(1) 철근콘크리트

(2) 0.2[m] 이상

(3) 1[m] 이상

(4) 약 50[m]마다

(5) 10개

[해설]

방유제는 탱크가 터졌을 때 새어 나온 위험물을 가두는 둑이므로, 새는 액체를 견디도록 철근콘크리트로 만들고 두께는 0.2[m] 이상, 지하매설깊이는 1[m] 이상으로 한다(흙으로 쌓는 것이 허용되는 경우도 있으나 기본 재질을 묻는 문제의 답은 철근콘크리트다).

둑이 높으면 넘나들기 어려워 초기 대응이 늦어지므로, 높이가 1[m]를 넘는 방유제와 칸막이둑에는 안팎을 드나드는 계단 또는 경사로를 약 50[m]마다 설치한다.

하나의 방유제 안에 넣을 수 있는 탱크 수는 저장하는 위험물의 인화점으로 갈린다.

다만 인화점 70[℃] 이상 200[℃] 미만인 경우의 20개 이하는 모든 탱크 용량의 합이 20만[L] 이하일 때 적용된다. 이 문제의 휘발유는 인화점이 -43 ~ -20[℃]로 70[℃]에 한참 못 미치므로 용량과 관계없이 10개가 상한이다.

(1) 위험등급 II

(2) 78

(3) $2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

[해설]

인화점 -11[℃], 비중 0.95 안팎, 겨울철에 어는 제4류 위험물이라는 조건이 가리키는 물질은 벤젠(C6H6)이다. 융점이 5.5[℃]로 다른 유기용제보다 높아 기온이 조금만 내려가도 굳는 것이 특징이다.

벤젠은 제4류 위험물 중 제1석유류(비수용성)로 지정수량이 200[L]이고, 제1석유류·특수인화물을 뺀 제1석유류는 위험등급 II에 든다(특수인화물만 위험등급 I).

분자량은 $12 \times 6 + 1 \times 6 = \mathbf{78}$이다.

완전연소반응식은 탄소를 CO2로, 수소를 H2O로 보내고 산소 수를 맞추면 된다. 벤젠 1분자에서 CO2 6개·H2O 3개가 나오므로 산소가 $6 \times 2 + 3 = 15$개, 곧 O2 7.5몰이 필요하다. 계수를 정수로 만들기 위해 전체에 2를 곱한다.

$2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

연소범위는 1.4 ~ 8.0[vol%]로 좁은 편이지만 인화점이 낮아 상온에서 언제든 불이 붙는다.

(1) 20

(2) 상용압력

(3) 비점

(4) 40

(5) 40

[해설]

알킬알루미늄 등은 공기와 닿으면 스스로 발화하므로 이동저장탱크에 넣을 때 20[kPa] 이하의 압력으로 불활성 기체를 채워 공기의 유입을 막는다. 압력을 더 높이면 탱크가 견디지 못한다.

아세트알데하이드 등은 끓는점이 낮아 위험물을 뽑아내는 순간 탱크 안이 부압이 되기 쉽다. 압력이 상용압력 아래로 떨어지면 그 틈으로 공기가 빨려 들어와 폭발범위를 만들므로, 그만큼 불활성 기체를 채워 준다.

온도 기준은 보냉장치의 유무와 탱크의 종류로 갈린다.

보냉장치가 있으면 끓지만 않으면 되므로 기준이 비점이고, 보냉장치가 없으면 절대온도값인 40[℃]로 못박는다. 압력탱크는 가압되어 있어 비점이 올라가므로 역시 40[℃]까지 허용된다. 반대로 압력탱크가 아닌 탱크에 담는 아세트알데하이드는 끓는점이 21[℃]로 매우 낮아 15[℃] 이하로 가장 엄하게 관리한다.

29[kg]

[해설]

물을 더해도 용질의 양은 변하지 않는다는 것이 농도 희석 문제의 출발점이다.

순수한 염소산나트륨의 양은 $1 \times 0.9 = 0.9\,\mathrm{kg}$이다.

여기에 물 $x\,\mathrm{kg}$을 더하면 계 전체의 질량은 이미 들어 있던 수분까지 포함한 1[kg]에 x를 더한 (1 + x)[kg]이 된다. 이 계의 농도가 3[wt%]가 되어야 하므로

$\dfrac{0.9}{1 + x} = 0.03$

$x = \dfrac{0.9}{0.03} - 1 = 30 - 1 = \mathbf{29}\,\mathrm{kg}$

검산하면 $\dfrac{0.9}{1 + 29} \times 100 = 3.00\,\mathrm{wt\%}$로 조건과 정확히 맞는다.

분모를 (0.9 + x)로 잡아 29.1[kg]을 답으로 실은 판본이 있으나, 이는 이미 들어 있던 수분 0.1[kg]을 전체 질량에서 빠뜨린 식이다. 29.1[kg]을 실제 계에 되돌려 넣으면 $\dfrac{0.9}{1 + 29.1} \times 100 = 2.99\,\mathrm{wt\%}$가 되어 3[wt%]에 못 미치므로 29[kg]이 맞는 답이다.

참고로 조해(潮解)는 고체가 공기 중의 수분을 빨아들여 스스로 녹아 버리는 현상으로, 염소산나트륨(NaClO3)의 대표적 성질이다. 조해된 상태에서는 농도가 낮아지고 수용액이 되므로 성냥 원료로 쓸 수 없게 된다.

(1) 전 층

(2) 5,000[L]

(3) 10,000[L]

(4) 0.2[m] 이상

[해설]

(1) 단층건물 외의 건축물에 탱크전용실을 두는 옥내탱크저장소는 저장할 수 있는 위험물이 한정되어 있고, 층도 제한된다. 다만 제4류 위험물 중 인화점이 38[℃] 이상인 것은 층 제한을 받지 않는다. 경유는 제2석유류로 인화점이 50[℃] 이상이므로 전 층에 설치할 수 있다.

(2) · (3) 탱크전용실이 놓인 층에 따라 용량 상한이 갈린다.

경유의 지정수량은 1,000[L]이다. 지상 3층은 2층 이상의 층이므로 10배인 10,000[L]가 아니라 상한인 5,000[L]까지만 저장할 수 있다.

지하 2층은 1층 이하의 층이므로 40배인 40,000[L]가 아니라 상한인 20,000[L]까지 저장할 수 있다. 이 용량은 같은 탱크전용실에 있는 탱크 용량의 합에 걸리는 값이므로, 이미 10,000[L]짜리가 1기 있다면 나머지는

$20{,}000 - 10{,}000 = \mathbf{10{,}000}\,\mathrm{L}$ 이하가 된다.

(4) 탱크전용실에 펌프설비를 두는 경우 새어 나온 위험물이 퍼지지 않도록 주위에 불연재료로 된 턱을 0.2[m] 이상 높이로 설치한다.

(1) $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2$

(2) $CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2$

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

(4) $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$

(5) 수산화칼슘 $[Ca(OH)_2]$

[해설]

네 물질 모두 칼슘을 품은 제3류 위험물의 금수성 물질이다. 물과 만나면 칼슘 쪽은 예외 없이 수산화칼슘이 되고, 짝을 이루던 상대(수소·탄소·인)가 가스로 빠져나온다. 그래서 반응식을 통째로 외우기보다 「칼슘 → 수산화칼슘 + 나머지의 수소화물」로 세워 보고 계수를 맞추는 편이 빠르다. 공통 생성물을 묻는 문제의 답은 가스가 아니라 수산화칼슘이라는 점에 주의한다.

발생하는 가스는 다음과 같이 갈린다.

· 칼슘 $Ca$ — 수소 $H_2$ (가연성)

· 수소화칼슘 $CaH_2$ — 수소 $H_2$ (가연성). 수소화물이라 칼슘 1몰에서 수소가 2몰 나온다.

· 탄화칼슘 $CaC_2$ — 아세틸렌 $C_2H_2$ (가연성, 연소범위가 매우 넓음)

· 인화칼슘 $Ca_3P_2$ — 포스핀(인화수소) $PH_3$ (가연성·맹독성). 칼슘 3몰·인 2몰짜리 화합물이라 물 6몰이 필요하다는 점에서 계수 맞추기가 갈린다.

공통 생성물인 수산화칼슘은 소석회라고도 한다. 발생 가스가 모두 가연성이므로 네 물질 다 물과 격리해 저장하고 주수소화를 하지 않는다. 마른모래·팽창질석이나 탄산수소염류 분말소화약제로 덮어 질식소화한다.

(1) 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40[℃] 미만인 고체

(2) 제조소의 게시판 : 화기엄금 / 운반용기의 외부 : 화기엄금

(3) 제4류 위험물

[해설]

(1) 정의

제2류 위험물(가연성 고체) 중 「인화성 고체」는 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40[℃] 미만인 고체를 말한다. 지정수량은 1,000[kg]이다. 고체이지만 상온 부근에서 증기를 내어 불이 붙는다는 점에서 제4류에 가까운 성질을 갖는다.

(2) 주의사항은 제조소 게시판·운반용기 모두 「화기엄금」

제2류 위험물의 주의사항 표시는 세 갈래로 갈린다.

· 인화성 고체 : 게시판 화기엄금 / 운반용기 화기엄금

· 철분·금속분·마그네슘 : 게시판 화기주의 / 운반용기 화기주의 및 물기엄금

· 그 밖의 것(황화인·적린·황 등) : 게시판 화기주의 / 운반용기 화기주의

즉 인화성 고체만 「화기엄금」이고 나머지 제2류는 「화기주의」다. 상온에서도 증기를 내어 불이 붙으므로 '주의'가 아니라 '엄금'이며, 제4류 위험물의 주의사항이 화기엄금인 것과 같은 이유다. 게시판은 적색바탕에 백색문자로 표시한다.

(3) 함께 저장할 수 있는 유별

위험물안전관리법 시행규칙 별표 18은 유별이 다른 위험물을 같은 저장소에 저장하지 못하게 하면서, 옥내저장소·옥외저장소에서 유별로 모아 쌓고 서로 1[m] 이상의 간격을 두는 경우에 한해 다음 조합을 허용한다.

· 제1류(알칼리금속의 과산화물 등 제외)와 제5류

· 제1류와 제6류

· 제1류와 제3류 중 자연발화성 물질(황린 등)

· 제2류 중 인화성 고체와 제4류

· 제3류 중 알킬알루미늄등과 제4류(알킬알루미늄 또는 알킬리튬을 함유한 것)

· 제4류 중 유기과산화물과 제5류 중 유기과산화물

인화성 고체가 등장하는 조합은 제4류 하나뿐이다. 인화성 고체는 고체 형태일 뿐 성질이 인화성 액체와 다르지 않아 함께 두어도 서로의 위험을 새로 키우지 않기 때문이다.

(1) 제2류 위험물

(2) 제5류 위험물

(3) 제3류 위험물

(4) 제3류 위험물

(5) 제5류 위험물

[해설]

위험물안전관리법 시행령 별표 1의 비고는 하나의 물품이 두 가지 이상의 성상을 함께 가질 때 더 위험하게 관리해야 하는 성상 쪽으로 품명을 정하도록 하고 있다.

· 산화성 고체 + 가연성 고체 → 제2류의 규정에 의한 품명

· 산화성 고체 + 자기반응성 물질 → 제5류의 규정에 의한 품명

· 가연성 고체 + 자연발화성 물질 및 금수성 물질 → 제3류의 규정에 의한 품명

· 자연발화성 물질 및 금수성 물질 + 인화성 액체 → 제3류의 규정에 의한 품명

· 인화성 액체 + 자기반응성 물질 → 제5류의 규정에 의한 품명

다섯 줄을 따로 외울 필요가 없다. 위험한 정도를 자기반응성(제5류) > 자연발화성·금수성(제3류) > 가연성 고체(제2류)·인화성 액체(제4류) > 산화성(제1류) 순으로 잡아 두면 한꺼번에 풀린다.

산화성 고체는 스스로 타지 않고 남을 태울 뿐이므로 직접 타는 성상(제2류)이나 스스로 분해·폭발하는 성상(제5류)과 겹치면 언제나 밀린다. 자연발화성·금수성 물질은 공기나 물에 닿기만 해도 사고가 나므로 가연성 고체·인화성 액체와 겹치면 제3류가 이긴다. 자기반응성 물질은 분자 안에 산소를 품고 있어 어느 성상과 겹쳐도 제5류로 판단된다. 규제가 느슨한 쪽으로 분류되면 안 되기 때문이다.

근거 조문을 시행령 별표 8로 인쇄한 판본이 있으나, 위험물의 성질란과 복수성상물품의 판단기준은 시행령 별표 1에 실려 있다.

(1) $NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2$

(2) 17.75

[해설]

수소화나트륨은 제3류 위험물(금속의 수소화물)로 물과 만나면 수산화나트륨과 수소를 낸다.

$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2$

위험도는 폭발상한과 하한의 차를 하한으로 나눈 값으로, 값이 클수록 폭발범위가 넓고 위험하다는 뜻이다.

$H = \dfrac{U - L}{L}$

수소의 연소범위는 4 ~ 75[vol%]이므로

$H = \dfrac{75 - 4}{4} = \mathbf{17.75}$

하한이 작을수록 분모가 작아져 위험도가 급격히 커진다. 수소가 17.75, 아세틸렌이 $\dfrac{81 - 2.5}{2.5} = 31.4$로 특히 큰 값을 갖는 것도 같은 이유다.

아세트산, 아닐린, 나이트로벤젠, 하이드라진

[해설]

제4류 위험물의 지정수량은 품명과 수용성 여부로 갈린다. 제2석유류는 비수용성 1,000[L]·수용성 2,000[L], 제3석유류는 비수용성 2,000[L]·수용성 4,000[L]이므로, 2,000[L]가 되는 길은 "제2석유류이면서 수용성"이거나 "제3석유류이면서 비수용성" 두 가지뿐이다.

아세트산은 초산이라는 이름으로도 출제되며 같은 물질이다. 아닐린과 나이트로벤젠은 이름만 보면 물에 녹을 것 같지만 둘 다 비수용성이라 2,000[L]로 묶인다는 점을 기억해 둔다.

2.52 ~ 10.60[vol%]

[해설]

먼저 메테인의 조성을 채운다. $100 - (50 + 15 + 4) = 31\,\mathrm{vol\%}$이다.

혼합가스의 폭발한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 식으로 구한다. 하한값끼리 묶으면 혼합가스의 하한이, 상한값끼리 묶으면 혼합가스의 상한이 나온다.

$\dfrac{100}{L_m} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2} + \dfrac{V_3}{L_3} + \dfrac{V_4}{L_4}$

폭발하한값

$L_m = \dfrac{100}{\dfrac{50}{2.1} + \dfrac{15}{1.8} + \dfrac{4}{3.0} + \dfrac{31}{5.0}} = 2.5204 = \mathbf{2.52}\,\mathrm{vol\%}$

폭발상한값

$U_m = \dfrac{100}{\dfrac{50}{9.5} + \dfrac{15}{8.4} + \dfrac{4}{12.4} + \dfrac{31}{15.0}} = 10.5953 = \mathbf{10.60}\,\mathrm{vol\%}$

따라서 이 혼합가스의 폭발범위는 2.52 ~ 10.60[vol%]이다. 조성비를 그대로 분자에 넣고 각 성분의 한계값으로 나눈다는 점, 그리고 조성의 합이 100이 되도록 빠진 성분을 먼저 채워야 한다는 점이 이 유형의 핵심이다.

에테인의 폭발상한값을 12[vol%]로 실은 판본이 있으나, 그 값으로 계산하면 상한이 10.58[vol%]가 되어 널리 통용되는 답 10.60과 어긋난다. 에테인의 폭발범위는 3.0 ~ 12.4[vol%]로 잡는 것이 맞다.

(1) $2KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$

(2) $4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2K_2SO_4 + 4MnSO_4 + 6H_2O + 5O_2$

[해설]

흑자색 결정, 물에 녹아 진한 보라색, 분자량 158이라는 조건이 가리키는 물질은 과망가니즈산칼륨(KMnO4)이다. 제1류 위험물 중 과망가니즈산염류에 들어가며 지정수량은 1,000[kg], 위험등급은 III이다. 분자량은 $39 + 55 + 16 \times 4 = 158$로 확인된다.

240[℃] 부근에서 가열하면 망가니즈산칼륨과 이산화망가니즈로 갈라지면서 산소를 내놓는다. 산소를 내주는 성질이 곧 산화성 고체의 위험성이다.

$2KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$

묽은 황산과 만나면 황산칼륨·황산망가니즈로 바뀌면서 역시 산소를 낸다.

$4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2K_2SO_4 + 4MnSO_4 + 6H_2O + 5O_2$

진한 황산과는 폭발적으로 반응하므로 산과의 접촉을 피해야 하고, 목탄·황·유기물 같은 가연물과 섞이면 마찰만으로도 발화할 수 있다.

① 스프링클러설비 또는 이동식 외의 물분무등소화설비

② 물분무소화설비

③ 물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비

④ 물분무소화설비

[해설]

소화난이도등급 I 은 규모가 크거나 위험이 높아 가장 강한 소화설비를 요구하는 등급이다. 이 표에서 갈리는 지점은 세 가지다.

처마높이 6[m] 이상인 옥내저장소는 천장이 높아 소화수가 닿기 어려우므로 스프링클러설비를 원칙으로 하되, 그것이 곤란하면 이동식 외의 물분무등소화설비를 갖춘다. 이동식을 제외하는 이유는 사람이 들고 접근해야 하는 설비로는 높은 곳의 화재를 감당할 수 없기 때문이다.

황만을 저장·취급하는 탱크는 옥외든 옥내든 물분무소화설비 하나로 정해져 있다. 황은 물과 반응하지 않고, 미세한 물방울이 냉각·질식을 동시에 일으켜 가장 잘 듣는다.

인화점 70[℃] 이상의 제4류 위험물을 저장하는 옥외탱크저장소는 물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비를 쓴다. 인화점이 높아 물분무로도 대응이 되지만, 유류화재 일반에는 포소화설비가 표준이므로 둘 중 하나를 선택하게 한 것이다. 참고로 인화점 70[℃] 미만인 것은 고정식 포소화설비만 인정된다.

(1) 벤젠고리의 수소 1개 자리에 메틸기(-CH3)가 붙은 구조(시성식 C6H5CH3)

(2) 3.17

(3) 트라이나이트로톨루엔(TNT)

[해설]

벤젠고리에 메틸기 하나가 달린 물질은 톨루엔(C6H5CH3)이다. 제4류 제1석유류(비수용성)로 지정수량은 200[L]이다.

증기비중은 그 증기가 같은 부피의 공기보다 몇 배 무거운가를 나타내는 값이므로 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈다. 톨루엔의 분자량은 $12 \times 7 + 1 \times 8 = 92$이므로

증기비중 $= \dfrac{92}{29} = 3.1724 = \mathbf{3.17}$

공기의 평균분자량을 28.84로 잡아 3.19로 답한 판본도 있으나, 위험물 계산에서는 29를 쓰는 것이 통례이므로 3.17로 답한다. 어느 쪽이든 증기가 공기보다 3배 넘게 무거워 바닥에 깔린다는 결론은 같다.

톨루엔에 진한 질산과 진한 황산(탈수제 겸 촉매)을 작용시키면 메틸기의 영향으로 오르토·파라 자리 세 곳이 나이트로화되어 트라이나이트로톨루엔(TNT)이 만들어진다. TNT는 제5류 위험물(나이트로화합물)이다.

$C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \xrightarrow{c-H_2SO_4} C_6H_2CH_3(NO_2)_3 + 3H_2O$

(1) $CH_3COOH$

(2) 2,000[L]

(3) $CH_3COOH + 2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$

[해설]

은거울반응은 알데하이드가 은 이온을 은으로 환원시키면서 자신은 카복실산으로 산화되는 반응이다. 알데하이드기($-CHO$)를 확인하는 정성반응으로, 유리 안쪽에 은이 거울처럼 입혀져 이런 이름이 붙었다.

$CH_3CHO + 2Ag(NH_3)_2OH \rightarrow CH_3COOH + 2Ag \downarrow + 4NH_3 + H_2O$

따라서 생성물은 아세트산(초산)이다.

· 시성식 $CH_3COOH$ — 분자식은 $C_2H_4O_2$지만, 카복실기가 드러나도록 적는 시성식을 요구한 문제다.

· 지정수량 2,000[L] — 아세트산은 인화점이 약 40[℃]이고 물에 잘 녹으므로 제4류 제2석유류(수용성)에 들어가 지정수량이 2,000[L], 위험등급은 Ⅲ이다. 같은 제2석유류라도 비수용성인 경유·등유는 1,000[L]이므로 수용성 여부를 반드시 따져야 한다.

· 연소반응식 — 탄소 2개는 이산화탄소 2몰, 수소 4개는 물 2몰이 되고, 산소 수를 맞추면 산소 2몰이 필요하다.

순수한 아세트산은 녹는점이 약 16.6[℃]라 겨울에 얼음처럼 굳는데, 이 때문에 빙초산이라고 부른다.

(1) 도장·인쇄 또는 도포를 위하여 제2류 위험물 또는 제4류 위험물(특수인화물 제외)을 취급하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(2) 세정을 위하여 위험물(인화점이 40[℃] 이상인 제4류 위험물에 한한다)을 취급하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(3) 열처리작업 또는 방전가공을 위하여 위험물(인화점이 70[℃] 이상인 제4류 위험물에 한한다)을 취급하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(4) 보일러·버너 그 밖에 이와 비슷한 장치로 위험물(인화점이 38[℃] 이상인 제4류 위험물에 한한다)을 소비하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(5) 화학실험을 위하여 위험물을 취급하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(6) 위험물 외의 물건을 가열하기 위하여 위험물(고인화점 위험물에 한한다)을 이용한 열매체유 순환장치를 설치하는 일반취급소로서 지정수량의 30배 미만의 것

(7) 절삭유인 위험물을 이용한 절삭장치·연삭장치 그 밖에 이와 비슷한 장치를 설치하는 일반취급소(고인화점 위험물만을 100[℃] 미만의 온도로 취급하는 것에 한한다)로서 지정수량의 30배 미만의 것

[해설]

일반취급소는 원칙적으로 제조소에 준하는 기준을 지켜야 하지만, 취급 형태가 정형화되어 있고 양이 적으면 위험물안전관리법 시행규칙 별표 16이 특례기준을 두어 기준을 완화한다.

이 목록을 외울 때의 요령은 두 가지다. 첫째, 모든 특례가 지정수량의 30배 미만이라는 배수 조건을 공유한다. 둘째, 취급하는 위험물의 인화점 하한이 작업의 열기와 함께 올라간다.

같은 별표에는 이 밖에도 충전하는 일반취급소, 옮겨 담는 일반취급소, 유압장치 등을 설치하는 일반취급소의 특례가 함께 실려 있다. 시험에서는 이 가운데 5가지를 골라 묻는 형태로 자주 출제된다.

(1) ① 저장소 또는 취급소 ② 20배 이하 ③ 군사목적 또는 군부대시설을 위한 제조소 등

(2) 기초·지반검사, 충수(充水)·수압검사, 용접부검사

(3) ① 해당 지하탱크를 매설하기 전 ② 이동저장탱크를 완공하고 상치장소를 확보한 후

(4) ① 지정수량 1,000배 이상의 위험물을 취급하는 제조소 또는 일반취급소 — 구조·설비에 관한 사항 ② 옥외탱크저장소(저장용량 50만[L] 이상인 것만 해당) 또는 암반탱크저장소 — 위험물탱크의 기초·지반, 탱크 본체 및 소화설비에 관한 사항

(5) ① 용량이 100만[L] 이상인 액체위험물을 저장하는 탱크 ② 암반탱크 ③ 지하탱크저장소의 위험물탱크 중 행정안전부령으로 정하는 액체위험물탱크

(6) ① 시·도의 조례가 정하는 바에 따라 관할 소방서장의 승인을 받아 지정수량 이상의 위험물을 90일 이내의 기간 동안 임시로 저장·취급하는 경우 ② 군부대가 지정수량 이상의 위험물을 군사목적으로 임시로 저장·취급하는 경우

[해설]

(1) 허가·신고 의무의 예외는 생활에 꼭 필요하고 위험이 작은 시설에만 열려 있다. 주택의 난방시설을 위한 저장소 또는 취급소는 양의 제한 없이, 농예용·축산용·수산용 난방시설이나 건조시설을 위한 저장소는 지정수량 20배 이하까지 허가 없이 둘 수 있다. 다만 공동주택의 중앙난방시설은 규모가 크므로 예외에서 빠진다. 한편 군사목적 또는 군부대시설을 위한 제조소 등은 군부대의 장이 미리 시·도지사와 협의하면 허가를 받은 것으로 보아 별도의 허가 절차를 밟지 않는다.

(2) 탱크안전성능검사는 기초·지반검사, 충수·수압검사, 용접부검사, 암반탱크검사의 4가지다. 이 중 3가지를 쓰면 되므로 암반탱크검사를 넣어도 정답으로 처리된다.

(3) 완공검사는 덮이거나 떠나기 전에 봐야 한다는 원칙으로 기억하면 쉽다. 지하탱크는 흙에 묻히고 나면 볼 수 없으니 매설하기 전, 이동탱크저장소는 돌아다니는 시설이니 탱크를 완공하고 상치장소를 확보한 후에 신청한다.

(4) 기술검토는 규모가 큰 시설에만 요구된다. 지정수량 1,000배 이상의 제조소·일반취급소는 구조와 설비를, 용량 50만[L] 이상인 옥외탱크저장소와 암반탱크저장소는 기초·지반과 탱크 본체 및 소화설비를 검토받는다.

(5) 기술원이 시·도지사로부터 위탁받아 수행하는 탱크안전성능검사의 대상은 용량 100만[L] 이상의 액체위험물탱크, 암반탱크, 그리고 지하탱크저장소의 위험물탱크 중 행정안전부령으로 정하는 액체위험물탱크다. 기술검토의 50만[L]와 위탁검사의 100만[L]가 헷갈리기 쉬우니 함께 정리해 둔다.

(6) 지정수량 이상의 위험물은 제조소 등에서만 저장·취급하는 것이 원칙이지만, 90일 이내의 임시저장(관할 소방서장 승인)과 군부대의 군사목적 임시저장 두 가지는 예외로 허용된다.

(1) 20.68[L]

(2) ① 1[m] ② 1[m] ③ 가연성 증기

[해설]

(1) 액체의 부피는 온도가 오른 만큼 팽창계수에 비례해 늘어난다.

$V = V_0 (1 + \beta \Delta t)$

$V = 20 \times \left[ 1 + 0.00135 \times (25 - 0) \right] = 20.675\,\mathrm{L}$

늘어난 부피만 따로 보면 $20 \times 0.00135 \times 25 = 0.675\,\mathrm{L}$이고, 여기에 처음 부피를 더한 값이 같다. 소수 셋째 자리에서 반올림하면 20.68[L]이다.

(2) 휘발유처럼 전기전도도가 낮은 액체는 배관을 빠르게 흐르면 정전기가 쌓인다. 그래서 위험물안전관리법령은 주입관 끝이 액면 아래로 잠길 때까지, 즉 액체가 공기 중으로 튀며 흐르는 구간에서는 유속을 초당 1[m] 이하로 낮추도록 정하고 있다. 상부 주입이든 밑부분 주입이든 같은 값이다.

그 밖의 방법으로 주입할 때에는 탱크 안에 가연성 증기가 남아 있으면 정전기 불꽃으로 곧바로 점화되므로, 증기를 몰아낸 뒤 안전을 확인하고 주입한다. 휘발유를 담았던 탱크에 등유·경유를 넣는 상황이 특히 위험한 이유도 남은 휘발유 증기가 폭발범위 안에 들어 있기 때문이다.

(1) 1,900[L] 미만

(2) 적색

(3) $2(C_2H_5)_3Al + 21O_2 \rightarrow Al_2O_3 + 12CO_2 + 15H_2O$

(4) ① 해당 위험물의 취급에 관한 국가기술자격을 취득하고 관련 업무에 1년 이상 종사한 경력이 있는 자 ② 위험물의 운송에 관한 안전교육을 수료하고 관련 업무에 2년 이상 종사한 경력이 있는 자

(5) 완공검사합격확인증, 정기점검기록

[해설]

알킬알루미늄 등은 물·공기와 격렬하게 반응하므로 이동저장탱크의 용량을 1,900[L] 미만으로 제한하고, 20[kPa] 이하의 압력으로 불활성 기체를 봉입해 둔다.

외면 도장은 적색이다. 위험물안전관리에 관한 세부기준의 유별 도장색 표에는 제3류가 청색으로 실려 있으나, 알킬알루미늄 등을 운송하는 이동저장탱크는 상위 법령인 위험물안전관리법 시행규칙이 적색으로 따로 정하고 있으므로 적색이 답이다.

물과 반응해 에테인을 내는 알킬알루미늄은 트라이에틸알루미늄 [(C2H5)3Al]이다(분자량 114, 비중 0.835 — 발문의 0.84는 반올림값이다). 물·공기와의 거동은 다음과 같다.

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

연소(공기 중 노출) : $2(C_2H_5)_3Al + 21O_2 \rightarrow Al_2O_3 + 12CO_2 + 15H_2O$

알루미늄은 산화알루미늄으로, 에틸기의 탄소·수소는 각각 이산화탄소와 물로 간다. 탄소 12개·수소 30개를 맞추면 산소가 42개, 곧 O2 21몰이 필요하다.

운송책임자는 위험물안전관리법 시행규칙 제52조에 따라 해당 위험물의 취급에 관한 국가기술자격을 취득하고 관련 업무에 1년 이상 종사한 경력자이거나, 위험물 운송에 관한 안전교육을 수료하고 관련 업무에 2년 이상 종사한 경력자여야 한다. 자격자는 1년, 교육수료자는 2년으로 갈리는 점을 함께 외운다.

이동탱크저장소에는 완공검사합격확인증과 정기점검기록을 비치하고 운행한다.