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2021년-위험물기능사실기(필답형)-4회차
위험물기능사 실기(필답형) 기출문제

2021년 위험물기능사실기(필답형) 4회차

총 20문항 · 주관식 · A4 약 1장

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

2021년 위험물기능사실기(필답형) 4회차

20문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

21-4

제4류 위험물인 초산(아세트산)에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 시성식을 쓰시오.

(2) 증기비중을 구하시오.

정답 및 해설

(1) CH3COOH\mathrm{CH_3COOH}

(2) 2.07


[해설]

초산은 카복실기(COOH\mathrm{-COOH})를 가진 가장 단순한 축에 드는 카복실산으로, 작용기를 드러낸 시성식은 CH3COOH\mathrm{CH_3COOH} 다. 분자식으로 쓰면 C2H4O2\mathrm{C_2H_4O_2} 이고 분자량은

(12×2)+(1×4)+(16×2)=24+4+32=60(12 \times 2) + (1 \times 4) + (16 \times 2) = 24 + 4 + 32 = 60

이다. 증기비중은 그 증기의 무게를 같은 부피의 공기와 견준 값이므로, 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나누면 된다.

증기비중=분자량29=6029=2.07\text{증기비중} = \dfrac{\text{분자량}}{29} = \dfrac{60}{29} = \mathbf{2.07}

공기보다 두 배 넘게 무겁다는 뜻이므로, 새어 나온 증기는 바닥이나 낮은 곳에 깔린다.

항목
유별·품명제4류 위험물 제2석유류(수용성)
지정수량2,000 L
분자량60
증기비중2.07
응고점16.2 ℃

순도가 높은 초산은 16.2 ℃ 아래에서 얼음처럼 굳어 빙초산이라 부른다. 물에 잘 섞이는 수용성 제2석유류라 지정수량이 2,000 L이고, 금속을 부식시키므로 용기 재질에 주의한다.

문제 2

제3류 위험물인 나트륨이 물과 접촉하는 경우에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 나트륨과 물이 반응할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(2) (1)에서 발생한 기체가 연소할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(3) 나트륨 1 kg이 물과 반응할 때 표준상태에서 발생하는 기체의 부피는 몇 m3\mathrm{m^3} 인지 구하시오.

정답 및 해설

(1) 2Na+2H2O2NaOH+H2\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}

(2) 2H2+O22H2O\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}

(3) 0.49m30.49\,\mathrm{m^3}


[해설]

나트륨은 반응성이 큰 알칼리금속이라 물을 만나면 곧바로 수산화나트륨과 수소로 갈리면서 많은 열을 낸다.

2Na+2H2O2NaOH+H2\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}

이 반응열로 발생한 수소가 그 자리에서 점화되어 폭발적으로 타는 경우가 많다. 수소의 연소반응식은 다음과 같다.

2H2+O22H2O\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}

부피 계산은 반응식의 몰비를 그대로 쓰면 된다. 나트륨 2 kmol(23×2=46kg23 \times 2 = 46\,\mathrm{kg})이 반응하면 수소 1 kmol이 생기고, 표준상태에서 기체 1 kmol은 22.4m322.4\,\mathrm{m^3} 를 차지한다.

46kg:22.4m3=1kg:x46\,\mathrm{kg} : 22.4\,\mathrm{m^3} = 1\,\mathrm{kg} : x

x=1×22.446=0.49m3x = \dfrac{1 \times 22.4}{46} = \mathbf{0.49}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}

부피의 단위가 m3\mathrm{m^3} 이므로 mol이 아니라 kmol 단위로 계산해야 한다는 점이 함정이다. L로 답하면 489 L가 된다.

나트륨은 지정수량 10 kg·위험등급 I의 자연발화성 및 금수성 물질이다. 공기 중 수분과도 반응하므로 등유·경유 같은 석유류 속에 담가 보관하고, 화재 시 물이나 이산화탄소는 금물이며 마른모래·탄산수소염류 분말로 질식소화한다.

문제 3

21-4

표준상태에서 탄소 100 kg을 완전연소시키려고 한다. 이때 필요한 공기의 부피는 몇 m3\mathrm{m^3} 인지 구하시오.

(단, 공기는 산소 21 vol%, 질소 79 vol%로 이루어진 것으로 본다.)

정답 및 해설

888.89m3888.89\,\mathrm{m^3}


[해설]

탄소의 완전연소 반응식은 다음과 같다.

C+O2CO2\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}

탄소 1 kmol(12 kg)이 탈 때 산소도 1 kmol이 든다. 표준상태에서 기체 1 kmol의 부피는 22.4m322.4\,\mathrm{m^3} 이므로, 탄소 100 kg에 필요한 이론산소량은

VO2=10012×22.4=186.67m3V_{\mathrm{O_2}} = \dfrac{100}{12} \times 22.4 = 186.67\,\mathrm{m^3}

이다. 공기 중 산소가 부피로 21 %를 차지하므로, 이론공기량은 이 값을 0.21로 나눈다.

Vair=100×22.412×0.21=888.89m3V_{\mathrm{air}} = \dfrac{100 \times 22.4}{12 \times 0.21} = \mathbf{888.89}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}

질소 79 %라는 조건은 산소가 21 %라는 말의 나머지일 뿐이어서 이 계산에 직접 쓰이지 않는다. 또 중간값을 186.67186.67 로 반올림한 뒤 0.21로 나누면 888.90888.90 이 되어 끝자리가 달라지는데(일부 교재가 이 값으로 싣고 있다), 반올림 없이 한 번에 계산한 888.89 가 정확한 값이다.

문제 4

21-4

아세트알데하이드등을 저장할 때 지켜야 할 온도를 법령은 아래와 같이 정하고 있다. 각 괄호를 알맞은 수치 또는 용어로 채우시오.

(1) 옥외저장탱크·옥내저장탱크 또는 지하저장탱크 중 압력탱크에 저장하는 아세트알데하이드등 또는 다이에틸에터등의 온도는 ( ) ℃ 이하로 유지할 것

(2) 보냉장치가 있는 이동저장탱크에 저장하는 아세트알데하이드등의 온도는 해당 위험물의 ( ) 이하로 유지할 것

(3) 보냉장치가 없는 이동저장탱크에 저장하는 아세트알데하이드등의 온도는 ( ) ℃ 이하로 유지할 것

정답 및 해설

(1) 40

(2) 비점

(3) 40


[해설]

아세트알데하이드나 다이에틸에터처럼 끓는점과 인화점이 매우 낮은 특수인화물은 온도가 조금만 올라도 증기가 쏟아져 나오므로, 위험물안전관리법 시행규칙의 저장기준이 탱크 종류별로 유지온도를 따로 정해 두었다.

탱크의 구분아세트알데하이드등다이에틸에터등(산화프로필렌 포함)
압력탱크인 옥외·옥내·지하저장탱크40 ℃ 이하40 ℃ 이하
압력탱크 외의 옥외·옥내·지하저장탱크15 ℃ 이하30 ℃ 이하
보냉장치가 있는 이동저장탱크비점 이하비점 이하
보냉장치가 없는 이동저장탱크40 ℃ 이하40 ℃ 이하

압력탱크는 내부 압력을 견디도록 만들어졌기 때문에 40 ℃까지 허용하지만, 압력탱크가 아닌 저장탱크는 증기압을 견딜 수 없어 아세트알데하이드등은 15 ℃, 다이에틸에터등은 30 ℃로 더 낮게 잡는다. 이동저장탱크는 보냉장치가 있으면 끓지만 않으면 되므로 비점 이하, 보냉장치가 없으면 40 ℃ 이하가 기준이다.

아세트알데하이드등을 저장·취급하는 설비에는 구리·마그네슘·은·수은과 이들을 성분으로 하는 합금을 쓰지 못한다. 폭발성이 있는 아세틸라이드를 만들 수 있기 때문이다.

문제 5

21-4

1기압, 30 ℃에서 아세톤 증기의 밀도는 몇 g/L인지 구하시오.

정답 및 해설

2.33 g/L


[해설]

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT 에서 몰수를 n=wMn = \dfrac{w}{M} 로 바꾸면 PV=wMRTPV = \dfrac{w}{M}RT 이고, 여기서 밀도 ρ=wV\rho = \dfrac{w}{V} 를 끌어내면 다음 식이 된다.

ρ=PMRT\rho = \dfrac{PM}{RT}

아세톤은 CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3} 이므로 분자량은 (12×3)+(1×6)+16=58(12 \times 3) + (1 \times 6) + 16 = 58 이고, 절대온도는 273+30=303K273 + 30 = 303\,\mathrm{K}, 기체상수는 0.082atmL/(molK)0.082\,\mathrm{atm \cdot L/(mol \cdot K)} 다.

ρ=1×580.082×303=2.33g/L\rho = \dfrac{1 \times 58}{0.082 \times 303} = \mathbf{2.33}\,\mathbf{\mathrm{g/L}}

표준상태(0 ℃)라면 58÷22.4=2.59g/L58 \div 22.4 = 2.59\,\mathrm{g/L} 이지만, 온도가 30 ℃로 오르면 같은 무게가 더 넓게 퍼지므로 밀도는 그만큼 작아진다.

아세톤은 제4류 위험물 제1석유류(수용성)로 지정수량은 400 L다. 인화점이 낮고 물에 잘 섞이며, 증기비중이 58÷29=2.058 \div 29 = 2.0 으로 공기보다 무거워 낮은 곳에 고인다.

문제 6

21-4

다음 제5류 위험물을 한 장소에 함께 저장하고 있다. 지정수량 배수의 총합을 구하시오.

· 나이트로글리세린(제1종) 50 kg

· 피크르산(제2종) 300 kg

· 트라이나이트로톨루엔(제1종) 20 kg

정답 및 해설

10배


[해설]

지정수량 배수의 총합은 각 위험물의 저장수량을 그 위험물의 지정수량으로 나눈 값을 모두 더해 구한다.

배수의 총합=A1S1+A2S2+\text{배수의 총합} = \dfrac{A_1}{S_1} + \dfrac{A_2}{S_2} + \cdots

제5류 위험물의 지정수량은 개정된 위험물안전관리법 시행령에서 품명별로 매기던 방식 대신 폭발성 시험 결과에 따라 제1종 10 kg, 제2종 100 kg으로 정해진다. 발문이 각 물질의 종을 밝혀 두었으므로 그대로 대입하면 된다.

위험물저장수량지정수량배수
나이트로글리세린(제1종)50 kg10 kg5
피크르산(제2종)300 kg100 kg3
트라이나이트로톨루엔(제1종)20 kg10 kg2

5010+300100+2010=5+3+2=10\dfrac{50}{10} + \dfrac{300}{100} + \dfrac{20}{10} = 5 + 3 + 2 = \mathbf{10}

따라서 지정수량 배수의 총합은 10배다.

이 문항은 제5류 위험물의 품명·지정수량 체계가 바뀌면서 조건이 손질된 것이다. 일부 교재는 개정 전 품명(질산에스터류 10 kg, 하이드록실아민 100 kg, 나이트로화합물 200 kg)으로 된 발문을 그대로 두고 나이트로화합물에만 개정 후 제1종 값 10 kg을 대입해 48배로 싣고 있는데, 이는 옛 발문과 새 기준을 섞어 쓴 계산이다. 개정 전 기준으로 일관되게 풀면 5010+300100+400200=10\dfrac{50}{10} + \dfrac{300}{100} + \dfrac{400}{200} = 10 배가 되어, 개정 후 체계로 푼 값과 같아진다.

문제 7

21-4

제4류 위험물인 피리딘에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 구조식을 나타내시오.

(2) 분자량을 구하시오.

정답 및 해설

(1) 육각형 방향족 고리에서 탄소 1개가 질소로 바뀐 구조 — C5H5N\mathrm{C_5H_5N}

(2) 79


[해설]

N

피리딘은 벤젠 고리를 이루는 탄소 6개 가운데 하나가 질소로 치환된 헤테로 방향족 화합물이다. 고리 안에 이중결합 3개가 번갈아 놓인 것은 벤젠과 같고, 질소가 들어간 자리 때문에 염기성을 띠며 특유의 악취가 난다.

분자식은 C5H5N\mathrm{C_5H_5N} 이므로 분자량은

(12×5)+(1×5)+14=60+5+14=79(12 \times 5) + (1 \times 5) + 14 = 60 + 5 + 14 = \mathbf{79}

이다.

항목
유별·품명제4류 위험물 제1석유류(수용성)
지정수량400 L
분자량79
비중0.99
인화점16 ℃

물·알코올·에터에 모두 잘 섞이고, 수용성 제1석유류라 지정수량이 400 L로 정해져 있다. 화재 시에는 물로 희석소화가 가능하지만 인화점이 낮아 증기 확산에 주의해야 한다.

문제 8

21-4

간이탱크저장소에 밸브 없는 통기관을 설치하려고 한다. 이때 갖추어야 할 구조상의 요건을 위험물안전관리법령에 따라 3가지만 쓰시오.

정답 및 해설

① 지름을 25 mm 이상으로 할 것

② 옥외에 설치하되 끝부분의 높이는 지상 1.5 m 이상으로 할 것

③ 끝부분은 수평면에 대하여 아래로 45° 이상 구부려 빗물 등이 들어가지 않도록 할 것


[해설]

통기관은 탱크 안팎의 압력 차를 없애 주는 관이다. 탱크에서 위험물을 빼내면 안이 부압이 되고 채우면 정압이 되는데, 이 압력이 그대로 쌓이면 탱크가 찌그러지거나 부풀기 때문이다. 위험물안전관리법 시행규칙은 간이탱크저장소의 밸브 없는 통기관에 대해 다음 네 가지를 정하고 있으며, 이 중 3가지를 쓰면 된다.

① 지름 25 mm 이상일 것

② 옥외에 설치하고 끝부분의 높이는 지상 1.5 m 이상일 것

③ 끝부분은 수평면에 대하여 아래로 45° 이상 구부려 빗물 등이 침투하지 않도록 할 것

④ 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지장치를 할 것. 다만 인화점 70 ℃ 이상의 위험물만을 그 인화점 미만의 온도로 저장·취급하는 탱크에 설치하는 통기관에는 두지 않을 수 있다.

끝부분을 아래로 45° 이상 구부리는 것은 빗물과 이물질을 막기 위해서이고, 인화방지장치는 밖의 불꽃이 관을 타고 탱크 안으로 들어가지 못하게 하는 장치다. 인화점이 70 ℃ 이상인 위험물을 그 인화점보다 낮은 온도로 다루면 증기가 거의 생기지 않아 예외를 둔 것이다.

참고로 간이저장탱크 자체는 용량 600 L 이하, 두께 3.2 mm 이상의 강철판으로 만들며, 하나의 간이탱크저장소에는 간이저장탱크를 3기 이내로 설치하되 같은 품질의 위험물 탱크를 2기 이상 두지 못한다.

문제 9

21-4

다음 설명에 해당하는 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

· 강한 산화제이다.

· 400 ℃로 가열하면 아질산칼륨과 산소로 분해된다.

· 흑색화약의 원료나 금속 열처리제 등으로 쓰인다.

(1) 품명

(2) 지정수량

(3) 화학식

정답 및 해설

(1) 질산염류

(2) 300 kg

(3) KNO3\mathrm{KNO_3}


[해설]

분해했을 때 아질산'칼륨'이 나왔다는 것은 원래 물질이 칼륨을 가지고 있었다는 뜻이고, 산소를 내놓는 강한 산화제이면서 흑색화약의 원료라는 조건까지 더하면 질산칼륨(KNO3\mathrm{KNO_3})으로 좁혀진다.

2KNO32KNO2+O2\mathrm{2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2}

항목
유별·품명제1류 위험물 질산염류
지정수량300 kg
위험등급II
화학식KNO3\mathrm{KNO_3}
분자량101
비중2.1
융점 / 분해온도339 ℃ / 400 ℃

질산칼륨은 초석이라고도 부르는 무색 결정으로, 자신은 타지 않지만 산소를 내주어 다른 물질의 연소를 돕는다. 흑색화약은 질산칼륨에 숯과 황을 섞어 만든 것으로, 질산칼륨이 산소공급원 역할을 한다.

문제 10

21-4

제5류 위험물인 트라이나이트로톨루엔(TNT, 제1종)에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 다음 용매에 녹는지 여부를 각각 쓰시오. ① 물 ② 벤젠

(2) 지정수량을 쓰시오.

(3) TNT를 만들 때 필요한 원료를 2가지 쓰시오.

정답 및 해설

(1) ① 물 : 녹지 않는다 ② 벤젠 : 녹는다

(2) 10 kg

(3) ① 톨루엔 ② 혼산(진한 질산 + 진한 황산)


[해설]

트라이나이트로톨루엔은 톨루엔의 벤젠 고리 2·4·6번 위치에 나이트로기가 세 개 붙은 화합물(C6H2(NO2)3CH3\mathrm{C_6H_2(NO_2)_3CH_3})로, 담황색 침상결정이다. 극성이 큰 물에는 녹지 않고, 같은 방향족인 벤젠에는 잘 녹는다. 아세톤·에터에도 녹으며 알코올에는 가열해야 녹는다.

제조는 톨루엔혼산(진한 질산과 진한 황산의 혼합물)으로 나이트로화해서 한다. 진한 질산이 나이트로기를 공급하고 진한 황산은 탈수제 겸 촉매로 작용해 반응을 밀어 준다.

C6H5CH3+3HNO3C6H2(NO2)3CH3+3H2O\mathrm{C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \rightarrow C_6H_2(NO_2)_3CH_3 + 3H_2O}

일부 교재는 (3)의 답을 '진한 질산, 진한 황산'으로만 싣고 있으나, 이 둘은 함께 써야 뜻이 있는 한 벌의 혼산이고 나이트로화의 출발물질은 톨루엔이다. 원료 2가지를 묻는다면 톨루엔혼산으로 보는 것이 자연스럽다.

지정수량은 10 kg이다. 개정된 위험물안전관리법 시행령에서 제5류 위험물의 지정수량은 폭발성 시험 결과에 따라 제1종 10 kg, 제2종 100 kg으로 갈리므로, 발문이 제1종으로 한정한 이 문항에서는 10 kg이 된다(개정 전 품명 기준으로 나이트로화합물의 지정수량은 200 kg이었다).

TNT는 충격·마찰에 비교적 둔감해 폭약으로 널리 쓰였지만 열을 받으면 급격히 분해하며, 운반할 때는 10 % 정도의 물을 넣어 습면 상태로 다룬다.

문제 11

21-4

농도가 90 wt%인 과산화수소 수용액 1 kg에 물을 더 넣어 10 wt%로 묽히려고 한다. 넣어야 하는 물은 몇 kg인지 구하시오.

정답 및 해설

8 kg


[해설]

물을 붓는 동안 늘어나는 것은 용액 전체의 무게일 뿐, 그 안에 든 과산화수소의 양은 그대로다. 이 '용질 질량 불변'이 희석 문제를 푸는 열쇠다.

처음 들어 있던 과산화수소의 질량은 1×0.9=0.9kg1 \times 0.9 = 0.9\,\mathrm{kg} 이다. 넣을 물의 양을 x[kg]x\,\mathrm{[kg]} 라 하면 나중 용액의 무게는 (1+x)kg(1 + x)\,\mathrm{kg} 이고, 그 농도가 10 wt%가 되어야 하므로

0.91+x×100=10\dfrac{0.9}{1 + x} \times 100 = 10

10(1+x)=90    1+x=9    x=8kg10(1 + x) = 90 \;\Rightarrow\; 1 + x = 9 \;\Rightarrow\; x = \mathbf{8}\,\mathbf{\mathrm{kg}}

십자법으로도 같은 답이 나온다. 90 wt% 용액과 0 wt%인 물을 섞어 10 wt%를 만들려면 두 물질의 섞는 비가 (100):(9010)=10:80=1:8(10 - 0) : (90 - 10) = 10 : 80 = 1 : 8 이므로, 용액 1 kg에 물 8 kg이 필요하다.

참고로 과산화수소는 농도가 36 wt% 이상인 것만 제6류 위험물로 규제되며 지정수량은 300 kg이다. 10 wt%로 묽힌 뒤의 용액은 위험물에 해당하지 않는다.

문제 12

21-4

위험물안전관리법령상 주유취급소에 설치하는 고정주유설비 또는 고정급유설비에서, 펌프기기의 주유관 끝부분에서의 최대 토출량은 다음 위험물마다 분당 몇 L 이하이어야 하는지 쓰시오. (단, 이동저장탱크에 주입하는 경우는 제외한다.)

(1) 휘발유

(2) 등유

(3) 경유

정답 및 해설

(1) 분당 50 L 이하

(2) 분당 80 L 이하

(3) 분당 180 L 이하


[해설]

주유관 끝부분에서 한꺼번에 쏟아지는 양이 많을수록 넘침과 정전기로 인한 위험이 커지므로, 위험물안전관리법 시행규칙은 취급하는 위험물의 인화점에 따라 최대 토출량을 다르게 정해 두었다. 인화점이 가장 낮은 휘발유가 가장 엄격하다.

취급 위험물최대 토출량
휘발유(제1석유류)분당 50 L 이하
등유분당 80 L 이하
경유분당 180 L 이하

단서에서 빼 놓은 '이동저장탱크에 주입하는 경우'는 탱크로리에 급유하는 고정급유설비를 말하며, 이때는 분당 300 L 이하까지 허용된다. 다만 분당 토출량이 200 L 이상인 것은 주유관 끝부분에 정전기 제거장치를 두고, 배관의 안지름도 40 mm 이상으로 굵게 해야 한다.

문제 13

제2류 위험물인 황에 관하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 황이 연소할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(2) 위험물로 규제되려면 순도가 몇 중량% 이상이어야 하는지 쓰시오.

(3) 순도를 측정할 때 불순물로 인정하는 것을 모두 쓰시오.

정답 및 해설

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

(2) 60 중량% 이상

(3) 활석 등 불연성 물질, 수분


[해설]

(1) 황은 연소하면 자극성 유독가스인 이산화황(아황산가스)을 낸다. 눈과 호흡기를 심하게 자극하므로 소화 시 보호장구가 필요하다.

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

(2)(3) 위험물안전관리법 시행령 별표 1 은 제2류 위험물의 품명인 황을 “순도가 60중량퍼센트 이상인 것”으로 정의하면서, “순도측정에 있어서 불순물은 활석 등 불연성물질과 수분에 한한다”는 단서를 달았다. 중량% 와 wt% 는 같은 표기다.

곧 순도에서 빼 주는 불순물은 활석 등 불연성 물질수분 두 갈래뿐이다. 가연성 물질이 섞여 있으면 불순물로 인정하지 않고 순도 계산에 그대로 넣는다.

황은 제2류 위험물(가연성 고체)로 지정수량 100 kg, 위험등급 II 다. 분말이 공기 중에 떠 있으면 분진폭발의 위험이 있고 정전기 불꽃으로도 발화할 수 있어, 취급할 때는 접지를 하고 화기를 멀리한다.

문제 14

다음 제2류 위험물인 황화인이 공기 중에서 완전연소할 때의 화학반응식을 각각 쓰시오.

(1) 삼황화인

(2) 오황화인

(3) 칠황화인

정답 및 해설

(1) P4S3+8O22P2O5+3SO2\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}

(2) 2P2S5+15O22P2O5+10SO2\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}

(3) P4S7+12O22P2O5+7SO2\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}


[해설]

황화인은 제2류 위험물(가연성 고체)이며 지정수량은 100 kg, 위험등급은 II다. 분자를 이루는 원소가 인(P)과 황(S)뿐이므로 무엇을 태우든 생성물은 두 가지로 정해진다. 인은 오산화인 P2O5\mathrm{P_2O_5}, 황은 이산화황 SO2\mathrm{SO_2} 다.

계수는 인 → 황 → 산소 차례로 맞춘다. P2O5\mathrm{P_2O_5} 한 분자가 인 2개를 가져가므로 인의 개수를 짝수로 만드는 것이 첫걸음이다.

(1) 삼황화인 P4S3\mathrm{P_4S_3} — 인 4개는 2P2O5\mathrm{2P_2O_5}, 황 3개는 3SO2\mathrm{3SO_2} 가 되고 우변 산소가 10+6=1610 + 6 = 16 개이므로 좌변은 8O2\mathrm{8O_2} 다.
P4S3+8O22P2O5+3SO2\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}

(2) 오황화인 P2S5\mathrm{P_2S_5} — 인이 2개뿐이라 분자 2개를 잡아 인을 4개로 만든다. 황 10개는 10SO2\mathrm{10SO_2}, 우변 산소는 10+20=3010 + 20 = 30 개이므로 좌변은 15O2\mathrm{15O_2} 다.
2P2S5+15O22P2O5+10SO2\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}

(3) 칠황화인 P4S7\mathrm{P_4S_7} — 인 4개는 2P2O5\mathrm{2P_2O_5}, 황 7개는 7SO2\mathrm{7SO_2} 가 되고 우변 산소가 10+14=2410 + 14 = 24 개이므로 좌변은 12O2\mathrm{12O_2} 다.
P4S7+12O22P2O5+7SO2\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}

세 가지 모두 연소하면 자극성·유독성이 강한 이산화황을 내놓는다. 오황화인·칠황화인은 물이나 알칼리와 반응해 황화수소 H2S\mathrm{H_2S} 와 인산 H3PO4\mathrm{H_3PO_4} 를 만들지만 삼황화인은 물에 녹지 않아 그런 반응을 하지 않는다. 화재 시에는 마른모래·이산화탄소로 질식소화한다.

문제 15

21-4

아래 세 위험물 각각에 대하여 시성식을 나타내시오.

(1) 과산화칼슘

(2) 과망가니즈산칼륨

(3) 질산암모늄

정답 및 해설

(1) CaO2\mathrm{CaO_2}

(2) KMnO4\mathrm{KMnO_4}

(3) NH4NO3\mathrm{NH_4NO_3}


[해설]

시성식은 분자 안에 들어 있는 작용기를 드러내 쓰는 식이다. 그런데 이 세 물질은 모두 양이온과 음이온이 이온결합으로 묶인 무기 화합물이라 따로 떼어 낼 작용기가 없고, 결국 화학식(조성식)과 같은 모양이 된다. 세 물질 모두 산화성 고체인 제1류 위험물이다.

물질시성식품명지정수량
과산화칼슘CaO2\mathrm{CaO_2}무기과산화물50 kg
과망가니즈산칼륨KMnO4\mathrm{KMnO_4}과망가니즈산염류1,000 kg
질산암모늄NH4NO3\mathrm{NH_4NO_3}질산염류300 kg

과산화칼슘은 알칼리토금속의 과산화물로 물과 만나면 산소를 내놓고, 과망가니즈산칼륨은 흑자색 결정으로 강한 산화력을 지녀 유기물과 섞이면 발화 위험이 있다. 질산암모늄은 열을 받으면 단독으로도 급격히 분해하며, 경유와 섞어 만드는 ANFO 폭약의 주원료다.

문제 16

21-4

동식물유류는 무엇을 척도로 삼아 아래 두 갈래로 가르는가? 그 척도와 범위를 각각 쓰시오.

(1) 건성유

(2) 불건성유

정답 및 해설

(1) 아이오딘값 130 이상

(2) 아이오딘값 100 이하


[해설]

아이오딘값은 유지 100 g에 흡수되는 아이오딘의 g 수로, 유지 속 불포화결합이 얼마나 많은지를 나타낸다. 이 값이 클수록 이중결합이 많아 공기 중 산소와 잘 결합하고, 그때 나오는 산화열이 쌓이면 자연발화로 이어진다. 그래서 동식물유류는 아이오딘값으로 세 갈래로 나눈다.

구분아이오딘값
건성유130 이상아마인유, 들기름, 동유, 정어리기름
반건성유100 초과 130 미만참기름, 콩기름, 채종유, 면실유
불건성유100 이하올리브유, 피마자유, 야자유, 땅콩기름

건성유는 공기 중에서 굳어 얇은 막을 만들기 때문에 도료나 인쇄잉크에 쓰이지만, 걸레나 종이에 스며든 채 쌓아 두면 자연발화 위험이 가장 크다. 동식물유류는 제4류 위험물로 지정수량은 10,000 L이며, 1기압에서 인화점이 250 ℃ 미만인 것을 말한다.

문제 17

21-4

제6류 위험물 가운데 단백질과 만나면 노란색을 띠는 성질이 있는 것에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 이 정색반응의 명칭을 쓰시오.

(2) 이 위험물이 햇빛을 받아 분해될 때의 화학반응식을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 크산토프로테인 반응(잔토프로테인 반응)

(2) 4HNO34NO2+2H2O+O2\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2}


[해설]

단백질에 진한 질산을 떨어뜨리면 노랗게 변하고, 여기에 염기를 더하면 주황색으로 짙어진다. 단백질 속 타이로신·트립토판처럼 벤젠 고리를 가진 아미노산이 나이트로화되면서 생기는 현상으로 크산토프로테인 반응이라 하며, 질산을 검출하는 데 쓰인다. 따라서 발문이 가리키는 제6류 위험물은 질산(HNO3\mathrm{HNO_3})이다.

질산은 햇빛이나 열을 받으면 다음과 같이 분해되어 적갈색의 이산화질소를 내놓는다.

4HNO34NO2+2H2O+O2\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2}

오래된 질산이 누렇게 보이는 것은 이렇게 생긴 이산화질소가 녹아 있기 때문이다. 이 때문에 질산은 갈색병에 담아 직사광선을 피해 보관한다.

질산은 비중이 1.49 이상인 것만 제6류 위험물로 규제되며 지정수량은 300 kg이다. 자신은 불연성이지만 강한 산화성 액체라 가연물과 닿으면 발화를 도우며, 피부에 닿으면 심한 화상을 입힌다.

문제 18

21-4

아래 반응식의 빈칸에 해당하는 위험물에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(        )+2H2OCa(OH)2+2H2(\;\;\;\;) + \mathrm{2H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{2H_2}

(1) 품명

(2) 지정수량

(3) 위험등급

정답 및 해설

(1) 금속의 수소화물

(2) 300 kg

(3) III등급


[해설]

오른쪽에 수산화칼슘 Ca(OH)2\mathrm{Ca(OH)_2} 와 수소가 나왔다는 것은 칼슘을 가진 물질이 물에게 수소를 내주었다는 뜻이다. 원자 수를 맞춰 보면 빈칸은 수소화칼슘(CaH2\mathrm{CaH_2}, 분자량 42)이다.

CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2\mathrm{CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2}

수소화칼슘은 무색 결정으로, 물과 닿으면 위와 같이 수소를 내며 발열하는 금수성 물질이다. 제3류 위험물 중 금속의 수소화물에 속하고, 지정수량은 300 kg, 위험등급은 III등급이다.

위험등급제3류 위험물의 품명지정수량
I칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬10 kg
I황린20 kg
II알칼리금속(칼륨·나트륨 제외) 및 알칼리토금속, 유기금속화합물50 kg
III금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물300 kg

물과 반응해 수소를 내놓으므로 저장할 때 습기를 철저히 막아야 하고, 소화에는 주수를 피하고 마른모래나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓴다.

문제 19

21-4

위험물안전관리법령이 정한 소요단위의 계산방법에 관한 내용이다. 다음 각 경우에 1소요단위로 보는 연면적을 쓰시오.

(1) 외벽이 내화구조인 취급소

(2) 외벽이 내화구조가 아닌 취급소

(3) 외벽이 내화구조인 저장소

(4) 외벽이 내화구조가 아닌 저장소

(5) 외벽이 내화구조가 아닌 제조소

정답 및 해설

(1) 100m2100\,\mathrm{m^2}

(2) 50m250\,\mathrm{m^2}

(3) 150m2150\,\mathrm{m^2}

(4) 75m275\,\mathrm{m^2}

(5) 50m250\,\mathrm{m^2}


[해설]

소요단위는 소화설비를 얼마나 갖춰야 하는지 따지기 위해 건축물의 규모나 위험물의 양을 1단위로 묶어 놓은 기준이다. 건축물은 연면적으로, 위험물은 지정수량의 배수로 환산한다. 같은 연면적이라도 외벽이 내화구조면 불이 옮겨붙기 어려워 기준면적이 두 배로 늘어난다.

구분외벽이 내화구조인 것외벽이 내화구조가 아닌 것
제조소·취급소연면적 100m2100\,\mathrm{m^2}연면적 50m250\,\mathrm{m^2}
저장소연면적 150m2150\,\mathrm{m^2}연면적 75m275\,\mathrm{m^2}
위험물지정수량의 10배지정수량의 10배

제조소와 취급소는 같은 값을 쓰므로 (1)·(2)의 취급소 기준이 그대로 (5)의 제조소에도 적용된다. 저장소는 위험물을 다루는 작업이 없어 상대적으로 위험이 낮다고 보아 제조소·취급소의 1.5배 면적을 1소요단위로 잡는다.

또한 옥외에 설치된 제조소등의 공작물은 외벽이 내화구조인 것으로 보고, 최대수평투영면적을 연면적으로 삼아 위 기준을 적용한다.

문제 20

21-4

위험물안전관리법령상 위험물제조소 환기설비의 급기구에 관한 기준이다. 표의 빈칸 ㉠ ~ ㉢ 에 알맞은 수치를 쓰시오.

바닥면적급기구의 면적
( ㉠ ) m2\mathrm{m^2} 미만150 cm2\mathrm{cm^2} 이상
( ㉠ ) m2\mathrm{m^2} 이상 ( ㉡ ) m2\mathrm{m^2} 미만300 cm2\mathrm{cm^2} 이상
( ㉡ ) m2\mathrm{m^2} 이상 120 m2\mathrm{m^2} 미만450 cm2\mathrm{cm^2} 이상
120 m2\mathrm{m^2} 이상 150 m2\mathrm{m^2} 미만( ㉢ ) cm2\mathrm{cm^2} 이상
정답 및 해설

㉠ 60

㉡ 90

㉢ 600


[해설]

위험물제조소의 환기설비는 자연배기방식으로 하며, 급기구는 바닥면적 150m2150\,\mathrm{m^2} 마다 1개 이상을 낮은 곳에 두고 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을 붙인다. 급기구 하나의 크기는 바닥면적이 넓을수록 크게 잡으며, 기준은 다음과 같다.

바닥면적급기구의 면적
60m260\,\mathrm{m^2} 미만150cm2150\,\mathrm{cm^2} 이상
60m260\,\mathrm{m^2} 이상 90m290\,\mathrm{m^2} 미만300cm2300\,\mathrm{cm^2} 이상
90m290\,\mathrm{m^2} 이상 120m2120\,\mathrm{m^2} 미만450cm2450\,\mathrm{cm^2} 이상
120m2120\,\mathrm{m^2} 이상 150m2150\,\mathrm{m^2} 미만600cm2600\,\mathrm{cm^2} 이상

따라서 빈칸은 ㉠ 60, ㉡ 90, ㉢ 600 이다. 바닥면적이 150m2150\,\mathrm{m^2} 이상이면 급기구를 800cm2800\,\mathrm{cm^2} 이상으로 한다.

표에서 바닥면적은 m2\mathrm{m^2}, 급기구 면적은 cm2\mathrm{cm^2} 로 단위가 다르다는 점에 주의해야 한다(일부 교재는 ㉢ 칸의 단위를 m2\mathrm{m^2} 로 인쇄해 두었으나, 급기구의 면적이므로 cm2\mathrm{cm^2} 가 맞다).

한편 환기구는 지붕 위 또는 지상 2 m 이상의 높이에 회전식 고정벤틸레이터나 루프팬 방식으로 설치한다.

위험물기능사 실기(필답형) 기출문제모두CBT · moducbt.com

2021년 위험물기능사실기(필답형) 4회차

20문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

21-4

제4류 위험물인 초산(아세트산)에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 시성식을 쓰시오.

(2) 증기비중을 구하시오.

정답 및 해설

(1) CH3COOH\mathrm{CH_3COOH}

(2) 2.07


[해설]

초산은 카복실기(COOH\mathrm{-COOH})를 가진 가장 단순한 축에 드는 카복실산으로, 작용기를 드러낸 시성식은 CH3COOH\mathrm{CH_3COOH} 다. 분자식으로 쓰면 C2H4O2\mathrm{C_2H_4O_2} 이고 분자량은

(12×2)+(1×4)+(16×2)=24+4+32=60(12 \times 2) + (1 \times 4) + (16 \times 2) = 24 + 4 + 32 = 60

이다. 증기비중은 그 증기의 무게를 같은 부피의 공기와 견준 값이므로, 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나누면 된다.

증기비중=분자량29=6029=2.07\text{증기비중} = \dfrac{\text{분자량}}{29} = \dfrac{60}{29} = \mathbf{2.07}

공기보다 두 배 넘게 무겁다는 뜻이므로, 새어 나온 증기는 바닥이나 낮은 곳에 깔린다.

항목
유별·품명제4류 위험물 제2석유류(수용성)
지정수량2,000 L
분자량60
증기비중2.07
응고점16.2 ℃

순도가 높은 초산은 16.2 ℃ 아래에서 얼음처럼 굳어 빙초산이라 부른다. 물에 잘 섞이는 수용성 제2석유류라 지정수량이 2,000 L이고, 금속을 부식시키므로 용기 재질에 주의한다.

문제 2

제3류 위험물인 나트륨이 물과 접촉하는 경우에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 나트륨과 물이 반응할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(2) (1)에서 발생한 기체가 연소할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(3) 나트륨 1 kg이 물과 반응할 때 표준상태에서 발생하는 기체의 부피는 몇 m3\mathrm{m^3} 인지 구하시오.

정답 및 해설

(1) 2Na+2H2O2NaOH+H2\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}

(2) 2H2+O22H2O\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}

(3) 0.49m30.49\,\mathrm{m^3}


[해설]

나트륨은 반응성이 큰 알칼리금속이라 물을 만나면 곧바로 수산화나트륨과 수소로 갈리면서 많은 열을 낸다.

2Na+2H2O2NaOH+H2\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}

이 반응열로 발생한 수소가 그 자리에서 점화되어 폭발적으로 타는 경우가 많다. 수소의 연소반응식은 다음과 같다.

2H2+O22H2O\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}

부피 계산은 반응식의 몰비를 그대로 쓰면 된다. 나트륨 2 kmol(23×2=46kg23 \times 2 = 46\,\mathrm{kg})이 반응하면 수소 1 kmol이 생기고, 표준상태에서 기체 1 kmol은 22.4m322.4\,\mathrm{m^3} 를 차지한다.

46kg:22.4m3=1kg:x46\,\mathrm{kg} : 22.4\,\mathrm{m^3} = 1\,\mathrm{kg} : x

x=1×22.446=0.49m3x = \dfrac{1 \times 22.4}{46} = \mathbf{0.49}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}

부피의 단위가 m3\mathrm{m^3} 이므로 mol이 아니라 kmol 단위로 계산해야 한다는 점이 함정이다. L로 답하면 489 L가 된다.

나트륨은 지정수량 10 kg·위험등급 I의 자연발화성 및 금수성 물질이다. 공기 중 수분과도 반응하므로 등유·경유 같은 석유류 속에 담가 보관하고, 화재 시 물이나 이산화탄소는 금물이며 마른모래·탄산수소염류 분말로 질식소화한다.

문제 3

21-4

표준상태에서 탄소 100 kg을 완전연소시키려고 한다. 이때 필요한 공기의 부피는 몇 m3\mathrm{m^3} 인지 구하시오.

(단, 공기는 산소 21 vol%, 질소 79 vol%로 이루어진 것으로 본다.)

정답 및 해설

888.89m3888.89\,\mathrm{m^3}


[해설]

탄소의 완전연소 반응식은 다음과 같다.

C+O2CO2\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}

탄소 1 kmol(12 kg)이 탈 때 산소도 1 kmol이 든다. 표준상태에서 기체 1 kmol의 부피는 22.4m322.4\,\mathrm{m^3} 이므로, 탄소 100 kg에 필요한 이론산소량은

VO2=10012×22.4=186.67m3V_{\mathrm{O_2}} = \dfrac{100}{12} \times 22.4 = 186.67\,\mathrm{m^3}

이다. 공기 중 산소가 부피로 21 %를 차지하므로, 이론공기량은 이 값을 0.21로 나눈다.

Vair=100×22.412×0.21=888.89m3V_{\mathrm{air}} = \dfrac{100 \times 22.4}{12 \times 0.21} = \mathbf{888.89}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}

질소 79 %라는 조건은 산소가 21 %라는 말의 나머지일 뿐이어서 이 계산에 직접 쓰이지 않는다. 또 중간값을 186.67186.67 로 반올림한 뒤 0.21로 나누면 888.90888.90 이 되어 끝자리가 달라지는데(일부 교재가 이 값으로 싣고 있다), 반올림 없이 한 번에 계산한 888.89 가 정확한 값이다.

문제 4

21-4

아세트알데하이드등을 저장할 때 지켜야 할 온도를 법령은 아래와 같이 정하고 있다. 각 괄호를 알맞은 수치 또는 용어로 채우시오.

(1) 옥외저장탱크·옥내저장탱크 또는 지하저장탱크 중 압력탱크에 저장하는 아세트알데하이드등 또는 다이에틸에터등의 온도는 ( ) ℃ 이하로 유지할 것

(2) 보냉장치가 있는 이동저장탱크에 저장하는 아세트알데하이드등의 온도는 해당 위험물의 ( ) 이하로 유지할 것

(3) 보냉장치가 없는 이동저장탱크에 저장하는 아세트알데하이드등의 온도는 ( ) ℃ 이하로 유지할 것

정답 및 해설

(1) 40

(2) 비점

(3) 40


[해설]

아세트알데하이드나 다이에틸에터처럼 끓는점과 인화점이 매우 낮은 특수인화물은 온도가 조금만 올라도 증기가 쏟아져 나오므로, 위험물안전관리법 시행규칙의 저장기준이 탱크 종류별로 유지온도를 따로 정해 두었다.

탱크의 구분아세트알데하이드등다이에틸에터등(산화프로필렌 포함)
압력탱크인 옥외·옥내·지하저장탱크40 ℃ 이하40 ℃ 이하
압력탱크 외의 옥외·옥내·지하저장탱크15 ℃ 이하30 ℃ 이하
보냉장치가 있는 이동저장탱크비점 이하비점 이하
보냉장치가 없는 이동저장탱크40 ℃ 이하40 ℃ 이하

압력탱크는 내부 압력을 견디도록 만들어졌기 때문에 40 ℃까지 허용하지만, 압력탱크가 아닌 저장탱크는 증기압을 견딜 수 없어 아세트알데하이드등은 15 ℃, 다이에틸에터등은 30 ℃로 더 낮게 잡는다. 이동저장탱크는 보냉장치가 있으면 끓지만 않으면 되므로 비점 이하, 보냉장치가 없으면 40 ℃ 이하가 기준이다.

아세트알데하이드등을 저장·취급하는 설비에는 구리·마그네슘·은·수은과 이들을 성분으로 하는 합금을 쓰지 못한다. 폭발성이 있는 아세틸라이드를 만들 수 있기 때문이다.

문제 5

21-4

1기압, 30 ℃에서 아세톤 증기의 밀도는 몇 g/L인지 구하시오.

정답 및 해설

2.33 g/L


[해설]

이상기체 상태방정식 PV=nRTPV = nRT 에서 몰수를 n=wMn = \dfrac{w}{M} 로 바꾸면 PV=wMRTPV = \dfrac{w}{M}RT 이고, 여기서 밀도 ρ=wV\rho = \dfrac{w}{V} 를 끌어내면 다음 식이 된다.

ρ=PMRT\rho = \dfrac{PM}{RT}

아세톤은 CH3COCH3\mathrm{CH_3COCH_3} 이므로 분자량은 (12×3)+(1×6)+16=58(12 \times 3) + (1 \times 6) + 16 = 58 이고, 절대온도는 273+30=303K273 + 30 = 303\,\mathrm{K}, 기체상수는 0.082atmL/(molK)0.082\,\mathrm{atm \cdot L/(mol \cdot K)} 다.

ρ=1×580.082×303=2.33g/L\rho = \dfrac{1 \times 58}{0.082 \times 303} = \mathbf{2.33}\,\mathbf{\mathrm{g/L}}

표준상태(0 ℃)라면 58÷22.4=2.59g/L58 \div 22.4 = 2.59\,\mathrm{g/L} 이지만, 온도가 30 ℃로 오르면 같은 무게가 더 넓게 퍼지므로 밀도는 그만큼 작아진다.

아세톤은 제4류 위험물 제1석유류(수용성)로 지정수량은 400 L다. 인화점이 낮고 물에 잘 섞이며, 증기비중이 58÷29=2.058 \div 29 = 2.0 으로 공기보다 무거워 낮은 곳에 고인다.

문제 6

21-4

다음 제5류 위험물을 한 장소에 함께 저장하고 있다. 지정수량 배수의 총합을 구하시오.

· 나이트로글리세린(제1종) 50 kg

· 피크르산(제2종) 300 kg

· 트라이나이트로톨루엔(제1종) 20 kg

정답 및 해설

10배


[해설]

지정수량 배수의 총합은 각 위험물의 저장수량을 그 위험물의 지정수량으로 나눈 값을 모두 더해 구한다.

배수의 총합=A1S1+A2S2+\text{배수의 총합} = \dfrac{A_1}{S_1} + \dfrac{A_2}{S_2} + \cdots

제5류 위험물의 지정수량은 개정된 위험물안전관리법 시행령에서 품명별로 매기던 방식 대신 폭발성 시험 결과에 따라 제1종 10 kg, 제2종 100 kg으로 정해진다. 발문이 각 물질의 종을 밝혀 두었으므로 그대로 대입하면 된다.

위험물저장수량지정수량배수
나이트로글리세린(제1종)50 kg10 kg5
피크르산(제2종)300 kg100 kg3
트라이나이트로톨루엔(제1종)20 kg10 kg2

5010+300100+2010=5+3+2=10\dfrac{50}{10} + \dfrac{300}{100} + \dfrac{20}{10} = 5 + 3 + 2 = \mathbf{10}

따라서 지정수량 배수의 총합은 10배다.

이 문항은 제5류 위험물의 품명·지정수량 체계가 바뀌면서 조건이 손질된 것이다. 일부 교재는 개정 전 품명(질산에스터류 10 kg, 하이드록실아민 100 kg, 나이트로화합물 200 kg)으로 된 발문을 그대로 두고 나이트로화합물에만 개정 후 제1종 값 10 kg을 대입해 48배로 싣고 있는데, 이는 옛 발문과 새 기준을 섞어 쓴 계산이다. 개정 전 기준으로 일관되게 풀면 5010+300100+400200=10\dfrac{50}{10} + \dfrac{300}{100} + \dfrac{400}{200} = 10 배가 되어, 개정 후 체계로 푼 값과 같아진다.

문제 7

21-4

제4류 위험물인 피리딘에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 구조식을 나타내시오.

(2) 분자량을 구하시오.

정답 및 해설

(1) 육각형 방향족 고리에서 탄소 1개가 질소로 바뀐 구조 — C5H5N\mathrm{C_5H_5N}

(2) 79


[해설]

N

피리딘은 벤젠 고리를 이루는 탄소 6개 가운데 하나가 질소로 치환된 헤테로 방향족 화합물이다. 고리 안에 이중결합 3개가 번갈아 놓인 것은 벤젠과 같고, 질소가 들어간 자리 때문에 염기성을 띠며 특유의 악취가 난다.

분자식은 C5H5N\mathrm{C_5H_5N} 이므로 분자량은

(12×5)+(1×5)+14=60+5+14=79(12 \times 5) + (1 \times 5) + 14 = 60 + 5 + 14 = \mathbf{79}

이다.

항목
유별·품명제4류 위험물 제1석유류(수용성)
지정수량400 L
분자량79
비중0.99
인화점16 ℃

물·알코올·에터에 모두 잘 섞이고, 수용성 제1석유류라 지정수량이 400 L로 정해져 있다. 화재 시에는 물로 희석소화가 가능하지만 인화점이 낮아 증기 확산에 주의해야 한다.

문제 8

21-4

간이탱크저장소에 밸브 없는 통기관을 설치하려고 한다. 이때 갖추어야 할 구조상의 요건을 위험물안전관리법령에 따라 3가지만 쓰시오.

정답 및 해설

① 지름을 25 mm 이상으로 할 것

② 옥외에 설치하되 끝부분의 높이는 지상 1.5 m 이상으로 할 것

③ 끝부분은 수평면에 대하여 아래로 45° 이상 구부려 빗물 등이 들어가지 않도록 할 것


[해설]

통기관은 탱크 안팎의 압력 차를 없애 주는 관이다. 탱크에서 위험물을 빼내면 안이 부압이 되고 채우면 정압이 되는데, 이 압력이 그대로 쌓이면 탱크가 찌그러지거나 부풀기 때문이다. 위험물안전관리법 시행규칙은 간이탱크저장소의 밸브 없는 통기관에 대해 다음 네 가지를 정하고 있으며, 이 중 3가지를 쓰면 된다.

① 지름 25 mm 이상일 것

② 옥외에 설치하고 끝부분의 높이는 지상 1.5 m 이상일 것

③ 끝부분은 수평면에 대하여 아래로 45° 이상 구부려 빗물 등이 침투하지 않도록 할 것

④ 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지장치를 할 것. 다만 인화점 70 ℃ 이상의 위험물만을 그 인화점 미만의 온도로 저장·취급하는 탱크에 설치하는 통기관에는 두지 않을 수 있다.

끝부분을 아래로 45° 이상 구부리는 것은 빗물과 이물질을 막기 위해서이고, 인화방지장치는 밖의 불꽃이 관을 타고 탱크 안으로 들어가지 못하게 하는 장치다. 인화점이 70 ℃ 이상인 위험물을 그 인화점보다 낮은 온도로 다루면 증기가 거의 생기지 않아 예외를 둔 것이다.

참고로 간이저장탱크 자체는 용량 600 L 이하, 두께 3.2 mm 이상의 강철판으로 만들며, 하나의 간이탱크저장소에는 간이저장탱크를 3기 이내로 설치하되 같은 품질의 위험물 탱크를 2기 이상 두지 못한다.

문제 9

21-4

다음 설명에 해당하는 위험물에 대하여 물음에 답하시오.

· 강한 산화제이다.

· 400 ℃로 가열하면 아질산칼륨과 산소로 분해된다.

· 흑색화약의 원료나 금속 열처리제 등으로 쓰인다.

(1) 품명

(2) 지정수량

(3) 화학식

정답 및 해설

(1) 질산염류

(2) 300 kg

(3) KNO3\mathrm{KNO_3}


[해설]

분해했을 때 아질산'칼륨'이 나왔다는 것은 원래 물질이 칼륨을 가지고 있었다는 뜻이고, 산소를 내놓는 강한 산화제이면서 흑색화약의 원료라는 조건까지 더하면 질산칼륨(KNO3\mathrm{KNO_3})으로 좁혀진다.

2KNO32KNO2+O2\mathrm{2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2}

항목
유별·품명제1류 위험물 질산염류
지정수량300 kg
위험등급II
화학식KNO3\mathrm{KNO_3}
분자량101
비중2.1
융점 / 분해온도339 ℃ / 400 ℃

질산칼륨은 초석이라고도 부르는 무색 결정으로, 자신은 타지 않지만 산소를 내주어 다른 물질의 연소를 돕는다. 흑색화약은 질산칼륨에 숯과 황을 섞어 만든 것으로, 질산칼륨이 산소공급원 역할을 한다.

문제 10

21-4

제5류 위험물인 트라이나이트로톨루엔(TNT, 제1종)에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 다음 용매에 녹는지 여부를 각각 쓰시오. ① 물 ② 벤젠

(2) 지정수량을 쓰시오.

(3) TNT를 만들 때 필요한 원료를 2가지 쓰시오.

정답 및 해설

(1) ① 물 : 녹지 않는다 ② 벤젠 : 녹는다

(2) 10 kg

(3) ① 톨루엔 ② 혼산(진한 질산 + 진한 황산)


[해설]

트라이나이트로톨루엔은 톨루엔의 벤젠 고리 2·4·6번 위치에 나이트로기가 세 개 붙은 화합물(C6H2(NO2)3CH3\mathrm{C_6H_2(NO_2)_3CH_3})로, 담황색 침상결정이다. 극성이 큰 물에는 녹지 않고, 같은 방향족인 벤젠에는 잘 녹는다. 아세톤·에터에도 녹으며 알코올에는 가열해야 녹는다.

제조는 톨루엔혼산(진한 질산과 진한 황산의 혼합물)으로 나이트로화해서 한다. 진한 질산이 나이트로기를 공급하고 진한 황산은 탈수제 겸 촉매로 작용해 반응을 밀어 준다.

C6H5CH3+3HNO3C6H2(NO2)3CH3+3H2O\mathrm{C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \rightarrow C_6H_2(NO_2)_3CH_3 + 3H_2O}

일부 교재는 (3)의 답을 '진한 질산, 진한 황산'으로만 싣고 있으나, 이 둘은 함께 써야 뜻이 있는 한 벌의 혼산이고 나이트로화의 출발물질은 톨루엔이다. 원료 2가지를 묻는다면 톨루엔혼산으로 보는 것이 자연스럽다.

지정수량은 10 kg이다. 개정된 위험물안전관리법 시행령에서 제5류 위험물의 지정수량은 폭발성 시험 결과에 따라 제1종 10 kg, 제2종 100 kg으로 갈리므로, 발문이 제1종으로 한정한 이 문항에서는 10 kg이 된다(개정 전 품명 기준으로 나이트로화합물의 지정수량은 200 kg이었다).

TNT는 충격·마찰에 비교적 둔감해 폭약으로 널리 쓰였지만 열을 받으면 급격히 분해하며, 운반할 때는 10 % 정도의 물을 넣어 습면 상태로 다룬다.

문제 11

21-4

농도가 90 wt%인 과산화수소 수용액 1 kg에 물을 더 넣어 10 wt%로 묽히려고 한다. 넣어야 하는 물은 몇 kg인지 구하시오.

정답 및 해설

8 kg


[해설]

물을 붓는 동안 늘어나는 것은 용액 전체의 무게일 뿐, 그 안에 든 과산화수소의 양은 그대로다. 이 '용질 질량 불변'이 희석 문제를 푸는 열쇠다.

처음 들어 있던 과산화수소의 질량은 1×0.9=0.9kg1 \times 0.9 = 0.9\,\mathrm{kg} 이다. 넣을 물의 양을 x[kg]x\,\mathrm{[kg]} 라 하면 나중 용액의 무게는 (1+x)kg(1 + x)\,\mathrm{kg} 이고, 그 농도가 10 wt%가 되어야 하므로

0.91+x×100=10\dfrac{0.9}{1 + x} \times 100 = 10

10(1+x)=90    1+x=9    x=8kg10(1 + x) = 90 \;\Rightarrow\; 1 + x = 9 \;\Rightarrow\; x = \mathbf{8}\,\mathbf{\mathrm{kg}}

십자법으로도 같은 답이 나온다. 90 wt% 용액과 0 wt%인 물을 섞어 10 wt%를 만들려면 두 물질의 섞는 비가 (100):(9010)=10:80=1:8(10 - 0) : (90 - 10) = 10 : 80 = 1 : 8 이므로, 용액 1 kg에 물 8 kg이 필요하다.

참고로 과산화수소는 농도가 36 wt% 이상인 것만 제6류 위험물로 규제되며 지정수량은 300 kg이다. 10 wt%로 묽힌 뒤의 용액은 위험물에 해당하지 않는다.

문제 12

21-4

위험물안전관리법령상 주유취급소에 설치하는 고정주유설비 또는 고정급유설비에서, 펌프기기의 주유관 끝부분에서의 최대 토출량은 다음 위험물마다 분당 몇 L 이하이어야 하는지 쓰시오. (단, 이동저장탱크에 주입하는 경우는 제외한다.)

(1) 휘발유

(2) 등유

(3) 경유

정답 및 해설

(1) 분당 50 L 이하

(2) 분당 80 L 이하

(3) 분당 180 L 이하


[해설]

주유관 끝부분에서 한꺼번에 쏟아지는 양이 많을수록 넘침과 정전기로 인한 위험이 커지므로, 위험물안전관리법 시행규칙은 취급하는 위험물의 인화점에 따라 최대 토출량을 다르게 정해 두었다. 인화점이 가장 낮은 휘발유가 가장 엄격하다.

취급 위험물최대 토출량
휘발유(제1석유류)분당 50 L 이하
등유분당 80 L 이하
경유분당 180 L 이하

단서에서 빼 놓은 '이동저장탱크에 주입하는 경우'는 탱크로리에 급유하는 고정급유설비를 말하며, 이때는 분당 300 L 이하까지 허용된다. 다만 분당 토출량이 200 L 이상인 것은 주유관 끝부분에 정전기 제거장치를 두고, 배관의 안지름도 40 mm 이상으로 굵게 해야 한다.

문제 13

제2류 위험물인 황에 관하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 황이 연소할 때의 화학반응식을 쓰시오.

(2) 위험물로 규제되려면 순도가 몇 중량% 이상이어야 하는지 쓰시오.

(3) 순도를 측정할 때 불순물로 인정하는 것을 모두 쓰시오.

정답 및 해설

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

(2) 60 중량% 이상

(3) 활석 등 불연성 물질, 수분


[해설]

(1) 황은 연소하면 자극성 유독가스인 이산화황(아황산가스)을 낸다. 눈과 호흡기를 심하게 자극하므로 소화 시 보호장구가 필요하다.

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

(2)(3) 위험물안전관리법 시행령 별표 1 은 제2류 위험물의 품명인 황을 “순도가 60중량퍼센트 이상인 것”으로 정의하면서, “순도측정에 있어서 불순물은 활석 등 불연성물질과 수분에 한한다”는 단서를 달았다. 중량% 와 wt% 는 같은 표기다.

곧 순도에서 빼 주는 불순물은 활석 등 불연성 물질수분 두 갈래뿐이다. 가연성 물질이 섞여 있으면 불순물로 인정하지 않고 순도 계산에 그대로 넣는다.

황은 제2류 위험물(가연성 고체)로 지정수량 100 kg, 위험등급 II 다. 분말이 공기 중에 떠 있으면 분진폭발의 위험이 있고 정전기 불꽃으로도 발화할 수 있어, 취급할 때는 접지를 하고 화기를 멀리한다.

문제 14

다음 제2류 위험물인 황화인이 공기 중에서 완전연소할 때의 화학반응식을 각각 쓰시오.

(1) 삼황화인

(2) 오황화인

(3) 칠황화인

정답 및 해설

(1) P4S3+8O22P2O5+3SO2\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}

(2) 2P2S5+15O22P2O5+10SO2\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}

(3) P4S7+12O22P2O5+7SO2\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}


[해설]

황화인은 제2류 위험물(가연성 고체)이며 지정수량은 100 kg, 위험등급은 II다. 분자를 이루는 원소가 인(P)과 황(S)뿐이므로 무엇을 태우든 생성물은 두 가지로 정해진다. 인은 오산화인 P2O5\mathrm{P_2O_5}, 황은 이산화황 SO2\mathrm{SO_2} 다.

계수는 인 → 황 → 산소 차례로 맞춘다. P2O5\mathrm{P_2O_5} 한 분자가 인 2개를 가져가므로 인의 개수를 짝수로 만드는 것이 첫걸음이다.

(1) 삼황화인 P4S3\mathrm{P_4S_3} — 인 4개는 2P2O5\mathrm{2P_2O_5}, 황 3개는 3SO2\mathrm{3SO_2} 가 되고 우변 산소가 10+6=1610 + 6 = 16 개이므로 좌변은 8O2\mathrm{8O_2} 다.
P4S3+8O22P2O5+3SO2\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}

(2) 오황화인 P2S5\mathrm{P_2S_5} — 인이 2개뿐이라 분자 2개를 잡아 인을 4개로 만든다. 황 10개는 10SO2\mathrm{10SO_2}, 우변 산소는 10+20=3010 + 20 = 30 개이므로 좌변은 15O2\mathrm{15O_2} 다.
2P2S5+15O22P2O5+10SO2\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}

(3) 칠황화인 P4S7\mathrm{P_4S_7} — 인 4개는 2P2O5\mathrm{2P_2O_5}, 황 7개는 7SO2\mathrm{7SO_2} 가 되고 우변 산소가 10+14=2410 + 14 = 24 개이므로 좌변은 12O2\mathrm{12O_2} 다.
P4S7+12O22P2O5+7SO2\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}

세 가지 모두 연소하면 자극성·유독성이 강한 이산화황을 내놓는다. 오황화인·칠황화인은 물이나 알칼리와 반응해 황화수소 H2S\mathrm{H_2S} 와 인산 H3PO4\mathrm{H_3PO_4} 를 만들지만 삼황화인은 물에 녹지 않아 그런 반응을 하지 않는다. 화재 시에는 마른모래·이산화탄소로 질식소화한다.

문제 15

21-4

아래 세 위험물 각각에 대하여 시성식을 나타내시오.

(1) 과산화칼슘

(2) 과망가니즈산칼륨

(3) 질산암모늄

정답 및 해설

(1) CaO2\mathrm{CaO_2}

(2) KMnO4\mathrm{KMnO_4}

(3) NH4NO3\mathrm{NH_4NO_3}


[해설]

시성식은 분자 안에 들어 있는 작용기를 드러내 쓰는 식이다. 그런데 이 세 물질은 모두 양이온과 음이온이 이온결합으로 묶인 무기 화합물이라 따로 떼어 낼 작용기가 없고, 결국 화학식(조성식)과 같은 모양이 된다. 세 물질 모두 산화성 고체인 제1류 위험물이다.

물질시성식품명지정수량
과산화칼슘CaO2\mathrm{CaO_2}무기과산화물50 kg
과망가니즈산칼륨KMnO4\mathrm{KMnO_4}과망가니즈산염류1,000 kg
질산암모늄NH4NO3\mathrm{NH_4NO_3}질산염류300 kg

과산화칼슘은 알칼리토금속의 과산화물로 물과 만나면 산소를 내놓고, 과망가니즈산칼륨은 흑자색 결정으로 강한 산화력을 지녀 유기물과 섞이면 발화 위험이 있다. 질산암모늄은 열을 받으면 단독으로도 급격히 분해하며, 경유와 섞어 만드는 ANFO 폭약의 주원료다.

문제 16

21-4

동식물유류는 무엇을 척도로 삼아 아래 두 갈래로 가르는가? 그 척도와 범위를 각각 쓰시오.

(1) 건성유

(2) 불건성유

정답 및 해설

(1) 아이오딘값 130 이상

(2) 아이오딘값 100 이하


[해설]

아이오딘값은 유지 100 g에 흡수되는 아이오딘의 g 수로, 유지 속 불포화결합이 얼마나 많은지를 나타낸다. 이 값이 클수록 이중결합이 많아 공기 중 산소와 잘 결합하고, 그때 나오는 산화열이 쌓이면 자연발화로 이어진다. 그래서 동식물유류는 아이오딘값으로 세 갈래로 나눈다.

구분아이오딘값
건성유130 이상아마인유, 들기름, 동유, 정어리기름
반건성유100 초과 130 미만참기름, 콩기름, 채종유, 면실유
불건성유100 이하올리브유, 피마자유, 야자유, 땅콩기름

건성유는 공기 중에서 굳어 얇은 막을 만들기 때문에 도료나 인쇄잉크에 쓰이지만, 걸레나 종이에 스며든 채 쌓아 두면 자연발화 위험이 가장 크다. 동식물유류는 제4류 위험물로 지정수량은 10,000 L이며, 1기압에서 인화점이 250 ℃ 미만인 것을 말한다.

문제 17

21-4

제6류 위험물 가운데 단백질과 만나면 노란색을 띠는 성질이 있는 것에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(1) 이 정색반응의 명칭을 쓰시오.

(2) 이 위험물이 햇빛을 받아 분해될 때의 화학반응식을 쓰시오.

정답 및 해설

(1) 크산토프로테인 반응(잔토프로테인 반응)

(2) 4HNO34NO2+2H2O+O2\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2}


[해설]

단백질에 진한 질산을 떨어뜨리면 노랗게 변하고, 여기에 염기를 더하면 주황색으로 짙어진다. 단백질 속 타이로신·트립토판처럼 벤젠 고리를 가진 아미노산이 나이트로화되면서 생기는 현상으로 크산토프로테인 반응이라 하며, 질산을 검출하는 데 쓰인다. 따라서 발문이 가리키는 제6류 위험물은 질산(HNO3\mathrm{HNO_3})이다.

질산은 햇빛이나 열을 받으면 다음과 같이 분해되어 적갈색의 이산화질소를 내놓는다.

4HNO34NO2+2H2O+O2\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2}

오래된 질산이 누렇게 보이는 것은 이렇게 생긴 이산화질소가 녹아 있기 때문이다. 이 때문에 질산은 갈색병에 담아 직사광선을 피해 보관한다.

질산은 비중이 1.49 이상인 것만 제6류 위험물로 규제되며 지정수량은 300 kg이다. 자신은 불연성이지만 강한 산화성 액체라 가연물과 닿으면 발화를 도우며, 피부에 닿으면 심한 화상을 입힌다.

문제 18

21-4

아래 반응식의 빈칸에 해당하는 위험물에 대하여 다음 물음에 답하시오.

(        )+2H2OCa(OH)2+2H2(\;\;\;\;) + \mathrm{2H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{2H_2}

(1) 품명

(2) 지정수량

(3) 위험등급

정답 및 해설

(1) 금속의 수소화물

(2) 300 kg

(3) III등급


[해설]

오른쪽에 수산화칼슘 Ca(OH)2\mathrm{Ca(OH)_2} 와 수소가 나왔다는 것은 칼슘을 가진 물질이 물에게 수소를 내주었다는 뜻이다. 원자 수를 맞춰 보면 빈칸은 수소화칼슘(CaH2\mathrm{CaH_2}, 분자량 42)이다.

CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2\mathrm{CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2}

수소화칼슘은 무색 결정으로, 물과 닿으면 위와 같이 수소를 내며 발열하는 금수성 물질이다. 제3류 위험물 중 금속의 수소화물에 속하고, 지정수량은 300 kg, 위험등급은 III등급이다.

위험등급제3류 위험물의 품명지정수량
I칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬10 kg
I황린20 kg
II알칼리금속(칼륨·나트륨 제외) 및 알칼리토금속, 유기금속화합물50 kg
III금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물300 kg

물과 반응해 수소를 내놓으므로 저장할 때 습기를 철저히 막아야 하고, 소화에는 주수를 피하고 마른모래나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓴다.

문제 19

21-4

위험물안전관리법령이 정한 소요단위의 계산방법에 관한 내용이다. 다음 각 경우에 1소요단위로 보는 연면적을 쓰시오.

(1) 외벽이 내화구조인 취급소

(2) 외벽이 내화구조가 아닌 취급소

(3) 외벽이 내화구조인 저장소

(4) 외벽이 내화구조가 아닌 저장소

(5) 외벽이 내화구조가 아닌 제조소

정답 및 해설

(1) 100m2100\,\mathrm{m^2}

(2) 50m250\,\mathrm{m^2}

(3) 150m2150\,\mathrm{m^2}

(4) 75m275\,\mathrm{m^2}

(5) 50m250\,\mathrm{m^2}


[해설]

소요단위는 소화설비를 얼마나 갖춰야 하는지 따지기 위해 건축물의 규모나 위험물의 양을 1단위로 묶어 놓은 기준이다. 건축물은 연면적으로, 위험물은 지정수량의 배수로 환산한다. 같은 연면적이라도 외벽이 내화구조면 불이 옮겨붙기 어려워 기준면적이 두 배로 늘어난다.

구분외벽이 내화구조인 것외벽이 내화구조가 아닌 것
제조소·취급소연면적 100m2100\,\mathrm{m^2}연면적 50m250\,\mathrm{m^2}
저장소연면적 150m2150\,\mathrm{m^2}연면적 75m275\,\mathrm{m^2}
위험물지정수량의 10배지정수량의 10배

제조소와 취급소는 같은 값을 쓰므로 (1)·(2)의 취급소 기준이 그대로 (5)의 제조소에도 적용된다. 저장소는 위험물을 다루는 작업이 없어 상대적으로 위험이 낮다고 보아 제조소·취급소의 1.5배 면적을 1소요단위로 잡는다.

또한 옥외에 설치된 제조소등의 공작물은 외벽이 내화구조인 것으로 보고, 최대수평투영면적을 연면적으로 삼아 위 기준을 적용한다.

문제 20

21-4

위험물안전관리법령상 위험물제조소 환기설비의 급기구에 관한 기준이다. 표의 빈칸 ㉠ ~ ㉢ 에 알맞은 수치를 쓰시오.

바닥면적급기구의 면적
( ㉠ ) m2\mathrm{m^2} 미만150 cm2\mathrm{cm^2} 이상
( ㉠ ) m2\mathrm{m^2} 이상 ( ㉡ ) m2\mathrm{m^2} 미만300 cm2\mathrm{cm^2} 이상
( ㉡ ) m2\mathrm{m^2} 이상 120 m2\mathrm{m^2} 미만450 cm2\mathrm{cm^2} 이상
120 m2\mathrm{m^2} 이상 150 m2\mathrm{m^2} 미만( ㉢ ) cm2\mathrm{cm^2} 이상
정답 및 해설

㉠ 60

㉡ 90

㉢ 600


[해설]

위험물제조소의 환기설비는 자연배기방식으로 하며, 급기구는 바닥면적 150m2150\,\mathrm{m^2} 마다 1개 이상을 낮은 곳에 두고 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을 붙인다. 급기구 하나의 크기는 바닥면적이 넓을수록 크게 잡으며, 기준은 다음과 같다.

바닥면적급기구의 면적
60m260\,\mathrm{m^2} 미만150cm2150\,\mathrm{cm^2} 이상
60m260\,\mathrm{m^2} 이상 90m290\,\mathrm{m^2} 미만300cm2300\,\mathrm{cm^2} 이상
90m290\,\mathrm{m^2} 이상 120m2120\,\mathrm{m^2} 미만450cm2450\,\mathrm{cm^2} 이상
120m2120\,\mathrm{m^2} 이상 150m2150\,\mathrm{m^2} 미만600cm2600\,\mathrm{cm^2} 이상

따라서 빈칸은 ㉠ 60, ㉡ 90, ㉢ 600 이다. 바닥면적이 150m2150\,\mathrm{m^2} 이상이면 급기구를 800cm2800\,\mathrm{cm^2} 이상으로 한다.

표에서 바닥면적은 m2\mathrm{m^2}, 급기구 면적은 cm2\mathrm{cm^2} 로 단위가 다르다는 점에 주의해야 한다(일부 교재는 ㉢ 칸의 단위를 m2\mathrm{m^2} 로 인쇄해 두었으나, 급기구의 면적이므로 cm2\mathrm{cm^2} 가 맞다).

한편 환기구는 지붕 위 또는 지상 2 m 이상의 높이에 회전식 고정벤틸레이터나 루프팬 방식으로 설치한다.