[위험물기능사 필기] 25년 2회차 기출문제 해설 페이지

니트로셀룰로오스는 질화도가 높을수록 분해가 쉬워지고 폭발 위험성이 커지므로, "질화도가 낮은 것이 위험성이 크다"는 설명은 사실과 반대이다. 실제로는 질화도가 높은 강면약일수록 위험성이 크고, 질화도가 낮은 약면약은 상대적으로 안정하다. 별칭(질화면), 용도(다이너마이트·무연화약·셀룰로이드 원료), 물 첨가 습윤 저장은 모두 옳은 설명이다.

제3종 분말(인산암모늄, NH₄H₂PO₄)은 열분해 시 물과 메타인산(HPO₃) 외에 암모니아(NH₃)도 함께 발생하므로 "물과 메타인산만 생성되어 인체에 무해하다"는 설명은 틀렸다. 메타인산의 유리질 피막이 산소를 차단해 질식소화 효과를 내는 것은 맞지만 생성가스 자체가 무해하다고 볼 수는 없다. 담홍색 착색, A·B·C급 적응성, 질식·냉각 효과는 모두 옳은 설명이다.

인화석회(인화칼슘, Ca₃P₂)는 물과 반응하면 $\text{Ca}_3\text{P}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{Ca(OH)}_2 + 2\text{PH}_3$의 반응으로 맹독성 가스인 포스핀(PH₃)을 발생시킨다. 이 때문에 인화석회가 물에 젖으면 오히려 위험성이 커지므로 주수소화를 금지한다.

휘발유는 인화점이 -43~-20℃로 상온보다 훨씬 낮아 0℃ 이하에서도 인화 가능한 증기를 방출하므로, "온도가 0℃ 이하일 때는 화기가 접근해도 무방하다"는 설명은 틀렸다. 통풍, 정전기 방지, 강산화제와의 혼촉 주의는 모두 올바른 취급 요령이다.

자기반응성 물질의 점화원은 충격력뿐 아니라 열, 마찰, 정전기 불꽃 등 다양한 요인으로도 발화가 가능하므로 "점화원으로 가능한 것은 충격력만 있다"는 설명은 틀렸다. 점화에너지가 가연물의 활성화 에너지보다 커야 한다는 것과, 반응성이 큰 물질일수록 점화에너지가 작아도 된다는 설명은 모두 옳다.

과망간산칼륨(KMnO₄)은 흑자색(진한 보라색) 광택을 띠는 결정으로, "금속성 광택이 있는 무색 결정"이라는 설명은 틀렸다. 강한 살균력과 산화력, 가열분해 시 산소 방출, 비중 약 2.7은 모두 옳은 설명이다.

유기과산화물은 분자 내에 산소를 함유해 알코올류·아민류·금속분·기타 가연물과 접촉하면 쉽게 반응해 폭발할 위험이 있으므로 이들과 혼합하지 않는 것이 저장상 가장 중요한 주의사항이다. 유기과산화물은 열·빛·충격에 민감하므로 일광을 피한 냉암소에 보관해야 하고, 산화제인 다른 물질과 함께 저장해서도 안 된다.

일부 위험물제조소등은 규모가 작아 소화난이도등급 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ 어느 기준에도 해당하지 않아 별도의 소화설비 설치의무가 없는 경우도 있으므로 이 설명이 옳다. 반면 옥외탱크저장소의 소화난이도등급 판정 시 탱크 높이는 기초를 포함한 지반면으로부터의 높이를 기준으로 하므로, "기초를 제외한 탱크 측판의 높이"라는 설명은 틀렸다.

인화칼슘(인화석회)은 물과 반응하여 맹독성·가연성 가스인 포스핀을 발생시키므로 물을 뿌리면 오히려 위험성이 증가한다. 유황, 염소산칼륨, 질산칼륨은 물과 위험하게 반응하지 않아 주수소화가 가능한 물질이다.

니트로기(-NO₂)처럼 분자 내에 산소를 포함해 외부 공기 공급 없이도 자체적으로 산소를 방출하며 타는 물질은 자기연소(내부연소) 형태로 연소한다. 니트로셀룰로오스, TNT 등 제5류 위험물이 대표적이다.

트리니트로톨루엔(TNT)은 물에는 녹지 않으며, 벤젠·아세톤·에테르 등 유기용제에는 잘 녹는다. 따라서 녹일 수 없는 용제는 물이다.

금속칼륨은 등유, 유동파라핀, 경유와 같이 물과 반응하지 않는 석유류 속에 저장해 공기·수분과의 접촉을 차단한다. 반면 에탄올은 알코올류로서 칼륨과 반응하여 수소 가스를 발생시키므로 보호액으로 사용할 수 없다.

니트로셀룰로오스는 분해 시 발생하는 열이 축적되면 자체적으로 분해가 가속되어 자연발화를 일으키는 대표적인 물질이다. 아크릴산, 클로로벤젠, 트리니트로톨루엔은 열분해에 의한 자연발화보다는 각각 중합열, 인화 등 다른 위험 기전이 문제되는 물질이다.

수성막포(AFFF)는 불소계 계면활성제를 주성분으로 하여 유류 표면에 얇은 수막을 형성해 질식소화 효과를 내며 장기간 사용이 가능하다. 반면 단백질분해물과 사포닝을 포 안정제로 사용하는 것은 단백포의 특징이므로 이 설명은 수성막포에 해당하지 않는다.

자연발화를 방지하려면 습도가 낮은 저습 환경을 유지해야 하는데, "습도가 낮은 곳을 피한다"는 설명은 오히려 습도가 높은 환경을 조성하라는 의미가 되어 틀렸다. 열 축적 방지, 저온 유지, 정촉매 작용 물질 회피는 모두 올바른 자연발화 방지법이다.

위험물안전관리법령상 팽창질석 또는 팽창진주암(삽 1개 포함) 160L의 소화능력단위는 1.0으로 규정되어 있다. 이는 소화설비 능력단위 환산표에 명시된 기준값이다.

알루미늄분말은 물이나 습기와 반응하면 수소가스를 발생시켜 위험하므로, 밀폐 용기에 담아 건조한 곳에 저장해야 한다. 수용액이나 수분이 많은 환경에 보관하는 것은 모두 위험하다.

수소화리튬(LiH)과 같은 금수성 물질의 화재에는 물계 소화약제는 물론 할로겐화합물 소화약제도 금속과 반응해 위험할 수 있어 사용을 피하고, 마른모래나 팽창질석·팽창진주암 등 질식성 소화제를 사용해야 하므로 "Halon 1211, Halon 1301을 사용한다"는 설명은 틀렸다. 트리에틸알루미늄이 CCl₄·CO₂와 반응해 발열하는 점, K·Na을 무산소 석유류에 저장하는 점, 탄화알루미늄이 물과 반응해 메탄을 발생시키는 점은 모두 옳은 설명이다.

사염화탄소(CCl₄)는 위험물안전관리법령상 6가지 유별 위험물 어디에도 속하지 않는 물질이다. 반면 삼불화브롬(BrF₃), 오불화브롬(BrF₅), 오불화요오드(IF₅)는 할로겐간화합물로서 제6류 위험물(산화성 액체)에 해당한다.

휘발유의 인화점은 -43~-20℃ 정도로 상온보다 훨씬 낮으므로, "인화점이 상온이므로 상온 이상에서 각별한 주의가 필요하다"는 설명은 틀렸다. 실제로는 상온에서도 항상 인화 위험이 있어 온도에 관계없이 주의해야 한다.

제5류 위험물은 자기반응성 물질로서 운반용기 외부에 "화기엄금" 및 "충격주의"를 표기해야 하며, "물기엄금"은 금수성물질인 제3류 위험물에 해당하는 주의사항이므로 이 설명은 틀렸다. 파손·균열 주의, 과열·충격·마찰 회피, 불티·화기 접근 금지는 모두 옳은 공통 취급요령이다.

정전기는 유속이 빠를수록 더 많이 발생하므로, 유속을 높이는 것은 정전기 제거가 아니라 오히려 발생을 촉진하는 방법이다. 접지, 공기 이온화, 상대습도 70% 이상 유지는 모두 정전기를 유효하게 제거하는 방법이다.

Mg, Na과 같은 금수성·가연성 금속의 화재에 이산화탄소를 방사하면 금속이 이산화탄소를 환원시켜 탄소와 산화물을 생성하는 발열반응이 일어나 오히려 화재가 확대된다. 따라서 이러한 금속화재에는 이산화탄소 소화기를 사용해서는 안 된다.

이송취급소의 밸브는 그 관리에 관계하는 자가 아니면 개폐할 수 없도록 하는 조치를 강구해야 하는 것이지, "수동으로만 개폐할 수 있도록" 정하는 것이 기준은 아니므로 이 설명은 틀렸다. 이송기지·전용부지 내 설치, 개폐상태 확인 용이성, 지하 설치 시 점검상자 내 설치는 모두 옳은 기준이다.

벤조일퍼옥사이드(BPO)는 무색 또는 백색의 결정성 고체(분말)로 물에 녹지 않으며, "황색의 액체로서 물에 잘 녹는다"는 설명은 틀렸다. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO)가 무색 기름상 액체인 점, 함유율 기준(고체상 60중량% 이상, 수성 80중량% 이상)에 따른 지정유기과산화물 판단은 모두 옳은 설명이다.

옥내소화전설비의 성능시험배관은 펌프 토출측 개폐밸브 이전에서 분기해야 하므로, "개폐밸브 이후에서 분기한다"는 설명은 틀렸다. 입상관 구경 50mm 이상, 가지배관 구경 40mm 이상, 토출측 주배관 유속 1초당 3m 이하 기준은 모두 옳은 설명이다.

과산화수소는 인산(H₃PO₄)이나 요산 등을 미량 첨가하면 분해를 억제하는 안정제 역할을 하므로 저장 시 이를 첨가한다. Ag, MnO₂ 등 중금속·산화물은 오히려 과산화수소 분해를 촉진하는 정촉매로 작용한다.

위험물안전관리법령상 액체위험물은 운반용기 내용적의 98% 이하 수납률로 수납하되, 55℃의 온도에서 누설되지 않도록 충분한 공간용적을 유지해야 한다는 기준에 따라 빈칸에 들어갈 온도는 55℃이다.

금속리튬은 물과 반응하여 $2\text{Li} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{LiOH} + \text{H}_2$의 식으로 수산화리튬과 수소가스를 생성한다.

산화프로필렌은 비점이 34℃로 낮고 증기압이 상당히 높은 휘발성 물질이어서 상온에서도 쉽게 인화성 증기를 방출하므로, "증기압이 대단히 낮으므로 위험도가 크다"는 설명은 틀렸다. Cu·Ag·Mg 등과 반응해 폭발성 아세틸리드를 생성하는 점, 불연성가스로 봉입 저장하는 점, 장시간 노출 시 화상·폐부종 위험은 모두 옳은 설명이다.

알킬리튬의 지정수량은 10kg, 황린은 20kg, 탄화칼슘은 300kg이므로 각각의 배수는 $\dfrac{10}{10}=1,\ \dfrac{100}{20}=5,\ \dfrac{300}{300}=1$이다. 이를 모두 더하면 지정수량 배수의 총합은 $1+5+1=7$이다.

인화성액체(제4류) 옥외저장탱크의 방유제는 탱크 지름이 15m 미만이면 탱크 높이의 $\dfrac{1}{3}$ 이상, 15m 이상이면 $\dfrac{1}{2}$ 이상의 거리를 탱크 옆판으로부터 유지해야 한다. 이 탱크는 반지름 2m로 지름이 4m(15m 미만)이므로 필요한 거리는 $12 \times \dfrac{1}{3} = 4\ \mathrm{m}$ 이상이다.

마그네슘분은 염소 등 할로겐 가스와 접촉하면 격렬히 반응하여 발화할 위험이 있으므로 접촉을 피해야 한다. 건조사나 헬륨·아르곤과 같은 불활성 기체는 오히려 마그네슘 화재의 질식소화나 보호가스로 사용될 수 있다.

금속나트륨이 물과 반응하면 수소가스를 발생시키는데, 이때 반응열로 인해 수소가 공기와 혼합되면 폭발할 위험이 있으므로 "위험은 없다"는 설명은 틀렸다. 칼륨이 물보다 가볍고 물과 반응해 수소를 내는 점, 탄화칼슘이 물과 반응해 수산화칼슘과 아세틸렌을 생성하는 점, 인화석회가 물과 반응해 독성가스(포스핀)를 내는 점은 모두 옳은 설명이다.

산화프로필렌은 증기압이 높고 액체가 피부에 닿으면 동상과 같은 증상을 일으키며, 구리·은·수은 등의 금속과 반응하여 폭발성의 아세틸리드 화합물을 생성하는 특성이 있다.

피크린산(트리니트로페놀)은 벤젠고리에 니트로기 3개가 치환된 대표적인 니트로화합물류 위험물이다. 니트로셀룰로오스와 질산메틸은 질산에스테르류로 분류되고, 히드라진은 별도의 품명으로 구분되므로 니트로화합물에 해당하지 않는다.

아세트알데히드는 물과 임의의 비율로 혼합되는 수용성 물질로, 제시된 보기 중 물에 가장 잘 녹는다. 디에틸에테르는 물에 약간 녹는 정도이며, 가솔린과 톨루엔은 비극성 탄화수소로 물에 거의 녹지 않는다.

탄산수소나트륨(제1종 분말)은 흡습성이 강해 스테아린산아연이나 실리콘 오일 등을 표면에 코팅하여 습기 침투를 방지하고 유동성을 유지한다.

제4류 위험물 중 제4석유류·동식물유류를 제외한 위험물의 옥내저장탱크 용량은 지정수량의 40배 이하이되, 그 값이 20,000L를 초과하면 20,000L로 제한된다. 비수용성 제2석유류의 지정수량은 1,000L이므로 40배는 40,000L이나 상한 규정에 따라 최대 20,000L까지만 설치할 수 있다.

위험물안전관리법령은 특수인화물을 1기압에서 발화점이 100℃ 이하이거나, 인화점이 -20℃ 이하이고 비점이 40℃ 이하인 것으로 정의한다.

아세톤은 인화점이 -18℃로 0℃보다 낮아 상온에서도 인화 위험이 큰 물질이다. 아세톤의 비중은 약 0.79이고 물과 에테르 모두에 잘 녹으며, 증기는 흡입 시 마취성·자극성이 있어 인체에 무해하지 않다.

과산화바륨(BaO₂)은 온수와 접촉하면 수산화바륨과 함께 산소가스를 발생시키므로, "수소가스를 발생한다"는 설명은 틀렸다. 고온 열분해 시 산소를 방출하는 점, 황산과 반응해 과산화수소를 생성하는 점, 비중이 약 4.96인 점은 모두 옳은 설명이다.

이산화탄소소화기는 약제를 방출할 때 노즐에서 드라이아이스가 형성되며 상당한 소음과 함께 백무가 발생하므로, "소음이 없다"는 설명은 틀렸다. 오손이 적고 전기화재에 유효하며 장기간 저장해도 물성 변화가 거의 없다는 점은 모두 옳은 특징이다.

초산에틸(아세트산에틸)은 인화점이 상온 부근으로 제1석유류에 속하며 특수인화물에 해당하지 않는다. 에틸에테르, 아세트알데히드, 산화프로필렌은 모두 발화점·인화점·비점 기준을 충족하는 특수인화물이다.

황린은 제3류 위험물 중 자연발화성 물질로, 담황색 고체이며 공기 중 자연발화를 막기 위해 물속에 보관한다. 적린과 유황은 제2류(가연성 고체), 니트로글리세린은 제5류 위험물이다.

장거리(고속도로 340km 이상 등) 운송 시 원칙적으로 운전자 2인 이상이 필요하며, 이 예외는 운송책임자 동승, 제2류 위험물, 제3류 위험물 중 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물 및 그 함유물, 특수인화물을 제외한 제4류 위험물, 또는 2시간마다 20분 이상 휴식하는 경우에만 인정된다. 금속의 인화물(인화석회 등)은 이 예외 품명에 포함되지 않으므로, 1명이 휴식 없이 장거리 운송하는 것은 규정 위반에 해당하여 이 설명은 틀렸다.

주유취급소 건축물의 2층 부분을 전시장으로 사용하는 경우에는 관계자 외의 자가 출입하는 용도이므로 2층에서 부지 밖으로 통하는 출입구·통로·계단에 피난설비를 설치해야 한다. 자동차 정비소, 주유사무소, 관계자의 주거시설로 사용하는 경우는 피난설비 설치 대상에 해당하지 않는다.

제3류 위험물 중 금수성물질의 화재에는 물을 사용할 수 없으므로 포소화설비나 이산화탄소·할로겐화합물소화설비 대신 탄산수소염류 분말소화설비나 마른모래 등 질식성 소화설비를 사용해야 한다.

옥외소화전설비의 수원의 수량은 옥외소화전 설치개수(최대 4개까지만 산정)에 $13.5\ \mathrm{m}^3$를 곱한 값 이상으로 한다. 옥외소화전이 6개이므로 최대 산정개수 4개를 적용하면 $4 \times 13.5 = 54\ \mathrm{m}^3$ 이상이 필요하다.

나트륨은 물과 반응하지 않는 등유 속에 저장하여 공기·수분과의 접촉을 차단할 수 있으므로 이 설명이 옳다. 나트륨의 비중은 약 0.97로 물보다 가볍고, 융점은 약 97.8℃로 100℃보다 낮으며, 물과 반응하면 산소가 아닌 수소가스를 발생시킨다.

인화점은 아세톤 약 -18℃, 벤젠 약 -11℃, 톨루엔 약 4℃ 순으로 낮으므로, 낮은 것부터 높은 순으로 나열하면 아세톤-벤젠-톨루엔이 된다.

횡으로 설치한 원통형 탱크의 내용적은 $V = \pi r^2 \left(l + \dfrac{l_1+l_2}{3}\right)$로 구하며, 반지름 5m·직선부 길이 12m·양 경판부 길이 각 2m을 대입하면 $V = \pi \times 5^2 \times \left(12 + \dfrac{2+2}{3}\right) \approx 1047.2\ \mathrm{m}^3$이다. 공간용적을 내용적의 100분의 5로 제외하므로 탱크의 용량은 $1047.2 \times 0.95 \approx 994.8\ \mathrm{m}^3$이다.

과산화수소는 물에는 잘 섞이지만 석유(비극성 탄화수소)나 벤젠과 같은 비극성 용매에는 녹지 않으므로, "물, 석유, 벤젠에 잘 녹는다"는 설명은 틀렸다. 열·햇빛에 의한 분해 촉진, 불연성, 고농도 시 피부 접촉으로 수종을 일으키는 점은 모두 옳은 설명이다.

니트로셀룰로오스는 직사광선이나 산이 존재하는 조건에서 자연분해가 촉진되어 자연발화 위험이 있으므로 이 설명이 옳다. 실제로는 셀룰로오스를 진한 질산과 진한 황산의 혼합액(혼산)으로 처리하여 제조하며, 건조 상태일 때 위험성이 크므로 물이나 알코올로 습윤시켜 저장하고, 외관은 백색의 고체이다.

제4석유류는 기어유, 실린더유 그 밖에 1기압에서 인화점이 200℃ 이상 250℃ 미만인 것으로, 지정수량은 6,000L이다. 참고로 동식물유류는 10,000L이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1(제4석유류 지정수량 6,000L, 비고 17호)

요오드값(유지 100g에 흡수되는 요오드의 g수)에 따라 건성유는 130 이상, 반건성유는 100~130, 불건성유는 100 이하로 분류한다. 요오드값이 클수록 불포화도가 커서 자연발화의 위험이 크다.
[근거] 동식물유류 요오드값 분류 이론(건성유 130 이상·반건성유 100~130·불건성유 100 이하)

알코올류는 1분자를 구성하는 탄소원자의 수가 1개부터 3개까지인 포화1가 알코올(변성알코올 포함)을 말한다. 메틸알코올·에틸알코올·프로필알코올이 해당하며, 함유량 60중량% 미만인 수용액은 제외한다. 지정수량은 400L이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행령 별표1 비고 14호

보냉장치가 있는 이동저장탱크에 저장하는 아세트알데히드등 또는 디에틸에테르등의 온도는 당해 위험물의 비점 이하로 유지하여야 하고, 보냉장치가 없는 이동저장탱크는 40℃ 이하로 유지하여야 한다. 압력탱크 외의 옥외·옥내·지하저장탱크는 아세트알데히드 15℃ 이하, 디에틸에테르·산화프로필렌 30℃ 이하이다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표18 Ⅲ 제21호 자목·차목

디에틸에테르에 10% 요오드화칼륨(KI) 수용액을 가하여 황색으로 변하면 과산화물이 생성된 것이다. 과산화물은 가열·충격 시 폭발하므로 검출 시 환원철 등으로 제거한다. 생성 방지에는 40메시(mesh) 구리망을 넣는다.
[근거] 제4류 위험물(특수인화물) 저장·취급 이론 — 에테르 과산화물 KI 검출

이황화탄소의 옥외저장탱크는 벽 및 바닥의 두께가 0.2m 이상이고 누수가 되지 아니하는 철근콘크리트의 수조에 넣어 보관하며, 이 경우 보유공지·통기관 및 자동계량장치는 생략할 수 있다. 이황화탄소는 물보다 무겁고 물에 녹지 않아 물속 저장으로 가연성 증기의 발생을 억제한다.
[근거] 위험물안전관리법 시행규칙 별표6(옥외탱크저장소 기준 — 이황화탄소 특례)