2019년 19회 위험물의 성상 및 시설기준 기출문제 해설 페이지

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아염소산나트륨은 제1류 위험물(산화성 고체)로서 자신은 연소하지 않는 **불연성 물질**입니다. 다만 다른 가연물의 연소를 돕는 강력한 산화제 역할을 합니다. '가연성 물질'이라는 설명이 옳지 않습니다.

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1. 반응식: S + O₂ → SO₂.

2. 각 물질의 원자량/분자량: S = 32, SO₂ = 32 + (16*2) = 64.

3. 반응 질량비: 황(S) 32g이 반응하면 이산화황(SO₂) 64g이 생성됩니다 (질량비 1:2).

4. 생성량 계산: 따라서 황 480g이 반응하면 생성되는 이산화황의 양 = 480g * 2 = 960g 입니다.

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나트륨(Na)은 물과 격렬하게 반응하여 수산화나트륨(NaOH)을 생성하고 가연성 기체인 **수소(H₂) 가스**를 발생시킵니다. 반응식: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + 발열. 산소(O₂)를 발생시킨다는 설명이 옳지 않습니다.

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고온의 철(Fe)은 수증기(H₂O)와 반응하여 산화철(Fe₃O₄)을 생성하고 가연성 기체인 **수소(H₂) 가스**를 발생시킵니다. 반응식: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂. 산소(O₂)를 발생시킨다는 설명이 옳지 않습니다.

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디에틸에테르는 물에 약간 녹기는 하지만, 물과 화학적으로 격렬하게 반응하는 금수성 물질은 아닙니다. 나머지 보기들은 특수인화물인 디에틸에테르의 높은 위험성을 나타내는 올바른 설명입니다.

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황린, 탄화칼슘, 알킬리튬은 모두 자연발화성 및 금수성 물질인 제3류 위험물에 해당합니다. 중크롬산염류는 산화성 고체인 제1류 위험물입니다.

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히드라진은 그 자체가 강력한 **환원제**이며, 알칼리성(염기성) 물질입니다. 따라서 강산이나 강산화제와는 격렬하게 반응하지만, 강알칼리나 강환원제와는 반응하지 않거나 반응성이 낮습니다. 보기의 설명은 옳습니다. (문제 또는 정답에 오류가 있을 수 있습니다. 모든 보기가 히드라진의 일반적인 특성으로 볼 수 있어, 가장 거리가 먼 것을 고르는 문제로 해석해야 할 수 있습니다.)

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산의 세기는 일반적으로 산소 원자의 수가 많을수록 강해집니다. 산소산의 세기 순서는 과염소산(HClO₄) > 염소산(HClO₃) > 아염소산(HClO₂) > 차아염소산(HClO) 순입니다. 따라서 과염소산은 아염소산보다 훨씬 강한 산입니다.

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니트로소화합물은 유기화합물에 니트로소기(-NO)가 결합된 형태의 물질을 말합니다. ① 가열, 충격, 마찰에 매우 불안정합니다. ② 연소 속도가 매우 빠릅니다. ④ 분자 내 산소를 포함하고 있어 외부 산소 공급이 필요 없으므로 질식소화 효과가 거의 없습니다.

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히드록실아민 등(제5류 위험물)을 취급하는 제조소는 특례 규정에 따라 강화된 안전거리를 적용합니다. 안전거리(d) = 51.1 * (N)^(1/3). 여기서 N은 지정수량의 배수입니다. d = 51.1 * (5)^(1/3) ≈ 51.1 * 1.71 ≈ 87.38m. 따라서 88m 이상이 되어야 합니다.

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제1석유류는 인화점이 21℃ 미만인 액체입니다. 벤젠, 아세톤, 메틸에틸케톤은 모두 제1석유류에 해당합니다. 에틸렌글리콜은 인화점이 111℃로, 인화점 70℃ 이상 200℃ 미만인 제3석유류(수용성)에 해당합니다.

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위험물안전관리법 시행령 [별표 1]에 따르면, 브롬산칼륨이 속하는 브롬산염류(제1류 위험물)의 지정수량은 300kg입니다.

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각 물질의 대략적인 발화점은 다음과 같습니다. 아크롤레인(약 215~235℃), 톨루엔(약 480℃), 메틸에틸케톤(약 404℃), 초산에틸(약 426℃). 따라서 발화점이 가장 낮은 물질은 아크롤레인입니다.

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1. 반응식: 4C₃H₅(ONO₂)₃ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂.

2. 니트로글리세린 몰수(n) = 2000g / 227g/mol ≈ 8.81 mol.

3. 생성 기체 총 몰수: 반응계수비(4:29)에 따라, 8.81 * (29/4) ≈ 63.87 mol.

4. 이상기체 상태방정식(PV=nRT)으로 압력(P) 계산: P = nRT/V = (63.87mol * 0.082L·atm/K·mol * (500+273)K) / 1.5L ≈ 2712 atm. (계산 결과가 보기와 현저히 다릅니다. 이는 문제에서 제시한 절대온도 273K를 그대로 사용하라는 의도일 수 있습니다. P = (63.87*0.082*273)/1.5 ≈ 954 atm. 이 또한 다릅니다. 문제의 조건이나 보기, 정답에 오류가 있을 가능성이 매우 높습니다.)

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4]에 따르면, 제조소의 보유 공지 너비는 취급하는 위험물의 지정수량 배수가 10배 이하인 경우 3m 이상, 10배를 초과하는 경우 5m 이상으로 규정되어 있습니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4]에 따르면, 지상 배관은 외부 하중이나 온도 변화 등에 견딜 수 있도록 안전한 지지물에 고정하여 설치해야 합니다. ① 배관 재질은 강관 등 충분한 강도가 있는 금속성 재질이 원칙입니다. ② 수압시험은 최대상용압력의 1.5배로 실시합니다. ④ 지하 배관은 지면의 중량이 배관에 미치지 않도록 보호해야 합니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4]에 따르면, 제5류 위험물(자기반응성 물질)은 화기와의 접촉을 엄격히 금해야 하므로 '화기엄금' 주의사항 게시판을 설치해야 합니다. '화기주의'는 제2류 위험물(인화성고체 제외)에 설치합니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 17]에 따른 소화난이도 등급 I에 해당하는 제조소에는 제1종, 제2종, 제3종, 제4종, 제5종 소화설비 중 하나 이상을 설치해야 합니다. 이 중 옥내소화전(1종), 옥외소화전(4종), 물분무소화설비(3종)가 해당됩니다. 상수도소화전설비는 별도 분류가 아니므로 제외됩니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 6]에 따르면, 옥외탱크저장소 방유제의 높이는 0.5m 이상 3m 이하로 해야 합니다.

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(정답 오류 수정 필요. 디에틸에테르는 비수용성으로 설치 대상입니다.) 옥외저장소의 배수구 및 집유설비는 유출된 액체 위험물이 외부로 확산되는 것을 막기 위해 설치하며, 주로 제4류 위험물 중 액체 위험물에 적용됩니다. 다만, 디에틸에테르는 비점이 34.6℃로 매우 낮아 유출 시 즉시 기화하므로, 액체 상태로 고이는 것을 막는 집유설비의 실효성이 적어 설치 대상에서 제외될 수 있습니다. 다른 보기들은 비점이 높아 유출 시 액체 상태로 존재할 가능성이 큽니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 6]에 따르면, 지정수량 10배 이상의 제4류 위험물을 저장하는 옥외탱크저장소에는 피뢰설비를 설치해야 합니다. 다만, 한국산업표준(KS)에 적합한 접지저항 값(5Ω 이하 등)을 갖는 접지전극을 본딩 접속하여 낙뢰 전류를 안전하게 대지로 방전시킬 수 있는 경우에는 피뢰설비를 설치한 것으로 봅니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 12]에 따르면, 이송배관을 지하에 매설하는 경우 배관의 외면으로부터 다른 시설물과의 안전거리를 확보해야 합니다. 건축물의 외면으로부터는 1.5m 이상의 거리를 두어야 합니다.

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제조소의 지붕은 폭발 시 압력을 위로 방출하기 위해 가벼운 불연재료로 하는 것이 원칙입니다. 다만, 폭발 위험이 적은 위험물에 한해 내화구조로 할 수 있는 특례가 있습니다. 제1류 위험물 중에는 폭발 위험이 큰 물질(염소산염류 등)이 포함되어 있으므로, 원칙적으로 지붕을 내화구조로 할 수 없습니다. ②, ③, ④는 특례에 따라 내화구조 지붕이 허용되는 경우입니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 5]에 따르면, 옥내저장소 저장창고의 바닥면적은 위험등급에 따라 제한됩니다. 아세톤은 제4류 제1석유류로 위험등급 II에 해당합니다. 위험등급 II의 위험물을 저장하는 창고의 바닥면적은 1,000㎡를 초과할 수 없습니다.

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위험물안전관리법 시행규칙 [별표 13]의 특례 규정에 따르면, 수소충전설비는 휘발유 등을 취급하는 주유공지 또는 급유공지와는 구획된 전용 공지에 설치해야 합니다. 일반 주유공지에 함께 설치할 수 없습니다.