[위험물기능사 필기] 18년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

니트로글리세린은 액체 상태에서 충격에 극도로 예민한 제5류 위험물이므로, 다공질의 규조토에 흡수시켜 안정화한 것이 다이너마이트이다. 규조토가 액체를 흡수해 유동과 충격 전달을 막아 취급성이 크게 개선된다. 디니트로톨루엔은 니트로화합물로 규조토 흡수와는 관계가 없다.

N2H4(히드라진)는 인화점이 낮은 인화성 액체로 제4류 위험물 제2석유류(수용성)에 해당한다. 나머지는 모두 제5류 자기반응성물질로, Pb(N3)2는 금속의 아지화합물, CH3ONO2는 질산에스테르류, NH2OH는 히드록실아민이다.

경유의 인화점은 약 50~70℃로 상온(20℃)보다 훨씬 높아 제2석유류로 분류된다. 발화점은 약 200℃로 인화점보다 높고, 비중은 약 0.83으로 물보다 가벼우며 물에 녹지 않는다.

강화액 소화약제는 물에 탄산칼륨(K2CO3) 등 알칼리금속염을 첨가하여 어는점을 약 -30℃까지 낮추고 알칼리금속염의 부촉매 작용으로 소화능력을 높인 약제이다. 한랭지·동절기에도 동결되지 않고 사용할 수 있다.

하나의 간이탱크저장소에 설치할 수 있는 간이저장탱크는 3기 이하이며, 동일한 품질의 위험물 탱크를 2 이상 설치할 수 없다. 용량 600L 이하, 두께 3.2mm 이상 강판, 70kPa·10분 수압시험 기준은 모두 옳은 설명이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표4에 따라 제2류 위험물(인화성 고체 제외)의 제조소에는 ‘화기주의’ 게시판을 설치한다. 적린이 제2류 가연성 고체이며, 과산화나트륨(제1류 알칼리금속 과산화물)은 ‘물기엄금’, 휘발유(제4류)와 니트로글리세린(제5류)은 ‘화기엄금’ 대상이다.

수성막포(AFFF)소화약제는 불소계 계면활성제를 사용하여 유류 표면에 수성막을 형성함으로써 우수한 질식·냉각 효과를 낸다.

글리세린은 인화점이 약 160℃인 수용성 액체로 제3석유류에 해당한다. 포름산(약 55℃), 디부틸아민, 아크릴산(약 46℃)은 모두 인화점이 21℃ 이상 70℃ 미만인 제2석유류이다.

시행규칙 별표17의 소화설비 적응성표에서 제3류 위험물 중 금수성물질에는 탄산수소염류 분말소화설비와 마른모래·팽창질석·팽창진주암만 적응성이 있다. 물은 금수성물질과 반응해 가연성 가스를 발생시키고, 이산화탄소·할로겐화합물은 적응성이 없다.

과산화칼륨은 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물로, 2K2O2 + 2H2O → 4KOH + O2 반응으로 발열하면서 산소를 방출한다. 따라서 주수소화가 금지되며 건조사 등으로 질식소화해야 한다. 염소산칼륨·과망간산칼륨은 물과 이런 발열 반응을 하지 않는다.

황은 연소 시 푸른색 불꽃을 내며 유독한 이산화황(SO2)을 발생시킨다. 이황화탄소는 연소생성물이 아니라 오히려 황을 잘 녹이는 용제이다. 분말이 부유하면 분진폭발 위험이 있고 전기부도체라 정전기가 축적되기 쉽다.

시행규칙 별표19에서 제5류 위험물은 지정수량 10kg인 것이 위험등급 Ⅰ, 그 밖의 것이 위험등급 Ⅱ로만 구분되며 위험등급 Ⅲ에 해당하는 제5류 품명은 없다. 현행 시행령 별표1상 제5류의 지정수량은 10kg 또는 100kg뿐이어서 200kg인 품명 자체가 존재하지 않는다.

니트로글리세린을 다공질 규조토에 흡수시켜 충격 감도를 낮춘 폭약은 다이너마이트이다.
흑색화약은 질산칼륨·황·목탄의 혼합물이다.
니트로셀룰로오스는 셀룰로오스를 질화시킨 별개의 질산에스테르류이다.

탄화칼슘(CaC2)은 물과 반응하여 가연성인 아세틸렌을 발생시키므로 물이나 알코올 속에 저장할 수 없다. 밀폐용기에 넣고 질소 등 불연성 가스를 봉입하여 습기와 차단해 보관한다.

할론 번호는 C-F-Cl-Br 순서로 원자 수를 나타낸다. 할론 2402는 탄소 2, 불소 4, 염소 0, 브롬 2이므로 화학식은 C2F4Br2(사불화이브롬화에탄)이다.

제조소등에 전기설비(배선·조명기구 제외)가 설치된 경우에는 그 설치된 장소의 면적 100m²마다 소형수동식소화기를 1개 이상 설치하여야 한다.

적갈색 고체이면서 융점이 약 1600℃이고 물·산과 반응해 유독한 포스핀(PH3)을 발생시키는 물질은 인화칼슘(Ca3P2)이다. Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3 반응을 하며, 시행령 별표1상 제3류 ‘금속의 인화물’로 지정수량은 300kg이다.

제5류 위험물은 분자 내에 산소를 함유한 유기물이 대부분이며 무기물이 아니다. 자체 산소로 자기연소하여 연소속도가 빠르고, 시행규칙 별표19에 따라 운반용기 외부에 ‘화기엄금’ 및 ‘충격주의’를 표시한다.

제3류 위험물 중 금수성물질(물기엄금)을 취급하는 제조소의 주의사항 게시판은 청색바탕에 백색문자로 한다.
이는 위험물의 종류별로 색상이 정해진 규정으로 출제 당시와 현행 기준이 동일하다.

한국소방산업기술원이 시·도지사로부터 위탁받아 수행하는 탱크안전성능검사 대상은 암반탱크, 100만L 이상의 액체위험물 저장탱크, 지하탱크저장소의 이중벽탱크 등 저장탱크에 한정된다. 옥외에 설치된 위험물 취급탱크는 용량과 관계없이 저장탱크가 아니므로 이 위탁 검사 대상에 해당하지 않는다.

제3종 분말의 주성분은 제1인산암모늄(NH4H2PO4)으로, 열분해하면 NH4H2PO4 → HPO3 + NH3 + H2O 로 메타인산과 암모니아, 수증기를 낸다. 생성된 메타인산이 가연물 표면에 막을 만들어 방진 효과로 A급 화재까지 소화한다.

과산화수소는 알칼리성에서 분해가 촉진되므로, 인산·요산 등 산성 안정제를 넣어 분해를 억제한다. 염소산나트륨은 조해성·흡습성이 크고, 질산나트륨의 분해온도는 약 380℃이며, 염소산칼륨은 화약·성냥 제조에 쓰인다.

시행령 별표1에서 제2류 위험물의 지정수량은 황화린·적린·황이 각각 100kg, 철분·금속분·마그네슘이 각각 500kg이다. 따라서 철분만 500kg으로 나머지 셋(100kg)과 다르다.

제3종 분말소화약제의 주성분은 제1인산암모늄(인산암모늄, NH4H2PO4)이며 A·B·C급 화재에 모두 쓰여 ABC 분말이라 한다. 탄산수소나트륨은 제1종, 탄산수소칼륨은 제2종, 탄산수소칼륨과 요소의 반응생성물은 제4종이다.

금속분·나트륨·코크스처럼 열분해나 증발을 거의 하지 않는 고체는 고체 표면에서 산소와 직접 반응하는 표면연소(직접연소)를 한다. 불꽃 없이 표면이 붉게 달아오르며 타는 것이 특징이다. 증발연소는 황·나프탈렌, 분해연소는 목재·석탄의 연소형태이다.

적린은 가연성 고체이므로 염소산염류 등 산화제와 혼합하면 마찰·충격만으로도 폭발할 수 있어 절대 함께 저장하면 안 된다. 황린보다 화학적으로 안정하고 물에 녹지 않아 화재 시 다량의 물에 의한 냉각소화가 가능하며, 연소 시 오산화인이 발생한다.

아세트알데히드(인화점 -38℃, 비점 21℃), 디에틸에테르, 이황화탄소는 모두 제4류 특수인화물이다. 니트로벤젠은 인화점이 약 88℃인 제3석유류(비수용성)이므로 품명이 다르다.

칼륨은 알코올과 반응하여 칼륨알코올레이트와 수소를 발생시키므로 알코올 속에 저장할 수 없고, 등유·경유 등 석유류 속에 보관한다. 물과 격렬히 반응하고 피부에 닿으면 화상을 입히므로 소량씩 나누어 저장한다.

금속분은 시행령 별표1상 제2류 위험물(가연성 고체)의 품명이다. 제3류 위험물의 품명에는 칼륨·나트륨·알킬알루미늄·알킬리튬·황린·알칼리금속 및 알칼리토금속·유기금속화합물·금속의 수소화물·금속의 인화물·칼슘 또는 알루미늄의 탄화물이 있다.

철분 등 중금속 이온은 과산화수소의 분해를 촉진하는 촉매로 작용하므로 함께 넣어 보관해서는 안 된다. 분해를 막기 위해 갈색 용기에 넣어 직사광선을 피해 냉암소에 보관하고, 안정제를 첨가하며 용기 마개에는 가스 배출용 구멍을 둔다.

마그네슘은 무기과산화물 같은 강산화제와 혼합하면 마찰·충격만으로 발화·폭발할 수 있다. 이산화탄소와는 2Mg + CO2 → 2MgO + C 로 반응해 오히려 연소를 도우므로 CO2 소화는 금물이며, 브롬 등 할로겐과 혼합 보관하는 것도 위험하다.

시행규칙 별표17의 옥내소화전설비 설치기준상 각 층의 각 부분에서 하나의 호스접속구까지의 수평거리는 25m 이하여야 한다. 또한 각 층의 출입구 부근에 1개 이상 설치하도록 정하고 있다.

휘발유의 발화점은 약 300℃이고, –43~–20℃는 인화점 값이다. 제1석유류(비수용성)로 지정수량은 200리터이며, 전기의 불량도체라 유동 시 정전기가 축적되기 쉽고, 원유와 처리방법에 따라 탄화수소 조성이 달라진다.

위험물제조소·일반취급소는 연면적 $500\,\mathrm{m^2}$ 이상이면 경보설비 중 자동화재탐지설비를 설치해야 한다. 이 밖에 옥내에서 지정수량 100배 이상을 취급하는 경우 등도 설치 대상이다.

칼륨은 제3류 자연발화성 및 금수성 물질로, 물과 반응해 수소와 열을 내며 폭발할 수 있으므로 수분과의 접촉을 반드시 피해야 한다. 그래서 등유·경유 같은 석유류 속에 넣어 보관하고, 이산화탄소와도 반응하므로 CO₂ 분위기 보관이나 소화는 금물이며 마른모래로 소화한다.

보기의 나트륨, 황린, 트리에틸알루미늄은 모두 제3류 위험물로 공기 중에서 산화·발열하여 자연발화할 위험이 있다. 트리에틸알루미늄은 액체, 나트륨과 황린은 고체이므로 상태가 공통되지 않고, 황린은 금수성이 아니라 오히려 물속에 저장하는 자연발화성 물질이다.

화학포는 외약제인 탄산수소나트륨과 내약제인 황산알루미늄이 반응할 때 생기는 이산화탄소로 거품을 만들어 질식소화하는 소화약제이다.
6NaHCO3 + Al2(SO4)3 → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 반응이 일어난다.
단백포·수성막포·내알코올포는 별도의 가압송수로 공기를 혼합해 발포시키는 기계포이다.

흑색화약은 질산칼륨($\mathrm{KNO_3}$), 황, 목탄분을 혼합하여 만들며, 질산칼륨이 산화제(제1류) 원료로 사용된다.

시행규칙 별표18에 따라 유별로 정리하고 서로 1m 이상 간격을 두면 함께 저장할 수 있는 조합에 제1류 위험물과 제6류 위험물이 포함된다.
제1류와 제3류는 자연발화성물질(황린)에 한해 가능하므로 금수성 물질과의 저장은 허용되지 않는다.
제1류와 제4류의 혼재 저장은 인정되지 않는다.

시행규칙 별표11상 옥외저장소에는 제2류 중 황 또는 인화점 0℃ 이상인 인화성 고체, 제4류 중 제1석유류(인화점 0℃ 이상)·알코올류·제2석유류·제3석유류·제4석유류·동식물유류, 제6류 위험물만 저장할 수 있다. 제1류 위험물인 과염소산염류는 옥외저장소 저장 대상이 아니다.

제4종 분말소화약제는 탄산수소칼륨과 요소의 반응생성물이며, 탄산수소나트륨과 요소의 반응생성물이 아니다. 제1종은 탄산수소나트륨, 제2종은 탄산수소칼륨, 제3종은 제1인산암모늄으로 옳게 연결되어 있다.

시행령 별표1 비고에서 질산은 비중이 1.49 이상인 것만 제6류 위험물로 취급하므로, 1.82 이상은 틀린 기준이다.
분자량은 63이고 강한 산화성 물질이어서 환원성 물질과 혼합하면 발화할 수 있으며, 분해 시 유독한 이산화질소를 발생시킨다.

시행규칙 별표17의 적응성표에서 제6류 위험물에는 옥내·옥외소화전설비, 스프링클러설비, 물분무·포소화설비 등 물계 소화설비가 적응성이 있다. 반면 불활성가스소화설비와 할로겐화합물소화설비는 제6류에 적응성이 없다.

적린과 황은 모두 물에 녹지 않는 비수용성 고체이다. 둘 다 비중이 1보다 크고(적린 약 2.2, 황 약 2.07) 산화되기 쉬운 가연성 고체로 제2류 위험물에 속한다.

디니트로톨루엔은 융점이 약 70℃인 담황색 결정으로 상온에서 고체이다. 질산메틸·질산에틸·니트로글리세린은 모두 상온에서 액체인 질산에스테르류이다.

아세트알데히드를 옥외저장탱크에 저장할 때는 시행규칙 별표6에 따라 질소 등 불활성 기체를 봉입해야 하며, 조연성 가스를 주입하면 연소 위험이 커진다. 또한 구리·은·수은·마그네슘 및 그 합금은 폭발성 화합물을 만들 수 있어 사용이 금지된다.

칼륨은 주기율표 1족 알칼리금속으로 원자가전자가 1개이며 1가 양이온(K+)이 된다. 원자량은 약 39이고 은백색 광택의 무르고 가벼운 고체로 칼로 잘리며, 물과 반응하여 수산화칼륨과 수소를 만든다.

이황화탄소의 비중은 약 1.26으로 물보다 무거워 물속에 저장(수조 저장)하여 가연성 증기 발생을 막는다. 아세톤(0.79), 벤젠(0.88), 경유(0.83)는 모두 물보다 가볍다.

포소화설비의 세부기준에 따라 포헤드방식의 포헤드는 방호대상물의 표면적 9m2당 1개 이상 설치해야 한다. 아울러 방사구역은 방호대상물 표면적의 3분의 1 이상이면서 100m2 이상이 되도록 한다.

피크르산(트리니트로페놀)과 질산에틸은 모두 에탄올에 녹는다는 공통점이 있다. 피크르산은 황색 결정성 고체이므로 ‘액체’를 전제로 한 보기들은 성립하지 않으며, 계열도 각각 니트로화합물과 질산에스테르류로 서로 다르다.

아닐린의 인화점은 약 70℃로 100℃보다 낮은 제3석유류이다. 에틸렌글리콜은 약 111℃, 글리세린은 약 160℃로 모두 100℃를 넘으며, 실린더유는 인화점이 약 250℃인 제4석유류이다.

건성유는 요오드값이 130 이상으로 이중결합이 많아 공기 중 산소와 쉽게 산화되며, 이때 발생한 산화열이 축적되어 자연발화한다.
니트로셀룰로오스는 분해열이 자연발화의 원인이다.
퇴비는 미생물에 의한 발효열이 자연발화의 원인이다.
목탄은 흡착열이 자연발화의 원인이다.

화재는 A급 일반화재, B급 유류화재, C급 전기화재, D급 금속화재로 구분한다. 나트륨·마그네슘·금속분 등의 금속화재는 D급이며 주수소화가 금지되고 마른모래나 팽창질석 등으로 질식소화한다.

시행규칙 별표19에 따라 차광성 피복으로 가려야 하는 것은 제1류 위험물, 제3류 중 자연발화성물질, 제4류 중 특수인화물, 제5류 위험물, 제6류 위험물이다. 제2류 위험물은 차광성 대상이 아니며, 철분·금속분·마그네슘의 경우 방수성 피복으로 덮어야 한다.

대형소화기는 화재 시 사람이 운반할 수 있도록 운반대와 바퀴가 설치되어 있고 능력단위가 A급 10단위 이상, B급 20단위 이상인 소화기를 말한다. 근거: 소화기의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제2조(대형소화기의 정의).

소형수동식소화기는 방호대상물의 각 부분으로부터 보행거리 20m 이하가 되도록 설치한다. 대형수동식소화기의 보행거리 기준은 30m 이하이므로 혼동하지 않도록 한다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ. 소화설비 제5호 하목(소형수동식소화기 20m)·파목(대형수동식소화기 30m)

물은 전기의 도체이지만 안개 모양으로 방사하는 물분무소화설비는 전기 절연성이 확보되어 전기설비 화재에 적응성이 인정된다. 봉상으로 주수하는 옥내소화전설비·봉상강화액소화기와 포소화설비는 전기설비에 적응성이 없다. 이 밖에 이산화탄소·할로겐화합물·분말 소화설비도 전기설비에 적응성이 있다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표17 Ⅰ. 소화설비 제4호 소화설비의 적응성 표(전기설비란: 물분무·이산화탄소·할로겐화합물·분말 ○)

부상지붕구조(플로팅루프) 옥외탱크저장소에는 탱크 옆판 안쪽에 높이 0.9m 이상의 금속제 굽도리판(칸막이)을 두고 그 환상(고리 모양) 부분에 포를 주입하는 특형 방출구를 설치한다. Ⅰ형·Ⅱ형은 고정지붕구조 탱크의 상부 포주입법이고, Ⅲ형(표면하 주입식)·Ⅳ형(반표면하 주입식)도 고정지붕구조 탱크에 사용한다.
[근거] 위험물안전관리에 관한 세부기준 제133조(포소화설비의 기준) 고정포방출구 구분

제1종 분말소화약제의 주성분은 탄산수소나트륨(NaHCO3, 백색)으로 유류(B급)·전기(C급) 화재에 적응한다. A급까지 적응하는 것은 제일인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로 하는 제3종 분말이다. KHCO3는 제2종 분말의 주성분으로 B·C급에 적응한다. 근거: 분말소화약제 이론(제1종 NaHCO₃ B·C급, 제2종 KHCO₃ B·C급, 제3종 NH₄H₂PO₄ A·B·C급).

제2종 분말소화약제의 주성분은 탄산수소칼륨(KHCO3, 담회색)이며 B·C급 화재에 적응한다. 탄산수소나트륨은 제1종, 제일인산암모늄은 제3종 분말의 주성분이고, 황산알루미늄은 화학포소화약제의 외약제(B제)이다.