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2025년-위험물기능사실기(필답형)-3회차
위험물기능사 실기(필답형) 기출문제

2025년 위험물기능사실기(필답형) 3회차

총 20문항 · 주관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
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2025년 위험물기능사실기(필답형) 3회차

20문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

25-3

운반용기는 온도가 올랐을 때를 대비해 가득 채우지 못하도록 수납률이 정해져 있다. 아래 각 유별에 드는 위험물은 용기 내용적의 몇 % 까지 채울 수 있는지 쓰시오.

(1) 제1류  (2) 제2류  (3) 제4류  (4) 제6류

정답 및 해설

(1) 95 % 이하

(2) 95 % 이하

(3) 98 % 이하

(4) 98 % 이하


[해설]

수납률 기준은 유별이 아니라 위험물의 상태로 정해져 있다. 온도가 올라 내용물이 부풀 여지를 남겨 두려는 것이므로, 부피가 크게 늘어나는 액체 쪽에 조건이 더 붙는다.

상태수납률덧붙는 조건
고체 위험물내용적의 95 % 이하
액체 위험물내용적의 98 % 이하55 ℃ 에서 새지 않도록 충분한 공간용적을 남길 것
알킬알루미늄등내용적의 90 % 이하50 ℃ 에서 5 % 이상의 공간용적을 남길 것

문제에 나온 네 유별을 상태로 갈라 보면 답이 바로 나온다. 제1류(산화성 고체)와 제2류(가연성 고체)는 고체이므로 95 %, 제4류(인화성 액체)와 제6류(산화성 액체)는 액체이므로 98 % 다.

고체와 액체가 함께 있는 유별도 있다. 제3류와 제5류는 품명에 따라 고체인 것도 액체인 것도 있으므로, 유별만 보고 외우지 말고 담는 위험물이 고체인지 액체인지를 먼저 가려야 한다.

문제 2

25-3

다음은 위험물안전관리법령이 정한 제조소의 배관 기준이다. 빈칸 ① ~ ④ 를 채우시오.

· 배관의 재질은 ( ① ) 그 밖에 이와 유사한 금속성으로 해야 한다.

· 배관은 불연성 액체를 이용하여 시험하는 경우 최대상용압력의 ( ② )배 이상의 압력으로 내압시험을 한다.

· 배관은 불연성 기체를 이용하여 시험하는 경우 최대상용압력의 ( ③ )배 이상의 압력으로 내압시험을 한다.

· 배관을 지상에 설치하는 경우에는 지진·풍압·지반침하 및 온도변화에 안전한 구조의 지지물에 설치하되 지면에 닿지 않도록 하고, 배관의 바깥면에 부식을 막기 위한 ( ④ )을 해야 한다. 다만 불변강관처럼 부식의 우려가 없는 재질이면 ( ④ )을 하지 않을 수 있다.

정답 및 해설

① 강관

② 1.5

③ 1.1

④ 도장


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4] 제조소의 위치·구조 및 설비의 기준은 배관에 관하여 다음과 같이 정하고 있다.

항목기준
재질강관 그 밖에 이와 유사한 금속성
내압시험(불연성 액체)최대상용압력의 1.5배 이상의 압력
내압시험(불연성 기체)최대상용압력의 1.1배 이상의 압력
지상 설치안전한 구조의 지지물에 설치하고 지면에 닿지 않게 하며 바깥면에 부식방지 도장
지하 매설금속성 배관의 바깥면에 부식방지 도복장·코팅 또는 전기방식

액체와 기체의 배수가 갈리는 이유는 압축성에 있다. 기체는 압축된 상태에서 터지면 갑작스레 부피가 늘어 위험하므로 시험압력을 액체보다 낮춰 잡고(1.1배), 압축되지 않는 액체는 더 높은 압력(1.5배)으로 눌러 본다.

재질은 강관을 원칙으로 하되, 배관의 안전에 지장이 없다고 인정되는 경우에는 유리섬유강화플라스틱 같은 재질도 쓸 수 있다. 지상에 두는 배관은 지지물 위에 얹어 지면에서 띄우고 바깥면에 도장해 부식을 막는데, 불변강관처럼 녹슬 걱정이 없는 재질이면 도장을 생략할 수 있다.

문제 3

25-3

아래 설명에 해당하는 위험물에 대하여 다음 물음에 답하시오.

· 제3류 위험물이고 지정수량은 300 kg 이다.

· 비중 2.36, 융점 2,100 ℃ 이다.

· 물과 만나면 메테인가스를 내놓는다.

(1) 화학식을 쓰시오.

(2) 물과 반응할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(3) 위험물안전관리법령상의 품명을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) Al4C3\mathrm{Al_4C_3}

(2) Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}

(3) 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물


[해설]

제3류 위험물 가운데 지정수량이 300 kg 이면서 물과 반응해 메테인을 내놓는 물질은 탄화알루미늄(Al4C3\mathrm{Al_4C_3})이다. 분자량은 27×4+12×3=14427 \times 4 + 12 \times 3 = 144 이고, 황색 결정 또는 무색의 단단한 덩어리로 비중 2.36, 융점 2,100 ℃ 의 성질을 지닌다.

물이 닿으면 수산화알루미늄과 메테인으로 갈라진다.

Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}

품명은 개별 물질명이 아니라 법령이 묶어 놓은 이름으로 답해야 한다. 시행령의 제3류 품명 목록에서 이 물질이 드는 자리는 “칼슘 또는 알루미늄의 탄화물”이며, 같은 품명에 탄화칼슘(카바이드)도 함께 들어간다.

물질물과의 반응으로 나오는 기체기체의 연소범위
탄화알루미늄 Al4C3\mathrm{Al_4C_3}메테인 CH4\mathrm{CH_4}약 5 ~ 15 %
탄화칼슘 CaC2\mathrm{CaC_2}아세틸렌 C2H2\mathrm{C_2H_2}약 2.5 ~ 81 %

금수성 물질이므로 물기가 없는 곳에 밀봉해 저장하고, 화재가 나도 물이나 포는 쓰지 않는다. 마른모래·팽창질석·팽창진주암으로 덮어 질식소화하거나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓴다.

문제 4

25-3

화재는 타는 물질에 따라 급수를 나누어 다룬다. 아래 표의 빈칸 ① ~ ⑤ 를 채우시오.

급수화재의 종류표시색상
B급( ① )황색
( ② )급일반화재( ③ )
( ④ )급( ⑤ )청색
정답 및 해설

① 유류화재

② A

③ 백색

④ C

⑤ 전기화재


[해설]

화재를 급수로 나누는 것은 불을 끄는 방법이 달라지기 때문이다. 소화기에 붙은 적응 표시도 이 급수를 따른다.

급수화재의 종류표시색상주된 소화 방법
A급일반화재(목재·종이·섬유 등)백색물에 의한 냉각소화
B급유류화재(인화성 액체·유지 등)황색포·분말·이산화탄소에 의한 질식소화
C급전기화재(통전 중인 전기설비)청색이산화탄소·분말 등 전기가 통하지 않는 약제
D급금속화재(알칼리금속·금속분 등)무색마른모래·팽창질석 등에 의한 피복소화

유류화재에 물을 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 불이 번지고, 전기화재에 물을 뿌리면 감전의 위험이 있다. 금속화재는 물과 반응해 수소를 내놓는 금속이 많아 물이 오히려 위험하다. 급수를 가리는 이유가 여기에 있다.

제3종 분말소화약제(제일인산암모늄)는 A·B·C급 모두에 적응성이 있어 널리 쓰이며, 이 때문에 “ABC 분말”이라 부른다.

문제 5

아세트알데하이드는 산화되면 아세트산이 되고, 환원되면 에틸알코올(에탄올)이 된다. 각각의 변화를 화학반응식으로 나타내시오.

(1) 산화반응식

(2) 환원반응식

정답 및 해설

(1) 2CH3CHO+O22CH3COOH\mathrm{2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH}

(2) CH3CHO+H2C2H5OH\mathrm{CH_3CHO + H_2 \rightarrow C_2H_5OH}


[해설]

아세트알데하이드 CH3CHO\mathrm{CH_3CHO}는 산화되면 카복실산인 아세트산 CH3COOH\mathrm{CH_3COOH}가 되고, 환원되면 알코올인 에탄올 C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH}가 된다. 알데하이드가 산화·환원 사슬의 가운데에 있다고 기억하면 방향을 헷갈리지 않는다.

· 산화 : 2CH3CHO+O22CH3COOH\mathrm{2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH} (산소를 얻는 쪽, 계수 2를 빠뜨리지 않도록 균형을 맞춘다)

· 환원 : CH3CHO+H2C2H5OH\mathrm{CH_3CHO + H_2 \rightarrow C_2H_5OH} (수소를 얻는 쪽)

아세트알데하이드는 제4류 특수인화물로 지정수량 50 L, 인화점 -38 ℃, 비점 21 ℃라 상온에서도 쉽게 증기를 낸다. 저장·취급 설비에는 구리·마그네슘·은·수은이나 그 합금을 쓰지 못한다(폭발성 화합물이 생긴다). 산화되기 쉬워 은거울반응을 보이는 환원성 물질이다.

문제 6

다음은 위험물안전관리법령이 정한 제4류 위험물 품명의 정의이다. 빈칸 ① ~ ⑰ 에 들어갈 용어 또는 수치를 각각 쓰시오.

· “특수인화물”이라 함은 ( ① ), 다이에틸에터 그 밖에 1기압에서 ( ② )이 섭씨 ( ③ )도 이하인 것 또는 인화점이 섭씨 영하 ( ④ )도 이하이고 비점이 섭씨 ( ⑤ )도 이하인 것을 말한다.

· “제1석유류”라 함은 아세톤, 휘발유 그 밖에 ( ⑥ )기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑦ )도 미만인 것을 말한다.

· “제2석유류”라 함은 등유, 경유 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑧ )도 이상 섭씨 ( ⑨ )도 미만인 것을 말한다. 다만, 도료류 그 밖의 물품에 있어서 가연성 액체량이 ( ⑩ ) 중량퍼센트 이하이면서 인화점이 섭씨 ( ⑪ )도 이상인 동시에 연소점이 섭씨 ( ⑫ )도 이상인 것은 제외한다.

· “제3석유류”라 함은 ( ⑬ ), ( ⑭ ) 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑮ )도 이상 섭씨 ( ⑯ )도 미만인 것을 말한다. 다만, 도료류 그 밖의 물품은 가연성 액체량이 ( ⑰ ) 중량퍼센트 이하인 것은 제외한다.

정답 및 해설

이황화탄소발화점1002040

121

2170404060

중유크레오소트유7020040


[해설]

제4류 위험물의 품명은 인화점을 기준으로 나뉜다. 특수인화물만 인화점 외에 발화점 또는 비점 조건이 하나 더 붙는데, 둘 중 어느 하나만 만족해도 특수인화물이 된다는 점(‘또는’)이 중요하다.

· 특수인화물 — 발화점 100 ℃ 이하 또는 인화점 영하 20 ℃ 이하이면서 비점 40 ℃ 이하 (지정수량 50 L)

· 제1석유류 — 인화점 21 ℃ 미만 (비수용성 200 L / 수용성 400 L)

· 알코올류 — 탄소 수 1 ~ 3개인 포화 1가 알코올 (400 L)

· 제2석유류 — 인화점 21 ℃ 이상 70 ℃ 미만 (비수용성 1,000 L / 수용성 2,000 L)

· 제3석유류 — 인화점 70 ℃ 이상 200 ℃ 미만 (비수용성 2,000 L / 수용성 4,000 L)

· 제4석유류 — 인화점 200 ℃ 이상 250 ℃ 미만 (6,000 L)

인화점의 경계가 21 – 70 – 200 – 250 으로 이어지므로 이 네 숫자만 외우면 제1석유류부터 제4석유류까지 한 번에 정리된다.

단서로 붙은 ‘가연성 액체량 40 중량퍼센트 이하’ 규정은 페인트·바니시 같은 도료류를 걸러 내기 위한 것으로, 제2석유류에는 여기에 더해 인화점 40 ℃ 이상이면서 연소점 60 ℃ 이상이라는 조건이 함께 붙는다는 점이 제3석유류와 다르다.

대표 물질로 특수인화물에는 다이에틸에터(인화점 −45 ℃, 비점 34 ℃)·이황화탄소(발화점 100 ℃)·아세트알데하이드(비점 21 ℃)·산화프로필렌이, 제3석유류에는 중유·크레오소트유·아닐린·나이트로벤젠이 있다.

문제 7

25-3

어느 저장소에 아래와 같이 제1류 위험물을 함께 보관하고 있다. 각각의 지정수량 배수를 모두 더하면 몇 배가 되는지 구하시오.

· 질산칼륨 600 kg

· 과산화마그네슘 100 kg

· 아염소산나트륨 50 kg

정답 및 해설

5배


[해설]

지정수량이 다른 위험물을 함께 저장할 때에는 각각의 저장량을 그 지정수량으로 나눈 뒤 모두 더한다.

지정수량의 배수=A의 저장량A의 지정수량+B의 저장량B의 지정수량+\text{지정수량의 배수} = \dfrac{\text{A의 저장량}}{\text{A의 지정수량}} + \dfrac{\text{B의 저장량}}{\text{B의 지정수량}} + \cdots

세 물질은 모두 제1류 위험물이며, 품명과 지정수량은 다음과 같다.

위험물품명지정수량저장량배수
질산칼륨질산염류300 kg600 kg600300=2\dfrac{600}{300} = 2
과산화마그네슘무기과산화물50 kg100 kg10050=2\dfrac{100}{50} = 2
아염소산나트륨아염소산염류50 kg50 kg5050=1\dfrac{50}{50} = 1

2+2+1=52 + 2 + 1 = \mathbf{5}

따라서 지정수량 배수의 총합은 5배다.

물질명이 아니라 품명을 먼저 가려내는 것이 요령이다. 질산칼륨은 질산염류(300 kg), 과산화마그네슘은 무기과산화물(50 kg), 아염소산나트륨은 아염소산염류(50 kg)에 든다. 이렇게 구한 배수는 허가 대상 여부뿐 아니라 보유공지의 너비, 예방규정 작성 대상 여부를 가릴 때에도 쓰인다.

문제 8

위험물안전관리법령이 정한 다음 표지·게시판의 바탕색과 문자색을 각각 쓰시오.

(1) “화기엄금” 게시판

(2) “주유 중 엔진정지” 게시판

(3) “위험물제조소” 표지

정답 및 해설

(1) 바탕 적색 · 문자 백색

(2) 바탕 황색 · 문자 흑색

(3) 바탕 백색 · 문자 흑색


[해설]

제조소등의 표지와 게시판은 한 변이 0.3 m 이상, 다른 한 변이 0.6 m 이상인 직사각형으로 만든다. 색 조합은 다음과 같다.

· 위험물제조소 표지, 그리고 방화에 관하여 필요한 사항(유별·품명·저장최대수량·지정수량의 배수·안전관리자 성명)을 적은 게시판 : 백색 바탕에 흑색 문자

· 주의사항 게시판 — 화기엄금·화기주의 : 적색 바탕에 백색 문자 / 물기엄금 : 청색 바탕에 백색 문자

· 주유취급소의 “주유 중 엔진정지” 게시판 : 황색 바탕에 흑색 문자

경고성이 강한 주의사항일수록 바탕에 색이 들어가고(적색·청색 바탕에 백색 문자), 정보를 알리는 표지·게시판은 백색 바탕에 흑색 문자라고 묶어 두면 바탕과 문자를 뒤집어 쓰는 실수를 줄일 수 있다.

문제 9

25-3

가연성 고체로 분류되는 황에 관하여 아래 두 가지를 각각 답하시오.

(1) 완전히 탈 때의 화학반응식

(2) 그때 생기는 유해가스의 이름

정답 및 해설

(1) S+O2SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

(2) 이산화황(아황산가스)


[해설]

황은 가연성 고체인 제2류 위험물로 지정수량은 100 kg이며, 순도가 60 중량퍼센트 이상인 것만 위험물로 다룬다. 순도에서 빠지는 부분은 흙 등 불순물을 뜻한다.

황이 타면 푸른 불꽃을 내면서 산소와 1 : 1 로 결합해 이산화황이 된다.

S+O2SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

이산화황은 아황산가스라고도 부르는 자극성 유독 기체로, 눈과 호흡기 점막을 상하게 하고 물에 녹으면 아황산이 되어 산성비의 원인이 된다.

황은 전기가 통하지 않는 부도체여서 취급 중에 정전기가 쌓이기 쉽고, 고운 가루 상태로 공기 중에 떠 있으면 분진폭발의 위험이 있다. 그래서 정전기 제거 조치를 하고 가루가 날리지 않게 다룬다. 소화는 다량의 물로 냉각하는 방법이 유효하며, 고온에서 녹아 흐르는 황에 물을 세게 뿌리면 튀어 오를 수 있으므로 분무 형태로 뿌린다.

문제 10

25-3

아래 ① ~ ⑤ 가운데 제4류 위험물의 일반적인 성질로 옳은 것을 모두 고르시오.

① 대체로 물보다 가볍고 물에 잘 녹지 않는 것이 많다.

② 발생하는 증기는 가연성이다.

③ 전기의 불량도체여서 정전기가 쌓이기 쉽다.

④ 증기비중은 대부분 공기보다 크다.

⑤ 흘러나온 액체를 따라 불이 번질 위험이 있다.

정답 및 해설

①, ②, ③, ④, ⑤ (모두 옳다)


[해설]

다섯 항목 모두 제4류 위험물(인화성 액체)의 일반적인 성질을 옳게 적은 것이다. 하나씩 짚어 보면 이렇다.

대부분 비중이 1보다 작아 물 위에 뜨고, 물에 잘 녹지 않는다. 다만 이황화탄소(비중 약 1.26)는 물보다 무거워 물속에 넣어 저장하고, 알코올류·아세톤·아세트알데하이드처럼 물에 잘 섞이는 수용성도 있다.

제4류 위험물은 액체 자체가 아니라 그 증기가 공기와 섞여 타는 것이다. 그래서 인화점이 낮을수록 위험하다.

전기를 거의 통하지 않아 흐르거나 부딪히는 과정에서 생긴 정전기가 빠져나가지 못하고 쌓인다. 그 불꽃이 착화원이 되므로 접지를 하고, 주입할 때 유속을 낮추며, 공기를 적당히 습하게 유지한다.

증기비중이 1보다 커서 증기가 바닥이나 구덩이에 깔린다. 환기구를 낮은 곳에 두는 이유가 여기에 있다. 사이안화수소(증기비중 약 0.93)처럼 공기보다 가벼운 예외도 있다.

액체가 흘러 퍼지면 불도 그 길을 따라 번진다. 그래서 제조소·취급소 바닥에 턱과 집유설비를 두고, 옥외탱크저장소에는 방유제를 쌓는다.

불을 끌 때는 증기를 공기와 떼어 놓는 질식소화가 기본이라 포·분말·이산화탄소·할로젠화합물을 쓴다. 물을 그대로 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 오히려 번지고, 수용성 위험물에는 보통 포의 거품이 깨져 버리므로 내알코올포를 쓴다.

문제 11

25-3

아래 세 물질에 물이 닿았을 때 스스로 탈 수 있는 기체가 나오는지 따져, 나온다면 그 기체의 화학식을 적으시오. 나오지 않는다면 “해당 없음”이라고 적는다.

(1) 트라이에틸알루미늄

(2) 과산화칼슘

(3) 메틸리튬

정답 및 해설

(1) C2H6\mathrm{C_2H_6}

(2) 해당 없음

(3) CH4\mathrm{CH_4}


[해설]

물과의 반응식을 세워 무엇이 나오는지 확인하고, 그 기체가 스스로 타는 가연성인지를 한 번 더 따져야 하는 문항이다.

(1) 트라이에틸알루미늄 — 제3류 위험물 알킬알루미늄(지정수량 10 kg)이다. 알루미늄에 붙어 있던 에틸기 셋이 물의 수소를 받아 에테인으로 떨어져 나온다.

(C2H5)3Al+3H2OAl(OH)3+3C2H6\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}

에틸기 3개를 모두 떼어 내려면 물이 3분자 필요하므로 계수는 3H2O\mathrm{3H_2O} 여야 한다. 일부 교재에는 물의 계수가 빠진 채 실려 있으나, 그대로 두면 좌우의 수소·산소 수가 맞지 않는다.

(2) 과산화칼슘 — 제1류 위험물 무기과산화물(지정수량 50 kg)이다.

2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2\mathrm{2CaO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Ca(OH)_2 + O_2}

기체가 나오기는 하지만 그것은 산소다. 산소는 남을 타게 돕는 조연성(지연성) 기체이지 스스로 타는 가연성 기체가 아니므로 답은 해당 없음이다. 이 문항의 함정이 바로 이 자리에 있다.

(3) 메틸리튬 — 제3류 위험물 알킬리튬(지정수량 10 kg)이다. 메틸기가 물의 수소를 받아 메테인이 된다.

CH3Li+H2OLiOH+CH4\mathrm{CH_3Li + H_2O \rightarrow LiOH + CH_4}

알킬알루미늄과 알킬리튬은 물은 물론 공기와도 반응하는 금수성 물질이라 헥세인 같은 불활성 용매에 담그거나 불활성 기체를 채워 저장한다. 불이 났을 때 물을 뿌리면 가연성 기체가 더 나와 불길이 커지므로 팽창질석이나 팽창진주암으로 덮어 끈다.

문제 12

다음 각 물질이 위험물안전관리법령상 제6류 위험물로 다루어지기 위한 조건을 쓰시오. (단, 따로 정해진 조건이 없으면 “해당 없음”이라고 쓴다.)

(1) 과염소산

(2) 과산화수소

(3) 질산

정답 및 해설

(1) 해당 없음(따로 정해진 조건이 없다)

(2) 농도가 36 중량퍼센트(wt%) 이상인 것

(3) 비중이 1.49 이상인 것


[해설]

제6류 위험물(산화성 액체)은 지정수량이 300 kg이고, 품명마다 위험물로 보는 문턱이 다르다.

· 과염소산 HClO4\mathrm{HClO_4} : 농도·비중 같은 단서가 붙지 않아 해당없음 — 그 자체로 제6류다.

· 과산화수소 H2O2\mathrm{H_2O_2} : 농도가 36 중량퍼센트 이상인 것만 위험물이다. 시판 소독용(3 % 안팎)은 여기에 들지 않는다.

· 질산 HNO3\mathrm{HNO_3} : 비중이 1.49 이상인 것만 위험물이다. 비중 1.49면 대략 발연질산에 가까운 진한 질산이다.

세 물질 모두 불연성이지만 강한 산화성이 있어 가연물과 섞이면 발화·폭발을 돕는다. 이 밖에 행정안전부령으로 정하는 할로젠간화합물(삼불화브로민, 오불화브로민, 오불화아이오딘 등)도 제6류에 든다.

문제 13

25-3

아래 두 물질은 모두 제5류 위험물 가운데 나이트로화합물에 든다. 각각을 구조식으로 나타내시오.

(1) 트라이나이트로페놀(피크르산)

(2) 트라이나이트로톨루엔(TNT)

정답 및 해설

(1) 벤젠 고리의 1번 자리에 OH\mathrm{OH}, 2·4·6번 자리에 NO2\mathrm{NO_2} 3개가 붙은 구조 — C6H2(OH)(NO2)3\mathrm{C_6H_2(OH)(NO_2)_3}

(2) 벤젠 고리의 1번 자리에 CH3\mathrm{CH_3}, 2·4·6번 자리에 NO2\mathrm{NO_2} 3개가 붙은 구조 — C6H2(CH3)(NO2)3\mathrm{C_6H_2(CH_3)(NO_2)_3}


[해설]

OHNO2NO2NO2트라이나이트로페놀(피크르산)CH3NO2NO2NO2트라이나이트로톨루엔(TNT)

두 물질은 만드는 길이 나란하다. 페놀을 진한 질산과 진한 황산의 혼산으로 나이트로화하면 트라이나이트로페놀이, 톨루엔을 같은 방법으로 나이트로화하면 트라이나이트로톨루엔이 된다. 그래서 나이트로기(NO2\mathrm{NO_2})가 들어가는 자리는 둘 다 2·4·6번으로 같고, 1번 자리의 치환기가 하이드록시기(OH\mathrm{OH})인지 메틸기(CH3\mathrm{CH_3})인지만 다르다. 이 한 자리를 헷갈리면 두 물질이 통째로 뒤바뀌므로, 이름의 “페놀”에는 OH\mathrm{OH}, “톨루엔”에는 CH3\mathrm{CH_3} 가 남는다고 짝지어 두는 것이 안전하다.

물질분자식분자량특징
트라이나이트로페놀(피크르산)C6H3N3O7\mathrm{C_6H_3N_3O_7}229쓴맛이 나는 황색 결정. 산성을 띠어 금속과 만나면 충격에 예민한 금속염을 만든다
트라이나이트로톨루엔(TNT)C7H5N3O6\mathrm{C_7H_5N_3O_6}227담황색 침상결정. 물에 녹지 않고 아세톤·벤젠에 녹으며 충격·마찰에는 비교적 둔감하다

피크르산은 마른 상태에서 특히 위험하므로 물을 적셔 저장하고 철·구리·납 용기를 피한다. 두 물질 모두 분자 안에 산소를 품은 자기반응성 물질이라 질식소화가 잘 듣지 않으며, 다량의 물로 냉각하는 것이 원칙이다.

문제 14

25-3

질산에스터류에 속하는 나이트로글리세린은 충격을 받으면 폭발하듯 분해된다. 이때의 화학반응식을 세우시오.

정답 및 해설

4C3H5(ONO2)312CO2+10H2O+6N2+O2\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}


[해설]

나이트로글리세린은 글리세린을 진한 질산과 진한 황산의 혼산으로 반응시켜 얻는 질산에스터류다. 분자 안에 나이트로기 셋을 품고 있어 산소를 밖에서 받지 않고도 스스로 타며, 충격·마찰에 매우 예민해 조금만 건드려도 폭발적으로 분해한다.

4C3H5(ONO2)312CO2+10H2O+6N2+O2\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}

계수가 큰 이유는 질소를 N2\mathrm{N_2} 로 맞추려면 분자 4개 단위로 세어야 하기 때문이다. 왼쪽 4분자에 탄소 12개·수소 20개·질소 12개·산소 36개가 있고, 오른쪽도 이산화탄소 12·물 10·질소 6·산소 1분자로 정확히 들어맞는다.

주목할 점은 액체 4몰이 기체 29몰로 바뀐다는 것이다. 부피가 순식간에 수천 배로 불어나면서 폭굉이 일어난다.

나이트로글리세린은 상온에서 무색투명한 기름 같은 액체이며 8 ~ 10 ℃ 부근에서 얼어붙는데, 언 것을 녹이는 동안이 특히 위험하다. 규조토 같은 다공질 물질에 흡수시켜 안정하게 만든 것이 다이너마이트다. 제5류 위험물은 자체에 산소를 지녀 질식소화가 듣지 않으므로 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이다.

문제 15

25-3

아래 그림은 양 끝에 볼록한 경판을 붙인 타원형 위험물탱크를 나타낸 것이다. 이 탱크의 내용적은 몇 m3 인지 구하시오.

4 m3 m1 m8 m1 m3 m

정답 및 해설

81.68 m3


[해설]

단면이 타원인 탱크의 내용적은 타원의 넓이에 “길이로 환산한 값”을 곱해 구한다. 장축을 aa, 단축을 bb, 동체 길이를 ll, 양쪽 경판의 길이를 l1l_1·l2l_2 라 하면

V=πab4(l+l1+l23)V = \dfrac{\pi a b}{4} \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right)

이다. 타원의 넓이가 πab4\dfrac{\pi a b}{4} 이고, 볼록한 경판은 같은 길이의 원기둥만큼 부피를 갖지 못해 13\dfrac{1}{3} 만 셈에 넣는다는 점이 핵심이다. 그림의 값을 대입하면

V=π×4×34×(8+1+13)=3π×263=26π=81.68 m3V = \dfrac{\pi \times 4 \times 3}{4} \times \left( 8 + \dfrac{1 + 1}{3} \right) = 3\pi \times \dfrac{26}{3} = 26\pi = \mathbf{81.68}\ \mathrm{m^3}

가 된다. 일부 교재에는 같은 식을 세워 놓고 결과만 81.64 m3 로 실어 두었으나, 그 식을 그대로 계산하면 26π=81.681426\pi = 81.6814\cdots 이므로 81.68 m3 가 맞다.

흔한 실수는 두 가지다. 첫째, 타원의 넓이를 πab\pi a b 로 잡아 네 배 큰 값을 얻는 것 — 4 m 와 3 m 는 반지름이 아니라 축의 길이이므로 4로 나눠야 한다. 둘째, 경판 길이를 3으로 나누지 않고 그대로 더하는 것이다.

이렇게 구한 값은 탱크 안쪽 공간 전체의 크기인 내용적이며, 실제로 채울 수 있는 용량은 여기서 공간용적(보통 내용적의 5 ~ 10 %)을 뺀 값이다.

문제 16

25-3

염소산칼륨을 가열하면 분해되면서 산소를 내놓는다. 아래 분해반응식의 빈칸 ① ~ ③ 에 들어갈 화학식 또는 계수를 각각 쓰시오.

2( ① ) → ( ② )KCl + ( ③ )O2

정답 및 해설

KClO3\mathrm{KClO_3}

② 2

③ 3


[해설]

염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성 고체) 중 염소산염류로 지정수량이 50 kg인 물질이다. 스스로 타지는 않지만 분자 안에 산소를 품고 있어, 가열하면 그 산소를 내놓아 주위의 가연물을 태운다.

2KClO32KCl+3O2\mathrm{2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2}

계수는 원자 수를 맞춰 보면 저절로 정해진다. 왼쪽에 칼륨 2개와 염소 2개가 있으므로 오른쪽 염화칼륨의 계수가 2 가 되고, 왼쪽 산소가 3×2=63 \times 2 = 6 개이므로 오른쪽 산소 분자의 계수는 3 이 된다.

분해는 400 ℃ 부근에서 시작되어 온도가 더 오르면 완전히 진행되며, 이산화망가니즈 같은 촉매가 있으면 훨씬 낮은 온도에서도 산소를 내놓는다. 찬물에는 잘 녹지 않으나 온수와 글리세린에는 녹는다.

산화력이 강해서 황·인·목탄 가루 같은 환원성 물질이나 강산과 섞이면 마찰·충격만으로도 폭발할 수 있으므로 함께 두지 않는다. 화재가 나면 자체 산소 때문에 질식소화가 잘 듣지 않으므로 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이다.

문제 17

25-3

제2류 위험물인 적린 124 kg 을 남김없이 태우려고 한다. 아래 두 가지를 각각 구하시오. (단, 원자량은 P 31 이며 표준상태를 기준으로 한다)

(1) 이때 일어나는 완전연소반응식

(2) 태우는 데 드는 산소의 부피 [m3]

정답 및 해설

(1) 4P+5O22P2O5\mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}

(2) 112 m3


[해설]

적린이 타면 흰 연기를 내며 오산화인이 된다.

4P+5O22P2O5\mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}

반응식이 알려 주는 것은 적린 4몰이 탈 때 산소 5몰이 든다는 비율이다. 먼저 적린 124 kg 이 몇 킬로몰인지 구한다.

124 kg31 kg/kmol=4 kmol\dfrac{124\ \mathrm{kg}}{31\ \mathrm{kg/kmol}} = 4\ \mathrm{kmol}

적린 4 kmol 에는 산소 5 kmol 이 필요하고, 표준상태에서 기체 1 kmol 의 부피는 22.4 m3 이므로

5 kmol×22.4 m3/kmol=112 m35\ \mathrm{kmol} \times 22.4\ \mathrm{m^3/kmol} = \mathbf{112}\ \mathrm{m^3}

가 된다. kg 과 m3 를 함께 쓰는 문제이므로 몰이 아니라 킬로몰로 셈하면 단위가 저절로 맞는다. 그램과 리터로 풀어 22.4 L 를 쓰면 답이 112,000 L 로 나오는데, 이것을 m3 로 고쳐도 같은 112 m3 다.

적린은 제2류 위험물(가연성 고체)로 지정수량은 100 kg 이다. 황린과 같은 원소로 이루어진 동소체이지만 성질은 크게 달라, 황린이 공기 중에서 저절로 타는 것과 달리 적린은 발화점이 약 260 ℃ 로 높고 독성도 거의 없다. 연소로 생기는 오산화인은 흰 연기 형태의 자극성 물질이므로 소화할 때에는 보호구를 갖추고 다량의 물로 냉각한다.

문제 18

위험물안전관리법에서 정하는 다음 용어의 정의이다. 빈칸 ① ~ ③ 에 들어갈 말을 각각 쓰시오.

(1) “위험물”이란 ( ① ) 또는 ( ② ) 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령으로 정하는 물품을 말한다.

(2) “( ③ )”이란 위험물의 종류별로 위험성을 고려하여 대통령령으로 정하는 수량으로서, 제조소등의 설치허가 등에 있어서 최저의 기준이 되는 수량을 말한다.

정답 및 해설

인화성

발화성

지정수량


[해설]

위험물안전관리법 제2조(정의)의 문장이다. 위험물은 인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령이 정하는 물품이고, 지정수량은 종류별 위험성을 고려해 대통령령으로 정한 수량으로 제조소등의 설치허가 등에서 최저의 기준이 된다.

같은 조문에서 “제조소등”은 제조소·저장소·취급소를 한데 묶어 부르는 말로 정의된다. 위험성이 클수록 지정수량은 작아지므로(예: 특수인화물 50 L, 알코올류 400 L, 제4석유류 6,000 L) 지정수량은 곧 위험도의 척도다.

지정수량의 배수는 품명별로 저장(취급)수량을 그 품명의 지정수량으로 나눈 값을 모두 더해 구하며, 합이 1 이상이면 지정수량 이상을 취급하는 것으로 보아 허가 대상이 된다.

문제 19

다음 성질을 모두 지닌 제4류 위험물이 있다. 물음에 답하시오.

· 분자량이 58이다.

· 햇빛을 받으면 서서히 분해되어 과산화물을 만든다.

· 피부에 닿으면 지방을 녹이는 탈지작용을 일으킨다.

(1) 이 물질의 시성식을 쓰시오.

(2) 이 물질의 지정수량을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}

(2) 400 L


[해설]

분자량 58, 과산화물 생성, 탈지작용이라는 세 단서가 모두 가리키는 물질은 아세톤(다이메틸케톤)이고, 시성식은 CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}이다. 분자식 C3H6O\mathrm{C_3H_6O}의 분자량은 12×3+1×6+16=5812 \times 3 + 1 \times 6 + 16 = 58로 단서와 맞는다.

아세톤은 제4류 제1석유류(수용성)이므로 지정수량은 400 L이다. 인화점 -18 ℃, 발화점 465 ℃, 비중 0.79, 연소범위 약 2.5 ~ 12.8 %이며 물과 알코올에 잘 섞인다.

햇빛을 받으면 서서히 분해되어 과산화물을 만들므로 갈색 병에 담아 냉암소에 저장하고, 피부에 닿으면 지방을 녹이는 탈지작용을 일으키므로 보호구를 착용한다. 아이오딘폼 반응을 보이는 대표적인 케톤이기도 하다.

문제 20

25-3

다음은 위험물안전관리법령이 정한 간이탱크저장소의 기준이다. 빈칸 ① ~ ⑤ 를 채우시오.

· 간이저장탱크의 용량은 ( ① ) L 이하여야 한다.

· 간이저장탱크는 두께 ( ② ) mm 이상의 강판으로 흠이 없도록 만들어야 하며, 70 kPa 의 압력으로 ( ③ )분간 ( ④ )시험을 하였을 때 새거나 변형되지 않아야 한다.

· 간이저장탱크에는 밸브 없는 통기관 또는 ( ⑤ ) 통기관을 설치해야 한다.

정답 및 해설

① 600

② 3.2

③ 10

④ 수압

⑤ 대기밸브부착


[해설]

간이탱크저장소는 작은 탱크에 위험물을 담아 두는 시설이라 탱크 하나의 크기부터 묶어 놓았다. 용량은 600 L 이하, 몸체는 두께 3.2 mm 이상의 강판이어야 하고, 만든 뒤에는 70 kPa 로 10분간 수압시험을 해서 새거나 모양이 변하지 않아야 한다.

항목기준
간이저장탱크의 용량600 L 이하
강판의 두께3.2 mm 이상
수압시험70 kPa 로 10분간 실시하여 새거나 변형되지 않을 것
한 저장소의 탱크 수3 개 이하(같은 품질의 위험물 탱크를 2 개 이상 두지 않을 것)
통기장치밸브 없는 통기관 또는 대기밸브부착 통기관

통기관은 탱크 안팎의 압력 차를 없애 주는 장치다. 늘 열려 있는 것이 밸브 없는 통기관, 일정 압력이 되어야 열리는 것이 대기밸브부착 통기관이다. 밸브 없는 통기관은 지름 25 mm 이상으로 하고, 끝부분은 지면에서 1.5 m 이상 높이에 두며 아래를 향해 45° 이상 구부려 빗물이 들어가지 않게 한다. 가는 눈의 구리망 같은 인화방지장치도 달아야 한다.

설치 장소에 따른 공간 기준도 함께 정해져 있다. 탱크를 옥외에 두면 탱크 둘레에 너비 1 m 이상의 공지를 두고, 전용실 안에 두면 탱크와 전용실 벽 사이에 0.5 m 이상의 간격을 둔다.

위험물기능사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2025년 위험물기능사실기(필답형) 3회차

20문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

25-3

운반용기는 온도가 올랐을 때를 대비해 가득 채우지 못하도록 수납률이 정해져 있다. 아래 각 유별에 드는 위험물은 용기 내용적의 몇 % 까지 채울 수 있는지 쓰시오.

(1) 제1류  (2) 제2류  (3) 제4류  (4) 제6류

정답 및 해설

(1) 95 % 이하

(2) 95 % 이하

(3) 98 % 이하

(4) 98 % 이하


[해설]

수납률 기준은 유별이 아니라 위험물의 상태로 정해져 있다. 온도가 올라 내용물이 부풀 여지를 남겨 두려는 것이므로, 부피가 크게 늘어나는 액체 쪽에 조건이 더 붙는다.

상태수납률덧붙는 조건
고체 위험물내용적의 95 % 이하
액체 위험물내용적의 98 % 이하55 ℃ 에서 새지 않도록 충분한 공간용적을 남길 것
알킬알루미늄등내용적의 90 % 이하50 ℃ 에서 5 % 이상의 공간용적을 남길 것

문제에 나온 네 유별을 상태로 갈라 보면 답이 바로 나온다. 제1류(산화성 고체)와 제2류(가연성 고체)는 고체이므로 95 %, 제4류(인화성 액체)와 제6류(산화성 액체)는 액체이므로 98 % 다.

고체와 액체가 함께 있는 유별도 있다. 제3류와 제5류는 품명에 따라 고체인 것도 액체인 것도 있으므로, 유별만 보고 외우지 말고 담는 위험물이 고체인지 액체인지를 먼저 가려야 한다.

문제 2

25-3

다음은 위험물안전관리법령이 정한 제조소의 배관 기준이다. 빈칸 ① ~ ④ 를 채우시오.

· 배관의 재질은 ( ① ) 그 밖에 이와 유사한 금속성으로 해야 한다.

· 배관은 불연성 액체를 이용하여 시험하는 경우 최대상용압력의 ( ② )배 이상의 압력으로 내압시험을 한다.

· 배관은 불연성 기체를 이용하여 시험하는 경우 최대상용압력의 ( ③ )배 이상의 압력으로 내압시험을 한다.

· 배관을 지상에 설치하는 경우에는 지진·풍압·지반침하 및 온도변화에 안전한 구조의 지지물에 설치하되 지면에 닿지 않도록 하고, 배관의 바깥면에 부식을 막기 위한 ( ④ )을 해야 한다. 다만 불변강관처럼 부식의 우려가 없는 재질이면 ( ④ )을 하지 않을 수 있다.

정답 및 해설

① 강관

② 1.5

③ 1.1

④ 도장


[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4] 제조소의 위치·구조 및 설비의 기준은 배관에 관하여 다음과 같이 정하고 있다.

항목기준
재질강관 그 밖에 이와 유사한 금속성
내압시험(불연성 액체)최대상용압력의 1.5배 이상의 압력
내압시험(불연성 기체)최대상용압력의 1.1배 이상의 압력
지상 설치안전한 구조의 지지물에 설치하고 지면에 닿지 않게 하며 바깥면에 부식방지 도장
지하 매설금속성 배관의 바깥면에 부식방지 도복장·코팅 또는 전기방식

액체와 기체의 배수가 갈리는 이유는 압축성에 있다. 기체는 압축된 상태에서 터지면 갑작스레 부피가 늘어 위험하므로 시험압력을 액체보다 낮춰 잡고(1.1배), 압축되지 않는 액체는 더 높은 압력(1.5배)으로 눌러 본다.

재질은 강관을 원칙으로 하되, 배관의 안전에 지장이 없다고 인정되는 경우에는 유리섬유강화플라스틱 같은 재질도 쓸 수 있다. 지상에 두는 배관은 지지물 위에 얹어 지면에서 띄우고 바깥면에 도장해 부식을 막는데, 불변강관처럼 녹슬 걱정이 없는 재질이면 도장을 생략할 수 있다.

문제 3

25-3

아래 설명에 해당하는 위험물에 대하여 다음 물음에 답하시오.

· 제3류 위험물이고 지정수량은 300 kg 이다.

· 비중 2.36, 융점 2,100 ℃ 이다.

· 물과 만나면 메테인가스를 내놓는다.

(1) 화학식을 쓰시오.

(2) 물과 반응할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(3) 위험물안전관리법령상의 품명을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) Al4C3\mathrm{Al_4C_3}

(2) Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}

(3) 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물


[해설]

제3류 위험물 가운데 지정수량이 300 kg 이면서 물과 반응해 메테인을 내놓는 물질은 탄화알루미늄(Al4C3\mathrm{Al_4C_3})이다. 분자량은 27×4+12×3=14427 \times 4 + 12 \times 3 = 144 이고, 황색 결정 또는 무색의 단단한 덩어리로 비중 2.36, 융점 2,100 ℃ 의 성질을 지닌다.

물이 닿으면 수산화알루미늄과 메테인으로 갈라진다.

Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}

품명은 개별 물질명이 아니라 법령이 묶어 놓은 이름으로 답해야 한다. 시행령의 제3류 품명 목록에서 이 물질이 드는 자리는 “칼슘 또는 알루미늄의 탄화물”이며, 같은 품명에 탄화칼슘(카바이드)도 함께 들어간다.

물질물과의 반응으로 나오는 기체기체의 연소범위
탄화알루미늄 Al4C3\mathrm{Al_4C_3}메테인 CH4\mathrm{CH_4}약 5 ~ 15 %
탄화칼슘 CaC2\mathrm{CaC_2}아세틸렌 C2H2\mathrm{C_2H_2}약 2.5 ~ 81 %

금수성 물질이므로 물기가 없는 곳에 밀봉해 저장하고, 화재가 나도 물이나 포는 쓰지 않는다. 마른모래·팽창질석·팽창진주암으로 덮어 질식소화하거나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓴다.

문제 4

25-3

화재는 타는 물질에 따라 급수를 나누어 다룬다. 아래 표의 빈칸 ① ~ ⑤ 를 채우시오.

급수화재의 종류표시색상
B급( ① )황색
( ② )급일반화재( ③ )
( ④ )급( ⑤ )청색
정답 및 해설

① 유류화재

② A

③ 백색

④ C

⑤ 전기화재


[해설]

화재를 급수로 나누는 것은 불을 끄는 방법이 달라지기 때문이다. 소화기에 붙은 적응 표시도 이 급수를 따른다.

급수화재의 종류표시색상주된 소화 방법
A급일반화재(목재·종이·섬유 등)백색물에 의한 냉각소화
B급유류화재(인화성 액체·유지 등)황색포·분말·이산화탄소에 의한 질식소화
C급전기화재(통전 중인 전기설비)청색이산화탄소·분말 등 전기가 통하지 않는 약제
D급금속화재(알칼리금속·금속분 등)무색마른모래·팽창질석 등에 의한 피복소화

유류화재에 물을 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 불이 번지고, 전기화재에 물을 뿌리면 감전의 위험이 있다. 금속화재는 물과 반응해 수소를 내놓는 금속이 많아 물이 오히려 위험하다. 급수를 가리는 이유가 여기에 있다.

제3종 분말소화약제(제일인산암모늄)는 A·B·C급 모두에 적응성이 있어 널리 쓰이며, 이 때문에 “ABC 분말”이라 부른다.

문제 5

아세트알데하이드는 산화되면 아세트산이 되고, 환원되면 에틸알코올(에탄올)이 된다. 각각의 변화를 화학반응식으로 나타내시오.

(1) 산화반응식

(2) 환원반응식

정답 및 해설

(1) 2CH3CHO+O22CH3COOH\mathrm{2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH}

(2) CH3CHO+H2C2H5OH\mathrm{CH_3CHO + H_2 \rightarrow C_2H_5OH}


[해설]

아세트알데하이드 CH3CHO\mathrm{CH_3CHO}는 산화되면 카복실산인 아세트산 CH3COOH\mathrm{CH_3COOH}가 되고, 환원되면 알코올인 에탄올 C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH}가 된다. 알데하이드가 산화·환원 사슬의 가운데에 있다고 기억하면 방향을 헷갈리지 않는다.

· 산화 : 2CH3CHO+O22CH3COOH\mathrm{2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH} (산소를 얻는 쪽, 계수 2를 빠뜨리지 않도록 균형을 맞춘다)

· 환원 : CH3CHO+H2C2H5OH\mathrm{CH_3CHO + H_2 \rightarrow C_2H_5OH} (수소를 얻는 쪽)

아세트알데하이드는 제4류 특수인화물로 지정수량 50 L, 인화점 -38 ℃, 비점 21 ℃라 상온에서도 쉽게 증기를 낸다. 저장·취급 설비에는 구리·마그네슘·은·수은이나 그 합금을 쓰지 못한다(폭발성 화합물이 생긴다). 산화되기 쉬워 은거울반응을 보이는 환원성 물질이다.

문제 6

다음은 위험물안전관리법령이 정한 제4류 위험물 품명의 정의이다. 빈칸 ① ~ ⑰ 에 들어갈 용어 또는 수치를 각각 쓰시오.

· “특수인화물”이라 함은 ( ① ), 다이에틸에터 그 밖에 1기압에서 ( ② )이 섭씨 ( ③ )도 이하인 것 또는 인화점이 섭씨 영하 ( ④ )도 이하이고 비점이 섭씨 ( ⑤ )도 이하인 것을 말한다.

· “제1석유류”라 함은 아세톤, 휘발유 그 밖에 ( ⑥ )기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑦ )도 미만인 것을 말한다.

· “제2석유류”라 함은 등유, 경유 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑧ )도 이상 섭씨 ( ⑨ )도 미만인 것을 말한다. 다만, 도료류 그 밖의 물품에 있어서 가연성 액체량이 ( ⑩ ) 중량퍼센트 이하이면서 인화점이 섭씨 ( ⑪ )도 이상인 동시에 연소점이 섭씨 ( ⑫ )도 이상인 것은 제외한다.

· “제3석유류”라 함은 ( ⑬ ), ( ⑭ ) 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 ( ⑮ )도 이상 섭씨 ( ⑯ )도 미만인 것을 말한다. 다만, 도료류 그 밖의 물품은 가연성 액체량이 ( ⑰ ) 중량퍼센트 이하인 것은 제외한다.

정답 및 해설

이황화탄소발화점1002040

121

2170404060

중유크레오소트유7020040


[해설]

제4류 위험물의 품명은 인화점을 기준으로 나뉜다. 특수인화물만 인화점 외에 발화점 또는 비점 조건이 하나 더 붙는데, 둘 중 어느 하나만 만족해도 특수인화물이 된다는 점(‘또는’)이 중요하다.

· 특수인화물 — 발화점 100 ℃ 이하 또는 인화점 영하 20 ℃ 이하이면서 비점 40 ℃ 이하 (지정수량 50 L)

· 제1석유류 — 인화점 21 ℃ 미만 (비수용성 200 L / 수용성 400 L)

· 알코올류 — 탄소 수 1 ~ 3개인 포화 1가 알코올 (400 L)

· 제2석유류 — 인화점 21 ℃ 이상 70 ℃ 미만 (비수용성 1,000 L / 수용성 2,000 L)

· 제3석유류 — 인화점 70 ℃ 이상 200 ℃ 미만 (비수용성 2,000 L / 수용성 4,000 L)

· 제4석유류 — 인화점 200 ℃ 이상 250 ℃ 미만 (6,000 L)

인화점의 경계가 21 – 70 – 200 – 250 으로 이어지므로 이 네 숫자만 외우면 제1석유류부터 제4석유류까지 한 번에 정리된다.

단서로 붙은 ‘가연성 액체량 40 중량퍼센트 이하’ 규정은 페인트·바니시 같은 도료류를 걸러 내기 위한 것으로, 제2석유류에는 여기에 더해 인화점 40 ℃ 이상이면서 연소점 60 ℃ 이상이라는 조건이 함께 붙는다는 점이 제3석유류와 다르다.

대표 물질로 특수인화물에는 다이에틸에터(인화점 −45 ℃, 비점 34 ℃)·이황화탄소(발화점 100 ℃)·아세트알데하이드(비점 21 ℃)·산화프로필렌이, 제3석유류에는 중유·크레오소트유·아닐린·나이트로벤젠이 있다.

문제 7

25-3

어느 저장소에 아래와 같이 제1류 위험물을 함께 보관하고 있다. 각각의 지정수량 배수를 모두 더하면 몇 배가 되는지 구하시오.

· 질산칼륨 600 kg

· 과산화마그네슘 100 kg

· 아염소산나트륨 50 kg

정답 및 해설

5배


[해설]

지정수량이 다른 위험물을 함께 저장할 때에는 각각의 저장량을 그 지정수량으로 나눈 뒤 모두 더한다.

지정수량의 배수=A의 저장량A의 지정수량+B의 저장량B의 지정수량+\text{지정수량의 배수} = \dfrac{\text{A의 저장량}}{\text{A의 지정수량}} + \dfrac{\text{B의 저장량}}{\text{B의 지정수량}} + \cdots

세 물질은 모두 제1류 위험물이며, 품명과 지정수량은 다음과 같다.

위험물품명지정수량저장량배수
질산칼륨질산염류300 kg600 kg600300=2\dfrac{600}{300} = 2
과산화마그네슘무기과산화물50 kg100 kg10050=2\dfrac{100}{50} = 2
아염소산나트륨아염소산염류50 kg50 kg5050=1\dfrac{50}{50} = 1

2+2+1=52 + 2 + 1 = \mathbf{5}

따라서 지정수량 배수의 총합은 5배다.

물질명이 아니라 품명을 먼저 가려내는 것이 요령이다. 질산칼륨은 질산염류(300 kg), 과산화마그네슘은 무기과산화물(50 kg), 아염소산나트륨은 아염소산염류(50 kg)에 든다. 이렇게 구한 배수는 허가 대상 여부뿐 아니라 보유공지의 너비, 예방규정 작성 대상 여부를 가릴 때에도 쓰인다.

문제 8

위험물안전관리법령이 정한 다음 표지·게시판의 바탕색과 문자색을 각각 쓰시오.

(1) “화기엄금” 게시판

(2) “주유 중 엔진정지” 게시판

(3) “위험물제조소” 표지

정답 및 해설

(1) 바탕 적색 · 문자 백색

(2) 바탕 황색 · 문자 흑색

(3) 바탕 백색 · 문자 흑색


[해설]

제조소등의 표지와 게시판은 한 변이 0.3 m 이상, 다른 한 변이 0.6 m 이상인 직사각형으로 만든다. 색 조합은 다음과 같다.

· 위험물제조소 표지, 그리고 방화에 관하여 필요한 사항(유별·품명·저장최대수량·지정수량의 배수·안전관리자 성명)을 적은 게시판 : 백색 바탕에 흑색 문자

· 주의사항 게시판 — 화기엄금·화기주의 : 적색 바탕에 백색 문자 / 물기엄금 : 청색 바탕에 백색 문자

· 주유취급소의 “주유 중 엔진정지” 게시판 : 황색 바탕에 흑색 문자

경고성이 강한 주의사항일수록 바탕에 색이 들어가고(적색·청색 바탕에 백색 문자), 정보를 알리는 표지·게시판은 백색 바탕에 흑색 문자라고 묶어 두면 바탕과 문자를 뒤집어 쓰는 실수를 줄일 수 있다.

문제 9

25-3

가연성 고체로 분류되는 황에 관하여 아래 두 가지를 각각 답하시오.

(1) 완전히 탈 때의 화학반응식

(2) 그때 생기는 유해가스의 이름

정답 및 해설

(1) S+O2SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

(2) 이산화황(아황산가스)


[해설]

황은 가연성 고체인 제2류 위험물로 지정수량은 100 kg이며, 순도가 60 중량퍼센트 이상인 것만 위험물로 다룬다. 순도에서 빠지는 부분은 흙 등 불순물을 뜻한다.

황이 타면 푸른 불꽃을 내면서 산소와 1 : 1 로 결합해 이산화황이 된다.

S+O2SO2\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}

이산화황은 아황산가스라고도 부르는 자극성 유독 기체로, 눈과 호흡기 점막을 상하게 하고 물에 녹으면 아황산이 되어 산성비의 원인이 된다.

황은 전기가 통하지 않는 부도체여서 취급 중에 정전기가 쌓이기 쉽고, 고운 가루 상태로 공기 중에 떠 있으면 분진폭발의 위험이 있다. 그래서 정전기 제거 조치를 하고 가루가 날리지 않게 다룬다. 소화는 다량의 물로 냉각하는 방법이 유효하며, 고온에서 녹아 흐르는 황에 물을 세게 뿌리면 튀어 오를 수 있으므로 분무 형태로 뿌린다.

문제 10

25-3

아래 ① ~ ⑤ 가운데 제4류 위험물의 일반적인 성질로 옳은 것을 모두 고르시오.

① 대체로 물보다 가볍고 물에 잘 녹지 않는 것이 많다.

② 발생하는 증기는 가연성이다.

③ 전기의 불량도체여서 정전기가 쌓이기 쉽다.

④ 증기비중은 대부분 공기보다 크다.

⑤ 흘러나온 액체를 따라 불이 번질 위험이 있다.

정답 및 해설

①, ②, ③, ④, ⑤ (모두 옳다)


[해설]

다섯 항목 모두 제4류 위험물(인화성 액체)의 일반적인 성질을 옳게 적은 것이다. 하나씩 짚어 보면 이렇다.

대부분 비중이 1보다 작아 물 위에 뜨고, 물에 잘 녹지 않는다. 다만 이황화탄소(비중 약 1.26)는 물보다 무거워 물속에 넣어 저장하고, 알코올류·아세톤·아세트알데하이드처럼 물에 잘 섞이는 수용성도 있다.

제4류 위험물은 액체 자체가 아니라 그 증기가 공기와 섞여 타는 것이다. 그래서 인화점이 낮을수록 위험하다.

전기를 거의 통하지 않아 흐르거나 부딪히는 과정에서 생긴 정전기가 빠져나가지 못하고 쌓인다. 그 불꽃이 착화원이 되므로 접지를 하고, 주입할 때 유속을 낮추며, 공기를 적당히 습하게 유지한다.

증기비중이 1보다 커서 증기가 바닥이나 구덩이에 깔린다. 환기구를 낮은 곳에 두는 이유가 여기에 있다. 사이안화수소(증기비중 약 0.93)처럼 공기보다 가벼운 예외도 있다.

액체가 흘러 퍼지면 불도 그 길을 따라 번진다. 그래서 제조소·취급소 바닥에 턱과 집유설비를 두고, 옥외탱크저장소에는 방유제를 쌓는다.

불을 끌 때는 증기를 공기와 떼어 놓는 질식소화가 기본이라 포·분말·이산화탄소·할로젠화합물을 쓴다. 물을 그대로 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 오히려 번지고, 수용성 위험물에는 보통 포의 거품이 깨져 버리므로 내알코올포를 쓴다.

문제 11

25-3

아래 세 물질에 물이 닿았을 때 스스로 탈 수 있는 기체가 나오는지 따져, 나온다면 그 기체의 화학식을 적으시오. 나오지 않는다면 “해당 없음”이라고 적는다.

(1) 트라이에틸알루미늄

(2) 과산화칼슘

(3) 메틸리튬

정답 및 해설

(1) C2H6\mathrm{C_2H_6}

(2) 해당 없음

(3) CH4\mathrm{CH_4}


[해설]

물과의 반응식을 세워 무엇이 나오는지 확인하고, 그 기체가 스스로 타는 가연성인지를 한 번 더 따져야 하는 문항이다.

(1) 트라이에틸알루미늄 — 제3류 위험물 알킬알루미늄(지정수량 10 kg)이다. 알루미늄에 붙어 있던 에틸기 셋이 물의 수소를 받아 에테인으로 떨어져 나온다.

(C2H5)3Al+3H2OAl(OH)3+3C2H6\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}

에틸기 3개를 모두 떼어 내려면 물이 3분자 필요하므로 계수는 3H2O\mathrm{3H_2O} 여야 한다. 일부 교재에는 물의 계수가 빠진 채 실려 있으나, 그대로 두면 좌우의 수소·산소 수가 맞지 않는다.

(2) 과산화칼슘 — 제1류 위험물 무기과산화물(지정수량 50 kg)이다.

2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2\mathrm{2CaO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Ca(OH)_2 + O_2}

기체가 나오기는 하지만 그것은 산소다. 산소는 남을 타게 돕는 조연성(지연성) 기체이지 스스로 타는 가연성 기체가 아니므로 답은 해당 없음이다. 이 문항의 함정이 바로 이 자리에 있다.

(3) 메틸리튬 — 제3류 위험물 알킬리튬(지정수량 10 kg)이다. 메틸기가 물의 수소를 받아 메테인이 된다.

CH3Li+H2OLiOH+CH4\mathrm{CH_3Li + H_2O \rightarrow LiOH + CH_4}

알킬알루미늄과 알킬리튬은 물은 물론 공기와도 반응하는 금수성 물질이라 헥세인 같은 불활성 용매에 담그거나 불활성 기체를 채워 저장한다. 불이 났을 때 물을 뿌리면 가연성 기체가 더 나와 불길이 커지므로 팽창질석이나 팽창진주암으로 덮어 끈다.

문제 12

다음 각 물질이 위험물안전관리법령상 제6류 위험물로 다루어지기 위한 조건을 쓰시오. (단, 따로 정해진 조건이 없으면 “해당 없음”이라고 쓴다.)

(1) 과염소산

(2) 과산화수소

(3) 질산

정답 및 해설

(1) 해당 없음(따로 정해진 조건이 없다)

(2) 농도가 36 중량퍼센트(wt%) 이상인 것

(3) 비중이 1.49 이상인 것


[해설]

제6류 위험물(산화성 액체)은 지정수량이 300 kg이고, 품명마다 위험물로 보는 문턱이 다르다.

· 과염소산 HClO4\mathrm{HClO_4} : 농도·비중 같은 단서가 붙지 않아 해당없음 — 그 자체로 제6류다.

· 과산화수소 H2O2\mathrm{H_2O_2} : 농도가 36 중량퍼센트 이상인 것만 위험물이다. 시판 소독용(3 % 안팎)은 여기에 들지 않는다.

· 질산 HNO3\mathrm{HNO_3} : 비중이 1.49 이상인 것만 위험물이다. 비중 1.49면 대략 발연질산에 가까운 진한 질산이다.

세 물질 모두 불연성이지만 강한 산화성이 있어 가연물과 섞이면 발화·폭발을 돕는다. 이 밖에 행정안전부령으로 정하는 할로젠간화합물(삼불화브로민, 오불화브로민, 오불화아이오딘 등)도 제6류에 든다.

문제 13

25-3

아래 두 물질은 모두 제5류 위험물 가운데 나이트로화합물에 든다. 각각을 구조식으로 나타내시오.

(1) 트라이나이트로페놀(피크르산)

(2) 트라이나이트로톨루엔(TNT)

정답 및 해설

(1) 벤젠 고리의 1번 자리에 OH\mathrm{OH}, 2·4·6번 자리에 NO2\mathrm{NO_2} 3개가 붙은 구조 — C6H2(OH)(NO2)3\mathrm{C_6H_2(OH)(NO_2)_3}

(2) 벤젠 고리의 1번 자리에 CH3\mathrm{CH_3}, 2·4·6번 자리에 NO2\mathrm{NO_2} 3개가 붙은 구조 — C6H2(CH3)(NO2)3\mathrm{C_6H_2(CH_3)(NO_2)_3}


[해설]

OHNO2NO2NO2트라이나이트로페놀(피크르산)CH3NO2NO2NO2트라이나이트로톨루엔(TNT)

두 물질은 만드는 길이 나란하다. 페놀을 진한 질산과 진한 황산의 혼산으로 나이트로화하면 트라이나이트로페놀이, 톨루엔을 같은 방법으로 나이트로화하면 트라이나이트로톨루엔이 된다. 그래서 나이트로기(NO2\mathrm{NO_2})가 들어가는 자리는 둘 다 2·4·6번으로 같고, 1번 자리의 치환기가 하이드록시기(OH\mathrm{OH})인지 메틸기(CH3\mathrm{CH_3})인지만 다르다. 이 한 자리를 헷갈리면 두 물질이 통째로 뒤바뀌므로, 이름의 “페놀”에는 OH\mathrm{OH}, “톨루엔”에는 CH3\mathrm{CH_3} 가 남는다고 짝지어 두는 것이 안전하다.

물질분자식분자량특징
트라이나이트로페놀(피크르산)C6H3N3O7\mathrm{C_6H_3N_3O_7}229쓴맛이 나는 황색 결정. 산성을 띠어 금속과 만나면 충격에 예민한 금속염을 만든다
트라이나이트로톨루엔(TNT)C7H5N3O6\mathrm{C_7H_5N_3O_6}227담황색 침상결정. 물에 녹지 않고 아세톤·벤젠에 녹으며 충격·마찰에는 비교적 둔감하다

피크르산은 마른 상태에서 특히 위험하므로 물을 적셔 저장하고 철·구리·납 용기를 피한다. 두 물질 모두 분자 안에 산소를 품은 자기반응성 물질이라 질식소화가 잘 듣지 않으며, 다량의 물로 냉각하는 것이 원칙이다.

문제 14

25-3

질산에스터류에 속하는 나이트로글리세린은 충격을 받으면 폭발하듯 분해된다. 이때의 화학반응식을 세우시오.

정답 및 해설

4C3H5(ONO2)312CO2+10H2O+6N2+O2\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}


[해설]

나이트로글리세린은 글리세린을 진한 질산과 진한 황산의 혼산으로 반응시켜 얻는 질산에스터류다. 분자 안에 나이트로기 셋을 품고 있어 산소를 밖에서 받지 않고도 스스로 타며, 충격·마찰에 매우 예민해 조금만 건드려도 폭발적으로 분해한다.

4C3H5(ONO2)312CO2+10H2O+6N2+O2\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}

계수가 큰 이유는 질소를 N2\mathrm{N_2} 로 맞추려면 분자 4개 단위로 세어야 하기 때문이다. 왼쪽 4분자에 탄소 12개·수소 20개·질소 12개·산소 36개가 있고, 오른쪽도 이산화탄소 12·물 10·질소 6·산소 1분자로 정확히 들어맞는다.

주목할 점은 액체 4몰이 기체 29몰로 바뀐다는 것이다. 부피가 순식간에 수천 배로 불어나면서 폭굉이 일어난다.

나이트로글리세린은 상온에서 무색투명한 기름 같은 액체이며 8 ~ 10 ℃ 부근에서 얼어붙는데, 언 것을 녹이는 동안이 특히 위험하다. 규조토 같은 다공질 물질에 흡수시켜 안정하게 만든 것이 다이너마이트다. 제5류 위험물은 자체에 산소를 지녀 질식소화가 듣지 않으므로 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이다.

문제 15

25-3

아래 그림은 양 끝에 볼록한 경판을 붙인 타원형 위험물탱크를 나타낸 것이다. 이 탱크의 내용적은 몇 m3 인지 구하시오.

4 m3 m1 m8 m1 m3 m

정답 및 해설

81.68 m3


[해설]

단면이 타원인 탱크의 내용적은 타원의 넓이에 “길이로 환산한 값”을 곱해 구한다. 장축을 aa, 단축을 bb, 동체 길이를 ll, 양쪽 경판의 길이를 l1l_1·l2l_2 라 하면

V=πab4(l+l1+l23)V = \dfrac{\pi a b}{4} \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right)

이다. 타원의 넓이가 πab4\dfrac{\pi a b}{4} 이고, 볼록한 경판은 같은 길이의 원기둥만큼 부피를 갖지 못해 13\dfrac{1}{3} 만 셈에 넣는다는 점이 핵심이다. 그림의 값을 대입하면

V=π×4×34×(8+1+13)=3π×263=26π=81.68 m3V = \dfrac{\pi \times 4 \times 3}{4} \times \left( 8 + \dfrac{1 + 1}{3} \right) = 3\pi \times \dfrac{26}{3} = 26\pi = \mathbf{81.68}\ \mathrm{m^3}

가 된다. 일부 교재에는 같은 식을 세워 놓고 결과만 81.64 m3 로 실어 두었으나, 그 식을 그대로 계산하면 26π=81.681426\pi = 81.6814\cdots 이므로 81.68 m3 가 맞다.

흔한 실수는 두 가지다. 첫째, 타원의 넓이를 πab\pi a b 로 잡아 네 배 큰 값을 얻는 것 — 4 m 와 3 m 는 반지름이 아니라 축의 길이이므로 4로 나눠야 한다. 둘째, 경판 길이를 3으로 나누지 않고 그대로 더하는 것이다.

이렇게 구한 값은 탱크 안쪽 공간 전체의 크기인 내용적이며, 실제로 채울 수 있는 용량은 여기서 공간용적(보통 내용적의 5 ~ 10 %)을 뺀 값이다.

문제 16

25-3

염소산칼륨을 가열하면 분해되면서 산소를 내놓는다. 아래 분해반응식의 빈칸 ① ~ ③ 에 들어갈 화학식 또는 계수를 각각 쓰시오.

2( ① ) → ( ② )KCl + ( ③ )O2

정답 및 해설

KClO3\mathrm{KClO_3}

② 2

③ 3


[해설]

염소산칼륨은 제1류 위험물(산화성 고체) 중 염소산염류로 지정수량이 50 kg인 물질이다. 스스로 타지는 않지만 분자 안에 산소를 품고 있어, 가열하면 그 산소를 내놓아 주위의 가연물을 태운다.

2KClO32KCl+3O2\mathrm{2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2}

계수는 원자 수를 맞춰 보면 저절로 정해진다. 왼쪽에 칼륨 2개와 염소 2개가 있으므로 오른쪽 염화칼륨의 계수가 2 가 되고, 왼쪽 산소가 3×2=63 \times 2 = 6 개이므로 오른쪽 산소 분자의 계수는 3 이 된다.

분해는 400 ℃ 부근에서 시작되어 온도가 더 오르면 완전히 진행되며, 이산화망가니즈 같은 촉매가 있으면 훨씬 낮은 온도에서도 산소를 내놓는다. 찬물에는 잘 녹지 않으나 온수와 글리세린에는 녹는다.

산화력이 강해서 황·인·목탄 가루 같은 환원성 물질이나 강산과 섞이면 마찰·충격만으로도 폭발할 수 있으므로 함께 두지 않는다. 화재가 나면 자체 산소 때문에 질식소화가 잘 듣지 않으므로 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이다.

문제 17

25-3

제2류 위험물인 적린 124 kg 을 남김없이 태우려고 한다. 아래 두 가지를 각각 구하시오. (단, 원자량은 P 31 이며 표준상태를 기준으로 한다)

(1) 이때 일어나는 완전연소반응식

(2) 태우는 데 드는 산소의 부피 [m3]

정답 및 해설

(1) 4P+5O22P2O5\mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}

(2) 112 m3


[해설]

적린이 타면 흰 연기를 내며 오산화인이 된다.

4P+5O22P2O5\mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}

반응식이 알려 주는 것은 적린 4몰이 탈 때 산소 5몰이 든다는 비율이다. 먼저 적린 124 kg 이 몇 킬로몰인지 구한다.

124 kg31 kg/kmol=4 kmol\dfrac{124\ \mathrm{kg}}{31\ \mathrm{kg/kmol}} = 4\ \mathrm{kmol}

적린 4 kmol 에는 산소 5 kmol 이 필요하고, 표준상태에서 기체 1 kmol 의 부피는 22.4 m3 이므로

5 kmol×22.4 m3/kmol=112 m35\ \mathrm{kmol} \times 22.4\ \mathrm{m^3/kmol} = \mathbf{112}\ \mathrm{m^3}

가 된다. kg 과 m3 를 함께 쓰는 문제이므로 몰이 아니라 킬로몰로 셈하면 단위가 저절로 맞는다. 그램과 리터로 풀어 22.4 L 를 쓰면 답이 112,000 L 로 나오는데, 이것을 m3 로 고쳐도 같은 112 m3 다.

적린은 제2류 위험물(가연성 고체)로 지정수량은 100 kg 이다. 황린과 같은 원소로 이루어진 동소체이지만 성질은 크게 달라, 황린이 공기 중에서 저절로 타는 것과 달리 적린은 발화점이 약 260 ℃ 로 높고 독성도 거의 없다. 연소로 생기는 오산화인은 흰 연기 형태의 자극성 물질이므로 소화할 때에는 보호구를 갖추고 다량의 물로 냉각한다.

문제 18

위험물안전관리법에서 정하는 다음 용어의 정의이다. 빈칸 ① ~ ③ 에 들어갈 말을 각각 쓰시오.

(1) “위험물”이란 ( ① ) 또는 ( ② ) 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령으로 정하는 물품을 말한다.

(2) “( ③ )”이란 위험물의 종류별로 위험성을 고려하여 대통령령으로 정하는 수량으로서, 제조소등의 설치허가 등에 있어서 최저의 기준이 되는 수량을 말한다.

정답 및 해설

인화성

발화성

지정수량


[해설]

위험물안전관리법 제2조(정의)의 문장이다. 위험물은 인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령이 정하는 물품이고, 지정수량은 종류별 위험성을 고려해 대통령령으로 정한 수량으로 제조소등의 설치허가 등에서 최저의 기준이 된다.

같은 조문에서 “제조소등”은 제조소·저장소·취급소를 한데 묶어 부르는 말로 정의된다. 위험성이 클수록 지정수량은 작아지므로(예: 특수인화물 50 L, 알코올류 400 L, 제4석유류 6,000 L) 지정수량은 곧 위험도의 척도다.

지정수량의 배수는 품명별로 저장(취급)수량을 그 품명의 지정수량으로 나눈 값을 모두 더해 구하며, 합이 1 이상이면 지정수량 이상을 취급하는 것으로 보아 허가 대상이 된다.

문제 19

다음 성질을 모두 지닌 제4류 위험물이 있다. 물음에 답하시오.

· 분자량이 58이다.

· 햇빛을 받으면 서서히 분해되어 과산화물을 만든다.

· 피부에 닿으면 지방을 녹이는 탈지작용을 일으킨다.

(1) 이 물질의 시성식을 쓰시오.

(2) 이 물질의 지정수량을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}

(2) 400 L


[해설]

분자량 58, 과산화물 생성, 탈지작용이라는 세 단서가 모두 가리키는 물질은 아세톤(다이메틸케톤)이고, 시성식은 CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3}이다. 분자식 C3H6O\mathrm{C_3H_6O}의 분자량은 12×3+1×6+16=5812 \times 3 + 1 \times 6 + 16 = 58로 단서와 맞는다.

아세톤은 제4류 제1석유류(수용성)이므로 지정수량은 400 L이다. 인화점 -18 ℃, 발화점 465 ℃, 비중 0.79, 연소범위 약 2.5 ~ 12.8 %이며 물과 알코올에 잘 섞인다.

햇빛을 받으면 서서히 분해되어 과산화물을 만들므로 갈색 병에 담아 냉암소에 저장하고, 피부에 닿으면 지방을 녹이는 탈지작용을 일으키므로 보호구를 착용한다. 아이오딘폼 반응을 보이는 대표적인 케톤이기도 하다.

문제 20

25-3

다음은 위험물안전관리법령이 정한 간이탱크저장소의 기준이다. 빈칸 ① ~ ⑤ 를 채우시오.

· 간이저장탱크의 용량은 ( ① ) L 이하여야 한다.

· 간이저장탱크는 두께 ( ② ) mm 이상의 강판으로 흠이 없도록 만들어야 하며, 70 kPa 의 압력으로 ( ③ )분간 ( ④ )시험을 하였을 때 새거나 변형되지 않아야 한다.

· 간이저장탱크에는 밸브 없는 통기관 또는 ( ⑤ ) 통기관을 설치해야 한다.

정답 및 해설

① 600

② 3.2

③ 10

④ 수압

⑤ 대기밸브부착


[해설]

간이탱크저장소는 작은 탱크에 위험물을 담아 두는 시설이라 탱크 하나의 크기부터 묶어 놓았다. 용량은 600 L 이하, 몸체는 두께 3.2 mm 이상의 강판이어야 하고, 만든 뒤에는 70 kPa 로 10분간 수압시험을 해서 새거나 모양이 변하지 않아야 한다.

항목기준
간이저장탱크의 용량600 L 이하
강판의 두께3.2 mm 이상
수압시험70 kPa 로 10분간 실시하여 새거나 변형되지 않을 것
한 저장소의 탱크 수3 개 이하(같은 품질의 위험물 탱크를 2 개 이상 두지 않을 것)
통기장치밸브 없는 통기관 또는 대기밸브부착 통기관

통기관은 탱크 안팎의 압력 차를 없애 주는 장치다. 늘 열려 있는 것이 밸브 없는 통기관, 일정 압력이 되어야 열리는 것이 대기밸브부착 통기관이다. 밸브 없는 통기관은 지름 25 mm 이상으로 하고, 끝부분은 지면에서 1.5 m 이상 높이에 두며 아래를 향해 45° 이상 구부려 빗물이 들어가지 않게 한다. 가는 눈의 구리망 같은 인화방지장치도 달아야 한다.

설치 장소에 따른 공간 기준도 함께 정해져 있다. 탱크를 옥외에 두면 탱크 둘레에 너비 1 m 이상의 공지를 두고, 전용실 안에 두면 탱크와 전용실 벽 사이에 0.5 m 이상의 간격을 둔다.