[위험물기능사 필기] 13년 2회차 기출문제 해설 페이지

지정수량의 10배 이상의 위험물을 저장 또는 취급하는 제조소등에는 화재 발생을 알릴 수 있는 경보설비를 1종 이상 설치하여야 한다. 경보설비에는 자동화재탐지설비, 비상경보설비, 확성장치, 비상방송설비가 있으며, 이동탱크저장소는 설치 대상에서 제외된다.

이산화탄소는 전기가 통하지 않는 비전도성(부도체) 기체여서 전기설비 화재에도 사용할 수 있다는 것이 오히려 장점이므로 전기전도성이 우수하다는 설명은 옳지 않다. 상온·상압에서 무색·무취의 불연성 기체이고, 냉각·압축하면 쉽게 액화되며, 다량 존재하면 산소를 밀어내어 질식을 일으킬 수 있다.

운송책임자의 감독 또는 지원을 받아 운송하여야 하는 위험물은 알킬알루미늄, 알킬리튬, 그리고 이 두 물질을 함유하는 위험물이다. 이들은 공기와 접촉하면 자연발화하고 물과 격렬히 반응하는 제3류 위험물이어서 별도의 운송 감독 대상으로 규정되어 있다.

자체소방대에 두는 화학소방자동차 중 제독차에는 가성소오다 및 규조토를 각각 50 kg 이상 비치하여야 한다. 참고로 분말 방사차는 분말 1,400 kg 이상, 포수용액 방사차는 포수용액 10만 L 이상, 할로겐화합물 방사차는 할로겐화합물 1,000 kg 이상을 비치한다.

세 물질의 인화점은 아세톤 약 −18 ℃, 벤젠 약 −11 ℃, 톨루엔 약 4 ℃이므로 낮은 것부터 나열하면 아세톤 − 벤젠 − 톨루엔이 된다. 셋 모두 제4류 제1석유류이지만 아세톤과 벤젠은 인화점이 0 ℃보다 낮아 상온에서도 인화 위험이 매우 크다.

이산화탄소를 방출해 산소 농도를 낮출 때 필요한 이산화탄소 농도는 $\mathrm{CO_2}(\%)=\dfrac{21-\mathrm{O_2}(\%)}{21}\times100$ 으로 구한다. 대입하면 $\dfrac{21-12.5}{21}\times100=40.5\,\mathrm{vol\%}$ 이다. 이 식은 공기 중 산소 농도 21 %를 기준으로 희석되는 비율을 나타낸 것이다.

주유취급소의 고정주유설비는 그 중심선을 기점으로 하여 도로경계선까지 4 m 이상의 거리를 유지하여야 한다. 아울러 부지경계선·담 및 건축물의 벽까지는 2 m 이상(개구부가 없는 벽까지는 1 m 이상), 고정급유설비와의 사이는 4 m 이상을 두어야 한다.

옥외저장소의 보유공지는 지정수량 10배 이하 3 m, 20배 이하 5 m, 50배 이하 9 m, 200배 이하 12 m, 200배 초과 15 m 이상이다. 따라서 200배를 초과하면 15 m 이상을 확보해야 한다. 다만 제4류 위험물 중 제4석유류와 제6류 위험물은 이 공지 너비의 1/3로 줄일 수 있다.

할로겐화합물 소화약제는 열분해로 생성된 할로겐 라디칼이 연쇄반응을 끊는 부촉매 작용을 하므로 주된 소화효과가 억제(부촉매)소화이다. 옥내·옥외소화전설비와 스프링클러·물분무설비는 냉각소화, 포소화설비는 질식소화가 주된 효과이다.

마그네슘분은 물과 반응하여 $\mathrm{Mg}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{Mg(OH)_2}+\mathrm{H_2}$ 로 가연성인 수소를 발생시키고 반응열로 폭발 위험까지 있으므로 주수소화가 가장 부적합하다. 마른모래나 팽창질석 등으로 질식소화해야 한다. 황린·적린·황은 물로 냉각소화가 가능하다.

제3종 분말인 제1인산암모늄(NH4H2PO4)의 착색은 담홍색이다. 나머지는 제1종 탄산수소나트륨(NaHCO3) 백색, 제2종 탄산수소칼륨(KHCO3) 담회색(보라색), 제4종 탄산수소칼륨+요소 회색이므로 모두 틀렸다.

수성막포는 유류 표면에 얇은 수성막을 형성해 증기 발생을 차단하므로 분말 소화 후의 재발화를 효과적으로 막는다. 또한 분말약제와 함께 써도 소포되지 않아 이른바 트윈 에이전트 시스템으로 병용된다. 단백포 계열은 분말과 병용하면 포가 파괴되기 쉬워 부적합하다.

소화난이도등급은 규모·인화점·저장량 등의 기준에 해당할 때만 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ 중 하나로 분류되므로, 어느 등급에도 해당하지 않아 소형수동식소화기 등만 설치하면 되는 제조소등도 존재한다. 옥외탱크저장소의 높이 기준은 지반면으로부터 탱크 옆판 상단까지의 높이 6 m 이상을 말하고, 스프링클러설비의 제4류 위험물 적응성은 살수기준면적에 따른 방사밀도로 판단하므로 나머지 설명은 옳지 않다.

반응식은 $\mathrm{NaH}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2}$ 로 수소화나트륨 1몰당 수소 1몰이 발생한다. 수소화나트륨의 분자량은 $23+1=24$ 이므로 $\dfrac{240}{24}=10\,\mathrm{mol}$ 이고, 표준상태에서 부피는 $10\times22.4=224\,\mathrm{L}$ 이다.

소화난이도등급 Ⅰ의 옥외탱크저장소 중 지중탱크·해상탱크 외의 것으로서 제4류 위험물 중 인화점 70 ℃ 이상인 것을 저장·취급하는 경우에는 물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비를 설치한다. 보기 중에서는 물분무소화설비가 이에 해당한다.

위험물을 취급하는 배관을 지상에 설치하는 경우에는 지진·풍압·지반침하 등에 안전한 구조의 지지물로 지지하되, 지면에 닿지 아니하도록 하여야 한다. 지면에 밀착시키면 외면 부식을 확인할 수 없고 부식이 촉진되므로 옳지 않은 설명이다.

제조소등의 관계인은 제조소등의 설치를 마치고 완공검사를 받은 뒤, 위험물을 저장 또는 취급하기 전에 위험물안전관리자를 선임하여야 한다. 즉 선임의 기준 시점은 완공검사 자체가 아니라 실제로 위험물을 저장·취급하기 시작하기 전이다. 선임한 날부터 14일 이내에 소방본부장 또는 소방서장에게 신고해야 한다.

분말소화약제는 열분해로 생긴 나트륨·칼륨 이온이 연소의 연쇄반응을 차단하는 부촉매(억제) 효과를 가진다. 물은 냉각, 포와 이산화탄소는 질식이 주된 소화효과이다.

고온체의 색과 온도는 암적색 약 700 ℃, 적색 약 850 ℃, 휘적색 약 950 ℃, 황적색 약 1,100 ℃, 백적색 약 1,300 ℃, 휘백색 약 1,500 ℃로 대응한다. 따라서 휘적색은 약 950 ℃이다.

연소는 빛과 열을 수반하는 급격한 산화반응이므로 연소속도는 곧 가연물이 산소와 결합하는 산화속도를 의미한다. 환원속도는 산소를 잃는 반응이어서 연소와 반대 개념이다.

병원·학교·극장 등 다수인을 수용하는 시설과는 30 m 이상의 안전거리를 두어야 한다. 그 밖에 주거용 건축물 10 m, 고압가스·액화석유가스 시설 20 m, 유형문화재 등 지정문화재 50 m, 사용전압 7,000 V 초과 35,000 V 이하 특고압가공전선 3 m 이상이다.

질산 HNO3의 수소원자를 알킬기로 치환한 R−ONO2 형태의 화합물은 제5류 위험물 중 질산에스테르류이며, 질산메틸·질산에틸·니트로글리세린·니트로셀룰로오스 등이 여기에 속한다. 출제 당시 질산에스테르류의 지정수량은 10 kg이다. ※ 현행 기준으로는 제5류 위험물의 지정수량이 품명별 수치가 아니라 시험결과에 따른 제1종 10 kg·제2종 100 kg 체계로 개정되었다.

옥외소화전설비의 수원은 설치개수(4개 이상이면 4개)에 13.5 m3를 곱한 양 이상이어야 한다. 옥외소화전이 5개이므로 $Q=4\times13.5=54\,\mathrm{m^3}$ 이다. 참고로 옥내소화전설비는 설치개수(최대 5개)에 7.8 m3를 곱한다.

탱크의 공간용적은 원칙적으로 내용적의 5/100 이상 10/100 이하로 한다. 다만 소화설비(소화약제 방출구)를 탱크 윗부분에 설치한 경우에는 방출구 아래 0.3 m 이상 1 m 미만 사이의 면으로부터 윗부분의 용적으로 하고, 암반탱크는 탱크 내에 용출하는 7일간의 지하수 양에 상당하는 용적과 내용적의 1/100 용적 중 큰 용적으로 한다.

질산 HNO3의 분자량은 $1+14+16\times3=63$ 이다. 나머지는 과염소산 HClO4 100.5, 과산화수소 H2O2 34, 삼불화브롬 BrF3 137로 63과 맞지 않는다.

인화칼슘은 물과 $\mathrm{Ca_3P_2}+6\mathrm{H_2O}\rightarrow3\mathrm{Ca(OH)_2}+2\mathrm{PH_3}$ 로 반응하여 인화수소(포스핀)를 발생시킨다. 포스핀은 가연성이면서 맹독성인 기체이므로 물이나 습기와의 접촉을 피하고 주수소화도 금한다.

액체위험물은 운반용기 내용적의 98 % 이하의 수납율로 수납하되 55 ℃의 온도에서 누설되지 아니하도록 충분한 공간용적을 유지하여야 하므로 99 % 이상이라는 설명은 옳지 않다. 고체위험물은 내용적의 95 % 이하로 수납한다.

주유취급소에서 자동차 등에 인화점 40 ℃ 미만의 위험물을 주유할 때에는 자동차 등의 원동기를 정지시켜야 한다. 휘발유는 인화점이 약 −43 ℃로 이에 해당하지만, 경유는 인화점이 50 ℃ 이상이어서 원칙적으로 이 규정의 적용을 받지 않는다.

벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 옥내저장소의 보유공지는 지정수량 5배 이하 공지 불요, 10배 이하 1 m, 20배 이하 2 m, 50배 이하 3 m, 200배 이하 5 m, 200배 초과 10 m 이상이다. 15배는 10배 초과 20배 이하 구간이므로 2 m 이상이 된다.

이동저장탱크의 안전장치는 상용압력이 20 kPa 이하인 탱크는 20 kPa 이상 24 kPa 이하의 압력에서, 상용압력이 20 kPa를 초과하는 탱크는 상용압력의 1.1배 이하의 압력에서 작동하여야 한다. 따라서 1.5배 이하라는 설명은 틀렸다. 탱크 본체 3.2 mm 이상, 방파판 1.6 mm 이상의 강철판 기준과 수압시험 기준은 옳다.

탱크의 허가 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이고, 공간용적은 내용적의 5/100 이상 10/100 이하이므로 최대용량은 공간용적을 최소인 5 %로 잡았을 때가 된다. 따라서 $20{,}000\times(1-0.05)=19{,}000\,\mathrm{L}$ 이다.

디에틸에테르는 전기 부도체(비전도성)이기 때문에 오히려 유동·주입 시 정전기가 축적되기 쉬워 정전기 방지 조치가 필요하다. 따라서 정전기를 발생하지 않는다는 설명은 틀렸다. 무색 투명한 유동성 액체로 휘발성과 마취성이 크고, 공기와 오래 접촉하면 폭발성 과산화물을 생성한다.

동식물유류는 법령이 정한 운반용기 기준과 수납·저장기준에 따라 수납·저장되고 용기 외부에 물품의 통칭명, 수량 및 화기엄금 표시가 있는 경우 위험물에서 제외된다. 그래서 지정수량 이상이라도 제조소등이 아닌 장소에 저장할 수 있고 설치허가도 필요 없다. 다만 이 제외는 그러한 용기·수납기준을 지키는 것을 전제로 하는 것이므로, 화물자동차로 운반할 때에는 위험물안전관리법령의 운반기준을 따라야 한다.

질산암모늄은 급격히 가열하거나 밀폐 상태에서 가열하면 $2\mathrm{NH_4NO_3}\rightarrow2\mathrm{N_2}+\mathrm{O_2}+4\mathrm{H_2O}$ 로 분해하며 폭발할 위험이 있다. 무색·무취의 백색 결정성 고체이고 조해성이 크며, 물에 녹을 때는 열을 흡수(흡열)하므로 나머지 설명은 옳지 않다.

에틸알코올의 비점은 약 78.3 ℃로 물(100 ℃)보다 낮다. 인화점은 약 13 ℃로 0 ℃보다 높고, 증기밀도는 분자량 46으로 메틸알코올(32)보다 크며, 수용성이므로 소화에는 내알코올포가 적합하나 이산화탄소소화기도 질식소화로 사용할 수 있다.

유별을 달리하여 함께 저장할 수 있는 조합에서 제1류 위험물과 제5류 위험물의 혼재는 알칼리금속의 과산화물을 함유하지 않은 경우에만 허용된다. 알칼리금속의 과산화물은 강한 산화성과 물 반응성이 있어 자기반응성 물질인 제5류와는 같은 실에 저장할 수 없다.

C6H2(NO2)3OH는 피크린산(트리니트로페놀), C2H5NO3는 질산에틸로 둘 다 에탄올에 잘 녹는다. 피크린산은 니트로화합물인 황색 결정성 고체이고 질산에틸은 질산에스테르류인 무색 액체이므로 품명·상태에 관한 나머지 설명은 공통성질이 될 수 없다.

간이저장탱크는 두께 3.2 mm 이상의 강판으로 흠이 없도록 제작하고 용량은 600 L 이하로 하여야 한다. 아울러 하나의 간이탱크저장소에는 간이저장탱크를 3기 이하로 설치하며 같은 품질의 위험물 탱크는 2기 이상 둘 수 없고, 70 kPa의 압력으로 10분간 수압시험을 하여 새거나 변형되지 않아야 한다.

예방규정 대상은 지정수량 10배 이상의 제조소·일반취급소, 100배 이상의 옥외저장소, 150배 이상의 옥내저장소, 200배 이상의 옥외탱크저장소와 암반탱크저장소·이송취급소이다. 옥내탱크저장소는 저장량과 관계없이 예방규정 작성 대상에 포함되지 않는다.

유기과산화물은 제5류 자기반응성 물질로 분자 안에 산소를 지니고 있어 외부 산소 공급을 차단하는 질식소화가 효과가 없다. 따라서 대형 화재에서는 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이다. 직사광선 회피, 화기·열원 격리, 산화제와의 접촉 금지는 옳은 주의사항이다.

기계에 의하여 하역하는 구조로 된 운반용기의 외부에는 일반 표시사항 외에 운반용기의 제조년월과 제조자의 명칭, 겹쳐쌓기시험하중, 운반용기의 종류에 따른 총중량·수압시험압력·최대수용중량 등을 표시하여야 한다. 용기의 유효기간은 표시 항목에 없다.

산화성 고체 중 조해성이 있는 물질은 습기를 흡수해 변질되거나 위험성이 커지므로 물속이 아니라 건조한 곳에 밀폐·밀봉하여 보관해야 한다. 가연물·분해촉진 물질과의 접촉 회피, 알칼리금속 과산화물의 물 접촉 금지는 옳은 취급방법이다.

제5류 위험물 제조소의 주의사항 게시판은 적색바탕에 백색문자로 화기엄금을 표시한다. 화기엄금은 제2류 중 인화성고체, 제3류 자연발화성물질, 제4류, 제5류에 적용되고, 화기주의는 인화성고체를 제외한 제2류에 적용되며 역시 적색바탕 백색문자이다.

황은 미분 상태로 공기 중에 부유하면 분진폭발을 일으킬 위험이 있다. 전기의 부도체여서 마찰 시 정전기가 발생하기 쉽고, 물에는 녹지 않으며 이산화탄소와는 반응하지 않으므로 나머지 설명은 틀렸다. ※ 현행 법령에서는 품명 표기가 유황에서 황으로 바뀌었다.

옥외저장탱크의 옆판과 방유제 사이의 거리는 인화점 200 ℃ 미만의 위험물을 저장할 때 탱크 지름이 15 m 미만이면 탱크 높이의 1/3 이상, 15 m 이상이면 탱크 높이의 1/2 이상이다. 반지름 2 m이므로 지름은 4 m로 15 m 미만이고 $12\times\dfrac{1}{3}=4\,\mathrm{m}$ 이상이 된다.

삼황화린은 찬물이나 염산에 녹지 않아 물과 반응하지 않고, 오황화린은 물과 반응해 황화수소와 인산을 발생시킨다. 즉 물과 반응해 인화수소가 발생한다는 것은 두 물질의 공통점이 아니며 인화수소는 인화칼슘 등이 물과 반응할 때 나오는 기체이다. 둘 다 P와 S로 이루어진 가연성 고체이며 연소하면 오산화린과 이산화황을 생성한다.

제1류 위험물 중 염소산염류·과염소산염류·무기과산화물은 지정수량이 50 kg으로 위험등급 Ⅰ에 속하지만, 질산염류는 300 kg으로 위험등급 Ⅱ에 속한다. 따라서 나머지 셋과 다른 것은 질산염류이다.

황은 융점이 약 115 ℃로 낮아 가열하면 녹아 액체가 되고 증발한 증기가 공기와 혼합해 타므로 증발연소를 한다. 나프탈렌, 파라핀(양초) 등도 같은 연소형태이다. 표면연소는 목탄·코크스, 자기연소는 제5류 위험물의 연소형태이다.

소화난이도등급 Ⅰ의 옥내탱크저장소로서 인화점 70 ℃ 이상의 제4류 위험물만을 저장·취급하는 경우에는 물분무소화설비, 고정식 포소화설비, 이동식 외의 불활성가스(이산화탄소)소화설비, 이동식 외의 할로겐화합물소화설비, 이동식 외의 분말소화설비 중에서 설치한다. 따라서 이동식 분말소화설비와 스프링클러설비의 조합은 해당하지 않는다.

각 물질의 인화점은 디에틸에테르 약 −45 ℃, 이황화탄소 약 −30 ℃, 아세톤 약 −18 ℃, 클로로벤젠 약 27 ℃이므로 디에틸에테르가 가장 낮다. 디에틸에테르는 특수인화물 중에서도 인화점과 발화점이 낮아 취급 시 각별한 주의가 필요하다.

분말소화약제는 제1종 탄산수소나트륨, 제2종 탄산수소칼륨, 제3종 제1인산암모늄, 제4종 탄산수소칼륨과 요소의 반응물이다. 과산화나트륨은 제1류 위험물인 무기과산화물로 강한 산화제이며 물과 반응해 산소를 발생시키므로 소화약제로 쓰이지 않는다.

질산은 햇빛이나 열에 의해 $4\mathrm{HNO_3}\rightarrow4\mathrm{NO_2}+\mathrm{O_2}+2\mathrm{H_2O}$ 로 분해하여 적갈색의 유독한 이산화질소를 발생시킨다. NO2의 분자량은 $14+16\times2=46$ 이다. 이 때문에 질산은 갈색병에 담아 직사광선을 피해 보관한다.

증기비중은 그 물질의 분자량을 공기의 평균 분자량 29로 나눈 값이다. 에틸알코올 C2H5OH의 분자량은 46이므로 $\dfrac{46}{29}\fallingdotseq1.59$ 이다. 공기보다 무거워 증기가 낮은 곳에 체류하므로 환기에 유의해야 한다.

정기점검 대상 제조소등의 관계인은 연 1회 이상 기술기준 적합 여부를 점검하고 그 기록을 3년간 보존하여야 한다. 다만 용량 100만 리터 이상의 옥외탱크저장소는 별도로 정해진 주기에 따라 구조안전점검을 받아야 한다.

염소산나트륨은 조해성이 매우 커서 밀봉·밀전하여 습기를 피해 저장해야 하며, 철제 용기는 부식시키므로 적합하지 않다. 유리를 녹이는 물질은 불화수소산(HF)이다. 불연성이지만 강한 산화제이고, 열분해하면 산소를 내며 산과 반응하면 유독한 이산화염소를 발생시킨다는 나머지 설명은 옳다.

탄화알루미늄은 물과 $\mathrm{Al_4C_3}+12\mathrm{H_2O}\rightarrow4\mathrm{Al(OH)_3}+3\mathrm{CH_4}$ 로 반응하므로 1몰이 반응하면 가연성 가스인 메탄 3몰이 발생한다. 참고로 탄화칼슘은 물과 반응해 아세틸렌을 발생시킨다.

과산화수소는 물뿐 아니라 알코올과 에테르에도 잘 녹는 물질이므로 녹지 않는다는 설명은 틀렸다(다만 벤젠이나 석유에는 녹지 않는다). 과염소산은 불안정한 강산화성 물질로 유기물과 접촉하면 발화·폭발할 수 있고, 질산은 부식성이 강하며 햇빛에 의해 분해되므로 나머지는 옳다.

지정수량 미만인 위험물의 저장 또는 취급에 관한 기술상의 기준은 특별시·광역시·도의 조례로 정하므로 국가화재안전기준으로 정한다는 설명은 옳지 않다. 항공기·선박·철도 및 궤도에 의한 위험물의 저장·취급·운반에는 이 법을 적용하지 않고, 군부대의 군사목적 임시 저장·취급은 예외로 허용되며, 업무상 과실로 위험을 발생시킨 자에 대한 벌칙 규정도 옳다.

인화점은 니트로벤젠 약 88 ℃, 클로로벤젠 약 27 ℃, 에틸벤젠 약 15 ℃, 톨루엔 약 4 ℃이므로 니트로벤젠이 가장 높다. 니트로벤젠은 제3석유류, 클로로벤젠은 제2석유류, 톨루엔과 에틸벤젠은 제1석유류로 분류된다.

지하저장탱크를 설치하는 탱크전용실은 지하의 가장 가까운 벽·피트·가스관 등의 시설물 및 대지경계선으로부터 0.1 m 이상 떨어진 곳에 설치하고, 지하저장탱크와 탱크전용실 안쪽 사이는 0.1 m 이상의 간격을 유지하여야 한다. 그 사이에는 마른 모래 또는 습기 등에 의하여 응고되지 아니하는 입자지름 5 mm 이하의 마른 자갈분을 채운다.