[산업안전기사 실기] 5. 전기 및 화공 안전 해설 페이지

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지)은 정전기에 의한 화재·폭발 우려가 있는 설비에 대하여 「확실한 방법으로 접지를 하거나, 도전성 재료를 사용하거나 가습 및 점화원이 될 우려가 없는 제전장치(제전기)를 사용하는 등 정전기의 발생을 억제하거나 제거하기 위하여 필요한 조치를 하여야 한다」고 정한다.

여기에 물체 표면의 전기저항을 낮춰 전하 축적을 막는 화학적 방법인 대전방지제 사용을 더한 다섯 가지가 정전기 발생 방지대책으로 정리된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 1(위험물질의 종류)은 위험물질을 다음 일곱 가지로 구분한다.

1. 폭발성 물질 및 유기과산화물
2. 물반응성 물질 및 인화성 고체
3. 산화성 액체 및 산화성 고체
4. 인화성 액체
5. 인화성 가스
6. 부식성 물질
7. 급성 독성 물질

발문의 ⑦ 「물반응성 물질 및 인화성 물체」는 조문상 「물반응성 물질 및 인화성 고체」에 해당한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(전기 기계·기구의 적정설치 등)은 전기 기계·기구를 설치할 때 다음 사항을 고려하도록 정한다.

1. 전기 기계·기구의 충분한 전기적 용량 및 기계적 강도
2. 습기·분진 등 사용장소의 주위 환경
3. 전기적·기계적 방호수단의 적정성

[해설]

LD50(반수 치사량, Lethal Dose 50)은 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 1의 급성 독성 물질 정의에서 「실험동물의 50퍼센트를 사망시킬 수 있는 물질의 양」이라는 뜻으로 쓰인다.

즉 피실험동물 집단의 절반(50%)이 죽게(사망) 되는 투여량이며, 단위는 체중 kg당 mg으로 나타내고 값이 작을수록 독성이 강하다. 투여가 아니라 흡입 노출 농도를 기준으로 할 때는 LC50(반수 치사농도)을 쓴다.

[해설]

산업안전보건법 시행규칙(공정안전보고서 이행 상태의 평가)에 따르면 고용노동부장관은 공정안전보고서의 확인(신규 설치 설비는 설치 완료 후 시운전 단계에서의 확인) 후 1년이 지난 날부터 2년 이내에 공정안전보고서 이행 상태의 평가를 하여야 한다.

이행상태평가 후에는 4년마다 정기적으로 평가하되, 사업주가 이행상태평가를 요청하는 경우 등에는 1년 또는 2년마다 이행상태평가를 할 수 있다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(안전밸브 등의 설치)은 과압에 따른 폭발을 방지하기 위해 다음 설비에 안전밸브 또는 파열판을 설치하도록 정한다.

1. 압력용기(안지름이 150mm 이하인 것은 제외)
2. 정변위 압축기
3. 정변위 펌프(토출축에 차단밸브가 설치된 것만 해당)
4. 배관(2개 이상의 밸브에 의하여 차단되어 대기온도에서 액체의 열팽창에 의하여 파열될 우려가 있는 것으로 한정)
5. 그 밖의 화학설비 및 그 부속설비로서 해당 설비의 최고사용압력을 초과할 우려가 있는 것

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(전기 기계·기구의 접지)은 코드와 플러그를 접속하여 사용하는 전기 기계·기구 중 다음의 노출된 비충전 금속체에 접지를 하도록 정한다.

가. 사용전압이 대지전압 150볼트를 넘는 것
나. 냉장고·세탁기·컴퓨터 및 주변기기 등과 같은 고정형 전기기계·기구
다. 고정형·이동형 또는 휴대형 전동기계·기구
라. 물 또는 도전성이 높은 곳에서 사용하는 전기기계·기구, 비접지형 콘센트
마. 휴대형 손전등

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(발생기실의 설치장소 등)은 아세틸렌 발생기를 전용의 발생기실에 설치하도록 하면서, 「발생기실은 건물의 최상층에 위치하여야 하며, 화기를 사용하는 설비로부터 3미터를 초과하는 장소에 설치하여야 한다」고 정한다.

또한 「발생기실을 옥외에 설치한 경우에는 그 개구부를 다른 건축물로부터 1.5미터 이상 떨어지도록 하여야 한다」고 규정한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(내화기준)은 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소에 설치되는 건축물 등에 대하여 다음 부분을 내화구조로 하도록 정한다.

1. 건축물의 기둥 및 보: 지상 1층(지상 1층의 높이가 6미터를 초과하는 경우에는 6미터)까지
2. 위험물 저장·취급용기의 지지대(높이가 30센티미터 이하인 것은 제외): 지상으로부터 지지대의 끝부분까지
3. 배관·전선관 등의 지지대: 지상으로부터 제1단(높이가 6미터를 초과하는 경우에는 6미터)까지

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(사용 전의 점검 등)은 화학설비 또는 그 부속설비의 용도를 변경하는 경우(사용하는 원재료의 종류를 변경하는 경우를 포함한다)에 다음 사항을 점검한 후 사용하도록 정한다.

1. 그 설비 내부에 폭발이나 화재의 우려가 있는 물질이 있는지 여부
2. 안전밸브·긴급차단장치 및 그 밖의 방호장치 기능의 이상 유무
3. 냉각장치·가열장치·교반장치·압축장치·계측장치 및 제어장치 기능의 이상 유무

같은 조문은 화학설비를 처음 사용하거나 분해·개조·수리한 경우 등에도 사용 전에 안전검사 내용을 점검하도록 하고 있다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(안전기의 설치)은 「사업주는 아세틸렌 용접장치의 취관마다 안전기를 설치하여야 한다. 다만, 주관 및 취관에 가장 가까운 분기관마다 안전기를 부착한 경우에는 그러하지 아니하다」고 정한다.

이어서 「사업주는 가스용기가 발생기와 분리되어 있는 아세틸렌 용접장치에 대하여 발생기와 가스용기 사이에 안전기를 설치하여야 한다」고 규정한다.

[해설]

방폭구조는 폭발성 분위기에서 점화원이 되지 않도록 하는 방식에 따라 구분되며, 표시기호(KS C IEC 60079 계열)는 다음과 같다.

내압 방폭구조 Ex d / 압력 방폭구조 Ex p / 안전증 방폭구조 Ex e / 유입 방폭구조 Ex o / 충전 방폭구조 Ex q / 몰드(캡슐) 방폭구조 Ex m / 비점화 방폭구조 Ex n / 본질안전 방폭구조 Ex ia·ib / 특수 방폭구조 Ex s

내압은 용기 내부의 폭발압력에 견디고 화염이 외부로 전파되지 않게 한 구조, 유입은 점화원을 기름 속에 넣은 구조, 충전은 용기 내부를 모래 등 충전물로 채운 구조, 안전증은 정상 운전 중 불꽃·과열이 생기지 않도록 안전도를 높인 구조다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(명칭 등의 게시)은 관리대상 유해물질을 취급하는 작업장의 보기 쉬운 장소에 다음 사항을 게시하도록 정한다.

1. 관리대상 유해물질의 명칭
2. 인체에 미치는 영향
3. 취급상 주의사항
4. 착용하여야 할 보호구
5. 응급조치와 긴급 방재 요령

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(파열판의 설치)은 다음의 경우 안전밸브 대신 파열판을 설치하도록 정한다.

1. 반응 폭주 등 급격한 압력 상승의 우려가 있는 경우
2. 급성 독성 물질의 누출로 인하여 주위의 작업환경을 오염시킬 우려가 있는 경우
3. 운전 중 안전밸브에 이상 물질이 누적되어 안전밸브가 작동되지 아니할 우려가 있는 경우

파열판은 개방 후 재폐쇄되지 않으므로, 순간적 압력 상승이나 이물질 누적으로 안전밸브 작동을 기대하기 어려운 상황에 쓰인다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(아세틸렌 용접장치의 관리 등)은 금속의 용접·용단 또는 가열작업 시 다음을 준수하도록 정한다.

1. 발생기(이동식 아세틸렌 용접장치의 발생기는 제외)의 종류, 형식, 제작업체명, 매 시 평균 가스발생량 및 1회 카바이드 공급량을 발생기실 내의 보기 쉬운 장소에 게시할 것
2. 발생기실에는 관계 근로자가 아닌 사람이 출입하는 것을 금지할 것
3. 발생기에서 5미터 이내 또는 발생기실에서 3미터 이내의 장소에서는 흡연, 화기의 사용 또는 불꽃이 발생할 위험한 행위를 금지시킬 것

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(전기 기계·기구의 충전부 방호)은 근로자가 작업이나 통행 등으로 충전부에 접촉하거나 접근함으로써 감전 위험이 있는 충전부에 대하여 다음 방법 중 하나 이상의 조치를 하도록 정한다.

1. 충전부가 노출되지 않도록 폐쇄형 외함이 있는 구조로 할 것
2. 충전부에 충분한 절연효과가 있는 방호망이나 절연덮개를 설치할 것
3. 충전부는 내구성이 있는 절연물로 완전히 덮어 감쌀 것
4. 발전소·변전소 및 개폐소 등 구획되어 있는 장소로서 관계 근로자가 아닌 사람의 출입이 금지되는 장소에 충전부를 설치하고, 위험표시 등의 방법으로 방호를 강화할 것
5. 전주 위 및 철탑 위 등 격리되어 있는 장소로서 관계 근로자가 아닌 사람이 접근할 우려가 없는 장소에 충전부를 설치할 것

[해설]

산업안전보건법 시행령은 공정안전보고서 제출 대상인 유해·위험설비에서 다음을 제외한다.

1. 원자력 설비
2. 군사시설
3. 사업주가 해당 사업장 내에서 직접 사용하기 위한 난방용 연료의 저장설비 및 사용설비
4. 도매·소매시설
5. 차량 등의 운송설비
6. 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법」에 따른 액화석유가스의 충전·저장시설
7. 「도시가스사업법」에 따른 가스공급시설
8. 그 밖에 고용노동부장관이 누출·화재·폭발 등의 사고가 없다고 인정하는 설비

[해설]

BLEVE(비등액체팽창증기폭발)는 가연성 액화가스가 담긴 용기가 외부 화재 등으로 가열돼 급격히 파열·기화하며 일어나는 폭발로, 그 강도는 저장물질의 성질과 저장용기 상태에 따라 달라진다.

폭발 규모에는 주위의 온도·압력 상태와 내용물의 물질적 역학상태(양·충전율)가 영향을 주며, 내용물이 지닌 인화성·독성 수준도 피해 규모를 좌우한다.

여기에 저장된 물질의 종류와 형태, 저장용기의 재질도 파열 시점과 폭발 양상을 결정하는 요인으로 작용한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(가스장치실의 구조 등)은 가스장치실을 설치하는 경우 다음 구조로 하도록 정한다.

1. 가스가 누출된 경우에는 그 가스가 정체되지 않도록 할 것
2. 지붕과 천장에는 가벼운 불연성 재료를 사용할 것
3. 벽에는 불연성 재료를 사용할 것

지붕·천장을 가볍게 하는 것은 폭발 시 압력을 위쪽으로 방출시켜 벽체 붕괴를 막기 위한 것이다.

[해설]

저압전로의 절연저항은 감전·누전화재를 막기 위한 최소 기준으로, 사용전압이 높아질수록 절연 파괴 위험이 커지므로 요구되는 절연저항값도 단계적으로 커진다.

대지전압 150V 이하인 전로는 0.1MΩ 이상, 150V 초과 300V 이하는 0.2MΩ 이상이 기준이다.

300V 초과 400V 미만은 0.3MΩ 이상, 400V 이상은 0.4MΩ 이상으로 기준이 올라가며, 전압 구간이 높아질수록 절연 성능도 더 엄격히 요구된다는 원칙을 보여준다.

[해설]

화학양론식은 반응 전후 원자 수가 같도록 계수를 맞추어 얻는다. 부탄의 탄소 4개는 $4CO_2$, 수소 10개는 $5H_2O$가 되므로 생성물 쪽 산소 원자는 $4 \times 2 + 5 = 13$개이고, 산소 분자 수는 $13 \div 2 = 6.5$이다. 따라서 $C_4H_{10} +$6.5$O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O$이다. 최소산소농도(MOC)는 연소하한계에 도달한 혼합기가 소비하는 산소량이라는 정의에서 $MOC = LFL \times \frac{O_2}{fuel}$로 계산하므로, $1.8 \times 6.5 = 11.7$이 되어 11.7 vol%이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(전기 기계·기구의 접지)은 누전에 의한 감전 위험을 방지하기 위하여 전기를 사용하지 아니하는 설비 중 다음 금속체에도 접지를 하도록 정한다.

가. 전동식 양중기의 프레임과 궤도
나. 전선이 붙어 있는 비전동식 양중기의 프레임
다. 고압 이상의 전기를 사용하는 전기 기계·기구 주변의 금속제 칸막이·망 및 이와 유사한 장치

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 1은 급성 독성 물질을 다음과 같이 정의한다.

가. 쥐에 대한 경구투입실험에 의하여 실험동물의 50퍼센트를 사망시킬 수 있는 물질의 양, 즉 LD50(경구, 쥐)이 킬로그램당 300밀리그램-(체중) 이하인 화학물질
나. 쥐 또는 토끼에 대한 경피흡수실험에 의하여 실험동물의 50퍼센트를 사망시킬 수 있는 물질의 양, 즉 LD50(경피, 토끼 또는 쥐)이 킬로그램당 1000밀리그램-(체중) 이하인 화학물질
다. 쥐에 대한 4시간 동안의 흡입실험에 의하여 실험동물의 50퍼센트를 사망시킬 수 있는 물질의 농도, 즉 가스 LC50이 2500ppm 이하, 증기 LC50이 10mg/ℓ 이하, 분진 또는 미스트 LC50이 1mg/ℓ 이하인 화학물질

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(화재위험작업 시의 준수사항)은 통풍이나 환기가 충분하지 않고 가연물이 있는 건축물 내부나 설비 내부에서 화재위험작업을 하는 경우 다음을 준수하도록 정한다.

1. 작업 준비 및 작업 절차 수립
2. 작업장 내 위험물의 사용·보관 현황 파악
3. 화기작업에 따른 인근 가연성물질에 대한 방호조치 및 소화기구 비치
4. 용접불티 비산방지덮개, 용접방화포 등 불꽃·불티 등 비산방지조치
5. 인화성 액체의 증기 및 인화성 가스가 남아 있지 않도록 환기 등의 조치
6. 작업근로자에 대한 화재예방 및 피난교육 등 비상조치

[해설]

산업안전보건법 시행령은 공정안전보고서에 다음 사항이 포함되어야 한다고 정한다.

1. 공정안전자료
2. 공정위험성 평가서
3. 안전운전계획
4. 비상조치계획
5. 그 밖에 공정상의 안전과 관련하여 고용노동부장관이 필요하다고 인정하여 고시하는 사항

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(충전전로에서의 전기작업)의 접근 한계거리는 다음과 같다. 선간전압 0.3kV 이하는 접촉금지, 0.3kV 초과 0.75kV 이하 30cm, 0.75kV 초과 2kV 이하 45cm, 2kV 초과 15kV 이하 60cm, 15kV 초과 37kV 이하 90cm, 37kV 초과 88kV 이하 110cm, 88kV 초과 121kV 이하 130cm, 121kV 초과 145kV 이하 150cm, 145kV 초과 169kV 이하 170cm이다.

따라서 380V는 0.3~0.75kV 구간이므로 30cm, 1.5kV는 0.75~2kV 구간이므로 45cm, 6.6kV는 2~15kV 구간이므로 60cm, 22.9kV는 15~37kV 구간이므로 90cm가 된다.

[해설]

폭발등급(가스 그룹)은 최대안전틈새(MESG)로 구분한다. MESG는 표준 시험용기의 틈을 통해 내부 폭발 화염이 외부의 폭발성 가스로 전파되지 않는 최대 틈새를 말한다.

ⅡA: 안전간격 0.9mm 이상 — 프로판, 메탄, 부탄, 암모니아 등
ⅡB: 안전간격 0.5mm 초과 0.9mm 미만 — 에틸렌, 에틸렌옥사이드 등
ⅡC: 안전간격 0.5mm 이하 — 수소, 아세틸렌, 이황화탄소 등

안전간격이 좁은 가스일수록 화염이 틈을 통해 전파되기 쉬워 위험하므로, ⅡC에 해당하는 가스에는 더 엄격한 내압 방폭 성능이 요구된다.

[해설]

화재는 연소 대상물에 따라 A급(일반화재), B급(유류화재), C급(전기화재), D급(금속화재)으로 구분하며, 소화기 표시색은 각각 백색, 황색, 청색, 무색이다.

따라서 A급 일반화재의 표시색은 백색, B급의 표시색은 황색이고, B급은 유류화재, C급은 전기화재, D급은 금속화재다. 금속화재에는 물을 사용하면 수소가 발생해 위험하므로 건조사 등 마른 모래를 사용한다.

[해설]

아세틸렌 용접장치는 가스 누출과 역화(불꽃의 역행) 위험이 크므로, 작업 전 도관 계통을 점검할 때는 가스 흐름을 조절하는 부분과 누출·역화 방지 기능을 함께 확인해야 한다.

밸브의 작동상태를 먼저 확인해 가스 공급 차단이 정상적으로 되는지 보고, 도관 각 부위의 가스 누출 유무를 점검한다.

마지막으로 역화방지기 접속부와 밸브코크의 작동상태에 이상이 없는지 확인하는데, 이는 불꽃이 호스를 타고 역류해 폭발로 이어지는 사고를 막는 핵심 장치이기 때문이다.

[해설]

UVCE(Unconfined Vapor Cloud Explosion, 개방계 증기운폭발)는 인화성 물질이 대기 중으로 누출되어 형성된 증기운이 점화원에 의해 순간적으로 폭발하는 현상이다. BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, 비등액체팽창증기폭발)는 고온의 액체가 들어 있는 용기가 외부 화재 등으로 가열되어 내부 압력이 상승하고 용기가 파열되는 순간, 액체가 급격히 기화하며 폭발하는 현상이다. 즉 UVCE는 누출된 증기운의 점화가 조건이고, BLEVE는 용기 자체의 파열이 조건이라는 점이 두 현상을 가르는 기준이다.

[해설]

위험도는 폭발범위의 넓이를 하한계로 나눈 값으로 $H = \frac{U - L}{L}$로 정의되며, 값이 클수록 폭발위험이 크다. 아세틸렌은 $L = 2.5$, $U = 81$이므로 $H = \frac{81 - 2.5}{2.5} = \frac{78.5}{2.5}$가 되어 31.4이다. 혼합가스의 폭발하한계는 르샤틀리에(Le Chatelier) 법칙 $\frac{100}{L} = \frac{V_1}{L_1} + \frac{V_2}{L_2}$를 적용하며, $\frac{100}{L} = \frac{70}{2.5} + \frac{30}{1.3} = 28 + 23.08 = 51.08$이므로 $L = \frac{100}{51.08}$, 즉 1.96 VOL%가 된다.

[해설]

연소의 3요소는 가연물, 산소공급원, 점화원이며, 소화는 이 중 어느 하나를 없애는 것이다. 점화원(열)을 빼앗아 온도를 발화점 아래로 낮추는 것이 냉각소화, 산소 공급을 차단해 산소농도를 한계농도 아래로 떨어뜨리는 것이 질식소화, 연소물(가연물)을 없애거나 격리하는 것이 제거소화다. 여기에 연쇄반응을 끊는 억제소화(부촉매소화)를 더하면 연소의 4요소와 소화의 4가지 방법이 된다.

[해설]

산업안전보건법 제108조(신규화학물질의 유해성ㆍ위험성 조사)와 같은 법 시행규칙에 따라, 신규화학물질을 제조하거나 수입하려는 자는 제조하거나 수입하려는 날 30일 전(연간 제조ㆍ수입량이 100킬로그램 이상 1톤 미만인 경우에는 14일 전)까지 신규화학물질 유해성ㆍ위험성 조사보고서를 고용노동부장관에게 제출해야 한다. 제출을 받은 고용노동부장관은 조사보고서를 검토한 후 근로자의 건강장해 예방을 위해 필요한 조치를 명할 수 있다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(누전차단기에 의한 감전방지)은 전기기계ㆍ기구에 설치되어 있는 누전차단기는 정격감도전류가 30밀리암페어 이하이고 작동시간은 0.03초 이내일 것을 요구한다. 다만 정격전부하전류가 50암페어 이상인 전기기계ㆍ기구에 접속되는 누전차단기는 오작동 방지를 위하여 정격감도전류를 200밀리암페어 이하로, 작동시간을 0.1초 이내로 할 수 있다. 30밀리암페어라는 값은 인체가 감전되어도 심실세동에 이르지 않는 수준에서 회로를 끊기 위한 인체감전보호용 기준이다.

[해설]

고압가스 안전관리법 시행규칙의 용기 도색 기준에 따르면 산소는 녹색, 아세틸렌은 황색, 수소는 주황색, 액화염소는 갈색, 액화탄산가스는 청색, 액화암모니아는 흰색(백색)이고, 그 밖의 가스는 회색이므로 질소는 회색에 해당한다. 의료용 용기는 별도의 기준이 적용되어 산소는 흰색, 질소는 검은색으로 도색한다.

[해설]

물에 젖으면 인체저항이 $\frac{1}{25}$로 감소하므로 $R = \frac{1000}{25}$에서 40Ω이고, 옴의 법칙에 따라 $I = \frac{V}{R} = \frac{300}{40}$이므로 7.5A, 즉 7,500mA가 인체에 흐른다. Dalziel의 심실세동전류 관계식은 $I = \frac{165}{\sqrt{T}}$(I는 mA, T는 통전시간 s, 체중 70kg 기준)이므로 이를 T에 대해 풀면 $T = \left(\frac{165}{I}\right)^2$이다. 여기에 7,500mA를 대입하면 $T = \left(\frac{165}{7500}\right)^2 = (0.022)^2$이므로 0.000484초, 즉 약 0.48ms 만에 심실세동 위험에 이른다.

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙의 소화설비 적응성 기준에서 전기설비에는 물이 아닌 이산화탄소ㆍ할로겐화합물ㆍ분말 소화설비가 적응성이 있으므로 보기 중 1(CO₂소화기), 6(할로겐화합물 소화기)이 해당한다. 인화성 액체(제4류)는 물을 뿌리면 유면이 확산되므로 봉상수ㆍ물통은 적응성이 없고 질식ㆍ억제 효과가 있는 1(CO₂소화기), 2(건조사), 5(포소화기), 6(할로겐화합물 소화기)이 해당한다. 자기반응성 물질(제5류)은 분자 안에 산소를 함유해 질식소화가 듣지 않으므로 다량의 물에 의한 냉각이나 마른 모래에 의한 피복이 유효하여 2(건조사), 3(봉상수소화기), 4(물통 또는 수조), 5(포소화기)가 해당한다.

[해설]

누전차단기는 누전(지락)전류를 검출하는 지락검출장치(영상변류기와 검출부), 검출신호를 받아 회로를 개방시키는 트립장치, 실제로 전로를 여닫는 개폐기구(주개폐부)로 구성된다. 정격감도전류에 따라 고감도형은 30mA 이하, 중감도형은 30mA 초과 1,000mA 이하, 저감도형은 1,000mA 초과 20A 이하로 구분한다. 동작시간에 따라서는 고속형이 0.1초 이내, 시연형이 0.1초 초과 2초 이내, 반한시형이 0.2초 초과 1초 이내로 구분된다.

[해설]

산업안전보건법령상 물질안전보건자료에 관한 근로자 교육내용은 대상화학물질의 명칭(또는 제품명), 물리적 위험성 및 건강 유해성, 취급상의 주의사항, 적절한 보호구, 응급조치 요령 및 사고 시 대처방법, 물질안전보건자료 및 경고표지를 이해하는 방법이다. 사업주는 대상화학물질을 취급하는 작업에 근로자를 배치하기 전, 취급하는 대상화학물질이 변경된 경우, 유해성ㆍ위험성 정보가 변경된 경우에 이 내용을 교육하고 그 결과를 기록ㆍ보존해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표(위험물질의 종류)에서 폭발성 물질 및 유기과산화물에는 질산에스테르류, 니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물, 디아조화합물, 하이드라진 유도체, 유기과산화물이 속한다. 물반응성 물질 및 인화성 고체에는 리튬, 칼륨ㆍ나트륨, 황, 황린, 황화인ㆍ적린, 셀룰로이드류, 알킬알루미늄ㆍ알킬리튬, 마그네슘 분말, 금속 분말, 금속의 수소화물ㆍ인화물, 칼슘 탄화물 등이 속한다. 보기의 나머지 중 염소산과 과망간산은 산화성 액체 및 산화성 고체, 아세톤은 인화성 액체, 수소는 인화성 가스에 해당한다.

[해설]

역화방지기는 가스용접ㆍ용단 작업에서 화염이 가스 공급측으로 거꾸로 전파되는 것을 차단하는 안전기(방호장치)로, 가스 공급측과 취관 사이의 배관에 설치한다. 방호장치 성능기준에서 확인하는 시험은 역화방지시험(화염이 역화방지기를 통과하지 못할 것), 역류방지시험(가스가 반대 방향으로 흐르지 않을 것), 기밀시험(규정 압력에서 누설이 없을 것), 내압시험(규정 압력에 견딜 것)이다. 아세틸렌 용접장치와 가스집합 용접장치 모두 역화방지기 설치 대상이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(용융고열물을 취급하는 설비를 내부에 설치한 건축물에 대한 수증기 폭발 방지)은 바닥은 물이 고이지 않는 구조로 할 것, 지붕ㆍ벽ㆍ창 등은 빗물이 새어들지 않는 구조로 할 것을 사업주의 조치로 정하고 있다. 용융된 고열물이 물과 접촉하면 물이 순간적으로 기화하면서 부피가 급격히 팽창해 수증기 폭발을 일으키므로, 물이 설비 쪽으로 들어오거나 고이지 못하게 하는 것이 핵심이다. 같은 이유로 용융고열물을 내부에 담아 두는 피트도 물이 침입하거나 고이지 않는 구조로 해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표(안전거리)는 위험물을 저장ㆍ취급하는 화학설비 및 그 부속설비에 대해 다음 안전거리를 정하고 있다. 단위공정시설ㆍ설비로부터 다른 단위공정시설ㆍ설비 사이는 설비의 바깥 면으로부터 10m 이상, 플레어스택으로부터 단위공정시설ㆍ설비, 위험물질 저장탱크 또는 위험물질 하역설비 사이는 플레어스택으로부터 반경 20m 이상, 위험물질 저장탱크로부터 단위공정시설ㆍ설비, 보일러 또는 가열로 사이는 저장탱크 바깥 면으로부터 20m 이상, 사무실ㆍ연구실ㆍ실험실ㆍ정비실 또는 식당으로부터 단위공정시설ㆍ설비, 위험물질 저장탱크, 위험물질 하역설비, 보일러 또는 가열로 사이는 사무실 등의 바깥 면으로부터 20m 이상이다. 첫 항목만 10m이고 나머지가 모두 20m라는 점을 묶어서 기억하면 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(화재감시자)은 용접ㆍ용단 작업 시 다음 장소에 화재감시자를 지정하여 배치하도록 한다. 작업반경 11m 이내에 건물구조 자체나 내부(개구부 등으로 개방된 부분을 포함한다)에 가연성물질이 있는 장소, 작업반경 11m 이내의 바닥 하부에 가연성물질이 11m 이상 떨어져 있지만 불꽃에 의해 쉽게 발화될 우려가 있는 장소, 가연성물질이 금속으로 된 칸막이ㆍ벽ㆍ천장 또는 지붕의 반대쪽 면에 인접해 있어 열전도나 열복사에 의해 발화될 우려가 있는 장소이다. 화재감시자에게는 소화설비의 위치와 사용법을 확인시키고 확성기, 휴대용 조명기구 및 방연마스크 등 대피용 방연장비를 지급해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(파열판 및 안전밸브의 직렬설치)은 급성 독성물질이 지속적으로 외부에 유출될 수 있는 화학설비 및 그 부속설비에 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고, 그 사이에는 압력지시계 또는 자동경보장치를 설치하도록 정하고 있다. 파열판과 안전밸브 사이의 압력을 감시하여 파열판의 파손이나 누설을 조기에 알아내기 위한 것이다. 또한 안전밸브등은 원칙적으로 최고사용압력 이하에서 작동하도록 하되, 안전밸브등이 2개 이상 설치된 경우에는 1개는 최고사용압력의 1.05배(외부화재를 대비한 경우에는 1.1배) 이하에서 작동되도록 설치할 수 있다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(교류아크용접기용 자동전격방지기)은 다음 장소에서 교류아크용접기(자동으로 작동되는 것은 제외)를 사용하는 경우 자동전격방지기를 설치하도록 정한다. 선박의 이중 선체 내부, 밸러스트 탱크, 보일러 내부 등 도전체에 둘러싸인 장소, 추락할 위험이 있는 높이 2m 이상의 장소로 철골 등 도전성이 높은 물체에 근로자가 접촉할 우려가 있는 장소, 근로자가 물ㆍ땀 등으로 인해 도전성이 높은 습윤 상태에서 작업하는 장소이다. 자동전격방지기는 무부하 상태에서 용접기 2차측 전압을 안전전압 수준으로 낮춰 감전을 막는 장치다.

[해설]

고용노동부 고시 「화학물질 및 물리적 인자의 노출기준」상 보기 물질의 노출기준은 암모니아 25ppm(TWA), 불소 0.1ppm, 과산화수소 1ppm, 사염화탄소 5ppm, 염화수소 1ppm(최고노출기준 C)이다. 따라서 노출기준 값이 가장 낮은, 즉 아주 적은 농도에서도 건강장해를 일으키는 물질은 불소이고, 값이 가장 높은 물질은 암모니아다. 노출기준 수치가 낮을수록 독성이 강하다는 뜻이므로 문제의 낮은 것ㆍ높은 것을 유해성 순서와 반대로 읽지 않도록 주의한다.

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙의 운반 시 혼재 기준에 따르면 제1류는 제6류와, 제2류는 제4류ㆍ제5류와, 제3류는 제4류와, 제4류는 제2류ㆍ제3류ㆍ제5류와, 제5류는 제2류ㆍ제4류와, 제6류는 제1류와만 혼재할 수 있다. 따라서 산화성고체(제1류)는 ⑥ 산화성액체, 가연성고체(제2류)는 ④ 인화성액체와 ⑤ 자기반응성물질, 자기반응성물질(제5류)은 ② 가연성고체와 ④ 인화성액체, 자연발화성 및 금수성물질(제3류)은 ④ 인화성액체와 혼재할 수 있다. 다만 이 혼재 기준은 지정수량의 10분의 1 이하인 위험물에는 적용하지 않는다.

[해설]

할로겐화합물 소화약제는 할로겐 원소가 연소의 연쇄반응에 개입해 활성 라디칼을 붙잡는 부촉매(억제) 작용으로 소화한다. 부촉매 효과를 내는 할로겐 원소는 F(불소), Cl(염소), Br(브롬), I(요오드)이며, 억제 효과는 요오드, 브롬, 염소, 불소 순으로 크고 화합물의 안정성은 그 반대다. 할론 번호는 앞자리부터 탄소, 불소, 염소, 브롬의 원자수를 뜻하므로 할론 1301은 탄소 1개, 불소 3개, 염소 0개, 브롬 1개인 CF₃Br이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(후드)은 국소배기장치의 후드에 대하여 유해물질이 발생하는 곳마다 설치할 것, 유해인자의 발생형태와 비중, 작업방법 등을 고려하여 해당 분진등의 발산원을 제어할 수 있는 구조로 설치할 것, 후드 형식은 가능하면 포위식 또는 부스식 후드를 설치할 것, 외부식이나 리시버식 후드는 해당 분진등의 발산원에 가장 가까운 위치에 설치할 것을 규정하고 있다. 포위식ㆍ부스식이 우선되는 이유는 발생원을 감싸므로 적은 배풍량으로도 포집효율이 높기 때문이다.

[해설]

안전밸브 형식표시 SFⅡ1-B는 유체 종류부터 구조·크기·압력·형식까지를 기호로 압축한 표기로, 각 자리가 서로 다른 성능 요건을 나타낸다.

첫 자리 S는 이 밸브가 증기의 분출압력을 요구하는 용도임을, F는 정격 용량 전체를 배출할 수 있는 전량식 구조임을 뜻한다.

로마숫자 Ⅱ는 호칭지름 25mm 초과 50mm 이하 구간을, 숫자 1은 호칭압력 1MPa 이하 구간을 나타내는 등급 표시다.

끝 문자 B는 스프링 위쪽에서 배압의 영향을 줄이도록 벨로즈 등을 덧붙인 평형형 구조를 의미하며, 반대 개념인 비평형형과 구분된다.

[해설]

방폭 전기기기는 제조자명, 형식, 일련번호, 기호 Ex와 방폭구조ㆍ기기그룹ㆍ온도등급, 인증기관과 인증번호 등을 표시해야 하지만, 표시할 공간이 부족한 소형 전기기기와 방폭부품은 최소 표시사항으로 줄일 수 있다. 그 최소 표시사항은 제조자의 이름 또는 등록상표, 형식, 기호 Ex 및 방폭구조의 기호, 인증서 발급기관의 이름 또는 마크와 합격번호(인증번호)이다. 방폭부품은 단독으로 사용할 수 없다는 뜻으로 인증번호 뒤에 기호 U를 붙이고, 특별한 사용조건이 있는 기기는 기호 X를 붙인다.

[해설]

외부의 폭발성 가스가 용기 내부로 침입하여 폭발하더라도 용기가 그 압력에 견디고 화염이 외부의 폭발성 분위기로 전파되지 않도록 만든 구조가 내압방폭구조(기호 d)다. 방폭기기의 온도등급은 최고표면온도에 따라 T1은 450도 이하, T2는 300도 이하, T3은 200도 이하, T4는 135도 이하, T5는 100도 이하, T6은 85도 이하로 구분하므로 최고표면온도 90도는 85도를 넘고 100도 이하여서 T5가 된다. 따라서 구조 기호, 그룹, 온도등급을 차례로 붙여 Ex d IIB T5로 표시한다.

[해설]

Dalziel의 심실세동전류 관계식 $I = \frac{165}{\sqrt{T}}$에서 I는 mA, T는 통전시간(s)이며 체중 약 70kg인 사람을 기준으로 한 실험식이다. 통전시간이 1초이므로 $I = \frac{165}{\sqrt{1}}$에서 165mA, A 단위로 고치면 0.165A이다. 전류가 인체에서 소비하는 에너지는 줄의 법칙 $W = I^2 R T$로 구하므로 $W = (0.165)^2 \times 500 \times 1 = 0.027225 \times 500$이 되어 심실세동을 일으킬 수 있는 에너지는 약 13.61 J이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(누전차단기에 의한 감전방지)은 다음 전기 기계ㆍ기구에 대하여 누전차단기를 설치하도록 정한다. 대지전압이 150V를 초과하는 이동형 또는 휴대형 전기기계ㆍ기구, 물 등 도전성이 높은 액체가 있는 습윤장소에서 사용하는 저압용 전기기계ㆍ기구, 철판ㆍ철골 위 등 도전성이 높은 장소에서 사용하는 이동형 또는 휴대형 전기기계ㆍ기구, 임시배선의 전로가 설치되는 장소에서 사용하는 이동형 또는 휴대형 전기기계ㆍ기구이다. 이때 저압은 직류 1,500V 이하, 교류 1,000V 이하를 말한다.

[해설]

산업안전보건법 시행령 별표(유해ㆍ위험물질 규정량)상 공정안전보고서 제출 대상이 되는 규정수량은 인화성 가스가 제조ㆍ취급 5,000kg, 저장 200,000kg이고, 암모니아는 제조ㆍ취급ㆍ저장 10,000kg, 염산(중량 20퍼센트 이상)은 20,000kg, 황산(중량 20퍼센트 이상)은 20,000kg이다. 인화성 액체도 제조ㆍ취급 5,000kg, 저장 200,000kg으로 인화성 가스와 같다. 하나의 사업장에 규정량 대상 물질이 둘 이상 있는 경우에는 각 물질의 규정량 대비 취급량 비율을 합한 값이 1 이상이면 대상이 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지)은 인체에 대전된 정전기에 의한 화재 또는 폭발 위험이 있는 경우, 정전기 대전방지용 안전화 착용, 제전복 착용, 정전기 제전용구 사용 등의 조치를 하거나 작업장 바닥 등에 도전성을 갖추도록 하는 등 필요한 조치를 하도록 정하고 있다. 모두 사람 몸에 축적된 전하를 대지로 천천히 흘려보내 방전 불꽃이 생기지 않게 하려는 조치다.

[해설]

산업안전보건법 제44조(공정안전보고서의 작성ㆍ제출)는 사업주가 사업장에 대통령령으로 정하는 유해하거나 위험한 설비가 있는 경우 중대산업사고를 예방하기 위하여 공정안전보고서를 작성하고 고용노동부장관에게 제출하여 심사를 받도록 정한다. 또한 공정안전보고서를 작성할 때에는 산업안전보건위원회의 심의를 거쳐야 하며, 산업안전보건위원회가 설치되어 있지 아니한 사업장은 근로자대표의 의견을 들어야 한다. 이 경우 공정안전보고서의 내용이 중대산업사고를 예방하기에 적합하다고 통보받기 전에는 관련된 유해하거나 위험한 설비를 가동해서는 안 된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표(위험물질의 종류)에서 인화성 가스에는 수소, 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 등이 속하고, 인화성 액체에는 에틸에테르ㆍ가솔린ㆍ아세톤ㆍ메틸알코올 등과 함께 인화점이 23도 이상 60도 이하인 크실렌, 등유, 경유, 테레핀유 등이 속한다. 산화성 액체 및 산화성 고체에는 차아염소산ㆍ염소산ㆍ과염소산 및 그 염류, 브롬산ㆍ요오드산 및 그 염류, 과산화수소 및 무기 과산화물, 질산 및 그 염류, 과망간산 및 그 염류, 중크롬산 및 그 염류가 속한다. 보기의 마그네슘 분말과 리튬은 물반응성 물질 및 인화성 고체에 해당한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(아세틸렌 용접장치 발생기실의 구조)은 벽은 불연성 재료로 하고 철근콘크리트 등 이와 같은 수준 이상의 강도를 가진 구조로 할 것, 지붕과 천장에는 얇은 철판이나 가벼운 불연성 재료를 사용할 것, 바닥면적의 16분의 1 이상의 단면적을 가진 배기통을 옥상으로 돌출시키고 그 개구부를 창이나 출입구로부터 1.5m 이상 떨어지도록 할 것, 출입구의 문은 불연성 재료로 하고 두께 1.5mm 이상의 철판이나 그 밖에 그 이상의 강도를 가진 구조로 할 것을 정하고 있다. 지붕과 천장만 가볍게 하는 것은 폭발이 일어났을 때 압력을 위쪽으로 방출시키기 위한 것이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙(정전전로에서의 전기작업)은 전로 차단을 다음 순서로 하도록 정한다. 전기기기등에 공급되는 모든 전원을 관련 도면, 배선도 등으로 확인할 것, 전원을 차단한 후 각 단로기 등을 개방하고 확인할 것, 차단장치나 단로기 등에 잠금장치 및 꼬리표를 부착할 것, 개로된 전로에서 유도전압 또는 전기에너지가 축적되어 전기위험을 끼칠 수 있는 전기기기등은 접촉하기 전에 잔류전하를 완전히 방전시킬 것, 검전기를 이용하여 작업 대상 기기가 충전되었는지를 확인할 것, 전압이 발생할 우려가 있는 경우 충분한 용량을 가진 단락 접지기구를 이용하여 접지할 것이다. 앞의 세 단계가 전원 확인, 개방 확인, 잠금장치ㆍ꼬리표 부착으로 이어지는 잠금ㆍ표지 부착(Lock Out, Tag Out) 절차에 해당한다.

[해설]

방폭구조의 기호는 각 구조의 영문 명칭에서 따온 것으로, d는 내압방폭구조(flameproof), q는 충전방폭구조(powder filling), e는 안전증방폭구조(increased safety)를 뜻한다. 그 밖에 p는 압력방폭구조, o는 유입방폭구조, m은 몰드방폭구조, i는 본질안전방폭구조, n은 비점화방폭구조, s는 특수방폭구조다. 실제 표시는 Ex 뒤에 이 구조 기호를 붙이고 기기그룹과 온도등급을 이어서 적는다.

[해설]

공정안전보고서 이행상태평가 등급은 P(우수)·S(양호)·M+(보통)·M-(미흡) 네 단계로 나뉘며, 등급이 좋을수록 점검 간격을 길게 두어 사업장의 자율관리 역량에 따라 감독 강도를 달리한다.

단순위험설비만 보유한 사업장에는 완화된 주기가 적용되어, P등급은 등급부여 후 4년마다 1회, S등급은 2년마다 1회 점검을 받는다.

M+등급은 2년마다 1회 점검하고, 가장 낮은 M-등급은 2년마다 1회 점검에 더해 4년에 1회 기술지도까지 병행해 개선을 유도한다.

[해설]

물에 젖은 상태에서는 피부의 각질층 저항이 크게 낮아지므로, 건조 시 인체저항 5,000Ω이 $\frac{1}{25}$로 감소한다고 보면 $R = \frac{5000}{25}$이 되어 200Ω이다. 인체에 흐르는 전류는 옴의 법칙 $I = \frac{V}{R}$로 구하므로 $I = \frac{100}{200} = 0.5$A이고, mA로 환산하면 500mA이다. 이 값은 통전시간 1초 기준 심실세동전류 165mA를 크게 넘어서므로 감전 사망에 이를 수 있는 크기이다.

[해설]

방폭기기 표시 "Ex d ⅡA T4"는 방폭구조 기호, 폭발등급(가스그룹), 온도등급 순으로 읽는다. 여기서 d는 내압방폭구조를 뜻하고, 그 밖에 p(압력), e(안전증), o(유입), i(본질안전), m(몰드), q(충전), n(비점화) 등의 기호가 있다. T는 온도등급으로 기기의 최고표면온도 상한을 나타내며 T1 450℃, T2 300℃, T3 200℃, T4 135℃, T5 100℃, T6 85℃ 이하로 구분한다(KS C IEC 60079-0). 따라서 T4는 최고표면온도가 바로 아래 등급인 T5의 100℃를 초과하고 135℃ 이하인 범위를 의미하며, ⅡA는 화염일주한계·최소점화전류비에 따른 가스 폭발등급이다.