[위험물산업기사 필기] 23년 2회차 기출문제 해설 페이지

냉각 시 석출되는 물질의 질량은 10g이다.
용해도는 물 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g수이므로, 80℃ 포화용액에서 물:용질:용액의 질량비는 100:50:150이다.
80℃ 포화용액 75g 중 용질과 물의 질량을 구하면
$\text{용질} = 75 \times \dfrac{50}{150} = 25\,\mathrm{g}$
$\text{물} = 75 \times \dfrac{100}{150} = 50\,\mathrm{g}$
40℃에서는 물 100g당 30g까지 녹으므로, 이 용액 속 물 50g에는 최대
$30 \times \dfrac{50}{100} = 15\,\mathrm{g}$
만 녹아 있을 수 있다.
따라서 석출되는 용질의 질량은
$25 - 15 = 10\,\mathrm{g}$

ppm은 용액 1kg(≒1L, 물의 밀도 1kg/L) 중에 포함된 불순물의 mg 수(mg/kg)로 정의된다. 물의 밀도를 1kg/L로 보면 2.5L의 물은 2.5kg이므로 $ppm = \dfrac{10\,\text{mg}}{2.5\,\text{kg}} = 4\,\text{ppm}$ 이다. 따라서 이는 약 4ppm에 해당한다.

이상기체 상태방정식 $PV = nRT = \dfrac{w}{M}RT$를 이용해 분자량 $M$을 구한다.
$P = \dfrac{740}{760}\,\mathrm{atm} \approx 0.974\,\mathrm{atm},\quad V = 0.080\,\mathrm{L},\quad T = 97+273 = 370\,\mathrm{K}$
$M = \dfrac{wRT}{PV} = \dfrac{0.2 \times 0.0821 \times 370}{0.974 \times 0.080} \approx 78\,\mathrm{g/mol}$
따라서 이 액체의 분자량은 약 78이다.

20℃ NaCl 포화용액에 대한 옳은 설명은 "용액 136g에 NaCl 36g이 녹아 있는 경우"이다.
용해도는 용매(물) 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g수로 정의된다. 20℃에서 NaCl의 용해도가 36이라는 것은 물 100g에 NaCl 36g이 최대로 녹아 포화상태가 된다는 의미이며, 이때 포화용액 전체의 질량은 물과 용질의 합인
$100+36=136\,\mathrm{g}$
이다.
용액 100g에 NaCl 36g — 용액과 용매(물)를 혼동한 것이다.
용액 100g에 NaCl 136g — 용액과 용매(물)를 혼동한 것이다.
용액 136g에 NaCl 136g — 용질량을 이중으로 반영한 오류이다.

화합물 중 산소의 산화수가 가장 큰 것은 $\text{H}_2\text{O}_2$이다.
산소의 산화수를 정하는 기본 규칙은 다음과 같다. 홑원소 물질(단체)에서 모든 원자의 산화수는 0이다. 화합물에서 산소는 보통 -2이나, 과산화물(peroxide)에서는 -1이다. 알칼리 금속(K)은 +1, 수소는 비금속과 결합할 때 +1이다. 중성 화합물에서 각 원자 산화수의 합은 0이다.
발문이 '화합물 한정'이므로, 홑원소 물질은 비교 대상에서 빠진다는 점이 이 문제의 핵심이다.
$\text{O}_2$ — 산소 원자만으로 이루어진 홑원소 물질(단체)이라 산화수는 0이다. 수치 자체는 가장 크지만 화합물이 아니므로 '화합물 한정' 조건에서 제외된다.
$\text{KClO}_4$(과염소산칼륨) — $(+1)+x_{\text{Cl}}+4\times(-2)=0$에서 산소는 일반 산화물이므로 -2, 염소는 $x_{\text{Cl}}=+7$이다.
$\text{H}_2\text{SO}_4$(황산) — $2\times(+1)+(+6)+4\times(-2)=0$이 성립하며, 산소는 -2이다(황은 +6).
$\text{H}_2\text{O}_2$(과산화수소) — 산소끼리 $-\text{O}-\text{O}-$ 결합을 갖는 과산화물이다. 전체 전하가 0이므로 $2\times(+1)+2\times x=0$에서 $x=-1$, 즉 산소의 산화수는 -1이다.
비교: 화합물만 놓고 보면 산소의 산화수는 $\text{KClO}_4=-2$, $\text{H}_2\text{SO}_4=-2$, $\text{H}_2\text{O}_2=-1$이다. $-1>-2$이므로 산소의 산화수가 가장 큰 화합물은 $\text{H}_2\text{O}_2$이다.
위험물 연계(출제 당시 기준): 과산화수소($\text{H}_2\text{O}_2$)는 농도 $36\ \text{wt\%}$ 이상인 것이 위험물안전관리법령상 제6류 위험물(산화성 액체)에 해당한다. 산소가 안정한 -2보다 높은 -1 상태로 존재해 쉽게 -2(물)로 환원되면서 산소를 방출하므로 강한 산화성을 나타낸다.

용해도는 용매 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g수로 정의한다.
설탕물(용액) 100g 중 설탕(용질)이 40g이므로 용매(물)의 양은 $100-40=60\ \mathrm{g}$이다.
$\text{용해도} = \dfrac{40}{60}\times 100 = 66.7$

열역학 제3법칙은 "절대영도(0K)에서 완전한 결정을 이루는 순수한 물질의 엔트로피는 0이다"라는 법칙으로, 문제의 설명과 정확히 일치한다.
제0법칙은 열평형(두 물체가 제3의 물체와 각각 열평형이면 서로도 열평형), 제1법칙은 에너지 보존(내부에너지 변화=열+일), 제2법칙은 자발적 변화에서 우주 전체 엔트로피가 증가한다는 법칙으로, 모두 절대영도에서의 엔트로피 값 자체를 규정하는 내용이 아니므로 해당하지 않는다.

-CONH-(아마이드/펩타이드) 결합은 단백질인 알부민에 존재한다.
카복실기와 아미노기가 축합·탈수 반응을 거쳐 형성되는 -CONH- 결합은 단백질 속 아미노산들을 서로 이어주는 대표적인 결합이다.
폴리에틸렌 — 에틸렌이 중합되어 만들어진 탄화수소 고분자로 탄소-탄소 사슬(-CH₂-CH₂-)만으로 이루어져 있어 이 결합이 없다.
나이트로셀룰로스 — 셀룰로스의 하이드록시기가 질산에스터화(-O-NO₂)되어 만들어져 이 결합이 없다.
글리코젠 — 포도당이 글리코사이드 결합(-O-)으로 이어진 다당류이므로 이 결합이 없다.
따라서 -CONH- 결합을 갖는 물질은 알부민이다.

얼음( $\mathrm{H_2O}$ )은 분자 간 수소결합으로 이루어진 분자성 결정, 흑연과 다이아몬드는 탄소 원자들이 공유결합으로 연결된 원자성(공유) 결정이다.
반면 염화나트륨( $\mathrm{NaCl}$ )은 $\mathrm{Na^+}$ 와 $\mathrm{Cl^-}$ 이온이 정전기적 인력, 즉 이온결합으로 결합한 이온성 결정이다. 따라서 이온결합으로 이루어진 물질은 염화나트륨이다.

정답: 4
HCl은 강산으로 완전히 이온화하며 1가 산이므로 노르말농도(N)와 몰농도(M)가 같다. 즉 $[\mathrm{H^+}] = 0.0001\text{N} = 1\times10^{-4}\text{M}$이므로 $\mathrm{pH} = -\log(1\times10^{-4}) = 4$이다.

필요한 산소는 약 25.5m³이다.
프로페인의 완전연소 반응식은 다음과 같다.
$C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$
프로페인의 분자량은 44g/mol이므로 10kg(=10,000g)의 몰수는
$n = \dfrac{10000}{44} = 227.3\,\text{mol}$
반응식에서 프로페인 1몰당 산소 5몰이 필요하므로 필요한 산소의 몰수는
$227.3 \times 5 = 1136.4\,\text{mol}$
표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로
$V = 1136.4 \times 22.4 = 25455\,\text{L} \approx 25.5\,\text{m}^3$
이다.

밀도의 정의 $\rho = \dfrac{m}{V}$를 변형하면 $V = \dfrac{m}{\rho}$이다.
$V = \dfrac{3.72\,\mathrm{g}}{7.81\,\mathrm{g/mL}} \approx 0.476\,\mathrm{mL} \approx 0.48\,\mathrm{mL}$
따라서 구리선의 부피는 약 0.48mL이다.

0.004N 염기 용액의 pOH 값은 2.40이다.
이 염기가 사실상 완전히 이온화한다고 가정하면, 0.004N 용액에서의 수산화이온 농도는
$[\mathrm{OH^-}]=0.004\,\mathrm{N}=4.0\times10^{-3}\,\mathrm{mol/L}$
가 된다.
이를 이용해 pOH를 구하면
$\mathrm{pOH}=-\log(4.0\times10^{-3})=3-\log 4=3-0.60=2.40$
3.60은 로그의 부호를 반대로 적용해 $3+\log 4$로 계산한 값, 11.60은 이렇게 구한 pOH를 pH로 혼동해 14에서 뺀 값, 10.40은 두 오류가 겹친 값이다.

질산칼륨 $\mathrm{KNO_3}$에서 K는 +1, O는 -2로 고정하고, 화합물 전체 산화수의 합이 0이 되도록 N의 산화수를 구한다.

$(+1)+x+(-2)\times3=0 \Rightarrow x=+5$
따라서 N의 산화수는 +5이다.

이 온도에서 설탕의 용해도는 45이다.
용해도는 일정한 온도에서 용매 100g에 최대로 녹을 수 있는 용질의 g수로 정의된다(포화용액 기준). 분모가 용액(용질+용매) 전체가 아니라 오직 용매라는 점이 핵심이다.
주어진 조건은 포화용액 290g에 용질(설탕)이 90g 녹아 있는 상태이므로, 용매(물)의 질량은 용액에서 용질을 뺀 값이다.
$\text{용매} = \text{용액} - \text{용질} = 290\,\text{g} - 90\,\text{g} = 200\,\text{g}$
이를 용해도 정의식에 대입하면
$\text{용해도} = \dfrac{\text{용질}}{\text{용매}} \times 100 = \dfrac{90}{200} \times 100 = 45$
즉 이 온도에서 물 100g당 설탕 45g이 녹아 포화에 도달하므로 이 온도에서 설탕의 용해도는 45이다.
90은 용해도가 아니라 문제에 주어진 용질(설탕) 자체의 질량으로, 용매를 100g 기준으로 환산하는 과정을 거치지 않고 녹아 있는 용질 양을 그대로 답으로 고른 오류다. 180은 올바른 비례식($90 \times \dfrac{100}{200} = 45$)에서 환산 비율을 뒤집어 $90 \times \dfrac{200}{100} = 180$으로 계산하면 나오는 값으로, 비례관계를 반대로 적용한 근거 없는 수치다. 290은 포화용액 전체의 질량으로, 용해도의 분모를 용매(200g)가 아니라 용액 전체로 혼동했거나 주어진 용액 질량을 그대로 답으로 옮긴 오류다.
참고로 이 문항은 용해도의 정의를 묻는 일반화학 계산 문제로, 위험물안전관리법령상의 수치 기준이 직접 적용되는 유형은 아니다. 다만 위험물의 수용성·비수용성 판정이나 희석소화 시 용해도 개념이 바탕이 되므로, 용해도는 용액이 아닌 용매 100g을 기준으로 한다는 정의를 정확히 구분해 두는 것이 중요하다.

NaOH(분자량 40)는 수산화이온(OH⁻)을 1개 내놓는 1가 염기이므로 당량수=몰수이고, 노르말농도(N)와 몰농도(M)가 같다. 몰수 = $\dfrac{1\,\mathrm{g}}{40\,\mathrm{g/mol}} = 0.025\,\mathrm{mol}$ (=0.025 eq) $N = \dfrac{0.025\,\mathrm{eq}}{0.25\,\mathrm{L}} = 0.1\,N$ 따라서 이 NaOH 수용액의 농도는 0.1N이다.

당량과 원자량 사이에는 다음 관계가 성립한다.
$\text{원자량} = \text{g당량} \times \text{원자가}$
이 금속은 2가 이온이므로 원자가는 2이고, 1g당량이 20g이므로 원자량은 다음과 같다.
$20\,\text{g/eq} \times 2\,\text{eq/mol} = 40\,\text{g/mol}$
따라서 이 금속의 원자량은 40이다.

Ca(원자번호 20)의 바닥상태 전자배치는
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2$
$\mathrm{Ca}^{2+}$ 는 이 중 가장 바깥 껍질인 4s 오비탈의 전자 2개를 잃은 이온이다. 따라서 $\mathrm{Ca}^{2+}$ 의 전자배치는
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$
으로 Ar과 같은 전자배치이며, 3d 오비탈에 전자가 남아있는 배치들은 잘못된 배치이고, 4s^2 까지만 채워진 배치는 이온이 아닌 중성 Ca 원자의 전자배치이므로 틀리다.

컵과 물의 경계면에 기포가 생기는 이유는 온도가 오를수록 기체의 용해도가 낮아지기 때문이다.
기체의 용해도는 온도가 높아질수록 감소하는 성질이 있다. 찬물에는 공기(질소·산소 등)가 비교적 많이 녹아 있는데, 따뜻한 방에 두어 물의 온도가 올라가면 용해도가 낮아진 만큼 녹아 있던 공기가 과포화 상태가 되어 기체로 빠져나오며 컵과 물의 경계면에 기포로 맺힌다.
이는 물이 끓어 생기는 수증기 기포가 아니므로 물의 증기압이 상승하기 때문이라거나 경계면에서 수증기가 만들어지기 때문이라는 설명은 해당하지 않으며, 대기 중 이산화탄소가 물에 녹아 들어가는 현상은 기포가 빠져나오는 것과 반대 방향의 현상이므로 옳지 않다.

이 황산의 몰농도는 약 17.8mol/L이다.
황산($\mathrm{H_2SO_4}$)의 분자량은 98이다. 용액 1L(=1,000mL)를 기준으로 계산한다.
용액의 질량은
$1000\,\mathrm{mL} \times 1.84\,\mathrm{g/mL} = 1840\,\mathrm{g}$
이 중 순수 황산의 질량은
$1840 \times 0.95 = 1748\,\mathrm{g}$
몰농도는
$\dfrac{1748\,\mathrm{g}}{98\,\mathrm{g/mol} \times 1\,\mathrm{L}} \approx 17.8\,\mathrm{mol/L}$
따라서 이 황산의 몰농도는 약 17.8이다.

톨루엔 화재에 적응성이 없는 소화방법은 무상수(霧狀水)소화기이다.
톨루엔은 제4류 위험물(제1석유류, 비수용성)로 물보다 가볍고 물에 녹지 않는다. 안개 형태로 물을 뿌리는 무상수소화기는 감전 위험은 줄일 수 있으나 유류를 덮어 산소를 차단하는 질식 효과나 연소반응을 억제하는 부촉매 효과가 없어 소화설비 적응성표상 제4류 위험물에 대한 적응성이 인정되지 않는다.
무상강화액소화기 — 강화액 성분이 냉각과 함께 질식·부촉매 효과를 보강해 제4류에 적응성이 있다.
포소화기 — 포 막으로 유면을 덮어 질식소화하므로 적응성이 있다.
할로겐화합물소화기 — 연쇄반응을 억제하는 부촉매 소화작용으로 유류화재에 적응성이 있다.
따라서 톨루엔 화재에 적응성이 없는 소화방법은 무상수소화기이다.

할로젠화합물 소화약제는 전기적으로 비전도성(절연성이 우수)이어서 통전 중인 전기설비 화재(C급)에도 안전하게 사용할 수 있다. 즉 "전기전도성이 우수하다"는 설명은 실제 성질과 반대이므로 공통 특성이 아니다.
나머지 지문은 모두 옳다. 할로젠 원자가 연소의 연쇄반응을 끊는 부촉매(억제) 작용을 하는 것이 이 약제의 주된 소화 원리이고, 그 덕분에 비교적 낮은 농도에서도 소화가 가능하며, 상온·상압에서 쉽게 기화하고 고체 잔사를 남기지 않아 통신기기·전산기기·정밀기계 화재에서도 오염 우려가 적다.

이산화탄소 소화기의 장점과 단점에 대한 설명으로 틀린 것은 통전 중인 장소에서 사용하는 것은 위험하다는 설명이다.
이산화탄소는 전기 비전도성 기체이므로 통전 중인 전기설비 화재(C급)에도 감전 위험 없이 안전하게 사용할 수 있는 대표적 소화약제이며, 오히려 전기화재에 대한 적응성이 높다는 점이 $CO_2$ 소화기의 장점으로 꼽힌다.
밀폐공간에서 다량 방출 시 산소농도 저하로 질식 위험이 있다는 것은 실제 단점이고, $CO_2$ 가 자체 증기압만으로 방사 가능하다는 것은 실제 장점이며, 방출 후 잔사가 남지 않아 오손이 없다는 것도 실제 장점으로 모두 옳은 설명이다.

물과 반응했을 때 나머지 셋과 다른 가스를 발생시키는 것은 탄화칼슘(아세틸렌 발생)이다.
각 물질과 물의 반응은 다음과 같다.
알루미늄분: $2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2\uparrow$ (수소 발생)
칼슘: $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$ (수소 발생)
탄화칼슘: $CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2\uparrow$ (아세틸렌 발생)
수소화칼슘: $CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2\uparrow$ (수소 발생)
알루미늄분·칼슘·수소화칼슘은 모두 수소 가스를 발생시키지만, 탄화칼슘만 아세틸렌 가스를 발생시켜 나머지 셋과 종류가 다르다.

주성분을 옳게 짝지은 것은 '제3종 분말: NH₄H₂PO₄'이다.
분말소화약제는 종별로 주성분이 정해져 있다. 제1종은 탄산수소나트륨($\mathrm{NaHCO_3}$), 제2종은 탄산수소칼륨($\mathrm{KHCO_3}$), 제3종은 제1인산암모늄($\mathrm{NH_4H_2PO_4}$), 제4종은 탄산수소칼륨과 요소의 반응물($\mathrm{KHCO_3+(NH_2)_2CO}$)이다.
'제1종 분말 : KHCO_3'는 제1종 성분을 제2종이라 표기해 틀렸고, '제2종 분말 : NaHCO_3'는 제2종 성분을 반대로 표기해 틀렸으며, '제4종 분말 : NaHCO_3 + (NH_2)_2CO'는 제4종 성분에서 $\mathrm{KHCO_3}$ 대신 $\mathrm{NaHCO_3}$를 적어 틀렸다.
따라서 주성분을 옳게 짝지은 것은 '제3종 분말 : $\mathrm{NH_4H_2PO_4}$'이다.

소화설비의 소요단위는 건축물의 구조와 연면적을 기준으로 산정한다. 제조소·취급소용 건축물의 경우, 외벽이 내화구조인 것은 연면적 100m²를 1소요단위로, 내화구조가 아닌 것은 50m²를 1소요단위로 계산한다(저장소용 건축물은 각각 150m², 75m² 기준으로 별도 적용). 이 문제는 외벽이 내화구조인 취급소 건축물이므로 100m²당 1단위를 적용한다. $\text{소요단위} = \dfrac{500\text{m}^2}{100\text{m}^2} = 5\text{단위}$ 따라서 소화기구의 소요단위는 5단위이다.

위험물제조소등의 전역방출방식 불활성가스(이산화탄소)소화설비에서 분사헤드의 방사압력은 고압식의 경우 2.1MPa 이상, 저압식의 경우 1.05MPa 이상으로 규정되어 있다. 문제는 고압식을 묻고 있으므로 고압식 기준의 방사압력은 2.1MPa 이상이다. 1.05는 저압식 기준값이고, 1.7, 2.6은 해당 법령상 규정된 기준값이 아니다.

위험물안전관리법 시행령상 자체소방대 설치 대상은 제4류 위험물을 지정수량의 3천배 이상 취급하는 제조소 또는 일반취급소이다(단, 보일러로만 소비하는 경우 등 일부는 제외). 이는 제4류 위험물(인화성 액체)을 대량으로 취급하는 사업장이 자체적인 초기 화재대응 능력을 갖추도록 하기 위한 규정으로, 취급수량의 합이 지정수량의 3,000배 이상이면 화학소방자동차 및 자체소방대원을 두어야 한다. 따라서 자체소방대를 설치해야 하는 기준은 지정수량의 3,000배 이상이다.

$\mathrm{Ca_3P_2}$ 화재에 가장 적합한 소화방법은 마른 모래를 덮어 소화하는 것이다.
$\mathrm{Ca_3P_2}$ (인화칼슘, 인화석회)는 제3류 위험물(금수성물질)로서 물과 반응하면 맹독성이자 가연성인 포스핀( $\mathrm{PH_3}$ ) 가스를 발생시킨다.
$\mathrm{Ca_3P_2} + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3\uparrow$
따라서 물을 포함한 소화방법(봉상주수, 화학포, 산·알칼리소화기)은 오히려 유독가스 발생과 반응 확대를 초래하므로 위험하며, 물기가 없는 마른 모래(또는 팽창질석·팽창진주암)로 질식소화 하는 것이 가장 적합하다.

강화액소화기는 물에 탄산칼륨( $K_2CO_3$ )을 진한 수용액 상태로 용해시켜 만든 소화약제로, 탄산칼륨이 물의 어는점을 낮춰주므로 한랭지·동절기에도 동결되지 않고 사용할 수 있다. 아울러 강알칼리성을 띠어 심부화재에 대한 재발화 억제 효과도 있다. 질소는 약제 방출용 가압가스로 쓰이는 물질이고, 사염화탄소·아세틸렌은 강화액소화기 성분과 무관하다. 따라서 강화액 소화기에 한랭지역이나 겨울철에도 얼지 않도록 첨가하는 물질은 탄산칼륨이다.

일반적으로 사용되는 불꽃(물체) 색과 온도의 대응은 암적색 약 700℃, 적색 약 850℃, 휘적색 약 950℃, 황적색 약 1,100℃, 백적색 약 1,300℃, 휘백색 약 1,500℃ 순으로 온도가 높아진다.
휘적색은 약 950℃에 대응하므로, 지문의 "휘적색 : 약 1,200℃"는 대응 온도가 틀렸다. 나머지 적색 850℃, 황적색 1,100℃, 백적색 1,300℃는 표와 일치하는 옳은 설명이다.

"10m 이내에 2기 이상을 인접하여 설치할 수 없다"가 틀린 설명이다.
지하탱크저장소는 위험물안전관리법령상 안전거리 규제 대상이 아니고, 보유공지 확보 대상도 아니며, 저장용량에 대한 별도의 상한 규정도 없다 — 이 세 가지는 모두 사실이다.
다만 지하저장탱크를 2기 이상 인접하여 설치하는 것 자체가 절대적으로 금지되는 것은 아니며, 탱크 상호간에 규정된 최소 간격(용량 및 조건에 따라 통상 1m 이상, 일정 용량 이하인 경우 완화된 간격)을 확보하면 인접 설치가 가능하다.
따라서 "10m 이내에는 2기 이상 설치할 수 없다"는 절대적 금지 표현은 실제 규정과 다르므로, 지하탱크저장소에 대한 설명으로 틀린 것은 이 문장이다.

외벽이 내화구조인 저장소의 1소요단위는 연면적 150m²이다.
이 문제는 위험물안전관리법령상 소요단위(所要單位)의 계산 기준을 묻는 문항이다. 소요단위란 소화설비의 설치 대상이 되는 건축물이나 그 밖의 공작물의 규모, 또는 위험물의 양의 기준이 되는 단위를 말한다(위험물안전관리법 시행규칙 별표 17, 소요단위의 계산방법).
1소요단위의 산정 기준은 다음과 같다.
제조소 또는 취급소의 건축물 — 외벽이 내화구조인 것: 연면적 100m²
제조소 또는 취급소의 건축물 — 외벽이 내화구조가 아닌 것: 연면적 50m²
저장소의 건축물 — 외벽이 내화구조인 것: 연면적 150m²
저장소의 건축물 — 외벽이 내화구조가 아닌 것: 연면적 75m²
위험물 — 지정수량의 10배
발문은 대상이 '저장소'이면서 외벽이 '내화구조'인 경우를 묻고 있으므로, 연면적 150m²가 1소요단위가 된다.
규칙성으로 이해하면 기억하기 쉽다. 가장 엄격한 기준인 제조소·취급소의 비내화구조 50m²를 출발점으로 볼 때, 대상이 저장소이면 화재 위험이 상대적으로 낮아 면적 기준이 2배로 완화되고(50→100 계열, 75→150 계열), 외벽이 내화구조이면 다시 2배로 완화된다. 정리하면 제조소·취급소는 내화 100 / 비내화 50, 저장소는 내화 150 / 비내화 75이다.
50m² — 제조소 또는 취급소로서 외벽이 내화구조가 아닌 경우의 기준이다. 대상도 저장소가 아니고 내화구조도 아니므로 이중으로 어긋난다.
75m² — 저장소인 점은 맞지만 외벽이 내화구조가 아닌 경우의 기준이다. 발문은 내화구조라고 하였으므로 값이 절반이어서 오답이다.
100m² — 제조소 또는 취급소로서 외벽이 내화구조인 경우의 기준이다. 발문의 대상이 저장소이므로 적용 대상이 달라 오답이다.

공통으로 적응성이 있는 소화설비는 포소화설비이다.
소화설비 적응성표에 따르면 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물등을 제외한 일반 산화성고체와 제6류 위험물(질산 등)은 옥내·외소화전, 스프링클러, 물분무 등 물 계통 소화설비와 함께 포소화설비, 인산염류등 분말소화설비에 공통으로 적응성이 인정된다.
이산화탄소소화설비와 할로겐화합물소화설비는 자체에 산소공급원을 가진 산화성고체·질산 화재에는 질식효과가 떨어져 적응성이 없고, 탄산수소염류분말소화설비는 알칼리금속과산화물 등 일부 제1류 위험물에만 적응성이 있을 뿐 산화성고체 전반과 질산 모두에 공통 적응성을 갖지는 않는다.
따라서 두 위험물 모두에 공통 적응성을 갖는 소화설비는 포소화설비이다.

착화점을 가장 올바르게 설명한 것은 점화원이 없어도 스스로 발화가 일어나는 가장 낮은 온도이다.
착화점(발화점)은 가연물을 가열할 때 별도의 점화원(불꽃, 스파크 등)을 가하지 않아도 스스로 발화가 일어나는 여러 온도 중 가장 낮은 온도를 말한다. 이는 물질 내부에 열이 축적되어 자체적으로 산화·발화 반응이 시작되는 최저 한계 온도를 의미한다.
점화원을 가했을 때 발화가 일어난다고 서술한 설명들은 외부 점화원 없이 스스로 발화한다는 착화점의 핵심 정의와 어긋나며, 가장 높은 온도라고 서술한 설명들은 최저온도라는 정의와도 맞지 않는다.

위험물안전관리법령(세부기준)상 분말소화설비의 가압용가스 및 축압용가스로 사용하도록 규정된 대표 가스는 질소가스이며, 소화약제 1kg당 필요한 가스량 등 세부 기준도 질소가스를 기준으로 규정하고 있다. 헬륨, 아르곤은 관련 법령에 규정되어 있지 않은 불활성가스이다. 이산화탄소는 일부 조건에서 병행 사용이 규정되어 있으나, 가압용·축압용에 공통으로 사용하도록 정한 기준 가스는 질소가스이다.

유기과산화물은 산화제뿐 아니라 환원제와의 접촉도 피해야 하므로, "환원제와는 접촉시키고"라는 설명이 옳지 않다.
유기과산화물은 제5류 위험물(자기반응성물질)로 분자 내부에 이미 산소(과산화 결합, -O-O-)를 함유하고 있어 매우 불안정하며, 열·충격·마찰뿐 아니라 산화제·환원제 등 이물질과의 접촉에도 민감하게 반응하여 분해·폭발할 위험이 있다.
따라서 화재예방을 위해서는 산화제는 물론 환원제와의 접촉도 피해야 한다. 그런데 "가급적 환원제와는 접촉시키고 산화제는 멀리한다"는 설명은 환원제와의 접촉을 허용하는 취지이므로 이는 옳지 않은 설명이다.
열원·직사광선 차단, 용기 파손 여부의 주기적 점검은 모두 올바른 예방법이다.

위험물안전관리법 시행규칙의 옥외소화전설비 설치기준에 따르면 옥외소화전의 개폐밸브 및 호스접속구는 지반면으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치하도록 규정되어 있다. 따라서 옥외소화전의 개폐밸브와 호스접속구는 지반면으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치해야 한다.

위험물제조소 환기설비의 설치기준으로 옳지 않은 것은 급기구는 높은 위치에 설치하고 인화방지망을 부착할 것이다.
위험물안전관리법 시행규칙 별표4(제조소의 위치·구조·설비 기준) 환기설비 기준에 따르면 환기구는 지붕 위 또는 지상 2m 이상 높이에 회전식 고정벤티레이터 또는 루프팬 방식으로 자연배기방식으로 설치하고, 급기구는 해당 실의 바닥면적 150㎡마다 1개 이상(크기 800㎠ 이상)으로 하되 낮은 곳에 설치하며 인화방지망을 부착해야 한다.
"급기구는 높은 위치에 설치하고 인화방지망을 부착할 것"이라는 설명은 실제 기준(낮은 위치에 설치)과 다르므로 옳지 않다. 나머지 환기구·급기구 설치기준은 모두 법령 기준과 일치한다.

화기엄금 게시판 대상이 아닌 것은 제1류 위험물이다.
위험물안전관리법령상 제조소의 주의사항 게시판은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물과 제3류 위험물 중 금수성물질에는 "물기엄금", 제2류 위험물(인화성고체 제외)에는 "화기주의", 제2류 위험물 중 인화성고체·제3류 위험물 중 자연발화성물질·제4류 위험물·제5류 위험물에는 "화기엄금"을 표시하도록 정해져 있다.
제1류 위험물은 그 자체가 불연성 산화성고체이므로 화기엄금 대상이 아니며, 알칼리금속의 과산화물 등 예외에 해당하더라도 표시 문구는 "물기엄금"이지 "화기엄금"이 아니다.
따라서 화기엄금 게시판 대상이 아닌 것은 제1류 위험물이다.

부틸알코올은 지정수량이 400L에 해당하지 않는다.
피리딘($\mathrm{C_5H_5N}$)은 제4류 위험물 중 제1석유류(수용성)에 해당하여 지정수량이 400L이고, 아이소프로필알코올($\mathrm{C_3H_7OH}$)과 에틸알코올($\mathrm{C_2H_5OH}$)은 탄소수가 각각 3개·2개인 수용성 포화 1가 알코올이므로 알코올류에 해당하여 역시 지정수량이 400L이다.
반면 부틸알코올(n-부탄올, $\mathrm{C_4H_9OH}$)은 탄소수가 4개로 알코올류의 정의(탄소수 1~3개인 포화 1가 알코올)를 벗어나 알코올류가 아니라 제4류 위험물 중 제2석유류(비수용성)로 분류되고, 지정수량은 1,000L이다.

다이에틸에터의 연소(폭발)범위는 약 1.9~48%로 제시된 물질 중 가장 넓다. 특수인화물로 분류되며 인화점(약 -45℃)도 매우 낮아 극히 위험한 물질이다. 휘발유는 약 1.4~7.6%, 톨루엔은 약 1.2~7.1%, 에틸알코올은 약 3~19% 수준으로 모두 다이에틸에터보다 연소범위가 좁다. 연소범위가 넓을수록 점화원에 노출될 가능성이 커져 화재·폭발 위험이 크다. 따라서 연소범위가 가장 넓은 것은 다이에틸에터이다.

위험물안전관리법 시행규칙(운반용기의 외부표시 기준, 별표19)에 따르면 운반용기 외부에는 위험물의 품명·위험등급·화학명(수용성 표시 대상인 경우 "수용성"), 위험물의 수량, 수납하는 위험물에 따른 주의사항을 표시하여야 한다. 위험물의 제조연월일은 표시 대상 항목이 아니다. 따라서 위험물안전관리법령상 위험물을 담은 운반용기 외부에 표시하여야 할 사항이 아닌 것은 위험물의 제조연월일이다.

시·도의 조례로 규제되는 경우는 윤활유 5,000L를 저장하는 경우이다.
지정수량 이상의 위험물은 위험물안전관리법의 적용을 받고, 지정수량 미만의 위험물은 시·도의 조례로 저장·취급 기준이 정해진다(법 제4조).
등유(제2석유류·비수용성, 지정수량 1,000L):
$2{,}000/1{,}000 = 2$배 → 지정수량 이상
중유(제3석유류·비수용성, 지정수량 2,000L):
$3{,}000/2{,}000 = 1.5$배 → 지정수량 이상
윤활유(제4석유류, 지정수량 6,000L):
$5{,}000/6{,}000 \approx 0.83$배 → 지정수량 미만
휘발유(제1석유류·비수용성, 지정수량 200L):
$400/200 = 2$배 → 지정수량 이상
윤활유 5,000L만 지정수량(6,000L)에 못 미치므로 법이 아닌 시·도 조례의 규제 대상이 된다.

방수성 덮개로 덮지 않아도 되는 것은 나이트로화합물이다.
시행규칙 별표(적재방법 중 피복 기준)에 따르면 방수성 덮개로 덮어야 하는 대상은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물(또는 이를 함유한 것), 제2류 위험물 중 철분·금속분·마그네슘(또는 이를 함유한 것), 제3류 위험물 중 금수성 물질이다.
알칼리금속 과산화물·마그네슘·탄화칼슘(제3류 금수성물질)은 모두 방수성 피복 대상이지만, 나이트로화합물은 제5류 자기반응성물질로 물과 반응하는 성질이 없어 방수성 덮개 대상이 아니다(다만 자기반응성물질로서 일광 차단을 위한 차광성 덮개는 필요하다).
따라서 방수성 덮개로 덮지 않아도 되는 물질은 나이트로화합물이다.

과산화나트륨($\mathrm{Na_2O_2}$)은 알칼리금속의 과산화물로 물과 매우 격렬하게 반응한다. $\mathrm{2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2}$의 반응으로 다량의 열과 산소를 발생시켜 가연물과 함께 있으면 발화·폭발 위험이 크다.
과산화바륨($\mathrm{BaO_2}$)도 물과 반응해 산소를 발생시키지만, 알칼리토금속 과산화물은 알칼리금속 과산화물보다 반응성이 낮아 상대적으로 완만하게 반응한다.
과산화수소($\mathrm{H_2O_2}$)는 물에 잘 혼화되는 물질로 물과 특별히 격렬한 반응을 일으키지 않는다. 과염소산나트륨($\mathrm{NaClO_4}$)은 조해성이 있어 물에 잘 녹지만 발열이나 가스 발생 같은 위험 반응을 일으키지 않는다.
따라서 물과 반응했을 때 위험성이 가장 큰 것은 과산화나트륨이다.

물에 대한 반응성을 물질별로 살펴보면, 적린(P, 제2류 위험물)은 물에 녹지 않고 물과 반응하지도 않아 물과 닿아도 이렇다 할 위험이 생기지 않는다.
과망가니즈산칼륨($KMnO_4$, 제1류 위험물)의 경우 물에 잘 녹아 진한 보라색 용액이 될 뿐, 격렬한 발열은 동반되지 않는다.
질산암모늄($NH_4NO_3$)이 용해될 때는 열을 흡수하는 반응이 일어나 오히려 주변 온도가 떨어진다.
이와 달리 과산화나트륨($Na_2O_2$, 제1류 위험물 중 무기과산화물)은 물과 만나면 격렬한 발열과 함께 수산화나트륨 및 산소를 생성한다.
$2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2$
이때 방출되는 산소와 반응열이 인근 가연물과 만나면 화재나 폭발로 번질 위험이 있어, 네 물질 가운데 물과 접촉 시 위험성이 가장 큰 물질은 과산화나트륨이 된다.

지정수량 1/10을 초과하는 위험물끼리 혼재할 수 없는 조합은 과산화칼륨과 자일렌이다.
시행규칙 별표19가 정한 혼재기준에 따르면, 지정수량 1/10을 초과하는 위험물끼리 함께 실을 수 있는 유별 조합은 1류-6류, 2류-4류, 2류-5류, 3류-4류, 4류-5류로 한정된다.
황과 아세톤 — 2류인 황과 4류인 아세톤으로 2류-4류 조합에 해당하여 혼재가 허용된다.
나트륨과 등유 — 3류인 나트륨과 4류인 등유로 3류-4류 조합이므로 혼재가 가능하다.
다이에틸에터와 과산화벤조일 — 4류와 5류의 조합으로 혼재할 수 있다.
과산화칼륨과 자일렌 — 1류(알칼리금속의 과산화물)인 과산화칼륨은 6류와만 혼재가 허용되므로, 4류인 자일렌과 짝지어지는 1류-4류 조합은 성립하지 않는다.

메틸에틸케톤( $\mathrm{CH_3COC_2H_5}$ )은 인화점이 약 -1℃인 제1석유류로 휘발성·인화성이 매우 크다. 따라서 화기와 직사광선을 피하고 서늘하며 통풍이 잘 되는 곳에 밀폐 저장해야 한다. 그러나 인화성 액체 위험물의 저장 용기는 증기가 새어 나오지 않도록 밀전·밀봉하는 것이 원칙이며, 증기 배출을 위한 구멍을 뚫으면 오히려 가연성 증기가 실내로 방출되어 화재·폭발 위험을 키우게 된다. 따라서 가장 거리가 먼 것은 저장 용기에 증기 배출을 위한 구멍을 설치할 것이다.

짚이나 헝겊에 적셔 쌓아 둘 때 자연발화 위험성이 가장 큰 것은 동유이다.
이 문제는 유지(동식물유류)의 요오드값(iodine value)과 건성유·불건성유 구분으로 자연발화 위험성을 판단하는 문제이다. 요오드값은 유지 100g에 흡수되는 요오드의 g수로, 유지 속 불포화지방산의 이중결합($C=C$) 수에 비례한다. 요오드값이 클수록 이중결합이 많아 공기 중 산소와의 산화반응(자동산화)이 활발하고, 이때 발생하는 산화열이 짚·헝겊 같은 다공성 물질에 축적되면 방열보다 축열이 커져 발화점에 도달, 자연발화한다.
요오드값에 따른 분류는 건성유 $\text{요오드값} \ge 130$, 반건성유 $100 \le \text{요오드값} < 130$, 불건성유 $\text{요오드값} \le 100$이며, 자연발화 위험성은 건성유 > 반건성유 > 불건성유 순이다.
동유(오동나무 기름)는 요오드값 약 145~176으로 건성유에 해당한다. 주성분이 3중 공액 이중결합을 가진 엘레오스테아르산($C_{18}H_{30}O_2$)이라 산화·중합이 매우 빨라 자연발화 위험이 가장 크다. 야자유는 약 7~16(포화지방산이 다수), 올리브유는 약 75~90, 피마자유는 약 81~91로 모두 불건성유에 속한다.
네 물질 중 건성유는 동유뿐이고 요오드값도 가장 크므로 동유가 정답이며, 나머지는 모두 요오드값이 100 이하인 불건성유로 이중결합이 적어 자동산화가 느려 같은 조건에서 자연발화 위험성이 훨씬 작다.
동유·야자유·올리브유·피마자유는 모두 위험물안전관리법령상 제4류 위험물 중 동식물유류에 해당한다. 동식물유류는 「동물의 지육 등 또는 식물의 종자나 과육으로부터 추출한 것으로서 1기압에서 인화점이 250℃ 미만인 것」으로 정의되며, 지정수량은 10,000L이다. 특히 건성유(동유 등)를 헝겊·짚에 적셔 대량으로 쌓아 두는 것은 자연발화의 대표적 위험 형태이므로, 저장·취급 시 통풍·냉각으로 축열을 방지하여야 한다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표(이동탱크저장소의 저장·취급기준)에 따르면, 아세트알데하이드등을 저장하는 이동저장탱크 중 보냉장치가 있는 것은 당해 위험물의 비점 이하로, 보냉장치가 없는 것은 40℃ 이하로 온도를 유지해야 한다. 따라서 보냉장치가 없는 이동저장탱크는 그 온도를 40℃ 이하로 유지해야 한다.

동식물유류에 관한 설명으로 옳은 것은 "불포화도가 높을수록 자연발화하기 쉽다"이다.
동식물유류는 아이오딘값에 따라 건성유(아이오딘값 130 이상)·반건성유(100~130)·불건성유(100 이하)로 구분되며, 아이오딘값이 클수록 불포화도(이중결합)가 높아 공기 중 산소와 반응(자동산화)하기 쉬워 자연발화 위험성이 커진다.
피마자유 — 아이오딘값이 약 100 이하인 불건성유에 해당해 건성유가 아니다.
아이오딘값이 130 이하이면 건성유 — 건성유의 기준은 아이오딘값 130 이상이므로 반대의 설명이다.
동식물유류의 지정수량 20,000L — 실제 지정수량은 10,000L이다.

과산화벤조일에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 "산소를 함유하지 않는 환원제 물질이다"라는 설명이다.
과산화벤조일(벤조일퍼옥사이드, BPO)은 제5류 위험물(자기반응성물질)에 속하는 대표적인 유기과산화물이다.
벤조일퍼옥사이드라고도 불린다는 것 — 옳은 내용
상온에서 무색·무취의 백색 고체 결정으로 존재한다는 것 — 옳은 내용
건조 상태에서는 폭발 위험이 크므로 프탈산다이메틸 등 희석제를 첨가해 폭발 위험성을 낮춘다는 것 — 옳은 내용
과산화벤조일은 분자 내에 과산화(-O-O-) 결합으로 산소를 함유하고 있으며, 이 결합이 분해되며 자기연소(자체 산화반응)를 일으키는 산화성·자기반응성 물질이다.

물과 접촉했을 때 위험성을 나타내는 물질들만으로 짝지어진 것은 K₂O₂, Na, CaC₂이다.
과산화칼륨(K₂O₂)·나트륨(Na)·탄화칼슘(CaC₂) 세 물질 모두 제1류·제3류 위험물로 물과 접촉 시 격렬히 반응하여 위험을 유발한다.
$2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2\uparrow$
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$
$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2\uparrow$
반면 아세트알데하이드(CH₃CHO)는 물에 잘 녹을 뿐 위험한 반응을 일으키지 않고, 과염소산나트륨(NaClO₄)은 조해성으로 물에 잘 녹지만 격렬한 반응은 없으며, 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇)은 산화성 고체이나 물과 위험 반응을 하지 않는다.
따라서 세 물질 모두 물과 접촉했을 때 위험성을 나타내는 조합은 과산화칼륨(K₂O₂)·나트륨(Na)·탄화칼슘(CaC₂)뿐이다.

탄화칼슘이 물과 반응하면 발생하는 가스는 $\mathrm{C_2H_2}$(아세틸렌)이다.
탄화칼슘($\mathrm{CaC_2}$)은 제3류 위험물로, 물과 반응하면
$\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2}$
의 반응이 일어나 아세틸렌($\mathrm{C_2H_2}$)이 발생한다.
아세틸렌은 연소범위가 약 2.5~81%로 매우 넓어 위험하므로 탄화칼슘은 물기와 완전히 격리하여 저장해야 한다.

경유는 인화점이 21℃ 이상 70℃ 미만인 제4류 위험물 중 제2석유류에 해당한다.
경유는 비수용성 액체이므로 제2석유류의 비수용성 기준 지정수량인 1,000L가 적용된다(참고로 수용성 제2석유류의 지정수량은 2,000L이다).
따라서 옳은 짝은 '제2석유류 - 1,000L'이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표19는 지정수량 이상의 위험물을 차량으로 운반할 때 흑색 바탕에 황색 문자로 "위험물"을 표기한 직사각형 표지를 차량 앞뒤에 게시하도록 정하며, 표지 규격은 단변(가로) 0.3m 이상, 장변(세로) 0.6m 이상으로 규정한다. 따라서 옳은 규격은 단변 0.3m 이상, 장변 0.6m 이상이며, 단변 0.3m·장변 0.4m, 단변 0.4m·장변 0.8m, 가로·세로 0.6m와 같은 나머지 선택지의 수치는 법정 기준에 맞지 않는다.

제4류 위험물에서 석유류 등급을 나누는 기준은 인화점이다.
- 제1석유류: 인화점이 21℃보다 낮은 경우 (벤젠이 이에 해당, 약 -11℃)
- 제2석유류: 인화점 21℃ 이상 70℃ 미만인 경우 (아크릴산이 이에 해당, 약 46℃)
- 제3석유류: 인화점 70℃ 이상 200℃ 미만인 경우 (나이트로벤젠 약 88℃, 글리세린 약 160℃가 해당)
이 중 아크릴산은 인화점이 약 46℃로 제2석유류(수용성)의 범위에 들어가는 반면, 나이트로벤젠과 글리세린은 제3석유류에, 벤젠은 제1석유류에 속하므로 정답에서 제외된다.

질산나트륨과 함께 저장할 수 있는 것은 과염소산이다.
질산나트륨($NaNO_3$)은 질산염류에 속하는 제1류 위험물(산화성 고체)이다. 위험물안전관리법 시행규칙 별표18(저장의 기준)에 따르면 옥내저장소에서 유별을 달리하는 위험물은 원칙적으로 함께 저장할 수 없다. 다만 유별로 정리하여 저장하면서 서로 1m 이상의 간격을 두는 경우에 한해 예외적으로 혼재 저장이 허용되며, 제1류 위험물이 함께 저장 가능한 조합은 제1류(알칼리금속의 과산화물 등 제외)+제5류, 제1류+제6류, 제1류+제3류 중 자연발화성물질(황린)이다.
적린(P)은 제2류 위험물(가연성 고체)이다. 제1류와 제2류의 혼재 저장은 허용 조합에 없으므로 함께 저장할 수 없다.
인화성 고체는 제2류 위험물이다. 인화성 고체는 제4류 위험물과의 혼재만 허용되며, 제1류와는 함께 저장할 수 없다.
동식물유류는 제4류 위험물(인화성 액체)이다. 제1류+제4류 조합은 규정에 없으므로 함께 저장할 수 없다.
과염소산($HClO_4$)은 산화성 액체인 제6류 위험물이다. 제1류+제6류는 허용 조합에 해당하므로, 1m 이상 간격을 두면 질산나트륨과 함께 저장할 수 있다. 다만 과염소산염류(예: $KClO_4$)는 제1류(산화성 고체)이지만, 과염소산 $HClO_4$ 그 자체는 제6류(산화성 액체)로 분류된다는 점에 주의해야 한다. 제1류 산화제와 제6류 산화제는 모두 불연성이며 서로 격렬한 반응을 일으키지 않아, 유별을 정리하고 1m 이상 간격을 두면 예외적으로 혼재 저장이 허용된다.

금속칼륨은 제3류 위험물(금수성물질)로 물과 격렬히 반응하여 수산화칼륨과 수소 기체를 발생시키며, 이때 발생한 수소가 반응열로 인해 발화·폭발할 위험이 있어 금수성 물질로 분류된다. $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$ 산화칼륨이나 산소가 생성물로 제시된 나머지 보기는 실제 반응식과 맞지 않으므로 옳지 않다. 따라서 금속칼륨과 물이 반응할 때 생성되는 물질은 수산화칼륨과 수소이다.