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.
(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.
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
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.
| 일반취급소 | 취급 대상 위험물 | 제2류 |
|---|---|---|
| ① 분무도장작업 등 | 도장·인쇄·도포를 위하여 제2류 또는 제4류(특수인화물 제외)를 취급, 지정수량 30배 미만 | ○ |
| ② 충전하는 것 | 이동저장탱크에 액체위험물을 주입(알킬알루미늄등·아세트알데하이드등·하이드록실아민등 제외) | × |
| ③ 화학실험 | 화학실험을 위하여 위험물을 취급, 지정수량 30배 미만 | ○ |
| ④ 세정작업 | 세정을 위하여 인화점 40[℃] 이상인 제4류를 취급, 지정수량 30배 미만 | × |
| ⑤ 반도체 제조공정 | 국가첨단전략기술 중 반도체 관련 제품 제조를 위하여 위험물을 취급 | ○ |
| ⑥ 절삭장치 등 | 절삭유의 위험물을 이용한 절삭·연삭장치 등을 설치, 고인화점 위험물만을 100[℃] 미만으로 취급, 지정수량 30배 미만 | × |
| ⑦ 이차전지 제조공정 | 국가첨단전략기술 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.
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.)
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.
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 )
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.
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?
(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 로 클로로벤젠이 만들어지고, 클로로벤젠과 트라이클로로에탄올(클로랄)을 황산 촉매로 축합시키면 DDT가 된다.
증기비중은 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈 값이다. 클로로벤젠의 분자량은 이므로
일부 교재에 증기비중이 3.80으로 실려 있으나, 3.80을 되돌리면 분자량이 가 되어 클로로벤젠(112.5)과 맞지 않는다. 3.9가 맞는 값이다.
물성 정리
| 항목 | 값 |
|---|---|
| 화학식 | C6H5Cl |
| 품명 | 제4류 위험물 제2석유류(비수용성) |
| 지정수량 | 1,000[L] |
| 위험등급 | Ⅲ |
| 비중 / 증기비중 | 1.13 / 3.9 |
| 인화점 / 착화점 | 27[℃] / 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.
25-1(제77회)
제1류 위험물과 제2류 위험물, 그리고 목탄으로 이루어진 흑색화약의 구성물질별 표준 조성비를 쓰시오.
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
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.
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.
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?
(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
(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)
| 대상 | 필요 안전거리 | 확보한 거리 | 판정 |
|---|---|---|---|
| 학교·병원·극장 등 | 55[m] 이상 | 32[m] | 불가능 |
| 주거용 건축물(주택가) | 45[m] 이상 | 20[m] | 불가능 |
| 지정문화유산 등 | 65[m] 이상 | 52[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)
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%]
3.92[vol%]
[해설]
먼저 어떤 기체가 생기는지를 반응식으로 확정하고, 그다음 르 샤틀리에 식으로 혼합기체의 폭발하한계를 구한다.
① 생성기체
· 탄화알루미늄 + 염산 → 메테인 :
· 트라이에틸알루미늄 + 물 → 에테인 :
· 칼륨 + 에탄올 → 수소 :
② 각 성분의 폭발하한계 — 메테인 5.0[vol%], 에테인 3.0[vol%], 수소 4.0[vol%]
③ 르 샤틀리에 식
따라서 혼합기체의 폭발하한계는 3.92[vol%]이다.
탄화알루미늄은 물과 반응할 때도 메테인을 내놓고(), 산과 반응할 때는 염()이 생긴다는 점만 다르다. 발생 기체가 같으므로 어느 쪽으로 물어도 답은 메테인이다.
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.
(1)
(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.
(2) 물과의 반응식 — 온수 또는 고온에서 물을 분해해 수소를 낸다. . 그래서 마그네슘 화재에 물을 뿌리면 수소 폭발로 이어지고, 이산화탄소도 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.
| 구분 | 운반용기 외부 표시 | 제조소 게시판 |
|---|---|---|
| 마그네슘(제2류) | 화기주의, 물기엄금 | 화기주의 |
(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.
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
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.
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.)
(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.
| 시설 | 제조소 등의 구분 | 지정수량의 배수 |
|---|---|---|
| ㉠ 위험물을 사용해 다른 위험물을 만드는 설비 | 제조소 | (3,000 + 900) ÷ 1,000 = 3.9배 |
| ㉡ 옥외저장탱크 200,000[L] | 옥외탱크저장소 | 200,000 ÷ 1,000 = 200배 |
| ㉡ 지하저장탱크 20,000[L] | 지하탱크저장소 | 20,000 ÷ 1,000 = 20배 |
| ㉢ 탱크로리 출하설비 | 일반취급소 | 2,000 ÷ 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.
| 대상 | 요건 | 안전거리 | 판정 |
|---|---|---|---|
| 영화상영관 등 다수인 수용시설 | 300명 이상 수용 | 30[m] 이상 | 200명이므로 대상 아님 |
| 정신건강증진시설 등 | 20명 이상 수용 | 30[m] 이상 | 대상 |
| 학교 | 수용인원과 무관 | 30[m] 이상 | 대상 |
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.
이상
25-1(제77회)
다음은 제2류 위험물의 품명·지정수량·위험등급을 정리한 표이다. 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오.
| 품명 | 지정수량 | 위험등급 |
|---|---|---|
| ( ① ), ( ② ), 황 | ( ⑦ )[kg] | ( ⑨ ) |
| ( ③ ), ( ④ ), ( ⑤ ) | 500[kg] | ( ⑩ ) |
| ( ⑥ ) | ( ⑧ )[kg] | Ⅲ |
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.
| 품명 | 지정수량 | 위험등급 |
|---|---|---|
| 황화인, 적린, 황 | 100[kg] | Ⅱ |
| 철분, 금속분, 마그네슘 | 500[kg] | Ⅲ |
| 인화성 고체 | 1,000[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.
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.
(1)
(2) 폭발성인 아세틸라이드를 만들기 때문
(3) 설치해야 한다
(4) 해당 없음
(5) 화학식 CH3COOH, 연소반응식
[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.
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.)
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]
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.
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.
다음 위험물 중 물보다 비중이 큰 것을 모두 골라 물질의 명칭으로 쓰시오.
, , , , (MEK),
이황화탄소, 폼산(의산), 아세트산(초산), 브로모벤젠
[해설]
물의 비중이 1이므로 각 물질의 비중을 1과 견주면 된다. 보기의 여섯 물질은 모두 제4류 위험물이다.
· 이황화탄소 — 비중 1.26, 물보다 무겁다.
· 폼산(의산) — 비중 1.22, 물보다 무겁다.
· 아세트산(초산) — 비중 1.05, 물보다 무겁다.
· 톨루엔 — 비중 0.87, 물보다 가볍다.
· 메틸에틸케톤(MEK) — 비중 0.81, 물보다 가볍다.
· 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 를 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.
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.
(1) 다이에틸에터(C2H5−O−C2H5) — 에틸기 2개가 산소 1개를 사이에 두고 결합한 구조
(2)
(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
(2) 연소반응식 — 분자식이 이므로 탄소 4개는 , 수소 10개는 로 간다. 우변의 산소는 개인데 좌변 분자 자체에 산소가 1개 있으므로 필요한 산소는 12개, 즉 이다.
(3) 보유공지 — 먼저 지정수량의 배수를 구한다.
51배는 「50배 초과 200배 이하」 구간이고, 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물이므로 보유공지는 5[m] 이상이다.
| 지정수량의 배수 | 내화구조 | 그 밖의 건축물 |
|---|---|---|
| 5배 이하 | — | 0.5[m] 이상 |
| 5배 초과 10배 이하 | 1[m] 이상 | 1.5[m] 이상 |
| 10배 초과 20배 이하 | 2[m] 이상 | 3[m] 이상 |
| 20배 초과 50배 이하 | 3[m] 이상 | 5[m] 이상 |
| 50배 초과 200배 이하 | 5[m] 이상 | 10[m] 이상 |
| 200배 초과 | 10[m] 이상 | 15[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.
25-1(제77회)
소화난이도등급 Ⅰ에 해당하는 제조소 등에는 아래 표와 같이 소화설비를 갖추어야 한다. 표의 빈칸에 들어갈 소화설비의 명칭을 쓰시오.
| 제조소 등의 구분 | 소화설비 | |
|---|---|---|
| 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) | |
| 옥내저장소 | 처마높이가 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 것 | 물분무소화설비 |
| 인화점 70[℃] 이상의 제4류 위험물만을 저장·취급하는 것 | 물분무소화설비 또는 ( ⑤ ) | |
| 그 밖의 것 | ( ⑤ )(포소화설비가 적응성이 없는 경우에는 분말소화설비) | |
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.