[위험물기능사 필기] 02년 2회차 기출문제 해설 페이지

제거효과는 가연물 자체를 없애거나 격리하는 소화법이고, 산소공급을 차단하여 태우지 못하게 하는 것은 질식효과에 해당한다. 물에 의한 냉각, 가연물 제거, 분말의 억제·냉각·질식 상승효과는 모두 옳은 설명이므로 산소공급 차단을 제거효과라고 한 설명이 옳지 않다.

드라이아이스는 이산화탄소($\mathrm{CO_2}$)를 압축·냉각하여 만든 고체로, 승화하면서 주위 열을 빼앗아 냉각시키고 발생한 $\mathrm{CO_2}$ 기체가 산소를 희석시켜 질식효과를 낸다.

분말소화기는 소화분말이 연소면을 덮어 공기(산소)와의 접촉을 차단하는 질식효과가 주된 소화 원리이며, 여기에 열분해 생성물에 의한 부촉매(억제) 효과가 더해진다. 따라서 주 역할은 공기차단이다.

황린은 자연발화성이 강해 반드시 물속에 저장하므로 물과 혼합해도 화재위험이 생기지 않는다. 반면 아세틸렌과 은은 폭발성 아세틸리드를, 염소산나트륨과 황산은 유독·폭발성 가스를, 삼산화크롬과 벤젠은 급격한 산화반응을 일으켜 위험하다.

나트륨·칼륨 등 알칼리금속은 물과 격렬히 반응해 수소를 발생시키고 발열하므로 물, 사염화탄소, 탄산수소나트륨 분말은 모두 부적합하거나 위험하며, 반응성이 없는 마른 모래로 질식소화하는 것이 가장 적당하다.

금속나트륨은 물과 격렬히 반응해 수소와 열을 내고 사염화탄소·이산화탄소와도 반응할 수 있으므로 이들 소화제는 쓸 수 없다. 반응성이 없는 마른모래로 덮어 질식소화하는 것이 적당하다.

목탄처럼 가연물 표면에서 산소와 반응해 타는 것이 표면연소이고, 알코올은 증발한 가연성 증기가 공기와 섞여 불꽃을 내며 타는 증발연소에 해당한다. 따라서 알코올의 연소를 표면연소라 한 설명이 옳지 않다.

고정포방출구는 옥외저장탱크 옆판 상부에 고정 설치하고 점검구를 두며, 부식 방지를 위해 유리 등으로 봉판을 밀봉하는 것이 기준이다. 탱크의 높이에 따라 균등하게 설치한다는 규정은 없으므로 이 설명이 맞지 않다.

제6류 위험물(산화성액체)은 자체에 산소를 포함하고 있어 질식소화 효과를 내는 이산화탄소소화설비로는 소화 효과를 기대하기 어렵다. 반면 스프링클러·포말·물분무 등 물 계통 설비는 냉각·희석 효과로 적응성이 인정된다.

비상방송설비에서 음량조정기를 설치하는 경우 배선은 공통선·조작선·표시선을 갖춘 3선식으로 하여야 한다. 2선식으로 한다는 설명은 이 기준에 어긋난다.

화학포 소화약제는 탄산수소나트륨(A제)과 황산알루미늄(B제) 수용액이 반응하여 이산화탄소 거품을 만드는 방식으로, $6\mathrm{NaHCO_3} + \mathrm{Al_2(SO_4)_3}\cdot18\mathrm{H_2O} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 2\mathrm{Al(OH)_3} + 3\mathrm{Na_2SO_4} + 18\mathrm{H_2O}$의 반응식을 따른다. 나머지 보기는 각각 산과 탄산수소나트륨의 단순 중화, 탄산수소나트륨의 열분해, 과망간산칼륨의 산화반응식으로 화학포 반응이 아니다.

보상식 스포트형 감지기는 차동식과 정온식 성능을 겸비한 것으로, 설치기준상 정온점을 그 장소의 평상시 최고 온도보다 20℃ 이상 높게 설정하여 오작동을 막는다. 차동식·공기식은 온도상승률로, 바이메탈식은 단순히 정온식의 감지소자 방식일 뿐 이러한 20℃ 여유 규정과는 관계가 없다.

소화활동설비는 화재 진압·구조활동을 지원하는 설비로 제연설비, 연결송수관설비, 무선통신보조설비, 비상콘센트설비, 연소방지설비 등이 해당한다. 비상벨설비는 화재를 알리는 경보설비에 속하므로 소화활동설비가 아니다.

단백포 소화약제는 동식물성 단백질을 분해하여 첨가제를 더한 것으로 재연소 방지능력이 우수하지만, 저온(겨울철)에서는 오히려 점도가 높아져 유동성이 나빠지는 단점이 있다. 따라서 겨울철에 유동성이 커진다는 설명은 옳지 않다.

전역방출방식은 방호구역 전체를 내화구조 등으로 밀폐한 뒤 소화약제를 채워 소화하는 방식으로, 방호대상물에 따라 방출량과 방출시간이 다르며 설비 구조는 이산화탄소소화설비와 유사하다. 반면 광범위한 장소에서 국소의 방호대상물만 약제로 덮어 소화하는 것은 국소방출방식에 대한 설명이다.

정전기는 접지(㉠)로 대전된 전하를 대지로 흘려보내거나 공기를 이온화(㉡)해 전하를 중화시켜 방지한다. 상대습도는 70% 이상으로 유지해야 전하가 축적되지 않으므로, 상대습도를 70% 이하로 하라는 ㉢은 옳지 않다.

소화기 표시 'A-3, B-5, C적용'은 일반화재(A급) 능력단위 3, 유류화재(B급) 능력단위 5, 전기화재(C급)에 적응성이 있다는 뜻이다. 일반화재 능력단위가 5단위라는 설명은 실제로는 3단위이므로 옳지 않다.

화재의 급수 표시색은 일반화재(A급) 백색, 유류화재(B급) 황색, 전기화재(C급) 청색 원형에 흑색 문자로 나타낸다. 따라서 B급화재 소화기 표시는 황색원형에 흑색 문자이다.

연소가 지속되려면 일정 농도 이상의 산소가 필요하며, 공기 중 산소농도를 약 15% 이하로 낮추면 연소를 지속할 수 없어 질식소화 효과가 나타난다.

제5류 위험물(자기반응성물질)은 분자 내부에 산소를 포함하고 있어 질식소화가 거의 효과가 없고, 분말·이산화탄소 등 질식 계통 소화제로는 소화가 곤란하다. 다량의 물로 냉각시켜 온도를 낮추는 주수소화가 가장 적절하다.

염소산칼륨($\mathrm{KClO_3}$)은 무색의 단사정계 판상결정 또는 분말로 냉수·알코올에는 잘 녹지 않으며, 이산화망간 등 접촉 시 분해가 촉진되어 산소를 방출한다. 가열 시 발생하는 것은 가연성가스가 아니라 산소이며, 상온에서는 비교적 안정하여 매우 불안정하다는 설명은 옳지 않다.

과염소산암모늄($\mathrm{NH_4ClO_4}$)은 비중 1.87, 분해온도 약 130℃로 충격에 비교적 안정하며 폭약·성냥 원료로 쓰인다. 물과 에탄올·아세톤에는 녹지만 에테르에는 잘 녹지 않으므로, 에테르에도 잘 녹는다는 설명이 옳지 않다.

황(유황, 고무상황 제외)은 물에는 녹지 않고 전기 부도체이지만 이황화탄소($\mathrm{CS_2}$)에는 잘 녹는다. 완전연소 시에는 유독한 이산화황($\mathrm{SO_2}$)이 발생하며, 부도체이기 때문에 오히려 마찰에 의한 정전기가 잘 발생한다.

금속칼륨은 물과 격렬히 반응하여 수산화칼륨과 수소를 발생시킨다($2\mathrm{K} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2}\uparrow$). 물뿐 아니라 알코올과도 반응하므로 알칼리성 수용액이나 에탄올 보관은 위험하며, 등유·경유 같은 보호액에 저장해야 한다.

나트륨·칼륨은 물, 알코올과 격렬히 반응하므로 반응성이 없는 석유(등유 등) 속에 넣어 공기와의 접촉을 차단하여 저장한다.

이황화탄소($\mathrm{CS_2}$)는 인화점이 매우 낮아 증기가 쉽게 발생하므로, 물보다 무겁고 물에 녹지 않는 성질을 이용해 물속에 저장함으로써 가연성 증기의 발생을 억제한다.

인화점은 벤젠 약 -11℃, 아세톤 약 -18℃, 이황화탄소 약 -30℃로 모두 상온보다 훨씬 낮지만, 중유는 인화점이 약 60~150℃로 상온 이상이다.

특수인화물은 1기압에서 발화점이 100℃ 이하이거나 인화점이 -20℃ 이하이면서 비점이 40℃ 이하인 것으로, 디에틸에테르가 대표적인 지정품목이다. 아세톤과 초산메틸은 제1석유류에 해당한다.

가솔린은 특유의 냄새를 가진 담색 액체이고 물에 녹지 않으며 인화점은 약 -43~-20℃로 매우 낮다. 증기비중은 약 3~4로 공기보다 무겁다.

질산에스테르류인 질산에틸($\mathrm{C_2H_5ONO_2}$)은 물에 잘 녹지 않는 무색투명한 액체이며 인화점이 약 10℃로 경유(약 50~70℃)와는 다르다. 질산에스테르류의 지정수량은 10kg이다.

T.N.T는 물에는 녹지 않으며 벤젠·아세톤·에테르 등 유기용제에 잘 녹는다.

셀룰로이드는 물에 녹지 않으며 열·빛·산소에 의해 서서히 산화·분해되면서 자연발화한 사고 사례가 많은 위험물이다. 비중이 1보다 크고 발화점은 약 180℃로, 자연발화를 막기 위해 저장온도를 20℃ 이하로 유지해야 한다.

황산은 물에 가하면 발열하고 유기물을 탈수·탄화시키는 강한 부식성·탈수성 산화성 물질이지만, 금속과 반응할 때는 산소가 아니라 수소를 발생시킨다.

과산화수소는 본래 불안정하여 상온에서도 서서히 자연분해되는 물질로, 일광의 직사에 의해 분해가 촉진되고 강한 산화성을 가지며 물·알코올에 잘 녹는다. 안정제를 넣어 분해속도를 늦출 뿐, '안정하면 쉽게 분해되지 않는다'처럼 분해되지 않는 안정한 상태로 존재한다고 보기는 어렵다.

구 소방법상 Al분·Zn분·Sb분은 모두 '금속분류'라는 한 품명으로 지정수량 1,000kg이 적용되지만, Fe분은 별도 품명인 '철분'(500kg)이어서 지정수량이 다르다.
※ 현행 위험물안전관리법 시행령 별표1에서는 철분·금속분·마그네슘의 지정수량이 모두 500kg으로 같다.

황린은 자연발화성이 강해 반드시 물속에 저장한다. 반대로 금속칼륨·금속나트륨은 물과 격렬히 반응하므로 석유(등유) 등에, 이황화탄소는 물속에 저장한다.

제1류 알칼리금속의 과산화물, 제2류 철분·금속분·마그네슘, 제3류 금수성물질, 제4류 위험물을 저장하는 옥내저장소는 물이 스며들지 않는 바닥 구조로 해야 한다. 트리에틸알루미늄(3류 금수성물질)과 제4류 갑종위험물은 이에 해당하지만, 물과 반응하지 않는 제5류 위험물은 방수 바닥 구조가 요구되지 않는다.

탄화칼슘은 물과 격렬히 반응해 아세틸렌 가스를 발생시키므로 수분·습기를 피하고 질소 등 불연성 가스를 봉입하며 옥외저장탱크는 방수성 피복을 해야 한다. 따라서 용기 마개를 밀봉하지 않는다는 설명은 오히려 수분 침투를 허용하게 되어 옳지 않다.

니트로셀룰로오스는 건조 상태에서 자연발화·폭발 위험이 크므로 저장·운반 시 물 또는 알코올로 습면시켜 위험성을 낮춘다.

금속칼륨은 공기 중 산소와 서서히 반응해 표면에 회백색의 산화칼륨($\mathrm{K_2O}$) 피막을 형성한다.

황린은 맹독성인 포스핀($\mathrm{PH_3}$) 가스의 생성을 막기 위해 pH 약 9의 약알칼리성 물속에 저장한다.

질산은($\mathrm{AgNO_3}$)은 감광성이 있어 사진감광제·사진제판에 쓰이고, 은도금 특성으로 보온병(진공병) 내벽 제조 등에도 사용된다.

황화린은 물과 반응하면 가수분해되어 유독한 황화수소($\mathrm{H_2S}$) 가스와 인산 등을 발생시킨다.

트리니트로페놀(피크린산)은 순수한 것은 황색(휘황색)의 침상 결정으로, 백색 결정이라는 설명은 옳지 않다. 단독으로는 마찰·충격에 비교적 둔감하지만 금속염과 혼합하면 매우 예민해져 위험하다.

제6류 위험물로 인정되는 과산화수소는 농도가 36중량% 이상인 것에 한하므로, 3중량%의 묽은 과산화수소수는 기준 농도에 못 미쳐 위험물에 해당하지 않는다. 질산(비중 1.49 이상)과 과염소산은 별도 기준 없이 6류 위험물이다.

소방법(현행 화재의 예방 및 안전관리에 관한 법률 시행령)상 합성수지류란 불연성 또는 난연성이 아닌 고체 상태의 합성수지 제품·반제품·원료를 말한다. 특수가연물이라고 반드시 불활성가스로만 소화해야 하는 것은 아니며, 제1종·제2종 가연물 구분은 특수가연물이 아닌 위험물 분류 개념이고 면화류도 난연성 제품이 아니다.

위험물 제조소등에서 발생하는 폐기물이나 위험물이 남아있는 찌꺼기 등은 1일에 1회 이상 안전한 장소에서 소각 등의 방법으로 처리해야 한다.

황산구리 무수물($\mathrm{CuSO_4}$)의 분자량은 $63.5+32+16\times4=159.5$이고, 오수화물($\mathrm{CuSO_4}\cdot5\mathrm{H_2O}$)의 분자량은 $159.5+5\times18=249.5$이다. 8% 수용액 100g에 필요한 무수물은 $8\,\mathrm{g}$이므로, 결정의 필요량은 $8 \times \dfrac{249.5}{159.5} \approx 12.5\,\mathrm{g}$이다.

황을 가열하여 녹인 뒤 서서히 냉각시키면 95.5℃ 이상에서 안정한 단사황(노란갈색의 바늘 모양 결정)이 얻어진다. 급격히 냉각하면 상온에서 안정한 사방황(마름모 결정)이 된다.

마그네슘분말·아연분 등 금속분 화재는 물, 이산화탄소, 할로겐화합물을 쓰면 수소나 유독가스가 발생하거나 반응이 격렬해지므로 건조사와 같은 고체 매체로 질식소화해야 하며, 유황은 일반 가연물 성질이 있어 물분무·다량 주수가 가능하고 황린도 다량의 물로 냉각소화한다. 반면 아연분 화재에 질소가스를 쓰는 것은 냉각효과가 부족하고 고온에서 금속과 반응할 우려가 있어 적당하지 않다.

서로 다른 품명의 위험물 A, B를 동일 장소에서 취급할 때는 각 위험물의 취급량을 그 위험물의 지정수량으로 나눈 배수를 각각 구한 뒤 더하여 전체 지정수량 배수를 산출한다. 즉 (A의 취급량/A의 지정수량) + (B의 취급량/B의 지정수량)으로 계산하는 것이 옳으며, 단순히 취급량을 더하는 방식은 위험도를 반영하지 못해 옳지 않다.

제4류 위험물은 품목에 따라 인화점·발화점 차이가 있으나 공통적으로 고온의 열원에 접촉하면 발화하는 성질을 가진다. 인화점과 발화점의 차이가 큰 것이 많고 비중이 1 이하인 것이 대부분이며 자연발화성은 없다.

불포화지방산은 이중결합을 많이 포함하며, 여기에 수소만을 첨가(경화)하면 포화지방산인 경화유가 된다. 산소를 첨가한다는 설명은 옳지 않으며, 불포화지방산은 포화지방산보다 이중결합이 많아 요오드값이 높다.

벤젠은 육각형 고리 구조를 가진 대표적인 방향족 탄화수소이며, 에틸렌·부타디엔·아세틸렌은 모두 사슬형(지방족) 탄화수소이다.

시판 과산화수소수(약 40%)는 자연분해되기 쉬우므로 인산($\mathrm{H_3PO_4}$)이나 요산 같은 안정제를 소량 첨가해 분해를 억제한다. HgO, MnO$_2$ 등은 오히려 분해를 촉진하는 촉매로 작용한다.

등유는 화기를 피하고 통풍이 잘 되는 곳에서 밀봉·밀전하여 보관하며 누출 대비 여유 공간을 두어야 한다. 인화점이 낮지 않더라도 정전기 불꽃에 의해 인화될 위험이 있으므로, 정전기로 인한 위험성이 없다는 설명은 옳지 않다.

아세톤은 수용성 위험물이라 일반 포를 쓰면 포가 소포(파괴)되어 소화 효과가 떨어지므로, 알코올형포(내알코올포)로 진화해야 한다. 등유·경유·가솔린은 비수용성이므로 일반 포로도 소화할 수 있다.

소화활동설비는 제연설비, 연결송수관설비, 연결살수설비, 비상콘센트설비, 무선통신보조설비, 연소방지설비이다. 상수도소화용수설비는 소화용수설비로 분류되어 소화활동설비에 속하지 않는다.

놋쇠(황동)는 철에 비해 내식성이 우수해 저장된 위험물과 반응(부식)하는 것을 방지할 수 있어 위험물 저장탱크 밸브 재질로 사용된다.

가솔린은 원유를 분별 증류하는 직류법, 중질유를 열분해하는 분해증류법, 옥탄가를 높이는 접촉개질법, 저분자 탄화수소를 결합시키는 중합법 등으로 제조한다. 중축합법은 고분자(수지) 합성에 쓰이는 반응으로 가솔린 제조법이 아니다.