2025년-위험물기능장실기(필답형)-제77회
위험물기능장 실기(필답형) 기출문제

2025년 위험물기능장실기(필답형) 제77회

총 19문항 · 주관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
위험물기능장 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2025년 위험물기능장실기(필답형) 제77회

총 19문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

위험물안전관리에 관한 세부기준이 정한 신속평형법 인화점측정기의 인화점 측정 절차이다. 빈칸 (1)~(5)에 들어갈 수치를 쓰시오.

· 시험장소는 1기압, 무풍의 장소로 할 것

· 신속평형법 인화점측정기의 시료컵을 설정온도까지 가열 또는 냉각하여 시험물품(설정온도가 상온보다 낮은 온도인 경우에는 설정온도까지 냉각한 것) ( 1 )[mL]를 시료컵에 넣고 즉시 뚜껑 및 개폐기를 닫을 것

· 시료컵의 온도를 ( 2 )분간 설정온도로 유지할 것

· 시험불꽃을 점화하고 화염의 크기를 직경 ( 3 )[mm]가 되도록 조정할 것

· ( 4 )분 경과 후 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵에 ( 5 )초간 노출시키고 닫을 것. 이 경우 시험불꽃을 급격히 상하로 움직이지 아니하여야 한다.

정답 및 해설

(1) 2

(2) 1

(3) 4

(4) 1

(5) 2.5


[해설]

위험물안전관리에 관한 세부기준의 신속평형법은 시료를 설정온도에 맞춰 두고, 그 온도에서 불이 붙는지만 판정하는 방식이다. 그래서 시료량과 시간이 작게 정해져 있다.

  • 시료량은 2[mL]이며, 시료컵이 작아 온도가 빨리 평형에 이른다.
  • 시료컵은 1분간 설정온도로 유지해 시료와 증기의 온도를 맞춘다.
  • 시험불꽃은 직경 4[mm]로 조정한다.
  • 다시 1분이 지나면 개폐기를 열어 불꽃을 2.5초간 노출한다.

외우는 요령: 「2[mL] – 1분 – 4[mm] – 1분 – 2.5초」 순서로 묶는다. 태그밀폐식·클리브랜드개방컵은 시료를 표선까지 채우므로, 시료량이 수치로 정해진 것은 신속평형법뿐이다.

문제 2

25-1(제77회)

[보기]에는 위험물안전관리법령이 특례를 두고 있는 일반취급소가 늘어놓여 있다. 이 가운데 제2류 위험물을 취급할 수 있는 것을 모두 골라 쓰시오.

[보기]

① 분무도장작업 등의 일반취급소

② 충전하는 일반취급소

③ 화학실험의 일반취급소

④ 세정작업의 일반취급소

⑤ 반도체 제조공정의 일반취급소

⑥ 절삭장치 등을 설치하는 일반취급소

⑦ 이차전지 제조공정의 일반취급소

정답 및 해설

①, ③, ⑤, ⑦


[해설]

일반취급소의 특례는 종류마다 취급할 수 있는 위험물의 유별을 조문에서 못 박아 두었다. 그 유별 제한에 「제2류」가 들어가는지만 따지면 답이 나온다.

일반취급소취급 대상 위험물제2류
① 분무도장작업 등도장·인쇄·도포를 위하여 제2류 또는 제4류(특수인화물 제외)를 취급, 지정수량 30배 미만○
② 충전하는 것이동저장탱크에 액체위험물을 주입(알킬알루미늄등·아세트알데하이드등·하이드록실아민등 제외)×
③ 화학실험화학실험을 위하여 위험물을 취급, 지정수량 30배 미만○
④ 세정작업세정을 위하여 인화점 40[℃] 이상인 제4류를 취급, 지정수량 30배 미만×
⑤ 반도체 제조공정국가첨단전략기술 중 반도체 관련 제품 제조를 위하여 위험물을 취급○
⑥ 절삭장치 등절삭유의 위험물을 이용한 절삭·연삭장치 등을 설치, 고인화점 위험물만을 100[℃] 미만으로 취급, 지정수량 30배 미만×
⑦ 이차전지 제조공정국가첨단전략기술 중 이차전지 관련 제품 제조를 위하여 위험물을 취급○

정리하면 대상 위험물을 「위험물」이라고만 적어 유별 제한이 없는 것(③·⑤·⑦)과 조문에 제2류가 명시된 것(①)이 답이다.

나머지 셋이 제외되는 이유는 분명하다. ②는 「액체위험물」을 이동저장탱크에 주입하는 설비인데 제2류 위험물은 가연성 고체라 해당하지 않는다. ④와 ⑥은 조문이 각각 「인화점 40[℃] 이상인 제4류」, 「고인화점 위험물」로 제4류에 한정하고 있다.

문제 3

25-1(제77회)

다음 그림과 같은 세로형 원통 옥외저장탱크의 용량[L]을 구하시오.(단, 반지름 r = 2.5[m], 원통부의 높이 l1 = 9[m], 상부(돔형 경판) 높이 l2 = 1[m]이고, 공간용적은 6[%]이다.)

2.5[m] 5[m] l₁ = 9[m] 10[m]

정답 및 해설

166,111.71[L]


[해설]

위험물안전관리법상 탱크 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이다. 세로형 원통 탱크의 내용적은 원통부(πr2l)만으로 구한다.

용량 = πr2l1 × (1 − 0.06)
= π × 2.52 × 9 × 0.94
= 176.7146 m3 × 0.94 = 166.1117 m3
= 166,111.71 L

혼동 주의: 상부 돔형 경판의 높이 l2 = 1 m는 세로형 탱크의 내용적에 넣지 않는다. 전체 높이 10 m를 대입하면 틀린다.

문제 4

25-1(제77회)

다음 할론 및 할로젠화합물 소화약제의 명칭에 대하여 빈칸에 들어갈 번호를 쓰시오.

(1) 브로모트라이플루오로메테인 — 할론 ( ① )

(2) 브로모클로로다이플루오로메테인 — 할론 ( ② )

(3) 펜타플루오로에테인 — HFC-( ③ )

(4) 트라이플루오로메테인 — HFC-( ④ )

(5) 헵타플루오로프로페인 — HFC-( ⑤ )

정답 및 해설

① 1301

② 1211

③ 125

④ 23

⑤ 227ea


[해설]

할론 번호는 원자 개수를 C·F·Cl·Br 순으로 적고, HFC 번호는 (탄소수−1)(수소수+1)(불소수) 순으로 적는다.

  • 브로모트라이플루오로메테인 CF3Br은 C 1, F 3, Cl 0, Br 1이라 할론 1301이다.
  • 브로모클로로다이플루오로메테인 CF2ClBr은 C 1, F 2, Cl 1, Br 1이라 할론 1211이다.
  • 펜타플루오로에테인 C2HF5는 1, 2, 5를 이어 HFC-125다.
  • 트라이플루오로메테인 CHF3는 탄소수−1이 0이라 생략하고 HFC-23이다.
  • 헵타플루오로프로페인 C3HF7은 2, 2, 7에 이성질체 구분 기호를 붙여 HFC-227ea다.

혼동 주의: 할론은 수소를 세지 않지만, HFC는 수소수+1을 가운데 자리에 쓴다. 뒤에 붙는 ea는 소화약제로 쓰는 이성질체를 가리키므로 함께 적는다.

문제 5

25-1(제77회)

[보기]의 특징을 지닌 제4류 위험물이 있다. 이 위험물에 관하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 액체이며 색이 없고 투명하다. 증기비중은 약 3.9이다.

· 철을 촉매로 삼아 벤젠을 염소화하면 얻어진다.

· 황산을 촉매로 하여 트라이클로로에탄올(C2HCl3O)과 반응시키면 살충제인 DDT가 만들어진다.

(1) 구조식을 쓰시오.

(2) 위험등급을 쓰시오.

(3) 지정수량을 쓰시오.

(4) 이 위험물을 싣는 이동탱크저장소에 접지도선을 달아야 하는가?

정답 및 해설

(1) 클로로벤젠(C6H5Cl) — 벤젠 고리의 수소 1개가 염소로 치환된 구조

(2) Ⅲ

(3) 1,000[L]

(4) 설치해야 한다


[해설]

[보기]의 세 단서가 모두 한 물질을 가리킨다. 벤젠을 철 촉매하에서 염소화하면 C6H6+Cl2→C6H5Cl+HClC_6H_6 + Cl_2 \rightarrow C_6H_5Cl + HCl 로 클로로벤젠이 만들어지고, 클로로벤젠과 트라이클로로에탄올(클로랄)을 황산 촉매로 축합시키면 DDT가 된다.

Cl

증기비중은 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈 값이다. 클로로벤젠의 분자량은 12×6+1×5+35.5=112.512 \times 6 + 1 \times 5 + 35.5 = 112.5 이므로

증기비중=112.529=3.88≒3.9\text{증기비중} = \dfrac{112.5}{29} = 3.88 \fallingdotseq \mathbf{3.9}

일부 교재에 증기비중이 3.80으로 실려 있으나, 3.80을 되돌리면 분자량이 3.80×29=110.23.80 \times 29 = 110.2 가 되어 클로로벤젠(112.5)과 맞지 않는다. 3.9가 맞는 값이다.

물성 정리

항목값
화학식C6H5Cl
품명제4류 위험물 제2석유류(비수용성)
지정수량1,000[L]
위험등급Ⅲ
비중 / 증기비중1.13 / 3.9
인화점 / 착화점27[℃] / 638[℃]

제4류 위험물의 위험등급은 특수인화물이 Ⅰ, 제1석유류·알코올류가 Ⅱ, 나머지(제2·3·4석유류, 동식물유류)가 Ⅲ이다. 클로로벤젠은 제2석유류이므로 Ⅲ등급이다.

접지도선은 이동탱크저장소에 특수인화물·제1석유류·제2석유류를 저장·취급할 때 설치한다. 인화점이 낮아 주입·이송 중 정전기 불꽃만으로도 착화할 수 있기 때문이다. 클로로벤젠은 제2석유류이므로 접지도선을 설치해야 한다.

문제 6

25-1(제77회)

제1류 위험물과 제2류 위험물, 그리고 목탄으로 이루어진 흑색화약의 구성물질별 표준 조성비를 쓰시오.

정답 및 해설

질산칼륨 75[%], 황 10[%], 목탄 15[%]


[해설]

흑색화약은 산화제(제1류) + 가연물(제2류·목탄)을 한데 섞은 화약이다.

  • 질산칼륨(KNO3) 75[%] — 제1류 질산염류로, 산소를 공급한다.
  • 황(S) 10[%] — 제2류 가연성 고체로, 불이 쉽게 붙게 한다.
  • 목탄(C) 15[%] — 주 연료가 되는 탄소원이다.

외우는 요령: 「초석 75, 황 10, 숯 15」로 묶어 외운다.

연소하면 질산칼륨이 내놓는 산소로 황과 목탄이 타면서 기체가 한꺼번에 생긴다.
2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2

문제 7

25-1(제77회)

지정과산화물을 저장하는 옥내저장소라면 그 저장창고를 아래 기준에 맞추어 격벽으로 나누어야 한다. ①~⑤ 자리에 들어갈 숫자를 쓰시오.

저장창고는 ( ① )[m2] 이내마다 격벽으로 완전하게 구획할 것. 이 경우 해당 격벽은 두께 ( ② )[cm] 이상의 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조로 하거나 두께 ( ③ )[cm] 이상의 보강콘크리트블록조로 하고, 해당 저장창고의 양측 외벽으로부터 ( ④ )[m] 이상, 상부의 지붕으로부터 ( ⑤ )[cm] 이상 돌출하게 해야 한다.

정답 및 해설

① 150

② 30

③ 40

④ 1

⑤ 50


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 5에 있는 지정과산화물 옥내저장소 기준이다. 유기과산화물은 한 구획에서 난 폭발이 번지기 쉬워서 창고를 잘게 나누고 격벽을 두껍게 한다.

  • 저장창고는 150[m2] 이내마다 격벽으로 완전히 구획한다.
  • 격벽 두께는 철근콘크리트조·철골철근콘크리트조가 30[cm] 이상, 보강콘크리트블록조가 40[cm] 이상이다.
  • 격벽은 양측 외벽에서 1[m] 이상, 지붕에서 50[cm] 이상 튀어나오게 해서 화염이 벽 바깥이나 지붕 위로 돌아 넘어가지 못하게 한다.

혼동 주의: 외벽 두께 기준은 철근콘크리트조 20[cm], 보강콘크리트블록조 30[cm] 이상으로 격벽보다 얇다.

문제 8

25-1(제77회)

어떤 옥내저장소가 [보기]의 위험물을 저장 중이다. 유별이 서로 다른 위험물끼리는 내화구조의 격벽으로 빈틈없이 나누어 두었다. 물음에 답하시오.(단, 저장창고 둘레에 담이나 토제는 두지 않았다.)

[보기] 제2석유류(수용성) 2,000[L], 제3석유류(비수용성) 4,000[L], 유기과산화물(제1종) 100[kg]

(1) 학교와의 안전거리를 32[m] 확보한다면 이 옥내저장소를 설치할 수 있는가?

(2) 주택가와의 안전거리를 20[m] 확보한다면 설치할 수 있는가?

(3) 지정문화유산과의 안전거리를 52[m] 확보한다면 설치할 수 있는가?

(4) 안전거리가 넉넉히 확보되고 담·토제 등을 두지 않았다면, 보유공지의 너비는 최소 몇 [m]여야 하는가?

정답 및 해설

(1) 불가능

(2) 불가능

(3) 불가능

(4) 20[m] 이상


[해설]

보기에 유기과산화물(제1종)이 들어 있으므로 이 옥내저장소는 지정과산화물을 저장하는 것으로 보아, 일반 옥내저장소보다 훨씬 엄한 안전거리·보유공지 기준을 적용한다.

① 지정수량의 배수

2,0002,000+4,0002,000+10010=1+2+10=13배\dfrac{2{,}000}{2{,}000} + \dfrac{4{,}000}{2{,}000} + \dfrac{100}{10} = 1 + 2 + 10 = \mathbf{13\text{배}}

(제2석유류 수용성 2,000[L], 제3석유류 비수용성 2,000[L], 유기과산화물 제1종 10[kg]이 각각의 지정수량이다.) 13배이므로 「10배 초과 20배 이하」 구간을 본다.

② 안전거리(담 또는 토제를 설치하지 않은 경우, 10배 초과 20배 이하)

대상필요 안전거리확보한 거리판정
학교·병원·극장 등55[m] 이상32[m]불가능
주거용 건축물(주택가)45[m] 이상20[m]불가능
지정문화유산 등65[m] 이상52[m]불가능

세 경우 모두 요구 거리에 못 미치므로 설치할 수 없다. 담 또는 토제를 설치하면 같은 배수에서도 요구 거리가 크게 줄어드는데, 이 문제는 담·토제를 설치하지 않은 조건이라 완화가 적용되지 않는다.

③ 보유공지 — 같은 구간(10배 초과 20배 이하)에서 담 또는 토제를 설치하지 않은 경우 보유공지는 20[m] 이상이다.

근거: 위험물안전관리법 시행규칙 별표 5 부표 1(안전거리)·부표 2(보유공지)

문제 9

25-1(제77회)

세 가지 기체가 아래 비율로 섞인 혼합기체가 있다. 이 혼합기체의 폭발하한계[vol%]를 구하시오.

· 탄화알루미늄에 염산을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 40[vol%]

· 트라이에틸알루미늄에 물을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 30[vol%]

· 칼륨에 에탄올을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 30[vol%]

정답 및 해설

3.92[vol%]


[해설]

먼저 어떤 기체가 생기는지를 반응식으로 확정하고, 그다음 르 샤틀리에 식으로 혼합기체의 폭발하한계를 구한다.

① 생성기체

· 탄화알루미늄 + 염산 → 메테인 : Al4C3+12HCl→4AlCl3+3CH4Al_4C_3 + 12HCl \rightarrow 4AlCl_3 + 3CH_4

· 트라이에틸알루미늄 + 물 → 에테인 : (C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6

· 칼륨 + 에탄올 → 수소 : 2K+2C2H5OH→2C2H5OK+H22K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2

② 각 성분의 폭발하한계 — 메테인 5.0[vol%], 에테인 3.0[vol%], 수소 4.0[vol%]

③ 르 샤틀리에 식

100L=V1L1+V2L2+V3L3\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2} + \dfrac{V_3}{L_3}

100L=405.0+303.0+304.0=8+10+7.5=25.5\dfrac{100}{L} = \dfrac{40}{5.0} + \dfrac{30}{3.0} + \dfrac{30}{4.0} = 8 + 10 + 7.5 = 25.5

L=10025.5=3.92 vol%L = \dfrac{100}{25.5} = 3.92\,\mathrm{vol\%}

따라서 혼합기체의 폭발하한계는 3.92[vol%]이다.

탄화알루미늄은 물과 반응할 때도 메테인을 내놓고(Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4), 산과 반응할 때는 염(AlCl3AlCl_3)이 생긴다는 점만 다르다. 발생 기체가 같으므로 어느 쪽으로 물어도 답은 메테인이다.

문제 10

25-1(제77회)

다음 [보기]에서 설명하는 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 지정수량이 500[kg], 융점 651[℃], 비중 1.74이다.

· 운반용기 외부에 표시해야 할 주의사항은 「화기주의」와 「물기엄금」이다.

(1) 연소반응식을 쓰시오.

(2) 물과의 반응식을 쓰시오.

(3) 제조소의 게시판에 표시해야 할 주의사항을 모두 쓰시오.

(4) 이 위험물에서 제외되는 조건 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 2Mg+O2→2MgO2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO

(2) Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2

(3) 화기주의

(4) ① 2[mm]의 체를 통과하지 아니하는 덩어리 상태의 것

    ② 직경 2[mm] 이상의 막대 모양의 것


[해설]

지정수량 500[kg]인 제2류 위험물은 철분·금속분·마그네슘이고, 이 가운데 비중 1.74, 융점 650[℃] 안팎인 은백색 경금속은 마그네슘(Mg)뿐이다. 운반용기 주의사항이 「화기주의 + 물기엄금」인 것도 마그네슘의 특징이다(같은 제2류라도 황화인·적린·황은 「화기주의」만 표시한다).

(1) 연소반응식 — 공기 중에서 눈부신 백색 불꽃을 내며 타 산화마그네슘이 된다. 2Mg+O2→2MgO2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO

(2) 물과의 반응식 — 온수 또는 고온에서 물을 분해해 수소를 낸다. Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2. 그래서 마그네슘 화재에 물을 뿌리면 수소 폭발로 이어지고, 이산화탄소도 2Mg+CO2→2MgO+C2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C 로 환원시키므로 쓸 수 없다. 소화는 마른모래·팽창질석·팽창진주암 등에 의한 질식소화로 한다.

(3) 제조소 게시판의 주의사항 — 운반용기 표시와 게시판 표시는 규정이 다르다. 제조소 게시판은 제2류 위험물(인화성 고체 제외)에 대하여 「화기주의」만 표시하도록 정하고 있으므로, 마그네슘은 「물기엄금」을 쓰지 않는다. 운반용기의 「화기주의·물기엄금」을 그대로 옮겨 적으면 틀린다.

구분운반용기 외부 표시제조소 게시판
마그네슘(제2류)화기주의, 물기엄금화기주의

(4) 위험물에서 제외되는 조건 — 위험물안전관리법 시행령의 위험물 품명 표(별표 1) 비고는 마그네슘 중 다음 두 가지를 위험물에서 제외한다.

· 2[mm]의 체를 통과하지 아니하는 덩어리 상태의 것

· 직경 2[mm] 이상의 막대 모양의 것

둘 다 「덩어리가 크면 표면적이 작아 위험성이 낮다」는 같은 취지다. 금속 위험물의 위험성은 표면적에 좌우되므로, 같은 이유로 철분은 53[μm] 체 통과분이 50[wt%] 미만이면, 금속분은 150[μm] 체 통과분이 50[wt%] 미만이면 위험물에서 제외한다.

문제 11

25-1(제77회)

다음은 위험물안전관리법령이 정한 운반용기의 수납기준이다. 빈칸에 알맞은 숫자를 쓰시오.

· 고체위험물은 운반용기 내용적의 ( ① )[%] 이하의 수납률로 수납할 것

· 액체위험물은 운반용기 내용적의 ( ② )[%] 이하의 수납률로 수납하되, ( ③ )[℃]의 온도에서 누설되지 않도록 충분한 공간용적을 유지할 것

· 알킬알루미늄 등은 운반용기 내용적의 ( ④ )[%] 이하의 수납률로 수납하되, 50[℃]의 온도에서 ( ⑤ )[%] 이상의 공간용적을 유지할 것

정답 및 해설

① 95

② 98

③ 55

④ 90

⑤ 5


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19의 운반용기 수납기준이다. 온도가 올라 내용물이 팽창해도 용기가 터지지 않도록 여유 공간을 남기게 한다.

  • 고체위험물은 온도에 따른 부피 변화가 작아서 95[%] 이하까지 채운다.
  • 액체위험물은 98[%] 이하로 채우고, 운반 중 상한 온도로 잡은 55[℃]에서 새지 않을 만큼 공간을 남긴다.
  • 알킬알루미늄 등은 공기나 물에 닿으면 발화하므로 90[%] 이하로 채우고 50[℃]에서 5[%] 이상의 공간용적을 유지한다.

외우는 요령: 수납률은 「고체 95·액체 98·알킬알루미늄 90」으로, 온도는 「액체 55[℃]·알킬알루미늄 50[℃]」로 짝지어 외운다.

문제 12

25-1(제77회)

동일한 사업장 안에 다음 [보기]와 같은 시설을 설치하기 위해 각각 허가를 받으려고 한다. 다음 물음에 답하시오.

[보기]

㉠ 1일 취급량이 제2석유류(비수용성) 3,000[L]인 원료를 사용하여 제2석유류(비수용성) 900[L]를 제조하는 설비

㉡ 제조한 제2석유류(비수용성) 위험물을 이송배관을 이용하여 옥외저장탱크에 200,000[L], 지하저장탱크에 20,000[L] 저장

㉢ 옥외저장탱크와 지하저장탱크의 위험물을 탱크로리를 이용하여 출하하는 설비(1일 출하량 2,000[L])

(1) 위험물안전관리법령상 ㉠의 명칭을 쓰시오.

(2) 안전관리자 교육이수자를 안전관리자로 선임할 수 있는 제조소 등의 명칭을 모두 쓰시오.(단, 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

(3) ㉠에 해당하는 제조소 등은 안전거리를 확보해야 한다. 다음 [보기] 중 안전거리를 확보해야 하는 것을 모두 고르시오.(단, 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

    [보기] 200명을 수용하는 영화상영관, 20명을 수용하는 정신건강증진시설, 고등학교

(4) ㉠~㉢ 중 정기점검 대상인 제조소 등의 명칭을 모두 쓰시오.

(5) ㉠의 제조소 등의 외벽과 ㉡의 옥외탱크저장소 측면 사이에 확보해야 할 거리를 구하시오.(단, 옥외저장탱크와 방유제 사이의 거리는 4[m]이고 방유제의 두께 등은 무시한다.)

정답 및 해설

(1) 제조소

(2) 제조소, 지하탱크저장소, 일반취급소

(3) 20명을 수용하는 정신건강증진시설, 고등학교

(4) 옥외탱크저장소, 지하탱크저장소

(5) 7[m] 이상


[해설]

먼저 각 시설의 제조소 등 구분과 지정수량의 배수를 정리해 두면 이후 물음이 모두 여기서 풀린다. 제2석유류(비수용성)의 지정수량은 1,000[L]이다.

시설제조소 등의 구분지정수량의 배수
㉠ 위험물을 사용해 다른 위험물을 만드는 설비제조소(3,000 + 900) ÷ 1,000 = 3.9배
㉡ 옥외저장탱크 200,000[L]옥외탱크저장소200,000 ÷ 1,000 = 200배
㉡ 지하저장탱크 20,000[L]지하탱크저장소20,000 ÷ 1,000 = 20배
㉢ 탱크로리 출하설비일반취급소2,000 ÷ 1,000 = 2배

(1) ㉠은 위험물을 제조할 목적으로 위험물을 취급하는 장소이므로 제조소다. 위험물을 제조하지 않고 그 밖의 목적으로 취급하는 ㉢ 같은 출하설비는 일반취급소가 된다.

(2) 안전관리자의 자격은 제조소 등의 종류와 규모(지정수량의 배수)에 따라 달라진다. 안전관리자 교육이수자는 취급량이 작은 제조소 등에만 선임할 수 있다.

· 제조소 3.9배 — 제4류 위험물만 취급하고 규모가 작아 가능

· 옥외탱크저장소 200배 — 규모가 커서 위험물기능장·위험물산업기사 등을 선임해야 하므로 불가능

· 지하탱크저장소 — 종류 자체로 가능

· 일반취급소 2배 — 제4류 위험물만 취급하고 규모가 작아 가능

(3) 제조소의 안전거리 대상은 대상별로 수용인원 요건이 다르다.

대상요건안전거리판정
영화상영관 등 다수인 수용시설300명 이상 수용30[m] 이상200명이므로 대상 아님
정신건강증진시설 등20명 이상 수용30[m] 이상대상
학교수용인원과 무관30[m] 이상대상

수용인원 200명인 영화상영관은 300명 이상이라는 요건에 미달하므로 안전거리 확보 대상이 아니다. 「200명」이라는 숫자에 끌려 고르면 틀린다.

(4) 정기점검 대상은 대체로 규모가 크거나(지정수량 10배·100배 이상 등) 지하에 묻혀 눈으로 볼 수 없는 제조소 등이다.

· ㉠ 제조소 3.9배 — 제조소는 지정수량 10배 이상이어야 대상인데 미달하므로 제외

· ㉡ 옥외탱크저장소 200배 — 지정수량 100배 이상인 옥외탱크저장소로 대상

· ㉡ 지하탱크저장소 — 배수와 관계없이 대상

· ㉢ 일반취급소 2배 — 일반취급소도 지정수량 10배 이상이어야 대상인데 미달하므로 제외

(5) 제조소의 보유공지는 지정수량 10배 이하이면 3[m] 이상, 10배를 초과하면 5[m] 이상이다. ㉠은 3.9배이므로 3[m] 이상을 확보해야 한다. 여기에 옥외저장탱크와 방유제 사이의 4[m]가 더해진다.

3 m+4 m=7 m3\,\mathrm{m} + 4\,\mathrm{m} = \mathbf{7\,\mathrm{m}} 이상

문제 13

25-1(제77회)

다음은 제2류 위험물의 품명·지정수량·위험등급을 정리한 표이다. 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오.

품명지정수량위험등급
( ① ), ( ② ), 황( ⑦ )[kg]( ⑨ )
( ③ ), ( ④ ), ( ⑤ )500[kg]( ⑩ )
( ⑥ )( ⑧ )[kg]Ⅲ
정답 및 해설

① 황화인

② 적린

③ 철분

④ 금속분

⑤ 마그네슘

⑥ 인화성 고체

⑦ 100

⑧ 1,000

⑨ Ⅱ

⑩ Ⅲ


[해설]

제2류 위험물은 성질이 가연성 고체이며, 품명과 지정수량은 아래 세 덩어리로 외우면 된다. 지정수량이 작을수록 위험등급이 높다는 원칙도 그대로 적용된다.

품명지정수량위험등급
황화인, 적린, 황100[kg]Ⅱ
철분, 금속분, 마그네슘500[kg]Ⅲ
인화성 고체1,000[kg]Ⅲ

표에 딸린 정의도 함께 나오는 단골 소재다.

· 황은 순도가 60[wt%] 이상인 것을 말하며, 순도 측정 시 불순물은 활석 등 불연성 물질과 수분에 한한다.

· 철분은 철의 분말로서 53[μm]의 표준체를 통과하는 것이 50[wt%] 미만인 것은 제외한다.

· 금속분은 알칼리금속·알칼리토류금속·철·마그네슘 외의 금속 분말을 말하고, 구리·니켈 분말과 150[μm]의 체를 통과하는 것이 50[wt%] 미만인 것은 제외한다.

· 인화성 고체는 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40[℃] 미만인 고체를 말한다.

인화성 고체만 지정수량이 1,000[kg]으로 크고, 제조소 게시판 주의사항도 인화성 고체만 「화기엄금」(나머지 제2류는 「화기주의」)이라는 점이 자주 갈리는 대목이다.

문제 14

25-1(제77회)

다음 [보기]에서 설명하는 제4류 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 은거울반응과 펠링반응을 한다.

· 산화하면 지정수량이 2,000[L]인 제4류 위험물이 된다.

· 무색이고 휘발성이 강한 액체이다.

· 공기 중에서 산화되면 과산화물이 생성된다.

(1) 산화반응식을 쓰시오.

(2) 구리·은과 접촉시켜서는 안 되는 이유를 쓰시오.

(3) 지하탱크저장소에 탱크전용실을 설치해야 하는지 여부를 쓰시오.

(4) 지하저장탱크가 이 위험물을 적당한 온도로 유지할 수 있는 구조인 경우, 보냉장치(냉각장치)의 최소 개수를 쓰시오.(단, 해당 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

(5) (1)의 산화로 생성되는 물질(융점 16.6[℃])의 화학식과 연소반응식을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 2CH3CHO+O2→2CH3COOH2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH

(2) 폭발성인 아세틸라이드를 만들기 때문

(3) 설치해야 한다

(4) 해당 없음

(5) 화학식 CH3COOH, 연소반응식 CH3COOH+2O2→2CO2+2H2OCH_3COOH + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O


[해설]

은거울·펠링반응은 알데하이드기(-CHO)의 환원성을 확인하는 시험이다. 산화하면 지정수량 2,000[L]인 아세트산(제2석유류 수용성)이 되므로 이 물질은 아세트알데하이드(CH3CHO)다.

알데하이드가 산화되면 탄소수가 같은 카복실산이 되고, 원자 수를 맞추면 양변 모두 2분자가 된다.
2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH

  • 구리·은·수은·마그네슘과 접촉하면 폭발성 아세틸라이드가 생기므로, 취급설비를 이들 금속이나 그 합금으로 만들지 못한다.
  • 아세트알데하이드등의 지하저장탱크는 위험물안전관리법 시행규칙 별표 8의 특례에 따라 반드시 탱크전용실에 설치한다.
  • 같은 특례의 단서에 따라 탱크가 적당한 온도를 유지할 수 있는 구조이면 냉각·보냉장치를 갖추지 않아도 되므로 보냉장치 개수는 해당 없음이다.
  • 생성물인 아세트산(융점 16.6[℃], 빙초산)이 완전연소하면 탄소는 이산화탄소, 수소는 물이 된다.
    CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O

혼동 주의: 아세트알데하이드는 특수인화물(지정수량 50[L])이다. 2,000[L]는 산화 생성물인 아세트산의 지정수량이다.

문제 15

25-1(제77회)

유량이 230[L/s]인 유체가 흐르는 안지름 250[mm]인 원관이 안지름 400[mm]인 원관에 직접 연결되어 있다. 이때의 손실수두[m]를 구하시오.(단, 손실계수는 무시한다.)

정답 및 해설

0.42[m]


[해설]

작은 관에서 큰 관으로 갑자기 넓어지므로 급확대 손실이 생기며, 손실수두는 두 관 유속 차의 제곱에 비례한다. 손실계수를 무시하라는 것은 K = 1로 놓으라는 뜻이다.

u = Q/A = 4Q/(πD2), Q = 0.23[m3/s]
u1 = 4×0.23/(π×0.252) = 4.69[m/s]
u2 = 4×0.23/(π×0.402) = 1.83[m/s]

H = (u1 − u2)2/(2g)
H = (4.69 − 1.83)2/(2×9.8) = 8.18/19.6
H ≈ 0.42[m]

문제 16

25-1(제77회)

위험물 제조소 등의 설치허가를 신청할 때에는 그 제조소 등의 위치·구조 및 설비에 관한 도면을 함께 내야 한다. 이 도면에 담아야 하는 6가지 사항 중 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

① 해당 제조소 등을 포함하는 사업소 안 및 주위의 주요 건축물과 공작물의 배치

② 해당 제조소 등이 설치된 건축물 안에 제조소 등의 용도로 사용되지 않는 부분이 있는 경우 그 부분의 배치 및 구조

③ 해당 제조소 등을 구성하는 건축물, 공작물 및 기계·기구 그 밖의 설비의 배치(제조소 또는 일반취급소의 경우에는 공정의 개요를 포함한다)


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙은 제조소등 설치허가 신청서에 붙이는 도면에 위치·구조·설비에 관한 6가지 사항을 담게 한다.

  • 주위 배치: 사업소 안과 주위에 있는 주요 건축물·공작물의 배치를 보여 준다.
  • 비해당 부분의 배치·구조: 같은 건축물 안에 제조소등 용도로 쓰지 않는 부분이 있으면 그 부분을 따로 나타낸다.
  • 구성 설비의 배치: 건축물·공작물·기계·기구 등의 배치를 그리고, 제조소·일반취급소는 공정의 개요까지 넣는다.

나머지 셋은 위험물 설비의 구조, 전기·피뢰·소화·경보·피난설비의 개요, 긴급대책에 관계된 설비의 개요다. 「밖 → 안 → 설비 배치 → 설비 구조 → 방재설비 → 긴급대책설비」 순으로 외우면 쉽다.

문제 17

다음 위험물 중 물보다 비중이 큰 것을 모두 골라 물질의 명칭으로 쓰시오.

CS2CS_2, HCOOHHCOOH, CH3COOHCH_3COOH, C6H5CH3C_6H_5CH_3, CH3COC2H5CH_3COC_2H_5(MEK), C6H5BrC_6H_5Br

정답 및 해설

이황화탄소, 폼산(의산), 아세트산(초산), 브로모벤젠


[해설]

물의 비중이 1이므로 각 물질의 비중을 1과 견주면 된다. 보기의 여섯 물질은 모두 제4류 위험물이다.

· CS2CS_2 이황화탄소 — 비중 1.26, 물보다 무겁다.

· HCOOHHCOOH 폼산(의산) — 비중 1.22, 물보다 무겁다.

· CH3COOHCH_3COOH 아세트산(초산) — 비중 1.05, 물보다 무겁다.

· C6H5CH3C_6H_5CH_3 톨루엔 — 비중 0.87, 물보다 가볍다.

· CH3COC2H5CH_3COC_2H_5 메틸에틸케톤(MEK) — 비중 0.81, 물보다 가볍다.

· C6H5BrC_6H_5Br 브로모벤젠 — 비중 1.50, 물보다 무겁다.

제4류 위험물은 「대부분 물보다 가볍다」가 원칙이고, 그 예외를 묻는 것이 이 문제다. 예외로 기억해 둘 것은 황·할로젠처럼 무거운 원자를 품은 것(이황화탄소·브로모벤젠), 카복실산 계열(폼산·아세트산처럼 −COOH-COOH를 가진 것)이다. 탄화수소·케톤 계열은 물보다 가볍다.

이황화탄소는 비중이 커서 가라앉을 뿐 아니라 물에 녹지 않으므로, 가연성 증기의 발생을 막기 위해 물속(수조)에 저장한다.

문제 18

25-1(제77회)

제4류 위험물 중 특수인화물에 속하는 다이에틸에터에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 구조식을 쓰시오.

(2) 연소반응식을 쓰시오.

(3) 옥내저장소에 2,550[L]를 저장할 때 확보해야 할 보유공지의 너비를 구하시오.(단, 저장창고는 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물이다.)

(4) 과산화물을 검출하는 방법을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 다이에틸에터(C2H5−O−C2H5) — 에틸기 2개가 산소 1개를 사이에 두고 결합한 구조

(2) C2H5OC2H5+6O2→4CO2+5H2OC_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O

(3) 5[m] 이상

(4) 10[%] 아이오딘화칼륨(KI) 수용액을 넣어 황색으로 변하는지 확인한다


[해설]

다이에틸에터는 제4류 위험물 특수인화물(지정수량 50[L], 위험등급 Ⅰ)로, 인화점 −45[℃], 연소범위 1.9~48[vol%]로 매우 위험하다.

(1) 구조식

HCCOCCHHHHHHHHH

(2) 연소반응식 — 분자식이 C4H10OC_4H_{10}O 이므로 탄소 4개는 4CO24CO_2, 수소 10개는 5H2O5H_2O 로 간다. 우변의 산소는 4×2+5=134 \times 2 + 5 = 13 개인데 좌변 분자 자체에 산소가 1개 있으므로 필요한 산소는 12개, 즉 6O26O_2 이다.

C2H5OC2H5+6O2→4CO2+5H2OC_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O

(3) 보유공지 — 먼저 지정수량의 배수를 구한다.

지정수량의 배수=2,550 L50 L=51배\text{지정수량의 배수} = \dfrac{2{,}550\,\mathrm{L}}{50\,\mathrm{L}} = 51\text{배}

51배는 「50배 초과 200배 이하」 구간이고, 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물이므로 보유공지는 5[m] 이상이다.

지정수량의 배수내화구조그 밖의 건축물
5배 이하—0.5[m] 이상
5배 초과 10배 이하1[m] 이상1.5[m] 이상
10배 초과 20배 이하2[m] 이상3[m] 이상
20배 초과 50배 이하3[m] 이상5[m] 이상
50배 초과 200배 이하5[m] 이상10[m] 이상
200배 초과10[m] 이상15[m] 이상

(4) 과산화물 검출 — 다이에틸에터는 공기·햇빛과 오래 접촉하면 과산화물이 생기고, 이것이 농축되면 충격·마찰로 폭발한다. 검출은 10[%] 아이오딘화칼륨(KI) 수용액을 넣어 황색으로 변하는지로 판정한다(과산화물이 아이오딘화이온을 산화시켜 아이오딘을 유리시키기 때문이다).

과산화물이 검출되면 30[%] 황산철(Ⅱ) 수용액 또는 환원철로 제거한다. 애초에 생기지 않게 하려면 갈색병에 넣어 직사광선을 피하고, 용기의 공간에 불활성 기체를 봉입하며, 과산화물 생성 방지를 위해 40[mesh]의 구리망을 넣어 두기도 한다.

문제 19

25-1(제77회)

소화난이도등급 Ⅰ에 해당하는 제조소 등에는 아래 표와 같이 소화설비를 갖추어야 한다. 표의 빈칸에 들어갈 소화설비의 명칭을 쓰시오.

제조소 등의 구분소화설비
제조소 및 일반취급소( ① ), ( ② ), ( ③ ) 또는 물분무등소화설비(화재 발생 시 연기가 충만할 우려가 있는 장소에는 스프링클러설비 또는 이동식 외의 물분무등소화설비에 한한다)
주유취급소( ③ )(건축물에 한정한다), ( ④ ) 등(능력단위의 수치가 건축물 그 밖의 공작물 및 위험물의 소요단위의 수치에 이르도록 설치할 것)
옥내저장소처마높이가 6[m] 이상인 단층건물 또는 다른 용도의 부분이 있는 건축물에 설치한 옥내저장소( ③ ) 또는 이동식 외의 물분무등소화설비
그 밖의 것( ② ), ( ③ ), 이동식 외의 물분무등소화설비 또는 이동식 포소화설비(포소화전을 옥외에 설치하는 것에 한한다)
옥외탱크저장소 (지중탱크 또는 해상탱크 외의 것)황만을 저장·취급하는 것물분무소화설비
인화점 70[℃] 이상의 제4류 위험물만을 저장·취급하는 것물분무소화설비 또는 ( ⑤ )
그 밖의 것( ⑤ )(포소화설비가 적응성이 없는 경우에는 분말소화설비)
정답 및 해설

① 옥내소화전설비

② 옥외소화전설비

③ 스프링클러설비

④ 소형수동식소화기

⑤ 고정식 포소화설비


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 소화난이도등급 Ⅰ 기준이다. 규모가 커서 소화기만으로는 부족하므로 고정식 소화설비를 갖추게 한다.

  • 옥내소화전설비는 사람이 호스로 제조소·일반취급소 건물 안을 방어하는 설비다.
  • 옥외소화전설비는 건물 밖과 옥외 공작물까지 방어하며, 그 밖의 옥내저장소에도 쓰인다.
  • 스프링클러설비는 사람이 조작하지 않아도 자동으로 물을 뿌려서 제조소·주유취급소 건축물·옥내저장소에 공통으로 들어간다.
  • 소형수동식소화기는 주유취급소에서 소요단위 수치만큼 갖춘다.
  • 고정식 포소화설비는 옥외탱크의 인화성 액체 화재를 포로 덮어 질식소화한다.

혼동 주의: 황만 저장하는 옥외탱크에는 포소화설비가 아니라 물분무소화설비를 둔다. 연기가 찰 우려가 있는 곳은 호스를 들고 들어가기 어려워 스프링클러설비나 이동식 외의 물분무등소화설비만 인정한다.

위험물기능장 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com
2025년 위험물기능장실기(필답형) 제77회
총 19문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

위험물안전관리에 관한 세부기준이 정한 신속평형법 인화점측정기의 인화점 측정 절차이다. 빈칸 (1)~(5)에 들어갈 수치를 쓰시오.

· 시험장소는 1기압, 무풍의 장소로 할 것

· 신속평형법 인화점측정기의 시료컵을 설정온도까지 가열 또는 냉각하여 시험물품(설정온도가 상온보다 낮은 온도인 경우에는 설정온도까지 냉각한 것) ( 1 )[mL]를 시료컵에 넣고 즉시 뚜껑 및 개폐기를 닫을 것

· 시료컵의 온도를 ( 2 )분간 설정온도로 유지할 것

· 시험불꽃을 점화하고 화염의 크기를 직경 ( 3 )[mm]가 되도록 조정할 것

· ( 4 )분 경과 후 개폐기를 작동하여 시험불꽃을 시료컵에 ( 5 )초간 노출시키고 닫을 것. 이 경우 시험불꽃을 급격히 상하로 움직이지 아니하여야 한다.

정답 및 해설

(1) 2

(2) 1

(3) 4

(4) 1

(5) 2.5


[해설]

위험물안전관리에 관한 세부기준의 신속평형법은 시료를 설정온도에 맞춰 두고, 그 온도에서 불이 붙는지만 판정하는 방식이다. 그래서 시료량과 시간이 작게 정해져 있다.

  • 시료량은 2[mL]이며, 시료컵이 작아 온도가 빨리 평형에 이른다.
  • 시료컵은 1분간 설정온도로 유지해 시료와 증기의 온도를 맞춘다.
  • 시험불꽃은 직경 4[mm]로 조정한다.
  • 다시 1분이 지나면 개폐기를 열어 불꽃을 2.5초간 노출한다.

외우는 요령: 「2[mL] – 1분 – 4[mm] – 1분 – 2.5초」 순서로 묶는다. 태그밀폐식·클리브랜드개방컵은 시료를 표선까지 채우므로, 시료량이 수치로 정해진 것은 신속평형법뿐이다.

문제 2

25-1(제77회)

[보기]에는 위험물안전관리법령이 특례를 두고 있는 일반취급소가 늘어놓여 있다. 이 가운데 제2류 위험물을 취급할 수 있는 것을 모두 골라 쓰시오.

[보기]

① 분무도장작업 등의 일반취급소

② 충전하는 일반취급소

③ 화학실험의 일반취급소

④ 세정작업의 일반취급소

⑤ 반도체 제조공정의 일반취급소

⑥ 절삭장치 등을 설치하는 일반취급소

⑦ 이차전지 제조공정의 일반취급소

정답 및 해설

①, ③, ⑤, ⑦


[해설]

일반취급소의 특례는 종류마다 취급할 수 있는 위험물의 유별을 조문에서 못 박아 두었다. 그 유별 제한에 「제2류」가 들어가는지만 따지면 답이 나온다.

일반취급소취급 대상 위험물제2류
① 분무도장작업 등도장·인쇄·도포를 위하여 제2류 또는 제4류(특수인화물 제외)를 취급, 지정수량 30배 미만○
② 충전하는 것이동저장탱크에 액체위험물을 주입(알킬알루미늄등·아세트알데하이드등·하이드록실아민등 제외)×
③ 화학실험화학실험을 위하여 위험물을 취급, 지정수량 30배 미만○
④ 세정작업세정을 위하여 인화점 40[℃] 이상인 제4류를 취급, 지정수량 30배 미만×
⑤ 반도체 제조공정국가첨단전략기술 중 반도체 관련 제품 제조를 위하여 위험물을 취급○
⑥ 절삭장치 등절삭유의 위험물을 이용한 절삭·연삭장치 등을 설치, 고인화점 위험물만을 100[℃] 미만으로 취급, 지정수량 30배 미만×
⑦ 이차전지 제조공정국가첨단전략기술 중 이차전지 관련 제품 제조를 위하여 위험물을 취급○

정리하면 대상 위험물을 「위험물」이라고만 적어 유별 제한이 없는 것(③·⑤·⑦)과 조문에 제2류가 명시된 것(①)이 답이다.

나머지 셋이 제외되는 이유는 분명하다. ②는 「액체위험물」을 이동저장탱크에 주입하는 설비인데 제2류 위험물은 가연성 고체라 해당하지 않는다. ④와 ⑥은 조문이 각각 「인화점 40[℃] 이상인 제4류」, 「고인화점 위험물」로 제4류에 한정하고 있다.

문제 3

25-1(제77회)

다음 그림과 같은 세로형 원통 옥외저장탱크의 용량[L]을 구하시오.(단, 반지름 r = 2.5[m], 원통부의 높이 l1 = 9[m], 상부(돔형 경판) 높이 l2 = 1[m]이고, 공간용적은 6[%]이다.)

2.5[m] 5[m] l₁ = 9[m] 10[m]

정답 및 해설

166,111.71[L]


[해설]

위험물안전관리법상 탱크 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이다. 세로형 원통 탱크의 내용적은 원통부(πr2l)만으로 구한다.

용량 = πr2l1 × (1 − 0.06)
= π × 2.52 × 9 × 0.94
= 176.7146 m3 × 0.94 = 166.1117 m3
= 166,111.71 L

혼동 주의: 상부 돔형 경판의 높이 l2 = 1 m는 세로형 탱크의 내용적에 넣지 않는다. 전체 높이 10 m를 대입하면 틀린다.

문제 4

25-1(제77회)

다음 할론 및 할로젠화합물 소화약제의 명칭에 대하여 빈칸에 들어갈 번호를 쓰시오.

(1) 브로모트라이플루오로메테인 — 할론 ( ① )

(2) 브로모클로로다이플루오로메테인 — 할론 ( ② )

(3) 펜타플루오로에테인 — HFC-( ③ )

(4) 트라이플루오로메테인 — HFC-( ④ )

(5) 헵타플루오로프로페인 — HFC-( ⑤ )

정답 및 해설

① 1301

② 1211

③ 125

④ 23

⑤ 227ea


[해설]

할론 번호는 원자 개수를 C·F·Cl·Br 순으로 적고, HFC 번호는 (탄소수−1)(수소수+1)(불소수) 순으로 적는다.

  • 브로모트라이플루오로메테인 CF3Br은 C 1, F 3, Cl 0, Br 1이라 할론 1301이다.
  • 브로모클로로다이플루오로메테인 CF2ClBr은 C 1, F 2, Cl 1, Br 1이라 할론 1211이다.
  • 펜타플루오로에테인 C2HF5는 1, 2, 5를 이어 HFC-125다.
  • 트라이플루오로메테인 CHF3는 탄소수−1이 0이라 생략하고 HFC-23이다.
  • 헵타플루오로프로페인 C3HF7은 2, 2, 7에 이성질체 구분 기호를 붙여 HFC-227ea다.

혼동 주의: 할론은 수소를 세지 않지만, HFC는 수소수+1을 가운데 자리에 쓴다. 뒤에 붙는 ea는 소화약제로 쓰는 이성질체를 가리키므로 함께 적는다.

문제 5

25-1(제77회)

[보기]의 특징을 지닌 제4류 위험물이 있다. 이 위험물에 관하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 액체이며 색이 없고 투명하다. 증기비중은 약 3.9이다.

· 철을 촉매로 삼아 벤젠을 염소화하면 얻어진다.

· 황산을 촉매로 하여 트라이클로로에탄올(C2HCl3O)과 반응시키면 살충제인 DDT가 만들어진다.

(1) 구조식을 쓰시오.

(2) 위험등급을 쓰시오.

(3) 지정수량을 쓰시오.

(4) 이 위험물을 싣는 이동탱크저장소에 접지도선을 달아야 하는가?

정답 및 해설

(1) 클로로벤젠(C6H5Cl) — 벤젠 고리의 수소 1개가 염소로 치환된 구조

(2) Ⅲ

(3) 1,000[L]

(4) 설치해야 한다


[해설]

[보기]의 세 단서가 모두 한 물질을 가리킨다. 벤젠을 철 촉매하에서 염소화하면 C6H6+Cl2→C6H5Cl+HClC_6H_6 + Cl_2 \rightarrow C_6H_5Cl + HCl 로 클로로벤젠이 만들어지고, 클로로벤젠과 트라이클로로에탄올(클로랄)을 황산 촉매로 축합시키면 DDT가 된다.

Cl

증기비중은 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈 값이다. 클로로벤젠의 분자량은 12×6+1×5+35.5=112.512 \times 6 + 1 \times 5 + 35.5 = 112.5 이므로

증기비중=112.529=3.88≒3.9\text{증기비중} = \dfrac{112.5}{29} = 3.88 \fallingdotseq \mathbf{3.9}

일부 교재에 증기비중이 3.80으로 실려 있으나, 3.80을 되돌리면 분자량이 3.80×29=110.23.80 \times 29 = 110.2 가 되어 클로로벤젠(112.5)과 맞지 않는다. 3.9가 맞는 값이다.

물성 정리

항목값
화학식C6H5Cl
품명제4류 위험물 제2석유류(비수용성)
지정수량1,000[L]
위험등급Ⅲ
비중 / 증기비중1.13 / 3.9
인화점 / 착화점27[℃] / 638[℃]

제4류 위험물의 위험등급은 특수인화물이 Ⅰ, 제1석유류·알코올류가 Ⅱ, 나머지(제2·3·4석유류, 동식물유류)가 Ⅲ이다. 클로로벤젠은 제2석유류이므로 Ⅲ등급이다.

접지도선은 이동탱크저장소에 특수인화물·제1석유류·제2석유류를 저장·취급할 때 설치한다. 인화점이 낮아 주입·이송 중 정전기 불꽃만으로도 착화할 수 있기 때문이다. 클로로벤젠은 제2석유류이므로 접지도선을 설치해야 한다.

문제 6

25-1(제77회)

제1류 위험물과 제2류 위험물, 그리고 목탄으로 이루어진 흑색화약의 구성물질별 표준 조성비를 쓰시오.

정답 및 해설

질산칼륨 75[%], 황 10[%], 목탄 15[%]


[해설]

흑색화약은 산화제(제1류) + 가연물(제2류·목탄)을 한데 섞은 화약이다.

  • 질산칼륨(KNO3) 75[%] — 제1류 질산염류로, 산소를 공급한다.
  • 황(S) 10[%] — 제2류 가연성 고체로, 불이 쉽게 붙게 한다.
  • 목탄(C) 15[%] — 주 연료가 되는 탄소원이다.

외우는 요령: 「초석 75, 황 10, 숯 15」로 묶어 외운다.

연소하면 질산칼륨이 내놓는 산소로 황과 목탄이 타면서 기체가 한꺼번에 생긴다.
2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2

문제 7

25-1(제77회)

지정과산화물을 저장하는 옥내저장소라면 그 저장창고를 아래 기준에 맞추어 격벽으로 나누어야 한다. ①~⑤ 자리에 들어갈 숫자를 쓰시오.

저장창고는 ( ① )[m2] 이내마다 격벽으로 완전하게 구획할 것. 이 경우 해당 격벽은 두께 ( ② )[cm] 이상의 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조로 하거나 두께 ( ③ )[cm] 이상의 보강콘크리트블록조로 하고, 해당 저장창고의 양측 외벽으로부터 ( ④ )[m] 이상, 상부의 지붕으로부터 ( ⑤ )[cm] 이상 돌출하게 해야 한다.

정답 및 해설

① 150

② 30

③ 40

④ 1

⑤ 50


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 5에 있는 지정과산화물 옥내저장소 기준이다. 유기과산화물은 한 구획에서 난 폭발이 번지기 쉬워서 창고를 잘게 나누고 격벽을 두껍게 한다.

  • 저장창고는 150[m2] 이내마다 격벽으로 완전히 구획한다.
  • 격벽 두께는 철근콘크리트조·철골철근콘크리트조가 30[cm] 이상, 보강콘크리트블록조가 40[cm] 이상이다.
  • 격벽은 양측 외벽에서 1[m] 이상, 지붕에서 50[cm] 이상 튀어나오게 해서 화염이 벽 바깥이나 지붕 위로 돌아 넘어가지 못하게 한다.

혼동 주의: 외벽 두께 기준은 철근콘크리트조 20[cm], 보강콘크리트블록조 30[cm] 이상으로 격벽보다 얇다.

문제 8

25-1(제77회)

어떤 옥내저장소가 [보기]의 위험물을 저장 중이다. 유별이 서로 다른 위험물끼리는 내화구조의 격벽으로 빈틈없이 나누어 두었다. 물음에 답하시오.(단, 저장창고 둘레에 담이나 토제는 두지 않았다.)

[보기] 제2석유류(수용성) 2,000[L], 제3석유류(비수용성) 4,000[L], 유기과산화물(제1종) 100[kg]

(1) 학교와의 안전거리를 32[m] 확보한다면 이 옥내저장소를 설치할 수 있는가?

(2) 주택가와의 안전거리를 20[m] 확보한다면 설치할 수 있는가?

(3) 지정문화유산과의 안전거리를 52[m] 확보한다면 설치할 수 있는가?

(4) 안전거리가 넉넉히 확보되고 담·토제 등을 두지 않았다면, 보유공지의 너비는 최소 몇 [m]여야 하는가?

정답 및 해설

(1) 불가능

(2) 불가능

(3) 불가능

(4) 20[m] 이상


[해설]

보기에 유기과산화물(제1종)이 들어 있으므로 이 옥내저장소는 지정과산화물을 저장하는 것으로 보아, 일반 옥내저장소보다 훨씬 엄한 안전거리·보유공지 기준을 적용한다.

① 지정수량의 배수

2,0002,000+4,0002,000+10010=1+2+10=13배\dfrac{2{,}000}{2{,}000} + \dfrac{4{,}000}{2{,}000} + \dfrac{100}{10} = 1 + 2 + 10 = \mathbf{13\text{배}}

(제2석유류 수용성 2,000[L], 제3석유류 비수용성 2,000[L], 유기과산화물 제1종 10[kg]이 각각의 지정수량이다.) 13배이므로 「10배 초과 20배 이하」 구간을 본다.

② 안전거리(담 또는 토제를 설치하지 않은 경우, 10배 초과 20배 이하)

대상필요 안전거리확보한 거리판정
학교·병원·극장 등55[m] 이상32[m]불가능
주거용 건축물(주택가)45[m] 이상20[m]불가능
지정문화유산 등65[m] 이상52[m]불가능

세 경우 모두 요구 거리에 못 미치므로 설치할 수 없다. 담 또는 토제를 설치하면 같은 배수에서도 요구 거리가 크게 줄어드는데, 이 문제는 담·토제를 설치하지 않은 조건이라 완화가 적용되지 않는다.

③ 보유공지 — 같은 구간(10배 초과 20배 이하)에서 담 또는 토제를 설치하지 않은 경우 보유공지는 20[m] 이상이다.

근거: 위험물안전관리법 시행규칙 별표 5 부표 1(안전거리)·부표 2(보유공지)

문제 9

25-1(제77회)

세 가지 기체가 아래 비율로 섞인 혼합기체가 있다. 이 혼합기체의 폭발하한계[vol%]를 구하시오.

· 탄화알루미늄에 염산을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 40[vol%]

· 트라이에틸알루미늄에 물을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 30[vol%]

· 칼륨에 에탄올을 작용시켰을 때 나오는 기체 : 30[vol%]

정답 및 해설

3.92[vol%]


[해설]

먼저 어떤 기체가 생기는지를 반응식으로 확정하고, 그다음 르 샤틀리에 식으로 혼합기체의 폭발하한계를 구한다.

① 생성기체

· 탄화알루미늄 + 염산 → 메테인 : Al4C3+12HCl→4AlCl3+3CH4Al_4C_3 + 12HCl \rightarrow 4AlCl_3 + 3CH_4

· 트라이에틸알루미늄 + 물 → 에테인 : (C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6

· 칼륨 + 에탄올 → 수소 : 2K+2C2H5OH→2C2H5OK+H22K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2

② 각 성분의 폭발하한계 — 메테인 5.0[vol%], 에테인 3.0[vol%], 수소 4.0[vol%]

③ 르 샤틀리에 식

100L=V1L1+V2L2+V3L3\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2} + \dfrac{V_3}{L_3}

100L=405.0+303.0+304.0=8+10+7.5=25.5\dfrac{100}{L} = \dfrac{40}{5.0} + \dfrac{30}{3.0} + \dfrac{30}{4.0} = 8 + 10 + 7.5 = 25.5

L=10025.5=3.92 vol%L = \dfrac{100}{25.5} = 3.92\,\mathrm{vol\%}

따라서 혼합기체의 폭발하한계는 3.92[vol%]이다.

탄화알루미늄은 물과 반응할 때도 메테인을 내놓고(Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4), 산과 반응할 때는 염(AlCl3AlCl_3)이 생긴다는 점만 다르다. 발생 기체가 같으므로 어느 쪽으로 물어도 답은 메테인이다.

문제 10

25-1(제77회)

다음 [보기]에서 설명하는 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 지정수량이 500[kg], 융점 651[℃], 비중 1.74이다.

· 운반용기 외부에 표시해야 할 주의사항은 「화기주의」와 「물기엄금」이다.

(1) 연소반응식을 쓰시오.

(2) 물과의 반응식을 쓰시오.

(3) 제조소의 게시판에 표시해야 할 주의사항을 모두 쓰시오.

(4) 이 위험물에서 제외되는 조건 2가지를 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 2Mg+O2→2MgO2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO

(2) Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2

(3) 화기주의

(4) ① 2[mm]의 체를 통과하지 아니하는 덩어리 상태의 것

    ② 직경 2[mm] 이상의 막대 모양의 것


[해설]

지정수량 500[kg]인 제2류 위험물은 철분·금속분·마그네슘이고, 이 가운데 비중 1.74, 융점 650[℃] 안팎인 은백색 경금속은 마그네슘(Mg)뿐이다. 운반용기 주의사항이 「화기주의 + 물기엄금」인 것도 마그네슘의 특징이다(같은 제2류라도 황화인·적린·황은 「화기주의」만 표시한다).

(1) 연소반응식 — 공기 중에서 눈부신 백색 불꽃을 내며 타 산화마그네슘이 된다. 2Mg+O2→2MgO2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO

(2) 물과의 반응식 — 온수 또는 고온에서 물을 분해해 수소를 낸다. Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2. 그래서 마그네슘 화재에 물을 뿌리면 수소 폭발로 이어지고, 이산화탄소도 2Mg+CO2→2MgO+C2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C 로 환원시키므로 쓸 수 없다. 소화는 마른모래·팽창질석·팽창진주암 등에 의한 질식소화로 한다.

(3) 제조소 게시판의 주의사항 — 운반용기 표시와 게시판 표시는 규정이 다르다. 제조소 게시판은 제2류 위험물(인화성 고체 제외)에 대하여 「화기주의」만 표시하도록 정하고 있으므로, 마그네슘은 「물기엄금」을 쓰지 않는다. 운반용기의 「화기주의·물기엄금」을 그대로 옮겨 적으면 틀린다.

구분운반용기 외부 표시제조소 게시판
마그네슘(제2류)화기주의, 물기엄금화기주의

(4) 위험물에서 제외되는 조건 — 위험물안전관리법 시행령의 위험물 품명 표(별표 1) 비고는 마그네슘 중 다음 두 가지를 위험물에서 제외한다.

· 2[mm]의 체를 통과하지 아니하는 덩어리 상태의 것

· 직경 2[mm] 이상의 막대 모양의 것

둘 다 「덩어리가 크면 표면적이 작아 위험성이 낮다」는 같은 취지다. 금속 위험물의 위험성은 표면적에 좌우되므로, 같은 이유로 철분은 53[μm] 체 통과분이 50[wt%] 미만이면, 금속분은 150[μm] 체 통과분이 50[wt%] 미만이면 위험물에서 제외한다.

문제 11

25-1(제77회)

다음은 위험물안전관리법령이 정한 운반용기의 수납기준이다. 빈칸에 알맞은 숫자를 쓰시오.

· 고체위험물은 운반용기 내용적의 ( ① )[%] 이하의 수납률로 수납할 것

· 액체위험물은 운반용기 내용적의 ( ② )[%] 이하의 수납률로 수납하되, ( ③ )[℃]의 온도에서 누설되지 않도록 충분한 공간용적을 유지할 것

· 알킬알루미늄 등은 운반용기 내용적의 ( ④ )[%] 이하의 수납률로 수납하되, 50[℃]의 온도에서 ( ⑤ )[%] 이상의 공간용적을 유지할 것

정답 및 해설

① 95

② 98

③ 55

④ 90

⑤ 5


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19의 운반용기 수납기준이다. 온도가 올라 내용물이 팽창해도 용기가 터지지 않도록 여유 공간을 남기게 한다.

  • 고체위험물은 온도에 따른 부피 변화가 작아서 95[%] 이하까지 채운다.
  • 액체위험물은 98[%] 이하로 채우고, 운반 중 상한 온도로 잡은 55[℃]에서 새지 않을 만큼 공간을 남긴다.
  • 알킬알루미늄 등은 공기나 물에 닿으면 발화하므로 90[%] 이하로 채우고 50[℃]에서 5[%] 이상의 공간용적을 유지한다.

외우는 요령: 수납률은 「고체 95·액체 98·알킬알루미늄 90」으로, 온도는 「액체 55[℃]·알킬알루미늄 50[℃]」로 짝지어 외운다.

문제 12

25-1(제77회)

동일한 사업장 안에 다음 [보기]와 같은 시설을 설치하기 위해 각각 허가를 받으려고 한다. 다음 물음에 답하시오.

[보기]

㉠ 1일 취급량이 제2석유류(비수용성) 3,000[L]인 원료를 사용하여 제2석유류(비수용성) 900[L]를 제조하는 설비

㉡ 제조한 제2석유류(비수용성) 위험물을 이송배관을 이용하여 옥외저장탱크에 200,000[L], 지하저장탱크에 20,000[L] 저장

㉢ 옥외저장탱크와 지하저장탱크의 위험물을 탱크로리를 이용하여 출하하는 설비(1일 출하량 2,000[L])

(1) 위험물안전관리법령상 ㉠의 명칭을 쓰시오.

(2) 안전관리자 교육이수자를 안전관리자로 선임할 수 있는 제조소 등의 명칭을 모두 쓰시오.(단, 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

(3) ㉠에 해당하는 제조소 등은 안전거리를 확보해야 한다. 다음 [보기] 중 안전거리를 확보해야 하는 것을 모두 고르시오.(단, 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

    [보기] 200명을 수용하는 영화상영관, 20명을 수용하는 정신건강증진시설, 고등학교

(4) ㉠~㉢ 중 정기점검 대상인 제조소 등의 명칭을 모두 쓰시오.

(5) ㉠의 제조소 등의 외벽과 ㉡의 옥외탱크저장소 측면 사이에 확보해야 할 거리를 구하시오.(단, 옥외저장탱크와 방유제 사이의 거리는 4[m]이고 방유제의 두께 등은 무시한다.)

정답 및 해설

(1) 제조소

(2) 제조소, 지하탱크저장소, 일반취급소

(3) 20명을 수용하는 정신건강증진시설, 고등학교

(4) 옥외탱크저장소, 지하탱크저장소

(5) 7[m] 이상


[해설]

먼저 각 시설의 제조소 등 구분과 지정수량의 배수를 정리해 두면 이후 물음이 모두 여기서 풀린다. 제2석유류(비수용성)의 지정수량은 1,000[L]이다.

시설제조소 등의 구분지정수량의 배수
㉠ 위험물을 사용해 다른 위험물을 만드는 설비제조소(3,000 + 900) ÷ 1,000 = 3.9배
㉡ 옥외저장탱크 200,000[L]옥외탱크저장소200,000 ÷ 1,000 = 200배
㉡ 지하저장탱크 20,000[L]지하탱크저장소20,000 ÷ 1,000 = 20배
㉢ 탱크로리 출하설비일반취급소2,000 ÷ 1,000 = 2배

(1) ㉠은 위험물을 제조할 목적으로 위험물을 취급하는 장소이므로 제조소다. 위험물을 제조하지 않고 그 밖의 목적으로 취급하는 ㉢ 같은 출하설비는 일반취급소가 된다.

(2) 안전관리자의 자격은 제조소 등의 종류와 규모(지정수량의 배수)에 따라 달라진다. 안전관리자 교육이수자는 취급량이 작은 제조소 등에만 선임할 수 있다.

· 제조소 3.9배 — 제4류 위험물만 취급하고 규모가 작아 가능

· 옥외탱크저장소 200배 — 규모가 커서 위험물기능장·위험물산업기사 등을 선임해야 하므로 불가능

· 지하탱크저장소 — 종류 자체로 가능

· 일반취급소 2배 — 제4류 위험물만 취급하고 규모가 작아 가능

(3) 제조소의 안전거리 대상은 대상별로 수용인원 요건이 다르다.

대상요건안전거리판정
영화상영관 등 다수인 수용시설300명 이상 수용30[m] 이상200명이므로 대상 아님
정신건강증진시설 등20명 이상 수용30[m] 이상대상
학교수용인원과 무관30[m] 이상대상

수용인원 200명인 영화상영관은 300명 이상이라는 요건에 미달하므로 안전거리 확보 대상이 아니다. 「200명」이라는 숫자에 끌려 고르면 틀린다.

(4) 정기점검 대상은 대체로 규모가 크거나(지정수량 10배·100배 이상 등) 지하에 묻혀 눈으로 볼 수 없는 제조소 등이다.

· ㉠ 제조소 3.9배 — 제조소는 지정수량 10배 이상이어야 대상인데 미달하므로 제외

· ㉡ 옥외탱크저장소 200배 — 지정수량 100배 이상인 옥외탱크저장소로 대상

· ㉡ 지하탱크저장소 — 배수와 관계없이 대상

· ㉢ 일반취급소 2배 — 일반취급소도 지정수량 10배 이상이어야 대상인데 미달하므로 제외

(5) 제조소의 보유공지는 지정수량 10배 이하이면 3[m] 이상, 10배를 초과하면 5[m] 이상이다. ㉠은 3.9배이므로 3[m] 이상을 확보해야 한다. 여기에 옥외저장탱크와 방유제 사이의 4[m]가 더해진다.

3 m+4 m=7 m3\,\mathrm{m} + 4\,\mathrm{m} = \mathbf{7\,\mathrm{m}} 이상

문제 13

25-1(제77회)

다음은 제2류 위험물의 품명·지정수량·위험등급을 정리한 표이다. 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오.

품명지정수량위험등급
( ① ), ( ② ), 황( ⑦ )[kg]( ⑨ )
( ③ ), ( ④ ), ( ⑤ )500[kg]( ⑩ )
( ⑥ )( ⑧ )[kg]Ⅲ
정답 및 해설

① 황화인

② 적린

③ 철분

④ 금속분

⑤ 마그네슘

⑥ 인화성 고체

⑦ 100

⑧ 1,000

⑨ Ⅱ

⑩ Ⅲ


[해설]

제2류 위험물은 성질이 가연성 고체이며, 품명과 지정수량은 아래 세 덩어리로 외우면 된다. 지정수량이 작을수록 위험등급이 높다는 원칙도 그대로 적용된다.

품명지정수량위험등급
황화인, 적린, 황100[kg]Ⅱ
철분, 금속분, 마그네슘500[kg]Ⅲ
인화성 고체1,000[kg]Ⅲ

표에 딸린 정의도 함께 나오는 단골 소재다.

· 황은 순도가 60[wt%] 이상인 것을 말하며, 순도 측정 시 불순물은 활석 등 불연성 물질과 수분에 한한다.

· 철분은 철의 분말로서 53[μm]의 표준체를 통과하는 것이 50[wt%] 미만인 것은 제외한다.

· 금속분은 알칼리금속·알칼리토류금속·철·마그네슘 외의 금속 분말을 말하고, 구리·니켈 분말과 150[μm]의 체를 통과하는 것이 50[wt%] 미만인 것은 제외한다.

· 인화성 고체는 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40[℃] 미만인 고체를 말한다.

인화성 고체만 지정수량이 1,000[kg]으로 크고, 제조소 게시판 주의사항도 인화성 고체만 「화기엄금」(나머지 제2류는 「화기주의」)이라는 점이 자주 갈리는 대목이다.

문제 14

25-1(제77회)

다음 [보기]에서 설명하는 제4류 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

[보기]

· 은거울반응과 펠링반응을 한다.

· 산화하면 지정수량이 2,000[L]인 제4류 위험물이 된다.

· 무색이고 휘발성이 강한 액체이다.

· 공기 중에서 산화되면 과산화물이 생성된다.

(1) 산화반응식을 쓰시오.

(2) 구리·은과 접촉시켜서는 안 되는 이유를 쓰시오.

(3) 지하탱크저장소에 탱크전용실을 설치해야 하는지 여부를 쓰시오.

(4) 지하저장탱크가 이 위험물을 적당한 온도로 유지할 수 있는 구조인 경우, 보냉장치(냉각장치)의 최소 개수를 쓰시오.(단, 해당 없으면 「해당 없음」으로 쓸 것)

(5) (1)의 산화로 생성되는 물질(융점 16.6[℃])의 화학식과 연소반응식을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 2CH3CHO+O2→2CH3COOH2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH

(2) 폭발성인 아세틸라이드를 만들기 때문

(3) 설치해야 한다

(4) 해당 없음

(5) 화학식 CH3COOH, 연소반응식 CH3COOH+2O2→2CO2+2H2OCH_3COOH + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O


[해설]

은거울·펠링반응은 알데하이드기(-CHO)의 환원성을 확인하는 시험이다. 산화하면 지정수량 2,000[L]인 아세트산(제2석유류 수용성)이 되므로 이 물질은 아세트알데하이드(CH3CHO)다.

알데하이드가 산화되면 탄소수가 같은 카복실산이 되고, 원자 수를 맞추면 양변 모두 2분자가 된다.
2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH

  • 구리·은·수은·마그네슘과 접촉하면 폭발성 아세틸라이드가 생기므로, 취급설비를 이들 금속이나 그 합금으로 만들지 못한다.
  • 아세트알데하이드등의 지하저장탱크는 위험물안전관리법 시행규칙 별표 8의 특례에 따라 반드시 탱크전용실에 설치한다.
  • 같은 특례의 단서에 따라 탱크가 적당한 온도를 유지할 수 있는 구조이면 냉각·보냉장치를 갖추지 않아도 되므로 보냉장치 개수는 해당 없음이다.
  • 생성물인 아세트산(융점 16.6[℃], 빙초산)이 완전연소하면 탄소는 이산화탄소, 수소는 물이 된다.
    CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O

혼동 주의: 아세트알데하이드는 특수인화물(지정수량 50[L])이다. 2,000[L]는 산화 생성물인 아세트산의 지정수량이다.

문제 15

25-1(제77회)

유량이 230[L/s]인 유체가 흐르는 안지름 250[mm]인 원관이 안지름 400[mm]인 원관에 직접 연결되어 있다. 이때의 손실수두[m]를 구하시오.(단, 손실계수는 무시한다.)

정답 및 해설

0.42[m]


[해설]

작은 관에서 큰 관으로 갑자기 넓어지므로 급확대 손실이 생기며, 손실수두는 두 관 유속 차의 제곱에 비례한다. 손실계수를 무시하라는 것은 K = 1로 놓으라는 뜻이다.

u = Q/A = 4Q/(πD2), Q = 0.23[m3/s]
u1 = 4×0.23/(π×0.252) = 4.69[m/s]
u2 = 4×0.23/(π×0.402) = 1.83[m/s]

H = (u1 − u2)2/(2g)
H = (4.69 − 1.83)2/(2×9.8) = 8.18/19.6
H ≈ 0.42[m]

문제 16

25-1(제77회)

위험물 제조소 등의 설치허가를 신청할 때에는 그 제조소 등의 위치·구조 및 설비에 관한 도면을 함께 내야 한다. 이 도면에 담아야 하는 6가지 사항 중 3가지를 쓰시오.

정답 및 해설

① 해당 제조소 등을 포함하는 사업소 안 및 주위의 주요 건축물과 공작물의 배치

② 해당 제조소 등이 설치된 건축물 안에 제조소 등의 용도로 사용되지 않는 부분이 있는 경우 그 부분의 배치 및 구조

③ 해당 제조소 등을 구성하는 건축물, 공작물 및 기계·기구 그 밖의 설비의 배치(제조소 또는 일반취급소의 경우에는 공정의 개요를 포함한다)


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙은 제조소등 설치허가 신청서에 붙이는 도면에 위치·구조·설비에 관한 6가지 사항을 담게 한다.

  • 주위 배치: 사업소 안과 주위에 있는 주요 건축물·공작물의 배치를 보여 준다.
  • 비해당 부분의 배치·구조: 같은 건축물 안에 제조소등 용도로 쓰지 않는 부분이 있으면 그 부분을 따로 나타낸다.
  • 구성 설비의 배치: 건축물·공작물·기계·기구 등의 배치를 그리고, 제조소·일반취급소는 공정의 개요까지 넣는다.

나머지 셋은 위험물 설비의 구조, 전기·피뢰·소화·경보·피난설비의 개요, 긴급대책에 관계된 설비의 개요다. 「밖 → 안 → 설비 배치 → 설비 구조 → 방재설비 → 긴급대책설비」 순으로 외우면 쉽다.

문제 17

다음 위험물 중 물보다 비중이 큰 것을 모두 골라 물질의 명칭으로 쓰시오.

CS2CS_2, HCOOHHCOOH, CH3COOHCH_3COOH, C6H5CH3C_6H_5CH_3, CH3COC2H5CH_3COC_2H_5(MEK), C6H5BrC_6H_5Br

정답 및 해설

이황화탄소, 폼산(의산), 아세트산(초산), 브로모벤젠


[해설]

물의 비중이 1이므로 각 물질의 비중을 1과 견주면 된다. 보기의 여섯 물질은 모두 제4류 위험물이다.

· CS2CS_2 이황화탄소 — 비중 1.26, 물보다 무겁다.

· HCOOHHCOOH 폼산(의산) — 비중 1.22, 물보다 무겁다.

· CH3COOHCH_3COOH 아세트산(초산) — 비중 1.05, 물보다 무겁다.

· C6H5CH3C_6H_5CH_3 톨루엔 — 비중 0.87, 물보다 가볍다.

· CH3COC2H5CH_3COC_2H_5 메틸에틸케톤(MEK) — 비중 0.81, 물보다 가볍다.

· C6H5BrC_6H_5Br 브로모벤젠 — 비중 1.50, 물보다 무겁다.

제4류 위험물은 「대부분 물보다 가볍다」가 원칙이고, 그 예외를 묻는 것이 이 문제다. 예외로 기억해 둘 것은 황·할로젠처럼 무거운 원자를 품은 것(이황화탄소·브로모벤젠), 카복실산 계열(폼산·아세트산처럼 −COOH-COOH를 가진 것)이다. 탄화수소·케톤 계열은 물보다 가볍다.

이황화탄소는 비중이 커서 가라앉을 뿐 아니라 물에 녹지 않으므로, 가연성 증기의 발생을 막기 위해 물속(수조)에 저장한다.

문제 18

25-1(제77회)

제4류 위험물 중 특수인화물에 속하는 다이에틸에터에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 구조식을 쓰시오.

(2) 연소반응식을 쓰시오.

(3) 옥내저장소에 2,550[L]를 저장할 때 확보해야 할 보유공지의 너비를 구하시오.(단, 저장창고는 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물이다.)

(4) 과산화물을 검출하는 방법을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 다이에틸에터(C2H5−O−C2H5) — 에틸기 2개가 산소 1개를 사이에 두고 결합한 구조

(2) C2H5OC2H5+6O2→4CO2+5H2OC_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O

(3) 5[m] 이상

(4) 10[%] 아이오딘화칼륨(KI) 수용액을 넣어 황색으로 변하는지 확인한다


[해설]

다이에틸에터는 제4류 위험물 특수인화물(지정수량 50[L], 위험등급 Ⅰ)로, 인화점 −45[℃], 연소범위 1.9~48[vol%]로 매우 위험하다.

(1) 구조식

HCCOCCHHHHHHHHH

(2) 연소반응식 — 분자식이 C4H10OC_4H_{10}O 이므로 탄소 4개는 4CO24CO_2, 수소 10개는 5H2O5H_2O 로 간다. 우변의 산소는 4×2+5=134 \times 2 + 5 = 13 개인데 좌변 분자 자체에 산소가 1개 있으므로 필요한 산소는 12개, 즉 6O26O_2 이다.

C2H5OC2H5+6O2→4CO2+5H2OC_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O

(3) 보유공지 — 먼저 지정수량의 배수를 구한다.

지정수량의 배수=2,550 L50 L=51배\text{지정수량의 배수} = \dfrac{2{,}550\,\mathrm{L}}{50\,\mathrm{L}} = 51\text{배}

51배는 「50배 초과 200배 이하」 구간이고, 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물이므로 보유공지는 5[m] 이상이다.

지정수량의 배수내화구조그 밖의 건축물
5배 이하—0.5[m] 이상
5배 초과 10배 이하1[m] 이상1.5[m] 이상
10배 초과 20배 이하2[m] 이상3[m] 이상
20배 초과 50배 이하3[m] 이상5[m] 이상
50배 초과 200배 이하5[m] 이상10[m] 이상
200배 초과10[m] 이상15[m] 이상

(4) 과산화물 검출 — 다이에틸에터는 공기·햇빛과 오래 접촉하면 과산화물이 생기고, 이것이 농축되면 충격·마찰로 폭발한다. 검출은 10[%] 아이오딘화칼륨(KI) 수용액을 넣어 황색으로 변하는지로 판정한다(과산화물이 아이오딘화이온을 산화시켜 아이오딘을 유리시키기 때문이다).

과산화물이 검출되면 30[%] 황산철(Ⅱ) 수용액 또는 환원철로 제거한다. 애초에 생기지 않게 하려면 갈색병에 넣어 직사광선을 피하고, 용기의 공간에 불활성 기체를 봉입하며, 과산화물 생성 방지를 위해 40[mesh]의 구리망을 넣어 두기도 한다.

문제 19

25-1(제77회)

소화난이도등급 Ⅰ에 해당하는 제조소 등에는 아래 표와 같이 소화설비를 갖추어야 한다. 표의 빈칸에 들어갈 소화설비의 명칭을 쓰시오.

제조소 등의 구분소화설비
제조소 및 일반취급소( ① ), ( ② ), ( ③ ) 또는 물분무등소화설비(화재 발생 시 연기가 충만할 우려가 있는 장소에는 스프링클러설비 또는 이동식 외의 물분무등소화설비에 한한다)
주유취급소( ③ )(건축물에 한정한다), ( ④ ) 등(능력단위의 수치가 건축물 그 밖의 공작물 및 위험물의 소요단위의 수치에 이르도록 설치할 것)
옥내저장소처마높이가 6[m] 이상인 단층건물 또는 다른 용도의 부분이 있는 건축물에 설치한 옥내저장소( ③ ) 또는 이동식 외의 물분무등소화설비
그 밖의 것( ② ), ( ③ ), 이동식 외의 물분무등소화설비 또는 이동식 포소화설비(포소화전을 옥외에 설치하는 것에 한한다)
옥외탱크저장소 (지중탱크 또는 해상탱크 외의 것)황만을 저장·취급하는 것물분무소화설비
인화점 70[℃] 이상의 제4류 위험물만을 저장·취급하는 것물분무소화설비 또는 ( ⑤ )
그 밖의 것( ⑤ )(포소화설비가 적응성이 없는 경우에는 분말소화설비)
정답 및 해설

① 옥내소화전설비

② 옥외소화전설비

③ 스프링클러설비

④ 소형수동식소화기

⑤ 고정식 포소화설비


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 17의 소화난이도등급 Ⅰ 기준이다. 규모가 커서 소화기만으로는 부족하므로 고정식 소화설비를 갖추게 한다.

  • 옥내소화전설비는 사람이 호스로 제조소·일반취급소 건물 안을 방어하는 설비다.
  • 옥외소화전설비는 건물 밖과 옥외 공작물까지 방어하며, 그 밖의 옥내저장소에도 쓰인다.
  • 스프링클러설비는 사람이 조작하지 않아도 자동으로 물을 뿌려서 제조소·주유취급소 건축물·옥내저장소에 공통으로 들어간다.
  • 소형수동식소화기는 주유취급소에서 소요단위 수치만큼 갖춘다.
  • 고정식 포소화설비는 옥외탱크의 인화성 액체 화재를 포로 덮어 질식소화한다.

혼동 주의: 황만 저장하는 옥외탱크에는 포소화설비가 아니라 물분무소화설비를 둔다. 연기가 찰 우려가 있는 곳은 호스를 들고 들어가기 어려워 스프링클러설비나 이동식 외의 물분무등소화설비만 인정한다.