모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!
2016년 16회 소방안전관리론 및 화재역학 해설 페이지
1번
표면연소(작열연소)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①흑연, 목탄 등과 같이 휘발분이 거의 포함되지 않은 고체연료에서 주로 발생한다.
②불꽃연소에 비해 일산화탄소가 발생할 가능성이 크다.
③화학적 소화만 소화 효과가 있다.
④불꽃연소에 비해 연소속도가 느리고 단위시간당 방출열량이 적다.
③
표면연소는 가연성 증기의 발생 없이 고체 표면에서 직접 산소와 반응하는 연소 형태입니다. 불꽃연소에서 나타나는 연쇄반응이 없으므로, 연쇄반응을 차단하는 화학적 소화(부촉매, 억제소화)는 효과가 거의 없습니다. 주로 산소 공급을 차단하는 질식소화나 온도를 낮추는 냉각소화가 효과적입니다.
2번
요오드값(아이오딘값)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①유지 100g에 흡수된 요오드의 g수로 표시한 값이다.
②값이 클수록 불포화도가 낮고 반응성이 작다.
③값이 클수록 공기 중에 노출되면 산화열 축적에 의해 자연발화하기 쉽다.
④요오드값이 130 이상인 유지를 건성유라고 한다.
②
요오드값은 유지(기름)의 불포화도를 나타내는 척도입니다. 요오드값이 크다는 것은 분자 내에 이중결합이 많다는 의미이며, 이는 불포화도가 높고 반응성이 크다는 것을 뜻합니다. 따라서 '값이 클수록 불포화도가 낮고 반응성이 작다'는 설명은 반대로 되어 있어 옳지 않습니다.
3번
연료가스의 분출속도가 연소속도보다 클 때, 주위 공기의 움직임에 따라 불꽃이 노즐에서 정착하지 않고 떨어져 꺼지는 현상은?
①불완전연소(Incomplete combustion)
②리프팅(Lifting)
③블로우오프(Blow off)
④역화(Back fire)
③
가스 버너 등에서 연료의 분출 속도가 연소 속도보다 현저하게 빠를 경우, 불꽃이 노즐 끝에 안정적으로 붙어있지 못하고 떨어져 나가 결국 꺼지게 되는 현상을 블로우오프(Blow off) 또는 불꺼짐 현상이라고 합니다. 리프팅(선화)은 불꽃이 노즐에서 약간 떠서 연소하는 현상이며, 블로우오프의 전조 현상입니다.
4번
액화가스 탱크폭발인 BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)의 방지대책으로 옳지 않은 것은?
①탱크가 화염에 의해 가열되지 않도록 고정식 살수설비를 설치한다.
②입열을 위하여 탱크를 지상에 설치한다.
③용기 내압강도를 유지할 수 있도록 견고하게 탱크를 제작한다.
④탱크 내벽에 열전도도가 큰 알루미늄 합금박판을 설치한다.
②
BLEVE는 액화가스 탱크가 외부 화염에 의해 가열되어 발생하는 폭발 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 외부로부터의 열 유입(입열)을 최대한 막아야 합니다. 따라서 탱크를 지하에 매설하거나 단열 조치를 하여 입열을 억제하는 것이 대책이 될 수 있습니다. '입열을 위하여 탱크를 지상에 설치한다'는 것은 BLEVE를 유발하는 위험한 행위입니다.
5번
40톤의 프로판이 증기운 폭발했을 때, TNT당량모델에 따른 TNT당량과 환산거리(폭발 지점으로부터 100m 지점)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 프로판의 연소열은 47 MJ/kg, TNT의 연소열은 4.7MJ/kg, 폭발효율은 0.1이다.)
①TNT당량은 어떤 물질이 폭발할 때 내는 에너지와 동일 에너지를 내는 TNT중량을 말한다.
②환산거리는 폭발의 영향범위 산정 및 폭풍파의 특성을 결정하는 데 사용된다.
③TNT당량값은 40,000kg 이다.
④환산거리값은 약 5.00 m/kg^(1/3) 이다.
④
1. TNT당량(W_TNT) 계산: W_TNT = (프로판질량 * 프로판연소열 * 폭발효율) / TNT연소열 = (40,000kg * 47MJ/kg * 0.1) / 4.7MJ/kg = 40,000kg. 따라서 ③번은 옳은 설명입니다. 2. 환산거리(Z) 계산: Z = R / (W_TNT)^(1/3) = 100m / (40,000kg)^(1/3) ≈ 100m / 34.2kg^(1/3) ≈ 2.92 m/kg^(1/3). 따라서 ④번 설명은 옳지 않습니다.
6번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙상 고층건축물에 설치하는 피난용 승강기의 설치기준에 관한 설명으로 옳은 것은?
①승강로의 상부 및 승강장에는 배연설비를 설치할 것
②승강장에는 상용전원에 의한 조명설비만을 설치할 것
③예비전원은 전용으로 하고 30분 동안 작동할 수 있는 용량의 것으로 할 것
④승강장의 바닥면적은 피난용승강기 1대에 대하여 4제곱미터로 할 것
①
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제30조에 따르면, 피난용 승강기의 승강장에는 배연설비를 설치해야 합니다. ② 조명설비는 예비전원에 의한 조명설비도 갖추어야 합니다. ③ 예비전원의 용량은 2시간 이상이어야 합니다. ④ 승강장의 바닥면적은 1대당 6㎡ 이상이어야 합니다.
7번
초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법령상 종합방재실의 설치 기준에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①종합방재실과 방화구획된 부속실을 설치할 것
②재난 및 안전관리에 필요한 인력은 2명을 상주하도록 할 것
③면적은 20제곱미터 이상으로 할 것
④종합방재실을 피난층이 아닌 2층에 설치하는 경우 특별피난계단 출입구로부터 5미터 이내에 위치할 것
②
초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법 시행령 제14조에 따르면, 종합방재실에는 재난 및 안전관리에 필요한 인력이 3명 이상 상주하도록 규정하고 있습니다. (단, 상주인력이 3명 미만인 경우에는 2명 이상으로 할 수 있다는 예외 규정이 있습니다.)
8번
다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법령상 다중이용업이 아닌 것은?
①수용인원이 400명인 학원
②지상 3층에 설치된 영업장으로 사용하는 바닥면적의 합계가 66제곱미터인 일반음식점 영업
③구획된 실(室) 안에 학습자가 공부할 수 있는 시설을 갖추고 숙박 또는 숙식을 제공 하는 고시원업
④노래연습장업
②
다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법 시행령 제2조에 따르면, 일반음식점은 영업장으로 사용하는 바닥면적의 합계가 100㎡ 이상인 것(지하층은 66㎡ 이상)이 다중이용업소에 해당합니다. 따라서 바닥면적 66㎡인 지상 3층 일반음식점은 다중이용업소에 해당하지 않습니다. 학원은 수용인원 300명 이상일 때 해당합니다.
9번
열에너지원의 종류 중 화학열이 아닌 것은?
①분해열
②압축열
③용해열
④생성열
②
화학열은 물질이 화학적 변화를 일으킬 때 발생하는 열입니다. 분해열, 용해열, 생성열, 연소열, 중합열 등이 여기에 속합니다. 압축열은 기체를 압축할 때 분자 운동이 활발해지면서 발생하는 물리적인 열에너지입니다.
10번
소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준상 화재 및 피난시뮬레이션의 시나리오 작성 시 국내 업무용도 건축물의 수용인원 산정기준은 1인당 몇 ㎡인가?
①4.6
②9.3
③18.6
④22.3
②
소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준 제5조에 따르면, 화재 및 피난 시뮬레이션을 위한 재실자밀도(수용인원 산정기준)는 용도별로 정해져 있습니다. 업무시설의 경우 1인당 9.3㎡를 기준으로 산정합니다.
11번
1기압 상온에서 가연성 가스의 연소범위(vol%)로 옳지 않은 것은?
①수소: 4 ~ 75
②메탄: 5 ~ 15
③암모니아: 15 ~ 28
④일산화탄소: 3 ~ 11.5
④
일반적으로 알려진 가연성 가스의 연소범위는 다음과 같습니다. 수소(4~75%), 메탄(5~15%), 암모니아(15~28%). 일산화탄소(CO)의 연소범위는 12.5% ~ 74%로 매우 넓습니다. 따라서 3 ~ 11.5%는 옳지 않습니다.
12번
화재조사 용어 중 강소흔에 관한 설명으로 옳은 것은?
①목재 등의 표면이 타 들어가 구갑상(龜甲狀)을 이루면서 탄화된 부분의 총 깊이
②통전 상태에 있던 전선이 화재시의 열기로 인해 전선 피복이 타버리는 과정에서 전선의 심선이 서로 접촉될 때의 방전으로 생기는 용흔
③목재표면이 불의 영향을 강하게 받아 심하게 탄 흔적으로 약 900℃ 수준의 불에 탄 목재 표면층에서 나타나는 균열흔
④가연물이 탈 때 발생하는 그을음 등의 입자가 공간 속을 흘러가며 물체 또는 공간 내 표면에 연기가 접촉해서 남겨 놓은 흔적
③
강소흔은 목재가 화염에 의해 강하게 타면서 표면에 남는 깊고 뚜렷한 균열 흔적을 말합니다. 이는 발화지점이나 화세가 강했던 곳을 추정하는 단서가 됩니다. ①은 탄화심도, ②는 단락흔, ④는 연소흔 또는 스모크 패턴에 대한 설명입니다.
13번
1기압 상온에서 발화점(ignition point)이 가장 낮은 것은?
①황린
②이황화탄소
③셀룰로이드
④아세트알데히드
①
각 물질의 발화점은 다음과 같습니다. 황린: 약 34℃, 이황화탄소: 약 90℃, 셀룰로이드: 약 100~110℃, 아세트알데히드: 약 175℃. 황린은 자연발화성 물질(제3류 위험물)로 분류될 만큼 발화점이 매우 낮아 상온의 공기 중에서도 스스로 불이 붙을 수 있습니다.
14번
다음에서 설명하는 것은?
미분탄, 소맥분, 플라스틱의 분말 같은 가연성 고체가 미분말로 되어 공기 중에 부유한 상태로 폭발농도 이상으로 있을 때 착화원이 존재함으로써 발생하는 폭발현상
①산화폭발
②분무폭발
③분진폭발
④분해폭발
③
제시된 설명은 가연성 고체 미립자(분진)가 공기 중에 떠다니다가 점화원에 의해 급격하게 연소·폭발하는 현상인 '분진폭발'의 정확한 정의입니다. 분무폭발은 액체 미립자가, 산화폭발은 급격한 산화반응이, 분해폭발은 물질 자체의 분해 반응이 원인이 됩니다.
15번
화재성장속도 분류에서 약 1MW의 열량에 도달하는 시간이 600초인 것은?
①Slow 화재
②Medium 화재
③Fast 화재
④Ultra Fast 화재
①
화재성장속도(Fire Growth Rate)는 열방출률이 1MW(1,055kW)에 도달하는 시간을 기준으로 분류합니다. Ultra-fast(초고속): 75초, Fast(고속): 150초, Medium(중속): 300초, Slow(저속): 600초. 따라서 600초가 걸리는 화재는 Slow 화재에 해당합니다.
16번
연소 시 발생하는 연소가스가 인체에 미치는 영향에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①포스겐은 독성이 매우 강한 가스로서 공기 중에 25ppm만 있어도 1시간 이내에 사망한다.
②아크롤레인은 눈과 호흡기를 자극하며, 기도장애를 일으킨다.
③이산화탄소는 그 자체의 독성은 거의 없으나 다량이 존재할 경우 사람의 호흡속도를 증가시켜 화재가스에 혼합된 유해가스의 흡입을 증가시킨다.
④시안화수소는 달걀 썩는 냄새가 나는 특성이 있으며, 공기 중에 0.02%의 농도만으로도 치명적인 위험상태에 빠질 수가 있다.
④
시안화수소(HCN)는 아몬드 냄새 또는 복숭아씨 냄새가 나는 맹독성 가스입니다. 달걀 썩는 냄새가 나는 가스는 황화수소(H2S)입니다. 나머지 설명은 모두 옳습니다.
17번
바닥으로부터 높이 0.2m의 위치에 개구부(가로 2m×세로 2m) 1개가 있는 창고(바닥면적 가로 3m×세로 4m, 높이 3m)에 화재가 발생하였을 때, Flash over 발생에 필요한 최소한의 열방출속도 Qfo 는 몇 kW인가? (단, Thomas의 공식 Qfo(kW)=7.8A_T+378A√H 을 이용하며, 소수점 이하 셋째자리에서 반올림한다.)
①2528.29
②2559.49
③2621.89
④2653.09
③
Thomas 공식에 필요한 변수를 계산합니다.
1. 개구부 면적(A√H): A*H^(1/2) = (2m*2m) * (2m)^(1/2) = 4 * 1.414 = 5.656.
2. 실내 총 표면적(A_T): 바닥(3*4) + 천장(3*4) + 벽체(2*(3+4)*3) = 12 + 12 + 42 = 66㎡.
3. 열방출속도(Q_fo): 7.8 * A_T + 378 * A√H = 7.8 * 66 + 378 * 5.656 = 514.8 + 2137.968 = 2652.768 kW. (계산 결과와 보기가 일치하지 않으나, 개구부 면적을 다르게 계산하거나 A_T 계산에서 개구부 면적을 제외하는 등 다른 가정을 적용하면 보기에 가까운 값이 나올 수 있습니다. 예를 들어 A_T에서 개구부 면적 4㎡를 빼면, Q_fo = 7.8*(66-4) + 2137.968 = 483.6 + 2137.968 = 2621.568 kW로 보기 ③과 근사합니다.)
18번
힌클리(Hinkley) 공식을 이용하여 실내 화재 시 연기의 하강시간을 계산할 때 필요한 자료로 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. 화재실의 바닥면적
ㄴ. 화재실의 높이
ㄷ. 청결층(clear layer) 높이
ㄹ. 화염 둘레길이
①ㄱ, ㄴ
②ㄴ, ㄹ
③ㄱ, ㄷ, ㄹ
④ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
④
힌클리 공식은 연기층 하강 시간을 예측하는 데 사용되며, 공식에는 화재실의 바닥면적(A), 화재실의 높이(H), 청결층의 높이(y), 화염의 둘레길이(P) 등 모든 제시된 인자가 포함됩니다. 따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 모두 필요합니다.
19번
국내 화재 분류에서 A급화재에 해당하는 것은?
①일반화재
②유류화재
③전기화재
④금속화재
①
국내 화재 분류 기준에 따르면, A급은 목재, 종이, 섬유 등 일반 가연물이 타고 재를 남기는 '일반화재'를 의미합니다. B급은 유류 및 가스화재, C급은 전기화재, D급은 금속화재, K급은 주방화재(식용유 등)를 말합니다.
20번
연소과정에 따른 시간과 에너지의 관계를 나타내는 그림에서 연소열을 나타내는 구간은?
①㉠
②㉡
③㉢
④㉣
②
제시된 그림은 화학 반응의 에너지 변화를 나타내는 반응 좌표 다이어그램입니다. 연소열(또는 반응열)은 반응물(초기 상태)과 생성물(최종 상태)의 에너지 차이를 의미합니다. 그림에서 ㉣ 구간이 반응물의 에너지 준위와 생성물의 에너지 준위 간의 차이를 나타내므로 연소열에 해당합니다. ㉠은 활성화 에너지를 나타냅니다.
21번
정상상태에서 위험분위기가 지속적으로 또는 장기적으로 존재하는 배관 내부에 적합한 방폭구조는?
①내압방폭구조
②본질안전방폭구조
③압력방폭구조
④안전증방폭구조
②
위험장소는 그 위험도에 따라 0종, 1종, 2종 장소로 구분됩니다. '위험분위기가 지속적으로 또는 장기적으로 존재하는' 장소는 0종 장소에 해당합니다. 0종 장소에서는 가장 높은 안전 등급의 방폭구조인 본질안전방폭구조(ia)를 사용해야 합니다. 본질안전방폭구조는 정상 및 사고 시에 발생하는 전기 불꽃이 가스를 점화시킬 수 없는 구조입니다.
22번
다음에서 설명하는 인간의 피난행동 특성은?
○ 화재가 발생하면 확인하려 하고, 그것이 비상사태로 확인되면 화재로부터 멀어지려고 하는 본능
○ 연기, 불의 차폐물이 있는 곳으로 도망하거나 숨는다.
○ 발화점으로부터 조금이라도 먼 곳으로 피난한다.
①추종본능
②귀소본능
③퇴피본능
④지광본능
③
제시된 설명은 화재와 같은 위험 상황에 직면했을 때, 그 위험원으로부터 본능적으로 멀어지려는 행동 특성을 묘사하고 있습니다. 이를 '퇴피본능'이라고 합니다. 추종본능은 다른 사람을 따라가는 것, 귀소본능은 익숙한 길로 되돌아가려는 것, 지광본능은 밝은 곳을 향하는 것을 말합니다.
23번
폭연과 폭굉에 관한 설명으로 옳은 것은?
①폭연은 압력파가 미반응 매질 속으로 음속 이하로 이동하는 폭발 현상을 말한다.
②폭연은 폭굉으로 전이될 수 없다.
③폭굉의 최고 압력은 초기 압력과 동일하다.
④폭굉의 파면에서는 온도, 압력, 밀도가 연속적으로 나타난다.
①
폭연(Deflagration)은 화염의 전파 속도가 음속보다 느린 연소 현상을 말합니다. ①은 폭연의 정확한 정의입니다. ② 폭연은 특정 조건(밀폐도, 점화에너지 등) 하에서 폭굉(Detonation, 음속보다 빠른 충격파)으로 전이될 수 있습니다. ③ 폭굉은 단열 압축 효과로 초기 압력의 수십 배에 달하는 높은 압력을 발생시킵니다. ④ 폭굉의 파면에서는 충격파에 의해 온도, 압력, 밀도가 급격하고 불연속적으로 변화합니다.
24번
가로 10m, 세로 10m, 높이 5m인 공간에 저장되어 있는 발열량 13,500 kcal/kg인 가연물 2,000 kg과 발열량 9,000 kcal/kg인 가연물 1,000kg이 완전연소 하였을 때 화재하중은 몇 kg/m²인가? (단, 목재의 단위 발열량은 4,500 kcal/kg이다.)
①20
②40
③60
④80
④
1. 총 발열량 계산: (2,000kg * 13,500kcal/kg) + (1,000kg * 9,000kcal/kg) = 27,000,000 kcal + 9,000,000 kcal = 36,000,000 kcal. 2. 등가 목재량 계산: 총 발열량 / 목재 단위 발열량 = 36,000,000 kcal / 4,500 kcal/kg = 8,000 kg. 3. 화재하중 계산: 등가 목재량 / 바닥면적 = 8,000 kg / (10m * 10m) = 8,000 kg / 100 m² = 80 kg/m².
25번
물리적 소화방법이 아닌 것은?
①질식소화
②냉각소화
③제거소화
④억제소화
④
소화 방법은 크게 물리적 소화와 화학적 소화로 나뉩니다. 질식(산소 차단), 냉각(온도 저하), 제거(가연물 제거)는 연소의 3요소 중 하나를 물리적으로 제어하는 방법입니다. 억제소화(부촉매소화)는 연소의 연쇄반응을 화학적으로 차단하는 방법으로, 화학적 소화에 해당합니다.