02년 2회차

인화석회(Ca3P2)는 물이나 산과 반응하면 포스핀(PH3, 인화수소) 가스를 발생시키는 물질이다.

물과 반응해 아세틸렌(C2H2)을 발생시키는 것은 탄화칼슘(CaC2)의 특성이므로, 인화석회의 성질로 아세틸렌 발생을 든 설명은 옳지 않다.

알코올류나 초산·의산 에스테르류는 탄소수가 증가할수록 분자 내 탄화수소 사슬이 길어져 물에 대한 수용성이 낮아진다.

수용성이 낮아지면 포 소화약제가 물에 녹아 거품이 깨지는 문제가 줄어들기 때문에 일반 포말 소화기의 사용이 가능해지는 것이 세 계열에 공통된 특징이다.

반면 탄소수가 늘어나면 인화점은 오히려 높아지고 연소범위는 좁아지며, 비중은 계열에 따라 늘거나 줄어 공통된 경향이라고 볼 수 없다.

플라스틱에 강도, 유연성, 가소성, 연화온도 등을 자유롭게 조절하기 위해 첨가하는 비휘발성유는 가소제유이다.

가소제는 고분자 사슬 사이에 끼어들어 사슬 간의 이동성을 높임으로써 플라스틱을 더 유연하고 가공하기 쉽게 만드는 역할을 한다.

금속탄화물이 물과 반응했을 때 생기는 기체는 탄화물의 구조에 따라 달라지는데, 망간탄화물(Mn3C)은 물과 반응해 메탄(CH4) 가스를 발생시킨다.

반면 리튬·칼륨·마그네슘 계열의 아세틸라이드형 탄화물(Li2C2, K2C2, MgC2)은 물과 반응해 아세틸렌(C2H2)을 발생시키는 것이 일반적이다.

칼륨과 나트륨은 모두 은백색의 무른 경금속으로, 녹는점 이상으로 가열하면 각각 보라색·노란색의 고유 불꽃색을 내며 산화하고, 물과 격렬히 반응하여 수소를 발생시킨다 — 이 세 가지는 두 금속의 공통 성질이다.

확정답안은 액체 암모니아 관련 서술을 공통점이 아닌 것으로 지정했다. 다만 실제 화학에서는 두 금속 모두 묽은 액체 암모니아에 녹아 청색 용액(용매화 전자에 의한 발색)을 만드는 것으로 알려져 있어, 엄밀하게는 논란이 있는 문항이다. 시험 대비로는 확정답안 기준을 따르되, 알칼리금속-액체 암모니아 용액의 청색 발색 자체는 화학적 사실로 기억해 두는 것이 좋다.

질산염류 중 칠레초석이라고 불리는 것은 질산나트륨(NaNO3)이다.

칠레의 사막 지대에서 대량으로 산출되어 붙여진 이름으로, 비료나 화약의 원료 등으로 사용된다.

탄화알루미늄(Al4C3)은 물과 반응해 메탄을 발생시키는 금수성물질로 제3류 위험물에 해당한다.

과망간산칼륨(KMnO4), 질산나트륨(NaNO3), 질산암모늄(NH4NO3)은 모두 산화성고체인 제1류 위험물에 속하므로, 이 중 성질이 다른 것은 탄화알루미늄이다.

삼산화크롬(CrO3)을 융점 부근인 약 250℃ 이상으로 가열하면 분해되어 삼산화이크롬(Cr2O3)과 산소(O2)를 생성한다.

$4\,\mathrm{CrO_3} \rightarrow 2\,\mathrm{Cr_2O_3} + 3\,\mathrm{O_2}$

크롬의 산화수가 +6에서 +3으로 낮아지면서 산소를 방출하는 열분해 반응이다.

가열해도 액체 상태를 거치지 않고 고체에서 바로 자주색의 자극성 증기로 승화하는 물질은 요오드(아이오딘)이다.

이러한 승화성은 요오드의 대표적인 물리적 특징으로, 인이나 탄화칼슘, 산화프로필렌과는 뚜렷이 구별되는 성질이다.

무수황산(삼산화황, SO3)은 물과 반응하면 황산(H2SO4)을 생성한다.

$\mathrm{SO_3} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{H_2SO_4}$

이 반응은 강한 발열을 동반한다.

자기반응성물질(제5류 위험물)은 분자 내부에 산소를 함유하고 있어 외부의 산소 공급 없이도 스스로 반응이 진행되는 자기연소가 가장 중요한 연소 특성이다.

이 자기연소는 반응 속도가 매우 빨라 폭발적으로 진행되는 경우가 많다는 점이 특징이다.

보기 가운데 제3석유류에 해당하는 것은 에틸렌글리콜 하나뿐이다. 등유는 제2석유류 비수용성(1,000L), 기계유는 제4석유류(6,000L), 아세톤은 제1석유류 수용성(400L)으로 지정수량 체계가 다르다.

여기서 제시된 2,000L는 제3석유류 비수용성의 지정수량이다. 다만 현행 위험물안전관리법령은 제3석유류를 수용성·비수용성으로 나누어 지정수량을 달리 정하고 있고, 물과 잘 섞이는 에틸렌글리콜은 수용성으로 분류되어 지정수량이 4,000L라는 점을 함께 기억해 두어야 한다.

염소산염류는 대부분 융점 이상의 온도에서 열분해되어 산소를 방출하는 성질을 가진다.

고체 상태에서 먼저 녹아 액체가 된 뒤에 분해가 진행되므로, 분해온도는 융점보다 높은 쪽에 위치한다.

옥외탱크저장소 방유제는 외면의 2면 이상(원형인 경우 둘레의 2분의 1 이상)이 자동차 등의 통행이 가능한 폭 3m 이상의 도로에 직접 접하도록 설치해야 한다.

이는 화재 시 소방차 등의 접근과 소화활동을 원활히 하기 위한 기준이다.

제3류 위험물 중 일부를 보호액 속에 저장하는 이유는 공기와의 접촉을 차단하기 위해서이다.

이들 물질은 공기 중 수분이나 산소와 접촉하면 쉽게 산화되거나 자연발화할 수 있어, 등유·경유 또는 물과 같은 보호액에 넣어 공기 노출을 막는다.

석유판매취급소의 작업실은 출입구에 수시로 열 수 있는 자동폐쇄식의 갑종방화문을 설치해야 하므로, 을종방화문으로 표현한 설명이 기준과 다르다.

그 밖에 바닥면적 6㎡ 이상 15㎡ 이하, 출입구 문턱 높이 0.1m 이상, 내화구조 또는 불연재료로 된 벽으로 구획하는 것은 실제 설치 기준과 일치한다.

참고로 방화문 등급 명칭은 이후 개정되어 현재는 갑종방화문을 60분+방화문·60분방화문, 을종방화문을 30분방화문으로 부른다.

옥외탱크의 지붕판과 측판 접합부는 탱크 내부 압력이 이상 상승했을 때 그 부분이 먼저 파괴되면서 압력을 방출하도록 내압방출구조상 다른 접합부보다 약하게 만드는 것이 원칙이다.

접합을 오히려 더 강하게 한다는 설명은 이러한 구조의 취지와 반대되므로 옳지 않다.

에틸에테르, 클로로벤젠, 에스테르류는 그 자체로 인화성·유독성이 있는 용제류인 반면, 에틸알코올은 메틸알코올 등이 체내에서 유독한 물질로 대사되는 것을 억제하는 해독제로 쓰여 온 물질이다.

따라서 유독물질을 흡입했을 때 응급처치에 사용할 수 있는 약품으로는 에틸알코올이 해당한다.

드렌처설비는 개구부 위쪽에 헤드를 폭 2.5m 이하마다 1개 이상 설치하도록 기준이 정해져 있다.

$30\,\mathrm{m} \div 2.5\,\mathrm{m} = 12$

따라서 개구부의 길이가 30m라면 설치해야 할 드렌처헤드는 12개이다.

특수장소 등에 소방시설을 시공할 때는 관할 소방서장 또는 소방본부장에게 신고해야 한다.

소방시설의 설치·시공은 화재 예방과 직결되는 사안이므로 소방 행정기관에 신고하도록 정해져 있다.

위험물의 지정수량은 대통령령이 정하는 수량이다.

위험물안전관리법은 위험물의 종류와 취급상 위험성을 고려하여 대통령령으로 지정수량을 정하도록 규정하고 있다.

0.15m 이상이 정답이다. 옥외탱크저장소에서 펌프실 외의 장소에 설치하는 펌프설비의 경우, 그 직하 지반면 주위에 높이 0.15m 이상의 턱을 만들고 지반면은 콘크리트 등 위험물이 스며들지 않는 재료로 적당히 경사지게 하여 누출된 위험물이 외부로 유출되지 않도록 해야 한다.

경사진 지반면의 최저부에는 집유설비를 설치하여 흘러나온 위험물을 한곳에 모아 회수할 수 있도록 하는 것이 기준의 취지이다.

2도 화상의 응급처치 기본원칙은 상처 부위를 즉시 많은 양의 물로 씻어 열기를 식히는 것이다.

• 붕산수·묽은 염산·탄산수소액과 같은 화학물질을 상처에 바로 사용하면 자극이나 조직 손상을 더할 수 있어 응급처치로 적절하지 않다.

화상 직후에는 흐르는 찬물로 충분히 냉각시켜 통증과 조직 손상 진행을 줄이는 것이 우선이다.

탄화알루미늄은 물과 반응하여 수산화알루미늄과 메탄가스를 생성하며, 이때 1kmol당 메탄 3kmol이 발생한다.

반응식은 다음과 같다.

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

따라서 탄화알루미늄 1kmol이 반응하면 메탄가스 3kmol이 발생한다.

정답은 옥내소화전 2개와 옥외소화전 1개 설치 시 필요한 수원 총량인 12.2m³이다.

옥내소화전설비의 수원은 설치개수(최대 2개)에 $2.6\,\mathrm{m^3}$를 곱하여 산정하므로 $2 \times 2.6 = 5.2\,\mathrm{m^3}$이다.

옥외소화전설비의 수원은 설치개수(최대 2개)에 $7.0\,\mathrm{m^3}$를 곱하여 산정하므로 $1 \times 7.0 = 7.0\,\mathrm{m^3}$이다.

두 값을 합하면 $5.2 + 7.0 = 12.2\,\mathrm{m^3}$로 총 수원량이 된다.

피난기구 설치기준에서는 4층 이상의 층에 설치하는 피난사다리를 금속성 고정사다리로 하도록 정하고 있다.

층이 높아질수록 피난 중 흔들리거나 변형되기 쉬운 사다리는 위험해지므로, 4층 이상에서는 건물에 단단히 고정된 금속제 사다리를 요구하는 것이다.

또한 이 고정사다리에는 쉽게 피난할 수 있는 구조의 노대를 함께 설치하도록 하고 있다.

정답은 자동화재감지기와 연동되고 수동기동도 가능해야 한다는 것이다.

제연설비의 가동식 벽, 제연경계벽, 댐퍼 및 배출기는 화재를 감지한 자동화재감지기와 연동되어 자동으로 작동해야 한다.

• 스프링클러설비와 연동하여 자동기동하도록 하는 것은 제연설비의 작동 방식이 아니다.
• 통로유도등이나 무선통신보조설비는 제연설비의 가동 요소와 직접 연동되는 설비가 아니다.

동시에 예상제연구역 및 제어반에서 필요할 때 수동으로도 기동할 수 있도록 하여 화재 상황에 유연하게 대응하도록 한다.

틀린 설명은 셀룰로이드류가 아세톤, 벤젠, 물에 잘 녹는다는 것이다.

셀룰로이드류는 아세톤, 벤젠 등 유기용제에는 잘 녹지만 물에는 녹지 않는다.

충격에 의한 발화는 없으나 불에 닿으면 바로 착화하여 빠르게 연소가 확대되고, 착화점이 약 180℃인 제5류 위험물이며, 오래된 것은 습기가 높아 자연발화하기 쉬운 성질을 가진다는 나머지 설명은 모두 맞는 내용이다.

정답은 에틸에테르이다.

에틸에테르는 휘발성이 매우 커서 상온에서도 인화성 증기를 다량 발생시키고, 그만큼 아주 작은 점화에너지로도 착화가 가능해 최소발화에너지가 가장 낮다.

메틸에틸케톤, 메탄올, 등유는 상대적으로 휘발성이 낮거나 인화점이 높아 착화에 더 큰 에너지가 필요하다.

이황화탄소(CS₂) 액면 위에 물을 채워두는 이유는 가연성 증기의 발생을 방지하기 위해서이다.

CS₂는 인화점이 매우 낮고 휘발성이 커서 대기 중에 그대로 두면 가연성 증기를 계속 방출하는데, 물로 덮어두면 증발을 억제해 증기 발생을 줄일 수 있다.

CS₂는 물보다 무겁고 물에 잘 녹지 않아 액면 위에 물을 채우는 저장 방식이 가능하다.

정답은 제4석유류이다.

제4석유류는 기어유, 실린더유 등 윤활 목적의 액체로서 인화점이 섭씨 200도 이상 250도 미만인 것을 말한다.

제1석유류·제2석유류·제3석유류는 각각 인화점 구간이 더 낮게 정의되어 있어 기계유·실린더유의 특성과 맞지 않는다.

정답은 방수성이 있는 플라스틱드럼 또는 화이버드럼에 정해진 수량을 수납하고 밀봉하는 방법이다.

염소산염류는 산화성 고체로서 물·습기와의 접촉을 피하고 밀봉하여 보관해야 하므로, 방수성이 있는 용기에 수납해 밀봉하는 것이 옳다.

• 용기에 물을 가득 채워 밀봉하는 방식은 황린처럼 물속에 저장하는 물질의 보관법이다.
• 파라핀·경유·등유로 가득 채우는 방식은 칼륨·나트륨 등 금수성 물질의 보호액 저장법이어서 산화성 고체에는 맞지 않는다.
• 임의의 수량을 넣고 밀봉하는 것은 용기별 수납량을 제한하는 기준에 어긋난다.

정답은 화학소방차 1대, 조작인원 5인이다.

자체소방대 편성기준상 제조소·일반취급소에서 취급하는 위험물의 최대수량이 지정수량의 3천배 이상 12만배 미만인 경우 화학소방자동차 1대와 자체소방대원 5인을 두도록 정하고 있다.

취급량이 늘어날수록 12만~24만배 미만은 2대·10인, 24만~48만배 미만은 3대·15인, 48만배 이상은 4대·20인으로 단계적으로 증가한다.

정답은 0.51 이상 0.67 미만이다.

할론 2402를 가압식 저장용기에 충전하는 경우의 충전비는 0.51 이상 0.67 미만으로 정해져 있으며, 같은 할론 2402라도 축압식 저장용기는 0.67 이상 2.75 미만으로 기준이 다르다.

• 0.7 이상 1.4 이하는 할론 1211의 충전비 기준이다.
• 0.9 이상 1.6 이하는 할론 1301의 충전비 기준이다.

정답은 시·도지사이다.

제조소등의 관계인은 그 시설이 기술기준에 적합한지를 정기적으로 스스로 점검하고 그 결과를 기록·보존해야 하며, 정기점검 결과는 시·도지사에게 제출하도록 되어 있다.

경찰청장이나 한국소방안전협회장은 위험물 제조소등의 정기점검 결과를 제출받는 대상이 아니다.

틀린 설명은 제3류 위험물이 모두 물과 반응하여 수소가스를 발생한다는 것이다.

칼륨·나트륨과 같이 물과 반응해 수소를 내는 것도 있지만, 탄화칼슘은 물과 반응해 아세틸렌을, 인화칼슘 등은 포스핀을 발생시켜 모든 제3류 위험물이 수소가스를 내는 것은 아니다.

제6류는 강산화제로 물과 접촉 시 발열, 제1류는 불연성이지만 강산화제, 제5류는 가연성이며 자기연소를 일으키기 쉽다는 나머지 설명은 모두 옳다.

정답은 아염소산염류이다.

아염소산염류는 제1류 위험물로, 산과 접촉하면 분해되어 이산화염소(ClO₂) 가스를 발생시키는 특성을 가진다.

정답은 20kg이다.

금속칼륨과 알킬리튬은 모두 제3류 위험물로 지정수량이 각각 10kg이다.

따라서 문제에서 묻는 두 물질의 지정수량을 합하면 $10 + 10 = 20\,\mathrm{kg}$이 된다.

참고로 각각 100kg씩 취급하는 경우 지정수량 배수의 합은 $\dfrac{100}{10}+\dfrac{100}{10}=20$배가 되어 지정수량 이상을 취급하는 것에 해당한다.

정답은 섭씨 21도 미만이다.

위험물안전관리법령상 제1석유류는 아세톤, 휘발유 그 밖에 인화점이 21℃ 미만인 것으로 정의된다.

정답은 디에틸에테르이다.

보기 가운데 인화점이 -40℃ 이하인 것은 디에틸에테르(약 -45℃)뿐이다.

• 이황화탄소는 발화점이 약 100℃로 매우 낮지만 인화점은 약 -30℃이다.
• 아세트알데히드는 약 -39℃, 산화프로필렌은 약 -37℃로 모두 -40℃보다 높다.

디에틸에테르는 특수인화물 중에서도 인화점이 가장 낮은 축에 들어 매우 낮은 온도에서도 인화성 증기를 만들므로, 화기 엄금과 정전기 방지가 특히 중요하다.

틀린 것은 나트륨을 에탄올에 보관한다는 설명이다.

나트륨은 알코올류와 반응하여 수소가스를 발생시키므로 에탄올에 보관하면 위험하며, 실제로는 등유·경유 등 석유류 속에 보관한다.

황린을 물속에, 칼륨을 석유류 속에, 이황화탄소(CS₂)를 물로 덮어 보관하는 것은 모두 옳은 보호액 사용법이다.

정답은 -43℃ ~ -20℃이다.

탄소수 C₅~C₉ 범위의 포화·불포화 탄화수소 혼합물인 가솔린(휘발유)은 매우 휘발성이 강해 인화점이 대략 -43℃에서 -20℃ 사이의 낮은 범위에 분포한다.

정답은 1000ℓ이다.

도료를 벗겨내는 데 쓰이는 박리제와 같은 도료류는 제2석유류(비수용성)로 분류되며, 비수용성 제2석유류의 지정수량은 1,000ℓ이다.

틀린 설명은 비등점이 100℃ 미만이라는 것이다.

크레졸의 비등점은 약 191~203℃로 100℃보다 훨씬 높다.

크레졸은 o-, m-, p- 세 가지 이성질체를 가지고, 피부에 닿으면 화상을 입힐 만큼 부식성이 있으며, 비중도 물보다 커서 나머지 설명은 모두 옳다.

정답은 12×10²³개이다.

산소(O₂)의 분자량은 32이므로 64g은 $\dfrac{64}{32}=2\,\mathrm{mol}$에 해당한다.

아보가드로수 $6.02\times10^{23}$을 곱하면 $2 \times 6.02\times10^{23} \approx 12\times10^{23}$개의 분자가 들어 있다.

정답은 67.2이다.

표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로, 분자량은 밀도에 몰부피를 곱해 구한다.

$3\,\mathrm{g/L} \times 22.4\,\mathrm{L/mol} = 67.2\,\mathrm{g/mol}$

정답은 샤를의 법칙이다.

압력이 일정할 때 기체의 부피가 절대온도에 비례하여 변화한다는 관계를 나타낸 것이 샤를의 법칙이다.

보일의 법칙은 온도가 일정할 때 압력과 부피의 반비례 관계를, 보일-샤를의 법칙은 두 관계를 결합한 것이므로 이 문제의 조건과는 맞지 않는다.

정답은 진한 황산의 용해열이 크기 때문이다.

진한 황산을 물에 녹이면 매우 큰 용해열이 발생하여 국부적으로 급격히 끓어오르며 산이 튈 수 있다.

이 때문에 반드시 물에 황산을 소량씩 흘려 넣으며 유리막대로 저어 열을 분산시켜야 안전하다.

정답은 두께 20cm 이상의 철근콘크리트조이다.

지정과산화물을 저장하는 옥내저장소의 저장창고 외벽은 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조로 두께 20cm 이상으로 하거나, 보강콘크리트블록조로 할 경우에는 두께 30cm 이상으로 하도록 정하고 있다.

재질과 두께의 조합이 뒤바뀐 나머지 선택지는 이 기준과 맞지 않는다.

정답은 16g일 때이다.

표준상태에서 산소(O₂) 1mol(32g)의 부피는 22.4L이므로, 1mol·22.4L·6.02×10²³개 분자는 모두 같은 부피를 나타낸다.

16g은 $\dfrac{16}{32}=0.5\,\mathrm{mol}$에 해당하므로 부피는 $0.5 \times 22.4 = 11.2\,\mathrm{L}$로 나머지보다 작다.

최외각 전자수는 5개이다.

전자배열 1s² 2s² 2p³은 전자를 모두 7개 가지며, 이는 원자번호 7번인 질소(N)의 바닥상태 배치다.

가장 바깥 껍질인 주양자수 2(L껍질)에는 2s²와 2p³을 합쳐 2+3=5개의 전자가 있으므로 최외각 전자수는 5개가 된다.

정답은 아황산(H₂SO₃)이다.

과산화수소, 염소산칼륨, 과망간산칼륨은 다른 물질을 산화시키는 대표적인 산화제로 작용한다.

반면 아황산은 황의 산화수가 낮아 오히려 자신이 산화되기 쉬운 환원제로 작용하는 경우가 많아 산화제로 분류되지 않는다.

정답은 C₆H₅NHNH₂이다.

페닐히드라진은 벤젠고리에 히드라진기(-NHNH₂)가 결합한 구조로, 분자식은 $\mathrm{C_6H_5NHNH_2}$로 표기한다.

정답은 규준형 샘플링검사이다.

규준형 샘플링검사는 공급자에 대한 보호와 구입자에 대한 보증 수준을 함께 규정하여, 공급자와 구입자 양쪽의 요구를 동시에 만족시키도록 설계된 검사방식이다.

직전 5개월 판매량의 산술평균인 120이 6월 예측치다.

5개월 이동평균법은 가장 최근 5개 기간 실적을 단순 평균해 다음 기간 수요로 쓴다.
$F_{6}=\dfrac{100+110+120+130+140}{5}=\dfrac{600}{5}=120$

판매량이 매월 10씩 늘어나는 상승 추세인데도 예측치가 3월 실적과 같은 120에 머무는 데서 보듯, 이동평균법은 추세를 반영하지 못해 예측이 뒤처지는 한계를 갖는다.

도수분포표를 만드는 목적이 아닌 것은 결과나 문제점에 대한 계통적 특성치를 구하는 것이다.

도수분포표는 데이터가 흩어진 모양을 파악하고, 많은 데이터로부터 평균치와 표준편차를 구하며, 원 데이터를 규격과 대조하는 데 활용된다.

반면 결과나 문제점의 원인을 계통적으로 정리·추적하는 일은 특성요인도와 같은 다른 QC 기법이 맡는 역할이다.

정답은 상대적 열화이다.

설비의 열화는 사용에 따른 마모·손상으로 성능이 저하되는 절대적 열화와, 기술 진보로 설비가 구식화되어 상대적으로 뒤처지는 상대적 열화로 구분한다.

설비의 구식화에 의한 열화는 후자인 상대적 열화에 해당한다.

PTS법(Predetermined Time Standards, 기정시간표준법)이 정답이다.

모든 작업을 손을 뻗는다·잡는다·옮긴다 같은 기본동작으로 분해하고, 각 기본동작의 성질과 이동거리 등 조건에 따라 미리 정해진 시간치를 적용해 정미시간을 산정하는 방식이다.

• WS법(워크샘플링)은 순간적인 관측을 반복해 작업·비작업 비율을 통계적으로 추정하는 방법이다.
• 스톱워치법과 실적기록법은 실제 시계 측정이나 과거 실적 자료로 시간을 구하는 방식이라 미리 정해진 시간표를 적용하는 방식과는 다르다.