[소방설비기사(기계) 필기] 23년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

화학적 폭발은 연소·분해·중합 등 화학반응 을 수반하는 폭발로 가스폭발·분진폭발·분해폭발·산화폭발이 해당한다. 반면 수증기 폭발은 물이 고온 물체와 접촉해 급격히 기화하면서 상변화에 의한 부피 팽창 으로 일어나는 물리적 폭발 이므로 화학적 폭발이 아니다. 보일러 폭발, 고압용기 파열도 같은 물리적 폭발에 속한다.

화재하중 은 건물 내 가연물의 전체 발열량을 목재의 단위발열량으로 환산하여 바닥면적으로 나눈 값 으로, 식은 $q = \dfrac{\sum (G_t H_t)}{H_0 A}$ 이다. 즉 '목재 환산 무게 ÷ 바닥면적'이므로 단위는 kg/m² 이다. 온도 단위가 들어간 나머지 단위들은 화재하중이 아니며, 화재강도·화재가혹도 개념과 혼동하지 않아야 한다.

유입방폭구조(o) 는 전기불꽃·아크 또는 고온이 발생하는 부분을 기름(절연유) 속에 넣어 유면 위의 폭발성 가스에 점화되지 않도록 한 구조이다. 따라서 유입방폭구조가 옳다. 내압방폭구조는 용기 내부의 폭발압력에 견디고 화염이 외부로 전파되지 않게 한 구조, 안전증방폭구조는 정상운전 중 불꽃·과열이 생기지 않도록 안전도를 증가 시킨 구조이다.

인화칼슘( $Ca_3P_2$ )은 제3류 위험물(금수성 물질)로 물과 반응해 수산화칼슘과 인화수소를 생성한다. $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$ 따라서 발생 가스는 포스핀(인화수소, $PH_3$ ) 이며, 맹독성·가연성이므로 주수소화를 금한다. 아세틸렌은 탄화칼슘( $CaC_2$ )이 물과 반응할 때 발생하는 가스이다.

탄화알루미늄( $\mathrm{Al_4C_3}$ )은 물과 반응하여 메탄( $\mathrm{CH_4}$ ) 을 발생시킨다( $\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}$ ). 따라서 탄화알루미늄 – 이산화황의 연결이 옳지 않다. 나머지는 인화칼슘( $\mathrm{Ca_3P_2}$ )→ 포스핀 , 탄화칼슘( $\mathrm{CaC_2}$ )→ 아세틸렌 , 수소화리튬( $\mathrm{LiH}$ )→ 수소 로 모두 옳은 연결이다.

소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령의 소방시설 분류에서 피난구조설비 중 인명구조기구는 방열복·방화복(안전모, 보호장갑, 안전화 포함), 공기호흡기, 인공소생기의 세 가지이다. 따라서 공기안전매트는 인명구조기구가 아니라 피난기구(피난사다리·구조대·완강기·미끄럼대·공기안전매트 등)에 속하므로 인명구조기구에 해당하지 않는 것이다.

할로겐족 원소는 주기율표 17족 에 속하는 F, Cl, Br, I, At 이다. 따라서 할로겐족 원소는 Cl(염소)이다. Xe(제논), Ne(네온), Ar(아르곤)은 모두 18족 비활성기체 에 속한다.

알킬알루미늄은 물, 이산화탄소, 할로겐화합물과 격렬히 반응하여 오히려 위험하므로 이들 약제로는 소화할 수 없다. 물과 반응하면 가연성 가스(에탄 등)를 발생시키고 이산화탄소·할론과도 반응한다. 따라서 팽창질석·팽창진주암·마른모래 등으로 질식소화하는 것이 적합하며, 알킬알루미늄 화재에 적합한 소화약제는 팽창질석 이다.

화재 시 발생한 불티나 불꽃이 바람 또는 상승 열기류를 타고 멀리 떨어진 가연물로 옮겨가 착화시키는 현상을 비화(飛火)라 한다. 복사, 전도, 대류는 열이 매질을 통해 전달되는 열전달 방식으로, 불씨 자체가 날아가 새로운 화점을 만드는 비화와는 구별된다.

HCFC BLEND A(상품명 NAFS-Ⅲ)는 여러 성분을 혼합한 할로겐화합물 소화약제로, HCFC-123 약 4.75%, HCFC-22 약 82%, HCFC-124 약 9.5%, 그리고 첨가제인 $C_{10}H_{16}$ (d-리모넨) 약 3.75%로 구성된다. 따라서 82%를 차지하는 주성분은 HCFC-22이다.

이산화탄소의 임계온도는 31.35℃(약 31.3℃) , 임계압력은 약 72.8 atm 이다. 임계온도 이상에서는 아무리 압축해도 액화되지 않으므로, 고압식 $CO_2$ 저장용기의 저장온도를 이 값 이하로 관리해야 액상 저장이 유지된다. 따라서 이산화탄소의 임계온도는 31.3℃이다.

목재건축물의 화재는 화재원인 → 무염착화 → 발염착화 → 발화(출화) → 최성기 → 연소낙하 → 진화 의 순서로 진행된다. 가열된 목재 표면이 불꽃 없이 탄화·착화하는 무염착화 가 먼저 일어나고, 이어서 분해가스에 불꽃이 붙는 발염착화 를 거쳐 발화에 이르며, 이후 실 전체가 가장 격렬하게 타는 최성기 가 온다. 따라서 목재건축물의 화재 진행과정은 무염착화 - 발염착화 - 발화 - 최성기 순으로 나열하는 것이 옳다.

이산화탄소 소화약제의 이론 소화농도는 $\text{CO}_2(\%) = \dfrac{21 - \text{O}_2(\%)}{21} \times 100$ 으로 구한다. 산소농도를 12vol%로 낮추므로 $\dfrac{21 - 12}{21} \times 100 = \dfrac{9}{21} \times 100 \fallingdotseq 42.9$ vol%이다. 따라서 공기 중 CO_2의 농도는 약 42.9 vol%가 되어야 한다.

방화벽의 양쪽 끝과 위쪽 끝은 건축물의 외벽면 및 지붕면으로부터 0.5m 이상 튀어나오게 하여야 하므로, 0.1m 이상이라는 기준은 옳지 않다. 나머지 출입문 너비 2.5m 이하 , 출입문 높이 2.5m 이하 , 내화구조로서 홀로 설 수 있는 구조 는 모두 방화벽의 기준에 맞는 내용이다.

할로겐화합물 및 불활성기체소화설비의 화재안전기준상 소화약제별 최대허용설계농도는 FIC-13I1 0.3%, FK-5-1-12 10%, FC-3-1-10 40%, IG-541 43%이다. 따라서 최대허용설계농도가 가장 낮은 것은 FIC-13I1이다. FIC-13I1은 요오드(I)를 포함해 독성이 상대적으로 커서 허용농도가 매우 낮게 정해져 있다.

가연성 가스마다 불이 붙는 농도 구간이 정해져 있고, 그 구간이 넓을수록 위험하다고 본다. 수소는 아래로 4vol%, 위로 75vol%까지 걸쳐 폭이 71%p에 이른다. 견줘 보면 메탄은 5~15vol%로 폭 10%p, 프로판은 2.1~9.5vol%로 폭 7.4%p, 일산화탄소는 12.5~74vol%로 폭 61.5%p라 어느 것도 수소를 넘지 못한다. 하한이 낮다는 것은 조금만 새어도 불이 붙는다는 뜻이고, 상한이 높다는 것은 짙은 농도에서도 계속 탄다는 뜻이라 두 조건을 함께 갖춘 수소는 취급에 각별한 주의가 필요하다. 덧붙여 아세틸렌은 2.5~81vol%로 수소보다 더 넓지만 이 문항의 보기에는 없다.

조연성(지연성) 가스는 자신은 타지 않으나 다른 물질의 연소를 돕는 가스로 산소, 불소, 염소, 오존 등이 있다. 산소·불소·염소는 모두 조연성 가스에 해당한다. 반면 질소, 이산화탄소, 수증기는 연소를 돕지 않는 불연성 가스이므로 이들이 포함된 나머지 보기들은 조연성 가스만으로 나열된 것이 아니다. 따라서 조연성가스로만 나열된 것은 산소, 불소, 염소이다.

연소의 4요소 중 「연쇄반응(순조로운 연쇄반응)」을 차단하여 소화하는 방법이 부촉매소화(억제소화)이다. 화염 속 활성기(라디칼)의 연쇄반응을 억제하는 화학적 소화로, 할론·분말 소화약제가 대표적이다. 냉각, 질식, 제거는 각각 온도·산소·가연물을 제거하는 물리적 소화방법으로 연쇄반응 억제와는 직접 관련이 없다.

메테인의 완전 연소 반응식은 $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ 이다. 따라서 메테인 1mol을 완전 연소시키기 위해 필요한 산소는 2mol이다.

제4류 위험물(인화성 액체)은 대부분 물보다 가볍고 물에 녹지 않아 주수소화를 하면 액체가 물 위에 떠서 화재가 확대되므로 물은 적합하지 않다. 따라서 포를 사용하여 액면을 덮는 질식소화가 주된 소화방법이며, 이산화탄소·할로겐화합물·분말소화약제도 질식·억제 효과로 유효하다. 물을 뿌려 냉각, 인화점 이하로 냉각은 인화성 액체 화재에 실효성이 없고, 제거소화는 특수한 경우에 한정된다.

구 겉면 전체에서 대류로 빠져나가는 열은 $q=hA(T_s-T_\infty)$ 로 쓰므로, 계수만 남기면 $h=\dfrac{q}{A(T_s-T_\infty)}$ 가 된다. 지름 $D=0.15\,\mathrm{m}$ 인 구의 겉넓이는 $A=4\pi r^{2}=\pi D^{2}=\pi\times0.15^{2}=0.0707\,\mathrm{m^{2}}$ 이고, 온도 차는 $180-30=150\,\mathrm{K}$ 이다. 넣어 풀면 $h=\dfrac{60}{0.0707\times150}=5.66\,\mathrm{W/m^{2}\cdot K}$ 이다. 거꾸로 $5.66\times0.0707\times150\fallingdotseq60\,\mathrm{W}$ 로 처음 조건이 그대로 복원되므로 값이 맞다. 겉넓이에 원 면적 $\pi D^{2}/4$ 를 쓰면 22.64, 반지름 자리에 지름을 넣어 $4\pi D^{2}$ 로 잡으면 1.41, 온도 차 대신 표면온도 180을 그대로 넣으면 4.72가 나오는데 모두 대입을 잘못한 결과다.

배관 내에서 밸브의 급폐쇄 등으로 유속이 급격히 변하면 유체의 운동에너지가 압력파로 바뀌어 관을 따라 왕복하면서 큰 소음과 진동, 관의 파손을 일으키는데 이를 수격작용(water hammer) 이라 한다. 따라서 유속이 급격히 변하고 큰 소음이 발생하는 현상은 수격작용이다. 캐비테이션은 국부 압력이 포화증기압 이하 로 낮아져 기포가 생겼다 붕괴하는 현상이고, 서징은 펌프 운전 시 토출압력과 유량이 주기적으로 맥동 하는 현상으로 구분된다.

베르누이 방정식 $\dfrac{p}{\gamma}+\dfrac{v^{2}}{2g}+z=\text{일정}$ 은 유선을 따라 에너지가 보존된다는 식으로, 비압축성 (밀도 일정)· 비점성 (마찰손실 없음)· 정상유동 (시간에 따라 변하지 않음)이며 유선을 따라 적용된다는 전제가 필요하다. 따라서 베르누이 방정식을 적용할 수 있는 기본 전제조건은 비압축성 흐름, 비점성 흐름, 정상 유동이다. 점성이 있으면 마찰손실 항이, 압축성이면 밀도 변화 항이 추가되어 기본형이 성립하지 않는다.

노즐 방수량은 토리첼리식으로 구한다. 노즐압력 390kPa를 수두로 바꾸면 $H=\dfrac{390{,}000}{9{,}800}\fallingdotseq 39.8$ m이고, 유속은 $V=\sqrt{2gH}=\sqrt{2\times 9.8\times 39.8}\fallingdotseq 27.9$ m/s이다. 노즐 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.025)^{2}=4.909\times 10^{-4}$ m²이므로 방수량은 $Q=AV=4.909\times10^{-4}\times27.9\fallingdotseq 0.0137$ m³/s, 즉 약 13.7L/s 이다. 따라서 소요시간은 $t=\dfrac{2}{0.0137}\fallingdotseq 146$ 초로, 소방차 내의 물이 전부 방수되는 데 걸리는 시간은 약 2분 26초이다.

층류에서 성립하는 하겐-푸아죄유 관계 $\Delta p=\dfrac{128\mu L Q}{\pi D^{4}}$ 를 보면, 나머지 조건이 묶여 있을 때 손실은 안지름의 네제곱에 반비례한다. 안지름이 $\dfrac{60}{20}=3$ 배만큼 좁아졌으므로 손실은 $3^{4}=81$ 배로 뛰어 $5\times 81=405$ kPa 이 된다. 검산으로 405를 81로 되나누면 5kPa, 곧 처음 손실과 같아진다. 45kPa은 지수를 2로, 135kPa은 3으로 잘못 잡은 값이고, 1,215kPa은 난류 영역에서 쓰는 $\Delta p\propto D^{-5}$ 를 층류에 끌어다 쓴 값이다.

피토관에서 정체점과 정압점의 수두차 H 가 곧 속도수두이므로 $\dfrac{V^2}{2g}=H$ , 즉 $V=\sqrt{2gH}$ 이다. 관 내 유체와 피토관 내 유체가 같아 비중 0.95는 소거되고, $H=30$ mm $=0.03$ m이므로 $V=\sqrt{2\times9.8\times0.03}=0.77$ m/s이다. 따라서 점 1위치에서의 유속은 약 0.8 m/s이며, $h=150$ mm는 정압수두로 유속 계산에 관여하지 않는다.

$PV=mRT$ 를 R 에 대해 풀면 $R=\dfrac{PV}{mT}$ 다. 대입에 앞서 단위를 SI로 맞춘다. $P=350\times10^{3}$ Pa, $V=6\times10^{-3}$ ㎥, $m=25\times10^{-3}$ kg 이다. 그러면 $R=\dfrac{350{,}000\times 0.006}{0.025\times 320}=\dfrac{2{,}100}{8}=262.5$ J/kg·K 를 얻는다. 검산은 거꾸로 $P=\dfrac{mRT}{V}=\dfrac{0.025\times 262.5\times 320}{0.006}=350{,}000$ Pa 로 원 조건이 되살아나는지 보면 된다. 압력을 kPa, 질량을 g 그대로 넣으면 0.26 이라는 엉뚱한 값이 나온다.

체적탄성계수는 $K=-\dfrac{\Delta P}{\Delta V/V}$ 로 정의된다. 체적을 1% 감소시키므로 $\left|\dfrac{\Delta V}{V}\right|=0.01$ 이다. 따라서 가해야 할 압력은 $\Delta P = K\times\left|\dfrac{\Delta V}{V}\right| = 2.5\,\text{GPa}\times0.01 = 0.025\,\text{GPa}=25\,\text{MPa}$ 이다. 따라서 물의 체적을 1% 감소시키기 위해 가하여야 하는 압력은 25MPa이다.

정지한 수직 평판에 수직으로 부딪히는 물제트가 판에 가하는 힘은 운동량 방정식에서 $F = \rho Q V = \rho A V^{2}$ 이다. 평판을 고정하는 힘은 이와 크기가 같다. $F = 1{,}000 \times 0.0004 \times 25^{2} = 1{,}000 \times 0.0004 \times 625 = 250\ \text{N}$ 이므로 평판을 고정시키기 위한 힘(F)은 250N이다.

지름이 절반으로 줄면 단면적은 1/4이 되므로 $A_1V_1=A_2V_2$ 에서 $V_2=3.2\times\left(\dfrac{100}{50}\right)^{2}=12.8$ m/s 다. 높이차가 없고 손실도 없으니 $P_2=P_1+\dfrac{\rho}{2}\left(V_1^{2}-V_2^{2}\right)=500{,}000+500\times(10.24-163.84)=500{,}000-76{,}800=423{,}200$ Pa, 곧 약 423kPa이다. 되짚어 검산하면 낮아진 76.8kPa을 $\rho/2=500$ 으로 나눈 153.6에 $V_1^{2}=10.24$ 를 더해 $V_2^{2}=163.84$, 즉 12.8m/s가 나와 지름비 제곱(4배)과 딱 맞는다. 485kPa은 지름비를 제곱하지 않은 값, 505kPa은 지름비를 거꾸로 대입한 값, 577kPa은 속도수두 항 부호를 반대로 둔 값이다.

단단한(강체) 용기이므로 비체적은 일정 하다. $v=\dfrac{V}{m}=\dfrac{2}{10}=0.2$ ㎥/kg이다. 150℃ 습증기 영역에서 건도는 $x=\dfrac{v-v_{f}}{v_{g}-v_{f}}=\dfrac{0.2-0.0011}{0.3925-0.0011}=\dfrac{0.1989}{0.3914}=0.508$ 이다. 액체(포화액) 질량은 $m_{f}=m(1-x)=10\times(1-0.508)=4.92$ kg이므로 액체상태의 물은 약 4.92kg이다. 0.508은 건도 자체이고, 7.86은 증기 질량과도 맞지 않는 값이다.

액체는 비압축성 에 가까워 압력이 변해도 밀도·비중량이 거의 변하지 않지만, 기체는 압축성이 커서 압력에 따라 비중량이 크게 변한다. 따라서 압력의 변화에 대한 액체의 비중량 변화는 기체의 비중량 변화보다 작다는 설명이 옳다. 비중량은 단위부피당 중량 ( $\gamma=\rho g$ )이고 단위부피당 질량은 밀도이며, 비중은 표준물질(물)에 대한 밀도(비중량)의 비 이지 질량비가 아니다. 수소의 비중은 수은(약 13.6)보다 훨씬 작다.

부력 평형에서 부체의 잠긴 부피 비는 두 비중의 비와 같다. 즉 $\dfrac{V_{\text{잠김}}}{V}=\dfrac{S_{\text{물체}}}{S_{\text{액체}}}=\dfrac{0.6}{0.8}=0.75$ 이다. 따라서 잠긴 부분이 75% 이므로 이 물체가 기름 위에 노출되어 있는 부분은 전체 부피의 25%이다.

한 변의 길이를 a 라 하면 밑면이 받는 힘은 밑면 전체에 작용하는 정수압으로, $P=\rho g a\cdot a^2=\rho g a^3$ 이다(밑면 수심 a ). 측면은 수심에 따라 압력이 변하므로 평균압력은 도심 수심 a/2 에서의 값을 쓴다. 측면이 받는 힘은 $F=\rho g\dfrac{a}{2}\cdot a^2=\dfrac{1}{2}\rho g a^3=0.5P$ 이다. 따라서 한 측면이 받는 압력에 의한 수평방향 평균 힘의 크기는 0.5P 이다.

드나드는 양의 차이가 곧 쌓이는 양이다. 관 하나의 통로 넓이는 $\dfrac{\pi}{4}\times 0.12^{2}=0.01131\,\text{m}^2$ 이고 여기에 $12\,\text{m/s}$ 를 곱하면 $0.13572\,\text{m}^3/\text{s}$ 이므로, 관 6개가 밀어 넣는 총량은 $6\times 0.13572=0.81430\,\text{m}^3/\text{s}$ 다. 여기서 빠져나가는 $0.4\,\text{m}^3/\text{s}$ 를 덜면 $0.4143\,\text{m}^3/\text{s}$ 씩 불어난다. 관을 5개로 잘못 세면 0.279, 나가는 몫을 잊으면 0.814, 관 하나만 셈하면 0.136 이 나오므로 관 개수와 유출 항을 함께 챙겨야 한다.

물방울(액적)은 표면막이 1개 이므로 내·외부 압력차와 표면장력의 관계는 $\Delta P=\dfrac{4\sigma}{d}$ 이다. 지름으로 정리하면 $d=\dfrac{4\sigma}{\Delta P}=\dfrac{4\times 0.072}{1{,}000}=2.88\times10^{-4}$ m $=0.288$ mm 이다. 따라서 물방울의 지름은 약 0.3 mm 이다. 비눗방울처럼 막이 2개인 경우 $\Delta P=\dfrac{8\sigma}{d}$ 가 되어 값이 달라지므로 구분해야 한다.

열이 드나들지 않는 변화에서는 $Q=0$ 이므로 계가 주고받은 일은 전부 내부에너지 증감으로만 나타난다. 그래서 $|W|=m\,C_v\,|T_2-T_1|$ 이 된다. 정적비열은 $C_p-C_v=R$ 와 $k=\dfrac{C_p}{C_v}$ 두 관계를 묶어 $C_v=\dfrac{R}{k-1}$ 로 바꿔 쓸 수 있다. 두 식을 합치면 일의 크기는 $\dfrac{mR(T_2-T_1)}{k-1}$ 로 정리된다. 분모를 $k$ 만 두거나 분자에 $k$ 를 곱해 놓은 식은 정압비열 $C_p=\dfrac{kR}{k-1}$ 과 뒤섞은 꼴이고, $(k-1)$ 을 곱해 둔 식은 분수의 위아래를 뒤집은 형태라 차원부터 맞지 않는다.

수은주가 벌어진 만큼 두 단면 사이에는 $\Delta P=(\gamma_m-\gamma_w)R=(13.6-1)\times 9.8\times 0.5=61.74$ kPa 의 차이가 생긴다. 굵기가 다른 두 자리를 잇는 연속식에서 넓은 쪽 속도는 $V_1=\left(\dfrac{D_2}{D_1}\right)^2V_2=0.25V_2$ 이므로, 이를 $V_2^{2}-V_1^{2}=\dfrac{2\Delta P}{\rho}$ 에 넣으면 $V_2^{2}\,(1-0.0625)=123.48$ 이 되어 $V_2=\sqrt{131.71}=11.48$ m/s 를 얻는다. 지름비의 네제곱을 덜어내는 보정을 잊으면 $\sqrt{123.48}=11.11$ m/s, 비중 차를 빼놓고 $\sqrt{2gR}$ 만 세면 3.13 m/s 로 어긋난다. 넓은 쪽은 그 4분의 1 인 2.87 m/s 이며, 목 넓이 $\dfrac{\pi}{4}\times 0.15^{2}=0.01767\,\text{m}^2$ 를 곱하면 흐르는 양은 약 0.203 m³/s 가 된다.

수력직경은 $D_h=\dfrac{4A}{P}$ 로 정의되며 여기서 A는 단면적, P는 젖은둘레다. 처음 덕트는 $A=a^{2}$, $P=4a$ 이므로 $D_h=\dfrac{4a^{2}}{4a}=a$ 다. 모양을 바꾼 뒤에는 $A=\dfrac{a}{3}\times 3a=a^{2}$ 로 넓이가 그대로지만 둘레가 $P=2\left(\dfrac{a}{3}+3a\right)=\dfrac{20a}{3}$ 로 길어져 $D_h=\dfrac{4a^{2}}{20a/3}=\dfrac{3a}{5}=0.6a$ 가 된다. 곧 0.6배다. 거꾸로 0.6a에 둘레 $\dfrac{20a}{3}$ 를 곱하고 4로 나누면 $\dfrac{0.6\times 20}{12}a^{2}=a^{2}$ 이 되어 처음 넓이가 되살아난다. 넓이가 같으니 그대로일 것이라 보면 1.0배, 둘레 앞의 2를 빠뜨리면 1.2배, 비를 뒤집으면 1.67배가 나온다.

모세관 상승높이는 $h=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma d}=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\rho g d}$ 이다. 즉 상승높이는 표면장력 $\sigma$ 에 비례 하고 관의 지름 d , 밀도 $\rho$ , 중력가속도 g 에 반비례 한다. 따라서 표면장력이 클수록 높이 올라간다는 설명이 옳고, 지름이 클수록·밀도가 클수록은 반대이며 중력과 무관하다는 설명도 틀리다.

위험물안전관리법상 제조소등의 설치·변경은 원칙적으로 시·도지사의 허가 대상이나, ① 주택의 난방시설 (공동주택의 중앙난방시설 제외)을 위한 저장소 또는 취급소, ② 농예용·축산용 또는 수산용 으로 필요한 난방시설 또는 건조시설을 위한 지정수량 20배 이하 의 저장소는 허가나 신고 없이 설치·변경할 수 있다. 따라서 빈칸에 들어갈 배수는 20이다.

인화성액체위험물(이황화탄소 제외) 옥외탱크저장소의 방유제 기준상 높이가 1m를 넘는 방유제 및 간막이 둑의 안팎에는 출입을 위한 계단 또는 경사로를 약 50m마다 설치하여야 하므로, 계단 또는 경사로를 약 50m마다 설치한다고 한 설명이 방유제 설치기준으로 옳다. 오답을 보면 방유제 용량은 탱크가 2기 이상인 때 최대 탱크 용량의 110% 이상 (1기일 때도 110% 이상)이고, 방유제 높이는 0.5m 이상 3m 이하 이며, 방유제 내의 면적은 80,000m² 이하 이다.

소방시설 설치 및 관리에 관한 법률상 소방시설등에 대한 자체점검을 실시하지 않거나 관리업자 등으로 하여금 정기적으로 점검하게 하지 아니한 관계인에 대한 벌칙은 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금 이다. 따라서 1년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금 이 옳다.

침대를 두지 않은 숙박시설은 [별표 7] 제1호나목에 따라 종사자 수와 '바닥면적 합계 ÷ 3m2'를 합산한다. $7+\dfrac{224}{3}=7+74.67=81.67$ 이고, 비고 2가 소수점 이하를 반올림하라고 하므로 82명이다. 거꾸로 82에서 종사자 7을 덜어 내면 75, 반올림 전 값 74.67에 3을 곱하면 224m2가 되어 주어진 조건이 그대로 되살아난다. 종사자를 합치지 않으면 75명, 나누는 값을 1.9m2(강의실 등)로 잘못 잡으면 125명, 4.6m2(강당·집회·운동·종교시설)로 잡으면 56명이 나온다.

소방기본법령상 소방안전교육사의 배치기준은 소방청 2명 이상 , 소방본부 2명 이상 , 소방서 1명 이상 , 한국소방안전원은 본회 2명 이상·시·도지부 1명 이상 이다. 따라서 한국소방안전원(본회)을 1명 이상으로 적은 설명이 옳지 않다. 나머지 설명(소방서, 소방청, 소방본부의 배치기준)은 모두 규정된 배치기준과 일치한다.

소방기본법상 소방업무의 응원 요청 은 소방본부장 또는 소방서장 의 권한으로 규정되어 있어 소방대장의 권한이 아니다. 반면 소방대상물·토지의 일시적 사용 및 사용 제한 등 소방활동에 필요한 처분 , 관할구역 주민 또는 현장에 있는 사람에 대한 소방활동 종사 명령 , 소방활동에 방해가 되는 주·정차 차량의 제거·이동 은 소방본부장·소방서장 또는 소방대장 의 권한이다. 따라서 소방대장의 권한이 아닌 것은 이웃한 소방본부장 또는 소방서장에게 소방업무의 응원을 요청하는 것이다.

「위험물안전관리법」상 제조소등이 아닌 장소에서 지정수량 이상의 위험물을 저장·취급할 수 있는 예외는 시·도의 조례가 정하는 바에 따라 관할 소방서장의 승인을 받아 90일 이내 의 기간 동안 임시로 저장 또는 취급하는 경우와 군부대 가 지정수량 이상의 위험물을 군사목적으로 임시로 저장 또는 취급하는 경우이다. 따라서 기간을 120일 로 제시한 설명은 옳지 않으며, 임시저장·취급의 기준은 시·도의 조례 로 정한다는 설명은 옳다.

화재안전조사는 화재 발생 우려가 크거나 관리 실태를 점검할 필요가 있는 경우에 실시하는 것으로, 화재가 발생할 우려가 없으나 소방대상물의 정기점검이 필요한 경우는 조사 사유에 해당하지 않는다. 따라서 화재안전조사 대상과 거리가 먼 것은 화재가 발생할 우려가 없으나 소방대상물의 정기점검이 필요한 경우이다. 나머지 국가적 행사 등 주요 행사 장소의 소방안전관리 실태 점검, 자체점검이 불성실·불완전한 경우, 다른 법률에서 화재안전조사를 실시하도록 한 경우는 모두 법령상 화재안전조사 대상에 해당한다.

화재의 예방 및 안전관리에 관한 법률상 화재안전조사 결과에 따른 조치명령으로 손실을 입은 자에 대해서는 소방청장 또는 시·도지사가 그 손실을 보상하도록 규정되어 있다. 따라서 손실을 입은 자는 시·도지사와 손실보상을 협의하여야 한다. 소방서장, 소방본부장은 조치명령 등의 집행 주체이지 손실보상의 협의 상대방은 아니다.

위험물안전관리법상 청문을 실시하여야 하는 처분은 제조소등 설치허가의 취소 와 탱크시험자의 등록취소 이다. 따라서 청문을 실시하여야 하는 처분은 제조소등 설치허가의 취소이다. 탱크시험자의 영업정지, 제조소등의 사용정지, 과징금 부과는 청문 대상으로 규정되어 있지 않다.

소방시설공사업법 시행령상 착공신고 대상인 신설 공사 는 소화설비(옥내·옥외소화전설비, 스프링클러설비등, 물분무등소화설비), 경보설비(자동화재탐지설비, 비상경보설비, 비상방송설비, 자동화재속보설비, 통합감시시설), 소화용수설비, 소화활동설비(제연설비, 연결송수관설비, 연결살수설비, 비상콘센트설비, 무선통신보조설비, 연소방지설비)로 열거되어 있다. 즉 소화·경보·소화용수·소화활동설비 계열만 대상이고, 피난구조설비 에 속하는 완강기·구조대 등 피난기구 와 유도등은 열거에서 빠져 있어 신설하더라도 착공신고 대상이 아니다. 따라서 착공신고 대상에 해당하지 않는 것은 피난기구를 신설하는 공사이며, 옥내소화전설비는 소화설비, 자동화재탐지설비는 경보설비, 연결송수관설비는 소화활동설비로 모두 착공신고 대상이다.

화재의 예방 및 안전관리에 관한 법령상 옮긴 물건 등의 보관기간은 소방본부 또는 소방서의 게시판에 공고하는 기간의 종료일 다음 날부터 7일 로 한다. 따라서 보관기간은 7일 이다. 공고기간( 14일 )과 보관기간( 7일 )을 혼동하기 쉬우므로 구분하여 기억한다.

소방기본법은 출동한 소방대원에게 폭행 또는 협박 을 행사하여 화재진압·인명구조 또는 구급활동을 방해한 사람, 소방자동차의 출동을 방해한 사람 등에 대해 5년 이하의 징역 또는 5,000만원 이하의 벌금 에 처하도록 규정하고 있다. 이는 소방기본법 벌칙 중 가장 무거운 법정형에 해당하며, 출동한 소방대원에게 폭행 또는 협박을 행사하여 화재진압·인명구조 또는 구급활동을 방해한 사람에 대한 벌칙 기준은 5년 이하의 징역 또는 5,000만원 이하의 벌금이다.

2급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자로 선임할 수 있는 사람은 위험물기능사 이상의 위험물 자격 (위험물기능장·위험물산업기사·위험물기능사)을 가진 사람, 소방공무원으로 3년 이상 근무한 경력이 있는 사람, 2급 소방안전관리자 시험에 합격한 사람 등이며, 상위 등급(특급·1급) 선임자격자도 당연히 포함된다. 따라서 위험물산업기사, 위험물기능사, 소방공무원 3년 이상은 모두 적법한 선임기준이다. 반면 의용소방대원으로 5년 이상 근무한 경력이 있는 사람은 2급 선임자격에 규정되어 있지 않으므로 옳지 않다.

소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 의 벌칙에서 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금 에 해당하는 것은 소방용품에 대하여 형상 등의 일부를 변경 한 후 형식승인의 변경승인을 받지 아니한 자이다. 반면 형식승인을 받은 소방용품의 제품검사를 받지 아니한 자, 형식승인을 받지 아니하고 소방용품을 제조·수입한 자, 거짓이나 부정한 방법으로 제품검사 전문기관 지정을 받은 자는 모두 3년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금 대상이다.

제조소등의 위치·구조 또는 설비의 변경 없이 저장·취급하는 위험물의 품명·수량 또는 지정수량의 배수 를 변경하려는 자는 위험물안전관리법 에 따라 변경하려는 날의 1일 전까지 시·도지사 에게 신고하여야 한다. 위험물안전관리법상 제조소등의 설치허가·변경허가 및 이러한 변경신고의 권한자는 원칙적으로 시·도지사이므로 관할소방서장은 옳지 않다.

「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」 제24조제1항은 자체점검 결과 보고를 마친 관계인이 관리업자등, 점검일시, 점검자 등 자체점검과 관련된 사항을 점검기록표에 기록하여 특정소방대상물의 출입자가 쉽게 볼 수 있는 장소에 게시하도록 정하고 있다. 이를 위반한 관계인에 대해서는 같은 법 제61조제1항제10호에 따라 300만원 이하의 과태료가 부과되므로 ③이 옳다. 형벌인 벌금이 아니라 질서벌인 과태료라는 점이 핵심이다.
①은 같은 법 시행규칙 제25조가 자체점검 결과를 보고한 날부터 10일 이내에 별표 5의 자체점검기록표를 작성하여 게시하도록 정하고 있으므로 30일 이내는 옳지 않다. ②의 기록·게시 의무자는 법 제24조제1항이 명시한 대로 자체점검 결과 보고를 마친 관계인이며, 관리업자등은 점검을 수행하고 그 결과를 관계인에게 제출하는 주체이다. ④의 게시 기간은 시행규칙 제25조 후단에 따라 그 다음 자체점검기록표를 작성·게시하기 전까지이므로, 종전의 30일 이상이라는 기준을 그대로 적용할 수 없다.

소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령의 특정소방대상물 분류에서 오피스텔은 업무시설 중 일반업무시설 에 해당한다. 업무시설은 공공업무시설(국가·지자체 청사 등)과 일반업무시설(금융업소·오피스텔·신문사·주민센터 등)로 나뉘며, 오피스텔은 후자로 분류된다. 따라서 오피스텔은 일반업무시설에 해당한다. 오피스텔은 주거 겸용이라 헷갈리기 쉬우나 숙박시설이나 근린생활시설이 아니다.

「소방기본법 시행령」이 정하는 소방활동구역 출입 가능자는 ㉠ 소방활동구역 안에 있는 소방대상물의 소유자·관리자 또는 점유자, ㉡ 전기·가스·수도·통신·교통의 업무에 종사하는 사람으로서 원활한 소방활동을 위하여 필요한 사람, ㉢ 의사·간호사 그 밖의 구조·구급업무에 종사하는 사람, ㉣ 취재인력 등 보도업무에 종사하는 사람, ㉤ 수사업무에 종사하는 사람, ㉥ 그 밖에 소방대장 이 소방활동을 위하여 출입을 허가한 사람이다. 출입을 허가하는 주체는 소방활동구역을 설정한 소방대장이므로, 시·도지사가 소방활동을 위하여 출입을 허가한 사람은 소방활동구역에 출입할 수 있는 사람에 해당하지 않는다.

위험물 제조소 등에서 위험물을 취급하는 건축물의 환기설비 는 자연배기방식으로 하고, 급기구는 급기구가 설치된 실의 바닥면적 150[m²]마다 1개 이상 으로 하되 급기구의 크기는 800[cm²] 이상 으로 하여야 한다. 다만 바닥면적이 150[m²] 미만인 경우에는 면적에 따라 급기구 크기를 150[cm²]~600[cm²]로 줄일 수 있다. 따라서 ㉠은 150, ㉡은 800이다.

「스프링클러설비의 화재안전기술기준(NFTC 103)」 2.5.3.3은 급수배관의 구경을 수리계산에 따라 정하는 경우 "가지배관의 유속은 6 ㎧, 그 밖의 배관의 유속은 10 ㎧를 초과할 수 없다"고 규정한다.
따라서 가지배관은 6m/s, 교차배관·주배관 등 그 밖의 배관은 10m/s가 유속의 상한이다.
유속을 제한하는 이유는 달시-바이스바흐식 $H_L=f\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{V^{2}}{2g}$ 에서 보듯 마찰손실수두가 유속의 제곱에 비례해 커져 말단 헤드의 방수압력을 확보하기 어려워지고, 과도한 유속은 배관 내면의 침식과 소음·수격작용을 유발하기 때문이다.
헤드가 직접 달리는 가지배관 쪽이 더 엄격한 값(6m/s)이라는 점을 기준으로 두 값을 서로 뒤바꾸지 않도록 확인해야 한다.

지하구의 화재안전기준상 연소방지설비의 헤드는 천장 또는 벽면 에 설치하도록 규정하므로, 헤드를 천장 또는 벽면에 설치한다고 한 설명이 옳다. 헤드 간의 수평거리는 연소방지설비 전용헤드는 2 m 이하 , 개방형 스프링클러헤드는 1.5 m 이하 이므로, 전용헤드 1.5 m·스프링클러헤드 2 m라고 한 설명은 수치가 서로 뒤바뀌어 틀렸다.

이산화탄소소화설비의 화재안전기준상 저압식 저장용기에는 액면계·압력계와 함께 안전밸브 및 봉판을 설치하며, 안전밸브 는 내압시험압력의 0.64배부터 0.8배 에서, 봉판 은 내압시험압력의 0.8배부터 내압시험압력 에서 작동하여야 한다. 따라서 저압식 이산화탄소소화약제 저장용기 안전밸브의 작동압력은 내압시험압력의 0.64배 이상 0.8배 이하이다. 또한 저압식 저장용기는 -18℃ 이하 에서 2.1MPa 의 압력을 유지할 수 있는 자동냉동장치를 설치한다.

상수도소화용수설비의 화재안전기준상 소화전은 호칭지름 75mm 이상의 수도배관 에 호칭지름 100mm 이상의 소화전 을 접속하여야 한다. 따라서 ㉠은 75, ㉡은 100이다. 아울러 소화전은 소방자동차 등의 진입이 쉬운 도로변 또는 공지에 설치하고, 특정소방대상물의 수평투영면의 각 부분으로부터 140m 이하 가 되도록 배치한다.

물분무소화설비의 화재안전기준상 차고·주차장의 배수설비는 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10cm 이상의 경계턱으로 배수구를 설치하고, 길이 40m 이하마다 집수관·소화핏트 등 기름분리장치를 설치하며, 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 100분의 2 이상의 기울기를 유지하고, 배수설비는 가압송수장치의 최대 송수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기와 기울기로 하여야 한다. 따라서 차량이 주차하는 바닥의 기울기를 100분의 1 이상으로 유지한다는 설명은 틀렸으며, 옳은 값은 100분의 2 이상이다.

인명구조기구 설치기준상 물분무등소화설비 중 이산화탄소소화설비 를 설치하여야 하는 특정소방대상물에는 공기호흡기 를 설치해야 하므로, 공기호흡기를 설치해야 하는 물분무등소화설비는 이산화탄소소화설비이다. 이는 방출된 이산화탄소가 질식 을 유발할 수 있어 대피·인명구조 시 호흡보호가 필요하기 때문이다. 참고로 지하가 중 지하상가와 판매시설 중 대규모점포에도 공기호흡기가 요구된다.

할론소화설비의 화재안전기준상 전역방출방식에서 차고·주차장, 전기실·통신기기실·전산실 등 에 할론 1301을 적용할 때의 약제량은 방호구역 체적 1m³당 0.32kg 이상 0.64kg 이하 이다. 따라서 차고나 주차장에 할론 1301로 전역방출방식의 소화설비를 설치한 경우 방호구역 체적 1m³당 필요한 소화약제량은 0.32kg 이상 0.64kg 이하이다. 같은 장소에 할론 1211을 적용하면 0.36~0.71kg/m³, 할론 2402는 0.40~1.10kg/m³로 약제별 값이 다르므로 혼동하지 않아야 한다.

NFTC 501 2.1.1은 구역 하나의 바닥면적을 1,000m2 안쪽으로 묶고, 그 구역이 지름 60m짜리 원 속에 담기도록 요구한다. 이 밖에 거실과 통로는 서로 갈라서 구획하고, 통로 쪽 구역은 보행중심선 길이가 60m를 넘지 않게 하며, 한 구역이 두 개 층에 걸치지 않도록 해야 한다(층 구분이 흐릿한 부분은 따로 떼어 구획한다). 자주 헷갈리는 40m는 구획 잣대가 아니라 배출량을 정할 때 쓰는 값으로, 바닥면적 400m2 이상인 거실이 지름 40m 원 안에 들면 40,000m3/h, 그 범위를 넘어서면 45,000m3/h 이상을 뽑아내야 한다(2.3.2).

이산화탄소소화설비의 화재안전기준상 배관부속의 최소사용설계압력은 고압식의 1차측(개폐밸브 또는 선택밸브 이전)은 9.5MPa, 고압식의 2차측과 저압식은 4.5MPa로 한다. 따라서 ㉠ 9.5, ㉡ 4.5인 조합이 옳다.

배관 굵기 잣대는 방식에 따라 두 갈래로 갈린다. 옥내소화전설비 화재안전기술기준(NFTC 102) 2.3.5는 방수구와 이어지는 가지 쪽 관을 40mm 이상으로 하되 호스릴이면 25mm 이상, 세로로 세우는 주된 관은 50mm 이상이되 호스릴이면 32mm 이상으로 하라고 적는다. 호스릴은 노즐이 가늘어 필요한 유량 자체가 적기 때문에 굵기를 한 단계 낮춰 잡아도 방수 성능이 나온다는 뜻이다. 따라서 호스릴만 놓는 층이라면 25mm와 32mm 짝이 맞다. 40mm·50mm 짝은 일반 방식에 걸린 값을 그대로 옮겨 온 것이고, 32mm와 50mm처럼 두 방식의 값을 섞어 놓은 짝은 어느 조항에도 없다.

할론소화설비의 화재안전기준상 저장용기의 개방밸브는 안전장치가 부착된 것 으로서 전기식·가스압력식 또는 기계식에 따라 자동으로 개방되고 수동으로도 개방 되는 것이어야 한다. 따라서 "수동으로 개방되지 않도록 할 것"이라고 한 설명은 기준과 반대이므로 틀린 설명이다. 할론 1301의 충전비 0.9 이상 1.6 이하 , 축압식 용기의 20 ℃에서 2.5 MPa 또는 4.2 MPa 질소 축압, 동일 집합관에 접속되는 용기의 충전비 동일 조건은 모두 기준에 맞는 내용이다.

대형소화기는 화재 시 사람이 운반할 수 있도록 운반대와 바퀴가 설치되어 있고, 능력단위가 A급 10단위 이상 , B급 20단위 이상 인 소화기를 말한다. 따라서 수동으로 조작하는 대형소화기 B급의 능력단위 기준은 20단위 이상이다. 10단위 이상은 A급 기준이므로 혼동하지 않아야 한다.

상수도소화용수설비의 화재안전기준은 소화전을 특정소방대상물의 수평투영면의 각 부분으로부터 140m 이하 가 되도록 설치하도록 규정한다. 따라서 소화전은 특정소방대상물의 수평투영면의 각 부분으로부터 140m 이하가 되도록 설치하여야 한다. 같은 기준에서 소화전은 호칭지름 75mm 이상의 수도배관 에 호칭지름 100mm 이상의 소화전 을 접속하고, 소방자동차 등의 진입이 쉬운 도로변 또는 공지에 설치해야 한다.

옥외소화전설비의 화재안전기준상 호스는 구경 65mm의 것으로 하여야 하며, 방수구는 호스 접결구를 지면으로부터 0.5m 이상 1m 이하의 높이에 설치한다. 참고로 옥내소화전설비의 호스 구경은 40mm(호스릴은 25mm) 이상으로 옥외소화전과 구분되므로 혼동하지 않아야 한다. 따라서 옥외소화전설비의 호스 구경은 65mm이다.

포소화설비의 화재안전기준에서 특수가연물을 저장·취급하는 공장 또는 창고 에 적응성이 있는 설비는 포워터스프링클러설비, 포헤드설비, 고정포방출설비, 압축공기포소화설비 이다. 호스릴포소화설비는 완전 개방된 옥상주차장, 지상 1층으로서 방화구획되거나 지붕이 없는 부분, 발전기실·엔진펌프실 등 바닥면적 합계가 300m² 미만인 장소처럼 사람이 접근해 직접 방사할 수 있는 제한된 장소에 적응하는 설비이므로 특수가연물 공장·창고의 적응설비에 해당하지 않는다.

소화기구 및 자동소화장치의 화재안전기준상 대형소화기는 화재 시 사람이 운반할 수 있도록 운반대와 바퀴가 설치되어 있고 능력단위가 A급 10단위 이상, B급 20단위 이상 인 소화기를 말한다. 따라서 ㉠ 10 ㉡ 20 이 옳다. 참고로 소형소화기는 능력단위가 1단위 이상이면서 대형소화기의 능력단위 미만인 소화기이다.

소화약제 외의 것을 이용한 간이소화용구의 능력단위 기준에서 마른모래는 삽을 상비한 50L 이상의 것 1포가 0.5 단위이고, 팽창질석 또는 팽창진주암도 삽을 상비한 80L 이상의 것 1포가 0.5단위이다. 따라서 빈칸에 들어갈 값은 0.5이다.

NFTC 101 2.1.1.4.1은 층 단위 배치와 별개로, 하나의 층이 둘 이상의 거실로 나뉘면 바닥면적 33m2부터는 그 거실에도 소화기를 놓도록 요구한다(2024. 1. 1. 개정값). 따라서 하한은 33m2이고 20·50·100m2는 근거 없는 수치다. 함께 묶어 둘 값으로, 소화기까지 걸어가는 거리는 소형 20m·대형 30m를 넘지 못하며(2.1.1.4.2), 간이소화용구가 차지하는 능력단위는 전체의 1/2 이하로 묶인다(2.1.1.5, 노유자시설은 예외).

NFTC 103A 2.6.1.3은 천장·반자·덕트·선반 등 어느 지점에서 재더라도 헤드까지 2.3m를 넘지 않도록 요구한다. 이 값이 유효반경 R이므로 정사각형 격자에서는 $S=2R\cos 45^{\circ}=2\times 2.3\times 0.7071=3.25$ m 만큼 벌릴 수 있다. 되짚어 보면 한 변이 3.25m인 정사각형의 대각선 절반은 $\dfrac{3.25\sqrt{2}}{2}=2.30$ m 로 규정값과 정확히 맞아떨어진다. 4.60m는 반경을 두 배 한 값, 1.63m는 $R\cos 45^{\circ}$ 만 구한 값, 2.30m는 간격이 아니라 반경 자체다.

프레져사이드 프로포셔너방식 은 펌프의 토출관에 압입기를 설치하여 별도의 포소화약제 압입용 펌프로 약제를 압입·혼합하는 방식이다. 나머지 설명들은 명칭과 내용이 서로 뒤바뀌어 있다. '펌프 프로포셔너방식'이라 소개된 설명은 실제로는 프레져 프로포셔너방식에 대한 설명이고, '프레져 프로포셔너방식'이라 소개된 설명은 실제로는 라인 프로포셔너방식에 대한 설명이며, '라인 프로포셔너방식'이라 소개된 설명은 실제로는 펌프 프로포셔너방식에 대한 설명이다.