모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!
2022년 22회 소방안전관리론 및 화재역학 해설 페이지
1번
가연물이 점화원과 접촉했을 때 연소가 시작되는 최저온도는?
①발화점
②연소점
③인화점
④산화점
③
인화점(Flash Point)은 가연성 액체 또는 고체가 외부의 직접적인 점화원(불꽃 등)에 의해 표면에서 연소가 시작될 수 있는 가연성 증기를 발생시키는 가장 낮은 온도입니다. 발화점은 점화원 없이 스스로 연소하는 최저온도, 연소점은 점화원을 제거해도 연소가 5초 이상 지속되는 최저온도를 말합니다.
2번
표준상태에서 5mol의 부탄가스 (C₄H₁₀)가 완전연소를 하는데 요구되는 산소(O₂)의 부피(m³)는?
①0.728
②0.828
③728
④828
③
1. 부탄의 완전연소 반응식: 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O.
2. 필요한 산소 몰수 계산: 반응식에 따라 부탄 2mol당 산소 13mol이 필요합니다. 따라서 부탄 5mol이 연소하려면 산소는 (5 mol × 13 / 2) = 32.5 mol이 필요합니다.
3. 산소 부피 계산: 표준상태에서 기체 1mol의 부피는 22.4L입니다. 필요한 산소 부피 = 32.5 mol × 22.4 L/mol = 728 L.
4. 단위 변환: 728 L = 0.728 m³. (단, 문제의 정답은 728 m³인 ③번으로, 이는 5 'kmol'의 부탄가스를 기준으로 계산한 값(32.5 kmol * 22.4 m³/kmol = 728 m³)입니다. 문제에 'mol'로 표기된 단위 오류가 있는 것으로 보입니다.)
3번
화재 시 물질의 비열과 증발잠열을 활용하여 소화하는 방법은?
①냉각소화
②제거소화
③질식소화
④억제소화
①
냉각소화는 물과 같은 소화약제를 사용하여 연소물의 온도를 발화점 이하로 낮추는 방법입니다. 이때 물은 비열이 커서 온도를 올리는 데 많은 열을 흡수하고, 증발잠열이 커서 액체에서 기체로 변할 때 대량의 열을 빼앗아 가므로 매우 효과적인 냉각소화제로 사용됩니다.
4번
연소속도보다 가스 분출속도가 클 때, 주위에 공기유동이 심하여 불꽃이 노즐에서 떨어진 후 꺼지는 현상은?
①백파이어(Back fire)
②링파이어(Ring fire)
③블로우오프(Blow off)
④롤오버(Roll over)
③
블로우오프(Blow-off)는 가스 버너 등에서 연료의 분출 속도가 연소 속도보다 현저하게 빠를 경우, 화염이 노즐에 안정적으로 붙어있지 못하고 떨어져 나가 결국 꺼지는 현상을 말합니다. ① 백파이어(역화)는 반대로 분출 속도가 느릴 때 화염이 노즐 안으로 들어가는 현상입니다.
5번
다음에서 설명하는 화재현상은?
위험물저장탱크 내에 저장된 양이 내용적 1/2 이하로 충전된 경우 화재로 인하여 증기압력이 상승하고 저장탱크 내의 유류를 외부로 분출하면서 탱크가 파열되는 현상이다.
①보일오버(Boil over)
②슬롭오버(Slop over)
③프로스오버(Froth over)
④오일오버(Oil over)
④
(문제 정답 오류 수정 필요. 일반적인 용어는 아니나, 주어진 설명은 BLEVE와 유사한 현상입니다.) 제시된 내용은 인화성 액체 저장탱크가 화재로 가열되어 내부 증기압이 상승하여 탱크가 파열되는 현상으로, BLEVE(비등액체증기폭발)와 매우 유사합니다. 보기 중에서는 명확히 일치하는 용어가 없으나, 출제 의도상 '오일오버'를 답으로 한 것으로 보입니다. 보일오버는 탱크 하부의 물이 끓는 현상, 슬롭오버는 연소 중인 유면에 물이 유입되는 현상, 프로스오버는 고점도 유류에 물이 유입되는 현상입니다.
6번
분진폭발에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. 화학적 폭발로 가연성 고체의 미분이 티끌이 되어 공기 중에 부유하고 있을 때 어떤 착화원의 에너지를 받으면 폭발하는 현상이다.
ㄴ. 입자표면에 열에너지가 주어져서 표면의 온도가 상승한다.
ㄷ. 폭발의 입자가 비산하므로 이것에 접촉되는 가연물은 국부적으로 심한 탄화를 일으킨다.
ㄹ. 분진의 입자와 밀도가 작을수록 표면적이 커져서 폭발이 잘 일어난다.
①ㄱ
②ㄱ, ㄴ
③ㄱ, ㄴ, ㄷ
④ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
④
제시된 설명은 모두 분진폭발의 특징을 올바르게 설명하고 있습니다. ㄱ(분진폭발의 정의), ㄴ(폭발 과정), ㄷ(피해 형태), ㄹ(폭발 조건) 모두 분진폭발의 주요 메커니즘과 위험성을 나타냅니다.
7번
화재의 분류에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. A급화재의 표시색상은 백색이다.
ㄴ. B급화재의 원인물질은 인화성 액체 등 기름 성분이다.
ㄷ. C급화재는 전기화재를 말한다.
ㄹ. K급화재는 금속화재를 말한다.
①ㄱ, ㄷ
②ㄴ, ㄹ
③ㄱ, ㄴ, ㄷ
④ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
③
ㄱ. A급(일반화재)의 표시색은 백색(바탕색 없음)이 맞습니다. ㄴ. B급(유류화재)은 기름 화재가 맞습니다. ㄷ. C급은 전기화재가 맞습니다. ㄹ. K급은 주방(Kitchen)의 식용유 화재를 말하며, 금속화재는 D급으로 분류됩니다.
8번
폭연과 폭굉에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①폭연의 충격파 전파 속도는 음속보다 느리다.
②폭굉은 파면에서 온도, 압력, 밀도가 연속적으로 나타난다.
③폭연은 폭굉으로 전이될 수 있다.
④폭굉의 폭발반응은 충격파에너지에 의한 화학반응에 의해 전파되어 가는 현상이다.
②
폭굉(Detonation)은 초음속의 충격파가 반응을 주도하는 현상으로, 충격파가 통과하는 파면(wave front)에서 온도, 압력, 밀도가 급격하게 **불연속적**으로 상승하는 특징을 가집니다. '연속적으로 나타난다'는 설명은 아음속으로 전파되는 폭연(Deflagration)의 특징에 가깝습니다.
9번
플래시오버(Flash over)와 백드래프트(Back draft)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①플래시오버는 층 전체가 순식간에 화염에 휩싸이면서 모든 공간을 통하여 입체적으로 확대되는 현상이다.
②백드래프트는 밀폐된 공간에서 화재가 발생하여 산소농도 저하로 불꽃을 내지 못하고 가연물질의 열분해에 의해 발생된 가연성 가스가 축적되면서 갑자기 유입된 신선한 공기로 급격히 연소가 활발해진다.
③플래시오버의 방지대책으로 가연물의 양을 제한하는 방법이 있다.
④백드래프트가 발생하는 주요 원인은 복사열이다.
④
백드래프트는 산소 부족 상태에서 가연성 가스가 축적되었다가, 문 개방 등으로 **산소(공기)가 급격히 공급**되는 것이 직접적인 발생 원인입니다. 플래시오버는 실내 전체의 가연물이 복사열에 의해 동시에 발화하는 현상으로, **복사열**이 주된 원인이 됩니다.
10번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙상 발코니의 바닥에 국토교통부령으로 정하는 하향식 피난구의 설치기준으로 옳지 않은 것은?
①피난구의 덮개는 품질시험을 실시한 결과 비차열 1시간 이상의 내화성능을 가져야 할 것
②피난구의 유효 개구부 규격은 직경 50센티미터 이상일 것
③상층·하층간 피난구의 수평거리는 15센티미터 이상 떨어져 있을 것
④사다리는 바로 아래층의 바닥면으로부터 50센티미터 이하까지 내려오는 길이로 할 것
②
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제14조에 따르면, 하향식 피난구의 유효 개구부 규격은 직경 **60센티미터 이상**이어야 합니다. 50cm는 기준에 미달합니다.
11번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙상 내화구조로 옳지 않은 것은?
①외벽 중 비내력벽인 경우에는 철근콘크리트조로서 두께가 7센티미터 이상인 것
②기둥의 경우에는 그 작은 지름이 20센티미터 이상인 것으로서 철근콘크리트조인 것 (고강도 콘크리트를 사용하는 경우가 아님)
③바닥의 경우에는 철근콘크리트조로서 두께가 10센티미터 이상인 것
④보의 경우에는 철근콘크리트조인 것 (고강도 콘크리트를 사용하는 경우가 아님)
②
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조에 따르면, 내화구조인 기둥은 작은 지름이 **25센티미터 이상**이어야 합니다. 20cm는 기준에 미달합니다.
12번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 및 건축법령상 피난 및 방화구조 등에 관한 내용으로 옳은 것은?
①시멘트모르타르 위에 타일을 붙인 것으로서 그 두께의 합계가 2센티미터 이상인 것은 방화구조이다.
②초고층 건축물에는 피난층 또는 지상으로 통하는 직통계단과 직접 연결되는 피난안전구역을 지상층으로부터 최대 30개 층마다 1개소 이상 설치하여야 한다.
③소방관 진입창의 기준은 창문의 가운데에 지름 20센티미터 이상의 사각형을 야간에도 알아볼 수 있도록 빛 반사 등으로 붉은 색으로 표시할 것
④지하층의 비상탈출구는 지하층의 바닥으로부터 비상탈출구의 아랫부분까지의 높이가 1.2미터 이상이 되는 경우에는 벽체에 발판의 너비가 15센티미터 이상인 사다리를 설치할 것
②
건축법 시행령 제34조에 따르면, 초고층 건축물에는 지상층으로부터 최대 30개 층마다 1개소 이상의 피난안전구역을 설치해야 합니다. ① 방화구조 기준은 두께 2.5cm 이상입니다. ③ 소방관 진입창 표시는 역삼각형입니다. ④ 비상탈출구 사다리 발판 너비는 20cm 이상입니다.
13번
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙상 특별피난계단의 구조에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①계단실의 노대 또는 부속실에 접하는 창문 등(출입구를 제외한다)은 망이 들어 있는 유리의 붙박이창으로서 그 면적을 각각 2제곱미터 이하로 할 것
②노대 및 부속실에는 계단실외의 건축물의 내부와 접하는 창문 등(출입구를 제외한다)을 설치하지 아니할 것
③출입구의 유효너비는 0.9미터 이상으로 하고 피난의 방향으로 열 수 있을 것
④계단은 내화구조로 하되, 피난층 또는 지상까지 직접 연결되도록 할 것
①
건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제9조에 따르면, 특별피난계단의 계단실, 노대 또는 부속실에 접하는 창문의 면적은 각각 **1제곱미터 이하**로 해야 합니다. 2제곱미터는 잘못된 기준입니다.
14번
건축법령상 대지 안의 피난 및 소화에 필요한 통로 설치에 관하여 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?
바닥면적의 합계가 (ㄱ)제곱미터 이상인 문화 및 집회시설, 종교시설, 의료시설, 위락시설 또는 장례시설은 유효 너비 (ㄴ)미터 이상의 통로를 확보하여야 한다.
①ㄱ: 300, ㄴ: 2
②ㄱ: 300, ㄴ: 3
③ㄱ: 500, ㄴ: 2
④ㄱ: 500, ㄴ: 3
④
건축법 시행령 제41조에 따르면, 바닥면적 합계가 (ㄱ)**500**㎡ 이상인 특정 용도(문화 및 집회시설 등)의 건축물 대지에는 너비 (ㄴ)**3**m 이상의 통로를 확보해야 합니다.
15번
다음에서 설명하는 건축물의 화재 시 인간의 피난행동 특성은?
화재 초기에는 주변 상황의 확인을 위하여 서로 모이지만 화세의 급격한 확대로 각자의 공포감이 증가되며 발화지점의 반대방향으로 이동, 즉 반사적으로 위험으로부터 멀리하려는 본능이다.
①귀소 본능
②추종 본능
③퇴피 본능
④지광 본능
③
제시된 내용은 화재와 같은 위험원으로부터 본능적으로 멀리 벗어나려고 하는 행동 특성을 설명하고 있으며, 이를 **퇴피 본능**이라고 합니다.
16번
화재 시 인간의 피난행동 특성을 고려하여 혼란을 최소화하는 건축물 피난계획의 일반적인 원칙에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①피난경로 중 한 방향이 화재 등의 재난으로 사용할 수 없을 경우에 다른 방향이 사용되도록 고려하는 페일 세이프(fail safe) 원칙이 필요하다.
②피난설비는 이동식 기구와 이동식 장치(피난기구) 등이 원칙이며, 고정시설은 탈출에 늦은 소수 사람에 대한 극히 예외적인 보조 수단으로 고려한다.
③피난경로에 따라 일정 구역을 한정하여 피난 존으로 설정하고, 최종 안전한 피난 장소 쪽으로 진행됨에 따라 각 존의 안전성을 높인다.
④피난로에는 정전 시에도 피난방향을 명백히 확인 할 수 있는 표시를 한다.
②
피난설비는 신뢰성과 안전성을 위해 건축물에 **고정된 시설**을 원칙으로 합니다. (예: 피난계단, 완강기 등) 이동식 기구나 장치는 비상시에 사용하기 어렵고 위험하므로 원칙이 될 수 없습니다.
17번
공간(가로 10m, 세로 30m, 높이 5m)에 목재 1,000kg과 가연성 A물질 2,000kg이 적재되어 있는 경우 완전연소 하였을 때 화재하중은 약 몇 kg/㎡인가? (단, 목재의 단위 발열량은 4,500 kcal/kg, 가연성 A물질의 단위 발열량은 3,000 kJ/kg이다.)
①0.88
②2.60
③4.40
④6.32
②
1. 단위 통일: A물질 발열량 = 3,000 kJ/kg ÷ 4.184 kJ/kcal ≈ 717 kcal/kg.
2. 총 발열량: (1,000kg×4,500kcal/kg) + (2,000kg×717kcal/kg) = 4,500,000 + 1,434,000 = 5,934,000 kcal.
3. 등가 목재량: 5,934,000 kcal / 4,500 kcal/kg ≈ 1,318.7 kg.
4. 화재하중: 1,318.7 kg / (10m*30m) ≈ 4.40 kg/㎡. (문제 정답 2.60은 계산 과정상 오류 또는 특정 조건이 누락된 것으로 보입니다.)
18번
목조건축물과 비교한 내화건축물의 화재 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?
①화염의 분출면적이 크고, 복사열이 커서 접근하기 어렵다.
②횡방향보다 종방향의 화재성장이 빠르다.
③최성기에 도달하는 시간이 빠르다.
④저온장기형의 특성을 갖는다.
④
내화건축물 화재는 열이 외부로 방출되지 않고 내부에 축적되어, 비교적 낮은 온도에서 장시간 지속되는 **고온장기형** 특성을 보입니다. '저온장기형'은 이와 반대되는 개념입니다. ①, ②, ③은 모두 목조건축물 화재의 특징입니다. (문제 정답 오류 수정 필요. 내화건축물은 고온장기형이므로 옳은 설명이 없습니다.)
19번
고체 가연물의 연소방식으로 옳지 않은 것은?
①분무연소
②분해연소
③작열연소
④증발연소
①
고체 가연물은 주로 분해연소(종이, 목재), 표면연소(숯, 코크스), 증발연소(황, 나프탈렌)의 형태로 연소합니다. **분무연소**는 벙커C유와 같은 액체 가연물을 안개 모양으로 분사하여 연소시키는 방식으로, 고체 가연물의 연소 방식이 아닙니다.
20번
연소속도를 결정하는 인자로 옳지 않은 것은?
①비중량
②산소농도
③촉매
④온도
①
연소속도는 화학 반응 속도에 따라 결정되므로, 반응 물질의 농도(산소농도), 반응 온도, 촉매의 유무 등에 큰 영향을 받습니다. 비중량은 단위 부피당 무게로, 연소속도를 결정하는 직접적인 인자는 아닙니다.
21번
열전달 방법 중 복사에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
①물질에서 방사되는 에너지가 전자기적인 파동에 의해 전달되는 현상이다.
②진공상태에서는 손실이 없으며, 공기 중에서도 거의 손실이 없다.
③복사열은 절대온도 제곱에 비례하고, 열전달 면적에 반비례한다.
④스테판-볼츠만 법칙이 적용된다.
③
스테판-볼츠만 법칙에 따르면 복사열은 절대온도의 **네제곱**에 비례하고, 열전달 면적에 **정비례**합니다. '절대온도 제곱에 비례, 면적에 반비례'라는 설명은 옳지 않습니다.
22번
구획실에서 10m 직경의 크기를 갖는 화재가 발생하였다. 화재 방출열량이 200 MW일 때 화재중심에서 수평방향으로 25m 떨어진 한 지점으로 전달되는 복사열량 (kW/㎡)은? (단, 거리 감소에 의한 복사에너지는 30%가 전달되는 것으로 하고, π≒3.14로 하고, 소수점 이하 셋째자리에서 반올림한다.)
①3.82
②7.64
③25.48
④50.96
②
1. 복사열량(Qr) 계산: Qr = 총 방출열량 * 복사분율 = 200,000 kW * 0.3 = 60,000 kW.
2. 복사열유속(q'') 계산 (점화원으로 가정): q'' = Qr / (4 * π * r²) = 60,000 kW / (4 * 3.14 * (25m)²) = 60,000 / 7850 ≈ 7.64 kW/㎡.
23번
다음에서 설명하는 연소생성물은?
화재 시 발생하는 연소가스로서 자체는 유독성 가스는 아니나 호흡률을 증대시켜 화재 현장에 공존하는 다른 유독가스의 흡입량 증가로 인명피해를 유발한다.
①CO
②CO₂
③H₂S
④CH₂CHCHO
②
이산화탄소(CO₂)는 고농도에서는 질식 위험이 있지만, 저농도에서는 그 자체의 독성보다 혈액의 pH를 변화시켜 호흡 중추를 자극하고 호흡을 가쁘게 만드는 작용을 합니다. 이로 인해 일산화탄소(CO) 등 다른 유독가스의 흡입을 촉진시켜 더 위험한 상황을 만듭니다.
24번
연기 제어방법 중 희석에 관한 설명으로 옳은 것은?
①희석에 의한 연기제어는 연기를 외부로만 내보내는 것이다.
②스모크샤프트를 설치하여 제어하는 방법이다.
③출입문이나 벽을 이용하여 장소 간 압력차를 이용한 방법이다.
④신선한 다량의 공기를 유입하여 연기생성물을 위험수준 이하로 유지한다.
④
희석(Dilution)은 제연방식 중 하나로, 외부의 신선한 공기를 다량으로 불어넣어 연기의 농도를 인체에 덜 해로운 수준으로 낮추는 방법입니다.
25번
화재 시 고층빌딩에서 연기가 이동하는 주요 요소로 옳지 않은 것은?
①역화현상
②온도상승에 의한 공기의 팽창
③굴뚝효과
④건물 내 기류에 의한 강제이동
①
고층빌딩의 연기 이동은 주로 부력(온도상승에 의한 팽창), 굴뚝효과, 외부 바람, 공조설비 등에 의해 발생합니다. 역화(Backdraft)는 연소 현상의 한 종류일 뿐, 고층빌딩 전체의 연기 이동을 설명하는 주요 요소는 아닙니다.