2022년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

(1) 이산화질소(NO₂)

(2) $\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 2H_2O + 4NO_2 + O_2}$

[해설]

질산($\mathrm{HNO_3}$)은 제6류 위험물(산화성 액체)로, 직사일광이나 열을 받으면 분해되어 물과 이산화질소, 산소를 낸다. 이산화질소는 적갈색의 유독성 기체이므로, 질산은 갈색 병에 담아 냉암소에 저장한다.

분해반응식은 $\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 2H_2O + 4NO_2 + O_2}$ 이다.

계수비가 질산 4 : 이산화질소 4 : 산소 1 이므로, 산소가 1몰 나왔다면 질산 4몰이 분해되면서 이산화질소 4몰이 함께 발생한 것이다.

(1) 할론 1301

(2) 할론 1211

(3) 할론 2402

[해설]

할론 번호는 앞자리부터 탄소(C) · 플루오린(F) · 염소(Cl) · 브로민(Br) 의 원자 수를 적은 것이다. 수소는 번호에 넣지 않으므로 화학식에서 이 네 원소만 세면 그대로 번호가 된다.

· $\mathrm{CF_3Br}$ — C 1, F 3, Cl 0, Br 1 → 할론 1301

· $\mathrm{CF_2ClBr}$ — C 1, F 2, Cl 1, Br 1 → 할론 1211

· $\mathrm{C_2F_4Br_2}$ — C 2, F 4, Cl 0, Br 2 → 할론 2402

염소가 없으면 셋째 자리가 0이 된다는 점만 조심하면 된다. 반대로 번호에서 화학식을 만들 때는 원자 수를 채우고 남은 탄소의 결합자리를 수소로 메운다. 예를 들어 할론 1011은 $\mathrm{CH_2ClBr}$ 다.

브로민이 연쇄반응을 끊는 부촉매 효과로 소화하며, 소화 능력은 $1301 \gt 1211 \gt 2402 \gt 1011$ 순, 독성은 그 반대다.

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

(2) $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$

[해설]

탄화알루미늄은 제3류 위험물 중 ‘칼슘 또는 알루미늄의 탄화물’에 속하는 금수성 물질로 지정수량 300 kg, 위험등급 III이다. 물과 닿으면 알루미늄은 수산화알루미늄으로, 탄소는 수소를 받아 메테인으로 바뀐다.

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

원자 수로 확인하면 좌변의 Al 4개·C 3개·H 24개·O 12개가 우변에서도 그대로 맞는다. 이때 나오는 메테인($\mathrm{CH_4}$)은 연소범위가 5 ~ 15 vol%인 가연성 기체여서 반응열과 만나면 그대로 불이 붙는다.

$\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$

같은 탄화물이라도 탄화칼슘(카바이드)은 물과 반응해 아세틸렌 $\mathrm{C_2H_2}$ 를 내므로 짝을 지어 기억해 둔다. 물과 반응해 가연성 가스를 내는 물질이므로 저장 시 습기를 철저히 막고, 화재 시에는 주수를 피해 마른모래·팽창질석·팽창진주암으로 질식소화한다.

(1) 2.55

(2) 10 % 아이오딘화칼륨(KI) 용액을 넣어 황색으로 변하는지 본다.

(3) 50 L

[해설]

다이에틸에터의 화학식은 $\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}$ 이고 분자량은

$(12 \times 4) + (1 \times 10) + 16 = 48 + 10 + 16 = 74$

다. 증기비중은 그 증기가 같은 부피의 공기보다 몇 배 무거운지를 나타내므로 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈다.

$\text{증기비중} = \dfrac{74}{29} = \mathbf{2.55}$

다이에틸에터는 공기와 오래 닿거나 햇빛을 받으면 과산화물을 만드는데, 이것이 쌓이면 작은 충격에도 폭발할 수 있다. 그래서 정기적으로 생성 여부를 확인해야 하며, 10 % 아이오딘화칼륨 용액을 넣었을 때 황색으로 변하면 과산화물이 있는 것으로 본다.

다이에틸에터는 인화점 -45 ℃·비점 34.6 ℃로 제4류 위험물 중 특수인화물에 들어가며, 지정수량은 50 L, 위험등급은 I이다. 증기가 공기보다 2.55배 무거워 바닥에 깔려 멀리까지 퍼지므로, 저장실은 낮은 곳의 환기에 특히 신경 써야 하고 용기에는 공간용적을 두되 팽창을 대비해 밀봉한다.

(1) 제3석유류(비수용성)

(2) 2,000 L

(3) 93

[해설]

아닐린은 벤젠 고리에 아미노기($\mathrm{-NH_2}$)가 붙은 $\mathrm{C_6H_5NH_2}$ 로, 갓 정제했을 때는 무색이지만 빛과 공기에 닿으면 산화되어 갈색으로 변하는 기름 모양의 액체다.

인화점이 70 ℃ 이상 200 ℃ 미만인 액체는 제3석유류로 분류되고, 아닐린은 물에 거의 녹지 않으므로 비수용성이다. 비수용성 제3석유류의 지정수량은 2,000 L이다(수용성이면 4,000 L).

분자량은 원자량을 더해서 구한다.

$(12 \times 6) + (1 \times 5) + 14 + (1 \times 2) = 72 + 5 + 14 + 2 = \mathbf{93}$

비중이 1보다 커서 물보다 무겁고 물에 녹지 않으므로, 새어 나오면 물 아래로 가라앉는다. 나이트로벤젠을 환원시켜 만들며 염료·의약품의 원료로 쓰이는데, 증기를 마시거나 피부로 흡수되면 혈액 속 헤모글로빈을 망가뜨려 청색증을 일으키는 유독물질이다.

$16.65\,\mathrm{m^3}$

[해설]

양 끝이 볼록한 횡형 원통 탱크의 내용적은 가운데 원통 부분의 부피에 양쪽 경판이 담는 부피를 더해 구하며, 경판 두 개의 몫은 길이를 $3$ 으로 나눈 값으로 환산한다.

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

주어진 값을 대입하면

$V = \pi \times 1^2 \times \left( 5 + \dfrac{0.4 + 0.5}{3} \right) = \pi \times (5 + 0.3) = \pi \times 5.3$

$V = \mathbf{16.65}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}$

여기서 구한 것은 탱크가 담을 수 있는 내용적이다. 실제로 위험물을 채울 수 있는 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이며, 공간용적은 보통 내용적의 5 ~ 10 %로 잡는다. 따라서 이 탱크의 용량은 대략 $16.65 \times 0.9 = 14.99\,\mathrm{m^3}$ 에서 $16.65 \times 0.95 = 15.82\,\mathrm{m^3}$ 사이가 된다.

참고로 세로로 세운 원통형 탱크라면 $V = \pi r^2 l$ 로 간단해지고, 경판이 볼록하지 않은 탱크에는 $l_1$·$l_2$ 항이 없다.

㉠ 4,000

㉡ 3.2

㉢ 2,000

㉣ 24

㉤ 1.1

[해설]

이동저장탱크는 달리는 탱크이므로 내용물이 한꺼번에 쏠리는 것을 막는 구조가 핵심이다. 칸막이로 탱크를 잘게 나누어 4,000 L 이하씩 담게 하고, 그 칸막이는 3.2 mm 이상의 강철판으로 만든다.

방파판은 액체가 출렁이며 만드는 충격을 줄이는 판으로, 한 구획에 2개 이상을 이동 방향과 평행하게 세우고 그 면적의 합이 구획부분 최대 수직단면적의 50 % 이상(원형·타원형 단면은 40 % 이상)이 되게 한다. 구획된 용량이 2,000 L보다 작으면 출렁임 자체가 크지 않아 면제해 주는 것이다.

안전장치는 탱크 안의 압력이 지나치게 올라갈 때 열려 압력을 빼 주는 장치다. 상용압력이 낮은 탱크(20 kPa 이하)는 24 kPa라는 고정된 상한을, 상용압력이 높은 탱크는 그 압력의 1.1배라는 비례 기준을 쓴다.

2,826.84 L

[해설]

기체의 부피는 이상기체 상태방정식으로 구한다. 몰수 $n$ 은 질량 $w$ 를 분자량 $M$ 으로 나눈 값이므로

$PV = nRT = \dfrac{w}{M}RT \;\Rightarrow\; V = \dfrac{wRT}{PM}$

이황화탄소 $\mathrm{CS_2}$ 의 분자량은 $12 + (32 \times 2) = 76$ 이고, 온도는 절대온도로 고쳐 $120 + 273 = 393\,\mathrm{K}$, 질량은 g 단위로 고쳐 20,000 g을 쓴다.

$V = \dfrac{20{,}000 \times 0.082 \times 393}{3 \times 76} = \mathbf{2{,}826.84}\,\mathbf{\mathrm{L}}$

기체상수를 $0.08205\,\mathrm{L \cdot atm/(mol \cdot K)}$ 로 잡으면 2,828.57 L가 나오는데, 어느 쪽을 쓰든 채점에는 문제가 없다. 다만 단위를 g·L·atm·K로 맞추는 것이 이 계산의 핵심이다.

이황화탄소는 비중이 1.26으로 물보다 무겁고 물에 녹지 않아 물속에 잠기게 보관한다. 증기가 새어 나가 유독한 데다 발화점이 100 ℃로 매우 낮기 때문이다. 연소하면 이산화탄소와 유독한 이산화황이 생긴다($\mathrm{CS_2 + 3O_2 \rightarrow CO_2 + 2SO_2}$).

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

(2) 오산화인

[해설]

적린은 인(P)의 동소체이므로 태우면 인 특유의 산화물인 오산화인($\mathrm{P_2O_5}$) 만 생긴다. 오산화인은 흰색 가루로 공기 중에서 짙은 백색 연기처럼 보인다.

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

인 4개는 $\mathrm{2P_2O_5}$ 로 가고, 오른쪽 산소가 10개이므로 왼쪽에 $\mathrm{5O_2}$ 를 놓으면 균형이 맞는다. 이 반응식은 황린이 연소할 때($\mathrm{P_4 + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5}$)와 생성물이 같다.

적린은 황린과 달리 상온에서 자연발화하지 않아 그냥 보관할 수 있지만, 260 ℃ 부근에서 발화하고 마찰·충격에 약하므로 산화제와 함께 두어서는 안 된다. 오산화인은 물과 만나면 인산이 되며 흡습성이 강하다. 소화는 다량의 물로 냉각하는 것이 효과적이다.

아래 표와 같다.

[해설]

적응성은 '그 소화약제가 그 대상물의 불을 끌 수 있는가'를 따진 것이므로, 소화 원리와 대상물의 성질을 맞대어 보면 표를 통째로 외우지 않아도 채울 수 있다.

물분무소화설비는 물을 안개처럼 뿜어 냉각·질식시키는 설비다. 물방울이 잘게 부서져 전기가 잘 흐르지 못하므로 전기설비에도 쓸 수 있고, 유류 위에 뜨지 않고 표면을 덮으므로 제4류 위험물에도 적응성이 있다. 다만 물과 반응해 산소나 가연성 기체를 내놓는 알칼리금속의 과산화물, 철분·금속분·마그네슘, 제3류 금수성물품에는 쓸 수 없다.

포소화설비는 거품으로 덮어 질식시키는 설비라 물분무와 대상이 거의 같지만, 거품이 물을 머금고 있어 전기설비에는 적응성이 없다.

불활성가스소화설비와 할로젠화합물소화설비는 산소 농도를 낮추거나 연쇄반응을 끊는 방식이라 전기설비·제2류 인화성 고체·제4류 위험물에만 적응성이 있다. 자체적으로 산소를 품은 제5류 위험물에는 질식소화가 통하지 않는다.

분말소화설비는 약제 종류에 따라 갈린다. 인산염류등(제3종)은 A·B·C급을 모두 감당해 건축물·전기설비·제4류·제6류 등에 두루 쓰이고, 탄산수소염류등(제1·2종)은 금수성 물질과 금속화재에 적응성을 갖는다. '그 밖의 것'은 금속화재용 특수 분말로, 알칼리금속의 과산화물·철분등·금수성물품 세 칸에만 ○가 붙는다.

참고로 이 표에서 제5류 위험물은 물계통 소화설비(물분무·포·옥내외소화전·스프링클러)에만 적응성이 있는데, 스스로 산소를 내놓아 질식소화가 듣지 않고 다량의 물로 냉각해야 하기 때문이다. 스프링클러설비의 제4류 위험물 칸은 살수기준면적에 따른 방사밀도를 만족하는 경우에만 적응성이 있다는 뜻으로 △로 표시된다.

3배

[해설]

여러 위험물을 같은 장소에 두었을 때는 저장수량을 각자의 지정수량으로 나눈 값을 모두 더해 배수의 총합을 구한다.

$\text{배수의 총합} = \dfrac{\text{저장수량 1}}{\text{지정수량 1}} + \dfrac{\text{저장수량 2}}{\text{지정수량 2}} + \cdots$

네 가지 모두 제4류 위험물이며 품명별 지정수량은 다음과 같다.

$\dfrac{600}{1{,}000} + \dfrac{200}{2{,}000} + \dfrac{300}{1{,}000} + \dfrac{400}{200} = 0.6 + 0.1 + 0.3 + 2 = \mathbf{3}$

따라서 지정수량 배수의 총합은 3배다. 톨루엔의 지정수량이 200 L로 작아 배수의 대부분을 차지한다는 점에 주목하면 계산 실수를 줄일 수 있다.

글리세린, 이황화탄소, 클로로벤젠

[해설]

물의 비중을 1로 잡고 그보다 큰 것을 고르면 된다. 제4류 위험물은 대개 물보다 가볍지만, 이황화탄소·글리세린·클로로벤젠·나이트로벤젠·초산처럼 물보다 무거운 것도 있어 따로 외워 두어야 한다.

비중이 1을 넘는 위험물은 물 위로 뜨지 않으므로 누출되면 물 아래에 깔린다. 이황화탄소를 물속에 보관하는 것도 이 성질을 이용한 것이다. 반대로 물보다 가벼운 유류는 주수하면 물 위로 떠서 화재 범위를 넓히므로 포·분말 소화가 원칙이다.

(1) 아세트알데하이드

(2) 초산(아세트산)

(3) 7.94

[해설]

1차 알코올은 산화될수록 알데하이드 → 카복실산으로 바뀐다. 에틸알코올도 같은 길을 따른다.

$\mathrm{C_2H_5OH \;\rightarrow\; CH_3CHO \;\rightarrow\; CH_3COOH}$

(에틸알코올 → 1차 산화 → 아세트알데하이드 → 2차 산화 → 초산)

중간에 생기는 아세트알데하이드는 인화점 -38 ℃·비점 21 ℃로 제4류 위험물 중 특수인화물(지정수량 50 L)이고, 마지막의 초산은 수용성 제2석유류(지정수량 2,000 L)다. 발문이 품명을 함께 일러 준 것은 두 물질을 짚어 내라는 뜻이다.

위험도는 연소범위가 넓고 하한이 낮을수록 커지는 값으로, 연소상한 $U$ 와 연소하한 $L$ 로 다음과 같이 정의된다.

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

$H = \dfrac{27.7 - 3.1}{3.1} = \dfrac{24.6}{3.1} = \mathbf{7.94}$

위험도는 연소범위를 어떤 값으로 잡느냐에 따라 답이 달라지므로 발문이 준 수치를 그대로 대입해야 한다. 에틸알코올의 연소범위는 자료에 따라 4.3 ~ 19 vol%로 실린 것도 있어, 범위가 주어지지 않으면 위험도를 확정할 수 없다.

(1) $\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}$

(2) $\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}$

(3) $0.49\,\mathrm{m^3}$

[해설]

나트륨은 반응성이 큰 알칼리금속이라 물을 만나면 곧바로 수산화나트륨과 수소로 갈리면서 많은 열을 낸다.

$\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}$

이 반응열로 발생한 수소가 그 자리에서 점화되어 폭발적으로 타는 경우가 많다. 수소의 연소반응식은 다음과 같다.

$\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}$

부피 계산은 반응식의 몰비를 그대로 쓰면 된다. 나트륨 2 kmol($23 \times 2 = 46\,\mathrm{kg}$)이 반응하면 수소 1 kmol이 생기고, 표준상태에서 기체 1 kmol은 $22.4\,\mathrm{m^3}$ 를 차지한다.

$46\,\mathrm{kg} : 22.4\,\mathrm{m^3} = 1\,\mathrm{kg} : x$

$x = \dfrac{1 \times 22.4}{46} = \mathbf{0.49}\,\mathbf{\mathrm{m^3}}$

부피의 단위가 $\mathrm{m^3}$ 이므로 mol이 아니라 kmol 단위로 계산해야 한다는 점이 함정이다. L로 답하면 489 L가 된다.

나트륨은 지정수량 10 kg·위험등급 I의 자연발화성 및 금수성 물질이다. 공기 중 수분과도 반응하므로 등유·경유 같은 석유류 속에 담가 보관하고, 화재 시 물이나 이산화탄소는 금물이며 마른모래·탄산수소염류 분말로 질식소화한다.

㉠ 340

㉡ 200

㉢ 4

㉣ 2

㉤ 20

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 21은 장거리 운송에서 운전자가 지치는 것을 막으려고 2명 이상의 운전자를 두도록 하고, 위험이 상대적으로 낮거나 충분히 쉬는 경우에는 예외를 인정한다.

예외로 인정되는 위험물은 제2류, 제3류 중 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물, 그리고 제4류 위험물(특수인화물은 제외)이다. 특수인화물은 인화점과 발화점이 워낙 낮아 예외에서 빠진다.

이 밖에 위험물운송자는 위험물안전카드를 지녀야 하는데, 대상은 제1류·제3류·제4류(특수인화물과 제1석유류에 한한다)·제5류·제6류 위험물을 운송하는 경우다. 운송 중 위험물이 새는 등 재난이 생기면 응급조치를 하고 가까운 소방관서나 관계기관에 알려야 한다.

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

(2) II등급

(3) 탄소 1개에 수소 3개와 하이드록시기($\mathrm{-OH}$)가 단일결합으로 붙은 구조 — $\mathrm{CH_3OH}$

[해설]

1차 산화로 폼알데하이드가 되고 2차 산화로 폼산이 되는 알코올은 탄소가 하나뿐인 메틸알코올(메탄올, $\mathrm{CH_3OH}$) 이다. 비점 64 ℃·비중 0.79·인화점 11 ℃라는 물성과 실명을 일으키는 독성도 메탄올의 특징이다.

$\mathrm{CH_3OH \;\rightarrow\; HCHO \;\rightarrow\; HCOOH}$

(메탄올 → 1차 산화 → 폼알데하이드 → 2차 산화 → 폼산)

완전연소하면 탄소는 이산화탄소로, 수소는 물로 바뀐다. 오른쪽 산소가 $4 + 4 = 8$ 개, 왼쪽 메탄올이 이미 산소 2개를 가지고 있으므로 나머지 6개를 $\mathrm{3O_2}$ 로 채우면 균형이 맞는다.

$\mathrm{2CH_3OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 4H_2O}$

메탄올은 제4류 위험물 알코올류로 지정수량 400 L, 위험등급은 II다. 구조식은 중심 탄소에 수소 3개와 $\mathrm{-OH}$ 가 붙은 모양이다.

같은 알코올류라도 에틸알코올은 1차 산화로 아세트알데하이드, 2차 산화로 초산이 되므로 산화 생성물로 두 물질을 구별할 수 있다. 메탄올은 물에 잘 녹아 화재 시 일반 포는 소포되므로 알코올형 포 소화약제를 쓴다.

(1) 화기·충격주의, 물기엄금, 가연물접촉주의

(2) 화기주의, 물기엄금

(3) 화기엄금

(4) 화기엄금, 공기접촉엄금

(5) 화기엄금

(6) 화기엄금, 충격주의

(7) 가연물접촉주의

[해설]

운반용기의 주의사항은 그 위험물이 무엇을 만나면 안 되는가를 그대로 옮긴 것이다. 산화성이면 ‘가연물접촉주의’, 물과 반응하면 ‘물기엄금’, 공기 중에서 저절로 타면 ‘공기접촉엄금’이 붙는다고 보면 외우기 쉽다.

· 제1류 — 알칼리금속의 과산화물 또는 이를 함유한 것: 화기·충격주의, 물기엄금, 가연물접촉주의 / 그 밖의 것: 화기·충격주의, 가연물접촉주의

· 제2류 — 철분·금속분·마그네슘 또는 이 중 하나 이상을 함유한 것: 화기주의, 물기엄금 / 인화성 고체: 화기엄금 / 그 밖의 것: 화기주의

· 제3류 — 자연발화성 물질: 화기엄금, 공기접촉엄금 / 금수성 물질: 물기엄금

· 제4류 — 화기엄금

· 제5류 — 화기엄금, 충격주의

· 제6류 — 가연물접촉주의

같은 제1류라도 알칼리금속의 과산화물은 물과 만나면 산소를 내며 발열하므로 ‘물기엄금’이 하나 더 붙고, 제2류라도 철분처럼 금속 계열이면 역시 물이 금지된다. 제3류는 자연발화성이냐 금수성이냐에 따라 표시가 아예 갈린다.

제6류(산화성 액체)에 ‘화기’ 계열 문구가 없다는 점도 눈여겨볼 만하다. 제6류 자체는 타지 않고 남을 태우는 쪽이라 막아야 할 것은 불이 아니라 가연물과의 접촉이기 때문이다. 제조소등에 세우는 게시판의 주의사항(물기엄금·화기주의·화기엄금 세 가지뿐)과는 표기가 다르므로 섞지 않도록 한다.

(1) $\mathrm{2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2}$

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

[해설]

과산화칼륨($\mathrm{K_2O_2}$)은 제1류 위험물 중 무기과산화물에 속하는 알칼리금속의 과산화물로, 지정수량 50 kg·위험등급 I이다. 과산화이온($\mathrm{O_2^{2-}}$)을 품고 있어 상대에게 산소를 내주고 자신은 산화물·염으로 바뀌는 것이 반응의 공통 골격이다.

물과 만나면 수산화칼륨과 산소가 나오면서 열까지 낸다.

$\mathrm{2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2}$

이산화탄소와 만나면 탄산칼륨이 되면서 역시 산소를 내놓는다.

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

두 반응 모두 산소를 발생시키므로 주수소화와 이산화탄소소화기는 쓸 수 없다. 물은 발열과 산소 공급을, 이산화탄소는 산소 공급을 부르기 때문이다. 마른모래·팽창질석·팽창진주암이나 탄산수소염류 분말소화약제로 질식소화한다.

참고로 초산과 만나면 과산화수소가, 염산과 만나면 과산화수소와 염화칼륨이 만들어진다.

$\mathrm{K_2O_2 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O_2}$

(1) $\mathrm{2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO}$

(2) 11.2 L

[해설]

마그네슘은 눈부신 백색 빛을 내며 타서 산화마그네슘이 된다.

$\mathrm{2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO}$

반응식의 계수를 보면 마그네슘 2 mol에 산소 1 mol이 드니, 마그네슘 1 mol에는 산소가 그 절반인 0.5 mol 필요하다. 표준상태에서 기체 1 mol의 부피는 22.4 L이므로

$V_{\mathrm{O_2}} = 22.4 \times \dfrac{1}{2} = \mathbf{11.2}\,\mathbf{\mathrm{L}}$

마그네슘은 지정수량 500 kg의 가연성 고체다. 위험물로 규제되는 것은 지름 2 mm 미만의 막대 모양이거나 2 mm 체를 통과하는 덩어리인 것으로, 굵은 덩어리는 표면적이 작아 제외된다.

물과 만나면 수소를 내놓고($\mathrm{Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2}$), 이산화탄소 속에서도 이를 분해시키며 계속 타므로($\mathrm{2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C}$) 주수소화와 이산화탄소소화기를 모두 쓸 수 없다. 마른모래나 탄산수소염류 분말소화약제로 질식소화한다.

(1) 3 m 이상

(2) 3 m 이상

(3) 5 m 이상

[해설]

보유공지는 제조소 둘레에 비워 두는 땅이다. 불이 났을 때 이웃 시설로 옮겨붙는 것을 막고 소방활동을 위한 공간을 확보하려는 것이어서, 위험물안전관리법 시행규칙은 취급하는 위험물의 양을 지정수량의 배수로 따져 너비를 정한다.

기준이 10배를 경계로 두 단계뿐이므로, (1) 5배와 (2) 10배는 모두 10배 이하에 들어가 3 m 이상, (3) 100배는 10배를 넘으므로 5 m 이상이 된다.

다만 제조소의 작업공정이 다른 작업장의 공정과 이어져 있어 방화상 유효한 격벽을 설치한 경우에는 보유공지를 두지 않을 수 있다. 옥내저장소·옥외탱크저장소처럼 시설마다 보유공지 표가 따로 정해져 있으니 혼동하지 않도록 한다.