[위험물기능사 필기] 09년 3회차 기출문제 해설 페이지

위험물안전관리법령상 지정수량 이상의 위험물은 저장소가 아닌 장소에서 저장할 수 없고, 제조소등이 아닌 장소에서 취급할 수도 없는 것이 원칙이다. 다만 저장의 경우 시·도 조례가 정하는 바에 따라 관할소방서장의 승인을 받아 90일 이내 임시로 저장·취급할 수 있는 예외가 있으나, 취급에는 이러한 예외가 없어 “취급은 반드시 제조소등에서 하여야 한다”는 설명이 가장 정확하다.

산소농도를 21vol%에서 13vol%로 낮추는 데 필요한 이산화탄소 농도는 $\mathrm{CO_2\%}=\dfrac{21-O_2\%}{21}\times100$ 식으로 구한다. 대입하면 $\dfrac{21-13}{21}\times100=38.1\,\mathrm{vol\%}$이다.

요오드값은 기름 100g에 흡수되는 요오드의 g수로, 유지에 함유된 불포화지방산의 비율(불포화 정도)을 나타내며 값이 클수록(불포화결합이 많을수록) 건성유에 가깝다. 불포화 정도가 클수록 산소와의 반응성(산화성)은 오히려 커지므로 “반응성이 작다”는 설명이 틀렸다.

제3류 위험물 중 금수성물질은 물을 사용하지 않는 탄산수소염류 분말소화설비에 적응성이 있다. 스프링클러·포·할로겐화합물소화설비는 물 또는 반응성 성분을 포함하거나 금수성물질과 반응할 수 있어 적합하지 않다.

제5류 위험물 중에는 유기질소화합물처럼 자연발화의 위험성을 갖는 것도 있다. 제5류는 연소 시 열을 흡수하는 것이 아니라 다량의 열을 방출하며, 니트로화합물은 니트로기가 많을수록 분해가 쉽고 분해발열량도 크며, 연소 시 유독한 연소가스도 함께 발생한다.

제3종 분말소화약제(제1인산암모늄)는 열분해 시 생성되는 메타인산 피막에 의한 질식효과, 물의 증발에 의한 냉각효과, 연쇄반응을 방해하는 부촉매효과를 낸다. 가연물 자체를 없애는 제거효과는 분말소화약제의 주된 소화효과가 아니다.

전기화재(C급)의 표시색상은 청색이다. 일반화재(A급)는 백색, 유류화재(B급)는 황색으로 표시한다.

제조소용 건축물로 외벽이 내화구조가 아닌 것은 연면적 $50\,\mathrm{m^2}$를 1소요단위로 한다. 저장소용 건축물은 내화구조인 경우 $150\,\mathrm{m^2}$, 비내화구조인 경우 $75\,\mathrm{m^2}$를 1소요단위로 하며, 위험물은 지정수량의 10배(100배 아님)를 1소요단위로 한다.

폭연(정상연소파)의 화염 전파속도는 대략 $0.1\sim10\,\mathrm{m/s}$ 범위이다. 이보다 훨씬 빠른 $1000\,\mathrm{m/s}$ 이상의 충격파를 동반하는 것은 폭굉이다.

화학포소화약제는 탄산수소나트륨(외약제)과 황산알루미늄(내약제), 그리고 포를 안정시키는 기포안정제(사포닝 등)로 구성된다. 과산화수소수는 화학포 소화약제의 구성 성분이 아니다.

냉각소화는 물 등을 뿌려 가연물의 온도를 발화점 이하로 낮춤으로써 연소반응을 정지시키는 소화방법이다.

정전기를 제거하려면 접지, 공기의 이온화, 제전기 설치와 함께 상대습도를 70% 이상으로 높여야 하며, 습도를 낮추면 오히려 정전기가 축적되기 쉬워지므로 이는 제거 방법과 거리가 멀다.

가연물이 되려면 열전도율(열전달)이 낮아 열이 국소적으로 축적되기 쉬워야 하므로, “열전달이 잘되는 물질이어야 한다”는 설명은 가연물의 조건과 반대되어 틀렸다. 반응에 필요한 활성화에너지가 작고, 발열량이 크며, 산소와 친화력이 좋은 것은 가연물이 되기 쉬운 조건이다.

제5류 자기반응성물질의 위험도는 열분석시험(시차주사열량측정 등으로 가열 시 발열개시온도와 발열량을 측정하는 시험)을 통해 폭발적 분해 위험성을 판단한다. 철관파열시험·낙구시험·연소속도측정시험은 화약류의 폭발력이나 충격 감도 등을 평가하는 별도의 시험이다.

화학포소화기는 반응으로 생성된 물과 포막이 가연물의 온도를 낮추는 냉각소화와, 포가 연소면을 덮어 산소 공급을 차단하는 질식소화를 함께 이용한다.

이동탱크저장소로 알킬알루미늄·알킬리튬 또는 이를 함유하는 위험물(알킬알루미늄등)을 운송할 때는 운송책임자의 감독 또는 지원을 받아야 한다. 이는 이러한 물질이 물·공기와 접촉 시 격렬히 반응하는 위험성이 크기 때문이다.

이산화탄소소화설비의 저압식은 소화약제를 $-18\,^\circ\mathrm{C}$ 이하의 저온으로 저장용기에 저장하는 방식을 말하며, 이 경우 전역방출방식 분사헤드의 방사압력은 $1.05\,\mathrm{MPa}$ 이상이어야 한다.

분말소화약제의 식별색은 제1종($\mathrm{NaHCO_3}$) 백색, 제2종($\mathrm{KHCO_3}$) 보라색(자색), 제3종($\mathrm{NH_4H_2PO_4}$) 담홍색, 제4종($\mathrm{KHCO_3+(NH_2)_2CO}$) 회색으로 구분한다. 제시된 보기 중 제3종을 담홍색으로 연결한 것만 옳다.

할로겐화합물소화설비는 인화성 액체인 제4류 위험물의 화재에 주로 적응성이 있다. 제1류·제3류·제5류 위험물은 자체 산소 함유나 금수성 성질 등으로 인해 할로겐화합물소화설비의 적응 대상이 아니다.

소화전용물통 3개를 포함한 수조 80L의 능력단위는 1.5이다. 이는 위험물안전관리법령 별표에서 정한 기타 소화설비의 능력단위 기준표에 따른 값이다.

질산은 강한 산화력을 가진 조연성·부식성 물질로, 구리처럼 반응성이 낮은 금속과도 반응한다($\mathrm{Cu+4HNO_3\rightarrow Cu(NO_3)_2+2NO_2+2H_2O}$). 질산 자체는 불연성이며 산화력이 강한 것이지 환원력을 갖거나 스스로 연소하는 성질은 없다.

위험물안전관리법령상 질산은 비중이 $1.49$ 이상인 것을 위험물로 취급한다.

제조소등의 용도를 폐지한 관계인은 폐지한 날로부터 14일 이내에 시·도지사에게 용도폐지 신고를 하여야 한다.

니트로글리세린은 충격·마찰에 매우 민감하여 쉽게 폭발하는 제5류 위험물(질산에스테르류)이다. 물에는 거의 녹지 않고, 공기 중 점화 시에는 큰 폭발 위험을 수반한다.

제4류 위험물(인화성액체)의 운반용기 외부에는 “화기엄금”을 표시해야 한다.

적린이 연소하여 생성되는 오산화인($\mathrm{P_2O_5}$)은 물에 녹아 인산($\mathrm{H_3PO_4}$)이 되는 것이지 이산화황을 발생시키지 않으므로 이 설명이 틀렸다(이산화황은 황이 연소할 때 발생하는 기체이다). 아연분이 염산과 반응해 수소를 내고, 제2류 위험물이 가연성 고체인 것은 맞다.

위험물 운반 시 유별 혼재기준표상 제4류 위험물은 제2류·제3류·제5류 위험물과는 혼재할 수 있지만, 제1류 및 제6류 위험물과는 혼재할 수 없다.

과산화수소는 물로 희석하면 오히려 농도가 낮아져 안정해지므로 위험성이 가장 낮다. 산화제이수은·이산화망간 같은 중금속 산화물은 분해를 촉진하는 촉매로, 탄소분말 같은 가연물은 산화제와 반응하는 물질로 작용해 위험성이 크다.

할로겐간화합물을 포함한 할로겐화합물은 제6류 위험물로 분류되며 지정수량은 $300\,\mathrm{kg}$이므로, 지정수량을 200kg이라 한 설명이 틀렸다. 과염소산은 불연성이나 산화성이 강하고, 산소를 함유하며 물보다 무거운 것은 맞다.

염소산나트륨은 철을 부식시키는 성질이 있어 철제용기가 아닌 유리·도자기 등 내산성 용기에 저장해야 하므로, “유리용기가 부식되어 철제용기를 사용한다”는 설명이 실제와 반대되어 틀렸다. 건조하고 환기가 잘되는 곳에서 방습·밀전하여 저장하고 금속분 혼입을 방지하는 것은 맞는 취급법이다.

적린은 제2류 위험물로 위험등급 Ⅱ에 해당하여 위험등급 Ⅰ에 속하지 않는다. 무기과산화물·나트륨(제1류·제3류 중 대표 품명)과 과산화수소(제6류)는 모두 위험등급 Ⅰ이다.

포름산(개미산, $\mathrm{HCOOH}$)은 알데히드기와 유사한 구조적 특성으로 환원성을 가져 은거울반응을 일으킨다. 초산(빙초산)은 별개의 물질이며, 포름산은 독성이 있고 물에 잘 녹으며 비중은 약 1.22로 물보다 무겁다.

피크린산(트리니트로페놀)은 페놀성 수산기를 가져 구리 등 금속과 반응하면 피크린산염(금속염)을 형성하며, 이 염은 원래보다 더 예민한 폭발성을 띤다. 물·수소·산소와는 이러한 염 형성 반응이 일어나지 않는다.

제4류 위험물을 취급하는 제조소등이 있는 사업소에서 지정수량의 $3000$배 이상의 위험물을 취급하는 경우에는 자체소방대를 설치해야 한다.

단층 건축물인 제조소에서 연소의 우려가 있는 외벽은 부지 경계선으로부터 $3\,\mathrm{m}$ 이내에 있는 외벽을 말하며, 이러한 외벽은 개구부가 없는 내화구조로 하여야 한다.

적린·유황·황화린은 제2류 위험물 중 지정수량이 $100\,\mathrm{kg}$인 품명들이다. 반면 철분은 금속분·마그네슘과 함께 지정수량이 $500\,\mathrm{kg}$으로 나머지 셋과 다르다.

금속칼륨은 물·공기 중 수분과 격렬히 반응하므로 반응성이 없는 등유(석유류) 속에 넣어 보관해야 한다. 물·아세트산·에틸알코올은 모두 칼륨과 반응하므로 보호액으로 부적합하다.

디에틸에테르는 인화점이 약 $-45\,^\circ\mathrm{C}$로 보기 중 가장 낮다. 이황화탄소(약 -30℃), 산화프로필렌(약 -37℃), 벤젠(약 -11℃)보다 더 낮은 값이다.

인화칼슘($\mathrm{Ca_3P_2}$)은 물과 반응하여 $\mathrm{Ca_3P_2+6H_2O\rightarrow 3Ca(OH)_2+2PH_3}$와 같이 포스핀($\mathrm{PH_3}$) 가스를 발생시킨다.

지정수량 20배 이상의 제1류 위험물을 저장하는 옥내저장소는 원칙적으로 벽·기둥·바닥을 내화구조로 하여야 하지만, 보와 서까래는 불연재료로 할 수 있어 내화구조가 강제되지 않는다.

위험물안전관리법령상 자연발화성물질 및 금수성물질은 제3류 위험물로 지정되어 있다.

황가루(황의 미분)가 공기 중에 떠 있으면 점화원과 만났을 때 급격히 연소·폭발하는 분진폭발의 위험이 가장 크다.

산화성고체의 성상과 가연성고체의 성상을 함께 가지는 복수성상물품은 산화성고체(제1류)가 아니라 가연성고체(제2류) 위험물로 분류하므로 이 설명이 틀렸다. 산화성고체+자기반응성물질은 제5류, 자연발화성·금수성·인화성액체는 제3류, 가연성고체+자연발화성·금수성은 제3류로 분류하는 것은 맞는 기준이다.

제조소등에 대한 긴급 사용정지 명령 등의 권한은 시·도지사, 소방본부장, 소방서장에게 있다. 소방방재청장(현 소방청장)은 개별 제조소등에 대한 이러한 현장 처분 권한을 가지지 않는다.

탄화칼슘($\mathrm{CaC_2}$)은 물과 반응하여 분자량 26인 아세틸렌($\mathrm{C_2H_2}$) 가스를 발생시키며, 이 아세틸렌이 구리와 반응하면 폭발성이 강한 구리아세틸리드를 생성한다.

나트륨(제3류, 지정수량 $10\,\mathrm{kg}$)은 $\dfrac{20}{10}=2$배, 칼슘(제3류, 지정수량 $50\,\mathrm{kg}$)은 $\dfrac{100}{50}=2$배이므로 지정수량 배수의 합은 $2+2=4$배이다.

니트로셀룰로오스는 질산기(니트로기)의 함유량에 따라 강면약과 약면약으로 구분하며, 건조 상태에서는 위험하므로 함수 알코올(또는 물)로 습면시켜 저장·취급한다.

제1류 위험물(산화성고체)은 분자 내에 산소를 함유한 강산화제로서, 가연물과 만나면 산소를 공급하여 연소·폭발을 촉진하는 위험성을 내포한다.

벤젠($\mathrm{C_6H_6}$)의 분자량은 78이므로 증기비중은 $\dfrac{78}{29}\approx2.7$로 공기보다 훨씬 무겁다.

염소산칼륨은 요오드·알코올류 등 환원성·가연성 물질과 접촉하면 심하게 반응하여 위험하다. 그 자체는 불연성 고체이고, 물과는 격렬히 반응하지 않으며 물을 가해도 발열·폭발하지 않는다.

지하탱크저장소의 지하저장탱크와 탱크전용실 안쪽 벽 사이는 $0.1\,\mathrm{m}$ 이상의 간격을 유지해야 한다(탱크가 2기 이상인 경우 탱크 상호간은 0.5m 이상).

황린은 강알칼리 수용액인 KOH와 반응하면 유독한 포스핀($\mathrm{PH_3}$) 가스를 발생시킨다. 공기 중에서는 자연발화하는 불안정한 물질이고, 물에는 녹지 않으며(이황화탄소·벤젠에는 잘 녹음), 담황색 또는 백색의 고체(액체가 아님)이다.

과산화칼륨은 물과 반응하여 $\mathrm{2K_2O_2+2H_2O\rightarrow 4KOH+O_2}$처럼 발열하며 산소를 방출한다. 염소산암모늄·염소산칼륨·과망간산칼륨은 상온의 물과 이런 발열·산소발생 반응을 일으키지 않는다.

자동화재탐지설비의 하나의 경계구역은 원칙적으로 건축물의 2개 이상의 층에 걸치지 않도록 하여야 하므로(면적 500m² 이하 범위에서만 예외 허용), “최소 2개 이상의 층에 걸치도록 한다”는 설명이 틀렸다. 경계구역 면적 600m² 이하, 감지기의 유효 설치, 비상전원 설치는 옳은 기준이다.

이황화탄소는 인화점이 매우 낮은(약 -30℃) 제4류 특수인화물에 해당한다. 헥산·가솔린·아세톤은 모두 제1석유류로 분류된다.

메틸알코올(메탄올)은 알코올류로 지정수량이 $400\,\mathrm{L}$이며, 비중이 0.8이므로 질량으로 환산하면 $400\times0.8=320\,\mathrm{kg}$이다.

과산화수소는 위험물안전관리법령상 농도(순도) 36중량% 이상인 것을 위험물로 정의하는 대표적인 예이다. 질산은 비중을 기준으로 하며, 아세톤·마그네슘은 농도가 아닌 다른 기준(품명·형태 등)으로 정의된다.

염소산칼륨은 제1류 위험물 중 염소산염류에 해당하며 지정수량은 $50\,\mathrm{kg}$이다.

과염소산($\mathrm{HClO_4}$)은 상온에서 액체인 제6류 위험물(산화성액체)로 산화성고체에 속하지 않는다. $\mathrm{KClO_3}$, $\mathrm{NaClO_4}$, $\mathrm{KNO_3}$는 모두 제1류 위험물(산화성고체)이다.

횡으로 설치한 원통형 탱크의 내용적은 $V=\pi r^2\left(l+\dfrac{l_1+l_2}{3}\right)$로 구한다. 그림의 값 $r=10\,\mathrm{m},\ l=18\,\mathrm{m},\ l_1=l_2=3\,\mathrm{m}$를 대입하면 $V=\pi\times10^2\times\left(18+\dfrac{6}{3}\right)=\pi\times100\times20=2000\pi\approx6283\,\mathrm{m^3}$이다.