[위험물산업기사 필기] 21년 4회차 기출문제 해설 페이지

기체의 비중(밀도)은 같은 온도·압력 조건에서 분자량에 비례한다. 각 기체의 분자량은 $\mathrm{O_2}=32,\ \mathrm{N_2}=28,\ \mathrm{CO_2}=44,\ \mathrm{H_2}=2$ 이다. 이 중 분자량이 가장 큰 것은 이산화탄소이므로 비중도 가장 크다. 따라서 가스 상태를 기준으로 비중이 가장 큰 것은 이산화탄소이다.

벤젠에서 유도된 화합물이 아닌 것은 아세톤이다.
벤젠( $\mathrm{C_6H_6}$ )에서 유도된 화합물은 벤젠 고리에 작용기가 치환된 방향족 화합물이다. 나이트로벤젠( $\mathrm{C_6H_5NO_2}$ ), 페놀( $\mathrm{C_6H_5OH}$ ), 자일렌( $\mathrm{C_6H_4(CH_3)_2}$ )은 모두 벤젠 고리를 뼈대로 하는 벤젠 유도체이다.
반면 아세톤( $\mathrm{CH_3COCH_3}$ )은 벤젠 고리를 포함하지 않는 사슬형 케톤이므로 벤젠 유도체가 아니다.

반감기가 20일인 방사성 동위원소에서 40일이 경과했을 때 남아 있는 원소의 질량 비율은 1/4이다.
반감기가 $t_{1/2}=20$ 일인 방사성 동위원소가 40일 경과하면 반감기를
$40\div20=2$
번 거친 것이다.
반감기를 n 번 거치면 남은 질량 비율은 $\left(\dfrac{1}{2}\right)^n$ 이므로
$\left(\dfrac{1}{2}\right)^2=\dfrac{1}{4}$
이다.

부동액은 냉각수의 어는점을 낮추기 위해 첨가하는 물질로, 대표적으로 에틸렌글라이콜( $\mathrm{C_2H_4(OH)_2}$ )이 사용된다. 에테인, 아세톤, 이황화탄소는 휘발성·인화성이 큰 물질일 뿐 부동액 용도로 쓰이지 않는다. 따라서 부동액으로 쓰이는 물질은 에틸렌글라이콜이다.

증기 비중은 같은 온도·압력 조건에서 분자량에 비례한다. $\mathrm{O_2}=32,\ \mathrm{N_2}=28,\ \mathrm{CO_2}=44,\ \mathrm{H_2}=2$ 이므로, 분자량이 가장 큰 이산화탄소의 증기 비중이 가장 크다. 따라서 증기 상태일 때 비중이 가장 큰 것은 이산화탄소이다.

탄소 3g을 산소 16g 속에서 완전연소시켰을 때 생성된 혼합 기체의 부피는 11.2L이다.
탄소의 몰수는
$n_C=\dfrac{3\,\mathrm{g}}{12\,\mathrm{g/mol}}=0.25\,\mathrm{mol}$
산소의 몰수는
$n_{O_2}=\dfrac{16\,\mathrm{g}}{32\,\mathrm{g/mol}}=0.5\,\mathrm{mol}$
이다.
연소 반응식은 $\mathrm{C+O_2 \rightarrow CO_2}$ 이며, 탄소 0.25mol과 반응하는 산소는 0.25mol이므로 산소가
$0.5-0.25=0.25\,\mathrm{mol}$
남아 탄소가 한계반응물이 된다.
반응 후 생성된 $\mathrm{CO_2}$ 0.25mol과 미반응 $\mathrm{O_2}$ 0.25mol을 합친 혼합기체는 총 0.5mol이며, 표준상태 부피는
$0.5\,\mathrm{mol}\times22.4\,\mathrm{L/mol}=11.2\,\mathrm{L}$
이다.

프로페인의 완전연소 반응식은 $\mathrm{C_3H_8+5O_2 \rightarrow 3CO_2+4H_2O}$이다.
기체 반응에서 부피비는 몰비와 같으므로, 프로페인 10L을 완전연소시키는 데 필요한 산소는 $10\,\mathrm{L}\times5=50\,\mathrm{L}$이다.
공기 중 산소 비율이 20%이므로 필요한 공기의 부피는 $\dfrac{50\,\mathrm{L}}{0.2}=250\,\mathrm{L}$이다.

같은 온도·압력·부피에서는 기체 종류와 무관하게 몰수가 같다(아보가드로 법칙).
이산화탄소 22g의 몰수는 $n=\dfrac{22\,\mathrm{g}}{44\,\mathrm{g/mol}}=0.5\,\mathrm{mol}$이므로, 동일 조건의 미지 기체 32g도 0.5mol이다.
따라서 미지 기체의 분자량은 $M=\dfrac{32\,\mathrm{g}}{0.5\,\mathrm{mol}}=64\,\mathrm{g/mol}$이다.
오답 경로: 16은 몰수를 $\dfrac{44}{22}=2\,\mathrm{mol}$로 뒤집어 계산한 값, 88은 이산화탄소의 분자량을 2배 한 값, 128은 몰수를 0.25mol로 잘못 잡았을 때의 값이다.

아미노기와 카복실기를 함께 가지고 있는 화합물은 아미노산이다.
아미노산은 분자 내에 아미노기( $\mathrm{-NH_2}$ )와 카복실기( $\mathrm{-COOH}$ )를 동시에 가지는 화합물이다. 식초산(아세트산, $\mathrm{CH_3COOH}$ )은 카복실기만, 석탄산(페놀, $\mathrm{C_6H_5OH}$ )은 하이드록시기만, 아민은 아미노기만 가진다.
두 작용기를 모두 가지는 것은 아미노산뿐이므로, 아미노기와 카복실기를 함께 가지고 있는 화합물은 아미노산이다.

표준상태에서 $\mathrm{CO_2}$ 16.8L를 채운 경우의 압력이 가장 크다.
같은 온도·부피 조건에서 이상기체 법칙 $PV=nRT$에 따라 압력은 기체의 몰수에 비례하므로 각 보기의 몰수를 비교한다.
메테인 분자 $1.5\times10^{23}$개인 경우
$n=\dfrac{1.5\times10^{23}}{6.02\times10^{23}}\approx0.25\,\mathrm{mol}$
산소 1그램당량인 경우 $\mathrm{O_2}+4e^- \rightarrow 2\mathrm{O^{2-}}$에서 전자 4개가 관여하므로 당량은
$32\div4=8\,\mathrm{g}$
1그램당량 = 8g이며, 이는
$8\div32=0.25\,\mathrm{mol}$의 $\mathrm{O_2}$에 해당한다.
표준상태에서 $\mathrm{CO_2}$ 16.8L인 경우
$n=\dfrac{16.8}{22.4}=0.75\,\mathrm{mol}$
수소기체 1g인 경우
$n=\dfrac{1}{2}=0.5\,\mathrm{mol}$
몰수를 비교하면 0.75mol인 경우가 가장 크므로 압력도 가장 크다.

$\mathrm{BF_3}$는 $sp^3$ 혼성궤도함수를 갖지 않는다.
$sp^3$ 혼성은 중심원자 주위의 결합 전자쌍과 비공유 전자쌍의 합이 4개일 때 나타난다.
$\mathrm{CCl_4}$와 $\mathrm{SiH_4}$는 중심원자에 결합 4개만 있고 비공유 전자쌍이 없어 정사면체형이고, $\mathrm{NH_3}$는 결합 3개와 비공유 전자쌍 1개로 삼각뿔형이며, 세 물질 모두 전자쌍 합이 4개이므로 $sp^3$ 혼성이다.
반면 $\mathrm{BF_3}$는 붕소 주위에 비공유 전자쌍 없이 결합 3개만 있어 전자쌍 합이 3개이므로 평면삼각형의 $sp^2$ 혼성을 가진다.

반응식은 $2\mathrm{NH_3}+\mathrm{H_2SO_4} \rightarrow (\mathrm{NH_4})_2\mathrm{SO_4}$이다.
$\mathrm{NH_3}$의 분자량은 $14+3\times1=17\,\mathrm{g/mol}$이므로 17g은 1mol이다.
반응 몰비가 $\mathrm{NH_3}$ 2mol : 황산암모늄 1mol이므로 $\mathrm{NH_3}$ 1mol이 반응하면 황산암모늄 0.5mol이 생성된다.
황산암모늄의 분자량은 $(14+4\times1)\times2+32+16\times4=132\,\mathrm{g/mol}$이므로 생성 질량은 $0.5\,\mathrm{mol}\times132\,\mathrm{g/mol}=66\,\mathrm{g}$이다.

$\mathrm{CH_4}$의 분자량은 $12+4\times1=16\,\mathrm{g/mol}$이므로 16g은 정확히 1mol이다.
$\mathrm{CH_4}$ 1분자에는 탄소 원자가 1개 들어 있으므로, 1mol에 들어 있는 탄소도 1mol이다.

제시된 전지는 볼타전지에 해당한다.
$(+)\ \mathrm{Cu}\ |\ \mathrm{H_2SO_4(aq)}\ |\ \mathrm{Zn}\ (-)$는 아연판과 구리판을 하나의 묽은 황산 전해질에 함께 담근 구조이다.
아연(음극)이 산화되어 전자를 내놓고 구리(양극) 표면에서 수소 이온이 환원되어 수소 기체가 발생하는 이 전지가 볼타전지이다.
다니엘전지는 $\mathrm{ZnSO_4}$와 $\mathrm{CuSO_4}$ 두 전해질을 염다리로 분리한 구조이고, 납축전지·건전지는 전극·전해질 구성이 전혀 다르므로 해당하지 않는다.

표준상태에서의 증기밀도는 $d=\dfrac{M}{22.4}$ 로 나타내어지므로 분자량에 정비례한다. 물질별 분자량을 구해보면 $\mathrm{CH_4}=16,\ \mathrm{N_2}=28,\ \mathrm{CO_2}=44,\ \mathrm{NH_3}=17$ 이며, 이 중 분자량이 가장 큰 것은 이산화탄소이므로 증기밀도 역시 이산화탄소가 가장 크다. 따라서 정답은 이산화탄소이다.

처음 화합물에 들어 있던 산소는 16g이다.
$\mathrm{CO_2}$ 44g의 몰수는
$\dfrac{44}{44}=1\,\mathrm{mol}$
이므로 여기서 나온 탄소는 1mol, 질량은
$1\times12=12\,\mathrm{g}$이다.
$\mathrm{H_2O}$ 18g의 몰수는
$\dfrac{18}{18}=1\,\mathrm{mol}$
이며, $\mathrm{H_2O}$ 1분자당 수소 원자 2개가 있으므로 수소 원자는
$1\times2=2\,\mathrm{mol}$, 질량은 2g이다.
화합물 30g 중 탄소·수소 질량의 합은
$12+2=14\,\mathrm{g}$
이므로, 나머지 산소의 질량은
$30-14=16\,\mathrm{g}$이다.
오답 경로: 12g은 탄소의 질량을 그대로 답한 값, 14g은 탄소·수소 질량의 합을 답한 값, 18g은 수소 질량을 빼지 않고 $30-12$로 계산한 값이다.

다이에틸에터( $\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}$ )는 에틸기 2개가 산소 원자에 결합된 구조로, 휘발성이 매우 크고 인화점이 낮아 인화되기 쉬우며 증기를 흡입하면 마취 작용을 나타낸다. 그러나 다이에틸에터는 물에는 잘 녹지 않고, 오히려 에탄올 등 알코올류와는 잘 섞인다. '물에는 잘 녹으나 알코올에는 녹지 않는다'는 설명은 실제 용해성과 반대로 서술된 것이므로 옳지 않다. 따라서 다이에틸에터에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 물에는 잘 녹으나 알코올에는 녹지 않는다는 설명이다.

아세토페논의 화학식은 $\mathrm{C_6H_5COCH_3}$이다.
아세토페논은 벤젠 고리에 아세틸기($\mathrm{-COCH_3}$)가 결합된 방향족 케톤이다.
$\mathrm{C_6H_5OH}$는 페놀, $\mathrm{C_6H_5NO_2}$는 나이트로벤젠, $\mathrm{C_6H_5CH_3}$는 톨루엔으로 모두 아세토페논과 다른 물질이다.

질량수는 원자핵을 이루는 양성자 수와 중성자 수의 합으로 정의된다.
양성자 수 3, 중성자 수 2이므로 질량수는 $3+2=5$이다.

이산화망가니즈는 반응속도를 빠르게 하는 역할을 한다.
이산화망가니즈($\mathrm{MnO_2}$)는 염소산칼륨의 열분해 반응
$2\mathrm{KClO_3} \rightarrow 2\mathrm{KCl}+3\mathrm{O_2}$
에서 정촉매로 작용한다.
촉매는 활성화 에너지를 낮추어 반응속도를 빠르게 할 뿐, 반응물·생성물의 화학량론적 산소 발생량을 변화시키지 않으며 촉매 자신은 반응 전후 소모되지 않는다.
역반응을 유도하거나 $\mathrm{KCl}$을 산화시키는 것도 아니다.

옥내소화전설비의 화재안전기준상 펌프방식 가압송수장치의 전양정은 다음 식으로 산출한 값 이상이어야 한다.
$H = h_1 + h_2 + h_3 + 35\text{m}$
여기서 $h_1$은 호스의 마찰손실수두, $h_2$는 배관의 마찰손실수두, $h_3$는 낙차이며, 마지막의 35m는 옥내소화전 노즐 선단의 방수압력(약 0.35MPa)을 수두로 환산해 더해주는 값이다. 따라서 세 손실수두의 합에 35m를 더한 ③이 옳다.
①은 방수압력 환산수두를 반영하지 않았고, ②는 35m가 아닌 0.35m로 잘못 표기했으며, ④는 낙차(h3) 항을 누락한 오답이다.

과산화나트륨 화재에는 건조사가 적응성이 있다.
과산화나트륨(Na2O2)은 제1류 위험물 중 무기과산화물(알칼리금속의 과산화물)로, 물과 반응하면 격렬히 발열하며 산소를 방출한다.
이러한 금수성·산화성 물질에는 수분이 없는 건조사(마른모래)나 팽창질석·팽창진주암을 덮어 질식소화하는 방법이 적응성을 가진다.
포소화기·물통 — 수분을 포함해 오히려 위험한 반응을 유발할 수 있어 사용할 수 없다.
이산화탄소소화기 — 알칼리금속과산화물에는 적응성이 인정되지 않는다.

스프링클러설비의 화재안전기준에서는 방사구역마다 설치하는 제어밸브(개폐표시형밸브 등)를 조작·점검이 쉽도록 바닥면으로부터 0.8m 이상 1.5m 이하의 높이에 설치하도록 규정하고 있다. 나머지 보기에 제시된 수치는 법정 기준과 다른 값이므로 오답이다. 따라서 스프링클러설비의 방사구역마다 제어밸브를 설치할 때, 바닥면으로부터의 설치 높이는 0.8m 이상 1.5m 이하이다.

폭굉유도거리(DID)를 짧게 만드는 요건에 해당하지 않는 것은 배관 내에 장애물이 없거나 관의 지름이 큰 경우이다.
폭굉유도거리(DID)는 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 전이하기까지의 거리이다.
정상연소속도가 큰 혼합가스일수록, 배관 내에 장애물이 있거나 관의 지름이 작을수록(난류가 커져 화염전파가 가속됨), 압력이 높을수록, 점화원의 에너지가 강할수록 DID는 짧아진다.
"배관 내에 장애물이 없거나 관의 지름이 큰 경우"는 오히려 난류 발생이 줄어 화염가속이 더뎌지므로 DID를 길게 만드는 조건이다.

연소(화재)의 위험성은 착화(발화)온도·인화점이 낮을수록, 폭발하한값이 낮고 폭발범위가 넓을수록, 연소열이 클수록, 활성화에너지가 작을수록, 주위 온도와 산소농도가 높을수록 커진다. 반대로 주위 온도가 낮을수록 가연물이 인화점·발화점에 도달하기 어려워지므로 화재 위험성이 낮아진다.
연소열이 큰 경우는 연소 시 방출되는 열량이 많아 화재가 확대되기 쉽고, 폭발하한값이 작아지고 폭발범위가 넓어지는 경우는 연소·폭발이 가능한 농도 구간이 넓어지며, 활성화에너지가 작은 경우는 적은 점화에너지로도 발화하므로 모두 위험성을 높이는 조건이다. 따라서 화재 위험성이 낮아진다고 볼 수 있는 경우는 주위 온도가 낮을수록이다.

탄화칼슘(CaC2)은 제3류 위험물 중 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물로 지정수량이 300kg이다. 위험물의 소요단위는 지정수량의 10배를 1소요단위로 하므로 1소요단위에 해당하는 양은 다음과 같다. $300\text{kg} \times 10 = 3{,}000\text{kg}$ 따라서 소요단위는 다음과 같이 계산된다. $\dfrac{60{,}000\text{kg}}{3{,}000\text{kg}} = 20\text{단위}$ 따라서 탄화칼슘 60,000kg의 소요단위는 20단위이다.

주수소화가 적합하지 않은 이유는 발열반응을 일으키며 수소가스를 발생시키기 때문이다.
수소화나트륨(NaH)은 제3류 위험물(금수성물질)로 물과 접촉하면 다음과 같이 격렬히 반응한다.
$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2\uparrow$
이 반응은 다량의 열을 방출하는 발열반응이며, 동시에 가연성인 수소가스를 발생시켜 그 열에 의해 수소가 인화·폭발할 위험이 크다. 따라서 물을 이용한 주수소화는 부적합하다.
이 반응은 결정수를 단순히 흡수하는 수화반응이 아니고, 산과 염기의 중화반응도, 단위체가 결합하는 중합반응도 아니다.

아세톤, 휘발유·등유 등의 석유류, 알코올류와 같은 인화성 액체는 가열되면 액체 표면에서 가연성 증기가 발생하여 공기와 혼합된 상태로 연소하는 증발연소를 한다. 분해연소는 목재·석탄 등 고체가 열분해되며 발생한 가연성 가스가 타는 형태, 확산연소는 가연성 기체 연료가 공기와 확산·혼합되며 연소하는 형태, 자기연소(내부연소)는 제5류 위험물처럼 물질 자체에 산소를 포함해 외부 공기 없이도 연소하는 형태로, 모두 이들 액체 위험물의 연소형태와는 다르다. 따라서 아세톤, 석유류, 알코올류 등이 나타내는 연소형태는 증발연소이다.

위험물안전관리법 시행규칙상 이동탱크저장소로 위험물을 운송하는 위험물운송자는 원칙적으로 위험물안전카드를 휴대해야 하지만, 제4류 위험물의 경우에는 특수인화물 및 제1석유류에 한하여 이 의무가 적용되고 그 외 제4류(제2·3석유류, 알코올류, 동식물유류 등)는 제외된다. 휘발유는 제4류 제1석유류, 과산화수소는 제6류 위험물, 벤조일퍼옥사이드는 제5류 위험물로 모두 위험물안전카드 휴대 대상이다. 경유는 제4류 위험물 중 제2석유류에 해당하여 휴대 대상에서 제외된다. 따라서 위험물안전카드 휴대 대상에 해당하지 않는 위험물은 경유이다.

동식물유류는 제4류 위험물로 지정수량이 10,000L이다. 위험물의 소요단위는 지정수량의 10배를 1소요단위로 하므로, 1소요단위에 해당하는 양은 다음과 같다. $10{,}000\text{L} \times 10 = 100{,}000\text{L}$ 따라서 소요단위는 다음과 같이 계산된다. $\dfrac{400{,}000\text{L}}{100{,}000\text{L}} = 4\text{단위}$ 따라서 동식물유류 400,000L에 대한 소화설비를 설치할 때 소요단위는 4단위이다.

소화기의 형식승인 및 검정기술기준상 소화기 본체에는 종별·형식, 적응화재표시(A·B·C급 등), 능력단위, 사용방법 및 취급상의 주의사항, 제조연월일·제조번호, 총중량 등을 표시하도록 되어 있다. 적응화재표시, 능력단위, 취급상의 주의사항은 모두 법정 표시사항에 해당한다. 반면 사용압력은 소화기의 법정 표시사항 항목이 아니다(축압식 소화기의 지시압력계에 표시되는 압력범위는 별개의 계기 기능일 뿐, "사용압력"이라는 표시항목은 아니다). 따라서 소화기 외부 표시사항으로 가장 거리가 먼 것은 사용압력이다.

소화방법으로 옳지 않은 것은 과산화나트륨을 할로젠화합물 소화기로 질식소화한다는 것이다.
트라이에틸알루미늄 — 제3류 금수성물질로 물·포 등 수계 소화약제를 쓸 수 없으며, 소규모 화재 시 팽창질석·팽창진주암으로 덮어 질식소화하는 것이 옳은 방법이다.
인화성고체(제2류) — 고체이지만 유류화재에 준하여 이산화탄소소화기로 질식소화가 가능하다.
휘발유(제4류) — 유류화재는 질식소화가 원칙이며 탄산수소염류(중탄산나트륨 등) 분말소화약제가 적응성을 가진다.
과산화나트륨 — 알칼리금속의 무기과산화물은 할로젠화합물소화약제와도 반응해 위험할 수 있어 적응성이 인정되지 않으며, 실제로는 마른모래·팽창질석 등으로 소화해야 한다.

분말소화약제 중 제1인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로 하는 것은 제3종 분말소화약제이며, 담홍색으로 착색되어 있다. 제3종 분말소화약제는 열분해 시 생성되는 메타인산(HPO3)의 방진(피막)효과로 일반화재(A급)에도 적응성을 가지는 유일한 분말소화약제이며, 유류화재(B급)·전기화재(C급)에도 적응성이 있어 A·B·C급 전 화재에 사용할 수 있다. 따라서 색상과 적응화재를 옳게 짝지은 것은 담홍색, A·B·C급이다.

위험물안전관리법 시행규칙상 위험물을 취급하는 장소에 스프링클러설비를 설치할 때 확보해야 하는 1분당 방사밀도는 살수기준면적과 위험물의 인화점에 따라 구간별로 정해진다. 살수기준면적이 465㎡ 이상인 구간에서는 인화점이 38℃ 미만인 경우 12.2L/㎡·분 이상, 38℃ 이상인 경우 8.1L/㎡·분 이상을 확보하도록 하고 있다.
문제와 같이 내화구조의 바닥·벽으로 구획된 각 실의 바닥면적이 500㎡로 465㎡ 이상 구간에 해당하고, 인화점 38℃ 이상인 위험물을 취급하는 조건이므로 확보해야 할 최소 방사밀도는 8.1L/㎡·분 이상이며, 정답이다.

이산화탄소소화설비의 화재안전기준에서는 저압식 저장용기에 액면계 및 압력계와 함께 2.3MPa 이상의 압력 및 1.9MPa 이하의 압력에서 작동하는 압력경보장치를 설치하도록 규정하고 있다. 저압식은 용기 내부를 약 -18℃, 2.1MPa 정도의 저온·저압 상태로 유지해야 하므로 이 범위를 벗어나면 경보가 울리도록 한 것이다. 따라서 압력경보장치의 작동압력 기준은 2.3MPa 이상의 압력 및 1.9MPa 이하의 압력이며, 나머지 압력값들은 법정 기준과 다른 임의의 수치로 오답이다.

제1류 위험물(산화성고체)에는 염소산염류, 무기과산화물(알칼리금속의 과산화물 등), 다이크로뮴산염류(중크롬산염류) 등이 포함된다. 반면 유기과산화물은 자기반응성물질로 분류되는 제5류 위험물에 해당하므로, 제1류 위험물에 해당하지 않는 것은 유기과산화물이다.

오황화인의 저장·취급방법으로 옳지 않은 것은 물속에 밀봉한 상태로 저장한다는 것이다.
오황화인(P2S5)은 제2류 위험물(가연성고체)로 습기나 물과 반응하면 분해되어 유독한 황화수소(H2S) 가스와 인산을 생성하므로, 물속에 저장하는 것은 오히려 위험한 저장방법이다. 오황화인은 냉암소에 보관하되 습기를 피하고 용기를 밀봉하여 저장해야 한다.
산화제와의 접촉 금지, 화기·가열 금지, 용기 파손·누출 주의는 모두 옳은 저장·취급방법이다.
"물속에 밀봉한 상태로 저장한다"는 물과 반응해 유독가스를 발생시키므로(물속 저장은 황린과 같은 자연발화성물질에 적용되는 방법으로 오황화인과는 무관하다) 오황화인의 저장·취급방법으로 옳지 않다.

위험물안전관리법 시행규칙(소화설비의 설치기준)에 따르면, 제조소등에 전기배선·조명기구 등을 제외한 전기설비가 설치된 장소에는 해당 장소의 바닥면적 100㎡마다 소형수동식소화기를 1개 이상 설치해야 한다.
바닥면적이 150㎡이므로 다음과 같이 계산된다.
$\dfrac{150\text{m}^2}{100\text{m}^2} = 1.5 \rightarrow 2\text{개(소수점 올림)}$
따라서 최소 설치 개수는 2개이며 정답이다.

위험물안전관리법 시행규칙상 소요단위 산정기준에서, 저장소용 건축물은 외벽이 내화구조인 경우 연면적 150㎡를 1소요단위로 하고, 내화구조가 아닌 경우 75㎡를 1소요단위로 한다. (참고로 제조소·취급소용 건축물은 내화구조 100㎡, 비내화구조 50㎡를 1소요단위로 한다.)
문제는 저장소 건축물이고 외벽이 내화구조이므로 1소요단위 기준 연면적은 150㎡이며, 정답이다.

위험물안전관리법령상 소화설비의 적응성 기준(별표)에서 이산화탄소소화기는 전기설비 화재 및 제4류 위험물(인화성액체) 화재에 적응성을 가진다.
제1류 위험물(알칼리금속의 과산화물 등은 물론 오히려 위험한 반응 가능), 제3류 위험물(금수성물질은 이산화탄소와도 반응 위험이 있어 부적응), 제5류 위험물(자기반응성물질로 자체에 산소를 함유해 질식소화 효과가 없음)에는 이산화탄소소화기의 적응성이 인정되지 않는다.
따라서 이산화탄소소화기가 적응성을 가지는 위험물은 제4류 위험물이며, 정답이다.

적린과 황린의 공통된 성질이 아닌 것은 이황화탄소에 잘 용해된다는 것이다.
적린(P, 붉은인)과 황린(P_4, 백린)은 모두 인(P)으로만 이루어진 동소체이다.
두 물질 모두 물에 녹지 않는 불용성 물질이며(황린은 공기 중 자연발화를 막기 위해 오히려 물속에 저장한다), 물과 격렬히 반응하지 않는 비금수성 물질이므로 화재 시 물로 소화(주수소화)할 수 있고, 공기 중에서 연소하면 공통적으로 흰색의 오산화인(P_2O_5) 연기를 발생시킨다(4P+5O_2 → 2P_2O_5, P_4+5O_2 → 2P_2O_5).
따라서 화재 시 물로 소화할 수 있는 것, 연소하면 흰색의 $P_2O_5$ 연기가 발생하는 것, 물에 녹지 않는 것은 두 물질의 공통된 성질이다.
그러나 이황화탄소(CS_2)에 대한 용해성은 서로 다르다. 황린은 CS_2·벤젠 등 유기용매에 잘 녹으나, 적린은 CS_2에 녹지 않는 불용성 물질이다.

질산나트륨(NaNO_3)은 제1류 위험물 질산염류로 지정수량 300kg, 황(S)은 제2류 위험물로 지정수량 100kg, 클로로벤젠은 제4류 위험물 제2석유류(비수용성)로 지정수량 1,000L이다. 둘 이상의 위험물을 함께 취급하는 경우 지정수량 배수는 각 위험물의 (저장수량 ÷ 지정수량)을 모두 더하여 산정한다. $\dfrac{90}{300} + \dfrac{70}{100} + \dfrac{2000}{1000} = 0.3 + 0.7 + 2 = 3$ 따라서 각 물질의 지정수량 배수를 모두 더한 값은 3이다.

위험물의 반응성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은 마그네슘이 뜨거운 물과 반응하여 산소를 발생시킨다는 것이다.
마그네슘은 물(특히 뜨거운 물이나 수증기)과 반응하면 산소가 아니라 수소 기체를 발생시키며 수산화마그네슘(가열 시 산화마그네슘)으로 변한다. Mg + 2H_2O → Mg(OH)_2 + H_2↑
즉 마그네슘과 물의 반응에서 발생하는 가연성 기체는 수소(H_2)이지 산소가 아니므로 "산소를 발생시키며"라는 서술은 옳지 않다. 이 때문에 마그네슘 화재에는 주수소화를 하면 안 되고 건조사 등으로 질식소화해야 한다.
반면 황린은 연소 시 P_4+5O_2 → 2P_2O_5로 오산화인이 생성되고, 아연 분말은 2Zn+O_2 → 2ZnO로 산화아연이 생성되며, 삼황화인(P_4S_3)도 P_4S_3+8O_2 → 2P_2O_5+3SO_2로 오산화인이 생성되므로 이 서술들은 모두 옳다.

위험물제조소의 보유공지는 취급하는 위험물의 최대수량이 지정수량의 10배 이하이면 너비 3m 이상, 10배를 초과하면 너비 5m 이상을 확보하도록 규정되어 있다. 이 문제에서 최대수량이 지정수량의 20배이므로 10배를 초과하는 경우에 해당하여 보유공지 너비는 5m 이상이어야 한다.

위험물안전관리법령상 아세트알데하이드등(아세트알데하이드, 산화프로필렌 등)을 저장하는 탱크의 온도 기준은 탱크의 종류에 따라 다르게 규정되어 있다. 압력탱크 외의 옥외·옥내·지하저장탱크에 저장하는 경우에는 아세트알데하이드는 15℃ 이하, 다이에틸에터등(산화프로필렌 포함)은 30℃ 이하로 유지해야 한다. 반면 압력탱크에 저장하는 경우에는 아세트알데하이드등과 다이에틸에터등 모두 40℃ 이하로 유지하도록 규정되어 있다. 이 문제는 압력탱크에 저장하는 아세트알데하이드등의 온도 기준을 묻고 있으므로 유지해야 하는 온도는 40℃ 이하이다.

위험물 저장기준으로 옳지 않은 것은 이동탱크저장소에 설치허가증을 갖추어 두어야 한다는 것이다.
이동탱크저장소가 비치해야 하는 서류는 "설치허가증"이 아니라 완공검사를 마친 후 발급되는 완공검사합격확인증과 정기점검기록 등이다.
위험물안전관리법령상 제조소등은 설치허가 이후 완공검사를 거쳐 완공검사합격확인증을 받아야 사용할 수 있으며, "설치허가증"이라는 명칭의 서류는 법령상 존재하지 않으므로 이 서술은 옳지 않다.
지하저장탱크 밸브를 위험물 주입·인출 시 외에는 잠가두는 것, 아세트알데하이드 저장 이동저장탱크에 불활성가스를 봉입하는 것(공기와의 접촉·산화 및 중합 방지 목적), 옥외저장탱크 방유제 내 고인 물·유류를 즉시 배출하는 것은 모두 실제 저장기준에 부합하는 옳은 내용이다.

증기(가스) 비중은 해당 물질의 분자량에 비례한다(공기 평균분자량을 기준으로 나눈 값이므로 분자량이 클수록 증기비중도 커진다). 각 물질의 분자량은 벤젠(C_6H_6) =6×12+6×1=78, 아세톤(C_3H_6O) =3×12+6×1+16=58, 아세트알데하이드(C_2H_4O) =2×12+4×1+16=44, 톨루엔(C_7H_8) =7×12+8×1=92이다. 분자량이 가장 큰 물질은 톨루엔(92)이므로 증기 비중이 가장 큰 것은 톨루엔이다.

위험물 운반 시 차광성이 있는 피복으로 덮어야 하는 위험물은 제1류 위험물, 제3류 위험물 중 자연발화성물질, 제4류 위험물 중 특수인화물, 제5류 위험물, 제6류 위험물로 규정되어 있다(햇빛에 의한 분해·발화를 막기 위한 조치이다). 제4류 위험물 중에서는 특수인화물만 차광성 피복 대상이며, 제1석유류는 여기에 포함되지 않는다. 따라서 차광성 있는 피복으로 덮는 조치를 해야 하는 위험물에 해당하지 않는 것은 제1석유류이며, 특수인화물·제1류 위험물·제6류 위험물은 모두 차광성 피복 대상에 해당한다.

가장 거리가 먼 것은 제1석유류와 제2석유류는 비점(끓는점)을 기준으로 나눈다는 것이다.
제4류 위험물의 석유류 구분(제1석유류~제4석유류)은 끓는점(비점)이 아니라 인화점을 기준으로 나눈다.
제1석유류는 인화점 21℃ 미만, 제2석유류는 21℃ 이상 70℃ 미만, 제3석유류는 70℃ 이상 200℃ 미만, 제4석유류는 200℃ 이상 250℃ 미만인 물질을 말한다.
제4류 위험물은 대부분 물보다 비중이 작아 물에 뜨는 것이 많다는 것, 증기가 공기보다 무거워 낮은 곳에 체류하기 쉽다는 것, 비전도성 액체가 많아 유동 시 정전기가 발생하기 쉬우므로 이에 유의해야 한다는 것은 모두 제4류 위험물의 일반적 성질에 부합하는 옳은 서술이다.

완전히 기화시킨 아세톤의 부피는 약 24.6L이다.
아세톤($C_3H_6O$)의 분자량은 $3\times12+6\times1+16=58$이므로 58g은 정확히 1mol에 해당한다.
이상기체 상태방정식 $PV=nRT$에 압력 $P=1\ atm$, 몰수 $n=1\ mol$, 기체상수 $R=0.082\ L\cdot atm/(mol\cdot K)$, 온도 $T=27+273=300\ K$를 대입하면
$V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times300}{1}=24.6\ L$

적린과 황린이 서로 동일한 성질을 나타내는 항목은 연소생성물이다.
적린과 황린은 모두 인(P)의 동소체이지만 발화점, 색상, 유독성은 서로 크게 다르다.
적린은 발화점이 약 260℃ 내외로 비교적 안정하고 붉은 갈색을 띠며 독성이 낮은 반면, 황린은 발화점이 약 34~60℃로 매우 낮아 공기 중에서 자연발화하는 물질이고 백색(담황색)을 띠며 맹독성 물질이다.
반면 두 물질 모두 연소하면 동일하게 오산화인(P_2O_5)의 흰 연기를 생성한다(4P+5O_2 → 2P_2O_5, P_4+5O_2 → 2P_2O_5).

위험물안전관리법령상 위험물취급소는 주유취급소, 판매취급소, 이송취급소, 일반취급소의 4가지로 구분된다. "제조취급소"라는 구분은 위험물안전관리법령상 존재하지 않는다(위험물을 제조하는 시설은 취급소가 아니라 별도 시설구분인 "제조소"에 해당한다). 따라서 위험물취급소의 구분에 해당하지 않는 것은 제조취급소이며, 주유취급소·판매취급소·일반취급소는 모두 실제 위험물취급소 구분에 해당한다.

제조소와의 안전거리 기준이 가장 큰 것은 지정문화유산(50m 이상)이다.
고압가스저장시설 — 「고압가스 안전관리법」 등에 따라 허가·신고 대상인 고압가스·액화석유가스·도시가스 저장·취급시설은 20m 이상.
사용전압 35,000V 초과 특고압가공전선 — 수평거리 5m 이상(7,000V 초과 35,000V 이하는 3m 이상).
병원·학교·극장 — 다수인을 수용하는 시설은 30m 이상.
지정문화유산 — 유형문화재와 지정문화재는 50m 이상.

적재 시 혼재가 가능한 조합은 질산메틸과 경유이다.
위험물 운반 시 유별을 달리하는 위험물의 혼재 가능 여부는 혼재기준표에 따르며, 지정수량의 1/10을 초과하는 경우(이 문제의 5배는 이에 해당) 기준이 그대로 적용된다.
혼재 가능한 조합은 제1류–제6류, 제2류–제4류, 제2류–제5류, 제3류–제4류, 제4류–제5류이며, 그 외 조합(제1류–제3류, 제1류–제5류, 제2류–제3류, 제3류–제5류 등)은 혼재할 수 없다.
질산메틸(제5류)–경유(제4류) — 제4류–제5류 조합으로 혼재가 가능하다.
과염소산칼륨(제1류)–황린(제3류) — 제1류–제3류 조합으로 혼재할 수 없다.
마그네슘(제2류)–알킬알루미늄(제3류) — 제2류–제3류 조합으로 혼재할 수 없다.
탄화칼슘(제3류)–나이트로글리세린(제5류) — 제3류–제5류 조합으로 혼재할 수 없다.

위험물 저장기준으로 옳지 않은 것은 이동탱크저장소가 설치허가증을 비치하고 있어야 한다는 것이다.
이동탱크저장소가 비치해야 하는 서류는 "설치허가증"이 아니라 완공검사 후 발급되는 완공검사합격확인증(및 정기점검기록 등)이다.
위험물안전관리법령상 "설치허가증"이라는 명칭의 서류는 존재하지 않으므로 이 서술은 옳지 않다.
지하저장탱크 주밸브를 위험물 주입·인출 시 외에는 잠가두는 것, 아세트알데하이드 저장 이동저장탱크 내부에 불활성가스를 봉입하는 것, 옥외저장탱크 방유제 안에 고인 물·유류를 즉시 배출하는 것은 모두 실제 저장기준에 부합하는 옳은 내용이다.

저장·취급 방법으로 옳지 않은 것은 직사광선이 드는 곳이나 습기가 많은 곳에 저장한다는 것이다.
과산화나트륨(Na_2O_2)은 제1류 위험물 중 무기과산화물로, 물과 접촉하면 발열하며 산소를 발생시키는 반응을 한다(2Na_2O_2+2H_2O → 4NaOH+O_2↑).
습기가 많은 곳이나 물과의 접촉을 피해야 하며, 직사광선에 의한 온도 상승도 분해를 촉진할 수 있어 피해야 한다. 그런데 "직사광선이 드는 곳이나 습기가 많은 곳에 저장한다"는 서술은 오히려 피해야 할 조건을 저장 조건으로 제시하고 있으므로 옳지 않다.
물과의 접촉을 피해야 한다는 것, 밀전·밀봉하여 수분 침투를 막는 것, 화재 시 주수소화를 피하고 마른 모래나 탄산수소염류 분말소화약제로 질식소화하는 것은 모두 무기과산화물인 과산화나트륨에 대한 올바른 저장·취급 및 대응 방법이다.

완전히 기화시킨 아세톤 증기의 부피는 약 24.6L이다.
아세톤($C_3H_6O$)의 분자량은 $3\times12+6\times1+16=58$이므로 58g은 정확히 1mol이다.
이상기체 상태방정식 $PV=nRT$를 이용해 부피를 구하면, $T=27+273=300\ K$, $R=0.082\ L\cdot atm/(mol\cdot K)$이므로
$V=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.082\times300}{1}=24.6\ L$

발화 또는 폭발 위험성이 가장 낮은 조합은 나이트로셀룰로스와 알코올이다.
나이트로셀룰로스는 건조한 상태에서 마찰·충격·정전기 등에 의해 자연발화·폭발할 위험이 매우 큰 제5류 위험물이므로, 저장 시 물이나 알코올로 습윤시켜(함수 알코올 습면 상태로) 보관하는 것이 안전기준상의 표준 저장방법이다.
즉 나이트로셀룰로스와 알코올의 혼합은 오히려 위험성을 낮추는 안정화 조치에 해당하므로, 제시된 조합 중 발화·폭발 위험성이 가장 낮다.
반면 과망가니즈산칼륨(강산화제)과 글리세린(환원성 유기물)의 혼합, 적린과 염소산칼륨(산화제)의 혼합은 마찰·충격 시 발화·폭발 위험이 매우 큰 조합이며(적린과 염소산칼륨 조합은 성냥의 발화 원리와 동일), 질산(강산화제)과 나무조각(가연물)의 접촉도 발화 위험이 있는 조합이다.

제4류 위험물 제2석유류의 지정수량은 비수용성 물질이 1,000L, 수용성 물질이 2,000L이다. 그런데 '제2석유류(비수용성) – 2,000L'로 표시되어 있어, 비수용성의 지정수량 1,000L이 아니라 수용성의 지정수량 2,000L을 잘못 적용하고 있으므로 옳지 않은 표시이다. 과염소산염류(제1류) 지정수량 50kg, 황린(제3류) 지정수량 20kg, 제4석유류(제4류) 지정수량 6,000L은 모두 옳은 지정수량 표시이다. 따라서 지정수량 표시가 잘못된 것은 제2석유류(비수용성)를 2,000L로 표시한 것이다.

설치해야 할 게시판은 물기엄금이다.
위험물제조소의 주의사항 게시판은 취급하는 위험물의 성질에 따라 다르게 설치한다.
제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물과 이를 함유한 것 또는 제3류 위험물 중 금수성물질을 취급하는 경우에는 "물기엄금"(청색 바탕에 백색 문자) 게시판을, 제2류 위험물(인화성고체 제외)에는 "화기주의", 제2류 위험물 중 인화성고체·제3류 위험물 중 자연발화성물질·제4류 위험물·제5류 위험물에는 "화기엄금"(적색 바탕에 백색 문자) 게시판을 설치하도록 규정되어 있다.
이 문제는 제3류 위험물 중 금수성물질을 취급하는 제조소에 대한 것이므로 설치해야 할 게시판은 "물기엄금"이다.