[위험물기능사 필기] 25년 1회차 기출문제 해설 페이지

지하저장탱크 상호간의 간격은 위험물안전관리법 시행규칙 별표8에 따라 원칙적으로 1m 이상이나, 인접한 두 탱크 용량의 합계가 지정수량의 100배 이하인 경우에는 0.5m 이상으로 완화된다. 문제의 100배는 100배 이하 조건에 해당하므로 최소 거리는 0.5m이다.

소화난이도등급 Ⅰ의 옥외탱크저장소·암반탱크저장소는 액표면적 40㎡ 이상인 것을 기준으로 하되, 제6류 위험물을 저장하는 것은 이 기준에서 제외된다. 따라서 제6류 위험물을 저장하는 암반탱크저장소는 소화난이도등급 Ⅰ에 해당하지 않는다. 나머지 보기인 연면적 1000㎡ 이상 제조소, 액표면적 40㎡ 이상 옥외탱크저장소, 모든 이송취급소는 모두 소화난이도등급 Ⅰ 대상이다.

니트로셀룰로오스는 셀룰로오스를 진한질산과 진한황산의 혼합액으로 니트로화하여 만드는 물질로, 염기가 아닌 강산과 반응시켜 제조한다. 질소 함유량(질화도)이 높을수록 폭발 위험성이 커지며, 질화도에 따라 강면약·약면약으로 나뉘고 약 130℃ 부근에서 분해가 시작된다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표17에 따라 이동탱크저장소를 제외한 제조소등은 지정수량의 10배 이상의 위험물을 저장·취급하는 경우 경보설비를 설치하여야 한다.

황린은 비중이 약 1.82~1.83인 담황색 고체로, 분자량은 약 124, 융점은 약 44℃, 비점은 약 280℃이다. 제시된 값 중 비중 약 1.83만 실제 물성과 일치한다.

화재는 급수에 따라 A급(일반화재, 백색), B급(유류화재, 황색), C급(전기화재, 청색), D급(금속화재)으로 표시색상이 구분된다. 따라서 유류화재는 B급이며 표시색상은 황색이다.

소화설비의 1소요단위는 제조소·취급소 건축물의 경우 내화구조는 연면적 100㎡, 비내화구조는 50㎡를 기준으로 하고, 저장소 건축물은 내화구조 150㎡, 비내화구조 75㎡, 위험물은 지정수량의 10배를 1단위로 한다. 내화구조 제조소 150㎡는 1.5소요단위에 해당하므로 1소요단위와 일치하지 않는다.

단독경보형감지기는 정상적인 감시상태 유지를 위해 내장된 건전지를 1년에 1회 이상 교환하여야 한다.

산소공급을 차단하여 연소를 중단시키는 방법은 가연물을 없애는 제거효과가 아니라 질식효과에 해당한다. 물에 의한 냉각효과, 가연물 제거에 의한 제거효과, 분말소화약제의 냉각·질식·억제 상승효과에 대한 설명은 모두 옳다.

페놀에 진한황산을 작용시켜 페놀술폰산을 만든 뒤 질산으로 니트로화하면 트리니트로페놀(피크르산)이 생성되며, 이는 황색염료와 폭약(공업용 도폭선) 심약의 원료로 사용된다.

질식소화는 연소면의 산소농도를 약 15% 이하로 낮추어 연소를 중단시키는 방법이며, 5% 이하까지 낮춘다는 설명은 실제 기준과 맞지 않는다. 나머지 제거소화·억제소화·냉각소화에 대한 설명은 옳다.

탄화칼슘(CaC2)은 물과 반응하여 아세틸렌 가스를 발생시키므로 물이나 습기와의 접촉을 피해야 하며, 건조한 곳에서 밀폐용기에 보관하는 것이 가장 안전하다.

위험물 제조소의 표지·게시판은 표지 크기, 게시판의 색상(백색바탕 흑색문자, 주의사항 게시판은 별도 색상) 등이 구체적으로 규정되어 있으나, 설치 위치에 대해서는 보기 쉬운 곳에 설치할 것 외에 별도의 세부 기준을 두고 있지 않다.

B급 화재는 인화성 액체에 의한 유류화재를 말하며, 휘발유·알코올 등이 대표적이다. 목재·종이는 A급, 누전·과부하 등 전기화재는 C급, 마그네슘·알루미늄 등 금속화재는 D급으로 분류된다.

기체연료도 공기와 혼합된 상태에서 점화원을 만나면 가스폭발과 같은 비정상 연소(폭발)가 발생할 수 있으므로, 폭발현상이 나타나지 않는다는 설명은 옳지 않다. 고체연료의 무염연소·분해연소, 액체연료의 증발연소에 대한 설명은 옳다.

메탄올은 물과 임의의 비율로 완전히 혼용되는 수용성 물질이므로 층분리가 일어나지 않는다. 산화되면 포름알데히드가 되고, 알칼리금속과 반응해 수소를 발생시키며, 완전연소하면 물과 이산화탄소가 생성된다는 설명은 옳다.

위험물 운반용기에 액체위험물을 수납할 때는 55℃에서 누설되지 않도록 내용적의 98% 이하로 수납하여야 한다.

제3종 분말소화약제(인산암모늄, 담홍색)는 A급(일반화재), B급(유류화재), C급(전기화재) 모두에 적응성이 있는 유일한 분말소화약제이다.

옥내소화전설비의 비상전원은 자가발전설비 또는 축전지설비로 하여 45분 이상 유효하게 작동할 수 있어야 한다.

위험물 운반용기 외부에는 위험물의 품명 및 위험등급, 화학명 및 수용성 여부, 수량, 주의사항을 표시하여야 하며, 위험물의 관리자나 지정수량은 표시 대상이 아니다.

인화성액체의 증기가 공기보다 무거우면 낮은 곳으로 가라앉아 멀리까지 이동한 뒤 예상치 못한 곳의 점화원과 만나 화재가 발생할 수 있다는 점에서 위험하다.

물과 접촉하면 발열하며 산소를 방출하고 강한 산화성을 나타내는 성질은 제1류 위험물 중에서도 무기과산화물(과산화나트륨·과산화칼륨 등)에 특징적으로 나타난다. 과망간산염류·과염소산염류·중크롬산염류는 물과의 반응성이 낮아 이러한 성질을 보이지 않는다.

소화전용물통 8ℓ의 소화능력단위는 0.3단위로 정해져 있다(참고로 수조 80ℓ는 1.5단위, 마른모래 50ℓ는 0.5단위이다).

질산의 비중이 1.5이므로 저장량 600L의 질량은 $600 \times 1.5 = 900\ \mathrm{kg}$이다. 질산(제6류 위험물)의 지정수량은 300kg이므로 지정수량의 배수는 $\dfrac{900}{300} = 3$배이다.

염소산나트륨은 철을 부식시키므로 철제용기 사용을 피하고 유리·도자기 등 내산성 용기에 저장해야 한다. 건조하고 환기가 잘 되는 곳에서 방습에 유의해 밀전하고, 금속분과의 혼입을 막아야 한다.

산·알칼리 소화기는 황산과 탄산수소나트륨 수용액이 반응하며 발생하는 이산화탄소(탄산가스)의 압력을 이용하여 소화약제를 방사한다.

동식물유류는 요오드가가 클수록 불포화도가 높아 산소를 흡수하며 산화·발열하기 쉬워 자연발화의 위험이 오히려 커진다. 요오드가 130 이상인 건성유(아마인유 등)는 자연발화 위험이 커 저장에 주의해야 하며, 인화점이 대체로 220~300℃로 제4석유류와 유사하다는 설명은 옳다.

벤젠의 완전연소 반응식은 $\mathrm{C_6H_6} + 7.5\,\mathrm{O_2} \rightarrow 6\mathrm{CO_2} + 3\mathrm{H_2O}$이므로 벤젠 1몰이 연소하면 이산화탄소 6몰이 생성된다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 발생량은 $6 \times 22.4 = 134.4\ \mathrm{L}$이다.

가연성 증기가 체류할 우려가 있는 장소의 배출설비는 국소방식을 원칙으로 하며, 시간당 배출능력은 배출장소 용적의 20배 이상으로 하여야 한다. 용적이 500㎥이므로 $500 \times 20 = 10{,}000\ \mathrm{m^3}$ 이상이 필요하다.

황화린은 제2류 위험물(가연성고체)로 분류되어 자연발화성 및 금수성물질(제3류)에 해당하지 않는다. 칼륨, 탄화칼슘, 수소화나트륨은 모두 제3류 위험물로 물과 반응해 발화 또는 가연성 가스를 발생시키는 금수성 물질이다.

트리니트로톨루엔(TNT)은 담황색 결정으로 상온에서 고체이며 비중은 약 1.66 정도이므로, 비중 약 1.8인 액체라는 설명은 옳지 않다. 일광에 노출되면 갈색으로 변하고, 녹는점은 약 81℃이며 아세톤에 잘 녹는다는 설명은 옳다.

인화칼슘(Ca3P2)은 물과 반응하여 유독성인 포스핀(PH3) 가스를 발생시키므로 물을 이용한 소화는 위험하며 사용해서는 안 된다. 이산화탄소, 건조석회(소석회), 금속화재용 분말소화약제를 사용하는 것이 적절하다.

위험물 운반용기의 재질은 강판·알루미늄판·양철판·유리·금속판·종이·플라스틱·섬유판·고무류·합성수지류·나무 등으로 법령에 정해져 있으며, 도자기는 규정된 운반용기 재질에 포함되지 않는다.

제3종 분말소화약제(인산암모늄)는 A급·B급·C급 화재에 모두 적응성이 있는 분말소화약제이다.

트리에틸알루미늄((C2H5)3Al)은 제3류 위험물로 물과 접촉하면 격렬히 반응하여 발화하므로 주수소화가 불가능하고 오히려 위험성이 증가한다. 나머지 물질들은 물로 소화가 가능하거나 물과 격렬히 반응하지 않는다.

자연발화를 방지하려면 열이 축적되지 않도록 통풍을 잘 되게 하여야 하며, 통풍을 막으면 열이 축적되어 오히려 자연발화 위험이 커진다. 저장실 온도를 낮추고 습도가 높은 장소를 피하며 열의 축적을 막는 것은 올바른 방지법이다.

염소산나트륨은 조해성이 강해 습기를 흡수하기 쉬운 물질이다. 염소산칼륨은 환원제가 아닌 강산화제이며 냉수·알코올에는 잘 녹지 않고, 염소산암모늄도 산화성고체로서 위험물에 해당한다.

피크르산(트리니트로페놀)은 자체적으로 산소를 포함한 자기반응성 물질(제5류)이어서 질식소화의 효과가 제한적이며, 다량의 주수에 의한 냉각소화가 더 효과적이다. 금속과 반응해 예민한 금속염을 만들고, 건조 상태보다 물에 젖은 상태가 안전하며, 알코올과 혼합되면 충격에 의한 폭발 위험이 있다는 설명은 옳다.

물분무소화설비의 가압송수장치에 설치하는 물올림장치는 다른 설비와 겸용하지 않고 전용으로 설치하여야 하므로, 타설비와 겸용하여 설치한다는 설명은 기준에 맞지 않는다. 전기절연공간 확보, 스트레이너·일제개방밸브의 설치 순서, 인접 방사구역의 상호 중복에 대한 기준은 옳다.

유류화재는 B급으로 분류되며 표시색상은 황색이다.

제2류 위험물 중 인화성고체를 취급하는 제조소는 주의사항 게시판에 적색바탕에 백색문자로 화기엄금을 표시하여야 한다.

위험물안전관리법 시행규칙에 따라 지정수량 10배 이상의 위험물을 저장하는 제조소등에는 자동화재탐지설비·비상경보설비·확성장치(휴대용확성기 포함)·비상방송설비 중 1종 이상을 경보설비로 설치하여야 한다. 자동화재속보설비는 이 경보설비 종류에 포함되지 않는다.

자연발화가 일어나기 쉬운 조건은 열전도율이 작아 열이 축적되기 쉬울 것, 표면적이 넓을 것, 발열량이 클 것, 주위 온도가 높을 것 등이다. 열전도율이 크면 발생한 열이 쉽게 방출되어 오히려 자연발화 위험이 줄어든다.

니트로화합물류는 니트로기(-NO2)가 탄소에 직접 결합한 화합물로 트리니트로톨루엔·피크린산(트리니트로페놀) 등이 대표적이다. 니트로벤젠은 제4류, 니트로셀룰로오스와 질산에틸은 질산에스테르류로 분류되어 니트로화합물류에 해당하지 않는다.

탄화칼슘(제3류 위험물)의 지정수량은 300kg이며, 위험물의 소요단위는 지정수량의 10배를 1단위로 한다. 저장량 60,000kg의 소요단위는 $\dfrac{60{,}000}{300 \times 10} = 20$단위이다.

시행규칙 별표17에 따라 위험물제조소등에 설치하는 폐쇄형 헤드 스프링클러설비는 30개(헤드 수가 30개 미만이면 전부)의 헤드를 동시에 사용할 경우 각 선단의 방사압력이 100kPa 이상이고 방수량이 1분당 80L 이상이어야 한다.
제4류 위험물에 적응성을 갖기 위한 살수밀도 기준을 적용하는 경우에는 각각 50kPa·56L로 완화되지만, 문제에서 그 경우를 제외했으므로 답은 100, 80이다.

제4류 위험물 운반용기 외부에는 품명 및 위험등급, 화학명, 주의사항, 수량 등을 표시하여야 하며, 위험물의 관리자나 지정수량은 표시 대상이 아니다.

착화(발화)온도는 압력이 높을수록, 발열량이 클수록, 산소와의 친화력(반응성)이 좋을수록 낮아지는 경향이 있다. 반대로 습도가 높으면 가연물이 건조되기 어려워 오히려 발화온도가 낮아지지 않는 방향으로 작용한다.

제3종 분말소화약제는 A급, B급, C급 화재 모두에 적응성을 갖는 분말소화약제이다.

질산에스테르류는 질산(HNO3)의 수소가 알킬기 등으로 치환된 에스테르 화합물로 니트로셀룰로오스·질산에틸·니트로글리세린이 대표적이다. 디니트로페놀은 니트로화합물류에 속하여 질산에스테르류에 해당하지 않는다.

니트로셀룰로오스는 물에 녹지 않고 비중이 물보다 큰(약 1.7) 고체이다. 건조한 상태에서 자연발화·폭발 위험이 크기 때문에 오히려 수분이나 알코올로 습윤시켜 저장하는 것이 안전하며, 질화도가 높을수록 폭발 위험성도 커진다.

히드라진과 과산화수소는 스스로 열분해하며 폭발하는 분해폭발성 물질에 해당하므로 산화폭발로 짝지은 것은 옳지 않다. 아세틸렌·산화에틸렌의 분해폭발, 금속분·밀가루의 분진폭발, 시안화수소·염화비닐의 중합폭발에 대한 설명은 옳다.

니트로셀룰로오스는 다이너마이트 등의 원료로 사용되며, 건조한 상태에서는 마찰·타격에 의해 폭발할 위험이 크므로 운반 시 물 또는 알코올로 습윤시켜 취급한다.

아염소산염류(고체, 제1류 위험물)를 나무상자 또는 플라스틱상자(외장 최대중량 125kg)에 수납하는 경우, 내장용기로 유리용기를 사용할 때의 최대 용적은 10ℓ로 규정되어 있다.

C5H12의 구조 이성질체는 노말펜탄(n-펜탄), 이소펜탄(2-메틸부탄), 네오펜탄(2,2-디메틸프로판)의 3가지이다. 참고로 부탄(C4H10)은 2개이다.
[근거] 유기화학 구조 이성질체 이론(C5H12 = 3종)

방향족 탄화수소는 벤젠 고리를 포함하는 화합물로 벤젠(C6H6), 톨루엔(C6H5CH3), 크실렌(C6H4(CH3)2) 등이 있다. 시클로헥산(C6H12)은 고리 모양이지만 벤젠 고리(공명 구조)가 없는 포화 지방족 고리화합물이다.
[근거] 유기화학 이론(방향족=벤젠 고리 보유, 시클로헥산=지환족)

특수인화물은 이황화탄소, 디에틸에테르 그 밖에 1기압에서 발화점이 100℃ 이하인 것 또는 인화점이 -20℃ 이하이고 비점이 40℃ 이하인 것을 말하며, 지정수량은 50L이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1(특수인화물 정의 비고 12호, 지정수량 50L)

제1석유류는 아세톤, 휘발유 그 밖에 1기압에서 인화점이 21℃ 미만인 것이다. 21℃ 이상 70℃ 미만은 제2석유류, 70℃ 이상 200℃ 미만은 제3석유류이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1 비고 13호

제2석유류는 등유, 경유 그 밖에 1기압에서 인화점이 21℃ 이상 70℃ 미만인 것을 말한다(지정수량: 비수용성 1,000L, 수용성 2,000L).
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1 비고 15호

제3석유류는 중유, 크레오소트유 그 밖에 1기압에서 인화점이 70℃ 이상 200℃ 미만인 것을 말한다(지정수량: 비수용성 2,000L, 수용성 4,000L). 200℃ 이상 250℃ 미만은 제4석유류이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1 비고 16호