2018년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

(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) 4[m] 이상

(2) 30[mm] 이상

[해설]

위험물안전관리법 시행규칙 별표 8은 지하탱크저장소의 밸브 없는 통기관을 다음과 같이 정하고 있다.

· 통기관은 지하저장탱크의 윗부분에 연결할 것

· 통기관 중 지하에 묻는 부분은 그 상부의 지면에 걸리는 중량이 직접 실리지 않도록 할 것

· 끝부분은 건축물의 창·출입구 등 개구부로부터 1[m] 이상 떨어진 옥외 장소에 두고, 지면으로부터 4[m] 이상 높이에 설치할 것

· 지름은 30[mm] 이상으로 하고, 끝부분은 수평면보다 45도 이상 구부려 빗물 등이 들어가지 않게 할 것

· 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지장치를 할 것(인화점 70[℃] 이상의 위험물만 그 위험물의 인화점 미만 온도로 저장·취급하는 탱크는 제외)

통기관을 높이 세우는 것은 새어 나온 증기가 사람이 다니는 높이에 깔리지 않게 하려는 것이고, 지름을 30[mm] 이상으로 잡는 것은 주입 속도에 맞춰 공기가 드나들지 못하면 탱크에 압력이 걸리기 때문이다.

(1) $\dfrac{14}{39 + 14 + (16 \times 3)} \times 100 = 13.86$

(2) 13.86[wt%]

[해설]

질산칼륨의 화학식은 $\mathrm{KNO_3}$이다. 1[mol] 안에 질소 원자가 1개 들어 있으므로, 질소의 원자량을 질산칼륨의 분자량으로 나누면 곧 질량비가 된다.

먼저 분자량을 구한다.

$\mathrm{KNO_3} = 39 + 14 + (16 \times 3) = 101$

질소의 원자량은 14이므로

$\dfrac{14}{101} \times 100 = 13.86\,[\mathrm{wt\%}]$

따라서 질소 함량은 13.86[wt%]이다.

여기서 101은 질산칼륨 1[mol]의 분자량이지 질소의 분자량이 아니다. 일부 교재의 해설에 '질소의 분자량 = 101'처럼 적혀 있는데 이는 표기 오식이며, 질소는 원자량 14로 잡는 것이 맞다. 식과 답은 그대로 성립한다.

질산칼륨은 제1류 위험물 중 질산염류로 지정수량은 300[kg]이며, 400[℃]로 가열하면 산소를 내놓는다.

$2\mathrm{KNO_3} \rightarrow 2\mathrm{KNO_2} + \mathrm{O_2}$

가연물접촉주의

[해설]

과산화수소는 제6류 위험물(산화성 액체)이다. 제6류는 스스로 타지는 않지만 다른 물질을 태우는 산소 공급원 노릇을 하므로, 운반용기 바깥면 표시도 가연물접촉주의 하나로 정해져 있다.

유별로 붙는 표시는 다음과 같다.

제6류에는 '화기' 관련 문구가 붙지 않는다는 점이 눈에 띄는 특징이다. 가연물과 닿는 것 자체가 위험 요인이기 때문이다.

(1) $\mathrm{2CH_3CHO + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 4H_2O}$

(2) $\mathrm{C_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O}$

(3) $\mathrm{2CH_3COC_2H_5 + 11O_2 \rightarrow 8CO_2 + 8H_2O}$

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

(5) $\mathrm{2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O}$

(6) $\mathrm{C_6H_5CH_3 + 9O_2 \rightarrow 7CO_2 + 4H_2O}$

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

[해설]

완전연소식은 원소가 갈 곳을 먼저 못 박고 계수를 맞추면 된다. 탄소는 $\mathrm{CO_2}$, 수소는 $\mathrm{H_2O}$, 황은 $\mathrm{SO_2}$ 로 간다. 필요한 산소 분자 수는 “우변의 산소 원자수 − 분자가 이미 가진 산소 원자수”를 2로 나눠 구하고, 분수가 나오면 식 전체에 2를 곱해 정수로 만든다.

(1) 아세트알데하이드 $\mathrm{CH_3CHO}$($\mathrm{C_2H_4O}$) — 2분자로 잡으면 탄소 4·수소 8이라 $\mathrm{4CO_2 + 4H_2O}$ 이고, 우변 산소 12개에서 자체 산소 2개를 빼면 $\mathrm{5O_2}$ 다.
$\mathrm{2CH_3CHO + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 4H_2O}$

(2) 다이에틸에터 $\mathrm{C_2H_5OC_2H_5}$($\mathrm{C_4H_{10}O}$) — 탄소 4·수소 10이므로 $\mathrm{4CO_2 + 5H_2O}$, 우변 산소 13개에서 자체 산소 1개를 빼면 $\mathrm{6O_2}$ 다.
$\mathrm{C_2H_5OC_2H_5 + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O}$

(3) 메틸에틸케톤 $\mathrm{CH_3COC_2H_5}$($\mathrm{C_4H_8O}$) — 탄소 4는 $\mathrm{4CO_2}$, 수소 8은 $\mathrm{4H_2O}$ 이고 우변 산소 12개에서 자체 산소 1개를 빼면 $(12 - 1) \div 2 = 5.5$ 분자라 전체를 2배 한다.
$\mathrm{2CH_3COC_2H_5 + 11O_2 \rightarrow 8CO_2 + 8H_2O}$

(4) 이황화탄소 $\mathrm{CS_2}$ — 수소가 없어 물이 생기지 않는다. 탄소는 $\mathrm{CO_2}$, 황 2개는 $\mathrm{2SO_2}$ 이므로 산소 원자는 $2 + 4 = 6$ 개, 곧 $\mathrm{3O_2}$ 다.
$\mathrm{CS_2 + 3O_2 \rightarrow CO_2 + 2SO_2}$

(5) 벤젠 $\mathrm{C_6H_6}$ — 탄소 6은 $\mathrm{6CO_2}$, 수소 6은 $\mathrm{3H_2O}$ 이고 산소가 $7.5$ 분자라 전체를 2배 한다.
$\mathrm{2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O}$

(6) 톨루엔 $\mathrm{C_6H_5CH_3}$($\mathrm{C_7H_8}$) — 탄소 7은 $\mathrm{7CO_2}$, 수소 8은 $\mathrm{4H_2O}$, 우변 산소가 $14 + 4 = 18$ 개이므로 $\mathrm{9O_2}$ 다.
$\mathrm{C_6H_5CH_3 + 9O_2 \rightarrow 7CO_2 + 4H_2O}$

(7) 메탄올 $\mathrm{CH_3OH}$ — 2분자로 잡으면 $\mathrm{2CO_2 + 4H_2O}$ 이고 우변 산소 8개에서 자체 산소 2개를 빼면 $\mathrm{3O_2}$ 다.
$\mathrm{2CH_3OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 4H_2O}$

일곱 가지 가운데 이황화탄소만 수소가 없어 물 대신 이산화황이 나온다는 점이 갈림길이다. 아세트알데하이드·다이에틸에터·이황화탄소는 특수인화물(지정수량 50 L), 메틸에틸케톤·벤젠·톨루엔은 제1석유류, 메탄올은 알코올류에 든다. 이황화탄소는 비중이 물보다 커 물속에 넣어 저장한다.

①, ②, ⑤

[해설]

나트륨과 칼륨은 모두 제3류 위험물(자연발화성 물질 및 금수성 물질)이며 지정수량은 각각 10[kg]이다. 보기를 하나씩 따져 보면 다음과 같다.

① 맞다 — 둘 다 은백색의 무른 경금속이라 칼로 자를 수 있고, 비중이 1보다 작아 물에 뜬다.

② 맞다 — 물뿐 아니라 알코올과도 반응해 수소를 낸다.

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

③ 틀리다 — 물과 반응해 나오는 기체는 수소인데, 수소는 불연성이 아니라 가연성이다. 게다가 반응열까지 나서 발화·폭발로 이어진다.

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

④ 틀리다 — 잘라 낸 단면은 은백색이다. 공기 중에 두면 산화되어 광택을 잃을 뿐 검은색 고체는 아니다.

⑤ 맞다 — 공기·수분과 닿으면 자연발화할 수 있어 등유·경유·유동파라핀 같은 보호액 속에 넣어 보관한다.

따라서 공통 성질은 ①, ②, ⑤다. 두 금속 중 칼륨이 나트륨보다 반응성이 더 크고 불꽃 반응색도 칼륨은 보라색, 나트륨은 노란색으로 갈린다는 점은 구분되는 성질이므로 함께 정리해 두면 좋다.

$\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{HPO_3} + \mathrm{NH_3} + \mathrm{H_2O}$

[해설]

ABC 분말이라 부르는 제3종 분말소화약제의 주성분은 제1인산암모늄(인산이수소암모늄, $\mathrm{NH_4H_2PO_4}$)이고 약제 색은 담홍색이다. 가열하면 다음 세 단계를 거쳐 분해한다.

· 1단계(약 190[℃]) — $\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{NH_3} + \mathrm{H_3PO_4}$ (오쏘인산)

· 2단계(약 215[℃]) — $2\mathrm{H_3PO_4} \rightarrow \mathrm{H_4P_2O_7} + \mathrm{H_2O}$ (피로인산)

· 3단계(약 300[℃]) — $\mathrm{H_4P_2O_7} \rightarrow 2\mathrm{HPO_3} + \mathrm{H_2O}$ (메타인산)

이를 하나로 묶은 전체 반응식이 답으로 요구하는 식이다.

$\mathrm{NH_4H_2PO_4} \rightarrow \mathrm{HPO_3} + \mathrm{NH_3} + \mathrm{H_2O}$

여기서 생긴 메타인산이 타고 있는 고체 표면에 유리질 막을 만들어 산소를 차단하기 때문에, 다른 분말약제와 달리 일반화재(A급)에도 효과가 있어 ABC 분말이라 부른다.

(1) ① 자기탐상시험기 ② 초음파두께측정기

(2) ① 진공능력 53 kPa 이상의 진공누설시험기 ② 수직·수평도 측정기

[해설]

탱크시험자는 위험물을 저장·취급하는 탱크의 안전성능시험을 대신 맡아 하는 사업자로, 위험물안전관리법령이 정한 기술능력·시설·장비를 갖추어 시·도지사에게 등록해야 한다. 장비는 어느 시험을 맡든 쓰이는 필수장비와, 의뢰받은 시험의 종류에 따라서만 쓰이는 필요한 경우에 두는 장비로 나뉜다.

(1) 필수장비

· 자기탐상시험기 — 강판의 표면과 표면 바로 아래에 생긴 균열을 자분으로 드러낸다.

· 초음파두께측정기 — 부식으로 얇아진 탱크 강판의 남은 두께를 잰다.

· 영상초음파시험기, 또는 방사선투과시험기 및 초음파시험기 가운데 어느 하나

앞의 두 가지는 어떤 조합에서도 빠지지 않으므로 2가지를 쓰라고 하면 이 둘을 적으면 된다.

(2) 필요한 경우에 두는 장비

· 충·수압시험, 진공시험, 기밀시험을 하는 경우 — 진공능력 53 kPa 이상의 진공누설시험기, 기밀시험장치(가압능력 200 kPa 이상, 감압의 경우 감압능력 10 kPa 이상·감도 10 Pa 이하로서 압력 변화를 스스로 기록할 수 있는 것)

· 수직·수평도 시험을 하는 경우 — 수직·수평도 측정기

진공누설시험기와 기밀시험장치는 탱크가 새는지 보는 시험에만, 수직·수평도 측정기는 탱크가 기울지 않았는지 보는 시험에만 쓰이므로 해당 시험을 맡을 때에만 갖추면 된다. 발문이 2가지씩만 요구했으므로 위 목록에서 두 가지씩 골라 써도 정답으로 인정되며, 진공누설시험기는 진공능력 53 kPa 이상이라는 수치까지 함께 적어 주는 것이 안전하다.

(1) 산소

(2) 과산화나트륨 — 제1류 위험물, 50[kg] / 철분 — 제2류 위험물, 500[kg]

[해설]

(1) 과산화나트륨은 물과 만나면 수산화나트륨과 산소를 내놓으면서 열을 낸다.

$2\mathrm{Na_2O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{NaOH} + \mathrm{O_2}$

나오는 기체가 산소라는 점이 중요하다. 산소 자체는 타지 않지만 주변 가연물의 연소를 거들고 반응열까지 더해지므로, 무기과산화물 화재에 물을 뿌리면 오히려 위험해진다. 그래서 주수소화를 금하고 마른모래나 탄산수소염류 분말로 덮어 끈다.

(2) 과산화나트륨은 제1류 위험물(산화성 고체) 가운데 무기과산화물이라 지정수량이 50[kg]이고, 철분은 제2류 위험물(가연성 고체)로 지정수량이 500[kg]이다.

여기서 철분은 아무 쇳가루나 다 해당하는 것이 아니다. 53[μm]의 표준체를 통과하는 것이 50[wt%] 미만인 것은 위험물에서 제외한다. 즉 충분히 고운 가루여야 표면적이 커져 위험물로 다룬다는 뜻이다. 제2류에서 철분·금속분·마그네슘은 지정수량이 모두 500[kg]으로 같다.

㉠ 75

㉡ 35

[해설]

측면틀은 이동저장탱크가 옆으로 넘어졌을 때 탱크 본체와 부속장치가 땅에 직접 닿아 깨지는 것을 막아 주는 보호틀이다. 위험물안전관리법 시행규칙 별표 10은 그 각도를 두 가지로 정하고 있다.

· 75도 이상 — 탱크 뒷부분 입면도에서 측면틀 최외측과 탱크 최외측을 이은 직선이 수평면과 이루는 내각. 탱크가 기울어져도 측면틀이 먼저 지면에 닿게 하는 조건이다.

· 35도 이상 — 위험물을 가득 실은 상태의 무게중심에서 측면틀 최외측을 이은 직선과, 그 중심점을 지나면서 최외측선에 직각인 직선이 이루는 내각. 무게중심이 측면틀 안쪽에 들어오도록 잡아 주는 조건이다.

설치 위치도 함께 나온다. 측면틀은 탱크 상부 네 모퉁이에서 탱크의 앞·뒤 끝으로부터 각각 1[m] 이내에 두고, 측면틀에 걸리는 하중을 받을 수 있도록 부속장치 부근에 받침판을 설치한다. 75와 35라는 숫자를 바꿔 쓰지 않도록 주의한다.

(1) $\mathrm{CH_2ClBr}$

(2) $\mathrm{CF_2ClBr}$

(3) $\mathrm{CF_3Br}$

(4) $\mathrm{C_2F_4Br_2}$

[해설]

할론 번호는 앞자리부터 차례로 탄소(C) · 플루오린(F) · 염소(Cl) · 브로민(Br) 의 원자 수를 나타낸다. 맨 뒤의 0은 생략해 세 자리로 쓰기도 한다. 원자 수를 다 채우고도 탄소의 결합수(탄소 1개당 4)가 남으면 그 자리는 수소가 메운다.

할론 1011을 예로 들면 C 1개·F 0개·Cl 1개·Br 1개이고 탄소의 남은 결합이 $4 - 2 = 2$ 이므로 수소 2개가 붙어 $\mathrm{CH_2ClBr}$ 가 된다.

· 1011 — $\mathrm{CH_2ClBr}$ (분자량 129.4, 상온에서 액체)

· 1211 — $\mathrm{CF_2ClBr}$ (165.4, 기체)

· 1301 — $\mathrm{CF_3Br}$ (148.9, 기체)

· 2402 — $\mathrm{C_2F_4Br_2}$ (259.8, 액체)

할론 소화약제는 브로민 원자가 연소의 연쇄반응을 끊는 부촉매(억제) 효과로 불을 끈다. 소화 능력은 $1301 \gt 1211 \gt 2402 \gt 1011$ 순이고 독성은 반대로 1011이 가장 크다. 할론 1301은 독성이 적고 전기 절연성이 좋아 전역방출방식에 쓰였으나 오존층 파괴 물질이라 현재는 생산이 규제되고 있다.

(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.

반응식: $4\mathrm{K} + 3\mathrm{CO_2} \rightarrow 2\mathrm{K_2CO_3} + \mathrm{C}$

지정수량: 10[kg]

[해설]

칼륨은 제3류 위험물(자연발화성 물질 및 금수성 물질)이고 지정수량은 10[kg]이다.

반응식은 다음과 같다.

$4\mathrm{K} + 3\mathrm{CO_2} \rightarrow 2\mathrm{K_2CO_3} + \mathrm{C}$

칼륨은 이산화탄소에서 산소를 빼앗아 탄산칼륨이 되고, 산소를 잃은 탄소가 유리된다. 이 과정에서 열이 나고 떨어져 나온 탄소가 다시 탈 수 있어 폭발로 이어질 수 있다. 그래서 칼륨·나트륨·마그네슘 같은 금속 화재에는 이산화탄소 소화기를 써서는 안 된다. 마른모래나 팽창질석·팽창진주암, 탄산수소염류 분말로 덮어 질식소화한다.

물과의 반응도 같은 이유로 금지된다.

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

수소가 나오면서 반응열로 발화하기 때문이다. 칼륨은 등유·경유 등 보호액 속에 넣어 저장한다.

스타이렌(스틸렌)

[해설]

세 조건을 모두 만족하는 물질은 스타이렌이다. 구명칭인 스틸렌·스티렌으로 답해도 같은 물질을 가리킨다.

시성식은 $\mathrm{C_6H_5CH{=}CH_2}$, 분자식은 $\mathrm{C_8H_8}$이다. 분자량을 확인해 보면

$(12 \times 8) + (1 \times 8) = 104$

로 발문의 약 104.2와 맞아떨어진다.

제4류 위험물 중 제2석유류(비수용성)여서 지정수량이 1,000[L]이고, 인화점 32[℃]는 제2석유류 범위(21[℃] 이상 70[℃] 미만)에 정확히 들어간다. 벤젠 고리에 바이닐기가 붙은 구조라 쉽게 중합해 폴리스타이렌이 되므로, 저장할 때는 중합을 막는 억제제를 넣고 빛과 열을 피한다.

제조법인 '에틸벤젠의 탈수소'는 에틸기($\mathrm{-C_2H_5}$)에서 수소 2개를 떼어 바이닐기($\mathrm{-CH{=}CH_2}$)로 바꾸는 과정이다. 이 한 줄만 봐도 답을 특정할 수 있다.

(1) 95[%] 이하

(2) 98[%] 이하

[해설]

운반용기를 가득 채우지 못하게 하는 이유는 온도가 올라 내용물이 팽창할 여지를 남겨 두기 위해서다. 그래서 액체보다 팽창 폭이 큰 쪽에 더 넉넉한 공간을 요구한다.

· 고체 위험물 — 운반용기 내용적의 95[%] 이하

· 액체 위험물 — 운반용기 내용적의 98[%] 이하로 하되, 55[℃]까지 온도가 올라도 새지 않도록 충분한 공간용적을 남길 것

· 알킬알루미늄·알킬리튬 등 — 내용적의 90[%] 이하로 하되, 50[℃]에서 5[%] 이상의 공간용적을 남길 것

고체 95, 액체 98은 숫자가 붙어 나오는 단골 항목이고, 알킬알루미늄류의 90[%]·5[%]까지 함께 물어보는 경우가 있으므로 세 줄을 묶어서 외워 두는 편이 낫다.

(1) 제3석유류(비수용성)

(2) 2,000[L]

[해설]

벤젠 고리에 아미노기 하나가 붙은 구조식은 아닐린($\mathrm{C_6H_5NH_2}$)이다. 제4류 위험물 가운데 제3석유류(비수용성)에 해당하고 지정수량은 2,000[L]이다.

품명을 가르는 기준은 인화점이다. 제3석유류는 1기압에서 인화점이 70[℃] 이상 200[℃] 미만인 액체를 말하는데, 아닐린의 인화점이 약 70[℃]여서 여기에 들어간다. 지정수량은 비수용성 2,000[L], 수용성 4,000[L]로 갈린다. 아닐린은 물에 잘 녹지 않으므로 비수용성 쪽인 2,000[L]다.

아닐린은 비중이 약 1.02로 물보다 무겁고, 공기와 빛에 닿으면 갈색으로 변색되는 유상 액체다. 나이트로벤젠을 환원시켜 만들며 염료·의약품 원료로 쓰인다.

구조식 문제는 고리에 무엇이 붙었는지만 정확히 읽으면 된다. 같은 벤젠 고리라도 $\mathrm{-CH_3}$가 붙으면 톨루엔(제1석유류, 200[L]), $\mathrm{-NO_2}$가 붙으면 나이트로벤젠(제3석유류, 2,000[L]), $\mathrm{-OH}$가 붙으면 페놀이 된다.

(1) 질산 / $\mathrm{HNO_3}$

(2) 과염소산 / $\mathrm{HClO_4}$

[해설]

(1) 질산 — 크산토프로테인 반응은 단백질 속 방향족 고리가 진한 질산에 의해 나이트로화되면서 노랗게 물드는 반응이다. 질산이 피부에 닿으면 피부 단백질이 이 반응을 일으켜 노란 얼룩이 남는 것이어서, 질산을 가려내는 표지 성질로 자주 출제된다. 질산은 비중 1.49 이상인 것만 위험물로 다루며 지정수량은 300[kg]이다.

(2) 과염소산 — 분자량을 정확한 원자량(H 1.008, Cl 35.45, O 16.00)으로 구하면 $1.008 + 35.45 + (16.00 \times 4) = 100.46$이고, 증기비중은 이를 공기의 평균분자량 29로 나눈 값이다.

$\dfrac{100.46}{29} = 3.46$

즉 증기가 공기보다 3배 이상 무거워 낮은 곳에 깔린다. 물과 접촉하면 심하게 발열하고 가열하면 분해하면서 폭발할 위험이 있어 밀봉·냉암소 보관이 원칙이다. 지정수량은 300[kg]이다.

원자량을 H 1, Cl 35.5, O 16으로 뭉뚱그려 분자량을 100.5로 잡으면 $\dfrac{100.5}{29} = 3.47$이 나오기 때문에, 교재에 따라 3.46과 3.47이 함께 실린다. 여기서는 정확한 원자량으로 계산한 3.46을 기준으로 삼았다. 어느 값이든 공기보다 3.5배 가까이 무겁다는 점이 요지다.

제6류 위험물은 과염소산·과산화수소·질산과 그 밖에 행정안전부령으로 정하는 것으로, 모두 산화성 액체이며 지정수량은 300[kg]으로 같다.

5[m] 이상

[해설]

제조소의 안전거리는 지켜야 할 대상마다 다르게 정해져 있고, 특고압가공전선은 사용전압에 따라 두 단계로 갈린다.

따라서 35,000[V]를 초과하는 특고압가공전선까지는 5[m] 이상을 떼어야 한다. 3·5·10·20·30·50이라는 숫자 배열로 묶어서 외우면 헷갈리지 않는다. 다만 제6류 위험물만 취급하는 제조소는 이 안전거리 규정을 적용받지 않는다.

(1) $200 \times 0.5 + 100 \times 0.1 = 110$

(2) 110[m³] 이상

[해설]

제조소 옥외에 있는 위험물 취급탱크의 방유제 용량은 탱크가 몇 기인지에 따라 달라진다.

· 탱크가 1기일 때 — 그 탱크 용량의 50[%] 이상

· 탱크가 2기 이상일 때 — 용량이 가장 큰 탱크의 50[%]에 나머지 탱크 용량 합계의 10[%]를 더한 값 이상

여기서는 200[m³]가 최대 탱크이고 나머지가 100[m³]이므로

$V = 200 \times 0.5 + 100 \times 0.1 = 100 + 10 = 110\,\mathrm{m^3}$

따라서 방유제 용량은 110[m³] 이상이어야 한다. 가장 큰 탱크 하나가 통째로 새어도 절반은 받아 내고, 나머지 탱크에서 조금씩 흘러나온 양까지 감당하도록 정한 값이라고 보면 된다.

같은 '방유제'라도 옥외탱크저장소의 방유제는 기준이 전혀 다르다. 그쪽은 탱크가 하나면 용량의 110[%] 이상, 둘 이상이면 최대 탱크 용량의 110[%] 이상이다. 제조소의 취급탱크 기준(50[%] + 10[%])과 섞어 쓰지 않도록 주의한다.

1.6[mm] 이상

[해설]

방파판은 탱크 안에서 액체가 출렁이는 것을 막아 주행 중 차량이 흔들리거나 뒤집히는 것을 줄이는 판이다. 두께는 1.6[mm] 이상의 강철판, 또는 이와 같거나 그 이상의 강도·내식성·내열성을 가진 재질로 해야 한다.

함께 나오는 이동저장탱크의 내부 구조 수치는 다음과 같다.

· 칸막이 — 내부 용적 4,000[L] 이하마다, 두께 3.2[mm] 이상의 강철판

· 방파판 — 두께 1.6[mm] 이상의 강철판, 하나의 구획부분에 2개 이상을 이동 방향과 평행으로 설치하되 높이와 칸막이로부터의 거리를 서로 다르게 할 것

· 방파판 면적의 합 — 그 구획부분 최대 수직단면적의 50[%] 이상(단면이 원형이거나 짧은 지름이 1[m] 이하인 타원형이면 40[%] 이상)

· 맨홀·주입관의 뚜껑 — 두께 3.2[mm] 이상의 강철판

칸막이 3.2[mm], 방파판 1.6[mm]로 숫자가 절반 관계라는 점을 짚어 두면 헷갈리지 않는다.