1.82)보다 크고 녹는점도 황린(약 44℃)이 적린(약 590℃)보다 훨씬 낮다.

따라서 비중은 황린이 크며 녹는점은 적린이 낮다는 설명은 두 성질 모두 실제와 반대로 서술된 것이다.

  • 황린과 적린은 모두 물에 녹지 않는 성질을 가진다.
  • 연소 시에는 둘 다 오산화인(P2O5\mathrm{P_2O_5})의 흰 연기를 발생시킨다.
문제 14
분말소화기의 소화약제에 해당되는 것은?
1Na2CO3
2NaHCO3
3NaNO3
4NaCl
정답 및 해설

분말소화기의 소화약제(제1종 분말소화약제)로는 NaHCO3\mathrm{NaHCO_3}(탄산수소나트륨)이 사용된다.

탄산수소나트륨은 열분해 시 이산화탄소와 수증기를 방출하면서 질식·냉각 효과를 내는 것이 특징이다.

  • Na2CO3\mathrm{Na_2CO_3}(탄산나트륨)는 탄산수소나트륨의 열분해 생성물 중 하나일 뿐 소화약제 자체는 아니다.
  • NaNO3\mathrm{NaNO_3}와 NaCl\mathrm{NaCl}은 분말소화약제로 사용되지 않는다.
문제 15
다음 중 제조소에서 위험물을 취급하는 설비에 불활성 기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 하는 위험물은 어느 것인가?
1알킬리튬, 알킬알루미늄
2과염소산칼륨, 과염소산나트륨
3황린, 적린
4과산화수소, 염소산나트륨
정답 및 해설

자연발화성이 매우 강한 알킬리튬, 알킬알루미늄과 같은 제3류 위험물을 취급하는 설비에는 공기와의 접촉을 차단하기 위해 불활성기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 한다.

이들 물질은 공기 중 수분이나 산소와 접촉하면 격렬히 반응해 발화하므로, 질소 등의 불활성기체로 설비 내부를 채워 산소·수분 유입을 막는 것이 핵심 안전조치이다.

문제 16
원소주기율표 상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 일반적으로 증가하는 것이 아닌 것은?
1원자가전자수
2비금속성
3원자반지름
4이온화에너지
정답 및 해설

같은 주기에서 원자번호가 증가할수록 원자핵의 양성자 수(핵전하)가 커져 전자를 끌어당기는 힘이 강해지므로 원자반지름은 오히려 감소한다.

반면 원자가전자수, 비금속성, 이온화에너지는 같은 주기 내에서 원자번호가 증가할수록 대체로 커지는 경향을 보인다.

문제 17
트리에틸알루미늄을 취급할 때 물과 접촉하면 주로 발생하는 가스는?
1C2H6
2H2
3C2H2
4CO2
정답 및 해설

트리에틸알루미늄은 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 주로 C2H6\mathrm{C_2H_6}(에탄) 가스를 발생시킨다.

반응식은 (C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}로, 반응열이 매우 커서 발화·폭발로 이어질 수 있어 물과의 접촉을 철저히 피해야 한다.

문제 18

다음의 연소반응식에서 트리에틸알루미늄 114g이 산소와 반응하여 연소할 때 약 몇 kcal의 열을 방출하겠는가?

2(C2H5)3Al + 21O2 → Al2O3 + 15H2O + 12CO2 + 1470kcal

1375
2735
31,470
42,205
정답 및 해설

주어진 식의 발열량 1,470 kcal는 트리에틸알루미늄 2몰(228 g) 기준이므로, 114 g이 낼 열량은 그 절반인 약 735 kcal이다.

트리에틸알루미늄 (C2H5)3Al의 분자량은 (12×2+1×5)×3+27=87+27=114(12\times2+1\times5)\times3+27=87+27=114 이므로 114 g은 정확히 1몰이다.

반응식 좌변의 계수가 2이므로 1,470 kcal ÷ 2 = 735 kcal.
1470×114228=735 kcal1470\times\dfrac{114}{228}=735\ \mathrm{kcal}

반응식 앞의 계수 2를 놓치면 1,470 kcal로 잘못 답하기 쉽다. 열화학식을 볼 때는 표시된 열량이 몇 몰에 대한 값인지부터 확인해야 한다.

문제 19
위험물제조소 내의 위험물을 취급하는 배관은 최대상용 압력의 몇 배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 하는가?
10.5
21.0
31.5
42.0
정답 및 해설

위험물제조소 내 배관은 최대상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.

이는 실제 운전 압력보다 충분히 높은 압력으로 배관의 내압 성능을 확인해 누설이나 파손 위험을 사전에 차단하기 위한 기준이다.

문제 20
마그네슘의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1물보다 무거운 금속이다.
2은백색의 광택이 난다.
3온수와 반응 시 산화마그네슘과 산소를 발생한다.
4융점은 약 650℃이다.
정답 및 해설

마그네슘은 온수와 반응할 때 산화마그네슘이 아니라 수산화마그네슘과 함께 수소가스를 발생시킨다.

반응식은 Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2\mathrm{Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2}로, 산소를 발생한다는 설명이 마그네슘의 실제 성질과 어긋난다.

  • 마그네슘은 비중이 약 1.74로 물보다 무거운 금속이며 은백색의 광택을 띤다.
  • 융점은 약 650℃로 알려져 있어 이 부분의 설명은 옳다.
문제 21
위험물안전관리에 관한 세부기준의 산화성 시험방법 중 분립상 물품의 산화성으로 인한 위험성의 정도를 판단하기 위한 연소시험에서 표준물질의 연소시험에 대한 설명으로 옳은 것은?
1표준물질과 목분을 중량비 1:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
2표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
3표준물질과 목분을 중량비 1:2로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
4표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
정답 및 해설

분립상 물품의 산화성 위험성을 판단하는 연소시험에서, 표준물질은 목분과 중량비 1:1로 혼합하여 30g의 혼합물을 만들어 사용한다.

이렇게 만든 표준물질의 연소시간과 시험물품(같은 방식으로 만든 혼합물)의 연소시간을 비교하여 산화성으로 인한 위험성의 정도를 판정한다.

문제 22
다음 위험물 중 인화점이 가장 낮은 것은?
1이황화탄소
2콜로디온
3에틸알코올
4아세트알데히드
정답 및 해설

제시된 물질 중 아세트알데히드의 인화점이 약 -39℃로 가장 낮다.

이황화탄소(약 -30℃), 콜로디온, 에틸알코올(약 13℃)은 아세트알데히드보다 인화점이 높아 상대적으로 인화되기 위해 더 높은 온도가 필요하다.

아세트알데히드는 인화점뿐 아니라 비점도 낮고 반응성이 커서 특수인화물로 취급되는 대표적인 물질이다.

문제 23
C6H2CH3(NO2)3의 제조 원료로 옳게 짝지어진 것은?
1톨루엔, 황산, 질산
2톨루엔, 벤젠, 질산
3벤젠, 질산, 황산
4벤젠, 질산, 염산
정답 및 해설

구조식 C6H2CH3(NO2)3\mathrm{C_6H_2CH_3(NO_2)_3}는 트리니트로톨루엔(TNT)을 나타내며, TNT는 톨루엔을 황산과 질산의 혼합산으로 니트로화하여 제조한다.

황산은 니트로화 반응의 탈수·촉매 역할을 하고, 질산이 니트로기(−NO2\mathrm{-NO_2})를 톨루엔 고리에 도입하는 역할을 한다.

문제 24
과산화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?
1햇빛에 의해서 분해되어 산소를 방출한다.
2단독으로 폭발할 수 있는 농도는 약 60% 이상이다.
3벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다.
4농도가 진한 것은 피부에 접촉 시 수종을 일으킬 위험이 있다.
정답 및 해설

과산화수소는 물에는 잘 녹지만, 벤젠이나 석유와 같은 비극성 유기용매에는 녹지 않는 성질을 가진다.

따라서 벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다는 설명이 실제 성질과 어긋난다.

  • 과산화수소는 햇빛(자외선)에 의해 서서히 분해되며 산소를 방출한다.
  • 농도가 약 60% 이상으로 진해지면 단독으로도 폭발할 수 있고, 진한 농도의 과산화수소가 피부에 닿으면 수종(부종)을 일으킬 위험이 있다.
문제 25
위험물제조소등의 안전거리의 단축기준을 적용함에 있어서 H<pD2+a 일 경우 방화상 유효한 담의 높이는 2m 이상으로 한다. 여기서, H가 의미하는 것은?
1제조소 등과 인근 건축물과의 거리
2인근 건축물 또는 공작물의 높이
3제조소 등의 외벽의 높이
4제조소 등과 방화상 유효한 담과의 거리
정답 및 해설

위험물제조소등의 안전거리 단축기준 공식 H<pD2+aH \lt pD^2 + a에서 H는 인근 건축물 또는 공작물의 높이를 의미한다.

이 식에서 D는 제조소등과 인근 건축물·공작물 사이의 거리, a는 제조소등 외벽의 높이를 나타내며, 조건을 만족하지 못하면 방화상 유효한 담을 높이 2m 이상으로 설치해 안전거리를 보완한다.

문제 26
TNT가 분해될 때 발생하는 주요 가스에 해당하지 않는 것은?
1질소
2수소
3암모니아
4일산화탄소
정답 및 해설

TNT가 분해될 때는 주로 질소, 수소, 일산화탄소와 탄소(그을음) 등이 발생하며, 암모니아는 TNT 분해의 주요 생성물에 해당하지 않는다.

TNT는 분자 내에 질소를 니트로기(−NO2\mathrm{-NO_2}) 형태로 포함하고 있어 분해 시 질소가 N2\mathrm{N_2} 형태로 방출되며, 암모니아처럼 수소와 직접 결합한 형태로 나오지는 않는다.

문제 27
피크르산의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
1쓴맛이 나고 독성이 있다.
2약 300℃ 정도에서 발화한다.
3구리 용기에 보관하여야 한다.
4단독으로는 마찰, 충격에 둔감하다.
정답 및 해설

피크르산(트리니트로페놀)은 금속과 반응하면 매우 예민한 금속염(피크린산염)을 생성하므로, 구리와 같은 금속 용기에 보관하는 것은 오히려 위험한 취급 방법이다.

따라서 구리 용기에 보관하여야 한다는 설명이 피크르산의 실제 취급 기준과 가장 어긋난다.

  • 피크르산은 쓴맛이 나고 독성이 있으며, 약 300℃ 정도에서 발화한다.
  • 피크르산 자체(유리산 상태)는 마찰이나 충격에 비교적 둔감한 편이다.
문제 28
크실렌(Xylene)의 일반적인 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?
13가지 이성질체가 있고 모두 분자량이 같다.
2m-크실렌은 무취이고 갈색 액체이다.
3이성질체 간의 구조식은 모두 다르다.
4증기는 비중이 높아 낮은 곳에 체류하기 쉽다.
정답 및 해설

크실렌(자일렌)은 무색투명하며 특유의 냄새를 가진 액체로, m-크실렌이 무취이고 갈색 액체라는 설명은 실제 성질과 맞지 않는다.

o-, m-, p- 세 가지 이성질체는 모두 화학식이 같아 분자량(약 106)이 동일하지만, 치환기의 위치가 달라 구조식은 서로 다르다.

또한 크실렌 증기는 공기보다 무거워(증기비중 약 3.7) 낮은 곳에 체류하기 쉬운 성질을 가진다.

문제 29
70℃, 130mmHg에서 1L 부피에 해당하는 질량이 대략 0.17g 인 기체는?
1수소
2헬륨
3질소
4산소
정답 및 해설

주어진 조건에서 기체의 분자량을 이상기체 방정식으로 구하면 약 28g/mol로, 이는 질소(N2\mathrm{N_2}, 분자량 28)에 해당한다.

PV=nRTPV = nRT에서 압력 P=130760 atm≈0.171 atmP = \dfrac{130}{760}\,\mathrm{atm} \approx 0.171\,\mathrm{atm}, 부피 V=1 LV=1\,\mathrm{L}, 온도 T=70+273=343 KT = 70+273=343\,\mathrm{K}를 대입한다.

몰수는 n=PVRT≈0.171×10.0821×343≈0.0061 moln = \dfrac{PV}{RT} \approx \dfrac{0.171 \times 1}{0.0821 \times 343} \approx 0.0061\,\mathrm{mol}이고, 분자량은 M=0.17 g0.0061 mol≈28 g/molM = \dfrac{0.17\,\mathrm{g}}{0.0061\,\mathrm{mol}} \approx 28\,\mathrm{g/mol}로 질소의 분자량과 일치한다.

문제 30
다음 중 무색무취, 사방정계 결정으로 융점이 약 610℃ 이고 물에 녹기 어려운 위험물은?
1NaClO3
2KClO3
3NaClO4
4KClO4
정답 및 해설

무색무취의 사방정계 결정으로 융점이 약 610℃이고 물에 잘 녹지 않는 위험물은 과염소산칼륨(KClO4\mathrm{KClO_4})이다.

과염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성고체) 중 과염소산염류에 속하며, 가열하면 산소를 방출해 다른 가연물의 연소를 촉진하는 강산화제이다.

  • NaClO3\mathrm{NaClO_3}(염소산나트륨)는 조해성이 있고 물에 잘 녹아 물에 녹기 어렵다는 설명과 맞지 않는다.
  • KClO3\mathrm{KClO_3}(염소산칼륨)는 단사정계 결정으로 융점이 약 368℃여서 제시된 결정형·융점과 다르다.
  • NaClO4\mathrm{NaClO_4}(과염소산나트륨)는 조해성이 있고 물에 잘 녹는다는 점에서 제시된 특성과 차이가 있다.
문제 31
35.0wt% HCl 용액이 있다. 이 용액의 밀도가 1.1427g/mL 라면 이 용액의 HCl의 몰농도 mol/L 는 약 얼마인가?
111
214
318
422
정답 및 해설

35.0wt% 염산 용액의 몰농도는 밀도와 질량백분율을 이용해 계산하면 약 11mol/L이 된다.

몰농도 M=밀도(g/mL)×농도(%)×10분자량M = \dfrac{\text{밀도(g/mL)} \times \text{농도(\%)} \times 10}{\text{분자량}} 공식에 값을 대입한다.

M=1.1427×35.0×1036.5≈11 mol/LM = \dfrac{1.1427 \times 35.0 \times 10}{36.5} \approx 11\,\mathrm{mol/L}

문제 32
분자량 93.1, 비중 약1.02, 융점 약 -6℃인 액체로 독성이 있고 알칼리금속과 반응하여 수소가스를 발생하는 물질은?
1글리세린
2니트로벤젠
3아닐린
4아세토니트릴
정답 및 해설

분자량 93.1, 비중 약 1.02, 융점 약 -6℃이며 독성이 있고 알칼리금속과 반응해 수소가스를 발생시키는 물질은 아닐린(C6H5NH2\mathrm{C_6H_5NH_2})이다.

아닐린은 분자 내 N−H\mathrm{N-H} 결합이 있어 나트륨과 같은 알칼리금속과 반응하면 수소가스를 내며 아닐린화나트륨을 생성하는데, 이는 N−H\mathrm{N-H}의 수소가 매우 약한 산으로 작용하기 때문이다.

  • 니트로벤젠은 분자량이 약 123으로 제시된 값과 다르다.
  • 글리세린은 비중이 약 1.26, 융점이 약 18℃로 제시된 비중·융점과 맞지 않는다.
  • 아세토니트릴은 분자량이 약 41로 제시된 값과 크게 차이가 난다.
문제 33
어떤 화합물을 분석한 결과 질량비가 탄소 54.55%, 수소 9.10%, 산소 35.35% 이고 이 화합물 1g은 표준상태에서 0.17L 이라면 이 화합물의 화학식은?
1C2H4O2
2C4H8O4
3C4H8O2
4C6H12O3
정답 및 해설

질량비로 구한 실험식과 표준상태 증기부피로 구한 분자량을 종합하면 분자식은 C₆H₁₂O₃이다.

질량%를 원자량으로 나누면 탄소 54.55/12≈4.5554.55/12\approx4.55, 수소 9.10/1=9.109.10/1=9.10, 산소 35.35/16≈2.2135.35/16\approx2.21이며, 가장 작은 값으로 나누면 몰비가 약 2:4:1이 되어 실험식은 C2H4O\mathrm{C_2H_4O}(식량 44)이다.

이 물질 1g이 표준상태에서 0.17L의 부피를 가지므로 분자량은 M=22.40.17≈132M=\dfrac{22.4}{0.17}\approx132로 계산된다.

분자량을 실험식량으로 나누면 132/44=3132/44=3이므로 분자식은 실험식의 3배인 C6H12O3\mathrm{C_6H_{12}O_3}가 된다.

문제 34
3.65kg의 염화수소 중에는 HCl 분자가 몇 개 있는가?
16.02×1023
26.02×1024
36.02×1025
46.02×1026
정답 및 해설

염화수소 3.65kg에 들어있는 HCl 분자 수는 6.02×10²⁵개이다.

HCl의 분자량은 36.5이므로 몰수는 3650 g36.5 g/mol=100 mol\dfrac{3650\,\mathrm{g}}{36.5\,\mathrm{g/mol}}=100\,\mathrm{mol}이다.

아보가드로수를 곱하면 100×6.02×1023=6.02×1025100\times6.02\times10^{23}=6.02\times10^{25}개가 된다.

문제 35
톨루엔과 크실렌의 혼합물에서 톨루엔의 분압이 전압의 60%이면 이 혼합물의 평균분자량은?
182.2
297.6
3120.5
4166.1
정답 및 해설

돌턴의 분압법칙에 따라 기체 혼합물의 몰분율은 분압비와 같으므로, 이 혼합물의 평균분자량은 약 97.6이 된다.

톨루엔(C7H8\mathrm{C_7H_8})의 분자량은 92, 크실렌(C8H10\mathrm{C_8H_{10}})의 분자량은 106이다.

톨루엔의 분압이 전압의 60%이므로 톨루엔의 몰분율은 0.6, 크실렌은 0.4이고, 평균분자량은 0.6×92+0.4×106=55.2+42.4=97.60.6\times92+0.4\times106=55.2+42.4=97.6이다.

문제 36
이동저장탱크는 그 내부에 용량 몇 L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 하는가?
12,000
23,000
34,000
45,000
정답 및 해설

이동저장탱크는 내부에 4,000L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 한다.

이는 탱크가 대용량일 때 내부 액체의 급격한 이동(슬로싱)으로 인한 전복·파손 위험을 줄이기 위한 구조 기준이다.

문제 37
은백색의 결정으로 비중이 약 0.92이고 물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 물질은?
1수소화리튬
2수소화나트륨
3탄화칼슘
4탄화알루미늄
정답 및 해설

은백색 결정으로 비중이 약 0.92이며 물과 반응해 수소가스를 내는 물질은 수소화나트륨이다.

  • 탄화칼슘은 물과 반응하면 수소가 아니라 아세틸렌가스를 발생시킨다.
  • 탄화알루미늄은 물과 반응하면 수소가 아니라 메탄가스를 발생시킨다.

수소화리튬도 물과 반응해 수소를 내지만 비중이 더 작아 이 조건과는 맞지 않는다.

문제 38
Ca3P2의 지정수량은 얼마인가?
150kg
2100kg
3300kg
4500kg
정답 및 해설

인화칼슘(Ca3P2\mathrm{Ca_3P_2})은 제3류 위험물 중 금속의 인화물에 해당하며 지정수량은 300kg이다.

제3류 위험물의 지정수량은 위험성에 따라 10kg, 20kg, 50kg, 300kg으로 구분되며, 금속의 수소화물·금속의 인화물·칼슘 또는 알루미늄의 탄화물은 300kg군에 속한다.

문제 39
금속칼륨 10g을 물에 녹였을 때 이론적으로 발생하는 기체는 약 몇 g 인가?
10.12g
20.26g
30.32g
40.52g
정답 및 해설

금속칼륨 10g이 물과 반응하면 이론적으로 약 0.26g의 수소가 발생한다.

반응식은 2K+2H2O→2KOH+H22\mathrm{K}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{KOH}+\mathrm{H_2}이며, 칼륨의 원자량은 39이므로 몰수는 10/39≈0.256 mol10/39\approx0.256\,\mathrm{mol}이다.

칼륨과 수소의 몰비가 2:1이므로 수소는 0.256×12≈0.128 mol0.256\times\dfrac{1}{2}\approx0.128\,\mathrm{mol}이고, 질량으로는 0.128×2≈0.26 g0.128\times2\approx0.26\,\mathrm{g}이다.

문제 40
아세트알데히드의 위험도에 가장 가까운 값은 얼마인가?
1약 7
2약 13
3약 23
4약 30
정답 및 해설

아세트알데히드의 위험도는 약 13이다.

위험도는 H=U−LLH=\dfrac{U-L}{L}로 구하며, 아세트알데히드의 연소범위는 약 4.1~57%이다.

대입하면 H=57−4.14.1≈12.9H=\dfrac{57-4.1}{4.1}\approx12.9로 약 13에 해당한다.

문제 41
이상기체에서 정압비열을 CP, 정적비열을 CV, 이상기체 상수를 R 이라고 할 때 이들 관계를 옳게 나타낸 식은?
1CP + CV = R
2CV - CP = R
3CP - CV = R
4CP + CV = -R
정답 및 해설

이상기체의 정압비열과 정적비열, 기체상수의 관계는 CP−CV=RC_P-C_V=R(마이어의 관계식)이다.

정압과정에서는 부피팽창에 따른 일을 추가로 해주어야 하므로, 같은 온도를 올리는 데 정압비열이 정적비열보다 기체상수 R만큼 더 크다.

문제 42
황화수소 가스의 밀도 g/L는 27℃ 2기압에서 약 얼마인가?
12.11
22.42
32.76
42.98
정답 및 해설

황화수소 가스의 밀도는 27℃, 2기압에서 약 2.76g/L이다.

이상기체 상태방정식에서 밀도는 ρ=PMRT\rho=\dfrac{PM}{RT}로 구할 수 있으며, H2S\mathrm{H_2S}의 분자량은 34, 절대온도는 300K이다.

대입하면 ρ=2×340.082×300≈2.76 g/L\rho=\dfrac{2\times34}{0.082\times300}\approx2.76\,\mathrm{g/L}이다.

문제 43
다음 위험물 중 지정수량이 나머지 셋과 다른 것은?
1요오드산염류
2무기과산화물
3알칼리토금속
4염소산염류
정답 및 해설

제시된 것 중 요오드산염류만 지정수량이 300kg이고 나머지는 모두 50kg이다.

무기과산화물과 염소산염류는 제1류 위험물 중 지정수량 50kg 품명이고, 알칼리토금속은 제3류 위험물이지만 마찬가지로 지정수량이 50kg이다.

반면 요오드산염류는 제1류 위험물이지만 상대적으로 위험성이 낮게 분류되어 지정수량이 300kg으로 정해져 있다.

문제 44
하나의 특정한 사고 원인의 관계를 논리게이트를 이용하여 도해적으로 분석하여 연역적ㆍ정량적 기법으로 해석해 가면서 위험성을 평가하는 방법은?
1FTA(결함수 분석기법)
2PHA(예비위험 분석기법)
3RTA(사건수 분석기법)
4FNECA(이상위험도 분석기법)
정답 및 해설

논리게이트로 사고 원인을 도해적·연역적·정량적으로 분석하는 기법은 FTA(결함수 분석기법)이다.

FTA는 정상사상(top event)에서 출발해 AND·OR 게이트로 하위 원인사상을 전개하는 하향식(top-down) 분석 방법이다.

문제 45
다음 금속원소 중 이온화에너지가 가장 큰 원소는?
1리튬
2나트륨
3칼륨
4루비듐
정답 및 해설

알칼리금속은 원자번호가 커질수록(같은 족에서 아래로 갈수록) 이온화에너지가 작아지므로, 제시된 원소 중 리튬의 이온화에너지가 가장 크다.

원자반지름이 커질수록 최외곽 전자가 핵에서 멀어져 떼어내기 쉬워지므로, 나트륨·칼륨·루비듐 순으로 이온화에너지가 점차 작아진다.

문제 46
다음 중 위험물안전관리법령상 알코올류가 위험물이 되기 위하여 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
1한 분자 내에 탄소 원자수가 1개부터 3개까지일 것
2포화알코올일 것
3수용액일 경우 위험물안전관리법에서 정의한 알코올 함양이 60wt% 이상일 것
42가 이상의 알코올일 것
정답 및 해설

위험물안전관리법령상 알코올류는 1가 알코올이어야 하므로, "2가 이상의 알코올일 것"은 해당 조건이 아니다.

법령상 알코올류는 탄소원자수가 1개부터 3개까지인 포화 1가 알코올을 말하며, 수용액의 경우 그 알코올 함량이 60중량퍼센트 이상이어야 위험물로 본다.

2가 이상의 다가알코올(예: 에틸렌글리콜)은 오히려 이 정의에서 제외되는 물질이다.

문제 47
다음 각종 위험물의 화재를 예방하기 위한 저장방법 중 틀린 것은?
1나트륨 : 경유 속에 저장한다.
2이황화탄소 : 물속에 저장한다.
3황린 : 물속에 저장한다.
4니트로셀룰로오스 : 건조한 상태로 보관한다.
정답 및 해설

니트로셀룰로오스는 건조 상태에서 자연발화의 위험이 크므로 건조한 상태로 보관한다는 설명은 틀렸다.

니트로셀룰로오스는 물이나 알코올로 습윤시켜 저장해야 위험성을 줄일 수 있다.

  • 나트륨은 물과 반응성이 크므로 경유(석유류) 속에 저장하는 것이 옳다.
  • 이황화탄소는 물보다 무겁고 물에 녹지 않아 물속에 저장해 증기 발생을 억제하는 것이 옳다.
  • 황린은 자연발화성 물질이므로 물속에 저장하는 것이 옳다.
문제 48
위험물 옥외탱크저장소에서 각각 30,000L, 40,000L, 50,000L의 용량을 갖는 탱크 3기를 설치할 경우 필요한 방유제의 용량은 몇 m3 이상이어야 하는가?
133
244
355
4132
정답 및 해설

여러 개의 탱크가 있는 방유제의 용량은 용량이 가장 큰 탱크 용량의 110% 이상이어야 하므로 필요한 방유제 용량은 55㎥이다.

세 탱크 중 최대 용량은 50,000L(50㎥)이며, 인화성 액체 옥외저장탱크의 방유제는 최대 탱크 용량의 110% 이상을 확보해야 한다.

따라서 50×1.1=55 m350\times1.1=55\,\mathrm{m^3} 이상이 필요하다.

문제 49
휘발유에 대한 설명 중 틀린 것은?
1연소범위는 약 1.4~7.6%이다.
2제1석유류로 지정수량이 200L 이다.
3전도성이므로 정전기에 의한 발화의 위험이 있다.
4착화점이 약 300℃ 이다.
정답 및 해설

휘발유는 전기 부도체(비전도성)이기 때문에 정전기가 축적되어 발화 위험이 커지므로, "전도성이므로 위험하다"는 설명은 틀렸다.

오히려 전기가 잘 통하지 않아 마찰 등으로 생긴 정전기가 방전되지 못하고 쌓이는 것이 위험 요인이다.

연소범위(약 1.4~7.6%), 제1석유류로서 지정수량 200L, 착화점 약 300℃라는 나머지 설명은 휘발유의 일반적 물성과 일치한다.

문제 50
다음 물질에 의한 화재시 포소화설비의 적응성이 없는 것은?
1적린
2황린
3과염소산
4탄화알루미늄
정답 및 해설

탄화알루미늄은 물과 반응해 가연성 메탄가스를 발생시키는 금수성 물질이므로 물을 주성분으로 하는 포소화설비는 적응성이 없다.

적린과 황린은 포소화설비로 냉각·질식소화가 가능하고, 과염소산 같은 제6류 위험물도 포소화설비에 적응성이 인정된다.

반면 탄화알루미늄처럼 물과 반응하는 제3류 위험물은 마른모래나 탄산수소염류 분말 등 물을 사용하지 않는 소화방법을 써야 한다.

문제 51
다음 중 1기압에 가장 가까운 값을 갖는 것은?
1760cmH2O
2101.3Pa
329.92psi
41033.2cmH2O
정답 및 해설

1기압에 가장 가까운 값은 1033.2cmH₂O이다.

1기압은 76cmHg(760mmHg)이자 101,325Pa, 약 14.7psi에 해당하는데, 이를 수주(水柱) 높이로 환산하면 약 1033.2cmH₂O가 된다.

제시된 다른 값들은 단위를 그대로 적용하면 1기압에 해당하지 않는 값이다.

문제 52
64g의 메탄올이 완전 연소되면 몇g의 물이 생성되는가?
136
264
372
4144
정답 및 해설

메탄올 64g이 완전연소되면 물 72g이 생성된다.

연소반응식은 CH3OH+32O2→CO2+2H2O\mathrm{CH_3OH}+\dfrac{3}{2}\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}이며, 메탄올의 분자량은 32이므로 몰수는 64/32=2 mol64/32=2\,\mathrm{mol}이다.

메탄올 1몰당 물 2몰이 생성되므로 물은 4몰, 질량으로는 4×18=72 g4\times18=72\,\mathrm{g}이다.

문제 53
프로판가스 3L를 완전 연소시키려면 공기가 약 몇 L 가 필요한가? (단, 공기 중 산소는 20%이다.)
115
225
350
475
정답 및 해설

프로판 3L를 완전연소시키는 데 필요한 공기량은 약 75L이다.

연소반응식은 C3H8+5O2→3CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8}+5\mathrm{O_2}\rightarrow3\mathrm{CO_2}+4\mathrm{H_2O}이므로 필요한 산소량은 프로판 부피의 5배인 3×5=15 L3\times5=15\,\mathrm{L}이다.

공기 중 산소가 20%라고 했으므로 공기량은 15/0.2=75 L15/0.2=75\,\mathrm{L}가 된다.

문제 54
1기압, 100℃에서 1kg의 이황화탄소가 모두 증기가 된다면 부피는 약 몇 L가 되겠는가?
1201
2403
3603
4804
정답 및 해설

이황화탄소 1kg이 100℃, 1기압에서 모두 증기가 되면 부피는 약 403L이다.

이황화탄소(CS2\mathrm{CS_2})의 분자량은 76이므로 몰수는 1000/76≈13.16 mol1000/76\approx13.16\,\mathrm{mol}이다.

이상기체 상태방정식 V=nRTPV=\dfrac{nRT}{P}에 절대온도 373K를 대입하면 V=13.16×0.082×373≈403 LV=13.16\times0.082\times373\approx403\,\mathrm{L}이다.

문제 55
이항분포(Binomial Distribution)의 특징으로 가장 옳은 것은?
1P=0일 때는 평균치에 대하여 좌우대칭이다.
2P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 푸아송분포에 근사한다.
3부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x)=nP이다.
4P≤0.5이고, nP≥5일 때는 푸아송분포에 근사한다.
정답 및 해설

이항분포는 부적합률 p가 작고(p≤0.1) np가 0.1~10 정도인 경우 푸아송분포에 근사한다는 설명이 옳다.

이항분포가 평균을 중심으로 좌우대칭이 되는 것은 p=0.5일 때이며, 부적합품 출현 개수의 표준편차는 np(1−p)\sqrt{np(1-p)}로 구한다(np는 표준편차가 아니라 평균값이다).

또한 p≤0.5이면서 np≥5인 경우에는 푸아송분포가 아니라 정규분포에 근사하므로, 나머지 설명들은 대칭 조건·표준편차 공식·근사되는 분포를 각각 잘못 서술한 것이다.

문제 56
연간 소요량 4,000개인 어떤 부품의 발주비용은 매회 200원이며, 부품단가는 100원, 연간 재고유지비용이 10% 일 때 F. A. Harris 식에 의한 경제적 주문량은 얼마인가?
140개/회
2400개/회
31,000개/회
41,300개/회
정답 및 해설

F.A.Harris식에 의한 경제적 주문량(EOQ)은 400개/회이다.

재고유지비는 단가 100원의 10%인 개당 10원이며, 공식은 EOQ=2DCoChEOQ=\sqrt{\dfrac{2DC_o}{C_h}}이다.

연간수요 4,000개와 발주비용 200원을 대입하면 EOQ=2×4000×20010=160000=400EOQ=\sqrt{\dfrac{2\times4000\times200}{10}}=\sqrt{160000}=400이다.

문제 57
제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성 시 가공시간 개별법으로 가장 올바른 것은?
1
2
3
4
문제 58
다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?
1관리 샘플링검사
2로트별 샘플링검사
3전수검사
4출하검사
정답 및 해설

판정의 대상에 의한 검사 분류는 전수검사·로트별 샘플링검사·관리 샘플링검사·무검사로 나뉘며, 출하검사는 이에 속하지 않는다.

출하검사는 검사가 이루어지는 공정 단계(수입검사·공정검사·최종검사·출하검사)에 따른 분류에 속한다.

문제 59
“무결점운동”이라고 불리우는 것으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 어느 것인가?
1TQC
2ZD
3MIL-STD
4ISO
정답 및 해설

"무결점운동"으로 불리는 품질개선 동기부여 프로그램은 ZD(Zero Defects)이다.

ZD 운동은 처음부터 결점 없이 작업을 완성하자는 목표로 작업자의 동기부여에 초점을 맞춘 품질관리 활동이다.

문제 60
M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 어떤 관리도를 사용 하는가?
1P관리도
2nP관리도
3C관리도
4 - R관리도
정답 및 해설

조립·완성한 제품 한 대마다 나타난 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 C 관리도를 사용한다.

C 관리도는 검사 단위(여기서는 자동차나 TV 한 대)가 일정할 때 그 단위에서 발견된 결점 개수를 관리하는 계수치 관리도로, 결점 수가 푸아송분포를 따른다고 보고 관리한계를 구한다.

P 관리도와 nP 관리도는 부적합'품'의 비율이나 개수를 다루고, 평균과 범위를 함께 보는 관리도는 측정값(계량치)용이므로 결점수 관리에는 맞지 않는다.