[위험물기능사 필기] 14년 3회차 기출문제 해설 페이지

이산화탄소 소화약제의 설계농도는 $\mathrm{CO_2}(\%) = \dfrac{21 - \mathrm{O_2}}{21} \times 100$ 공식으로 구한다. 목표 산소농도 13vol%를 대입하면 $\dfrac{21-13}{21}\times 100 \approx 38.1\,\%$이다.

대형수동식소화기는 옥내소화전 등 다른 소화설비와 함께 설치하지 않는 경우, 방호대상물의 각 부분으로부터 하나의 대형수동식소화기까지의 보행거리가 30m 이하가 되도록 설치하여야 한다(소형소화기는 20m 이하).

알칼리금속의 과산화물은 물과 반응하면 산소와 열을 발생시켜 오히려 위험하고, 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소·할론 소화약제의 질식효과도 기대할 수 없다. 따라서 마른모래로 피복하여 소화하는 것이 가장 적합하다.

옥외소화전설비의 수원의 양은 옥외소화전 설치개수(설치개수가 4개 이상인 경우 4개)에 13.5㎥를 곱한 양 이상으로 하여야 한다. 6개를 설치하였더라도 최대 4개를 기준으로 계산하므로 $4 \times 13.5 = 54\,\mathrm{m^3}$ 이상이 필요하다.

“ABC” 표시는 일반화재(A급)·유류화재(B급)·전기화재(C급)에 적응성이 있음을 의미한다. 금속화재(D급)는 별도의 금속화재용 소화약제가 필요하므로 사용할 수 없다.

C6H5CH3(톨루엔)은 제4류 제1석유류(비수용성)에 해당한다. CH3COOH(초산), C6H5Cl(클로로벤젠), C6H5Br(브로모벤젠)은 모두 제2석유류(비수용성)에 해당하여 톨루엔만 품명이 다르다.

간이소화용구의 능력단위 기준표에 따르면 수조(소화전용물통 3개 포함) 80L는 1.5단위에 해당한다.

제6류 위험물(과산화수소, 질산, 과염소산 등)은 그 자체가 불연성인 산화성액체이므로 '가연성'이라 한 보기 4가 잘못되었다. 제1류-산화성, 제4류-인화성, 제5류-자기반응성은 모두 옳다.

제5류 위험물은 자체에 산소를 함유한 자기반응성물질로 질식소화가 효과적이지 않고 다량의 물로 냉각소화하여야 하므로, 물계 소화설비인 포소화설비가 적응성을 갖는다. 이산화탄소·할로겐화합물·탄산수소염류 소화설비는 적응성이 없다.

아연분·코크스·목탄은 모두 고체 표면에서 직접 산소와 반응하는 표면연소를 한다. 양초는 열에 녹아 증발한 증기가 연소하는 증발연소를 하므로 연소형태가 다르다.

금속을 분말화하면 비표면적이 커져 반응면적과 복사열 흡수율이 증가하고 대전에 의한 정전기도 쉽게 발생하여 연소위험성이 커진다. 반대로 비열은 오히려 작아지는 경향이 있어 열이 쉽게 축적되는 것이므로, 비열이 '증가'한다고 한 보기 2가 잘못되었다.

스프링클러설비는 원칙적으로 제4류 위험물에는 적응성이 낮으나, 살수밀도(방사밀도)가 일정 수치 이상으로 확보되는 경우에 한하여 제4류 위험물에도 적응성을 인정한다.

강화액소화기는 어는점이 매우 낮은(대략 -20℃ 이하) 강화액을 사용하므로 겨울철 한랭지에서도 동결 없이 사용할 수 있다. 물을 이용하는 봉상·분무주수소화기나 단순 물주수소화기는 저온에서 동결될 위험이 있다.

압력수조를 이용한 옥내소화전설비의 압력수조 최소압력은 $P = p_1 + p_2 + p_3 + 0.35$(MPa)로 구하며(0.35MPa은 방수압 확보를 위한 고정값), 대입하면 $3 + 1 + 1.35 + 0.35 = 5.70\,\mathrm{MPa}$이다.

황린은 금수성물질이 아니라 오히려 물속에 저장하는 위험물이므로 화재 시 다량의 물로 냉각소화가 효과적이다. 트리메틸알루미늄·나트륨·인화칼슘은 모두 물과 반응하여 위험한 금수성물질이다.

제조소등의 관계인이 화재예방과 재해발생 시의 비상조치에 필요한 사항을 서면으로 작성하여 허가청에 제출하는 것은 예방규정에 관한 설명이다.

탄화칼슘은 물과 반응하여 아세틸렌 가스를 발생시킨다($\mathrm{CaC_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{C_2H_2}\uparrow$). 아세틸렌의 연소범위는 약 2.5~81vol%로 매우 넓어 위험성이 크다.

기체연료는 분자운동이 활발하고 공기 중 확산이 쉬워 산소를 충분히 공급받을 수 있어 완전연소에 유리하다. 활성화 에너지가 작을수록 반응이 쉽게 진행되어 연소에 유리하므로, 활성화 에너지가 '크다'는 것은 오히려 완전연소에 불리한 조건이다.

알루미늄분은 물과 반응하여 가연성인 수소가스를 발생시키는 금수성 성질을 가지므로 다량의 물로 소화하면 오히려 위험하다. 적린은 물 소화가 가능하고, 황화인·유황의 소규모 화재는 마른모래로 질식소화한다.

제조소·취급소용 건축물로서 외벽이 내화구조가 아닌 것은 연면적 50㎡를 1소요단위로 한다. 위험물은 지정수량의 10배(100배 아님), 저장소용 건축물은 내화구조 150㎡·비내화구조 75㎡를 1소요단위로 하므로 나머지 보기는 옳지 않다.

옥내저장소에서 기계에 의하여 하역하는 구조로 된 용기만을 겹쳐 쌓는 경우에는 6m를 초과하여 용기를 겹쳐 쌓지 아니하여야 한다.

질화면(니트로셀룰로오스)은 셀룰로오스의 수산기가 질산기로 치환된 정도, 즉 질산기의 수(질화도)에 따라 질소함유량이 높은 강면약과 낮은 약면약으로 구분한다.

지정수량 20배 이상의 제1류 위험물을 저장하는 옥내저장소의 건축물은 벽·기둥·바닥을 내화구조로 하여야 하지만, 보와 서까래는 불연재료로 하면 충분하고 내화구조까지 요구되지는 않는다.

질산구아니딘은 제5류 위험물(자기반응성물질)의 품명에 해당한다. 과요오드산, 납 또는 요오드의 산화물, 염소화이소시아눌산은 모두 제1류 위험물이다.

암반탱크의 공간용적은 해당 탱크 내에 용출하는 7일간의 지하수의 양에 상당하는 용적과, 해당 탱크 내용적의 100분의 1의 용적 중 보다 큰 용적을 공간용적으로 한다.

주유취급소 고정주유설비의 최대토출량은 휘발유 분당 50L 이하, 등유 분당 80L 이하, 경유 분당 180L 이하로 개별 품목별로 규정되어 있을 뿐, '제1석유류(휘발유 제외) 분당 100L 이하'라는 별도 기준은 존재하지 않으므로 보기 4가 틀렸다.

디에틸에테르 등 특수인화물은 공기 중 산소와 서서히 반응하여 불안정한 과산화물을 생성하며, 장기간 보관 시 직사광선 등에 의해 폭발성 과산화물이 축적될 수 있어 갈색병 밀폐 보관이 필요하다.

위험물안전관리법령상 이동저장탱크의 외부 도장 색상은 제6류 위험물의 경우 청색이므로, 회색이라 한 보기 4가 적합하지 않다. 제2류 적색, 제3류 청색, 제5류 황색은 옳은 연결이다.

니트로톨루엔은 니트로기를 가지고 있지만 위험물안전관리법령상 제4류 위험물(제3석유류)로 분류되어 제5류 위험물이 아니다. 니트로글리세린·니트로글리콜·트리니트로톨루엔은 모두 제5류 위험물(질산에스테르류·니트로화합물)에 해당한다.

벤젠은 인화점이 약 -11℃로 매우 낮은 휘발성이 강한 액체이다. 물에는 거의 녹지 않고, 증기비중은 약 2.7(분자량 78/29)이며, 융점은 약 5.5℃로 상온보다 낮으므로 나머지 보기는 틀렸다.

칼륨은 금수성물질로 물·이산화탄소·사염화탄소와 반응하여 위험하므로 사용할 수 없고, 마른모래로 덮어 질식소화하여야 한다.

과산화벤조일은 발화점이 약 125℃로 매우 낮아 보기 중 가장 낮다. 피크린산·TNT는 약 300℃ 내외, 니트로셀룰로오스는 약 160~180℃로 과산화벤조일보다 높다.

이황화탄소($\mathrm{CS_2}$)의 분자량은 76, 수소($\mathrm{H_2}$)의 분자량은 2이므로, 동일 온도·압력에서 기체의 무게비는 분자량비와 같아 $76 \div 2 = 38$배이다.

외벽이 내화구조인 저장소용 건축물은 연면적 150㎡를 1소요단위로 하므로, 연면적 300㎡인 옥내저장소의 소화능력단위는 $300 \div 150 = 2$단위 이상이 되어야 한다.

등유는 증기비중이 약 4~5로 공기보다 무거우므로 '공기보다 가볍다'고 한 보기 1이 틀렸다. 인화점이 상온보다 높고(약 40~70℃), 전기 부도체이며, 비중이 물보다 작은 것은 옳은 설명이다.

니트로글리세린은 제5류 질산에스테르류로 지정수량이 10kg으로 가장 작다. 과산화수소는 300kg, 트리니트로톨루엔·피크르산(니트로화합물)은 100kg으로 니트로글리세린보다 지정수량이 크다.

황린은 저장·운반 시 보호액으로 물을 사용하여야 하며, 파라핀·경유 등은 나트륨·칼륨과 같은 금속의 보호액이므로 보기 2가 틀렸다. 디에틸에테르의 표시사항 부착, 알킬알루미늄의 90% 이하 수납율, 경질플라스틱 운반용기의 5년 이내 제조 기준은 모두 옳은 규정이다.

과망간산칼륨은 약 240℃ 이상으로 가열하면 분해하여 산소를 방출할 뿐 수소는 발생시키지 않으므로 60℃에서 수소를 방출한다는 보기 3이 틀렸다. 진한 황산·유기물과의 접촉 위험, 목탄·황과의 접촉 시 폭발 위험은 모두 옳은 설명이다.

과산화수소는 농도 36중량% 이상인 것이 위험물에 해당하므로 40중량%인 350kg(지정수량 300kg 초과)은 위험물 범위에 포함된다. 질산은 비중 1.49 이상, 마그네슘은 2mm 미만의 분말(직경 2mm 이상 막대 제외), 유황은 순도 60중량% 이상이어야 위험물에 해당하므로 나머지는 기준 미달이다.

질산메틸($\mathrm{CH_3NO_3}$, 분자량 77)의 증기비중은 약 2.7로 공기보다 무거우므로 '공기보다 가볍다'고 한 보기 4가 틀렸다. 액체 형태이고 물보다 무거우며 알코올에 녹는 것은 옳은 설명이다.

이황화탄소는 비스코스레이온의 원료로 쓰이며, 비중 약 1.26, 인화점 약 -30℃이고 연소 시 유독한 아황산가스($\mathrm{SO_2}$)를 발생시키는 제4류 특수인화물이다.

질산의 지정수량은 300kg이며, 1소요단위는 지정수량의 10배인 3000kg에 해당한다. 비중이 1.5이므로 부피는 $\dfrac{3000}{1.5} = 2000\,\mathrm{L}$이다.

제3류 위험물(특히 금수성물질)은 이산화탄소·할로겐화합물·일반 분말소화약제로는 소화 효과가 없거나 오히려 위험하며, 탄산수소염류등 분말소화설비나 마른모래 등으로 소화하여야 하므로 보기 1이 틀렸다. 칼륨의 보호액 저장, 알킬알루미늄의 희석제 사용, 불활성가스 봉입장치는 모두 옳은 대책이다.

삼황화린($\mathrm{P_4S_3}$)이 연소하면 $\mathrm{P_4S_3} + 8\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5} + 3\mathrm{SO_2}$ 반응에 따라 오산화인과 함께 이산화황이 발생한다.

칼륨(지정수량 10kg) 20kg은 2배, 황린(지정수량 20kg) 40kg은 2배, 칼슘의 탄화물인 탄화칼슘(지정수량 300kg) 300kg은 1배이므로 배수의 합은 $2+2+1=5$배이다.

왕수는 진한 염산과 진한 질산을 3:1(염산:질산) 비율로 혼합한 것이므로, 질산과 염산을 3:1 비율로 만든다고 한 보기 2가 틀렸다. Al·Fe의 부동태 생성, 부식성·흡습성, 직사광선에 의한 NO2 발생은 모두 질산의 옳은 성질이다.

인화성고체를 제외한 제2류 위험물은 제4류 위험물과 함께 저장할 수 없다(인화성고체에 한해서만 제4류와 혼재 저장이 허용된다). 제1류(알칼리금속의 과산화물 제외)와 제5류, 제1류와 제6류, 제1류와 제3류 중 황린은 1m 이상 간격을 두면 함께 저장할 수 있다.

적린의 발화(착화)온도는 약 260℃이며 이는 승화온도가 아니라 발화점을 가리키는 수치이므로 보기 3의 서술이 틀렸다. 비금속 원소, 암적색 분말, 이황화탄소에 녹지 않는 성질은 모두 적린의 옳은 특징이다.

인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령이 정하는 물품을 말하는 것은 위험물안전관리법령상 '위험물'의 정의이다.

위험물 운반 시 제4류 위험물과 혼재 가능한 액화석유가스 또는 압축천연가스는 내용적이 120L 미만인 용기에 한한다.

과산화칼륨은 물과 반응($2\mathrm{K_2O_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow4\mathrm{KOH}+\mathrm{O_2}$), 가열 분해, 이산화탄소와의 반응($2\mathrm{K_2O_2}+2\mathrm{CO_2}\rightarrow2\mathrm{K_2CO_3}+\mathrm{O_2}$) 어느 경우에도 공통적으로 산소를 발생시킨다.

유황은 물과 반응하지 않는 안정한 물질이다. 리튬·나트륨·칼슘은 모두 물과 반응하여 가연성인 수소가스를 발생시키는 금수성 성질을 갖는다.

칼슘은 제3류 위험물(알칼리토금속)에 해당한다. 마그네슘·고형알코올(인화성고체)·안티몬분(금속분)은 모두 제2류 위험물이다.

이황화탄소는 가연성 증기 발생을 억제하기 위해 물속에 저장하므로 보기 3이 옳다. 황린은 물, 금속칼륨은 등유·경유, 금속나트륨은 등유가 옳은 보호물질이므로 나머지 연결은 틀렸다.

위험물안전관리법령상 알코올류는 위험등급 II에 해당한다.

질산나트륨은 제1류 질산염류로 지정수량이 300kg이므로 50kg이라 한 보기 2가 틀렸다. 과산화칼륨(무기과산화물) 50kg, 과망간산나트륨(과망간산염류) 1000kg, 중크롬산암모늄(중크롬산염류) 1000kg은 모두 옳다.

인화점이란 액체가 가연성 증기를 발생시켜 점화원에 의해 인화될 수 있는 최저온도를 말하므로, '인화점 50℃'는 액체의 온도가 50℃ 이상이 되면 가연성 증기가 발생하여 점화원에 의해 인화한다는 의미이다.

위험물 운송 시 유별을 달리하는 위험물의 혼재기준표에 따르면 제1류 위험물은 제6류 위험물과 지정수량의 10배를 초과하는 경우에도 혼재할 수 있다.

에틸렌글리콜은 무색·무취에 가까운 단맛이 나는 점성 액체이므로 갈색이며 쓴맛이 난다고 한 보기 1이 틀렸다. 물·알코올에 잘 녹고, 분자량 약 62·비중 약 1.1이며 부동액의 원료로 쓰이는 것은 옳은 설명이다.

압력탱크에 저장하는 디에틸에테르등의 저장온도는 40℃ 이하로 유지하여야 한다(압력탱크 외의 탱크에 저장하는 경우에는 30℃ 이하).