모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!
2020년 20회 소방안전관리론 및 화재역학 해설 페이지
1번
K급 화재(주방화재)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①비누화현상을 일으키는 중탄산나트륨 성분의 소화약제가 적응성이 있다.
②인화점과 발화점의 차이가 작아 재발화의 우려가 큰 식용유화재를 말한다.
③주방에서 동식물유를 취급하는 조리기구에서 일어나는 화재를 말한다.
④K급 화재용 소화기의 소화능력시험은 소화기의 B급 화재 소화능력시험에 따른다.
④
K급 화재용 소화기는 '소화기구의 형식승인 및 제품검사의 기술기준'에 따라 별도로 정해진 K급 화재(식용유 화재 모델) 소화능력시험을 거쳐야 합니다. B급(유류화재) 소화능력시험과는 시험 방법과 기준이 다릅니다. 또한, ① K급 소화약제의 주성분은 탄산칼륨이며, 중탄산나트륨은 적응성이 떨어집니다.
2번
일반화재(A급 화재)에 물을 소화약제로 사용할 경우 분무상으로 방수할 때 증대되는 소화효과는?
①부촉매효과
②억제효과
③냉각효과
④유화효과
③
물을 분무상(안개 모양)으로 방수하면 물 입자의 표면적이 극대화되어 증발이 빠르게 일어납니다. 물이 증발하면서 주위로부터 많은 양의 열(증발잠열)을 흡수하기 때문에 주된 소화 효과인 **냉각효과**가 크게 증대됩니다. 또한, 발생한 수증기가 산소를 차단하는 질식효과도 부수적으로 얻을 수 있습니다.
3번
25°C의 물 200 L를 대기압에서 가열하여 모두 기화시켰을 때 물의 흡수열량은 몇 kJ인가? (단, 물의 비열은 4.18 kJ/kg·°C, 증발잠열은 2,255.5 kJ/kg 이며, 기타 조건은 무시한다.)
①107,920
②342,000
③451,100
④513,800
④
총 흡수열량은 물의 온도를 100℃까지 올리는 데 필요한 현열과, 100℃의 물을 100℃의 수증기로 만드는 데 필요한 잠열의 합입니다. 물 200L는 200kg입니다.
1. 현열 = 질량 × 비열 × 온도차 = 200kg × 4.18 kJ/kg·°C × (100-25)°C = 62,700 kJ.
2. 잠열 = 질량 × 증발잠열 = 200kg × 2,255.5 kJ/kg = 451,100 kJ.
3. 총 흡수열량 = 62,700 kJ + 451,100 kJ = 513,800 kJ.
4번
제3종 분말소화약제가 열분해 될 때 생성되는 물질이 아닌 것은?
①NH₃
②CO₂
③HPO₃
④H₂O
②
제3종 분말소화약제의 주성분은 제1인산암모늄(NH₄H₂PO₄)입니다. 열분해 반응식은 'NH₄H₂PO₄ → NH₃(암모니아) + H₂O(물) + HPO₃(메타인산)' 입니다. 이 반응식에서 볼 수 있듯이 이산화탄소(CO₂)는 생성되지 않습니다.
5번
고체가연물의 점화(발화)시간은 물체의 두께와 밀접한 관계가 있는데, 열적으로 얇은 고체가연물(두께가 약 2mm 미만)의 경우 점화시간 계산 시 주요 영향요소가 아닌 것은?
①열전도도 (W/m·K)
②정압비열 (J/kg·K)
③순열유속 (W/m²)
④밀도 (kg/m³)
①
열적으로 얇은 재료는 두께가 매우 얇아 열이 가해졌을 때 재료 내부의 온도 구배가 거의 없이 전체가 균일하게 가열된다고 가정합니다. 이 경우 점화시간은 재료가 점화온도까지 도달하는 데 필요한 열량(두께, 밀도, 비열에 비례)과 외부에서 가해지는 열유속에 의해 결정됩니다. 재료 내부의 열 전달 속도를 나타내는 **열전도도**는 영향이 거의 없어 무시할 수 있습니다.
6번
분진폭발의 특징으로 옳지 않은 것은?
①열분해에 의해 유독성 가스가 발생될 수 있다.
②폭발과 관련된 연소속도 및 폭발압력이 가스폭발에 비해 낮다.
③1차폭발로 인해 2차폭발이 야기될 수 있어 피해 범위가 크다.
④가스폭발에 비해 발생 에너지가 적고 상대적으로 저온이다.
④
분진폭발은 고체 입자가 연소하는 것이므로 가스폭발에 비해 연소 시간은 길고 최대 폭발 압력은 낮을 수 있으나, 연소하는 물질의 총량이 많아 발생 에너지는 가스폭발보다 훨씬 **크고** 고온 상태가 오래 지속되는 특징이 있습니다. '발생 에너지가 적고 저온'이라는 설명은 옳지 않습니다.
7번
가연성 액체의 화재발생 위험에 관한 설명으로 옳은 것은?
①인화점, 발화점이 높을수록 위험하다.
②연소범위가 좁을수록 위험하다.
③증기압이 높고 연소속도가 빠를수록 위험하다.
④증발열, 비열이 클수록 위험하다.
③
가연성 액체의 위험성은 인화점·발화점이 낮을수록, 연소범위가 넓을수록, 증기압이 높을수록(증발이 잘 될수록), 연소속도가 빠를수록, 증발열·비열이 작을수록(쉽게 기화하고 온도가 올라갈수록) 커집니다. 따라서 ③번 설명이 옳습니다.
8번
다음과 같은 특성을 모두 가진 연소형태는?
○ 가스폭발 메커니즘
○ 분젠버너의 연소(급기구 개방)
○ 화염전방에 압축파, 충격파, 단열압축 발생
○ 화염속도 = 연소속도 + 미연소가스 이동속도
①표면연소
②확산연소
③예혼합연소
④자기연소
③
제시된 특징들은 가연성 가스와 공기(산소)가 연소하기 전에 미리 적절한 비율로 혼합된 상태에서 점화원에 의해 연소하는 '예혼합연소'의 특징입니다. 분젠버너, 가스레인지, 가스폭발 등이 예혼합연소에 해당합니다. 확산연소는 가연물과 공기가 만나면서 연소하는 형태입니다.
9번
초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법령에서 정한 피난안전구역에 설치하여야 하는 소방시설이 아닌 것은?
①소화기 및 간이소화용구
②자동화재속보설비
③비상조명등 및 휴대용비상조명등
④자동화재탐지설비
②
초고층재난관리법 시행령 제14조에 따르면, 피난안전구역에는 소화기구, 자동화재탐지설비, 비상조명등, 유도등, 제연설비, 비상콘센트, 무선통신보조설비 등을 설치해야 합니다. '자동화재속보설비'는 설치 의무 대상에 포함되어 있지 않습니다.
10번
내화구조 건축물의 내화성능 요구조건에 해당하지 않는 것은?
①차연성
②차열성
③차염성
④하중지지력
①
내화구조의 성능은 화재 시 구조 부재가 견뎌야 하는 세 가지 핵심 요소를 기준으로 평가합니다. **하중지지력(R)**: 구조적 안정성 유지 능력. **차염성(E)**: 화염의 관통을 막는 능력. **차열성(I)**: 화재 반대편으로의 열 전달을 막는 능력. '차연성'은 연기의 누설을 막는 성능으로, 주로 방화문이나 방화댐퍼의 성능 요구조건에 해당합니다.
11번
피난계획의 일반적인 원칙으로 옳지 않은 것은?
①건물 내 임의의 지점에서 피난 시 한 방향이 화재로 사용이 불가능하면 다른 방향으로 사용되도록 한다.
②피난수단은 보행에 의한 피난을 기본으로 하고 인간본능을 고려하여 설계한다.
③피난경로는 굴곡부가 많거나 갈림길이 생기지 않도록 간단하고 명료하게 설계한다.
④피난경로의 안전구획을 1차는 계단, 2차는 복도로 설정한다.
④
피난경로의 안전구획 설정(안전도 단계화)은 위험도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 순차적으로 이루어집니다. 일반적으로 **1차 안전구획은 복도**, **2차 안전구획은 전실(부속실) 및 계단**으로 설정합니다. 계단을 1차 안전구획으로 설정하는 것은 순서가 반대로 된 것입니다.
12번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙에서 소방관 진입창의 기준으로 옳지 않은 것은?
①2층 이상 11층 이하인 층에 각각 1개소 이상 설치할 것
②창문의 한쪽 모서리에 타격지점을 지름 3센티미터 이상의 원형으로 표시할 것
③강화유리 또는 배강도유리로서 그 두께가 6밀리미터 이상인 것
④창문의 가운데에 지름 20센티미터 이상의 역삼각형을 야간에도 알아볼 수 있도록 빛 반사 등으로 붉은색으로 표시할 것
③
소방관 진입창은 소방관이 쉽게 파괴하고 진입할 수 있도록 일반유리 또는 이중유리로 설치해야 합니다. 법규상 두께 기준은 일반유리 6mm 이하, 이중유리 24mm 이하입니다. '강화유리 또는 배강도유리'는 파괴가 어려워 진입에 장애가 되므로 사용할 수 없습니다.
13번
다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법령상 다중이용업소에 설치·유지하여야 하는 피난설비에서 피난기구가 아닌 것은?
①피난사다리
②피난유도선
③구조대
④완강기
②
다중이용업소법 시행규칙 제9조 [별표 2]에 따르면, 피난설비는 **피난기구, 피난유도선, 유도등, 비상조명등, 휴대용비상조명등**으로 구성됩니다. 이 중 피난사다리, 구조대, 완강기는 '피난기구'에 속하지만, '피난유도선'은 피난기구와는 별개의 피난설비로 분류됩니다.
14번
구획실 화재에서 화재가혹도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①화재가혹도는 최고온도의 지속시간으로 화재가 건물에 피해를 입히는 능력의 정도를 나타낸다.
②화재가혹도는 화재하중과 화재강도로 구성되며, 화재강도는 단위면적당 가연물의 양으로 계산한다.
③화재가혹도를 낮추기 위해서는 가연물을 최소단위로 저장하고 불연성 밀폐용기에 보관한다.
④화재가혹도에 견디는 내력을 화재저항이라고 하며 건축물의 내화구조, 방화구조 등을 의미한다.
②
화재가혹도는 화재의 강도와 지속시간을 종합적으로 나타내는 개념입니다. **화재강도**는 단위시간당 발열량(열방출률)을 의미하며, **화재하중**이 단위면적당 가연물의 양(등가 목재량)을 의미합니다. 설명에서 화재강도와 화재하중의 정의가 바뀌었습니다.
15번
바닥면적이 300㎡인 창고에 목재 1,000kg과 기타 가연물 1,000kg이 적재되어 있는 경우 화재하중 (kg/㎡)은 얼마인가? (단, 목재의 단위발열량은 4,500 kcal/kg, 기타 가연물의 단위발열량은 5,000 kJ/kg이며, 소수점 이하 셋째자리에서 반올림한다.)
①2.11
②4.22
③7.04
④14.08
②
1. 단위 통일: 기타 가연물 발열량 변환: 5,000 kJ/kg ÷ 4.184 kJ/kcal ≈ 1,195.03 kcal/kg.
2. 총 발열량 계산: (1,000kg × 4,500 kcal/kg) + (1,000kg × 1,195.03 kcal/kg) = 4,500,000 + 1,195,030 = 5,695,030 kcal.
3. 등가 목재량 계산: 5,695,030 kcal / 4,500 kcal/kg ≈ 1,265.56 kg.
4. 화재하중 계산: 1,265.56 kg / 300 ㎡ ≈ 4.22 kg/㎡.
16번
화재 시 인간의 피난행동 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①처음에 들어온 빌딩 등에서 내부 상황을 모를 경우 들어왔던 경로로 피난하려는 본능을 귀소본능이라 한다.
②건물내부에 연기로 인해 시야가 제한을 받을 경우 빛이 새어나오는 방향으로 피난하려는 본능을 지광본능이라 한다.
③열린 느낌이 드는 방향으로 피난하려는 경향을 직진성이라 한다.
④안전하다고 생각되는 경로로 피난하려는 경향을 이성적 안전지향성이라 한다.
③
피난 시 장애물을 피하며 계속 앞으로 나아가려는 경향은 **직진성** 또는 전진본능이라고 합니다. '열린 느낌이 드는 방향'으로 피난하려는 경향은 지광본능이나 퇴피본능과 더 관련이 깊습니다.
17번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙에서 정한 건축물의 내부에 설치하는 피난계단의 구조의 기준으로 옳지 않은 것은?
①계단실은 창문·출입구 기타 개구부를 제외한 당해 건축물의 다른 부분과 내화구조의 벽으로 구획할 것
②건축물의 내부와 접하는 계단실의 창문등(출입구를 제외한다)은 망이 들어 있는 유리의 붙박이창으로서 그 면적을 각각 1제곱미터 이하로 할 것
③건축물의 내부에서 계단실로 통하는 출입구의 유효너비는 0.9미터 이상으로 할 것
④계단실의 바깥쪽과 접하는 창문등은 당해 건축물의 다른 부분에 설치하는 창문등으로부터 1미터 이하의 거리를 두고 설치할 것
④
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제9조에 따르면, 계단실의 창문 등은 다른 창문 등으로부터 화염의 영향을 피하기 위해 **2미터 이상**의 거리를 두고 설치해야 합니다. 1미터 이하는 잘못된 기준입니다.
18번
가로 50 cm, 세로 60cm인 벽면의 양쪽 온도가 350℃와 30℃이고, 벽을 통한 이동열량이 250 W일 때 이 벽의 두께 t(m)는? (단, 열전도도는 0.8 W/m·K이고 기타 조건은 무시하며, 소수점 이하 셋째자리에서 반올림한다.)
①0.31
②0.45
③0.64
④0.78
①
푸리에의 열전도 법칙 q = k * A * (ΔT / t)를 변형하여 두께 t를 계산합니다. t = k * A * ΔT / q. 여기서 면적 A = 0.5m * 0.6m = 0.3㎡, 온도차 ΔT = 350℃ - 30℃ = 320℃(K). t = (0.8 W/m·K * 0.3㎡ * 320K) / 250W = 76.8 / 250 = 0.3072m. 반올림하면 0.31m 입니다.
19번
아레니우스(Arrhenius)의 반응속도식에 관한 설명으로 옳은 것은?
①활성화에너지가 클수록 반응속도는 증가한다.
②기체상수가 클수록 반응속도는 증가한다.
③온도가 높을수록 반응속도는 감소한다.
④가연물의 밀도가 높을수록 반응속도는 증가한다.
②
(문제 정답 오류 수정 필요. 옳은 설명이 없습니다.) 아레니우스 식 k=A*exp(-Ea/RT)에 따르면, 반응속도(k)는 활성화에너지(Ea)가 **작을수록**, 온도가 **높을수록** 증가합니다. 기체상수(R)는 분모에 있으므로 클수록 반응속도는 **감소**합니다. 밀도는 직접적인 인자가 아닙니다. 따라서 제시된 보기 중 옳은 설명은 없습니다.
20번
구획실에서 화재의 지속시간에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①화재실 단위면적당 가연물의 양에 비례한다.
②화재실 바닥 면적에 비례한다.
③화재실 개구부 면적에 비례한다.
④화재실 개구부 높이의 제곱근에 반비례한다.
③
환기지배형 화재의 지속 시간은 대략 (총 가연물의 양) / (공기유입량)에 비례합니다. 공기유입량은 개구부 면적(A)과 개구부 높이(H)의 제곱근, 즉 환기계수(A√H)에 비례합니다. 따라서 화재 지속시간은 개구부 면적(A)에 **반비례**하고, 개구부 높이(H)의 제곱근에 **반비례**합니다. 개구부 면적에 비례한다는 설명은 옳지 않습니다.
21번
에탄올(C₂H₅OH) 1 kmol을 완전 연소하는데 필요한 이론적인 산소(O₂)의 체적(m³)은? (단, 0℃, 1기압 표준상태를 기준으로 하며, 소수점 이하 둘째자리에서 반올림한다.)
①67.2
②69.4
③70.6
④74.0
①
1. 반응식: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.
2. 몰비: 에탄올 1몰이 연소하는 데 산소 3몰이 필요합니다.
3. 체적 계산: 에탄올 1kmol이 연소하면 산소 3kmol이 필요합니다. 표준상태에서 기체 1kmol의 부피는 22.4m³이므로, 필요한 산소의 체적 = 3 kmol × 22.4 m³/kmol = 67.2 m³.
22번
연소생성물질의 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①일산화탄소(CO)는 불연성 기체로서 호흡률을 높여 독성가스 흡입을 증가시킨다.
②아크롤레인(CH₂CHCHO)은 석유류 제품 및 유지(기름)성분의 물질이 연소할 때 발생한다.
③황화수소(H₂S)는 계란 썩은 것 같은 냄새가 난다.
④염화수소(HCl)는 PVC 등 염소함유물질이 연소할 때 생성된다.
①
일산화탄소(CO)는 그 자체가 **가연성** 기체이며, 불완전 연소의 산물입니다. 또한, 헤모글로빈과의 결합력이 산소보다 200~300배 강해 혈액의 산소 운반을 방해하여 질식을 유발하는 맹독성 가스입니다. 호흡률을 높이는 것은 이산화탄소(CO₂)의 특징입니다.
23번
힌클리(Hinkley)의 연기하강시간(t)에 관한 식으로 옳은 것은? (단, t는 연기의 하강시간(s), A는 바닥면적(㎡), P_f는 화재둘레(m), g는 중력가속도(m/s²), H는 층고(m), Y는 청결층 높이(m)이다.)
①t = (20A / (P_f * g)) * (1/√H - 1/√Y)②t = (20A / (P_f * √g)) * (1/√H - 1/√Y)③t = (20A / (P_f * g)) * (1/√Y - 1/√H)④t = (20A / (P_f * √g)) * (1/√Y - 1/√H)
④
힌클리의 연기층 하강 시간 공식은 보기 ④번과 같습니다. 이 공식은 연기 발생량과 공간의 체적을 기반으로 청결층이 특정 높이(Y)까지 도달하는 데 걸리는 시간(t)을 예측합니다.
24번
고층건축물의 화재 시 굴뚝효과(Stack effect)에 의한 샤프트와 외기의 압력차에 관한 설명으로 옳은 것은?
①외기 온도가 높을수록 감소한다.
②샤프트 내부 온도가 높을수록 감소한다.
③중성대(면) 위의 거리(높이)가 클수록 감소한다.
④샤프트 내부와 외기의 온도차가 클수록 감소한다.
①
굴뚝효과에 의한 압력차(ΔP)는 ΔP ∝ H * (1/T_o - 1/T_i) 입니다. 외기 온도(T_o)가 높아지면 실내외 온도차가 줄어들고, (1/T_o) 값이 작아지므로 전체 압력차는 감소합니다. ②, ③, ④는 반대로 클수록 압력차가 증가합니다.
25번
연기농도와 피난한계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, C는 감광계수이다.)
①반사형 표지 및 문짝의 가시거리(L)는 (2~4) / Cs m이다.
②발광형 표지 및 주간 창의 가시거리(L)는 (5~10) / Cs m이다.
③가시거리(L)와 감광계수(Cs)는 비례한다.
④감광계수(Cs)는 입사된 광량에 대한 투과된 광량의 감쇄율로, 단위는 m⁻¹이다.
③
가시거리(L)와 감광계수(Cs)는 L ≈ 상수 / Cs 의 관계를 가집니다. 즉, 연기 농도가 짙어져 감광계수(Cs)가 커질수록 가시거리(L)는 짧아지므로, 둘은 **반비례** 관계입니다.