2019년 위험물기능장실기(필답형) 제65회 기출문제 정답·해설 페이지

(1) $(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6$

(2) 3.13

[해설]

트라이에틸알루미늄은 제3류 위험물 알킬알루미늄으로, 알루미늄에 붙은 에틸기가 물의 수소와 자리를 바꾸면서 수산화알루미늄과 에테인(C₂H₆)을 만든다. 반응열이 커서 발생한 에테인이 그 자리에서 불붙는 일이 많으므로 주수소화는 금물이고, 팽창질석·팽창진주암으로 덮어 끈다.

$(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6$

위험도는 연소범위의 폭을 하한으로 나눈 값으로, 하한이 낮고 범위가 넓을수록 커진다.

$H = \dfrac{U - L}{L}$

에테인의 연소범위는 3.0~12.4vol% 이므로

$H = \dfrac{12.4 - 3.0}{3.0} = 3.133\cdots \fallingdotseq 3.13$

따라서 위험도는 3.13이다. 참고로 메테인(5~15%)의 위험도는 2.0, 에테인은 3.13으로 탄소수가 늘수록 하한이 내려가 위험도가 커지는 흐름을 보인다.

(1) 정성적 기법 : ① 체크리스트법 ② 안전성 검토법 ③ 예비위험 분석법

(2) 정량적 기법 : ① 결함수 분석법(FTA) ② 사건수 분석법(ETA) ③ 원인-결과 분석법(CCA)

[해설]

정성적 기법은 위험 요인을 찾아내어 “있다·없다, 크다·작다”처럼 성질로 판단하는 방법이다. 자료가 적어도 빨리 훑을 수 있어 설계 초기나 공정 변경 검토에 쓰인다. 답으로 쓸 수 있는 것은 체크리스트법, 안전성 검토법, 예비위험 분석법(PHA), 상대위험순위 결정법, 위험과 운전 분석법(HAZOP), 이상위험도 분석법(FMECA), 작업자 실수 분석법(HEA), 사고예상 질문 분석법(What-if) 등이다.

정량적 기법은 사고의 발생 확률과 피해 크기를 수치로 계산해 위험도를 산출한다. 결함수 분석법(FTA), 사건수 분석법(ETA), 원인-결과 분석법(CCA), 위험도 분석법이 여기에 해당한다.

구분이 헷갈릴 때는 확률값을 곱하고 더하는 계산이 들어가는가를 보면 된다. FTA는 사고(정상사상)에서 원인으로 거꾸로 내려가고, ETA는 초기사상에서 결과로 뻗어 나가며, CCA는 이 둘을 이어 붙인 방법이다.

(1) 옥외탱크저장소

(2) 방유제 — 탱크에서 새어 나온 위험물이 밖으로 번지는 것을 막고 소화작업을 쉽게 하기 위함

(3) 간막이둑 / 0.3m 이상 / 0.2m 이상

(4) 1,650만L 이상

(5) 방유제 안쪽 바닥에서 탱크와 탱크기초가 차지하는 부분을 뺀 공간(방유제 높이까지)에 빗금

(6) 새어 나온 위험물을 받아 둘 수 있는 전용유조와 펌프 등의 설비를 갖춘 경우

(7) 간막이둑

(8) 기초·지반검사, 충수·수압검사, 용접부검사

(9) 지정수량의 200배 이상

(10) 30개

(11) 12년 이내, 11년 이내

[해설]

· 방유제 용량 — 인화성 위험물을 담는 옥외탱크저장소의 방유제는 탱크가 하나면 그 탱크 용량의 110%, 둘 이상이면 그중 가장 큰 탱크 용량의 110% 이상으로 한다. 탱크 용량을 모두 더하는 것이 아니라는 점이 핵심이다.

$15{,}000{,}000 \times 1.1 = 16{,}500{,}000$

따라서 1,650만L 이상이다. 참고로 인화성이 없는 위험물이라면 100% 이상이면 된다.

· 간막이둑 — 용량 1,000만L 이상인 탱크가 방유제 안에 둘 이상 있으면 탱크마다 간막이둑을 두어 한 탱크의 누출이 다른 탱크 쪽으로 퍼지지 않게 한다. 높이는 0.3m 이상(방유제 안의 저장용량 합계가 2억L를 넘으면 1m 이상)으로 하되, 방유제 높이보다 0.2m 이상 낮게 해야 한다. 넘친 위험물이 결국 방유제 안에 머물도록 하기 위해서다. 재료는 흙 또는 철근콘크리트다.

· 지표면과 재료 — 방유제 본체는 철근콘크리트로 하고 방유제와 탱크 사이의 지표면도 불연성·불침윤성 구조로 하는 것이 원칙이나, 누출된 위험물을 수용할 수 있는 전용유조와 펌프 등의 설비를 갖춘 경우에는 지표면을 흙으로 할 수 있다. 반면 간막이둑은 처음부터 흙으로 만들 수 있다.

· 안전성능검사 — 용량 100만L 이상인 특정옥외탱크저장소는 기초·지반검사, 충수·수압검사, 용접부검사를 받는다. 네 번째 종류인 암반탱크검사는 암반탱크저장소가 대상이므로 여기에는 해당하지 않는다.

· 정기점검 — 옥외탱크저장소는 지정수량 200배 이상일 때 정기점검 대상이다. (제조소·일반취급소 10배 이상, 옥외저장소 100배 이상, 옥내저장소 150배 이상과 함께 묶어 외운다.)

· 중복선임 — 같은 구내에 있거나 서로 100m 이내에 있는 저장소를 한 사람이 맡을 때, 옥외탱크저장소는 30개 이하까지 중복하여 선임할 수 있다. 옥내저장소·옥외저장소·암반탱크저장소는 10개 이하다.

· 구조안전점검 — 완공검사합격확인증을 발급받은 날부터 12년 이내, 최근의 정밀정기검사를 받은 날부터 11년 이내에 받아야 한다. 특정옥외저장탱크의 구조안전점검 시기 연장을 신청해 인정받으면 13년까지 늘어난다.

(1) 옥외탱크저장소

(2) 옥내탱크저장소

(3) 이송취급소

[해설]

(1)과 (2)는 액표면적 40m² 이상, 높이 6m 이상이라는 숫자가 똑같아 헷갈리기 쉽다. 갈라 보는 열쇠는 높이를 어디서부터 재는가다.

· 옥외탱크저장소는 탱크가 바깥 땅 위에 있으므로 지반면에서 옆판 상단까지 잰다. 또한 지중탱크·해상탱크라는 항목과 고체 위험물 항목은 옥외탱크저장소에만 있다.

· 옥내탱크저장소는 탱크가 탱크전용실 안에 있으므로 바닥면이 기준이다. 탱크전용실이 단층건물이 아닌 건축물에 있는 경우를 따로 규정한 것도 옥내탱크저장소의 특징이다.

· 이송취급소는 배관으로 위험물을 멀리 보내는 시설이라 사고가 나면 피해 범위가 넓어, 규모를 따지지 않고 모든 대상이 소화난이도등급 Ⅰ이다.

제6류 위험물만 저장하거나 고인화점위험물만을 100℃ 미만에서 저장하는 경우를 빼 주는 것은, 이런 경우 화재 위험이 크게 낮아 등급 Ⅰ의 소화설비까지 요구할 필요가 없기 때문이다.

① 선박이 움직이지 않도록 계류시킬 것

② 이동탱크저장소가 움직이지 않도록 조치할 것

③ 이동탱크저장소의 주입설비를 접지할 것

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 18은 이동저장탱크에서 위험물을 선박의 연료탱크에 직접 주입할 때의 기준을 다음 네 가지로 정하고 있다.

① 선박이 이동하지 않도록 계류시킬 것 — 물 위에 뜬 선박은 파도나 조류로 움직이므로 먼저 붙들어 매야 한다.

② 이동탱크저장소가 움직이지 않도록 조치할 것 — 주는 쪽 차량도 고정해야 주입설비가 뽑히지 않는다.

③ 주입호스의 선단을 선박 연료탱크의 급유구에 긴밀히 결합할 것 — 다만 주입호스 선단부에 수동개폐장치를 갖춘 주유노즐로 넣는 경우에는 그러하지 않다.

④ 이동탱크저장소의 주입설비를 접지할 것 — 흐르는 액체가 만드는 정전기를 흘려보내기 위함이다. 다만 인화점 40℃ 이상인 위험물을 주입할 때에는 그러하지 않다.

3가지를 쓰라고 했으므로 위 네 가지 중 어느 것이든 3가지를 골라 적으면 된다. ③과 ④에는 각각 예외 단서가 붙어 있다는 점을 함께 기억해 두면 다른 형태로 물어도 대응할 수 있다.

(1) 나이트로글라이콜

(2) 제5류 위험물

(3) 질산에스터류

(4) 10kg (제1종)

(5) 에틸렌글라이콜을 질산과 황산의 혼산으로 나이트로화하여 만든다.

[해설]

구조식을 읽는 순서는 ①탄소 골격의 길이 ②붙어 있는 작용기다. 제시된 식은 탄소가 두 개이고 각 탄소에 질산에스터기(-ONO₂)가 하나씩 달려 있다. 탄소 2개짜리 이가(二價) 알코올인 에틸렌글라이콜의 -OH 두 개가 모두 -ONO₂ 로 바뀐 형태이므로 나이트로글라이콜(에틸렌글라이콜다이나이트레이트, C₂H₄(ONO₂)₂)이다.

$C_2H_4(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow C_2H_4(ONO_2)_2 + 2H_2O$

이때 황산은 반응에서 생기는 물을 붙잡아 반응을 오른쪽으로 밀어 주는 탈수제로 쓰이며, 질산과 황산을 섞은 것을 혼산이라 한다.

탄소가 세 개이고 -ONO₂ 가 세 개 달린 구조식이라면 글리세린을 나이트로화한 나이트로글리세린(C₃H₅(ONO₂)₃)이다. 두 물질은 이름도 쓰임도 비슷해 혼동하기 쉬우므로 탄소 개수로 갈라 읽는 것이 요령이다. 실제로 일부 교재는 이 문항의 구조식을 탄소 세 개로 옮겨 싣고 답을 나이트로글리세린으로 적고 있으나, 문제에 주어진 구조식은 탄소 두 개이므로 나이트로글라이콜이 맞다.

나이트로글라이콜은 제5류 자기반응성 물질 가운데 질산에스터류에 속한다. 제5류의 지정수량은 시험 결과에 따라 제1종 10kg, 제2종 100kg으로 나뉘며 질산에스터류인 이 물질은 제1종 10kg에 해당한다. 순수한 것은 무색 액체이고, 어는점이 낮아 나이트로글리세린과 섞어 추운 곳에서도 굳지 않는 다이너마이트를 만드는 데 쓰인다.

(1) 가로로 뉜 타원형 탱크 — 한쪽 경판은 바깥으로 볼록하고 반대쪽 경판은 안으로 오목한 모양. 단면 타원의 장축 a, 단축 b, 동체 길이 l, 볼록한 경판의 길이 l₁, 오목하게 들어간 깊이 l₂를 표시한다.

(2) 세로로 세운 원통형 탱크 — 밑면 원의 반지름 r, 높이 l 을 표시한다.

[해설]

탱크 내용적 계산식은 동체 부분의 부피 + 경판 부분의 부피로 이루어진다. 타원형 탱크의 동체는 단면적이 $\dfrac{\pi ab}{4}$ 인 기둥이고, 괄호 안의 $\dfrac{l_1 \pm l_2}{3}$ 가 양쪽 경판을 길이로 환산한 몫이다.

여기서 부호가 결정적이다.

· $\dfrac{l_1 + l_2}{3}$ → 양쪽 경판이 모두 볼록한 타원형 탱크

· $\dfrac{l_1 - l_2}{3}$ → 한쪽은 볼록하고 다른 한쪽은 오목한 타원형 탱크

오목한 쪽은 부피를 깎아 내므로 빼 주는 것이다. 이 문제의 식은 빼기이므로 (1)의 답은 한쪽 볼록·한쪽 오목한 타원형 탱크다. 일부 교재는 이 문항의 그림을 양쪽 경판이 볼록한 모양으로 싣고 있으나, 그렇게 그리면 스스로 제시한 식과 어긋난다.

(2)의 $V = \pi r^2 l$ 에는 경판 항이 아예 없다. 반지름 r인 원을 밑면으로 하고 높이가 l 인 원기둥, 곧 세로로 세운 원통형 탱크이며 그림에 l₂ 같은 경판 기호를 적어 넣을 이유가 없다. 원통형 탱크를 가로로 뉘면 경판이 드러나 $V = \pi r^2 \left(l + \dfrac{l_1 + l_2}{3}\right)$ 가 된다는 점까지 함께 정리해 두면 네 가지 유형이 모두 구분된다.

실제 탱크 용량은 이렇게 구한 내용적에서 공간용적(내용적의 5~10%)을 뺀 값이다.

· 위험등급 Ⅰ : 나트륨, 아염소산칼륨, 나이트로글리세린, 과산화나트륨

· 위험등급 Ⅱ : 휘발유, 황화인

· 위험등급 Ⅲ : 마그네슘, 과망가니즈산나트륨, 인화알루미늄

[해설]

위험등급은 품명별 지정수량과 맞물려 있어, 지정수량을 떠올리면 등급이 따라 나온다.

정리하면 제1류는 지정수량 50kg이 Ⅰ, 300kg이 Ⅱ, 1,000kg이 Ⅲ이다. 제2류는 100kg(황화인·적린·황)이 Ⅱ, 500kg(철분·금속분·마그네슘)과 인화성 고체가 Ⅲ이다. 제3류는 10kg·20kg이 Ⅰ, 50kg이 Ⅱ, 300kg이 Ⅲ이며, 제4류는 특수인화물이 Ⅰ, 제1석유류와 알코올류가 Ⅱ, 나머지 석유류·동식물유류가 Ⅲ이다. 제5류는 제1종이 Ⅰ, 제2종이 Ⅱ이고, 제6류는 모두 Ⅰ이다.

같은 “나트륨”이 이름에 들어가도 과산화나트륨(Ⅰ)과 과망가니즈산나트륨(Ⅲ)처럼 등급이 갈리므로 이름이 아니라 품명으로 판단해야 한다.

7.21atm

[해설]

나트륨은 물과 만나면 수산화나트륨과 수소를 만든다.

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$

먼저 어느 쪽이 다 소모되는지 본다. 나트륨은 $\dfrac{1{,}000}{23} = 43.5$mol 인데 물은 $\dfrac{18}{18} = 1$mol 뿐이므로 물이 한계반응물이다. 나트륨 1kg이라는 조건은 압력 계산에 직접 쓰이지 않고, 물이 남김없이 반응한다는 것을 확인하는 데만 쓰인다.

반응식에서 물 2mol당 수소 1mol이 생기므로 물 1mol이면 수소는 0.5mol이다. 이 수소가 2L 공간을 차지할 때의 압력을 이상기체 상태방정식으로 구한다.

$P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{0.5 \times 0.082 \times (273 + 30)}{2} = 6.21$

즉 새로 생긴 수소가 만드는 압력이 6.21atm 이다. 용기 안에는 처음부터 1atm 의 기체가 들어 있었고 밀폐 상태이므로, 돌턴의 분압 법칙에 따라 두 압력을 더한 값이 내부의 최대 압력이 된다.

$P_{max} = 1 + 6.21 = 7.21$

따라서 7.21atm 이다. 일부 교재는 초기 압력 조건을 빼고 수소만의 압력인 6.21atm 을 답으로 싣고 있으나, 처음 내부압력이 주어지고 “용기 내부의 최대압력”을 물었다면 반드시 더해야 한다. 반대로 “발생한 기체의 압력”만 물었다면 6.21atm 이 답이다.

(1) $2CH_3OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 4H_2O$

(2) 없음

(3) $2(C_2H_5)_3Al + 21O_2 \rightarrow Al_2O_3 + 12CO_2 + 15H_2O$

(4) 없음

(5) $2CH_3COC_2H_5 + 11O_2 \rightarrow 8CO_2 + 8H_2O$

[해설]

연소반응식을 쓸 수 있는 물질은 그 자체가 탈 수 있는 것, 즉 가연물이어야 한다. 산화성 물질은 남을 태우는 산소공급원일 뿐 스스로는 타지 않으므로 연소반응식이 성립하지 않는다.

· 과염소산암모늄(NH₄ClO₄)은 제1류 산화성 고체, 과염소산(HClO₄)은 제6류 산화성 액체다. 둘 다 불연성이어서 연소반응 없음이 답이다. 다만 가열하면 분해하면서 산소를 내놓는다.

$2NH_4ClO_4 \rightarrow N_2 + Cl_2 + 2O_2 + 4H_2O$

$HClO_4 \rightarrow HCl + 2O_2$

· 메탄올(CH₃OH)은 제4류 알코올류로 완전연소하면 이산화탄소와 물이 된다. 탄소 1개·수소 4개이므로 CO₂ 1, H₂O 2가 나오고 산소는 1.5몰이 필요해 계수를 정수로 맞추면 위 식이 된다.

· 트라이에틸알루미늄은 탄소·수소와 함께 알루미늄을 가지고 있어 연소 후 산화알루미늄(Al₂O₃)이 남는다. $2(C_2H_5)_3Al$은 C 12개·H 30개·Al 2개이므로 CO₂ 12, H₂O 15, Al₂O₃ 1이 되고 산소는 21몰이 든다.

· 메틸에틸케톤(CH₃COC₂H₅)은 제4류 제1석유류로 분자식이 C₄H₈O 다. 분자 안에 이미 산소 1개를 가지고 있어 2몰당 산소 11몰만 있으면 되며, 이 점을 놓치면 계수가 어긋난다.

(1) 자동폐쇄식, 60분+방화문 또는 60분방화문

(2) 망입유리

(3) 제4류 위험물

(4) 액상, 집유설비

(5) 불연재료

[해설]

· 출입구 : 보통은 30분방화문까지 허용되지만, 연소의 우려가 있는 외벽에 있는 출입구는 불길이 곧장 들어오는 길목이므로 자동폐쇄식의 60분+방화문 또는 60분방화문만 인정한다. 사람이 닫는 것을 잊어도 스스로 닫히도록 한 것이다.

· 유리 : 깨져도 파편이 흩어지지 않고 불꽃이 통과하기 어렵도록 망입유리를 쓴다.

· 바닥이 물을 통과시키면 안 되는 위험물 : 알칼리금속의 과산화물, 철분·금속분·마그네슘, 제3류 금수성 물질은 모두 물과 만나면 발열하거나 가연성 가스를 낸다. 여기에 물보다 가벼워 물 위에 떠 번지는 제4류 위험물이 함께 규정되어 있다.

· 바닥 경사와 집유설비 : 액상 위험물은 새면 바닥을 타고 퍼지므로, 스며들지 않는 바닥에 경사를 주어 가장 낮은 곳으로 모은 뒤 집유설비로 받아 낸다.

· 수납장 : 불연재료로 만들고 기초에 고정해 넘어지지 않게 하며, 수납된 위험물이 떨어지지 않도록 안전장치를 갖추어야 한다.

1.87vol%

[해설]

여러 가연성 가스가 섞였을 때의 폭발한계는 르샤틀리에 식으로 구한다. 각 성분의 부피비를 그 성분의 폭발한계로 나누어 더한 값의 역수가 혼합물의 폭발한계다.

$\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2}$

4 : 1로 섞였으므로 다이에틸에터가 80vol%, 에틸알코올이 20vol% 다. 하한값 1.7과 3.1을 대입하면

$L = \dfrac{100}{\dfrac{80}{1.7} + \dfrac{20}{3.1}} = \dfrac{100}{47.06 + 6.45} = 1.868\cdots$

따라서 폭발하한계는 약 1.87vol% 이다.

주의할 점이 두 가지 있다. 첫째, 문제에 함께 주어진 상한값 48%와 27.7%는 하한 계산에는 쓰이지 않는다. 상한을 물었다면 같은 식에 상한값을 넣어 계산하면 된다. 둘째, 계산 결과가 두 성분의 하한값 가운데 낮은 쪽(1.7%)보다 조금 큰 값으로 나오는 것이 정상이다. 부피비가 큰 성분의 하한값 쪽으로 끌려가기 때문이며, 만약 어느 성분의 하한값보다도 작거나 큰 값이 나왔다면 대입을 잘못한 것이다.

① 소화전밸브압력계

② 방수압력측정계

③ 포콜렉터

④ 헤드렌치

⑤ 포콘테이너

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 22는 안전관리대행기관의 지정기준으로 기술인력·시설·장비를 정하고 있고, 장비는 크게 필수장비와 필요한 경우에 두는 장비로 나뉜다. 그 가운데 소화설비용 점검기구로 열거된 것이 소화전밸브압력계, 방수압력측정계, 포콜렉터, 헤드렌치, 포콘테이너 다섯 가지다.

· 소화전밸브압력계와 방수압력측정계는 옥내·옥외소화전의 방수압력이 기준을 만족하는지 재는 기구다.

· 포콜렉터와 포콘테이너는 포소화설비에서 방출된 포를 받아 발포배율과 환원시간을 측정할 때 쓴다.

· 헤드렌치는 스프링클러헤드를 풀고 조이는 공구다.

같은 별표의 필수장비로는 절연저항계, 접지저항측정기, 가스농도측정기, 정전기 전위측정기, 토크렌치, 진동시험기, 표면온도계, 두께측정기, 안전밸브시험기, 그 밖에 안전관리대행기관이 갖추어야 할 기구가 함께 규정되어 있다.

$2Na + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$

[해설]

· (가) 은백색 광택, 무른 경금속, 비중 0.97, 융점 97.7℃ → 나트륨(Na). 제3류 위험물이며 지정수량 10kg, 물과 격렬히 반응하므로 석유(등유) 속에 담가 보관한다.

· (나) 분자량 46, 지정수량 400L, 산화하면 아세트알데하이드 → 에틸알코올(C₂H₅OH). 제4류 알코올류다. 산화가 한 단계 더 진행되면 아세트산이 된다.

나트륨은 알코올의 하이드록실기(-OH) 수소와 자리를 바꾸어 나트륨에틸레이트(C₂H₅ONa)를 만들고 수소를 내놓는다.

$2Na + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$

물과의 반응 $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$ 와 형태가 같지만, 알코올과의 반응이 훨씬 완만하다. 나트륨을 폐기할 때 물 대신 알코올을 쓰는 이유가 여기에 있다.

(1) $C_6H_6 + 7.5O_2 \rightarrow 6CO_2 + 3H_2O$

(2) 6.15kg

[해설]

분자량 78, 인화점 -11℃, 방향족, 증기에 독성이 있는 제4류 제1석유류라는 단서가 모두 가리키는 물질은 벤젠(C₆H₆)이다.

벤젠 1mol 기준으로 탄소 6개는 CO₂ 6mol, 수소 6개는 H₂O 3mol이 된다. 오른쪽의 산소 원자를 세면 $6 \times 2 + 3 = 15$개이므로 산소는 7.5mol 이 필요하다.

$C_6H_6 + 7.5O_2 \rightarrow 6CO_2 + 3H_2O$

계수를 정수로 맞추고 싶다면 양변에 2를 곱해 $2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$ 로 써도 되며, 이론산소량은 어느 쪽으로 세워도 같다.

이제 벤젠 2kg에 필요한 산소의 질량을 구한다. 벤젠 78kg당 산소 $7.5 \times 32 = 240$kg 이 드므로

$x = 2 \times \dfrac{7.5 \times 32}{78} = \dfrac{480}{78} = 6.153\cdots$

따라서 이론산소량은 약 6.15kg 이다. 만약 이론공기량을 물었다면 공기 중 산소가 부피로 21%, 질량으로 23.2% 이므로 $6.15 \div 0.232 = 26.5$kg 정도가 된다.

(가) 120   (나) 80   (다) 60

(라) 220   (마) 120   (바) 100

(사) 240   (아) 160   (자) 120

(단위 : L/m²)

[해설]

포수용액량은 탱크 액표면적 1m²를 덮는 데 필요한 포수용액의 총량이고, 방출률은 그 양을 1분 동안 얼마나 내보내야 하는가를 정한 값이다. 두 값을 함께 보면 방출에 걸리는 시간이 나온다. 예컨대 인화점 21℃ 미만의 위험물을 Ⅰ형으로 방출하면 $120 \div 4 = 30$분, 특형이면 $240 \div 8 = 30$분으로 모두 30분이 되도록 짜여 있다.

인화점이 낮을수록, 그리고 표면하주입이 아닌 표면 위로 흘려 넣는 방식일수록 더 많은 포가 필요해 값이 커진다. 위험물안전관리에 관한 세부기준의 포소화설비 기준이 정한 값은 다음과 같다.

· Ⅰ형 : 120 / 80 / 60 L/m²

· Ⅱ형 : 220 / 120 / 100 L/m²

· 특형 : 240 / 160 / 120 L/m²

(순서는 인화점 21℃ 미만 → 21℃ 이상 70℃ 미만 → 70℃ 이상)

표에는 실리지 않았지만 Ⅲ형(표면하주입식)과 Ⅳ형(반표면하주입식)의 값은 Ⅱ형과 같은 220 / 120 / 100 L/m², 방출률도 4 L/m²·min 로 같다. Ⅱ·Ⅲ·Ⅳ형이 같은 값이라는 점을 묶어 외우면 표 전체가 정리된다.

(1) 0.51 이상 0.67 이하

(2) 0.67 이상 2.75 이하

(3) 0.7 이상 1.4 이하

(4) 0.9 이상 1.6 이하

(5) 1.2 이상 1.5 이하

[해설]

충전비는 용기의 내용적을 약제 충전량으로 나눈 값이다.

$\text{충전비} = \dfrac{\text{용기의 내용적(L)}}{\text{소화약제의 충전량(kg)}}$

값이 클수록 같은 무게의 약제를 더 큰 용기에 넣는다는 뜻이므로 용기 안 여유 공간이 늘어난다. 온도가 올라 약제가 팽창해도 용기가 견디도록 하한을, 방출 성능이 떨어지지 않도록 상한을 함께 정해 둔 것이다.

· 할론 2402는 상온에서 액체라 스스로 나갈 압력이 없어 가압식(0.51~0.67)과 질소를 미리 채워 두는 축압식(0.67~2.75)으로 나뉜다. 축압식은 가압가스가 차지할 공간이 필요해 상한이 크게 잡혀 있다.

· 상온에서 기체인 할론 1211은 0.7~1.4, 할론 1301은 0.9~1.6이다.

· 할로겐화합물 계열의 대체약제인 HFC-23은 1.2~1.5이며, 같은 계열의 HFC-125는 1.2 이상 1.5 이하로 규정된다.

숫자만 놓고 보면 0.51 → 0.67 → 0.7 → 0.9 → 1.2 로 하한이 차례로 커지므로 순서대로 꿰어 외우면 헷갈리지 않는다.

(1) 순도가 60중량퍼센트 이상인 것. 순도를 잴 때 불순물은 활석 등 불연성 물질과 수분으로 한정한다.

(2) 철의 분말 가운데 53μm 표준체를 통과하는 것이 50중량퍼센트 미만인 것은 제외한다.

(3) 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40℃ 미만인 고체를 말한다.

[해설]

같은 이름의 물질이라도 순도나 입도가 기준에 못 미치면 위험물로 규제하지 않는다. 위험물안전관리법 시행령은 품명마다 이런 한계선을 붙여 두었고, 실기에서는 숫자와 단위를 정확히 쓰는지가 채점 포인트다.

· 황 : 순도 60중량퍼센트 이상인 것만 제2류 위험물로 본다. 순도를 계산할 때 섞여 있는 것으로 인정하는 불순물은 활석 등 불연성 물질과 수분뿐이다. 지정수량 100kg.

· 철분 : 철의 분말이되 53μm 표준체 통과분이 50중량퍼센트 미만인 것은 제외한다. 즉 굵은 입자만 모여 있어 체를 통과하는 양이 절반에 못 미치면 위험물이 아니다. 뒤집어 말하면 53μm 체를 50중량퍼센트 이상 통과하는 고운 분말이 규제 대상이다. 지정수량 500kg.

· 인화성 고체 : 고형알코올과, 1기압에서 인화점이 40℃ 미만인 고체를 말한다. 지정수량 1,000kg. 금속분(구리·니켈 등과 150μm 체 통과분 50중량퍼센트 미만인 것은 제외)까지 함께 묶어 정리해 두면 같은 유형의 문제에 대응할 수 있다.

(가) 1,000mm

(나) 500mm

(다) 250mm

(라) 이송자명

(마) 긴급연락처

[해설]

위험물안전관리에 관한 세부기준 제125조는 이송취급소의 배관공사 현장에 세우는 주의표지의 규격을 정하고 있다. 표지판은 가로 1,000mm, 세로 500mm 의 직사각형이고, 그 안에 한 변이 250mm 인 역정삼각형(테두리 굵기 20mm)을 두어 “주의”라고 표시한다.

나머지 자리에는 “파이프라인”이라는 표기와 함께 이송품명, 이송자명, 긴급연락처를 적는다. 무엇이 흐르는 배관인지, 누가 관리하는지, 사고가 났을 때 어디로 연락해야 하는지를 공사 현장에서 곧바로 알 수 있게 하려는 것이다.

숫자는 가로 : 세로 = 2 : 1, 삼각형 한 변은 세로의 절반인 250mm 로 기억하면 세 값을 한꺼번에 떠올릴 수 있다.