[위험물기능사 필기] 18년 1회차 기출문제 해설 페이지

마그네슘은 제2류 위험물(금속분)로 강한 환원성을 가지므로 과산화나트륨·과산화칼륨 같은 무기과산화물(산화성 고체)과 혼합하면 마찰·충격이나 수분 침투만으로도 발열·발화한다. 마그네슘은 물·이산화탄소와 반응($2\mathrm{Mg}+\mathrm{CO_2}\rightarrow 2\mathrm{MgO}+\mathrm{C}$)하므로 주수·CO2·포 소화는 오히려 위험하며 건조사 등 마른 모래로 질식소화한다. 브롬 등 할로겐과도 격렬히 반응하므로 혼합 보관할 수 없다.

HO-CH2CH2-OH는 에틸렌글리콜로 인화점이 약 111℃인 제4류 제3석유류이며 물에 잘 녹는 수용성 액체이다. 위험물안전관리법 시행령 별표1에 따라 제3석유류 수용성의 지정수량은 4,000L이다. 비수용성 제3석유류(2,000L)와 혼동하지 않도록 주의한다.

위험물안전관리법 시행령 별표1에서 제6류 위험물의 성질은 산화성 액체로 규정되어 있으며, 과염소산·과산화수소·질산이 이에 해당한다. 산화성 고체는 제1류, 자연발화성 및 금수성 물질은 제3류의 성질이다.

인화점은 액면 위에 점화원을 가까이 했을 때 인화가 일어나는 데 필요한 최저 온도로, 그 온도에서 연소하한계에 해당하는 농도의 증기가 발생함을 뜻한다. 따라서 인화점 50℃란 액체 온도가 50℃ 이상이 되면 가연성 증기가 충분히 발생해 점화원이 있을 때 인화한다는 의미이다. 점화원 없이 스스로 타기 시작하는 온도는 발화점(착화점)으로 인화점과 구분된다.

아세톤은 제1석유류, 클레오소트유는 제3석유류, 실린더유는 제4석유류로 모두 제4류 위험물의 석유류에 속한다. 반면 과산화벤조일(벤조일퍼옥사이드)은 제5류 위험물 중 유기과산화물이므로 석유류에 해당하지 않는다.

제거소화는 연소 중인 가연물이나 그 공급을 없애 연소를 중단시키는 방법으로, 가스밸브 차단, 유전 화재의 폭약 이용, 촛불 불어 끄기가 모두 여기에 해당한다. 가연물을 밀폐해 공기(산소) 공급을 차단하는 것은 산소농도를 낮추는 질식소화이므로 제거소화의 예가 아니다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표19에 따르면 황린은 공기 중에서 자연발화하므로 물(수중)에 저장하며, 파라핀·경유·등유 등의 보호액에 저장하는 것은 칼륨·나트륨 등 금수성 물질이다. 나머지 보기인 1L 이하 용기의 표시사항, 알킬알루미늄의 90% 이하 수납율(50℃에서 5% 이상 공간용적 확보), 경질플라스틱제 운반용기의 5년 이내 기준은 모두 규정에 부합한다.

가솔린(휘발유)의 연소범위는 약 1.4~7.6vol%로 하한이 낮아 소량의 증기만으로도 폭발성 혼합기를 만든다. 참고로 디에틸에테르는 1.9~48%, 이황화탄소는 1.2~44%, 아세톤은 2.5~12.8%로 연소범위가 훨씬 넓거나 하한·상한이 다르다.

아세트알데히드는 산화되기 쉬워 공기와 접촉하면 과산화물을 생성하므로, 시행규칙 별표4의 특례에 따라 옥외저장탱크 등에는 질소 등 불활성 기체를 봉입해야 한다. 산소·염소 같은 조연성(지연성) 가스를 주입하면 산화·폭발 위험이 커지므로 잘못된 조치이다. 구리·은·수은·마그네슘 합금 사용 금지, 강산화제 접촉 금지, 수용성이므로 물에 의한 희석소화 가능은 모두 옳다.

과염소산(HClO4)은 제6류 위험물인 산화성 액체로 그 자체는 불연성이며, 강한 산화력과 탈수작용을 가진다. 따라서 "휘발성이 강한 가연성 물질"이라는 설명은 틀리다. 금속·금속산화물과 반응해 과염소산염을 만들고, 가열·분해 시 유독한 염화수소(HCl) 가스를 발생하는 것은 옳은 설명이다.

시행규칙 별표4 아세트알데히드등을 취급하는 제조소의 특례에서는 해당 설비를 은·수은·동(구리)·마그네슘 또는 이들을 성분으로 하는 합금으로 만들지 못하도록 규정한다. 이들 금속은 아세트알데히드와 반응해 폭발성 아세틸라이드를 생성하기 때문이다. 금(Au)은 규정에 열거된 금속이 아니다.

플래시오버는 실내 화재의 성장기 말기에 축적된 가연성 열분해 가스가 일시에 착화되어 실 전체가 화염에 휩싸이는 현상이다. 발생 시기와 강도는 실내 내장재의 종류(가연성·열전도율)와 개구부의 크기·위치에 크게 좌우된다. 화재 초기(발화기)나 종기(감쇠기)가 아니라 성장기에서 최성기로 넘어가는 전이 시점에 발생한다.

건성유는 요오드값 130 이상인 동식물유로 들기름·동유·아마인유·정어리기름 등이 해당하며, 공기 중에서 산화·중합하여 자연발화 위험이 크다. 피마자유는 요오드값이 약 80~90인 불건성유이므로 건성유에 해당하지 않는다.

과염소산은 흡습성이 매우 커서 물과 접촉하면 심하게 발열하고 유독한 증기를 내므로 습기가 많은 곳에서 취급해서는 안 된다. 통풍이 잘 되는 서늘한 곳에 저장하고, 종이·나무 등 가연성 유기물과 격리하며, 피부에 닿으면 다량의 물로 씻어내는 것은 모두 옳은 취급법이다.

디에틸에테르는 에탄올 2분자를 진한 황산 촉매하에 약 130~140℃에서 축합(탈수)시켜 제조한다($2\mathrm{C_2H_5OH}\rightarrow \mathrm{C_2H_5OC_2H_5}+\mathrm{H_2O}$). 황을 함유하지 않아 연소해도 아황산가스는 나오지 않고, 물보다 가벼워(비중 약 0.71) 물속 보관 대상이 아니며, 연소범위가 1.9~48%로 제4류 위험물 중 매우 넓은 편이다.

과염소산칼륨은 가열하면 $\mathrm{KClO_4}\rightarrow \mathrm{KCl}+2\mathrm{O_2}$로 분해되므로 1몰에서 발생하는 산소는 4몰이 아니라 2몰이다. 제1류 위험물 과염소산염류로 지정수량 50kg(위험등급 Ⅰ)이며, 냉각효과가 큰 주수소화가 유효하고 유기물과 혼합 시 충격·마찰로 폭발할 수 있다는 설명은 옳다.

탄화칼슘(CaC2)은 물·습기와 반응해 아세틸렌을 발생시키는 제3류 금수성 물질이므로($\mathrm{CaC_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2}+\mathrm{C_2H_2}$) 장기 저장 시 밀봉 용기에 질소 등 불활성 가스를 봉입해 습기와 차단한다. 물이나 알코올 수용액에 넣으면 즉시 반응해 폭발성 아세틸렌이 발생하므로 부적합하다.

시행규칙 별표17의 소화설비 적응성에 따르면 철분·금속분·마그네슘에는 탄산수소염류 분말소화설비와 건조사·팽창질석·팽창진주암 등 마른 모래류만 적응성이 있다. 이들 금속은 물과 반응해 수소를 발생시키므로 스프링클러·포는 위험하고, 할로겐화합물 소화약제도 금속과 반응하여 적응성이 없다.

탄소의 완전연소는 $\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}$로 탄소 1몰에서 이산화탄소 1몰이 생성된다. 표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 생성되는 이산화탄소는 22.4L이다.

질산칼륨(KNO3)은 물에 잘 녹는 무색·백색의 결정 또는 분말이므로 "물에 거의 녹지 않는다"는 설명이 틀리다. 제1류 위험물 질산염류로 가열하면 $2\mathrm{KNO_3}\rightarrow 2\mathrm{KNO_2}+\mathrm{O_2}$와 같이 분해해 산소를 방출하며, 숯·황과 배합해 흑색화약의 원료로 쓰인다.

화재의 급수 분류에서 A급은 일반화재(백색), B급은 유류·가스화재(황색), C급은 전기화재(청색), D급은 금속화재로 구분한다. 따라서 B급에 해당하는 것은 유류화재이다.

시행규칙 별표17의 포소화설비 기준에 따르면 보조포소화전은 방유제 외측의 소방차가 접근하기 쉬운 곳에 설치하되, 각 소화전 상호간의 보행거리가 75m 이하가 되도록 배치한다. 수평거리가 아니라 실제 걸어서 이동하는 보행거리 기준임에 유의한다.

정전기 방지대책으로는 접지, 공기의 이온화, 상대습도 70% 이상 유지, 도전성 재료 사용, 유속 제한 등이 있다. 공기를 4℃ 이하로 냉각하면 오히려 습도가 낮아지고 대전이 쉬워지므로 정전기 제거 방법이 아니다.

위험물안전관리법 시행령 별표1에서 제5류 위험물의 성질은 자기반응성 물질로 규정되며, 유기과산화물·질산에스테르류·니트로화합물 등이 해당한다. 분자 내에 산소를 가지고 있어 외부 산소 공급 없이도 연소(자기연소)가 진행된다. 제2류는 가연성 고체, 제3류는 자연발화성 및 금수성 물질, 제6류는 산화성 액체이다.

탄화알루미늄은 물과 반응해 수산화알루미늄과 메탄가스를 발생시킨다($\mathrm{Al_4C_3}+12\mathrm{H_2O}\rightarrow 4\mathrm{Al(OH)_3}+3\mathrm{CH_4}$). 발생한 메탄은 연소범위 5~15%의 가연성 가스여서 점화원이 있으면 폭발 위험이 크다. 아세틸렌을 발생시키는 것은 탄화칼슘이다.

위험물안전관리법 시행령 별표1 비고에서 제6류 위험물인 질산은 비중이 1.49 이상인 것만 위험물로 규정한다. 참고로 과산화수소는 농도 36중량퍼센트 이상인 것이 위험물에 해당한다.

마그네슘은 물(특히 온수)과 반응해 수산화마그네슘과 수소를 발생시킨다($\mathrm{Mg}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{Mg(OH)_2}+\mathrm{H_2}$). 따라서 산소가 아니라 수소가 발생하므로 해당 설명이 틀리다. 주기율표 2족의 알칼리토금속이며, CO2 중에서도 연소($2\mathrm{Mg}+\mathrm{CO_2}\rightarrow 2\mathrm{MgO}+\mathrm{C}$)하므로 이산화탄소 소화약제는 효과가 없다.

아세톤은 인화점 -18℃의 제4류 제1석유류(수용성)로 지정수량은 400L이다. 시행규칙 별표19에 따라 제4류 위험물 중 특수인화물은 위험등급 Ⅰ, 제1석유류와 알코올류는 위험등급 Ⅱ, 그 밖의 것은 위험등급 Ⅲ이므로 아세톤은 위험등급 Ⅱ이다.

위험물안전관리법 제8조 및 시행령 제8조에서 탱크안전성능검사는 기초·지반검사, 충수·수압검사, 용접부검사, 암반탱크검사의 4가지로 구분한다. 배관검사는 탱크안전성능검사의 구분에 포함되지 않는다.

탄화칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘과 아세틸렌을 발생시킨다($\mathrm{CaC_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2}+\mathrm{C_2H_2}$). 수소화나트륨(NaH)은 수소, 탄화알루미늄(Al4C3)은 메탄, 트리에틸알루미늄은 에탄을 발생시킨다.

적린과 황린은 모두 인(P)으로 이루어진 동소체이지만, 적린의 발화온도는 약 260℃로 약 34℃인 황린보다 훨씬 높다. 따라서 "발화온도가 황린보다 낮다"는 설명이 틀리다. 적린은 물·이황화탄소·알코올에 녹지 않고 브롬화인(PBr3)에는 녹는다.

탄산수소나트륨의 열분해는 $2\mathrm{NaHCO_3}\rightarrow \mathrm{Na_2CO_3}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}$이므로 CO2 1몰당 NaHCO3 2몰이 필요하다. 표준상태에서 $5\ \mathrm{m^3}=5000\ \mathrm{L}$이므로 $n_{\mathrm{CO_2}}=\dfrac{5000}{22.4}=223.2\ \mathrm{mol}$이고, 필요한 NaHCO3는 $223.2\times 2\times 84=37,500\ \mathrm{g}$, 즉 약 37.5kg이다.

과산화나트륨(Na2O2)은 에틸알코올에는 녹지 않으며, "알코올에 잘 녹아 산소와 수소를 발생시킨다"는 설명은 틀리다. 비중 약 2.8의 조해성 물질로 상온에서 물과 격렬히 반응하여 $2\mathrm{Na_2O_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow 4\mathrm{NaOH}+\mathrm{O_2}$와 같이 발열하며 산소를 방출한다.

시행령 별표8에 따르면 제조소·일반취급소에서 취급하는 제4류 위험물의 최대수량의 합이 지정수량의 12만배 미만인 사업소에는 화학소방자동차 1대와 자체소방대원 5인을 두어야 한다. 이후 12만~24만배 미만은 2대·10인, 24만~48만배 미만은 3대·15인, 48만배 이상은 4대·20인으로 늘어난다.

시행규칙 별표17의 이산화탄소 소화설비 기준에서 저장용기는 방호구역 외의 장소에 설치해야 한다. 방호구역 내에 두면 화재 시 용기가 열을 받아 손상되거나 조작이 불가능해지기 때문이다. 온도 40℃ 이하로 온도변화가 적은 곳, 직사일광과 빗물을 피한 장소, 안전장치 설치는 모두 옳은 기준이다.

아세트알데히드는 구리·은·수은·마그네슘 및 이들의 합금과 접촉하면 폭발성 금속 아세틸라이드를 생성하므로 시행규칙 별표4에서 해당 금속으로 설비를 만들지 못하게 규정한다. 스테인리스강은 이에 해당하지 않아 취급설비 재질로 사용할 수 있다.

과망간산나트륨(NaMnO4)은 적자색 결정으로 물에 매우 잘 녹고 조해성이 강해 공기 중 수분을 흡수한다. 따라서 "조해성이 없다"는 설명이 틀리다. 제1류 위험물 과망간산염류로 지정수량은 1,000kg이다.

탄화알루미늄은 제3류 금수성 물질로 물과 반응해 가연성 메탄가스를 발생시키므로($\mathrm{Al_4C_3}+12\mathrm{H_2O}\rightarrow 4\mathrm{Al(OH)_3}+3\mathrm{CH_4}$) 주수소화 시 위험이 오히려 커지며 건조사 등으로 질식소화해야 한다. 황린·적린·니트로셀룰로오스는 냉각효과가 큰 물에 의한 소화가 유효하다.

위험물안전관리법 제28조에 따라 안전관리자·탱크시험자·위험물운송자 등 안전관리 업무 종사자에 대한 안전교육은 시·도지사가 아니라 소방청장이 실시한다. 이동탱크저장소 운송자의 자격 요건, 운송책임자의 감독·지원 방법을 행정안전부령으로 정하는 것, 운송자의 준수사항은 모두 옳은 내용이다.

시행규칙 별표17에 따르면 제조소등에 전기설비(전기배선·조명기구 등은 제외)가 설치된 경우에는 해당 장소의 면적 100m2마다 소형수동식소화기를 1개 이상 설치해야 한다.

연소의 3요소는 가연물, 산소공급원, 점화원이다. 4번 보기는 점화원(불꽃), 가연물(아세톤), 산소공급원(제1류 위험물인 질산암모늄)을 모두 갖추고 있다. 다른 보기들은 수소·마그네슘분말처럼 가연물만 중복되거나 점화원이 빠져 3요소를 모두 포함하지 못한다.

질산암모늄은 물에 녹을 때 열을 흡수하는 흡열용해를 하므로 온도가 오히려 내려가 화재·폭발 위험이 가장 작다(냉각팩 원료로 쓰이는 이유이다). 반대로 가열하거나 마찰·충격을 주면 분해·폭발하며, 황린 같은 가연물과 혼합하면 산화제로 작용해 매우 위험하다.

강화액 소화약제는 탄산칼륨(K2CO3) 등을 물에 녹인 것으로 pH 약 12의 강알칼리성이므로 "강산성"이라는 설명이 틀리다. 어는점이 약 -30℃까지 낮아져 한랭지에서도 사용할 수 있고, 무상 방사 시 A·B·C급 화재에 모두 적응하며 독성·부식성이 거의 없다.

제6류 산화성 액체는 그 자체가 산소를 함유한 강산화제여서 질식소화 효과를 노리는 이산화탄소 소화설비는 적응성이 없으며, 시행규칙 별표17의 적응성 표에서도 제6류 위험물란이 비어 있다. 다량의 물로 희석·냉각하는 스프링클러설비, 물분무소화설비, 포소화설비가 적응성 있는 설비이다.

시행규칙 별표17에 따르면 옥외탱크저장소는 액표면적이 40m2 이상인 것(제6류 위험물 취급 및 고인화점 위험물만을 100℃ 미만에서 취급하는 것은 제외)이 소화난이도등급 Ⅰ에 해당한다. 벤젠은 제4류 제1석유류이고 액표면적이 45m2로 40m2 이상이므로 소화난이도등급 Ⅰ이다.

알코올은 액체가 가열되어 증발한 증기가 공기와 혼합해 타는 증발연소를 하므로 표면연소라는 설명은 틀리다. 표면연소는 숯·코크스·목탄·금속분처럼 고체 표면에서 직접 산화되며 불꽃 없이 타는 연소이고, 피크르산 등 제5류 위험물처럼 분자 내 산소로 타는 것이 자기연소이다.

트리니트로페놀(피크르산, TNP)은 쓴맛이 나는 유독한 황색 결정으로, 물에 녹아 전리하면 강한 산성을 띠고 금속과 반응해 예민한 피크린산염을 만든다. 뇌관의 첨장약이나 폭약으로 사용되는 제5류 니트로화합물이다. 니트로글리세린은 질산에스테르류, 셀룰로이드는 질산에스테르류 계열 제품으로 니트로화합물이 아니다.

질산은 물과 잘 섞이며 이때 다량의 열을 내는 발열반응을 하므로 "격렬히 흡열 반응한다"는 설명이 틀리다. 왕수(질산+염산)가 아니면 금·백금을 녹이지 못하고, 가열·분해 시 유독한 이산화질소(NO2)를 발생하며, 암모니아를 산화시키는 오스트발트법으로 공업적으로 제조한다.

주유취급소 일반점검표에서 피난설비의 비상전원 항목은 정전 시 실제로 점등되는지를 확인해야 하므로 점검방법이 육안점검이 아니라 작동확인이다. 가연성증기 검지경보설비의 손상 유무, 배관 전기방식설비 단자의 탈락 유무 등은 눈으로 확인하는 육안점검 항목이다.

과염소산나트륨(NaClO4)은 물에 잘 녹는 조해성 물질이지만 물과 화학적으로 반응해 산소를 발생시키지는 않으므로 해당 설명이 틀리다. 제1류 위험물 과염소산염류로 융점이 약 482℃이고 비중이 약 2.5로 물보다 무거우며, 가열하면 분해하여 조연성 가스인 산소를 방출한다($\mathrm{NaClO_4}\rightarrow \mathrm{NaCl}+2\mathrm{O_2}$).

시행령 별표1에서 제5류 위험물의 품명 "유기과산화물"에 해당하는 대표 물질은 과산화벤조일(BPO)과 과산화메틸에틸케톤(MEKPO)이다. 과산화마그네슘은 제1류 무기과산화물, 과산화수소는 제6류 위험물이므로 유기과산화물이 아니다.

시행규칙 별표4의 아세트알데히드등을 취급하는 제조소 특례에서 해당 설비는 은·수은·동(구리)·마그네슘 또는 이들을 성분으로 하는 합금으로 만들지 못하도록 규정한다. 이들 금속과 접촉하면 폭발성 아세틸라이드가 생성되기 때문이며, 금(Au)은 규정된 금속에 포함되지 않는다.

시행령 별표1 비고에서 "금속분"이란 알칼리금속·알칼리토류금속·철 및 마그네슘 외의 금속의 분말을 말하며, 구리분·니켈분과 150마이크로미터의 체를 통과하는 것이 50중량퍼센트 미만인 것은 제외한다. 따라서 알루미늄분만 금속분에 해당하고, 철분은 별도 품명인 "철분", 구리분·니켈분은 명문으로 제외된다.

과산화나트륨은 제1류 무기과산화물로 물과 격렬히 반응해 산소를 방출하고 발열하므로($2\mathrm{Na_2O_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow 4\mathrm{NaOH}+\mathrm{O_2}$) 물분무소화설비나 스프링클러설비가 설치된 장소에 보관하면 오히려 위험하다. 건조사·팽창질석 등 건조된 소화설비를 갖춘 곳에 저장하며, 가열·충격을 피하고 유기물·가연물과의 접촉을 막아야 한다.

특수인화물, 제1석유류 및 알코올류를 저장·취급하는 탱크 용량 1,000만L 이상의 옥외탱크저장소에는 자동화재탐지설비와 자동화재속보설비를 설치하여야 한다(2020년 개정 신설). 법령상 경보설비는 자동화재탐지설비, 자동화재속보설비, 비상경보설비, 확성장치, 비상방송설비의 5종으로 구분된다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 제42조 및 별표17 Ⅱ 제1호(개정 2020. 10. 12.)

위험물안전관리법령상 피난설비는 유도등이다. 옥내주유취급소에는 사무소 등의 출입구 및 피난구와 당해 피난구로 통하는 통로·계단 및 출입구에 유도등을 설치하고, 유도등에는 비상전원을 설치하여야 한다. 완강기 설치 규정은 없다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅲ(피난설비)

제2종 판매취급소는 소화난이도등급Ⅱ에 해당한다. 소화난이도등급Ⅰ에는 연면적 1,000m2 이상 또는 지정수량 100배 이상의 제조소·일반취급소, 지정수량 150배 이상 또는 연면적 150m2 초과의 옥내저장소, 액표면적 40m2 이상의 옥외·옥내탱크저장소, 모든 이송취급소 등이 해당한다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ 제1호·제2호(소화난이도등급Ⅰ·Ⅱ에 해당하는 제조소등)

소화난이도등급Ⅲ의 지하탱크저장소에는 능력단위의 수치가 3 이상인 소형수동식소화기등을 2개 이상 설치하여야 한다. 마른모래 150L 이상, 팽창질석·팽창진주암 640L 이상은 이동탱크저장소의 자동차용소화기와 함께 설치하는 기준이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ 제3호 나목(소화난이도등급Ⅲ의 제조소등에 설치하여야 하는 소화설비)

제조소등에 전기설비가 설치된 경우에는 당해 장소의 면적 100m2마다 소형수동식소화기를 1개 이상 설치하여야 한다. 따라서 $\dfrac{300}{100} = 3$개 이상이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ 제5호 가목(전기설비의 소화설비)

소형수동식소화기등은 보행거리 20m 이하, 대형수동식소화기는 보행거리 30m 이하가 되도록 설치한다. 다만 옥내·옥외소화전설비, 스프링클러설비, 물분무등소화설비(대형은 이들 설비, 소형은 이들 설비 또는 대형수동식소화기)와 함께 설치하는 경우는 예외이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ 제5호 파목·하목(대형·소형수동식소화기의 설치기준)