㉮ 60

㉯ 60

㉰ 60

㉱ 50

㉲ 50

[해설]

위험물안전관리법 시행령 별표 1의 비고에서 각 품명의 정의를 정한다. 정의 조항은 "어디부터가 위험물인가"를 가르는 문턱이므로 수치를 그대로 외워야 한다.

· 알코올류 — 60wt%

탄소수 1~3의 포화 1가 알코올(메탄올·에탄올·프로판올)이라도 물에 많이 희석되면 불이 붙지 않는다. 그래서 알코올 함유량이 60wt% 미만인 수용액은 알코올류에서 뺀다. 두 번째 단서 역시 가연성 액체량 60wt% 미만이면서 인화점·연소점이 에틸알코올 60wt% 수용액보다 높은 것을 제외하도록 하고 있어 세 칸 모두 60이다.

· 금속분·철분 — 50wt%

금속은 덩어리일 때보다 가루일 때 비표면적이 커져 발화·분진폭발 위험이 생긴다. 그래서 일정 굵기보다 고운 입자가 절반을 넘느냐로 위험물 여부를 가른다. 금속분은 150μm 체 통과분이 50wt% 미만이면, 철분은 53μm 표준체 통과분이 50wt% 미만이면 제외된다.

체의 눈 크기(금속분 150μm, 철분 53μm)와 기준 비율(둘 다 50wt%)을 짝지어 외우면 헷갈리지 않는다. 또한 구리분·니켈분은 굵기와 무관하게 금속분에서 제외된다.

㉮ 0.5m 이상

㉯ 0.5m 이상

㉰ 인화점이 70℃ 이상인 제4류 위험물만의 옥내저장탱크를 설치하는 경우

㉱ 설치할 수 없다(천장을 설치하지 아니할 것)

㉲ 사용할 수 있다(망입유리로 할 것)

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 7(옥내탱크저장소의 기준)에 따른다.

㉮·㉯ 0.5m — 옥내저장탱크와 탱크전용실의 벽 사이, 그리고 옥내저장탱크 상호 간에는 모두 0.5m 이상의 간격이 필요하다. 두 값이 같아 한 번에 외우면 된다. 점검·보수를 위한 통로를 확보하고, 누설된 위험물이 벽면을 타고 퍼지지 않게 하려는 것이다.

㉰ 불연재료 허용 — 탱크전용실의 벽·기둥 및 바닥은 원칙적으로 내화구조여야 한다. 다만 인화점이 70℃ 이상인 제4류 위험물만을 저장하는 탱크전용실이라면 연소의 우려가 없는 벽·기둥 및 바닥을 불연재료로 할 수 있다. 인화점이 높으면 상온에서 증기가 잘 생기지 않아 화재 위험이 낮기 때문이다.

㉱ 천장 — 지붕은 불연재료로 하고 천장은 설치하지 않는다. 천장이 있으면 그 위 공간에 가연성 증기가 고여 폭발 위험이 생기고, 화재 시 열이 갇히기 때문이다.

㉲ 유리 — 창과 출입구에 유리를 쓸 수는 있으나 반드시 망입유리여야 한다. 망입유리는 깨져도 파편이 흩어지지 않아 화염이 번지는 것을 늦춘다.

위험등급 I : 칼륨, 나이트로셀룰로스, 염소산칼륨

위험등급 II : 리튬, 황, 질산칼륨, 아세톤, 에탄올

위험등급 III : 아세트산, 클로로벤젠

[해설]

위험등급은 유별·품명이 아니라 지정수량이 작을수록 높다고 기억하면 대부분 갈린다.

· 제1류: 아염소산염류·염소산염류·과염소산염류·무기과산화물이 I, 브로민산염류·질산염류·아이오딘산염류가 II, 나머지가 III이다.

· 제3류: 칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬·황린이 I, 알칼리금속(칼륨·나트륨 제외)과 알칼리토금속·유기금속화합물이 II이다. 리튬은 칼륨·나트륨이 아니므로 II라는 점이 함정이다.

· 제4류: 특수인화물이 I, 제1석유류와 알코올류가 II, 제2·3·4석유류와 동식물유류가 III이다.

· 제5류는 등급 III이 없고, 지정수량 10kg인 유기과산화물·질산에스터류가 I이다.

㉮ 47.79m³

㉯ 31.4

[해설]

① 반응식과 생성량

$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$

탄화칼슘(카바이드)은 제3류 위험물(칼슘 또는 알루미늄의 탄화물)로, 물과 반응해 아세틸렌($C_2H_2$)을 낸다. 분자량은 $CaC_2 = 64$, $C_2H_2 = 26$이므로

$64 : 26 = 100 : x \quad \Rightarrow \quad x = \dfrac{100 \times 26}{64} = 40.6\ \mathrm{kg}$

② 부피

$V = \dfrac{WRT}{PM} = \dfrac{40.6 \times 0.08205 \times (273 + 100)}{1 \times 26} = \mathbf{47.79\ \mathrm{m^3}}$

질량을 kg, 부피를 m³으로 쓰면 기체상수 0.08205를 그대로 대입할 수 있다. 표준상태 부피 35m³을 구한 뒤 샤를의 법칙으로 373K까지 늘려도 같은 값(약 47.8m³)이 나온다.

③ 위험도

위험도는 폭발범위가 넓고 하한이 낮을수록 커진다. 아세틸렌의 폭발범위는 2.5~81%이므로

$H = \dfrac{U - L}{L} = \dfrac{81 - 2.5}{2.5} = \mathbf{31.4}$

아세틸렌의 위험도 31.4는 흔히 쓰이는 가연성 가스 중 가장 높은 축에 든다. 문제에 상한값 81%만 주어지므로 하한값 2.5%는 외우고 있어야 한다.

㉮ $2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2$

㉯ $2K_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + O_2$

㉰ $K_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O_2$

[해설]

먼저 물질을 특정한다. 제1류 위험물 무기과산화물 중 분자량이 110인 것은 과산화칼륨($K_2O_2$)이다($39 \times 2 + 16 \times 2 = 110$). 분해온도 약 490℃도 과산화칼륨의 값이다. 무색 또는 오렌지색 분말이며 지정수량은 50kg, 위험등급 I이다.

㉮ 물 — 물과 반응하면 수산화칼륨과 산소를 내며 심하게 발열한다. 산소를 공급하면서 열까지 내므로 주변 가연물을 발화시킨다. 무기과산화물에 주수소화가 금지되고 마른모래나 팽창질석으로 질식소화하는 이유가 이것이다.

㉯ 이산화탄소 — 탄산칼륨과 산소가 생긴다. 즉 이산화탄소 소화약제를 쓰면 오히려 산소를 만들어 내므로 $CO_2$ 소화약제도 적응성이 없다.

㉰ 황산 — 산과 만나면 과산화수소($H_2O_2$)가 생긴다. 무기과산화물 일반에 통하는 반응으로, 묽은 산과의 반응 생성물이 과산화수소라는 점이 반복 출제된다.

㉮ $NaHCO_3$

㉯ $KHCO_3$

㉰ $NH_4H_2PO_4$

㉱ 제1종

㉲ 메타인산($HPO_3$)

[해설]

㉱ 분자량 84 — $NaHCO_3$의 분자량은 $23 + 1 + 12 + 16 \times 3 = 84$로 제1종이다. 제1종 약제가 식용유화재(K급)에 특히 강한 이유는 열분해로 생긴 나트륨 이온이 식용유의 지방산과 결합해 비누를 만드는 비누화(검화) 반응을 일으키기 때문이다. 이때 생긴 거품층이 유면을 덮어 산소를 차단하고, 식은 뒤에도 재발화를 막아 준다.

· 제1종 열분해: $2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O$

㉲ 유리상의 피막 — 제3종 약제는 열분해하면서 $NH_4H_2PO_4 \rightarrow HPO_3 + NH_3 + H_2O$ 로 메타인산($HPO_3$)을 만든다. 메타인산은 끈적한 유리질 막이 되어 가연물 표면을 덮고 산소를 끊는다. 제3종만이 A급(일반) 화재까지 소화할 수 있는 근거가 바로 이 방진작용이다.

34.34배

[해설]

① 횡형 원통형 탱크의 내용적

양끝에 경판이 붙은 가로형 원통 탱크의 내용적은 동판 길이에 경판 길이의 $\dfrac{1}{3}$을 더해 계산한다.

$V = \pi r^2 \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right) = 3.14 \times 3^2 \times \left( 5 + \dfrac{0.6 + 0.6}{3} \right) = 152.604\ \mathrm{m^3} = 152{,}604\ \mathrm{L}$

② 90% 충전량

$152{,}604 \times 0.9 = 137{,}343.6\ \mathrm{L}$

③ 지정수량 배수

글리세린 $C_3H_5(OH)_3$은 제4류 위험물 제3석유류(수용성)이므로 지정수량은 4,000L이다.

$\text{배수} = \dfrac{137{,}343.6}{4{,}000} = \mathbf{34.34\ \text{배}}$

이 문제의 핵심은 경판을 빠뜨리지 않는 것이다. 경판을 무시하고 $V = \pi r^2 l$ 로 계산하면 141,300L가 되어 31.79배라는 다른 값이 나온다. 또 도면의 3m는 중심에서 원주까지 그은 반지름이지 지름이 아니다. 지름으로 잘못 읽으면 내용적이 $\dfrac{1}{4}$로 줄어 약 8.6배가 되므로 도면의 치수선이 어디서 어디까지인지 반드시 확인해야 한다.

㉮ 연소반응식 : $2(C_2H_5)_3Al + 21O_2 \rightarrow 12CO_2 + Al_2O_3 + 15H_2O$

   물과의 반응식 : $(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6$

㉯ 연소반응식 : $4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$

   물과의 반응식 : $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$

㉰ 연소반응식 : $N_2H_4 + O_2 \rightarrow N_2 + 2H_2O$

   물과의 반응식 : 해당없음

[해설]

㉮ 트라이에틸알루미늄 — 제3류 위험물(알킬알루미늄). 공기에 닿으면 스스로 불이 붙는 자연발화성이면서 동시에 금수성이다. 물과 만나면 에테인($C_2H_6$)이라는 가연성 가스를 내놓으므로 주수소화는 절대 금물이고, 팽창질석·팽창진주암으로 덮어 끈다. 연소식의 계수는 알루미늄 2개가 $Al_2O_3$ 1개를 만드는 데서 출발해 탄소 12, 수소 30을 맞추면 산소가 21분자로 정해진다.

㉯ 나트륨 — 제3류 위험물. 공기 중에서 연소하면 산화나트륨($Na_2O$)이 되고, 물과는 격렬히 반응해 수소와 많은 열을 낸다. 이 열이 발생한 수소를 점화해 폭발로 이어지므로 등유·경유 속에 넣어 보관한다.

㉰ 하이드라진 — 제4류 위험물 제2석유류(수용성). 물에 잘 녹기는 하지만 녹는 것일 뿐 화학반응은 하지 않으므로 물과의 반응식은 해당없음이다. "물에 녹는다"와 "물과 반응한다"를 구분하는 것이 이 문항의 채점 포인트다.

㉮ $N_2$ 100%

㉯ $N_2$ 50%, $Ar$ 50%

㉰ $N_2$ 52%, $Ar$ 40%, $CO_2$ 8%

[해설]

불활성가스 소화약제(불연성·불활성 기체 혼합가스)는 $N_2$, $Ar$, $CO_2$를 섞어 만든 질식소화용 약제다. 이름 뒤의 세 자리 숫자가 곧 조성을 뜻하는데, 앞에서부터 $N_2$ / $Ar$ / $CO_2$의 함유율을 10 단위로 줄여 적은 것이다. 예를 들어 IG-541은 $N_2$ 52%(5), $Ar$ 40%(4), $CO_2$ 8%(1)이다.

모두 대기 중에 원래 존재하는 기체여서 오존층을 파괴하지 않고 잔사도 남지 않는다. 방출하면 방호구역의 산소농도를 연소한계 아래로 낮추어 불을 끈다.

㉮ 2

㉯ 2

㉰ 130

㉱ 5

㉲ 정전기

㉳ 용기본체

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19(운반기준)는 IBC·탱크컨테이너처럼 지게차나 크레인으로 하역하는 대형 운반용기에 대해 일반 운반용기보다 촘촘한 유지·수납 기준을 두고 있다.

· 용기의 건전성 확인 주기 — 기밀시험은 2년 6개월, 외부점검·부속설비 기능점검도 2년 6개월, 내부점검은 5년이다. 앞의 두 항목이 같은 값이므로 ㉮·㉯ 모두 2가 답이다.

· 증기압 제한 — 55℃라는 여름철 직사광 노출을 가정한 온도에서 증기압이 130kPa을 넘으면 용기 내압이 위험해지므로 그 이하가 되도록 채운다.

· 플라스틱 재질의 노화 — 경질플라스틱제·플라스틱내용기 부착 용기에 액체를 담을 때에는 제조 후 5년 이내의 것만 쓸 수 있다. 자외선·용제에 의해 재질이 취화되기 때문이다.

· 휘발유·벤젠은 전기전도도가 낮아 유동 중 전하가 축적된다. 그래서 정전기에 의한 재해를 막는 조치(접지, 유속 제한 등)를 요구한다.

· 폐쇄장치가 여러 겹일 때에는 용기본체에 가까운 것부터 잠근다. 안쪽을 먼저 막아야 바깥쪽 장치를 잠글 때 내용물이 밀려 나오지 않는다.

① 분해반응식 : $4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2$

② 생성기체의 몰수 : $n = \dfrac{500}{227} \times \dfrac{29}{4} = 15.97\ \mathrm{mol}$

③ $P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{15.97 \times 0.08205 \times (273 + 1{,}000)}{0.32}$

답 : 약 5,212.69atm

[해설]

① 분해반응식과 생성기체의 몰수

$4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2$

1,000℃에서는 물도 수증기이므로, 나이트로글리세린 4mol이 분해하면 기체가 $12 + 10 + 6 + 1 = 29\ \mathrm{mol}$ 생긴다.

② 500g이 만드는 기체의 몰수

$n = \dfrac{500\ \mathrm{g}}{227\ \mathrm{g/mol}} \times \dfrac{29}{4} = 15.97\ \mathrm{mol}$

③ 이상기체 상태방정식에 대입

부피는 320mL = 0.32L로, 온도는 절대온도 $273 + 1{,}000 = 1{,}273\mathrm{K}$로 바꿔서 넣는다.

$P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{15.97 \times 0.08205 \times 1{,}273}{0.32} =$ 5,212.69atm

기체상수를 0.082로 잡으면 5,209.24atm이 나오는데 이는 상수의 유효숫자 차이일 뿐이므로, 필답형에서는 5,209~5,213atm 범위의 값을 모두 정답으로 본다.

320mL밖에 안 되는 좁은 공간에서 5천 기압이 넘는 압력이 순간적으로 생긴다는 계산 결과가 곧 나이트로글리세린이 제5류 위험물(질산에스터류·자기반응성 물질)로 분류되는 이유다. 분자 안에 산소를 지니고 있어 외부 산소 없이도 순식간에 대량의 기체를 뿜어낸다.

㉮ ㉢ — 보일러 등에 직접 접속하는 전용탱크는 10,000L 이하여야 하므로 20,000L는 부적합하다.

   ㉥ — 폐유 등을 저장하는 탱크는 2기 이하로서 그 용량의 합계가 2,000L 이하여야 하는데, ㉤에서 이미 2,000L를 채웠으므로 ㉥은 설치할 수 없다.

㉯ A

㉰ 주유취급소의 업무를 행하기 위한 사무소, 자동차 등의 점검 및 간이정비를 위한 작업장, 주유취급소에 출입하는 사람을 대상으로 한 점포·휴게음식점 또는 전시장

㉱ 주유공지, 급유공지

[해설]

㉮ 탱크 용량의 제한 — 위험물안전관리법 시행규칙 별표 13은 주유취급소에 둘 수 있는 탱크의 종류와 용량을 정해 두었다.

㉣의 옥외저장탱크는 보일러 등에 접속하는 것으로 1,000L여서 10,000L 이하 기준을 만족하고, ㉦ 전기자동차용 충전설비와 ㉧ 압축수소 충전설비는 모두 주유취급소에 설치할 수 있는 시설로 규정돼 있으므로 적합하다.

㉯ 변경허가 대상 — 시행규칙 별표 1의 2는 주유취급소에서 고정주유설비 또는 고정급유설비를 신설·철거하거나 위치를 이전하는 경우를 변경허가 대상으로 정한다. A는 철거이므로 변경허가 대상이지만, B는 같은 자리에서 설비의 형식만 바꾸는 교체여서 신설·철거·이전 어디에도 들어가지 않는다. 따라서 답은 A뿐이다.

㉰ 면적 제한을 받는 시설 — 주유취급소에 설치할 수 있는 건축물 중 직원 외의 사람이 드나드는 세 가지, 곧 사무소·간이정비 작업장·점포·휴게음식점 또는 전시장은 그 면적의 합이 1,000m²를 넘을 수 없다. 불특정 다수가 머무는 공간이 넓어질수록 화재 시 인명피해가 커지기 때문이다. 세정 작업장이나 관계자 주거시설처럼 직원 외의 자가 출입하지 않는 부분은 이 합계에서 빠진다.

같은 세 가지 용도의 면적 합계가 500m²를 초과하면 그 주유취급소는 소화난이도등급 I에 해당한다. 즉 소화난이도등급을 가를 때의 "면적"도 건축물 전체 면적이 아니라 직원 외의 자가 출입하는 이 용도 부분의 면적이라는 점을 함께 알아 두어야 한다.

㉱ 자가용주유취급소 — 자가용주유취급소는 자기 소유 차량에만 주유하는 곳이라 불특정 다수의 차량이 드나들지 않는다. 그래서 회전·대기 공간을 확보하기 위한 주유공지와 급유공지 기준을 적용받지 않는다.

다이에틸에터 → 산화프로필렌 → 이황화탄소 → 아세톤 → 벤젠 → 톨루엔 → 에틸알코올

(-40℃ → -37℃ → -30℃ → -18.5℃ → -11℃ → 4℃ → 13℃)

[해설]

인화점은 액면 위에 연소범위 하한에 이르는 증기가 생기는 최저 온도다. 값을 외워 두고 줄만 세우면 되는 유형이므로, 제4류 위험물 대표 물질의 인화점을 품명과 함께 정리해 둔다.

· 다이에틸에터 $C_2H_5OC_2H_5$ — 특수인화물, -40℃
· 산화프로필렌 $CH_3CHOCH_2$ — 특수인화물, -37℃
· 이황화탄소 $CS_2$ — 특수인화물, -30℃
· 아세톤 $CH_3COCH_3$ — 제1석유류(수용성), -18.5℃
· 벤젠 $C_6H_6$ — 제1석유류(비수용성), -11℃
· 톨루엔 $C_6H_5CH_3$ — 제1석유류(비수용성), 4℃
· 에틸알코올 $C_2H_5OH$ — 알코올류, 13℃

품명만 알아도 큰 순서는 잡힌다. 특수인화물(인화점 -20℃ 이하이고 비점 40℃ 이하, 또는 발화점 100℃ 이하)이 앞자리 셋을 차지하고, 그다음이 제1석유류(21℃ 미만), 알코올류가 가장 높다.

같은 특수인화물 안에서는 다이에틸에터 → 산화프로필렌 → 이황화탄소 순이고, 같은 제1석유류 안에서는 아세톤 → 벤젠 → 톨루엔 순이다. 특히 벤젠(-11℃)과 톨루엔(4℃)의 상하 관계, 그리고 톨루엔보다 에틸알코올이 더 높다는 두 지점이 자주 틀리는 곳이다.

㉮ ① 위험물취급설비가 배관이음 등으로만 되어 있는 경우

   ② 건축물의 구조·작업장소의 분포 등의 조건에 의하여 전역방식이 유효한 경우

㉯ 국소방출방식 : 1,000,000m³/h, 전역방출방식 : 90,000m³/h

㉰ 대기압

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 4(제조소의 기준)의 배출설비 규정이다. 가연성 증기나 미분이 고일 우려가 있는 건축물에는 이를 옥외의 높은 곳으로 내보내는 배출설비를 두어야 한다.

㉮ 원칙은 국소방식 — 발생원 가까이에서 빨아들이는 국소방식이 배출량도 적고 효율도 높다. 다만 취급설비가 배관이음 등으로만 되어 있어 증기 발생원을 특정할 수 없는 경우와, 건축물의 구조나 작업장소의 분포로 보아 전역방식이 유효한 경우에는 전역방식이 허용된다.

㉯ 배출능력

· 국소방식 — 1시간당 배출장소 용적의 20배 이상

$(100 \times 50 \times 10) \times 20 = \mathbf{1{,}000{,}000\ \mathrm{m^3/h}}$

· 전역방식 — 바닥면적 1m²당 18m³ 이상

$(100 \times 50) \times 18 = \mathbf{90{,}000\ \mathrm{m^3/h}}$

여기가 이 문항의 함정이다. 전역방식은 바닥면적이 기준이므로 높이 10m를 곱하면 안 된다. 높이까지 곱해 900,000m³/h로 답하는 오답이 일부 교재에도 실려 있는데, 이는 용적 기준(20배)과 바닥면적 기준(18m³/m²)을 뒤섞은 것이다. 국소방식만 용적을 쓰고, 전역방식은 바닥면적을 쓴다고 갈라서 외워야 한다.

㉰ 배풍기의 위치 — 배풍기는 강제배기방식으로 하고, 옥내 덕트의 내압이 대기압 이상이 되지 아니하는 위치에 설치한다. 덕트 안이 대기압보다 높아지면 이음매 틈으로 가연성 증기가 실내로 새어 나오기 때문에, 덕트 전체가 항상 부압(음압)으로 유지되도록 배풍기를 배출 경로의 끝쪽에 두는 것이다.

㉮ $C_2H_5OH$

㉯ 알코올형포 소화약제

㉰ 수용성 위험물과 접촉해도 포가 파괴되지 않기 때문

[해설]

발효법과 에틸렌 수화법으로 만들고 무색투명하다는 조건은 에틸알코올($C_2H_5OH$)을 가리킨다. 제4류 위험물 알코올류로 지정수량은 400L, 인화점은 13℃이다.

$C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH$ (에틸렌의 수화)

왜 일반 포로는 안 되는가 — 단백포·수성막포 같은 일반 포는 물로 만든 거품이다. 에틸알코올처럼 물에 잘 섞이는 수용성 위험물 위에 뿌리면 알코올이 거품 속의 수분을 빼앗아 거품 막이 순식간에 꺼진다(소포·파포 현상). 그래서 유면을 덮는 질식효과가 생기지 않는다.

알코올형포 소화약제는 금속비누나 고분자 겔을 넣어 수용성 액체와 닿는 순간 거품 표면에 얇은 피막을 만든다. 이 피막이 알코올의 흡수를 막아 포가 파괴되지 않고 유면을 덮어 질식소화한다. 아세톤·초산·아민류 등 다른 수용성 위험물 화재에도 같은 이유로 알코올형포를 쓴다.

㉮ II형, 8개

㉯ 199,428L

[해설]

㉮-1 포방출구의 종류 — 포방출구는 탱크의 지붕 구조로 정해진다. 고정지붕구조와 부상덮개부착 고정지붕구조에 상부포주입법으로 설치하는 것이 II형이다(부상지붕구조는 특형, 저부포주입법은 III·IV형).

㉮-2 포방출구의 개수 — 개수는 오로지 탱크의 직경으로 정한다. 46m는 '46m 이상 53m 미만' 구간이므로 8개다.

㉯ 소요 포수용액량 (A)

제2석유류(비수용성)는 인화점이 21℃ 이상 70℃ 미만인 구간에 해당하고, 이 구간의 II형 포방출구는 액표면적 1m²당 120L의 포수용액이 필요하다(방출률 4L/m²·min).

· 액표면적 : $A_s = \pi r^2 = \pi \times 23^2 = 1{,}661.90\ \mathrm{m^2}$

· 소요 포수용액량 : $1{,}661.90 \times 120 = \mathbf{199{,}428\ \mathrm{L}}$

액표면적은 탱크 직경이 아니라 반지름으로 계산한다는 점(46m가 아니라 23m), 그리고 포방출구 개수는 이 계산과 무관하게 직경만으로 정해진다는 점이 채점 포인트다.

㉮ 아이소프로필알코올

㉯ 알코올류

㉰ $C_2H_4(OH)_2$

㉱ 제3석유류(수용성)

㉲ 글리세린

㉳ 제3석유류(수용성)

[해설]

세 물질 모두 하이드록시기(-OH)를 가진 제4류 위험물이지만 품명이 갈린다. 갈림의 기준은 두 가지다.

· 탄소수와 -OH 개수 — 알코올류는 "탄소수 1~3개의 포화 1가 알코올"이다. 아이소프로필알코올은 탄소 3개에 -OH가 하나이므로 알코올류에 들어간다. 반면 에틸렌글라이콜은 -OH가 2개(2가), 글리세린은 3개(3가)여서 탄소수가 적어도 알코올류가 될 수 없다.

· 인화점 — 알코올류에서 빠진 두 물질은 인화점으로 석유류를 정한다. 에틸렌글라이콜 111℃, 글리세린 160℃로 모두 "인화점 70℃ 이상 200℃ 미만" 구간이므로 제3석유류이고, 둘 다 물에 잘 녹으므로 수용성이다. 따라서 지정수량은 4,000L가 된다.

㉮ 0.5m

㉯ 3m

㉰ 0.15m 이상

㉱ 제4류 위험물(온도 20℃의 물 100g에 용해되는 양이 1g 미만인 것에 한한다)

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 6(옥외탱크저장소의 기준)에 따른다.

㉮·㉯ 방유제의 높이 $0.5\mathrm{m} \leq H \leq 3\mathrm{m}$ — 방유제는 탱크가 파손됐을 때 흘러나온 위험물을 가두는 둑이다. 너무 낮으면 넘치고, 너무 높으면 소방대원이 넘어 들어가 진화하기 어렵고 방유제 안이 증기로 가득 차 오히려 위험해진다. 그래서 아래위로 모두 제한을 둔다. 함께 외울 값으로 방유제 두께는 0.2m 이상, 지하 매설깊이는 1m 이상이다.

㉰ 턱 0.15m — 펌프실 외의 장소에 펌프설비를 놓을 때에는 그 직하 지반면 주위에 높이 0.15m 이상의 턱을 만들고, 지반면은 콘크리트 등 위험물이 스미지 않는 재료로 하며 최저부에 집유설비를 둔다. 누설된 위험물이 부지 밖으로 퍼지지 않게 막는 장치다.

㉱ 유분리장치 — 집유설비에 모인 것을 그대로 배수구로 보내면 기름이 하천으로 흘러간다. 그래서 제4류 위험물 중 온도 20℃의 물 100g에 녹는 양이 1g 미만인 것, 즉 비수용성 제4류 위험물을 취급하는 펌프설비의 집유설비에는 유분리장치를 설치해 기름과 물을 분리한 뒤 배출한다. 수용성 위험물은 물과 섞여 버려 비중 차로 분리할 수 없으므로 대상에서 빠진다.

㉮ 51m 이상

㉯ 85m 이상

㉰ 79m 이상

㉱ 95m 이상

㉲ 37m 이상

㉳ 75m 이상

[해설]

지정과산화물(제5류 위험물 중 유기과산화물 또는 이를 함유한 것으로서 지정수량이 10kg인 것)을 저장하는 옥내저장소는 폭발 위험이 커, 일반 제조소등의 안전거리 대신 위험물안전관리법 시행규칙 별표 5의 부표 1에 따른 별도의 안전거리를 확보해야 한다.

표는 ① 저장수량(지정수량의 배수), ② 보호대상물의 종류, ③ 담 또는 토제의 설치 여부라는 세 가지 축으로 읽는다. 담이나 토제를 세우면 폭풍압과 비산물이 차단되므로 요구 거리가 크게 줄어드는 것이 특징이다.

이 문제는 저장수량이 지정수량의 100배이므로 '90배 초과 150배 이하' 행을 읽는다.

따라서 의료시설(학교·병원 등)은 담·토제가 있으면 51m, 없으면 85m, 지정문화유산 등은 79m와 95m, 주거용 건축물은 37m와 75m가 된다.

보호 강도는 지정문화유산 등이 가장 크고, 학교·병원 등, 주거용 건축물 순으로 작아진다는 점을 기억하면 표를 잘못 읽어도 자리를 되짚을 수 있다.