2019년 위험물산업기사실기 3회 기출문제 정답·해설 페이지

표면연소: ① 나트륨, ④ 금속분
증발연소: ③ 에탄올, ⑤ 다이에틸에터(디에틸에테르)
자기연소: ② TNT, ⑥ 피크르산

[해설]

표면연소: 가연물 표면에서 산소와 직접 반응해 불꽃 없이 타는 형태 — 나트륨·금속분·목탄·코크스

증발연소: 액체가 증발한 증기 또는 저융점 고체가 녹아 증발한 증기가 타는 형태 — 에탄올·다이에틸에터·황·나프탈렌

자기연소: 분자 내에 산소를 함유해 외부 산소 없이도 타는 형태 — 제5류 위험물인 TNT·피크르산·나이트로셀룰로스

[해설]

증기비중은 어떤 기체의 분자량을 공기의 평균분자량으로 나눈 값으로, 그 값이 1보다 크면 공기보다 무거워 낮은 곳에 체류하기 쉽다는 위험성 판단 근거가 된다.

톨루엔(C₆H₅CH₃)의 분자량은 $12\times7+1\times8=92$로 92g/mol이며, $\dfrac{92}{28.84}=3.19$로 계산된다.

분자량을 원소 개수(C 7개, H 8개)로부터 정확히 산출하는 것이 채점 포인트이며, 공기 평균분자량 값을 문제에서 제시하지 않으면 통상 29를 사용한다는 점도 알아둘 필요가 있다.

[해설]

과산화나트륨(Na₂O₂)은 제1류 무기과산화물로, 가열하면 분해되어 산화나트륨과 산소가 생긴다.
2Na₂O₂ → 2Na₂O + O₂

이산화탄소와 만나면 탄산나트륨이 되면서 역시 산소를 내놓는다.
2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

이 반응 때문에 과산화나트륨 화재에 CO₂ 소화기를 쓰면 오히려 산소를 공급하게 되므로, 대신 마른모래 등으로 덮어 질식소화한다.

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙의 주유취급소 게시판 기준에 따라 '주유 중 엔진정지' 게시판의 크기와 색상이 정해져 있다.

크기는 한 변 0.3m 이상, 다른 한 변 0.6m 이상인 직사각형으로, 다른 위험물 표지·게시판과 같은 규격이다. 색상은 주의를 끄는 황색바탕에 흑색문자로 한다.

혼동 주의: 화기엄금·화기주의는 적색바탕 백색문자, 물기엄금은 청색바탕 백색문자이며, 황색바탕 흑색문자는 엔진정지 게시판이다.

①: 1,000m² (1000m²)
②: 2,000m² (2000m²)
③: 1,000m² (1000m²)

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 5에 따라 옥내저장소 저장창고의 바닥면적은 위험성이 큰 위험물이면 1,000m² 이하, 그 밖의 위험물이면 2,000m² 이하로 한다.

염소산염류(염소산칼륨)는 제1류 중 위험성이 큰 산화성 고체라 1,000m²이다. 유기과산화물도 폭발 위험이 큰 제5류라 1,000m²이다.

제4류에서 1,000m² 대상은 특수인화물·제1석유류·알코올류뿐이다. 제2석유류는 여기에 들지 않으므로 2,000m²이다.

초산에틸 → 메탄올 → 니트로벤젠 → 에틸렌글리콜

[해설]

인화점은 제1석유류 < 알코올류 < 제3석유류 순으로 높아지므로 품명 구분으로 순서를 잡는다.

• 초산에틸 — 제1석유류, 인화점 약 영하 4℃로 가장 낮다.
• 메탄올 — 알코올류, 인화점 약 11℃이다.
• 니트로벤젠 — 제3석유류, 인화점 약 88℃이다.
• 에틸렌글리콜 — 제3석유류, 인화점 약 111℃로 가장 높다.

혼동 주의: 니트로벤젠과 에틸렌글리콜은 둘 다 제3석유류라 품명만으로는 구분되지 않으니 88℃ < 111℃ 수치로 외운다.

①: 10
②: 10
③: 10
④: 알킬리튬
⑤: 황린
⑥: 50
⑦: 50

→ 지정수량 10kg: 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬 / 20kg: 황린 / 50kg: 알칼리금속(칼륨 및 나트륨 제외) 및 알칼리토금속, 유기금속화합물(알킬알루미늄 및 알킬리튬 제외)

[해설]

위험물안전관리법 시행령 별표 1에서 제3류(자연발화성 및 금수성 물질)의 지정수량은 10kg, 20kg, 50kg, 300kg의 네 단계로 나뉜다.

• 10kg — 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬이 해당한다(위험등급 Ⅰ).
• 20kg — 황린이 해당한다(위험등급 Ⅰ).
• 50kg — 칼륨·나트륨을 제외한 알칼리금속 및 알칼리토금속과, 알킬알루미늄·알킬리튬을 제외한 유기금속화합물이 해당한다.

혼동 주의: 금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물은 300kg으로, 이 빈칸에 나오지 않은 나머지 품명이다.

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 19(운반기준)에 따라 제1류 위험물은 모두 차광성 피복을 해야 한다.

그중 알칼리금속의 과산화물 또는 이를 함유한 것은 물과 반응해 발열하면서 산소를 내므로 방수성 피복까지 함께 해야 한다.

혼동 주의: 방수성 피복 대상은 이 밖에도 제2류의 철분·금속분·마그네슘, 제3류의 금수성 물질이 있다.

※ 2024.7.30 시행령 개정으로 제5류 위험물 지정수량은 품명별 체계(구 200kg 등)가 폐지되고, 위험성시험에 따라 제1종 10kg·제2종 100kg으로 분류됩니다.

[해설]

담황색 주상결정, 분자량 227, 융점 81℃는 트리나이트로톨루엔(TNT)의 성상이며, TNT의 품명은 제5류 나이트로화합물이다.

위험물안전관리법 시행령 개정(2024.7.30)으로 품명별 지정수량이 폐지되어, 위험성시험 결과에 따라 제1종 10kg·제2종 100kg으로 정한다.

TNT는 톨루엔에 질산을 진한 황산 촉매 하에 반응시켜 벤젠고리에 나이트로기(-NO₂) 3개를 붙이는 나이트로화 반응으로 만든다.
C₆H₅CH₃ + 3HNO₃ → C₆H₂CH₃(NO₂)₃ + 3H₂O (촉매 H₂SO₄)

혼동 주의: 개정 전 지정수량(200kg)을 쓰면 오답이다.

①: (C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆
②: $\frac{228}{114} \times 3 \times 22.4 = 134.4$ → 134.4L

[해설]

트리에틸알루미늄은 물과 격렬히 반응해 수산화알루미늄과 가연성 가스인 에탄(C₂H₆)을 낸다.

(C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆
분자량 = (12 × 2 + 1 × 5) × 3 + 27 = 114
몰수 = 228 ÷ 114 = 2 mol
에탄 부피 = 2 × 3 × 22.4 = 134.4L

에틸기(C₂H₅) 3개가 각각 물의 H와 결합하므로 1mol당 에탄이 3mol 생긴다고 외운다.

①: 30 (30℃ 이하)
②: 15 (15℃ 이하)
③: 40 (40℃ 이하)
④: 40 (40℃ 이하)
⑤: 30 (30℃ 이하)

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 18의 저장기준에 따라, 압력탱크인지 아닌지에 따라 유지해야 하는 온도가 다르다.

• 압력탱크 외의 탱크에서는 산화프로필렌과 다이에틸에터를 30℃ 이하로 유지한다.
• 압력탱크 외의 탱크에서 아세트알데하이드는 이보다 낮은 15℃ 이하로 유지한다.
• 압력탱크에서는 아세트알데하이드 등과 다이에틸에터 등을 모두 40℃ 이하로 유지한다.

외우는 요령: 끓는점이 약 21℃로 가장 낮은 아세트알데하이드만 15℃이고, 압력탱크는 물질에 관계없이 40℃다.

[해설]

위험물안전관리에 관한 세부기준의 산화성 액체(제6류 위험물) 판정 시험 중 연소시간 측정시험에 쓰는 물질이다.

• 질산 90% 수용액 — 산화력 비교의 기준이 되는 표준물질이다.
• 목분 — 시험물질이나 표준물질과 섞어 태우는 가연물(나무 가루)이다.

시험물질과 목분 혼합물의 연소시간이 질산 90% 수용액과 목분 혼합물보다 짧거나 같으면 산화성 액체로 판정한다.

[해설]

ABC 분말소화기의 약제는 제3종 분말소화약제이다. 주성분인 제1인산암모늄(NH₄H₂PO₄)이 열분해되면 올소인산(H₃PO₄)과 암모니아가 생긴다.

NH₄H₂PO₄ → H₃PO₄ + NH₃

올소인산을 더 가열하면 메타인산(HPO₃)이 되고, 메타인산은 가연물 표면에 유리질 막을 만들어 산소를 차단한다. 이 방진 효과 덕분에 분말약제 중 제3종만 A급(일반) 화재에도 쓸 수 있다.