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2018년 18회 소방안전관리론 및 화재역학 해설 페이지
1번
다음에서 설명하는 용어는?
○ 생물체의 성장기능, 신진대사 등에 영향을 주는 최소량으로 인체에 미치는 독성 최소농도를 말함
○ 이것보다 설계농도가 높은 소화약제는 사람이 없거나 30초 이내에 대피할 수 있는 장소에서만 사용할 수 있음
①ODP
②GWP
③NOAEL
④LOAEL
④
제시된 내용은 독성 영향이 관찰되는 가장 낮은 농도인 '최소유해영향농도(LOAEL, Lowest Observed Adverse Effect Level)'에 대한 설명입니다. NOAEL은 유해 영향이 관찰되지 않는 최대 농도(무해영향농도)이며, 청정소화약제 설계 시에는 안전을 위해 NOAEL 농도를 초과하지 않도록 합니다. LOAEL은 독성이 나타나기 시작하는 기준점이 됩니다.
2번
전기화재의 원인과 주된 방지대책의 연결이 옳지 않은 것은?
①낙뢰 - 피뢰설비
②정전기 - 방진설비
③스파크 - 방폭설비
④과전류 - 적정용량의 배선 및 차단기 설치
②
정전기 화재의 방지대책으로는 접지, 가습, 이온화, 도전성 재료 사용 등이 있습니다. 방진설비는 먼지(분진)의 발생을 억제하거나 제거하는 설비로, 분진폭발 예방과 관련이 있으나 정전기 방지대책과는 직접적인 관련이 적습니다.
3번
연소현상에서 역화(Back fire)의 원인으로 옳지 않은 것은?
①분출 혼합가스의 압력이 비정상적으로 높을 때
②분출 혼합가스의 양이 매우 적을 때
③연소속도보다 혼합가스의 분출속도가 느릴 때
④노즐의 부식 등으로 분출구가 커질 때
①
역화는 화염이 버너 노즐 내부로 빨려 들어가 연소하는 현상입니다. 이는 혼합가스의 분출 속도가 연소 속도보다 느릴 때 발생합니다. 분출 혼합가스의 압력이 비정상적으로 높은 경우는 분출 속도가 연소 속도보다 빨라져 오히려 불꽃이 꺼지는 블로우오프(Blow-off) 현상의 원인이 됩니다.
4번
폭발의 종류와 해당 물질의 연결이 옳지 않은 것은?
①분해폭발 - 아세틸렌
②증기폭발 - 염화비닐
③분진폭발 - 석탄가루
④중합폭발 - 시안화수소
②
증기폭발은 고온의 액체(용융금속 등)가 이보다 비점이 낮은 액체(물 등)와 접촉하여 급격한 상변화(기화)로 인해 발생하는 물리적 폭발입니다. 염화비닐은 가연성 가스로서 공기와 혼합하여 연소하는 가스폭발을 일으키거나, 스스로 중합반응을 일으켜 중합폭발을 할 수 있습니다. 증기폭발과는 관련이 없습니다.
5번
다음에 제시된 가연성기체의 폭발한계범위에서 위험도가 낮은 것부터 높은 순으로 바르게 나열한 것은?
ㄱ. 수소(4.0~75.0 vol%)
ㄴ. 아세틸렌(2.5~81.0 vol%)
ㄷ. 에테르(1.9~48.0 vol%)
ㄹ. 프로판(2.1~9.5 vol%)
①ㄷ < ㄱ < ㄹ < ㄴ
②ㄷ < ㄹ < ㄱ < ㄴ
③ㄹ < ㄱ < ㄷ < ㄴ
④ㄹ < ㄷ < ㄱ < ㄴ
③
위험도(H)는 H = (상한계 - 하한계) / 하한계 공식으로 계산합니다. 각 기체의 위험도: ㄱ. 수소 = (75-4)/4 = 17.75. ㄴ. 아세틸렌 = (81-2.5)/2.5 = 31.4. ㄷ. 에테르 = (48-1.9)/1.9 ≈ 24.26. ㄹ. 프로판 = (9.5-2.1)/2.1 ≈ 3.52. 따라서 위험도가 낮은 순서는 프로판(ㄹ) < 수소(ㄱ) < 에테르(ㄷ) < 아세틸렌(ㄴ) 입니다.
6번
국내의 A급화재, B급화재, C급화재, D급화재를 표시색과 가연물에 따른 화재분류로 바르게 연결한 것은?
①A급화재 - 적색화재 - 일반화재
②B급화재 - 백색화재 - 유류화재
③C급화재 - 청색화재 - 전기화재
④D급화재 - 황색화재 - 금속화재
③
화재의 종류별 표시색은 다음과 같습니다. A급(일반화재): 백색(바탕색 없음). B급(유류화재): 황색. C급(전기화재): 청색. D급(금속화재): 무색(별도 지정색 없음). 따라서 바르게 연결된 것은 C급화재입니다.
7번
화재 소화방법 중 자유 라디칼(Free radical) 생성과 관계되는 것은?
①냉각소화
②제거소화
③질식소화
④억제소화
④
연소는 가연물이 산소, 열과 반응하여 활성 라디칼(자유기)을 연속적으로 생성하는 연쇄반응을 통해 지속됩니다. 억제소화(부촉매소화)는 할로겐화합물 소화약제 등이 이 활성 라디칼과 반응하여 연쇄반응을 중단시키는 화학적 소화 방법입니다.
8번
폭굉(Detonation)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①화염전파속도가 음속보다 빠르다.
②온도상승은 충격파의 압력에 비례한다.
③화재전파의 연속성을 갖는다.
④폭굉파를 형성하여 물리적인 충격에 의한 피해가 크다.
③
폭굉은 충격파에 의해 반응이 전파되는 현상으로, 충격파면에서 압력, 밀도, 온도가 급격하게 **불연속적**으로 상승하는 특징을 가집니다. '화재전파의 연속성'은 음속보다 느리게 열전도나 확산에 의해 전파되는 폭연(Deflagration)의 특징입니다.
9번
건축법령상 요양병원의 피난층 외의 층에 설치하여야 하는 시설에 해당하지 않는 것은?
①각 층마다 별도로 방화구획된 대피공간
②발코니의 바닥에 국토교통부령으로 정하는 하향식 피난구
③계단을 이용하지 아니하고 건물 외부 지표면 또는 인접 건물로 수평으로 피난할 수 있도록 설치하는 구름다리 형태의 구조물
④거실에 직접 접속하여 바깥 공기에 개방된 피난용 발코니
②
건축법 시행령 제46조에 따르면, 요양병원 등 피난약자시설의 피난층 외의 층에는 ①대피공간, ③직통계단 연결 통로, ④피난용 발코니 등을 설치할 수 있습니다. ②하향식 피난구는 공동주택(아파트)에 주로 설치되는 시설로, 요양병원 의무 설치 대상은 아닙니다.
10번
건축물의 연소확대 방지를 위한 구획방법으로 옳지 않은 것은?
①일정한 면적마다 방화구획을 함으로써 화재규모를 가능한 한 작은 범위로 줄이고 피해를 최소한으로 한다.
②외벽의 개구부에는 내화구조의 차양, 발코니 등을 설치하지 않는 것이 바람직하며, 고온의 화기가 상부로 올라가도록 구획한다.
③건축물을 수직으로 관통하는 부분은 다른 층으로 화재가 확산되지 않도록 구획한다.
④복합건축물에서 화재위험을 많이 내포하고 있는 공간을 그 밖의 공간과 구획하여 화재시 피해를 줄인다.
②
외벽 개구부를 통한 상층으로의 연소 확대(수직 연소)를 방지하기 위해, 창문 상부에 스팬드럴(Spandrel)이나 캔틸레버와 같은 내화구조의 차양이나 발코니를 설치하는 것이 매우 중요합니다. 이를 설치하지 않는 것이 바람직하다는 설명은 연소 확대 방지 원칙에 반대되는 내용입니다.
11번
내화건축물의 화재 특성으로 옳지 않은 것은?
①공기의 유입이 불충분하여 발염연소가 억제된다.
②열이 외부로 방출되는 것보다 축적되는 것이 많다.
③저온장기형의 특성을 나타낸다.
④목조건축물에 비해 밀도가 낮기 때문에 초기에 연소가 빠르다.
④
내화건축물은 콘크리트, 벽돌 등 불연재료로 구성되어 밀도가 높고 열전도율이 큽니다. 따라서 초기에는 구조체 자체로 열을 흡수하여 연소가 느리게 진행됩니다. 목조건축물은 밀도가 낮고 가연성이므로 초기에 연소가 빠릅니다. ③ 내화건축물 화재는 '고온장기형'의 특성을 보입니다.
12번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙상 건축물의 출입구에 설치하는 회전문의 설치기준으로 옳지 않은 것은?
①계단이나 에스컬레이터로부터 1.5미터 이상의 거리를 둘 것
②출입에 지장이 없도록 일정한 방향으로 회전하는 구조로 할 것
③회전문의 회전속도는 분당회전수가 8회를 넘지 아니하도록 할 것
④자동회전문은 충격이 가하여지거나 사용자가 위험한 위치에 있는 경우에는 전자감지 장치 등을 사용하여 정지하는 구조로 할 것
①
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제10조에 따르면, 회전문의 출입구는 계단이나 에스컬레이터로부터 **2미터** 이상의 거리를 두어야 합니다. 이는 피난 시 병목 현상을 방지하기 위함입니다.
13번
건축물 실내화재에서 화재성상에 영향을 주는 주된 요인으로 옳지 않은 것은?
①인접실의 크기
②실의 개구부 위치 및 크기
③실의 넓이와 모양
④화원의 위치와 크기
①
실내 화재의 성상(발달과 확산)은 해당 실 내부의 조건에 직접적인 영향을 받습니다. 개구부(환기 조건), 실의 형태(열 축적), 화원의 크기(초기 열방출률)는 화재 성상에 큰 영향을 주는 주된 요인입니다. '인접실의 크기'는 화재가 확산된 이후의 상황에 영향을 줄 수 있지만, 해당 실 자체의 초기 화재 성상에는 직접적인 영향을 주지 않습니다.
14번
바닥면적이 200㎡인 창고에 의류 1,000kg, 고무제품 2,000kg이 적재되어 있는 경우 완전연소되었을 때 화재하중은 약 몇 kg/㎡인가? (단, 의류, 고무, 목재의 단위발열량은 각각 5,000 kcal/kg, 9,000 kcal/kg, 4,500 kcal/kg이다.)
①15.56
②20.56
③25.56
④30.56
③
1. 총 발열량 계산: (1,000kg * 5,000kcal/kg) + (2,000kg * 9,000kcal/kg) = 5,000,000 kcal + 18,000,000 kcal = 23,000,000 kcal. 2. 등가 목재량 계산: 총 발열량 / 목재 단위발열량 = 23,000,000 kcal / 4,500 kcal/kg ≈ 5111.11 kg. 3. 화재하중 계산: 등가 목재량 / 바닥면적 = 5111.11 kg / 200 ㎡ ≈ 25.56 kg/㎡.
15번
열전달의 형태에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①전도는 열이 직접 접촉하여 전달되는 것이다.
②대류는 유체의 흐름으로 열이 이동하는 현상이다.
③비화는 화재의 이동경로, 연소 확산에 영향을 미치지 않는다.
④복사는 진공상태에서 손실이 없으며, 복사열은 일직선으로 이동한다.
③
비화(飛火, Spotting)는 불티가 바람을 타고 날아가 멀리 떨어진 다른 가연물에 착화시키는 현상입니다. 이는 산불이나 대형 화재에서 주된 연소 확대 원인 중 하나로, 화재의 이동경로와 확산에 매우 큰 영향을 미칩니다.
16번
다음에서 설명하는 용어는?
밀폐된 공간의 화재 시 산소농도 저하로 불꽃을 내지 못하고 가연물질의 열분해에 의해 발생된 가연성가스가 축적된 경우, 진화를 위하여 출입문 등을 개방할 때 신선한 공기의 유입으로 폭발적인 연소가 다시 시작되는 현상
①롤오버(Roll over)
②백드래프트(Back draft)
③보일오버(Boil over)
④슬롭오버(Slop over)
②
제시된 설명은 산소가 부족한 훈소 상태의 실내에 갑자기 공기가 공급되면서 축적된 가연성 가스가 일시에 폭발적으로 연소하는 '백드래프트' 현상의 정확한 정의입니다.
17번
분진폭발에 영향을 미치는 요소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①분진의 입자가 작고 밀도가 작을수록 표면적이 크고 폭발하기 쉽다.
②분진의 발열량이 크고 휘발성이 클수록 폭발하기 쉽다.
③분진의 부유성이 클수록 공기 중에 체류하는 시간이 긴 동시에 위험성도 커진다.
④분진의 형상과 표면의 상태에 관계없이 폭발성은 일정하다.
④
분진의 형상이 뾰족하거나 표면이 거칠수록 표면적이 넓어져 산소와의 반응이 활발해지므로 폭발성이 커집니다. 구형의 매끄러운 입자보다 불규칙한 형상의 입자가 더 위험합니다. 따라서 분진의 형상과 표면 상태에 따라 폭발성은 달라집니다.
18번
물질 연소 시 발생되는 열에너지원의 종류와 열원의 연결이 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. 화학적 에너지 - 분해열, 연소열
ㄴ. 전기적 에너지 - 저항열, 유전열
ㄷ. 기계적 에너지 - 마찰스파크열, 아크열
ㄹ. 원자력 에너지 - 원자핵 중성자 입자를 충돌시킬 때 발생하는 열, 낙뢰에 의한 열
①ㄱ, ㄴ
②ㄱ, ㄹ
③ㄴ, ㄷ
④ㄴ, ㄹ
①
ㄱ. 화학반응 시 발생하는 열(분해열, 연소열)은 화학적 에너지가 맞습니다. ㄴ. 전류가 흐를 때 발생하는 열(저항열, 유전열)은 전기적 에너지가 맞습니다. ㄷ. 아크열은 전기적 에너지입니다. ㄹ. 낙뢰에 의한 열은 전기적 에너지입니다. 따라서 옳은 것은 ㄱ과 ㄴ입니다.
19번
거실제연설비의 소요배출량 27,000 m³/h, 송풍기 전압(全壓) 60mmAq, 효율 55%, 여유율 20%인 다익형 송풍기의 축동력(kW)과, 본 송풍기를 그대로 사용하고 배출량만 20%로 증가시킬 경우 회전수(rpm)는 약 얼마인가? (단, 다익형 송풍기의 초기회전수는 1,200 rpm이다.)
①축동력 6.63, 회전수 1,350
②축동력 6.63, 회전수 1,480
③축동력 9.63, 회전수 1,440
④축동력 9.63, 회전수 1,450
③
1. 축동력(P) 계산: P(kW) = (풍량(m³/s) * 전압(mmAq) * 여유율) / (102 * 효율). 풍량 = 27000/3600 = 7.5m³/s. P = (7.5 * 60 * 1.2) / (102 * 0.55) ≈ 9.63 kW.
2. 회전수(N2) 계산 (송풍기 상사법칙: Q1/Q2 = N1/N2): N2 = N1 * (Q2/Q1) = 1200rpm * 1.2 = 1440 rpm.
20번
인간의 피난행동 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①퇴피본능: 반사적으로 위험으로부터 멀리하려는 본능
②폐쇄공간지향본능: 가능한 좁은 공간을 찾아 이동하다가 위험성이 높아지면 의외의 넓은 공간을 찾는 본능
③지광본능: 화재 시 연기 및 정전 등으로 시야가 흐려질 때 어두운 곳에서 개구부, 조명부 등의 밝은 빛을 따르려는 본능
④귀소본능: 피난 시 평소에 사용하는 문, 길, 통로를 사용하거나 자신이 왔었던 길로 되돌아가려는 본능
②
인간의 피난 특성 중 '폐쇄공간지향본능'이라는 용어는 일반적으로 사용되지 않으며, 피난 시에는 오히려 개방된 안전한 공간을 찾으려는 경향이 있습니다. 다른 보기들은 모두 잘 알려진 피난 행동 특성입니다.
21번
피난시설계획에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①피난수단은 원시적인 방법에 의한 것을 원칙으로 한다.
②피난대책은 Fool proof와 Fail safe의 원칙을 중시해야 한다.
③피난경로에 따라 일정한 구획을 한정하여 피난 Zone을 설정하고, 안전성을 높이도록 한다.
④피난설비는 이동식 시설에 의해야 하고, 가구식의 기구나 장치 등은 극히 예외적인 보조수단으로 생각하여야 한다.
④
피난설비는 비상시에 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 건축물에 고정된 **고정식 시설**을 원칙으로 합니다. 완강기, 구조대, 피난계단 등이 이에 해당합니다. 이동식 시설은 비상시 사용이 어렵고 신뢰성이 떨어져 원칙으로 삼지 않습니다.
22번
특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전기준상 시험, 측정 및 조정 등의 기준으로 옳은 것은?
①제연구역의 모든 출입문등의 크기와 열리는 방향이 설계 시와 동일한지 여부를 확인하고, 동일하지 아니한 경우 급기량과 보충량 등을 다시 산출하여 조정가능여부 또는 재설계·개수의 여부를 결정할 것
②제연구역의 출입문 및 복도와 거실(옥내가 복도와 거실로 되어 있는 경우에 한한다) 사이의 출입문마다 제연설비가 작동하고 있는 상태에서 그 폐쇄력을 측정할 것
③둘 이상의 특정소방대상물이 지하에 설치된 주차장으로 연결되어 있는 경우에는 주차장에서 둘 이상의 특정소방대상물의 제연구역으로 들어가는 출구에 설치된 제연용 연기감지기의 작동에 따라 특정소방대상물의 해당 수직풍도에 연결된 일부 제연구역의 댐퍼가 개방되도록 할 것
④제연구역의 출입문이 일부 닫혀 있는 상태에서 제연설비를 가동시킨 후 출입문의 개방에 필요한 힘을 측정할 것
①
제연설비의 성능을 보장하기 위해서는 준공 후 점검 시 실제 시공 상태가 설계와 일치하는지 확인하는 것이 매우 중요합니다. 출입문의 크기나 방향이 설계와 다를 경우, 누설틈새 면적이 달라져 급기량, 차압 등 전체 시스템에 영향을 미치므로 재산출 및 조정을 검토해야 합니다. 이것이 가장 포괄적이고 옳은 기준입니다.
23번
압력 0.8MPa, 온도 20℃의 CO₂ 기체 10kg을 저장한 용기의 체적 (m³)은 약 얼마인가? (단, CO₂의 기체상수 R=19.26 kg·m/kg·K, 절대온도는 273 K이다.)
①0.71
②1.71
③2.71
④3.71
①
이상기체 상태방정식 PV=mRT를 이용하여 체적 V를 구합니다. 여기서 P는 절대압력, m은 질량, R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 1. 압력 변환: 0.8MPa ≈ 81,577 kgf/m². 2. 온도 변환: 20℃ + 273 = 293 K. 3. 체적 계산: V = (m*R*T) / P = (10kg * 19.26 kg·m/kg·K * 293K) / 81577 kgf/m² ≈ 0.69 m³. 가장 가까운 값은 0.71 입니다.
24번
자연발화 방지방법으로 옳지 않은 것은?
①통풍을 잘 시킴
②습도를 높게 유지
③열의 축적을 방지
④주위의 온도를 낮춤
②
자연발화는 열의 축적이 주된 원인이므로, 통풍을 통해 열을 방출하고 주위 온도를 낮게 유지하는 것이 중요합니다. 습도는 물질에 따라 영향이 다르지만, 대부분의 경우(특히 미생물에 의한 발열) 습도가 높으면 발열 반응을 촉진시켜 오히려 자연발화의 위험성을 높일 수 있습니다. 따라서 습도를 낮게 유지하여 건조한 상태로 보관하는 것이 일반적인 방지책입니다.
25번
건축물 내 연기유동의 원인을 모두 고른 것은?
ㄱ. 부력효과
ㄴ. 바람에 의한 압력 차
ㄷ. 굴뚝(연돌)효과
ㄹ. 공기조화설비의 영향
①ㄱ, ㄷ
②ㄴ, ㄹ
③ㄱ, ㄴ, ㄷ
④ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
④
건축물 내 연기 유동은 다양한 요인에 의해 발생합니다. ㄱ. 부력(화재로 가열된 공기가 가벼워져 상승하는 힘), ㄴ. 외부 바람에 의한 건물 내외 압력차, ㄷ. 건물 전체가 하나의 굴뚝처럼 작용하는 굴뚝효과(부력의 일종), ㄹ. 강제적으로 공기를 순환시키는 공조설비의 가동 등 제시된 모든 요인이 연기 유동의 원인이 됩니다.