2025년 위험물기능사실기(필답형) 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

(1) 95 % 이하

(2) 95 % 이하

(3) 98 % 이하

(4) 98 % 이하

[해설]

수납률 기준은 유별이 아니라 위험물의 상태로 정해져 있다. 온도가 올라 내용물이 부풀 여지를 남겨 두려는 것이므로, 부피가 크게 늘어나는 액체 쪽에 조건이 더 붙는다.

문제에 나온 네 유별을 상태로 갈라 보면 답이 바로 나온다. 제1류(산화성 고체)와 제2류(가연성 고체)는 고체이므로 95 %, 제4류(인화성 액체)와 제6류(산화성 액체)는 액체이므로 98 % 다.

고체와 액체가 함께 있는 유별도 있다. 제3류와 제5류는 품명에 따라 고체인 것도 액체인 것도 있으므로, 유별만 보고 외우지 말고 담는 위험물이 고체인지 액체인지를 먼저 가려야 한다.

① 강관

② 1.5

③ 1.1

④ 도장

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 [별표 4] 제조소의 위치·구조 및 설비의 기준은 배관에 관하여 다음과 같이 정하고 있다.

액체와 기체의 배수가 갈리는 이유는 압축성에 있다. 기체는 압축된 상태에서 터지면 갑작스레 부피가 늘어 위험하므로 시험압력을 액체보다 낮춰 잡고(1.1배), 압축되지 않는 액체는 더 높은 압력(1.5배)으로 눌러 본다.

재질은 강관을 원칙으로 하되, 배관의 안전에 지장이 없다고 인정되는 경우에는 유리섬유강화플라스틱 같은 재질도 쓸 수 있다. 지상에 두는 배관은 지지물 위에 얹어 지면에서 띄우고 바깥면에 도장해 부식을 막는데, 불변강관처럼 녹슬 걱정이 없는 재질이면 도장을 생략할 수 있다.

(1) $\mathrm{Al_4C_3}$

(2) $\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}$

(3) 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물

[해설]

제3류 위험물 가운데 지정수량이 300 kg 이면서 물과 반응해 메테인을 내놓는 물질은 탄화알루미늄($\mathrm{Al_4C_3}$)이다. 분자량은 $27 \times 4 + 12 \times 3 = 144$ 이고, 황색 결정 또는 무색의 단단한 덩어리로 비중 2.36, 융점 2,100 ℃ 의 성질을 지닌다.

물이 닿으면 수산화알루미늄과 메테인으로 갈라진다.

$\mathrm{Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4}$

품명은 개별 물질명이 아니라 법령이 묶어 놓은 이름으로 답해야 한다. 시행령의 제3류 품명 목록에서 이 물질이 드는 자리는 “칼슘 또는 알루미늄의 탄화물”이며, 같은 품명에 탄화칼슘(카바이드)도 함께 들어간다.

금수성 물질이므로 물기가 없는 곳에 밀봉해 저장하고, 화재가 나도 물이나 포는 쓰지 않는다. 마른모래·팽창질석·팽창진주암으로 덮어 질식소화하거나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓴다.

① 유류화재

② A

③ 백색

④ C

⑤ 전기화재

[해설]

화재를 급수로 나누는 것은 불을 끄는 방법이 달라지기 때문이다. 소화기에 붙은 적응 표시도 이 급수를 따른다.

유류화재에 물을 뿌리면 기름이 물 위로 떠올라 불이 번지고, 전기화재에 물을 뿌리면 감전의 위험이 있다. 금속화재는 물과 반응해 수소를 내놓는 금속이 많아 물이 오히려 위험하다. 급수를 가리는 이유가 여기에 있다.

제3종 분말소화약제(제일인산암모늄)는 A·B·C급 모두에 적응성이 있어 널리 쓰이며, 이 때문에 “ABC 분말”이라 부른다.

(1) $\mathrm{2CH_3CHO + O_2 \rightarrow 2CH_3COOH}$

(2) $\mathrm{CH_3CHO + H_2 \rightarrow C_2H_5OH}$

[해설]

아세트알데하이드는 산화·환원 사슬의 가운데에 있다. 산소를 얻으면 카복실산이 되고, 수소를 얻으면 알코올이 된다.

산화되면 산소를 얻어 아세트산이 되며, 양쪽 원자 수를 맞추려면 계수 2가 필요하다.
2CH₃CHO + O₂ → 2CH₃COOH

환원되면 수소를 얻어 에탄올이 된다.
CH₃CHO + H₂ → C₂H₅OH

외우는 요령: 에탄올 → 아세트알데하이드 → 아세트산 방향이 산화이고, 그 반대 방향이 환원이다.

① 이황화탄소
② 발화점
③ 100
④ 20
⑤ 40

⑥ 1
⑦ 21

⑧ 21
⑨ 70
⑩ 40
⑪ 40
⑫ 60

⑬ 중유
⑭ 크레오소트유
⑮ 70
⑯ 200
⑰ 40

[해설]

위험물안전관리법 시행령 별표 1은 제4류 품명을 1기압에서의 인화점 경계(21·70·200℃)로 나눈다.

• 특수인화물 — 이황화탄소·다이에틸에터 등으로, 발화점 100℃ 이하이거나 인화점 영하 20℃ 이하이면서 비점 40℃ 이하인 것이다.
• 제1석유류 — 아세톤·휘발유 등으로, 1기압에서 인화점 21℃ 미만인 것이다.
• 제2석유류 — 등유·경유 등으로 인화점 21℃ 이상 70℃ 미만이되, 가연성 액체량 40wt% 이하이면서 인화점 40℃ 이상·연소점 60℃ 이상인 도료류는 제외한다.
• 제3석유류 — 중유·크레오소트유 등으로 인화점 70℃ 이상 200℃ 미만이되, 가연성 액체량 40wt% 이하인 도료류는 제외한다.

혼동 주의: 가연성 액체량 40wt% 단서는 제2·제3석유류에 모두 붙지만, 인화점 40℃·연소점 60℃ 조건은 제2석유류에만 붙는다.

5배

[해설]

지정수량이 다른 위험물을 함께 저장할 때에는 각각의 저장량을 그 지정수량으로 나눈 뒤 모두 더한다.

$\text{지정수량의 배수} = \dfrac{\text{A의 저장량}}{\text{A의 지정수량}} + \dfrac{\text{B의 저장량}}{\text{B의 지정수량}} + \cdots$

세 물질은 모두 제1류 위험물이며, 품명과 지정수량은 다음과 같다.

$2 + 2 + 1 = \mathbf{5}$

따라서 지정수량 배수의 총합은 5배다.

물질명이 아니라 품명을 먼저 가려내는 것이 요령이다. 질산칼륨은 질산염류(300 kg), 과산화마그네슘은 무기과산화물(50 kg), 아염소산나트륨은 아염소산염류(50 kg)에 든다. 이렇게 구한 배수는 허가 대상 여부뿐 아니라 보유공지의 너비, 예방규정 작성 대상 여부를 가릴 때에도 쓰인다.

(1) 바탕 적색 · 문자 백색

(2) 바탕 황색 · 문자 흑색

(3) 바탕 백색 · 문자 흑색

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙의 표지·게시판 기준(제조소 별표 4, 주유취급소 별표 13)에 따른 색 조합이다.

• 화기엄금 게시판 — 적색 바탕에 백색 문자이며, 화기주의 게시판도 같다.
• 주유 중 엔진정지 게시판 — 주유취급소에 두는 게시판으로 황색 바탕에 흑색 문자이다.
• 위험물제조소 표지 — 정보를 알리는 표지라 백색 바탕에 흑색 문자이다.

혼동 주의: 물기엄금은 청색 바탕에 백색 문자다. 경고성 주의사항일수록 바탕에 색이 들어간다고 묶어 외우면 바탕과 문자를 뒤바꾸는 실수를 줄인다.

(1) $\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}$

(2) 이산화황(아황산가스)

[해설]

황은 제2류 위험물(가연성 고체, 지정수량 100 kg)이며, 완전히 타면 산소와 1 : 1로 결합한다.
S + O₂ → SO₂

이때 생기는 이산화황은 아황산가스라고도 부르는 자극성 유독가스로, 눈과 호흡기 점막을 상하게 한다.

혼동 주의: 황이 탈 때 나오는 물질은 삼산화황(SO₃)이 아니라 이산화황이다.

①, ②, ③, ④, ⑤ (모두 옳다)

[해설]

제4류 위험물은 인화성 액체이고, 제시된 다섯 가지 성질은 모두 그 일반적 특징이다.

• 비중·용해성 — 대부분 물보다 가볍고 비수용성이지만, 이황화탄소(물보다 무거움)·알코올류(수용성) 같은 예외가 있다.
• 가연성 증기 — 타는 것은 액체가 아니라 증기이므로 인화점이 낮을수록 위험하다.
• 정전기 — 전기 불량도체라 정전기가 쌓이기 쉬워 접지와 유속 제한이 필요하다.
• 증기비중 — 대부분 공기보다 무거워 증기가 바닥이나 낮은 곳에 깔린다.
• 유출 확산 — 흘러나온 액체를 따라 불이 번지므로 방유제·턱·집유설비를 둔다.

그래서 소화는 증기와 공기를 떼어 놓는 질식소화가 기본이고, 물을 뿌리면 기름이 떠올라 오히려 번진다.

(1) $\mathrm{C_2H_6}$

(2) 해당 없음

(3) $\mathrm{CH_4}$

[해설]

물과 반응해 기체가 나와도 그 기체가 스스로 타는 가연성 기체인지까지 따져야 한다.

트라이에틸알루미늄은 에틸기 셋이 물의 수소를 받아 에테인으로 떨어져 나온다.
(C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆

과산화칼슘은 물과 반응해 산소를 내놓지만, 산소는 다른 물질이 타도록 돕는 조연성 기체일 뿐이라 답은 해당 없음이다.
2CaO₂ + 2H₂O → 2Ca(OH)₂ + O₂

메틸리튬은 메틸기가 물의 수소를 받아 메테인이 된다.
CH₃Li + H₂O → LiOH + CH₄

(1) 해당 없음(따로 정해진 조건이 없다)

(2) 농도가 36 중량퍼센트(wt%) 이상인 것

(3) 비중이 1.49 이상인 것

[해설]

위험물안전관리법 시행령 별표 1의 제6류(산화성 액체) 품명별 단서에서 나온다.

• 과염소산 — 농도·비중 단서가 없어 그 자체로 제6류이므로 해당 없음이다.
• 과산화수소 — 농도 36 wt% 이상인 것만 위험물이다.
• 질산 — 비중 1.49 이상인 것만 위험물이다.

혼동 주의: 시판 소독용 과산화수소(3% 안팎)는 36wt%에 못 미쳐 위험물이 아니다. 제6류 지정수량은 품명 모두 300 kg이다.

(1) 벤젠 고리의 1번 자리에 $\mathrm{OH}$, 2·4·6번 자리에 $\mathrm{NO_2}$ 3개가 붙은 구조 — $\mathrm{C_6H_2(OH)(NO_2)_3}$

(2) 벤젠 고리의 1번 자리에 $\mathrm{CH_3}$, 2·4·6번 자리에 $\mathrm{NO_2}$ 3개가 붙은 구조 — $\mathrm{C_6H_2(CH_3)(NO_2)_3}$

[해설]

두 물질은 만드는 길이 나란하다. 페놀을 진한 질산과 진한 황산의 혼산으로 나이트로화하면 트라이나이트로페놀이, 톨루엔을 같은 방법으로 나이트로화하면 트라이나이트로톨루엔이 된다. 그래서 나이트로기($\mathrm{NO_2}$)가 들어가는 자리는 둘 다 2·4·6번으로 같고, 1번 자리의 치환기가 하이드록시기($\mathrm{OH}$)인지 메틸기($\mathrm{CH_3}$)인지만 다르다. 이 한 자리를 헷갈리면 두 물질이 통째로 뒤바뀌므로, 이름의 “페놀”에는 $\mathrm{OH}$, “톨루엔”에는 $\mathrm{CH_3}$ 가 남는다고 짝지어 두는 것이 안전하다.

피크르산은 마른 상태에서 특히 위험하므로 물을 적셔 저장하고 철·구리·납 용기를 피한다. 두 물질 모두 분자 안에 산소를 품은 자기반응성 물질이라 질식소화가 잘 듣지 않으며, 다량의 물로 냉각하는 것이 원칙이다.

$\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}$

[해설]

나이트로글리세린은 제5류 위험물(질산에스터류)로, 분자 안에 산소를 품고 있어 외부 산소 없이 스스로 분해·폭발한다.

생성물은 이산화탄소·물·질소·산소이며, N₂를 맞추려면 4분자 단위로 세야 한다.
4C₃H₅(ONO₂)₃ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂

좌변의 C 12·H 20·N 12·O 36이 우변과 정확히 같다. 액체 4몰이 기체 29몰로 바뀌며 부피가 급팽창하는 것이 폭발력의 원인이다.

81.68 m³

[해설]

양쪽이 볼록한 타원형 탱크의 내용적은 타원 단면적에 "동체 길이 + 양쪽 경판 길이 합의 1/3"을 곱해 구한다.

V = πab/4 × (l + (l₁ + l₂)/3)
= π × 4 × 3/4 × (8 + (1 + 1)/3)
= 3π × 26/3 = 26π
≈ 81.68 m³

혼동 주의: 4 m·3 m는 반지름이 아니라 장축·단축의 전체 길이라서 4로 나눈다. 경판 길이를 3으로 나누지 않고 그대로 더하는 실수도 잦다.

① $\mathrm{KClO_3}$

② 2

③ 3

[해설]

염소산칼륨(KClO₃)은 제1류 위험물 중 염소산염류이며, 가열하면 염화칼륨과 산소로 분해된다.
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

왼쪽에 칼륨과 염소가 2개씩 있으므로 KCl의 계수는 2다. 왼쪽 산소 원자 6개를 O₂ 분자로 맞추면 산소의 계수는 3이 된다.

혼동 주의: 이산화망가니즈 같은 촉매는 분해 온도를 낮출 뿐 반응식에는 들어가지 않는다.

(1) $\mathrm{4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}$

(2) 112 m³

[해설]

적린은 연소하면 오산화인이 되며, 반응식의 적린 4몰 : 산소 5몰 비율로 산소량을 구한다.
4P + 5O₂ → 2P₂O₅

적린 몰수 = 124 kg ÷ 31 kg/kmol = 4 kmol
필요 산소 = 4 kmol × 5/4 = 5 kmol
산소 부피 = 5 kmol × 22.4 m³/kmol = 112 m³

kg과 m³를 함께 쓰는 문제는 킬로몰(표준상태 1 kmol = 22.4 m³)로 계산하면 단위가 바로 맞는다.

① 인화성

② 발화성

③ 지정수량

[해설]

위험물안전관리법 제2조(정의)에 나오는 문장 그대로다.

• 인화성 — 불씨가 닿으면 불이 붙는 성질.
• 발화성 — 불씨가 없어도 스스로 불이 붙거나 공기·물과 닿아 발화하는 성질.
• 지정수량 — 대통령령으로 정한 수량으로, 이 양 이상을 다루면 제조소등 설치허가를 받아야 하는 최저 기준.

위험성이 클수록 지정수량은 작게 정해진다(예: 특수인화물 50 L, 제4석유류 6,000 L).

(1) $\mathrm{CH_3COCH_3}$

(2) 400 L

[해설]

아세톤(다이메틸케톤)은 분자량 58, 햇빛에 의한 과산화물 생성, 피부 탈지작용을 모두 지닌 제4류 위험물이다. 시성식은 CH₃COCH₃이다.

분자량은 아래와 같이 검산한다.
C₃H₆O = 12×3 + 1×6 + 16 = 58

아세톤은 제1석유류 수용성이라 지정수량이 400 L이다. 혼동 주의: 벤젠·톨루엔 같은 비수용성 제1석유류는 200 L이다.

① 600

② 3.2

③ 10

④ 수압

⑤ 대기밸브부착

[해설]

간이탱크저장소는 작은 탱크에 위험물을 담아 두는 시설이라 탱크 하나의 크기부터 묶어 놓았다. 용량은 600 L 이하, 몸체는 두께 3.2 mm 이상의 강판이어야 하고, 만든 뒤에는 70 kPa 로 10분간 수압시험을 해서 새거나 모양이 변하지 않아야 한다.

통기관은 탱크 안팎의 압력 차를 없애 주는 장치다. 늘 열려 있는 것이 밸브 없는 통기관, 일정 압력이 되어야 열리는 것이 대기밸브부착 통기관이다. 밸브 없는 통기관은 지름 25 mm 이상으로 하고, 끝부분은 지면에서 1.5 m 이상 높이에 두며 아래를 향해 45° 이상 구부려 빗물이 들어가지 않게 한다. 가는 눈의 구리망 같은 인화방지장치도 달아야 한다.

설치 장소에 따른 공간 기준도 함께 정해져 있다. 탱크를 옥외에 두면 탱크 둘레에 너비 1 m 이상의 공지를 두고, 전용실 안에 두면 탱크와 전용실 벽 사이에 0.5 m 이상의 간격을 둔다.