[위험물기능사 필기] 02년 1회차 기출문제 해설 페이지

강화액 소화기는 탄산칼륨($\mathrm{K_2CO_3}$) 수용액을 주성분으로 하며 부동성이 있어 한랭지에서도 사용할 수 있다.

분말 소화약제를 방출시키는 가압용·축압용 가스로는 불연성인 질소가스(또는 이산화탄소)가 사용된다.

제1종 분말소화기는 탄산수소나트륨($\mathrm{NaHCO_3}$) 미립자를 방습 가공하여 탄산가스나 질소가스의 압력으로 분사하도록 만든 것이다.

액화 이산화탄소, 인산암모늄(제3종분말), 탄산수소나트륨(제1종분말)은 모두 실제 소화약제 성분이다. 아세톤은 그 자체가 인화성 위험물이므로 소화제로 사용할 수 없다.

포말소화기는 물을 주성분으로 하는 화학포·기계포이므로 저온에서 얼기 쉬워 한랭지(동절기)에는 적합하지 않다. 전기·알코올류 화재에는 사용하지 못하며, 사용 후에는 물로 씻어 국가검정에 합격된 약제를 재충전하고 안전한 곳에 넘어지지 않게 두어야 한다는 나머지 설명은 옳다.

B급 화재는 유류(가연성 액체)화재로, 연소 후 재를 남기지 않는 것이 특징이다. A급(일반화재)은 재를 남기고, C급은 전기화재, D급은 금속화재를 뜻한다.

CHBr$_2$Cl(할로겐화합물), NaHCO$_3$(제1종분말), Al$_2$(SO$_4$)$_3$(화학포 소화약제 원료)는 실제 소화제 성분이다. Na$_2$SO$_4$(황산나트륨)는 화학포 반응의 부산물일 뿐 그 자체가 소화제로 쓰이지는 않는다.

수소·아세틸렌처럼 상온에서 기체인 가연성 가스가 공기 중에 누출되면 별도의 증발·분해 과정 없이 그 자체가 공기와 혼합되어 확산되면서 연소하는 확산연소 형태를 보인다.

탄산수소나트륨(제1종분말), 황산알루미늄(화학포 원료), 사염화탄소(할론104)는 실제 소화제로 쓰인다. 탄산칼슘은 소화제로 사용되지 않는다.

알코올(수용성 인화성액체) 화재는 일반포를 쓰면 소포현상이 일어나 알코올형포를 써야 하는데, 소량의 물을 직접 주수하면 액면 위로 퍼지며 화재면을 오히려 확산시킬 위험이 있어 부적당하다. 석면포·모래주머니·드라이아이스는 질식·냉각 효과로 사용할 수 있다.

포 소화설비는 옥외 소화에도 효력이 충분하고 재연소 방지, 인접 방호대상물로의 연소 확대 방지에 효과적이다. '기화 시 체적팽창율 1,650배'는 물이 수증기로 기화할 때의 팽창률에 해당하는 설명으로 포 자체의 특징이 아니다.

제5류 위험물(자기반응성물질)은 분자 내 산소를 함유해 질식소화가 어렵고 다량의 물로 냉각소화하는 것이 원칙이며, 유독가스 발생에 대비해 공기호흡기를 착용하고 풍상 쪽에서 작업해야 한다. 산소를 함유하지 않는 히드라진유도체 등 일부 품목이 있더라도 5류 위험물 전반에 할로겐화물소화약제를 유효하다고 보기는 어렵다.

자연발화 예방은 주위 온도를 낮추고 열의 축적을 막으며 공기와의 접촉면을 줄이고 통풍을 좋게 하여 건조한 상태를 유지하는 것이 핵심이다. 수분을 적당히 유지해 건조하지 않게 한다는 것은 오히려 발열·자연발화를 촉진할 수 있어 예방법으로 적당하지 않다.

제거소화, 억제소화, 냉각소화에 대한 설명은 옳다. 질식소화는 일반적으로 산소농도를 약 21%에서 15% 이하로 낮추어 연소를 중단시키는 방법으로, 5%까지 낮춘다는 설명은 과도하여 옳지 않다.

산화되기 쉽고 산소와의 접촉면이 넓으며 발열량이 큰 것일수록 타기 쉽다. 반대로 열전도율이 큰 물질은 열이 잘 흩어져 축적되지 않으므로 오히려 타기 어렵다.

온도·압력이 높을수록, 같은 물질도 취급 방법에 따라 위험도가 달라진다는 설명은 옳다. 화재·유증기 등은 바람이 불어가는 풍하 쪽으로 이동하므로 위험한 쪽은 풍상이 아니라 풍하쪽이다.

폭발은 가연성 기체·액체에서 열의 발생속도가 열이 흩어지는(일산되는) 속도보다 커서 열이 급격히 축적되는 현상을 말한다.

축압식 ABC 분말소화기의 압력지시계는 통상 0.7~0.98MPa, 즉 7.0~9.8kgf/cm² 범위를 정상(녹색)으로 표시하도록 되어 있다.

D급(금속)화재에는 팽창질석, 팽창진주암, 마른모래와 같은 고체 매체로 질식소화해야 하며, 수계 약제인 강화액은 금속과 격렬히 반응할 수 있어 사용할 수 없다.

자연발화성물질 및 금수성물질(제3류 위험물)은 물과 반응하면 격렬한 발열이나 가연성·유독가스를 발생시키므로 물 계통 소화기(분무·포말)는 쓸 수 없고, 마른 모래로 덮어 질식소화하는 것이 가장 적당하다.

요오드산칼륨($\mathrm{KIO_3}$)은 광택 있는 무색 결정성 분말로 염소산칼륨보다 위험성이 작으며, 융점 이상으로 가열하면 산소를 방출해 가연물과 혼합 시 폭발위험이 있다. 물·알코올뿐 아니라 진한황산에도 녹으므로 진한황산에는 녹지 않는다는 설명은 옳지 않다.

질산암모늄($\mathrm{NH_4NO_3}$)은 조해성이 강한 무색·무취의 결정으로, 물에 녹을 때 열을 흡수하는 흡열반응을 한다. 상온에서는 액체가 아닌 고체이며 폭발성이 있지만 상온에서 즉시 폭발하지는 않는다.

과산화나트륨($\mathrm{Na_2O_2}$)은 순수한 것은 백색이나 보통 황색의 분말·과립상이며, 상온에서 물과 격렬히 반응해 발열하고, 금·니켈을 제외한 금속을 침식하는 강산화제이다. 반면 알코올과는 격렬히 반응하지 않으므로 알코올에 녹아 산소를 발생시킨다는 설명은 옳지 않다.

황린은 발화점(착화온도)이 약 34~60℃로 매우 낮아 상온의 공기 중에서도 산화열이 축적되어 자연발화하기 쉽다.

유황(황)은 물에 녹지 않아 조해성이 없으며, 황색의 고체 또는 분말로 착화온도 약 232~260℃에서 연소하면서 푸른 불꽃과 함께 자극적인 이산화황(아황산가스) 냄새를 낸다. 따라서 조해성이 있다는 설명이 옳지 않다.

마늘 냄새가 나는 담황색(백색) 고체이며 발화점이 매우 낮아 공기 중에서 자연발화하고 어두운 곳에서 인광을 내는 성질은 제3류 위험물인 황린의 특징이다.

마그네슘 분말은 더운물과 반응하여 수산화마그네슘과 수소를 발생시킨다: $\mathrm{Mg} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Mg(OH)_2} + \mathrm{H_2}\uparrow$.

유황(황)이 연소하면 산소와 결합해 자극적인 냄새의 이산화황(아황산가스, $\mathrm{SO_2}$)이 발생한다.

위험물 유별 혼재기준상 제2류 위험물은 제5류·제4류 위험물과는 혼재가 가능하지만, 제1류·제3류·제6류 위험물과는 혼재할 수 없다. 따라서 보기 중 제2류와 제5류의 혼재만 가능하다.

삼황화인($\mathrm{P_4S_3}$)이 연소하면 오산화인과 이산화황이 생성된다: $\mathrm{P_4S_3} + 8\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{P_2O_5} + 3\mathrm{SO_2}$.

금속칼륨은 물·수분과 격렬히 반응하고 공기 중 산소와도 서서히 반응(산화)하므로, 반응성이 없는 석유(등유 등) 속에 넣어 수분·공기와의 접촉을 차단해 저장한다.

카바이드(탄화칼슘)는 강력한 환원제이며 건조한 공기 중에서는 비교적 안정하고, 물과 반응하면 소석회($\mathrm{Ca(OH)_2}$)와 아세틸렌 가스를 발생시킨다: $\mathrm{CaC_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{C_2H_2}\uparrow$. 메탄이 발생한다거나 생석회가 수소를 낸다는 설명은 옳지 않다.

제2석유류에는 인화점이 21~70℃인 등유, 경유, 아크릴산 등이 해당한다. 이황화탄소는 특수인화물, 비닐에테르도 특수인화물, 벤젠은 제1석유류로 분류되어 나머지 보기의 조합은 옳지 않다.

특수인화물은 디에틸에테르·이황화탄소·아세트알데히드·산화프로필렌·트리클로로실란 등 발화점이나 인화점이 매우 낮은 물질이 해당한다. 에틸렌글리콜은 인화점이 높은 제3석유류(수용성)로 특수인화물에 속하지 않는다.

알코올류의 인화점은 메틸알코올(메탄올) 약 11℃, 에틸알코올 약 13℃, n-부틸알코올 약 35~37℃, 이소아밀알코올 약 43℃ 순으로, 메틸알코올이 가장 낮다.

벤젠 증기는 마취성뿐 아니라 발암성을 포함한 독성도 있어 흡입에 주의해야 한다. 이황화탄소(착화점 약 100℃)보다 벤젠의 착화온도(약 498℃)가 높고, 비전도성이라 정전기 발생 위험이 있으며 인화점은 약 -11℃로 상온 이하이다.

순수한 이황화탄소($\mathrm{CS_2}$)는 무색투명한 액체이며(불순물이 섞이면 담황색을 띤다), 증기비중이 공기보다 무겁고 착화점이 약 100℃로 낮으며 고무·황 등을 잘 녹인다.

질산에틸($\mathrm{C_2H_5ONO_2}$)은 상온에서 무색투명한 액체이며, 알코올에 잘 녹고 인화점이 낮아 비점 이상으로 가열하면 폭발할 위험이 있다.

니트로글리세린, 니트로셀룰로오스, 질산에스테르는 제5류 위험물(자기반응성물질)에 속한다. 니트로벤젠은 니트로화합물처럼 보이나 실제로는 자기반응성이 크지 않아 제4류 위험물(제3석유류)로 분류된다.

질산에스테르류(질산메틸·질산에틸·니트로글리세린·니트로셀룰로오스 등)는 분자 내 질산기(-ONO₂) 형태로 산소를 함유한 유기 가연성 물질(제5류 자기반응성)이다.
①: 무기물질이 아니라 유기물질이다. ③: 물과 반응하여 가연성 가스를 발생하지 않는다(니트로셀룰로오스는 오히려 물에 적셔 저장). ④: 부식성은 제6류 산화성 액체의 특성이다.

진한 황산은 흡습성이 크고 물을 가하면 격렬히 발열하며 유기물을 탄화시킨다. 다만 끓는점이 약 337℃로 매우 높은 비휘발성 물질이므로 휘발성이 있다는 설명은 옳지 않다.

질산($\mathrm{HNO_3}$)은 그 자체로 강산이므로 물에 녹으면 강한 산성을 나타낸다. 불연성 물질로 인화점 개념이 적용되지 않고, 공기 중이나 단순 충격만으로 자연발화하지는 않는다.

무수황산(삼산화황, $\mathrm{SO_3}$)은 황산($\mathrm{H_2SO_4}$)과 분자식·구조가 다른 별개의 화합물로, 단순히 황산의 농도를 높인 것이 아니다. 공기 중에서 흰 연기를 내는 것도 냉각 때문이 아니라 공기 중 수분과 반응해 황산 미스트를 만들기 때문이다.

제5류 위험물은 가열·충격·마찰을 피하고 용기 파손·균열에 주의하며 점화원과 분해촉진물질에서 멀리해야 한다. 다만 운반용기 외부 주의사항 표시는 '화기엄금' 및 '충격주의'이며, '자연발화'는 자연발화성물질(제3류)에 해당하는 표시 문구이다.

과산화나트륨($\mathrm{Na_2O_2}$)은 물, 유기물·가연물·황의 혼입, 가열·충격을 피해 저장해야 한다. 에테르와 같은 유기용제 속에 보관하면 오히려 유기물과의 접촉으로 위험해지므로 이 방법은 옳지 않다.

인화석회($\mathrm{Ca_3P_2}$)는 물이나 습기와 반응하면 맹독성·자연발화성 가스인 포스핀($\mathrm{PH_3}$)을 발생시키므로 습기 및 수분과의 접촉을 가장 주의해야 한다.

과산화수소는 열·햇빛에 의해 분해되므로 갈색 병에 넣어 냉암소에 저장해야 하고 물·알코올에 잘 녹는다. 다만 분해 시 발생하는 산소로 내압이 상승할 수 있어 용기를 완전히 꼭 막지 않고 작은 구멍이 있는 마개를 사용해야 한다.

고체위험물 운반 시 유리 내장용기(최대용적 10L)에 대한 기준은 제1류·제2류·제3류·제5류·제6류처럼 고체 상태로 존재하는 위험물에 적용된다. 제4류 위험물은 액체 위험물이므로 이 고체용 내장용기 기준의 적용대상이 아니다.

동식물유류는 아마인유처럼 요오드값이 큰 건성유일수록 불포화도가 높아 산화·중합열이 축적되기 쉬워 자연발화 위험이 크다. 따라서 요오드값이 클수록 자연발화 위험이 적다는 설명은 옳지 않다.

피크린산(트리니트로페놀)은 찬물에 거의 녹지 않아 '물에 녹여' 저장할 수 없고, 금속과 만나면 마찰·충격에 극히 예민한 금속염(피크린산염)을 만들므로 금속염 형태의 저장은 금물이다. 알코올에 녹여 두는 것도 인화 위험이 있어 부적당하므로, 습기와 이물질이 닿지 않도록 용기(드럼통)에 넣어 밀봉해 저장한다. ※ 현행 기준에서는 저장·운반 시 물이나 알코올로 10~20% 습윤시켜 건조에 의한 폭발 위험을 낮춘다.

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

질산염류는 화약 원료, 강산화제로 쓰이며 조해성이 강하다. 다만 중성염인 질산염류 자체는 부식성이 두드러진 특징으로 보기 어려우므로 금속을 부식시키는 특성이 있다는 설명은 옳지 않다.

제4류 위험물은 액온이 인화점 이상이면 인화 위험이 있고, 인화점이 낮을수록 증기 발생량이 많아 인화범위가 넓어지며, 가연성 액체의 연소범위 하한은 대체로 가연성 기체보다 낮다. 다만 인화점이 높은 것도 가열해 인화점 이상이 되면 인화될 수 있으므로 '가열해도 위험성이 없다'는 설명은 옳지 않다.

탄화칼슘, 수소화나트륨, 수소화칼슘도 물과 발열반응을 하지만, 알칼리금속인 금속나트륨은 물과 만나면 매우 격렬하게 반응해 다량의 열을 내며 자연발화로 이어질 수 있어 반응열이 가장 크다.

위험물 옥내저장소는 지정수량의 10배 이상을 저장하는 저장창고에 피뢰설비를 설치해야 한다.

과망간산칼륨($\mathrm{KMnO_4}$)과 같은 강산화제는 알데히드류를 카르복실산으로 쉽게 산화시킨다. 아세트알데히드($\mathrm{CH_3CHO}$)는 알데히드기를 가져 가장 쉽게 산화되며, 에탄올보다도 반응성이 높고 이미 산화된 아세트산이나 안정한 프로판은 상대적으로 산화되기 어렵다.

제1석유류(비수용성) 지정수량은 200L, 제2석유류(비수용성) 지정수량은 1,000L이므로, 지정수량 배수의 합은 $\dfrac{400}{200} + \dfrac{2000}{1000} = 2+2=4$배이다.

아세트알데히드는 구리·마그네슘 및 그 합금과 반응해 위험한 물질을 만들 수 있으므로 이러한 재질과의 접촉을 피해야 하며, 공기·직사광선 노출과 용기 파손도 별도로 주의해야 한다.

셀룰로이드는 열·빛·산소에 의해 서서히 산화·분해되며 자연발화 위험이 있으므로 저장실 온도를 낮게(대체로 20℃ 이하) 유지하고 환기를 잘 시키며 취기·변색과 화기를 주의해야 한다. 저장실 온도를 상온 이상으로 유지한다는 설명은 옳지 않다.

구 소방법 시행령 별표4(특수가연물)에서 제1종 가연물(락카퍼티·고무풀 등, 상온에서 고체로 40℃ 미만에서 가연성 증기를 발생하는 것)의 지정수량은 200kg, 제2종 가연물(나프탈렌·송지·고체파라핀·장뇌 등)의 지정수량은 600kg이다.
따라서 200kg + 600kg = 800kg이 된다. ※ 특수가연물 규정은 현행 화재예방법령으로 개편되어 현재는 제1종·제2종 가연물이라는 품명을 사용하지 않는다.