[위험물기능사 필기] 06년 3회차 기출문제 해설 페이지

물이 소화제로 널리 쓰이는 이유는 구입이 쉽고 취급이 간편하며 기화잠열이 커서 냉각효과가 크기 때문이다. 물 자체가 가연물을 없애는 제거소화 작용을 하는 것은 아니므로 거리가 먼 설명이다.

과산화칼륨은 물과 반응하면 $2\mathrm{K_2O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{KOH} + \mathrm{O_2}\uparrow$로 산소를 발생시킨다. 염소산칼륨·과염소산칼륨·아염소산칼륨은 상온의 물과는 반응성이 낮아 산소를 내지 않는다.

포소화설비는 수분을 다량 포함하고 있어 감전 위험이 있으므로 전기설비 화재에는 적응성이 없다. 물분무·이산화탄소·할로겐화합물 소화설비는 전기절연성이 있거나 물분무의 경우 미세 분무로 감전 위험이 적어 전기설비에 적응성이 인정된다.

연소에 필요한 산소 공급을 차단하는 소화작용은 질식작용이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표17에서 옥내주유취급소는 그 규모가 소화난이도등급Ⅰ의 기준에 해당하지 않는 한 소화난이도등급Ⅱ의 제조소등으로 분류된다.

유전 화재는 폭약으로 폭풍을 일으켜 가연성 증기 자체를 날려 보내는 제거소화를 적용하는 대표적인 사례이며, 다량의 물을 사용하는 것은 원유가 물에 뜨고 화재면을 확대시킬 수 있어 제거소화의 예로 적절하지 않다.

제2류 위험물은 저장용기를 밀봉하여 위험물의 누출을 방지하고 통풍이 잘 되는 냉암소에 저장하는 것이 기본 취급원칙이다. 낮은 온도에서도 착화되기 쉬우므로 고온체와 접촉시켜서는 안 되고, 산화성 물질과 혼합 저장해서도 안 되며, 금속분·철분·마그네슘·황화린은 물과 반응해 위험하므로 물에 의한 냉각소화는 적당하지 않다.

대형 수동식소화기는 방호대상물의 각 부분으로부터 하나의 대형 수동식소화기까지의 보행거리가 30m 이하가 되도록 설치하여야 한다(소형소화기는 20m 이하).

압력수조를 이용한 옥내소화전설비 가압송수장치의 압력수조 최소압력은 $P = p_1+p_2+p_3+0.35\,\mathrm{MPa}$(소방용호스 마찰손실수두압 $p_1$, 배관 마찰손실수두압 $p_2$, 낙차 환산수두압 $p_3$)로 구한다. 대입하면 $P=3+1+1.35+0.35=5.70\,\mathrm{MPa}$로 보기 값과 일치한다.

제4류·제6류를 제외한 위험물의 옥외저장소 보유공지는 지정수량 배수에 따라 정해지며, 지정수량의 200배를 초과하는 경우 보유공지는 15m 이상으로 하여야 한다.

폐쇄형 스프링클러헤드의 반사판과 당해 헤드 부착면과의 거리는 0.3m 이하로 하여야 한다.

알루미늄 분말은 금속분으로서 물과 반응하면 $2\mathrm{Al}+6\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{Al(OH)_3}+3\mathrm{H_2}\uparrow$와 같이 가연성 수소가스를 발생시키므로 주수소화가 위험하다. 황·황린·적린은 물로 냉각소화가 가능하다.

위험물 제조소의 안전거리는 학교·병원 30m 이상, 유형문화재 50m 이상, 고압가스·액화석유가스·도시가스 시설 20m 이상으로 규정되어 있어, 고압가스 시설이 20m 기준에 해당한다.

점화원을 가까이 댔을 때 연소가 시작되는 최저온도는 인화점이며, 점화원 없이 스스로 발화하는 최저온도인 발화점과 구분된다.

발화(착화)점은 외부 점화원 없이 물질 자체가 가열된 열만으로 스스로 연소를 시작하는 최저온도를 의미하므로, 착화온도 600℃란 600℃까지 가열하면 점화원 없이도 자연히 연소가 시작됨을 뜻한다.

탄화칼슘의 지정수량은 300kg이며 소요단위는 지정수량의 10배, 즉 3000kg을 1단위로 한다. 따라서 $\dfrac{60{,}000}{3{,}000}=20$단위가 되어 보기 값과 일치한다.

마찰·충격·가열은 모두 에너지를 가하여 발화시키는 대표적인 점화원이지만, 흡수는 열이나 에너지를 주는 작용이 아니므로 점화원으로 적합하지 않다.

할론 번호는 구성원소(C-F-Cl-Br-I) 개수를 순서대로 나열한 숫자이다. $\mathrm{CH_3Br}$은 탄소 1, 불소 0, 염소 0, 브롬 1개이므로 Halon 1001이 되어야 하는데, 보기의 Halon 101은 자릿수가 맞지 않아 잘못 짝지어졌다. 나머지 $\mathrm{CH_3I}$-10001, $\mathrm{CCl_4}$-104, $\mathrm{CF_3Br}$-1301은 올바르게 짝지어져 있다.

자연발화는 발열량이 크고 표면적이 넓으며 주위 온도가 높고, 열전도율은 오히려 낮아 열이 축적되기 쉬운 조건에서 잘 일어난다. 열전도율이 클수록 열이 빠르게 발산되어 자연발화가 어려워지므로 조건과 거리가 멀다.

분말소화약제의 주성분은 제1종 탄산수소나트륨, 제2종 탄산수소칼륨, 제3종 제1인산암모늄, 제4종 탄산수소칼륨+요소이며, 탄산나트륨은 분말소화약제의 주성분이 아니다.

과염소산염류는 제1류 산화성고체로서 그 자체가 강한 산화력을 지녀 가연물·유기물 등 특정 물질과 혼합되면 마찰이나 충격에 의해 분해·폭발하기 쉬운 것이 공통된 위험성이다.

제5류 위험물은 열분해로 자연발화할 위험이 있으므로 온도가 낮고 서늘한 곳에 저장해야 한다. 건조를 위해 온도가 높은 곳에 저장한다는 설명은 오히려 위험을 키우므로 옳지 않다.

제6류 위험물(산화성액체)은 그 자체가 불연성이며 다른 물질의 연소를 돕는 조연성 물질이다. 불에 쉽게 연소된다는 설명이 성질과 반대이다.

아세톤, 메탄올, 피리딘, 아세트알데히드는 모두 물에 잘 녹는 수용성 물질이라는 공통점이 있다. 피리딘은 자극취가 있고 인화점도 20℃ 안팎이며 분자 내 산소가 없어 나머지 보기는 공통 성질로 맞지 않는다.

위험물안전관리법령상 특수인화물은 1기압에서 발화점이 섭씨 100도 이하인 것 또는 인화점이 섭씨 영하 20도 이하이고 비점이 섭씨 40도 이하인 것을 말한다. 빈칸에는 이 정의의 마지막 요건인 '비점'이 들어간다.

질산은 햇빛(자외선)에 의해 $4\mathrm{HNO_3} \rightarrow 4\mathrm{NO_2} + 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}$로 서서히 분해되므로 갈색병에 담아 직사광선을 차단하여 보관한다.

요오드값은 유지 100g에 흡수되는 요오드(아이오딘)의 g수로 정의되며, 이 값이 클수록 불포화도가 높아 자연발화 위험이 큰 건성유로 분류된다. ※ 현행 표기로는 '요오드값'을 '아이오딘값'이라 한다.

원자량 약 26.98이고 온수와 반응해 수소를 발생시키며 공기 중에서 산화피막을 형성해 부식을 방지하는 제2류 위험물은 알루미늄(Al)이다.

이소프로필알코올은 알코올류로서 물과 임의의 비율로 잘 섞이는 수용성 물질이다. 벤젠석유·휘발유·에테르는 비수용성이거나 물에 대한 용해도가 낮다.

위험물안전관리법령상 인화점 기준으로 제1석유류는 21℃ 미만, 제2석유류는 21℃ 이상 70℃ 미만, 제3석유류는 70℃ 이상 200℃ 미만, 제4석유류는 200℃ 이상 250℃ 미만으로 구분되므로, 70~200℃ 범위는 제3석유류에 해당한다.

특수인화물은 이황화탄소, 디에틸에테르, 아세트알데히드, 산화프로필렌 등이 해당하며, 메틸에틸케톤퍼옥사이드는 제5류 유기과산화물로서 특수인화물이 아니다.

적린은 물이나 이황화탄소에는 녹지 않지만 삼브롬화인($\mathrm{PBr_3}$)에는 잘 녹는다는 것이 황린과 구분되는 특징이다.

질산에틸의 증기비중은 분자량이 약 91로 공기(평균분자량 약 29)보다 훨씬 무거워 증기가 낮은 곳에 체류하기 쉽다. 증기 비중이 낮아 높은 곳에 체류한다는 설명이 반대로 되어 있다.

이황화탄소는 연소하면 $\mathrm{CS_2}+3\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{SO_2}$로 이산화탄소와 이산화황이 주로 발생하며, 일산화탄소가 주생성물은 아니다.

위험물 운반용기 기준상 아염소산염류(위험등급Ⅰ)의 내장용기로 유리용기를 사용하는 경우 최대용적은 10L로 제한된다.

질산에틸은 상온에서 액체 상태인 제5류 질산에스테르류이며, 트리니트로톨루엔·셀룰로이드·피크린산은 모두 고체 상태이다.

알루미늄은 염산과 반응하여 $2\mathrm{Al}+6\mathrm{HCl}\rightarrow 2\mathrm{AlCl_3}+3\mathrm{H_2}\uparrow$로 가연성인 수소가스를 발생시킨다.

니트로글리세린은 $4\mathrm{C_3H_5(NO_3)_3} \rightarrow 12\mathrm{CO_2}+10\mathrm{H_2O}+6\mathrm{N_2}+\mathrm{O_2}$로 분해·연소하며, 4mol이 반응하면 기체 생성물의 총 몰수는 $12+10+6+1=29\,\mathrm{mol}$이다. 표준상태 기체 부피로 환산하면 $29\times22.4=649.6\,\mathrm{L}$로 보기 값과 일치한다.

지방족 니트로화합물은 벤젠고리 없이 사슬형 탄화수소에 니트로기가 결합한 것으로, 보기의 $\mathrm{C_2H_4(NO_2)_2}$(디니트로에탄)가 여기에 해당한다. 나머지는 니트로벤젠, m-디니트로벤젠, 1,3,5-트리니트로벤젠으로 모두 벤젠고리를 가진 방향족 니트로화합물이다.

주유취급소에서 이동저장탱크로부터 위험물을 탱크에 주입할 때는 위험물 누설 방지를 위해 이동탱크저장소를 당해 탱크의 주입구에 근접시켜야 한다. 근접시키지 않는다는 설명이 반대로 되어 있어 틀렸다.

과산화수소는 위험물안전관리법령상 농도 36중량% 이상인 경우에 위험물로 취급되므로, 5% 이상이면 위험물이 된다는 설명은 기준 농도가 틀렸다. 표백제·소독제로 쓰이고 분해로 발생하는 산소를 배출하기 위해 구멍 뚫린 마개를 사용해 보관하는 것은 옳은 설명이다.

염소산나트륨($\mathrm{NaClO_3}$)은 조해성이 크고 철을 부식시키며 분해온도는 약 300℃이지만, 물뿐 아니라 알코올·에테르에도 잘 녹는다. 녹지 않는다는 설명이 틀렸다.

셀룰로이드류는 자연발화 위험이 있는 제5류 위험물이므로 통풍이 좋고 온도가 낮은 곳에 저장하여 열이 축적되지 않도록 하는 것이 적절하다.

금속칼륨은 물과 반응하여 $2\mathrm{K}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{KOH}+\mathrm{H_2}\uparrow$로 수소가스를 발생시킨다.

스테아르산은 포화지방산으로 상온에서 고체(융점 약 69~70℃)이며 불포화결합이 적어 요오드값이 낮은 불건성유 계열이다. 액체로 존재하고 요오드값이 높다는 설명이 잘못되었다.

실린더유는 인화점이 높아 제4석유류로 분류되며, 등유는 제2석유류, 중유와 클레오소트유는 제3석유류에 속한다.

알루미늄 분말은 수분과 접촉하면 수소를 발생시켜 위험하므로 밀폐 용기에 넣어 건조한 곳에 저장하는 것이 옳은 방법이다.

과망간산칼륨은 물에 잘 녹는 흑자색(적자색) 결정이며, 에탄올·아세톤에도 녹고 수용액은 진한 보라색을 띤다.

융점 약 63.5℃, 비중 약 0.86의 은백색 무른 금속으로 물과 반응해 수소를 발생시키며 공기 중 자연발화 위험이 있는 성상은 칼륨의 특징에 해당한다(나트륨은 융점 약 97.8℃, 비중 약 0.97로 구별된다).

경유와 아크릴산은 모두 제2석유류(인화점 21~70℃)에 속한다. 휘발유는 제1석유류, 중유는 제3석유류, 피리딘은 제1석유류로 각각 분류되어 나머지 조합은 제2석유류끼리의 짝이 아니다.

인화석회(인화칼슘, $\mathrm{Ca_3P_2}$)는 물과 반응하여 $\mathrm{Ca_3P_2}+6\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{PH_3}+3\mathrm{Ca(OH)_2}$로 맹독성인 포스핀가스를 발생시킨다. 실제로는 물보다 무거운 적갈색(암회색) 고체이며 알코올에는 녹지 않는다.

삼황화린($\mathrm{P_4S_3}$)은 분자량이 약 220으로 발화점이 약 100℃이며 이황화탄소·질산에는 녹지만 물·염산·황산에는 녹지 않는 성질을 가진다.

과산화나트륨은 에틸알코올에 녹지 않는 것으로 구분되며(이 점에서 알코올에 잘 녹는 과산화칼륨과 대비된다), 알코올에 녹아 산소를 발생시킨다는 설명은 틀렸다. 상온에서 물과 격렬히 반응하고 흡습성·조해성이 있으며 비중이 약 2.8인 것은 옳은 설명이다.

이산화탄소 소화설비의 전역방출방식은 표면화재 기준으로 소화약제 양을 60초 이내에 균일하게 방사할 수 있어야 한다.

석유류(제4류 위험물)는 전기의 부도체이므로 배관 이송 등 취급 과정에서 정전기가 발생하기 쉬워 접지 등 정전기 제어설비가 반드시 필요하다. 정전기 발생 가능성이 적어 제어설비가 필요 없다는 설명이 사실과 반대이다.

산화프로필렌은 휘발성이 강해 증기압이 높은 물질이며, 증기압이 높기 때문에 위험도가 크다. 증기압이 대단히 낮다는 설명은 사실과 반대이다. 구리·은·마그네슘 등과 반응성이 있어 접촉을 피해야 하고 저장 시 불연성가스를 봉입하며 장시간 노출 시 화상·폐부종 위험이 있다는 나머지 설명은 옳다.

인화칼슘과 물의 반응은 $\mathrm{Ca_3P_2}+6\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{PH_3}+3\mathrm{Ca(OH)_2}+Q\,\mathrm{kcal}$로, 좌변 수소·산소 원자수(H 12개, O 6개)와 우변 $2\mathrm{PH_3}$(H 6개)·$3\mathrm{Ca(OH)_2}$(O 6개, H 6개)의 합이 정확히 일치해 6몰의 물이 반응식의 균형을 맞춘다.

위험물 유별 혼재기준표에서 제2류와 제5류는 서로 혼재가 가능한 조합이다. 제2류는 이 밖에 제4류와도 혼재 가능하지만 제1류·제3류·제6류와는 혼재할 수 없다.

아세트알데히드와 아세톤은 모두 무색의 수용성 액체로 인화점이 낮고 증기가 공기보다 무겁다는 공통점이 있다. 다만 아세트알데히드는 특수인화물이지만 아세톤은 제1석유류로 분류되므로, 둘 다 특수인화물이라는 설명은 틀렸다.

과염소산칼륨은 400℃ 이상으로 가열하면 $\mathrm{KClO_4}\rightarrow \mathrm{KCl}+2\mathrm{O_2}\uparrow$로 분해되어 산소를 발생시킨다.