[소방공무원 소방학개론] 24년 1회차 시험지 PDF 다운로드

소방조직은 도 소방위원회(1946)→내무부 소방국(1975)→시·도 소방본부(1992)→소방방재청(2004) 순으로 설치되었다.

미군정기에 설치된 소방위원회는 자치소방체제였고, 이후 내무부 소방국 설치로 국가소방체제가 정비되었다.

광역자치단체별 소방본부 설치로 다시 광역자치소방체제가 되었다가, 소방방재청 설립으로 재난관리 조직이 확대되었다.

대한민국 정부가 수립된 1948년에는 소방행정조직이 경찰에서 분리되지 않고 여전히 경찰조직 소속으로 유지되었다.

소방이 경찰에서 분리된 것은 1975년 내무부에 소방국이 설치되면서부터이다.

1426년 금화도감·수성금화도감 설치, 1894년 경무청 설치와 함께 ‘소방’이라는 용어가 처음 사용된 것, 2017년 국민안전처 해체 후 소방청이 개설된 사실은 소방행정조직 발전 과정과 일치한다.

「재난 및 안전관리 기본법 시행령」상 저수지 사고의 재난관리주관기관은 농림축산식품부이며, 국토교통부로 연결한 설명은 옳지 않다.

자연우주물체의 추락·충돌은 과학기술정보통신부, 국토교통부가 관장하지 않는 공동구의 재난은 행정안전부, 파업에 따른 가동중단으로 한정된 원자력안전 사고는 산업통상자원부가 주관기관으로 지정되어 있어 나머지 연결은 타당하다.

제거 대상은 하인리히 이론에서 불안전한 행동 및 상태, 버드의 수정 도미노 이론에서 기본원인이다.

하인리히는 다섯 개의 도미노가 차례로 넘어져 재해가 난다고 보면서, 그중 세 번째 골패인 불안전한 행동 및 상태를 빼내면 뒤의 사고와 재해로 연쇄가 이어지지 않는다고 했다. 사회적 환경이나 개인적 결함은 관리로 바꾸기 어려운 데 비해, 이 단계는 직접 통제할 수 있다는 점이 핵심이다.

버드는 불안전한 행동을 겉으로 드러난 징후(직접원인)일 뿐이라고 보았다. 그것을 만들어 낸 개인적 요인과 작업상 요인, 즉 기본원인을 제거해야 재해가 되풀이되지 않는다는 것이 수정 도미노 이론의 요지다.

작열연소는 화염 없이 물질 표면에서 진행되는 표면연소를 의미하므로 옳은 설명이다.

• 유황이나 나프탈렌이 녹아 기화한 후 연소하는 것은 분해연소가 아니라 증발연소이다.
• 증발연소는 액체뿐 아니라 황·나프탈렌 같은 고체에서도 나타난다.
• 자기연소는 물질 자체의 산소로 연소하는 형태로 나이트로화합물 등 제5류 위험물의 특징이며, 제3류 위험물과는 관련이 없다.

블레비는 저장탱크에 균열이 발생하면서 내부의 액상·기상 간 평형이 급격히 깨지는 현상이며, 균열 후에도 동적 평형이 유지된다는 설명은 옳지 않다.

가연물이 비점 이상으로 가열되어 탱크의 기계적 강도를 넘는 압력이 형성되면 탱크가 파열되고, 이때 내부 액체가 급격히 감압·기화하며 폭발적으로 팽창한다.

탱크 외부에 열전도성이 작은 물질로 단열조치를 하면 내부 액온 상승을 늦춰 예방에 도움이 된다.

최성기에는 실내 화염이 최고조에 이르지만 산소가 부족해지면서 오히려 연소속도는 느려지는 특징을 보인다.

• 화재초기에는 온도가 급격히 상승하는 것이 아니라 완만하게 상승한다.
• 성장기는 산소가 충분한 연료지배형 화재 양상을 보이며, 환기지배형은 주로 최성기 이후에 나타난다.
• 감쇠기에 훈소 상태가 되면 실내에 가연성가스가 축적되어 오히려 백드래프트의 위험이 커진다.

불완전연소는 산소가 부족한 상태에서 발생하며, 산소가 과잉인 상태라는 설명은 옳지 않다.

불꽃이 저온의 물체와 접촉해 온도가 내려가거나 배기가스 배출이 불량한 경우에도 산소 공급이 원활하지 못해 일산화탄소·그을음 같은 불완전연소 생성물이 발생한다.

과염소산은 제6류 위험물로 지정수량 300kg은 맞지만, 제6류 위험물은 모두 위험등급 Ⅰ에 해당하므로 Ⅱ등급으로 연결한 것은 옳지 않다.

황린(20kg)과 유기과산화물(10kg)은 위험등급 Ⅰ, 마그네슘(500kg)은 위험등급 Ⅲ에 해당하여 나머지 연결은 모두 타당하다.

연소점(fire point)은 점화원을 제거해도 자력으로 연소가 지속될 수 있는 최저 온도를 의미하므로 옳은 설명이다.

• 점화원에 의해 발화하기 시작하는 최저 온도는 인화점이며, 발화점은 점화원 없이 스스로 발화하는 최저 온도이다.
• 최소발화에너지는 작을수록 쉽게 점화되어 더 위험하다.
• 연소점은 인화점보다는 높지만 발화점(자연발화온도)보다는 낮은 것이 일반적이다.

백드래프트의 발생 징후는 산소가 부족해 실내에 가연성가스가 가득 찬 상태를 보여주는 것으로, 균열된 틈이나 작은 구멍을 통해 공기와 연기가 건물 안으로 빨려 들어가는 현상이 특징이다.

반대로 연기가 건물 밖으로 밀려 나오는 경우는 이러한 징후에 해당하지 않는다.

유리창 안쪽에 타르 같은 물질이 흘러내리거나 연기가 소용돌이치는 모습, 화염 없이 창문과 문손잡이만 뜨거운 상태는 백드래프트 직전에 나타나는 대표적 징후이다.

빈칸에 들어갈 단계는 순서대로 화염전파 → 압축파 → 충격파이다.

폭연에서 폭굉으로의 전이는 착화된 화염이 미연소 가스 쪽으로 퍼져 나가고, 그 화염면이 앞쪽 기체를 밀어내면서 여러 개의 압축파를 만들어내는 과정으로 시작된다.

뒤따르는 압축파가 앞선 압축파를 따라잡아 하나로 겹쳐지면 급격한 압력 상승을 동반한 충격파가 되고, 이 충격파가 미연소 가스를 단열압축해 자발화시키면서 화염면과 결합해 폭굉파로 발전한다.

따라서 전체 과정은 착화 → 화염전파 → 압축파 → 충격파 → 폭굉파 순서가 된다.

일반화재(A급)에 해당하는 것은 외출 시 전원이 차단된 콘센트에서 불이 난 경우 하나뿐이다.

전원이 차단되어 전기가 흐르지 않는 콘센트는 더 이상 전기화재의 조건을 갖추지 못하므로, 실제로 타는 대상은 합성수지 몸체와 전선 피복 같은 일반 가연물이 되어 A급으로 분류된다.

• 통전 중인 배전반의 불은 전기가 흐르는 상태에서 난 것이므로 전기화재(C급)이다.
• 넘어진 난로에서 새어 나온 석유에 붙은 불은 인화성 액체가 타는 유류화재(B급)이다.
• 시험대 위 나트륨 분말의 불은 가연성 금속이 타는 금속화재(D급)이다.

유류저장탱크 화재에서 뜨거운 열류층이 시간이 지나며 바닥까지 전달되어 바닥의 물이 비등·팽창하면서 유류를 탱크 밖으로 분출시키는 현상은 보일오버(boil over)이다.

• 슬롭오버는 소화용수가 뜨거운 유면에 접촉해 표면에서 급격히 비등·비산하는 현상이다.
• 프로스오버는 화재가 아닌 상태에서 물과 고점도 유류가 섞여 넘치는 현상이다.
• 오일오버는 탱크 내 유류량이 적을 때 내부 공간의 증기가 폭발적으로 화재를 확대시키는 현상이다.

연료지배형 화재는 환기지배형 화재보다 산소 공급이 원활하여 연소속도가 빠르다는 설명은 옳다.

• 플래시오버는 최성기와 감쇠기 사이가 아니라 성장기와 최성기 사이에서 발생한다.
• 굴뚝효과에서는 중성대 상부에서 연기가 유출되고 중성대 하부에서 공기가 유입된다.
• 화재플룸은 연소생성물이 부력에 의해 상승하는 기둥형태의 흐름을 말하며, 천장을 따라 복도 쪽으로 뿜어져 나오는 현상은 롤오버에 해당한다.

위험도가 낮은 것부터 나열하면 A → B → C 순서이다.

가연성 가스의 위험도는 $H=\dfrac{U-L}{L}$ 로 구한다(U는 연소상한계, L은 연소하한계).

• A : $H=\dfrac{22-2}{2}=10$
• B : $H=\dfrac{75-4}{4}=17.75$
• C : $H=\dfrac{44-1}{1}=43$

연소범위가 넓을수록, 특히 연소하한계가 낮을수록 위험도가 커지므로 하한계가 1vol%로 가장 낮은 C의 위험도가 가장 크다.

넓은 범위에서 열효과가 누적되어 온도 상승률이 일정 기준 이상일 때 작동하는 감지기는 차동식 분포형 감지기이다.

공기관이나 열전대 등을 넓은 구역에 분포시켜 그 구역 전체의 열효과 누적으로 작동한다는 점에서, 국소적으로 작동하는 스포트형 감지기들과 구분된다.

R형 수신기는 감지기·발신기의 신호를 다중전송방식(고유신호)으로 수신하는 방식이며, 1:1 접점방식으로 신호를 수신하는 것은 P형 수신기의 특징이다.

시각경보기, 비상방송설비, 이온화식·광전식 감지기에 대한 설명은 경보설비의 일반적인 기능과 일치한다.

제시된 네 가지 소화방법은 모두 옳다.

• 황린은 제3류 위험물이지만 물과 반응하지 않아 보호액인 물속에 저장하며, 다량의 물에 의한 냉각소화가 가능하다.
• 유황은 제2류 가연성 고체로 물과 위험한 반응을 하지 않으므로 주수에 의한 냉각소화를 한다.
• 경유와 휘발유는 제4류 인화성 액체이므로 포로 액표면을 덮어 공기를 차단하는 질식소화가 효과적이다.
• 탄화알루미늄과 알킬알루미늄은 물과 격렬히 반응하는 금수성 물질이라 주수가 금지되며, 건조사나 팽창질석·팽창진주암으로 덮어 질식소화한다.

이산화탄소 소화약제는 질식소화 효과와 함께 기화 시 주변 열을 흡수하는 냉각효과를 동시에 나타낸다.

• 이산화탄소는 무색·무취이면서 비전도성이고, 그 자체가 독성물질로 분류되지는 않는다.
• 물과 반응하거나 자체적으로 산소를 함유한 제3류·제5류 위험물에는 적응성이 없어 소화에 사용하지 않는다.
• 이산화탄소는 자체 증기압이 높아 별도의 가압원 없이 자체 압력으로 방출할 수 있다.

Halon 1211은 자체 증기압이 낮아 저장용기에서 원활하게 방출되도록 질소가스로 가압하여 저장한다는 설명은 옳다.

• 할론 소화약제는 할로젠 원소로 치환된 화합물로, 원래의 메테인·에테인과는 물리·화학적 성질이 크게 달라진다.
• Halon 1301·1211은 금속의 수소화합물이나 유기과산화물처럼 자체 반응성이 큰 물질의 화재에는 적응성이 없다.
• Halon 2402는 상온·상압에서 액체이며, 자체 독성이 없는 것이 아니라 다른 할론에 비해 오히려 강한 편이다.

단백포 소화약제는 내유성이 뛰어나지만 유동성이 낮아 소화속도는 오히려 느린 편이므로, 소화속도가 빠르다는 설명은 옳지 않다.

불화단백포는 단백포의 유동성 단점을 보완한 것이고, 알콜형포는 수용성 용제 화재에 사용되며, 합성계면활성제포는 저팽창부터 고팽창까지 폭넓게 사용된다는 설명은 타당하다.

화원 중심에서 1m 떨어진 지점에 전달되는 복사열유속은 5.0kW/m²이다.

점열원으로 가정한 복사열유속 공식은 $q''=\dfrac{X_r \cdot \dot{Q}}{4\pi r^2}$이다.

열방출률 120kW, 복사분율 0.5, 거리 1m, 원주율 3을 대입하면 $q''=\dfrac{0.5\times120}{4\times3\times1^2}=\dfrac{60}{12}=5.0\,\mathrm{kW/m^2}$이다.

혼합가스의 연소하한계는 약 9.1vol%이다.

르샤틀리에 식은 $\dfrac{100}{L}=\dfrac{V_A}{L_A}+\dfrac{V_B}{L_B}+\dfrac{V_C}{L_C}$ 이다.

주어진 값을 대입하면 $\dfrac{100}{L}=\dfrac{20}{4}+\dfrac{40}{20}+\dfrac{40}{10}=5+2+4=11$ 이 된다.

따라서 $L=\dfrac{100}{11}\approx 9.09$ 이므로 혼합가스의 연소하한계는 약 9.1vol%이다.

물과 반응하여 산소를 발생시키는 위험물은 과산화나트륨이다.

과산화나트륨은 물과 반응하여 수산화나트륨과 산소를 생성하며, 반응식은 $\mathrm{2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2}$이다.

• 칼륨은 물과 반응하여 수소가스를 발생시킨다.
• 탄화칼슘은 물과 반응하여 아세틸렌가스를 발생시킨다.
• 오황화인은 물과 반응하여 황화수소가스를 발생시킨다.