2024년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

(1) $\mathrm{P_2O_5}$

(2) $\mathrm{P_2O_5}$, $\mathrm{SO_2}$

(3) $\mathrm{P_2O_5}$, $\mathrm{SO_2}$

(4) $\mathrm{P_2O_5}$

(5) $\mathrm{SO_2}$

[해설]

다섯 가지 모두 제2류 또는 제3류에 속하는 가연성 물질인데, 구성 원소가 인(P)과 황(S)뿐이다. 그러므로 무엇을 태우든 인은 오산화인 $\mathrm{P_2O_5}$ 으로, 황은 이산화황 $\mathrm{SO_2}$ 로 간다. 물질 안에 어떤 원소가 들어 있는지만 보면 생성물이 곧바로 정해진다.

적린과 황린은 같은 인의 동소체라서 태우면 똑같이 오산화인만 나오고, 황화인은 인과 황을 함께 갖고 있으므로 두 가지가 같이 나온다. 황화인의 연소생성물인 이산화황은 자극성이 강한 유독가스이고, 오산화인은 흰 연기처럼 보이는 고체로 물과 만나면 인산이 된다.

(1) ① 30 cm 이상  /  ② 60 cm 이상

(2) 바탕 백색 / 글자 흑색

(3) 바탕 적색 / 글자 백색

(4) 바탕 황색 / 글자 흑색

[해설]

주유취급소에는 위험물 시설임을 알리는 “위험물 주유취급소” 표지, 방화에 필요한 사항을 적은 게시판과 “화기엄금” 게시판, 그리고 주유 중 시동을 끄도록 알리는 “주유 중 엔진정지” 게시판을 세운다. 세 가지 모두 크기 기준은 같아서, 한 변이 0.3 m 이상, 다른 한 변이 0.6 m 이상인 직사각형이어야 한다. 그림처럼 세로로 긴 판이면 가로가 30 cm(0.3 m) 이상, 세로가 60 cm(0.6 m) 이상이 된다.

이 규정은 하한을 정한 것이므로 “30 cm × 60 cm 여야 한다”가 아니라 “그 이상이어야 한다”로 읽어야 한다. 판을 눕혀 가로로 길게 만들면 가로가 0.6 m 이상, 세로가 0.3 m 이상이 되어 두 값의 자리가 바뀐다 — 어느 변에 어느 값이 붙는지는 그림이 정한다.

색은 쓰임에 따라 갈린다.

바탕과 글자가 뒤집혀 나오는 함정이 자주 나온다. “화기엄금은 빨간 바탕에 흰 글씨, 주유 중 엔진정지는 노란 바탕에 검은 글씨”처럼 바탕색을 먼저 떠올리는 순서로 외워 두면 헷갈리지 않는다.

3단위

[해설]

소요단위는 소화설비를 얼마나 갖춰야 하는지 재는 잣대다. 위험물의 경우 지정수량의 10배가 1소요단위이므로, 저장량을 “지정수량 × 10”으로 나누면 그 위험물의 소요단위가 나온다. 네 가지 모두 제1류 위험물이고 지정수량은 아래와 같다.

네 값을 더하면

$0.5 + 0.5 + 1 + 0.5 = 2.5$

가 된다. 소요단위는 소화설비의 소요량을 정하는 값이라 모자라게 잡으면 안 되므로, 소수가 나오면 올림하여 정수로 답한다. 따라서 3단위다.

참고로 건축물의 소요단위는 연면적으로 정해서, 제조소·취급소는 외벽이 내화구조면 100 m², 그렇지 않으면 50 m² 가 1소요단위이고, 저장소는 각각 150 m²·75 m² 다. 위험물과 건축물을 같은 자리에서 물으면 기준이 다르다는 점을 놓치기 쉽다.

(1) $\mathrm{KMnO_4}$, 1,000 kg

(2) $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$, 1,000 kg

(3) 과염소산암모늄, 50 kg

[해설]

세 물질 모두 제1류 위험물(산화성 고체)이다. 지정수량은 물질 이름이 아니라 어느 염류에 속하는지로 정해진다.

· $\mathrm{KMnO_4}$ 과망가니즈산칼륨 — 과망가니즈산염류, 1,000 kg

· $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$ 다이크로뮴산칼륨 — 다이크로뮴산염류, 1,000 kg

· $\mathrm{NH_4ClO_4}$ 과염소산암모늄 — 과염소산염류, 50 kg

제1류 위험물의 지정수량은 세 단계로 묶인다.

· 50 kg — 아염소산염류, 염소산염류, 과염소산염류, 무기과산화물

· 300 kg — 브로민산염류, 질산염류, 아이오딘산염류

· 1,000 kg — 과망가니즈산염류, 다이크로뮴산염류

화학식만 보고 이름을 떠올려야 하므로 $\mathrm{MnO_4}$ 는 과망가니즈산, $\mathrm{Cr_2O_7}$ 은 다이크로뮴산, $\mathrm{ClO_4}$ 는 과염소산이라는 음이온 이름을 함께 익혀 둔다. 과망가니즈산칼륨은 흑자색, 다이크로뮴산칼륨은 등적색 결정이다.

(1) 화기주의, 물기엄금

(2) 화기엄금

(3) 화기엄금, 충격주의

(4) 가연물접촉주의

(5) 화기엄금, 공기접촉엄금

[해설]

운반용기 외부 표시사항은 위험물안전관리법 시행규칙의 운반에 관한 기준(별표 19)이 유별로 정해 놓았다. 물질 하나하나에 매겨진 것이 아니므로, 각 물질이 몇 류의 어떤 자리에 놓이는지부터 가려내는 것이 순서다.

(1) 마그네슘 — 제2류 중 철분·금속분·마그네슘 → 화기주의, 물기엄금

(2) 아세톤 — 제4류 인화성 액체(제1석유류) → 화기엄금

(3) 과산화벤조일 — 제5류 자기반응성 물질(유기과산화물) → 화기엄금, 충격주의

(4) 과산화수소 — 제6류 산화성 액체 → 가연물접촉주의

(5) 황린 — 제3류 중 자연발화성 물질 → 화기엄금, 공기접촉엄금

유별 기준 전체는 이렇다. 제1류는 알칼리금속의 과산화물이면 화기·충격주의, 물기엄금, 가연물접촉주의이고 그 밖의 것은 화기·충격주의, 가연물접촉주의다. 제2류는 철분·금속분·마그네슘이 화기주의, 물기엄금, 인화성 고체가 화기엄금, 그 밖의 것이 화기주의다. 제3류는 자연발화성 물질이 화기엄금, 공기접촉엄금, 금수성 물질이 물기엄금이다. 제4류는 전부 화기엄금, 제5류는 전부 화기엄금, 충격주의, 제6류는 전부 가연물접촉주의다.

갈림길은 제3류다. 황린은 공기 중에서 저절로 타는 자연발화성 물질이라 물속에 넣어 보관하므로 “물기엄금”이 아니라 “공기접촉엄금”이 붙고, 칼륨·나트륨처럼 물과 반응하는 금수성 물질에 “물기엄금”이 붙는다. 마그네슘은 제2류이면서도 물과 반응해 수소를 내므로 화기주의에 물기엄금이 함께 붙는 예외적인 자리에 있다. 제6류는 그 자체가 타지는 않지만 산화성이 강해 가연물과 닿는 것을 막아야 한다.

(1) 벤젠 고리의 탄소 하나에 메틸기 $\mathrm{-CH_3}$ 가 붙은 구조 — 톨루엔 $\mathrm{C_6H_5CH_3}$

(2) 제1석유류

(3) II등급

[해설]

TNT(트라이나이트로톨루엔)의 이름 끝에 “톨루엔”이 남아 있는 데서 알 수 있듯, 원료는 톨루엔 $\mathrm{C_6H_5CH_3}$ 이다. 진한 질산과 진한 황산을 섞은 혼산에서 황산은 탈수제 겸 촉매 노릇을 하고, 질산이 내놓은 나이트로기가 벤젠 고리의 수소 자리를 차례로 밀어내며 세 개까지 들어간다.

$\mathrm{C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \rightarrow C_6H_2CH_3(NO_2)_3 + 3H_2O}$

구조식은 정육각형 벤젠 고리에 메틸기 하나가 붙은 모양이다. 인화점이 $4\ ^\circ\mathrm{C}$ 로 $21\ ^\circ\mathrm{C}$ 보다 낮으므로 품명은 제1석유류이고, 물에 녹지 않는 비수용성이라 지정수량은 200 L 다. 제4류 위험물에서 특수인화물은 위험등급 I, 제1석유류와 알코올류는 II, 나머지는 III 이므로 톨루엔의 위험등급은 II등급이다.

같은 방식으로 벤젠을 나이트로화하면 나이트로벤젠이, 페놀을 나이트로화하면 피크르산이 나온다. 원료와 생성물의 이름이 이어져 있으므로 이름만 보고도 짝을 맞출 수 있다.

(1) 메틸에틸케톤

(2) $\mathrm{CH_3COC_2H_5}$

(3) 혼재할 수 없다(불가능)

[해설]

[보기]의 단서를 하나씩 맞춰 보면 물질이 좁혀진다. 지정수량 200 L 는 제4류 제1석유류(비수용성)의 값이고, 뷰틸알코올을 탈수소화해서 얻는다는 것은 알코올의 $\mathrm{-OH}$ 가 케톤의 $\mathrm{C{=}O}$ 로 바뀐다는 뜻이다. 여기에 해당하는 것이 메틸에틸케톤(MEK)이다.

증기비중으로도 확인된다. 메틸에틸케톤 $\mathrm{CH_3COC_2H_5}$ 의 분자량은

$(12 \times 4) + (1 \times 8) + 16 = 72$

이고, 증기비중은 공기의 평균 분자량 29 로 나눈 값이므로

$\dfrac{72}{29} = 2.48 \fallingdotseq 2.5$

가 되어 [보기]와 맞아떨어진다.

(3) 운반 시 혼재 기준에서 제4류와 함께 실을 수 있는 것은 제2류·제3류·제5류뿐이다. 제1류는 산화성 고체여서 인화성 액체와 만나면 산소를 공급해 연소를 키우므로 혼재할 수 없다. 다만 이 기준은 지정수량의 $\dfrac{1}{10}$ 이하인 소량 위험물에는 적용하지 않는다.

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]

제4류 위험물의 품명은 인화점을 기준으로 나뉜다. 특수인화물만 인화점 외에 발화점 또는 비점 조건이 하나 더 붙는데, 둘 중 어느 하나만 만족해도 특수인화물이 된다는 점(‘또는’)이 중요하다.

· 특수인화물 — 발화점 100 ℃ 이하 또는 인화점 영하 20 ℃ 이하이면서 비점 40 ℃ 이하 (지정수량 50 L)

· 제1석유류 — 인화점 21 ℃ 미만 (비수용성 200 L / 수용성 400 L)

· 알코올류 — 탄소 수 1 ~ 3개인 포화 1가 알코올 (400 L)

· 제2석유류 — 인화점 21 ℃ 이상 70 ℃ 미만 (비수용성 1,000 L / 수용성 2,000 L)

· 제3석유류 — 인화점 70 ℃ 이상 200 ℃ 미만 (비수용성 2,000 L / 수용성 4,000 L)

· 제4석유류 — 인화점 200 ℃ 이상 250 ℃ 미만 (6,000 L)

인화점의 경계가 21 – 70 – 200 – 250 으로 이어지므로 이 네 숫자만 외우면 제1석유류부터 제4석유류까지 한 번에 정리된다.

단서로 붙은 ‘가연성 액체량 40 중량퍼센트 이하’ 규정은 페인트·바니시 같은 도료류를 걸러 내기 위한 것으로, 제2석유류에는 여기에 더해 인화점 40 ℃ 이상이면서 연소점 60 ℃ 이상이라는 조건이 함께 붙는다는 점이 제3석유류와 다르다.

대표 물질로 특수인화물에는 다이에틸에터(인화점 −45 ℃, 비점 34 ℃)·이황화탄소(발화점 100 ℃)·아세트알데하이드(비점 21 ℃)·산화프로필렌이, 제3석유류에는 중유·크레오소트유·아닐린·나이트로벤젠이 있다.

(1) $\mathrm{4K + O_2 \rightarrow 2K_2O}$

(2) $\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}$

(3) 등유

[해설]

칼륨은 지정수량 10 kg, 위험등급 I 의 제3류 위험물로 자연발화성과 금수성을 함께 지닌다. 은백색의 무른 금속이지만 공기 중에 그냥 두면 산소와 붙어 산화칼륨이 되고, 그 과정에서 나는 열로 발화한다. 즉 자연발화할 때의 반응식은 산소와의 결합식, 곧 연소반응식과 같다.

$\mathrm{4K + O_2 \rightarrow 2K_2O}$

물과는 격렬하게 반응해 수산화칼륨과 수소를 만들며 많은 열을 낸다. 이 열로 발생한 수소가 점화되어 폭발로 이어지는 일이 많다.

$\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2}$

그래서 칼륨은 공기와 물을 모두 차단해야 한다. 물과 섞이지 않고 칼륨보다 가벼운 기름 속에 담가 두면 두 가지를 한 번에 막을 수 있는데, 이런 용도로 쓰는 액체를 보호액이라 한다.

이산화탄소를 뿌리면 $\mathrm{4K + 3CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + C}$ 로 반응해 탄소를 내놓으며 오히려 연소를 돕는다. 칼륨 화재에 물과 이산화탄소를 모두 쓸 수 없는 이유다.

(1) $\mathrm{CS_2}$

(2) 0.2 m 이상

(3) $\mathrm{CS_2 + 3O_2 \rightarrow CO_2 + 2SO_2}$

[해설]

분자량 76 은 $12 + (32 \times 2) = 76$ 으로 이황화탄소와 맞고, 물에 녹지 않으면서 비중이 1.26 으로 물보다 무거워 물속에 가라앉는 성질 때문에 물을 채운 수조에 잠기게 해서 저장한다. 증기의 확산과 화재를 물로 막는 방식이다.

이황화탄소의 옥외저장탱크에 대해서는 특례가 있다. 위험물안전관리법 시행규칙의 옥외탱크저장소 기준(별표 6)은 “벽 및 바닥의 두께가 0.2 m 이상이고 누수가 되지 아니하는 철근콘크리트의 수조에 넣어 보관”하도록 정하고 있으며, 이렇게 저장하면 보유공지·통기관·자동계량장치를 두지 않아도 된다.

여기서 0.2 m 는 수조의 두께이지 저장창고의 벽 두께가 아니다. 옥내저장소 쪽에도 “두께 20 cm 이상의 철근콘크리트조”라는 숫자가 나오지만, 그것은 지정과산화물을 저장하는 옥내저장소의 격벽·외벽에 붙는 별개의 특례라서 대상이 다르다. 값이 같아 헷갈리기 쉬운 대목이다.

연소반응식은 탄소가 이산화탄소로, 황이 이산화황으로 가는 것을 맞추면 된다.

$\mathrm{CS_2 + 3O_2 \rightarrow CO_2 + 2SO_2}$

착화점이 $90\ ^\circ\mathrm{C}$ 로 제4류 위험물 가운데 가장 낮아 뜨거운 표면에 닿기만 해도 불이 붙는다. 연소하면 유독한 이산화황이 나오므로 소화 시 호흡 보호가 필요하다.

(1) 메테인

(2) 수소

(3) 포스핀(인화수소)

(4) 아세틸렌

(5) 수소

[해설]

다섯 가지 모두 제3류 위험물 중 금수성 물질이다. 물에서 어떤 가스가 나오는지는 금속과 짝을 이룬 상대가 무엇인가로 정해진다. 금속 홑원소나 수소화물이면 수소, 인화물이면 포스핀, 탄화물이면 탄소 수에 맞는 탄화수소가 나온다.

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

(2) 리튬 $\mathrm{2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2}$ → 수소

(3) 인화알루미늄 $\mathrm{AlP + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + PH_3}$ → 포스핀(인화수소)

(4) 탄화리튬 $\mathrm{Li_2C_2 + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + C_2H_2}$ → 아세틸렌

(5) 수소화칼륨 $\mathrm{KH + H_2O \rightarrow KOH + H_2}$ → 수소

탄화물은 탄소가 몇 개 붙어 있느냐가 갈림길이다. 탄화알루미늄의 $\mathrm{C_3}$ 는 탄소가 하나씩 떨어져 나가 메테인이 되고, 탄화리튬·탄화칼슘처럼 $\mathrm{C_2}$ 를 가진 것은 탄소 두 개가 삼중결합을 유지한 채 빠져나와 아세틸렌이 된다. 리튬은 좌우 원자 수를 맞추면 $\mathrm{2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2}$ 이며, 계수를 붙이지 않은 식은 수소 원자 수가 맞지 않는 미완성 식이므로 그대로 외우면 안 된다.

포스핀은 인화수소라고도 부르는 무색·맹독성 가연성 가스여서 어느 이름으로 적어도 정답이고, 아세틸렌은 연소범위가 $2.5\sim81\ \%$ 로 대단히 넓어 폭발 위험이 크다. 다섯 물질 모두 가스가 나오므로 “없음”에 해당하는 항목은 하나도 없다. 이런 금수성 물질의 화재에 물을 뿌리면 가연성 가스를 더 만들어 내므로, 마른모래·팽창질석·팽창진주암이나 탄산수소염류 분말소화약제로 덮어 질식소화하는 것이 원칙이다.

(1) $\mathrm{C_6H_4(NO_2)_2}$

(2) $\mathrm{C_6H_2OH(NO_2)_3}$

(3) $\mathrm{C_6H_2CH_3(NO_2)_3}$

[해설]

세 물질은 모두 벤젠 고리에 나이트로기 $\mathrm{-NO_2}$ 를 붙여 만든 제5류 위험물 — 나이트로화합물이다. 시성식은 어떤 작용기가 어디에 몇 개 붙었는지를 드러내 쓰는 식이므로, 고리에 남은 수소 수와 치환기를 함께 적어야 한다.

벤젠 고리의 탄소 6개에는 원래 수소가 6개 붙어 있다. 치환기가 하나 붙을 때마다 수소가 하나씩 줄어드는 것을 세면 시성식이 만들어진다.

TNT 는 담황색 결정으로 물에 녹지 않고 충격에 비교적 둔감해 폭약으로 쓰이며, 피크르산은 쓴맛이 나는 황색 결정으로 금속과 만나면 예민한 금속염(피크린산염)을 만들어 위험하므로 철·구리 용기를 피한다. 세 물질 모두 분자 안에 산소를 갖고 있어 산소 공급 없이도 분해·폭발할 수 있는 자기반응성 물질이다.

2.17 g

[해설]

에틸알코올은 $\mathrm{-OH}$ 의 수소를 나트륨에 내주고 나트륨에틸레이트가 된다. 알코올 2분자마다 수소 분자 1개가 나온다.

$\mathrm{2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2}$

에틸알코올 $\mathrm{C_2H_5OH}$ 의 분자량은 $(12 \times 2) + (1 \times 6) + 16 = 46$ 이므로 100 g 의 물질량은

$\dfrac{100}{46} = 2.1739\ \mathrm{mol}$

이다. 반응식에서 수소는 알코올의 절반만큼 생기므로

$n_{\mathrm{H_2}} = \dfrac{2.1739}{2} = 1.0870\ \mathrm{mol}$

이고, 수소 분자량이 2 이므로 질량은

$1.0870 \times 2 = \mathbf{2.17\ \mathrm{g}}$

이다. 비례식으로 한 번에 세워도 같다.

$2 \times 46\ \mathrm{g} : 2\ \mathrm{g} = 100\ \mathrm{g} : x \;\Rightarrow\; x = \dfrac{100 \times 2}{92} = 2.17\ \mathrm{g}$

일부 교재에 2.18 g 으로 실려 있으나, 이는 중간값 $\dfrac{100}{46}$ 을 2.17 mol 로 먼저 반올림한 뒤 셈을 이어 가며 생긴 오차다. 그 2.17 mol 로 계산하더라도 $\dfrac{2.17}{2} \times 2 = 2.17\ \mathrm{g}$ 이 되므로 2.18 은 어느 경로로도 나오지 않는다. 중간에서 반올림하지 말고 마지막에 한 번만 자리를 맞추는 것이 계산 문제의 기본이다.

(1) $V = \pi r^2 \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right)$

(2) $V = \pi r^2 l$

[해설]

원통형 탱크의 내용적은 단면적 $\pi r^2$ 에 “길이로 환산한 값”을 곱한 것으로 잡는다. 동체는 그대로 원기둥이므로 길이가 곧 $l$ 이지만, 양 끝의 볼록한 경판은 원기둥이 아니라서 같은 길이만큼의 부피를 갖지 못한다. 법령상 계산에서는 경판 한 장의 부피를 같은 길이 원기둥의 $\dfrac{1}{3}$ 로 잡으므로, 두 장을 합쳐 $\dfrac{l_1 + l_2}{3}$ 이 동체 길이에 더해진다.

$V = \pi r^2 \left( l + \dfrac{l_1 + l_2}{3} \right)$

세로로 세운 탱크에서는 위아래 경판을 셈에 넣지 않고 동체만 따진다. 지붕 쪽 볼록한 부분은 공간 용적으로 비워 두는 자리이고 바닥 쪽은 기초에 묻히기 때문이다. 따라서 단순한 원기둥의 부피가 된다.

$V = \pi r^2 l$

실제 탱크의 용량은 여기서 한 걸음 더 간다. 내용적에서 공간용적을 뺀 것이 용량이며, 공간용적은 보통 내용적의 $5\sim10\ \%$ 로 잡는다. 즉 이 문제의 식으로 구한 값은 탱크에 채울 수 있는 최대량이 아니라 탱크 안쪽 공간 전체의 크기다.

853.33 L

[해설]

삼황화인은 $\mathrm{P_4S_3}$ 이다. 인은 오산화인으로, 황은 이산화황으로 가므로 생성물을 먼저 놓고 원자 수를 맞춘다. 인 4개는 $\mathrm{2P_2O_5}$, 황 3개는 $\mathrm{3SO_2}$ 가 되고, 오른쪽 산소 원자가 $10 + 6 = 16$ 개이므로 왼쪽에는 $\mathrm{8O_2}$ 를 놓는다.

$\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}$

즉 삼황화인 1 mol 에 산소 8 mol 이 든다. 표준상태에서 기체 1 mol 의 부피는 22.4 L 이므로 이론산소량은

$8 \times 22.4 = 179.2\ \mathrm{L}$

이고, 공기 가운데 산소가 21 % 이므로 이론공기량은 이 값을 0.21 로 나눈다.

$\dfrac{179.2}{0.21} = \mathbf{853.33\ \mathrm{L}}$

“공기 중 산소 21 %”가 주어지면 나누기 0.21(또는 $\times \dfrac{100}{21}$)이 뒤따른다고 기억해 두면 된다. 질량으로 물을 때는 부피비가 아니라 질량비 23.2 % 를 써야 하므로 문제가 부피를 묻는지 질량을 묻는지부터 확인해야 한다.

11.2 L

[해설]

과산화칼륨은 제1류 위험물 중 무기과산화물로, 이산화탄소와 만나면 탄산칼륨이 되면서 산소를 내놓는다.

$\mathrm{2K_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2K_2CO_3 + O_2}$

반응식에서 과산화칼륨 2 mol 마다 산소 1 mol 이 생기므로, 1 mol 이 반응하면 산소는 그 절반인 0.5 mol 이다. 표준상태에서 기체 1 mol 의 부피가 22.4 L 이므로

$22.4 \times 0.5 = \mathbf{11.2\ \mathrm{L}}$

가 된다. 비례식으로 세우면 $2\ \mathrm{mol} : 22.4\ \mathrm{L} = 1\ \mathrm{mol} : x$ 에서 같은 값이 나온다.

여기서 산소는 반응으로 만들어지는 생성물이지 반응에 쓰이는 것이 아니다. 과산화칼륨은 스스로 산소를 품고 있어 이산화탄소·물·산과 만날 때마다 산소를 내주며, 그래서 무기과산화물의 화재에 이산화탄소 소화약제를 쓰면 오히려 산소를 더 공급하게 된다. 소화에는 마른모래나 탄산수소염류 분말소화약제를 쓰고 주수는 피한다.

물과의 반응식 $\mathrm{2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2}$, 아세트산과의 반응식 $\mathrm{K_2O_2 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COOK + H_2O_2}$ 도 함께 묶어 익혀 두면 좋다.

(1) 제1류 — 혼재 가능 제6류 / 혼재 불가 제2류·제3류·제4류·제5류

(2) 제2류 — 혼재 가능 제4류·제5류 / 혼재 불가 제1류·제3류·제6류

(3) 제3류 — 혼재 가능 제4류 / 혼재 불가 제1류·제2류·제5류·제6류

(4) 제4류 — 혼재 가능 제2류·제3류·제5류 / 혼재 불가 제1류·제6류

(5) 제5류 — 혼재 가능 제2류·제4류 / 혼재 불가 제1류·제3류·제6류

(6) 제6류 — 혼재 가능 제1류 / 혼재 불가 제2류·제3류·제4류·제5류

[해설]

한 차량에 여러 유별을 함께 실으면 사고가 났을 때 서로를 부추기므로, 위험물안전관리법 시행규칙의 운반에 관한 기준(별표 19)은 함께 실을 수 있는 짝을 못 박아 두었다.

표를 통째로 외우기보다 혼재할 수 있는 다섯 쌍만 기억하면 된다. 1과 6, 2와 4, 2와 5, 3과 4, 4와 5 — 이 다섯 쌍이 전부이고 나머지 조합은 모두 금지다.

산화성인 제1류와 제6류는 자기들끼리만 어울리고, 가연성인 제2류·제3류·제4류·제5류가 그 안에서 짝을 이룬다고 보면 자연스럽다. 그래서 제3류는 제4류와만, 제5류는 제2류·제4류와, 제6류는 제1류와만 함께 실을 수 있다.

‘혼재할 수 없는 유별’을 물으면 위 다섯 쌍에 들지 않는 나머지를 적으면 된다. 자기 유별은 답에 넣지 않는다.

이 기준은 지정수량의 $\dfrac{1}{10}$ 이하인 위험물에는 적용하지 않는다. 문제에서 ‘지정수량의 10배’, ‘지정수량의 $\dfrac{1}{5}$’ 같은 단서를 주는 것은 모두 이 예외에 걸리지 않는다는 뜻이다.

같은 법령의 저장·취급 기준(옥내저장소 등에서 유별을 달리하는 위험물을 1 m 간격을 두고 저장할 수 있는 경우)과는 조합이 다르므로 섞어 외우지 않도록 한다.

예를 들어 제1류 위험물과 같은 차량에 실을 수 없는 것은 제2류 위험물, 제3류 위험물, 제4류 위험물, 제5류 위험물이며, 제4류 위험물과 실을 수 있는 것은 제2류·제3류·제5류 위험물이다.

(1) 탄산수소나트륨, $\mathrm{NaHCO_3}$

(2) 탄산수소칼륨, $\mathrm{KHCO_3}$

(3) 제1인산암모늄, $\mathrm{NH_4H_2PO_4}$

[해설]

분말소화약제는 주성분에 따라 네 종으로 나뉜다. 제1종과 제2종은 탄산수소염, 제3종은 인산염, 제4종은 탄산수소칼륨에 요소를 반응시킨 것이다.

· 제1종 — 탄산수소나트륨 $\mathrm{NaHCO_3}$, 백색, B·C급

· 제2종 — 탄산수소칼륨 $\mathrm{KHCO_3}$, 담회색, B·C급

· 제3종 — 제1인산암모늄 $\mathrm{NH_4H_2PO_4}$, 담홍색, A·B·C급

· 제4종 — 탄산수소칼륨 + 요소 $\mathrm{KHCO_3 + (NH_2)_2CO}$, 회색, B·C급

제3종만 A급(일반화재)에까지 듣는 것은 열분해로 생긴 메타인산 $\mathrm{HPO_3}$ 이 타고 있는 물질의 표면에 유리 같은 막을 씌워 산소를 끊어 주기 때문이다. 그래서 제3종을 ‘ABC 분말’이라 부르고 위험물 취급시설에 가장 널리 쓴다.

열분해식도 함께 익혀 둔다.

$\mathrm{2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O + CO_2}$
$\mathrm{2KHCO_3 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O + CO_2}$
$\mathrm{NH_4H_2PO_4 \rightarrow HPO_3 + NH_3 + H_2O}$

제3종의 주성분은 화학식이 $\mathrm{NH_4H_2PO_4}$ 이므로 정확히는 제1인산암모늄이다. 그냥 ‘인산암모늄’이라고만 적어 둔 자료가 많은데, 인산암모늄에는 제2인산암모늄 $\mathrm{(NH_4)_2HPO_4}$ 등도 있어 화학식과 짝이 어긋날 수 있다.

(1) $\mathrm{H_2O_2}$

(2) 36 wt%

(3) $\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$

[해설]

안정제로 인산과 요산을 넣는다는 것, 산화제와 환원제 양쪽으로 쓰인다는 것은 과산화수소를 가리키는 대표적인 단서다. 과산화수소 속 산소의 산화수는 $-1$ 로 산소의 보통 상태($-2$)와 홑원소 상태($0$)의 중간이라, 상대를 만나면 어느 쪽으로도 움직일 수 있다.

과산화수소는 그대로 두어도 물과 산소로 서서히 갈라지고, 이때 부피가 늘어 용기가 터질 수 있다. 그래서 인산($\mathrm{H_3PO_4}$)·요산($\mathrm{C_5H_4N_4O_3}$) 같은 분해방지제를 넣고, 마개는 완전히 막지 않고 구멍이 뚫린 마개를 써서 분해된 산소를 빼낸다.

$\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$

농도 기준이 붙는 것은 묽은 과산화수소는 위험성이 낮기 때문이다. 36 중량퍼센트 미만이면 위험물로 보지 않는다. 같은 제6류 안에서 질산은 비중 1.49 이상, 과염소산은 농도 제한 없이 전부가 위험물이라는 점과 함께 묶어서 외워 두면 좋다.

① 제조소

② 옥내탱크저장소

③ 지하탱크저장소

④ 판매취급소

⑤ 일반취급소

[해설]

“제조소등”은 위험물안전관리법상 설치 허가를 받아야 하는 시설을 한데 묶어 부르는 말이다. 크게 제조소 한 갈래와 저장소 여덟 갈래, 취급소 네 갈래로 나뉘어 모두 13가지가 된다. 저장소와 취급소의 세부 구분은 위험물안전관리법 시행령이 정한다.

저장소는 “어디에 어떤 그릇으로 두느냐”로 갈린다. 건물 안에 용기째 쌓아 두면 옥내저장소, 같은 건물 안이라도 탱크에 넣으면 옥내탱크저장소이고, 땅에 묻은 탱크는 지하탱크저장소, 600 L 이하의 작은 탱크는 간이탱크저장소, 차량에 고정한 탱크는 이동탱크저장소, 암반 공동을 이용하면 암반탱크저장소다.

취급소는 “무엇을 하려고 다루느냐”로 갈린다. 자동차 등에 직접 주유하면 주유취급소, 점포에서 용기에 담아 판매하면 판매취급소, 배관으로 멀리 보내면 이송취급소이며, 이 셋에 들지 않는 나머지가 일반취급소다.