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위험물기능장 실기(1~50) 해설 페이지
1번
고정식 포소화설비는 위험물 저장탱크의 화재 진압에 중요한 역할을 하며, 여기에 사용되는 포방출구는 설치 대상이 되는 저장탱크의 지붕 구조에 따라 Ⅰ형, Ⅱ형, Ⅲ형으로 구분됩니다. 다음 질문에 답하여 각 포방출구의 종류별로 어떤 형태의 지붕 구조를 가진 위험물 저장탱크에 설치되는지 설명하시오.
#고정식포소화설비 #포방출구 #탱크지붕구조 #Ⅰ형포방출구 #Ⅱ형포방출구 #Ⅲ형포방출구 #위험물저장탱크 #소방시설 #위험물안전관리 #화재진압 #콘루프탱크 #플로팅루프탱크
1. Ⅰ형 : 고정지붕구조(CRT, Cone Roof Tank)의 탱크에 상부포 주입법을 이용하는 것으로 방출된 포가 액면 아래로 몰입되거나 액면을 뒤섞지 않고 액면상을 덮을 수 있는 통계단 또는 미끄럼판 등의 설비 및 탱크 내의 위험물 증기가 외부로 역류되는 것을 저지할 수 있는 구조∙기구를 갖는 포 방출구
2. Ⅱ형 : 고정지붕구조(CRT) 또는 부상덮개부착 고정지붕구조의 탱크에 상부포 주입법을 이용하는 것으로 방출된 포가 탱크옆판의 내면을 따라 흘러 내려가면서 액면 아래로 몰입되거나 액면을 뒤섞지 않고 액면상을 덮을 수 있는 반사판 및 탱크 내의 위험물 증기가 외부로 역류되는 것을 저지할 수 있는 구조∙기구를 갖는 포방출구
3. Ⅲ형 : 고정지붕구조(CRT)의 탱크에 저부포 주입법을 이용하는 것으로 송포관으로부터 포를 방출하는 포방출구
2번
탄화리튬(Li₂C₂)은 물과 반응할 때 특정 가연성 기체를 발생시키는 제3류 위험물입니다. 다음 질문에 답하여 이 반응에서 생성되는 가연성 기체의 이름을 쓰고, 이 기체가 공기 중에서 완전연소할 때의 화학반응식을 작성하시오.
#탄화리튬 #물반응 #가연성기체 #완전연소반응식 #화학반응식 #제3류위험물 #아세틸렌 #위험물특성 #화학안전 #위험물안전관리 #소방안전
2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O
[해설]
- 탄화리튬과 물과의 반응식: Li₂C₂ + 2H₂O → 2LiOH + C₂H₂
- 아세틸렌 완전연소 반응식: 2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O
3번
다음 그림은 위험물 저장탱크 주변에 설치되는 방유제와 간막이 둑의 개념을 보여줍니다. 이 그림을 참고하여, 위험물안전관리법령에 따른 간막이 둑의 설치 기준과 그 역할에 대해 다음 질문에 답하시오.
[질문]
1. 1,500만 리터(15,000㎘) 용량의 옥외 저장탱크 주변에 간막이 둑을 설치해야 하는 이유를, 관련 설치 기준에 따라 설명하시오.
2. 간막이 둑의 최소 높이는 얼마 이상이어야 합니까?
3. 간막이 둑이 확보해야 하는 유효 용량은 얼마입니까?
4. 간막이 둑의 재질로 사용할 수 있는 재료를 2가지 쓰시오.
#위험물저장탱크 #간막이둑 #방유제 #옥외저장탱크 #설치기준 #유효용량 #재질 #위험물안전관리법령 #화재예방 #유출방지 #소방안전 #시설기준
1. 용량이 1,000만리터 이상인 옥외저장탱크의 주위에 설치해야 한다.
2. 0.3m
3. 1500만(L) × 10% = 150만(L)이상
4. ① 흙 ② 철근콘크리트
[해설]
※ 방유제
용량이 1,000만(L) 이상인 옥외저장탱크의 주위에 설치하는 방유제에는 다음의 규정에 따라 당해 탱크마다 간막이 둑을 설치할 것
1. 간막이 둑의 높이는 0.3m(방유제내에 설치되는 옥외저장탱크 용량의 합계가 2억(L)를 넘는 방유제에 있어서는1m)이상으로 하되, 방유제의 높이보다 0.2m 이상 낮게 할 것
2. 간막이 둑은 흙 또는 철근콘크리트로 할 것
3. 간막이 둑의 용량은 간막이 둑안에 설치된 탱크 용량의 10% 이상일 것
4번
위험물 제조소는 화재 및 폭발 사고의 위험성이 높으므로, 건축 시 위험물안전관리법령에 따른 엄격한 구조적 안전 기준을 적용해야 합니다. 다음 질문에 답하여 위험물 제조소 건축 시 반드시 준수해야 하는 주요 구조적 기준들을 설명하시오.
[질문]
1. 화재 예방을 위해 불연재료로 시공해야 하는 제조소의 주요 부위 5가지를 쓰시오.
2. 위험물 제조소의 지붕은 어떤 재료 기준을 만족해야 합니까?
3. 화재 확산 우려가 있는 경우, 제조소의 외벽은 어떤 구조로 시공해야 합니까?
4. 액체 위험물을 취급하는 제조소의 바닥 구조는 어떤 기준을 충족해야 합니까? (2가지 이상)
#위험물제조소 #건축기준 #구조적안전 #불연재료 #지붕기준 #외벽구조 #바닥구조 #화재예방 #위험물안전관리법령 #소방안전 #건축물안전 #위험물시설
1. ① 벽 ② 기둥 ③ 바닥 ④ 보 ⑤ 서까래 및 계단
2. 폭발력이 위로 방출될 정도의 가벼운 불연재료
3. 출입구 외의 개구부가 없는 내화구조의 벽
4.
① 위험물이 바닥에 스며들지 못하는 재료를 사용한다.
② 적당한 경사를 두어 그 최저부에 집유설비를 설치한다.
5번
위험물을 저장하는 옥외탱크저장소는 저장하는 위험물의 종류와 특성, 그리고 안전 관리 요구사항에 따라 다양한 형태의 지붕 구조가 적용됩니다. 다음 질문에 답하여 옥외탱크저장소에 사용되는 대표적인 지붕 구조 유형 3가지를 쓰시오.
#옥외탱크저장소 #위험물저장탱크 #지붕구조 #탱크유형 #위험물안전관리 #고정지붕탱크 #ConeRoofTank #부유지붕탱크 #FloatingRoofTank #내부부유지붕탱크 #소방안전 #시설기준
① 고정지붕구조
② 부상덮개부착고정지붕구조
③ 부상지붕구조
6번
화학공장에서는 잠재적 사고 위험을 체계적으로 관리하기 위해 다양한 위험성 평가 분석기법을 활용합니다. 이러한 기법들은 크게 정성적 기법과 정량적 기법으로 나눌 수 있습니다. 다음 질문에 답하여 각 기법별로 대표적인 분석 방법 3가지씩을 쓰시오.
[질문]
1. 정성적 위험성 평가 기법의 대표적인 분석 방법 3가지를 쓰시오.
2. 정량적 위험성 평가 기법의 대표적인 분석 방법 3가지를 쓰시오.
#화학공장 #위험성평가 #분석기법 #정성적기법 #정량적기법 #위험관리 #공정안전 #HAZOP #FTA #ETA #결함수분석 #사건수분석 #체크리스트 #안전진단 #산업안전
1. ① 체크 리스트법, ② 안전성 검토법, ③ 예비위험 분석법(PHA)
2. ① 결함 수 분석법(FTA), ② 사건 수 분석법(ETA), ③ 원인결과 분석법(CCA)
[해설]
※ 정량적 평가기법: 객관적 수치, 분석시간 길고, 도출 어려움, 전문가에 의한 평가
7번
위험물안전관리법령에 따르면, 옥내탱크저장소의 탱크전용실은 일반적으로 단층 건물에 설치하는 것이 원칙입니다. 그러나 특정 제2류 위험물의 경우, 별도의 안전 기준을 충족하면 단층 건물 이외의 건축물에도 탱크전용실을 설치할 수 있습니다. 다음 질문에 답하여 이러한 제2류 위험물의 종류 3가지를 쓰시오.
#옥내탱크저장소 #탱크전용실 #제2류위험물 #위험물안전관리법령 #단층건물외설치 #위험물저장 #안전기준 #소방안전 #위험물시설 #저장소규정
① 황화린, ② 적린, ③ 덩어리 유황
8번
위험물안전관리법령은 화재 진압을 위한 불활성 가스 소화설비의 설치 및 성능 기준을 명확히 규정하고 있습니다. 다음 [보기]의 괄호 안에 알맞은 방사압력 값을 채워 넣고, 특정 혼합 가스 소화약제의 구성 성분 및 비율을 설명하시오.
[보기]
- IG-100, IG-55, IG-541을 방사하는 분사헤드의 방사압력은 ( ① ) MPa 이상이어야 한다.
- 이산화탄소 소화설비 분사헤드의 방사압력은 고압식에서 ( ② ) MPa 이상, 저압식에서 ( ③ ) MPa 이상이어야 한다.
[질문]
1. 괄호 ( ① ), ( ② ), ( ③ )에 알맞은 방사압력 값을 쓰시오.
2. IG-100, IG-55, IG-541 각각의 구성 성분과 성분별 비율을 쓰시오.
#불활성가스소화설비 #방사압력 #IG100 #IG55 #IG541 #이산화탄소소화설비 #위험물안전관리법령 #소화설비기준 #구성성분 #질식소화 #소방안전 #화재안전기준 #압력기준 #혼합가스
1. ① 1.9 / ② 2.1 / ③ 1.05
2. -IG-100 : 질소(N₂) 100%
- IG-55 : 질소(N₂) 50%, 아르곤(Ar) 50%
- IG-541 : 질소(N₂) 52%, 아르곤(Ar) 40%, 이산화탄소(CO₂) 8%
[해설]
※ 분사헤드의 방사압력
- 이산화탄소를 방사하는 분사헤드 중 고압식의 것에 있어서는 2.1MPa 이상, 저압식의 것(소화약제가 영하 18℃ 이하의 온도로 용기에 저장되어 있는 것)에 있어서는 1.05MPa 이상으로 한다.
- IG-100, IG-55, IG-541의 방사하는 분사헤드는 1.9MPa 이상으로 한다.
- 이산화탄소를 방사하는 것은 소화약제의 양을 60초 이내에 균일하게 방사하고, IG-100, IG-55, IG-541을 방사하는 것은 소화약제의 양의 95% 이상을 60초 이내에 방사한다.
9번
불활성가스 소화설비는 화재 시 수동으로도 작동시킬 수 있는 수동식 기동장치를 갖추고 있습니다. 이 기동장치는 비상 상황에서의 신속하고 정확한 조작을 위해 특정 설치 기준을 따라야 합니다. 다음 질문에 답하여 수동식 기동장치의 설치 높이, 외면 색상, 그리고 필수 표시 내용을 설명하시오.
[질문]
1. 수동식 기동장치 조작부의 적정 설치 높이는 얼마입니까?
2. 기동장치 외면은 어떤 색상으로 도장해야 합니까?
3. 기동장치 또는 그 직근(바로 근처) 장소에 반드시 표시해야 하는 내용 2가지 이상을 쓰시오.
#불활성가스소화설비 #수동식기동장치 #설치기준 #조작부높이 #색상기준 #표시내용 #위험물안전관리 #소방시설 #화재안전기준 #안전규정 #소방안전 #비상조작
1. 바닥으로부터 0.8m 이상 1.5m 이하
2. 적색
3. ① 방호구역의 명칭 ② 취급방법 ③ 안전상의 주의사항
10번
지하 7층, 지상 12층 건물에 경유를 저장하는 옥내저장탱크를 설치하고자 할 때, 위험물안전관리법령에 따른 설치 기준과 용량 제한에 대해 다음 물음에 답하시오.
[건물 조건]
지하: 7층
지상: 12층
저장 위험물: 경유
[질문]
1. 옥내저장탱크를 설치할 수 있는 층을 모두 쓰시오.
2. 지상 3층에 옥내저장탱크를 설치할 경우, 허용 가능한 최대 용량은 몇 리터(L)입니까?
3. 지하 2층에 2개의 옥내저장탱크를 설치할 때, 한 탱크의 용량이 10,000L라면 다른 탱크의 허용 용량은 몇 리터(L)입니까?
4. 탱크전용실에 펌프를 설치하는 경우, 펌프 주위에 설치해야 하는 불연재료로 된 턱의 최소 높이는 몇 미터(m)입니까?
#옥내저장탱크 #경유저장 #위험물안전관리법령 #저장탱크설치층 #탱크용량제한 #탱크전용실 #펌프턱높이 #위험물저장기준 #소방안전 #시설규정 #위험물시설
① 모든층 (단, 단층건물 외의 건축물에 설치하는 옥내저장탱크는 특정 조건을 만족해야 함)
② 5,000L (단층건물 외의 건축물의 1층 외의 장소에 설치하는 경우의 용량 제한 적용 시)
③ 10,000L (동일 탱크전용실 내 탱크 총 용량 4만 리터 이하, 각 탱크 2만 리터 이하 조건 내)
④ 0.2m ]
11번
다양한 가스 성분으로 이루어진 혼합가스의 폭발 하한계(LEL, Lower Explosive Limit)를 계산하는 문제입니다. 이는 가스 설비 및 위험물 취급 환경에서 폭발 위험성을 평가하는 데 매우 중요합니다. 다음 주어진 조건을 바탕으로 혼합가스의 폭발 하한값을 계산하시오.
[문제 조건]
- 혼합가스 구성:
. A: 50vol%
. B: 15vol%
. C: 4vol%
. D: 31vol%
- 각 성분의 폭발 범위 (폭발 하한계 ~ 폭발 상한계):
. A: 2.1 ~ 9.5 vol%
. B: 1.8 ~ 8.4 vol%
. C: 3.0 ~ 12.0 vol%
. D: 5.0 ~ 15.0 vol%
[질문]
1. 주어진 조건의 혼합가스에 대한 공기 중 폭발 하한계(LEL)를 계산하시오.
2. A, B, C, D 물질명을 쓰시오.
#혼합가스 #폭발하한계 #LEL #폭발범위 #위험성평가 #가스안전 #화학공학 #폭발위험성 #가스농도 #안전관리 #위험물취급
1. 2.52%
2. A: 프로판, B:부탄, C: 에탄, D: 메탄
[해설]
LFL_mix
= 100 / ( (50/2.1) + (15/1.8) + (4/3.0) + (31/5.0) )
= 100 / (23.8095 + 8.3333 + 1.3333 + 6.2)
= 100 / 39.6761 = 2.52%
12번
스테인리스 강판으로 제작되는 이동식 저장탱크는 운반 중 발생할 수 있는 충격에 대비하여 방호틀과 방파판을 설치해야 합니다. 다음 조건을 바탕으로, 해당 재질의 인장강도를 고려하여 방호틀과 방파판의 최소 두께를 계산하시오.
[문제 조건]
- 탱크 재질: 스테인리스 강판
- 재질의 인장강도: 130 N/mm²
#이동식저장탱크 #방호틀 #방파판 #스테인리스강판 #인장강도 #최소두께 #탱크안전기준 #위험물운송 #위험물안전관리 #소방안전 #구조계산 #재질강도
방호틀: 3.4mm
방파판: 2.4mm
[해설]
- 이동저장탱크의 방호틀: t = √(270/σ) × 2.3
- 이동저장탱크의 방파판: t = √(270/σ) × 1.6
- t : 사용재질의 두께 (단위 mm)· σ : 사용재질의 인장강도 (단위 N/mm²)
13번
다음 [보기]에 제시된 제4류 위험물들은 각각 고유의 인화점을 가지고 있습니다. 인화점은 위험물의 화재 위험성을 판단하는 중요한 기준 중 하나입니다. 각 물질의 인화점을 고려하여, 가장 낮은 인화점을 가진 물질부터 순서대로 번호를 나열하시오.
[보기]
① 디에틸에테르 ② 에틸알코올 ③ 벤젠 ④ 톨루엔 ⑤ 산화프로필렌 ⑥ 아세톤
#인화점 #제4류위험물 #인화점순서 #위험물특성 #화재위험성 #디에틸에테르 #에틸알코올 #벤젠 #톨루엔 #산화프로필렌 #아세톤 #위험물안전관리 #소방안전 #인화성액체
①(디에틸에테르) ⑤(산화프로필렌) ⑥(아세톤) ③(벤젠) ④(톨루엔) ②(에틸알코올)
[해설]
디에틸에테르 (-45℃), 산화프로필렌 (-37℃), 아세톤 (-18℃), 벤젠 (-11℃) , 톨루엔 (4℃), 에틸알코올 (13℃)
14번
다음 [표]는 몇 가지 유기화합물의 명칭, 시성식, 품명에 대한 정보를 담고 있습니다. 표의 빈칸을 채워 각 물질의 정확한 명칭, 시성식, 그리고 위험물안전관리법령에 따른 품명을 파악하시오.
#화학물질 #명칭 #시성식 #품명 #유기화합물 #위험물안전관리법령 #알코올류 #에틸렌글리콜 #글리세린 #제4류위험물 #제3석유류 #화학분류 #위험물특성
① 에틸알코올 ② 알코올류 ③ C₂H₄(OH)₂ ④ 글리세린 ⑤ 제 3석유류 (수용성)
[해설]
에틸렌글리콜은 제3석유류(수용성), 글리세린은 제3석유류(수용성)입니다.
15번
제4류 위험물을 취급하는 제조소 또는 일반취급소는 원칙적으로 자체소방대를 설치해야 합니다. 그러나 위험물안전관리법령에 따라 특정 일반취급소의 경우 자체소방대 설치가 면제될 수 있습니다. 다음 질문에 답하여 자체소방대 설치가 면제되는 일반취급소의 종류 3가지 이상을 쓰시오.
#자체소방대 #설치면제 #제4류위험물 #일반취급소 #위험물제조소 #위험물안전관리법령 #소방대설치기준 #위험물시설 #안전규정 #소방안전 #면제대상
① 보일러, 버너 등의 장치로 위험물을 소비하는 일반취급소
② 이동저장탱크 등에 위험물을 주입하는 일반취급소
③ 용기에 위험물을 옮겨 닮는 일반취급소
④ 유압장치, 윤활유 순환장치 등 장치로 위험물을 취급하는 일반취급소
⑤ 광산보안법 적용을 받는 일반취급소
16번
제1류 위험물인 염소산칼륨(KClO₃) 1,000g이 완전 열분해할 때, 표준상태(0℃, 1atm)에서 발생하는 산소(O₂)의 부피를 계산하는 문제입니다. 다음 질문에 답하시오.
[문제 조건]
- 위험물: 염소산칼륨(KClO₃)
- 양: 1,000g
- 열분해 조건: 완전 열분해
- 측정 조건: 표준상태 (0℃, 1atm)
#염소산칼륨 #완전열분해 #산소발생량 #기체부피계산 #표준상태 #화학반응식 #화학양론 #제1류위험물 #산소 #위험물특성 #화학공학 #기체부피 #KClO3 #O2
0.27m³
[해설]
염소산칼륨(KClO₃, 분자량 약 122.55 g/mol)의 열분해반응식: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ (또는 KClO₃ → KCl + 1.5O₂)
1. KClO₃ 몰수 = 1000g / 122.55 g/mol = 8.16 mol
2. 반응식 2KClO₃ → 3O₂ 에 따라 생성되는 O₂ 몰수(n): n = 8.16 mol KClO₃ × (3 mol O₂ / 2 mol KClO₃) = 12.24 mol O₂
3. 표준상태에서 O₂ 부피 = 12.24 mol × 22.4 L/mol = 274.176 L = 0.274 m³
17번
위험물안전관리법령에 따라 제조소에서 취급하는 제4류 위험물의 최대 수량 합이 지정수량의 24만 배 이상 48만 배 미만인 사업소는 자체소방대를 설치해야 합니다. (단, 상호응원협정을 체결한 경우는 제외합니다.) 다음 질문에 답하여 해당 규모의 사업소에 설치해야 하는 자체소방대의 화학소방자동차 대수와 최소 인원 수를 쓰시오.
[문제 조건]
- 대상: 위험물 제조소
- 취급량: 제4류 위험물 최대 수량 합이 지정수량의 24만 배 이상 48만 배 미만
- 특이사항: 상호응원협정 체결 제외
[질문]
1. 이러한 사업소에 필요한 화학소방자동차의 최소 대수는 몇 대입니까?
2. 이러한 사업소에 필요한 자체소방대원의 최소 인원 수는 몇 명입니까?
#자체소방대 #제4류위험물 #제조소 #위험물지정수량 #화학소방자동차 #최소대수 #소방대원 #최소인원 #위험물안전관리법령 #소방안전 #사업소규정 #화재대응
1. 화학소방자동차 : 3대
2. 자체소방대원의 수 : 15명
[해설]
※ 자체소방대에 두는 화학소방자동차 및 인원
18번
위험물 제조소 등에서 발생하는 가연성 증기나 유해 가스를 효과적으로 제거하기 위해 배출설비는 필수적입니다. 이 배출설비는 국소배출방식과 전역배출방식으로 구분되며, 각각의 배출 능력과 설치 기준 장소가 정해져 있습니다. 다음 질문에 답하여 배출설비의 배출 능력과 필수 설치 장소를 설명하시오.
[질문]
1. 국소배출방식과 전역배출방식의 각각의 배출 능력은 어떻게 되는지 쓰시오.
2. 배출설비를 반드시 설치해야 하는 장소는 어디인지 쓰시오.
#위험물제조소 #배출설비 #국소배출방식 #전역배출방식 #배출능력 #설치장소 #위험물안전관리 #소방안전 #환기설비 #유해가스제거 #가연성증기 #안전규정
1. ① 국소방식: 1시간당 배출장소 용적의 20배 이상 ② 전역방식: 바닥면적 1m²당 18m³ 이상 (시간당)
2. 가연성의 증기 또는 미분이 체류할 우려가 있는 건축물
19번
위험물안전관리법상 인화성 고체는 제2류 위험물에 속하며, 화재 위험성이 높은 물질로 분류됩니다. 이 물질의 안전한 관리와 취급을 위해 법령에서는 명확한 기준을 제시하고 있습니다. 다음 질문에 답하여 인화성 고체의 정의, 운반용기 표시 기준, 그리고 혼재 저장 가능 위험물 종류를 설명하시오.
[질문]
1. 인화성 고체의 정의를 쓰시오.
2. 인화성 고체 운반용기 외부에 반드시 표시해야 할 주의사항은 무엇입니까?
3. 옥내저장소에서 1m 이상 간격을 둔 경우, 인화성 고체와 혼재 가능한 위험물의 종류는 무엇입니까?
#인화성고체 #위험물안전관리법 #정의 #운반용기주의사항 #혼재가능위험물 #옥내저장소 #위험물특성 #제2류위험물 #화재위험성 #소방안전 #저장기준
1. 고형 알코올 및 그 밖에 1기압에서 인화점이 40℃ 미만인 고체
2. 화기엄금
3. 제 4류 위험물
20번
다음 물음에 답하여 휘발유의 온도 변화에 따른 체적 팽창을 계산하고, 휘발유, 등유 또는 경유를 저장하던 이동저장탱크 간 위험물 주입 시의 안전 기준을 파악하시오.
[보기]
① 이동저장탱크 상부에서 위험물을 주입할 때, 액표면이 주입관 선단을 넘을 때까지 주입관 내 유속은 초당 ( ) m 이하로 제한한다.
② 이동저장탱크 밑부분에서 위험물을 주입할 때, 액표면이 주입관 정상 부분을 넘을 때까지 주입배관 내 유속은 초당 ( ) m 이하로 제한한다.
③ 그 외의 주입 방법을 사용할 경우, 이동저장탱크 내에 ( )가 잔류하지 않도록 조치하고 안전 상태임을 확인한 후 주입해야 한다.
[질문]
1. 부피팽창계수가 0.00135/℃인 휘발유 20L가 0℃에서 25℃로 온도가 상승할 때, 휘발유의 체적은 몇 L가 되는지 계산하시오.
2. 휘발유와 등유 또는 경유를 저장하던 이동저장탱크 간 위험물 주입 시, 다음 [보기]의 괄호 안에 알맞은 내용을 쓰시오.
1. 20.68L
2. ① 1m ② 1m ③ 가연성 증기
[해설]
※ V = V₀(1 + β△t)
V = 20L × (1 + 0.00135/℃ × (25 – 0)℃) = 20.68L
(V : 최종부피 / V₀ : 팽창 전 부피 / β : 체적팽창계수 / △t : 온도변화량)
21번
1kg의 아연(Zn)을 묽은 염산(HCl)과 반응시켰을 때 발생하는 수소(H₂) 가스의 부피를 계산하는 문제입니다. 다음 조건을 참고하여 발생 가스의 부피를 구하시오.
[문제 조건]
- 아연의 양: 1kg
- 반응 조건: 0.5atm, 27℃
- 아연의 원자량: 65.4
#수소가스부피 #아연염산반응 #화학반응식 #이상기체법칙 #기체부피계산 #화학양론 #반응가스 #압력온도부피 #화학공학 #위험물안전관리
- 반응식: Zn + 2HCl = ZnCl₂, H₂
- 계산식: V = (15.2905 mol × 0.08206 L·atm/mol·K × 300.15 K) / 0.5 atmV = 752.73 L
[해설]
반응식 Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂.
아연(Zn)의 원자량은 65.4 g/mol.
1kg (1000g)의 아연은 1000g / 65.4 g/mol = 15.29 mol.
반응식에 따라 Zn 1mol당 H₂ 1mol 생성.
따라서 생성되는 H₂의 몰수(n) = 15.29 mol.
온도 T = 27℃ = 300.15 K.
압력 P = 0.5 atm.
이상기체 상태 방정식 PV=nRT (R=0.08206 L·atm/mol·K)를 이용.
22번
다음 [보기]에 제시된 물질들은 물과 접촉 시 격렬하게 반응하는 금수성 위험물입니다. 이들 물질이 물과 반응할 때 어떤 화학적 변화가 일어나는지 정확하게 이해하는 것은 안전 관리에 매우 중요합니다. 각 물질이 물과 반응할 때의 화학 반응식을 쓰시오.
[보기]
- 칼슘 (Ca)
- 수소화칼슘 (CaH₂)
- 탄화칼슘 (CaC₂)
- 인화칼슘 (Ca₃P₂)
#금수성위험물 #물반응 #화학반응식 #칼슘 #수소화칼슘 #탄화칼슘 #인화칼슘 #제3류위험물 #위험물특성 #화학안전 #위험물안전관리 #반응식
- 칼슘(Ca): Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
- 수소화칼슘(CaH₂): CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂
- 탄화칼슘(CaC₂): CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂
- 인화칼슘(Ca₃P₂): Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃
23번
다음 설명은 제4류 위험물에 속하는 특정 물질들의 주요 물리화학적 특성을 제시합니다. 각 설명에 해당하는 물질의 명칭과 시성식(또는 구조식)을 정확히 파악하여 쓰시오.
[문제 설명]
1. 특수인화물로, 분자량 74.12, 액체 비중 0.72, 비점 34℃, 인화점 –40℃, 발화점 180℃로 매우 낮으며, 연소범위가 1.9~48%로 넓어 인화성과 발화성이 강한 물질.
2. 제1석유류에 속하며, 분자량 53, 액체 비중 0.8, 증기는 공기보다 무겁고, 공기와 혼합 시 작은 점화원에도 인화 및 폭발 위험이 높아 낮은 곳에 체류하는 물질.
3. 제2석유류에 속하며, 분자량 46, 액체 비중 1.22, 무색 투명한 액체로 강한 자극성 냄새가 나며, 강한 산성과 신맛이 특징인 물질.
#제4류위험물 #특수인화물 #제1석유류 #제2석유류 #명칭 #시성식 #구조식 #화학물질특성 #인화점 #발화점 #연소범위 #비중 #비점 #위험물안전관리 #소방안전
1. 디에틸에테르 - ( C₂H₅OC₂H₅ )
2. 아크릴로니트릴 - ( CH₂=CHCN )
3. 포름산 - ( HCOOH )
24번
위험물안전관리법령에 따르면, 금수성 물질인 금속칼륨과 인화칼슘을 저장할 경우 화재 발생에 대비하여 특정 소화약제인 마른모래를 비치해야 합니다. 다음 질문에 답하여 제시된 양의 금속칼륨과 인화칼슘을 저장할 때 필요한 마른모래 소화약제의 최소 필요량을 계산하시오.
[문제 조건]
- 저장 위험물:금속칼륨: 50kg
- 인화칼슘: 6,000kg
#마른모래 #소화약제 #금속칼륨 #인화칼슘 #금수성물질 #위험물저장 #최소필요량 #소화설비 #위험물안전관리법령 #제3류위험물 #소방안전 #화재대응
250L
[해설]
마른모래 필요량 = (총 소요단위 / 마른모래 능력단위)*마른모래용량
= (2.5 / 0.5) * 50L = 250L
금속칼륨
- 지정수량 배수: 50kg / 10kg = 5배
- 소요단위: 지정수량의 10배당 1소요단위이므로, 5배 / 10 = 0.5 소요단위
인화칼슘
- 지정수량 배수: 6,000kg / 300kg = 20배
- 소요단위: 지정수량의 10배당 1소요단위이므로, 20배 / 10 = 2 소요단위
총 소요단위 = (50kg / (10kg × 10)) + (6000kg / (300kg × 10))= 0.5 + 2 = 2.5
25번
0℃에서 KNO₃·10H₂O(질산칼륨 10수화물) 12.6g을 완전히 용해시키는 데 필요한 물의 양이 20g일 때, 이 온도에서 KNO₃(질산칼륨 무수물)의 용해도(g/100g 물)를 계산하시오.
[문제 조건]
- 온도: 0℃
- KNO₃·10H₂O의 질량: 12.6g
- 필요한 물의 질량: 20g
(참고: KNO₃의 분자량은 101.1 g/mol, H₂O의 분자량은 18.0 g/mol)
#용해도 #질산칼륨 #KNO3 #수화물 #용해도계산 #화학용해도 #용질 #용매 #화학농도 #화학공학 #열역학 #수화물계산
16.14
[해설]
용해도(S)는 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 최대 g수입니다. KNO₃ x 10H₂O의 분자량은 약 281.2 g/mol (K:39.1, N:14, O:16x3, H₂O:18x10=180).
KNO₃의 분자량은 약 101.1 g/mol.12.6g의 KNO₃ x 10H₂O 중 KNO₃의 질량 = 12.6g × (101.1 / 281.2) = 4.532g.12.6g의 KNO₃ x 10H₂O 중 H₂O의 질량 = 12.6g × (180 / 281.2) = 8.065g.
총 용매(물)의 질량 = 추가된 물 20g + 결정수 8.065g = 28.065g.
이때 4.532g의 KNO₃가 녹아 포화용액을 이루었으므로,용해도 S = (용질의 질량 / 총 용매의 질량) × 100 = (4.532g / 28.065g) × 100 = 16.148.
26번
위험물 제조소 등에 다음과 같이 제4류 위험물을 저장하고 있을 때, 각 위험물의 지정수량을 기준으로 저장량 대비 배수를 계산하고, 그 총합을 구하시오.
[문제 조건]
- 저장 위험물 및 용량:
. 초산에틸: 200L
. 시클로헥산: 500L
. 클로로벤젠: 2,000L
. 에탄올아민: 2,000L
#제4류위험물 #지정수량 #저장량배수 #배수총합 #위험물제조소 #위험물저장 #초산에틸 #시클로헥산 #클로로벤젠 #에탄올아민 #위험물안전관리 #소방안전 #화학물질
6배
[해설]
초산에틸: 200L / 200L = 1배
시클로헥산: 500L / 200L = 2.5배
클로로벤젠: 2,000L / 1,000L = 2배
에탄올아민: 2,000L / 4,000L = 0.5배
총합 = 1 + 2.5 + 2 + 0.5 = 6배
27번
다음 [보기]에 제시된 전기불꽃 점화에너지 계산식은 가연성 혼합물의 점화 가능성을 판단하는 데 중요한 개념입니다. 이 식에 사용되는 각 기호가 물리적으로 어떤 의미를 가지는지 설명하시오.
[보기]
E = 1/2 C V² = 1/2 Q V
#전기불꽃 #점화에너지 #계산식 #기호의미 #정전용량 #전압 #전하량 #화재폭발 #위험성평가 #최소점화에너지 #전기안전 #물리량 #화학공학
C : 정전용량(F), Q : 전기량(C), V : 방전전압(V)
[해설]
E = 1/2 C V² 또는 E = 1/2 Q V (일반적인 점화에너지 공식)
C : 정전용량(F) / Q : 전기량(C) / V : 방전전압(V) / E : 에너지량(J)
28번
이송취급소 배관의 용접부는 위험물 이송의 안전성을 보장하기 위해 침투탐상시험(PT)을 통해 철저히 검사됩니다. 이 시험에서 배관 용접부가 합격 판정을 받기 위해서는 특정 기준을 충족해야 합니다. 다음 질문에 답하여 침투탐상시험의 합격 기준 3가지를 쓰시오.
#이송취급소 #배관용접부 #침투탐상시험 #비파괴검사 #PT검사 #합격기준 #위험물안전관리 #배관검사 #안전규정 #소방안전 #용접부검사 #위험물시설
① 균열이 확인된 경우에는 불합격으로 할 것
② 선상 및 원형상의 결함 크기가 4mm를 초과할 경우에는 불합격으로 할 것
③ 2 이상의 결함지시모양이 동일선상에 연속해서 존재하고 그 상호 간의 간격이 2mm이하인 경우에는 상호 간의 간격을 포함하여 연속된 하나의 결함지시모양으로 간주할 것. 다만, 결함지시모양 중 짧은 쪽의 길이가 2mm 이하이면서 결함지시모양 상호 간의 간격 이하인 경우에는 독립된 결함지시모양으로 한다.
④ 결함지시모양이 존재하는 임의의 개소에 있어서 2,500mm²의 사각형(한 변의 최대길이는 150mm로 한) 내에 길이 1mm를 초과하는 결함지시모양의 길이의 합계가 8mm를 초과하는 경우에는 불합격으로 할 것
29번
다음 물질들을 저장소에 저장할 때, 각 위험물의 지정수량 대비 저장량의 배수를 계산하고, 그 총합을 구하시오. 제시된 물질들은 모두 제6류 위험물에 해당합니다.
[문제 조건]
- 저장 위험물 및 용량:
. 질산: 600L (비중 1.51)
. 과염소산: 300L (비중 1.76)
. 과산화수소: 1,200L (비중 1.46)
#제6류위험물 #지정수량 #저장량배수 #배수총합 #위험물저장 #질산 #과염소산 #과산화수소 #위험물안전관리 #소방안전 #산화성액체 #위험물계산
10.62배
[해설]
각 위험물의 지정수량(제6류 위험물, 300kg)과 비중을 이용하여 계산합니다. 과산화수소는 농도 36중량퍼센트 이상일 경우 해당합니다.
-질산(HNO₃): (600L × 1.51 kg/L) / 300kg = 906kg / 300kg = 3.02배
-과염소산(HClO₄): (300L × 1.76 kg/L) / 300kg = 528kg / 300kg = 1.76배
-과산화수소(H₂O₂): (1,200L × 1.46 kg/L) / 300kg = 1752kg / 300kg = 5.84배
-총 배수 = 3.02 + 1.76 + 5.84 = 10.62배
30번
제4류 위험물 중 하나인 아세트알데히드(Acetaldehyde)는 낮은 인화점과 넓은 연소 범위 등 특별한 위험성을 가지고 있어, 그 취급 및 저장에 엄격한 기준이 적용됩니다. 다음 물음에 답하여 아세트알데히드의 화학적 특성과 관련된 저장 기준을 설명하시오.
[질문]
1. 아세트알데히드의 품명을 쓰시오.
2. 아세트알데히드의 시성식을 그리시오.
3. 아세트알데히드의 연소 반응식을 쓰시오.
4. 아세트알데히드를 저장하거나 취급하는 지하탱크저장소에 적용되는 강화된 특례 기준 2가지를 적으시오.
#아세트알데히드 #제4류위험물 #품명 #시성식 #연소반응식 #지하탱크저장소 #특례기준 #위험물특성 #위험물안전관리 #소방안전 #화학반응 #저장기준
1. 특수인화물
2. CH₃CHO
3. 2CH₃CHO + 5O₂ → 4CO₂ + 4H₂O
4. ① 지하저장탱크는 지반면 하에 설치된 탱크 전용실에 설치할 것.
② 탱크전용실의 벽, 바닥 및 뚜껑은 두께 0.3m 이상의 철근콘크리트 구조 또는 이와 동등 이상의 강도를 가진 구조로 해야 합니다.
31번
석유 속에 1kg의 나트륨(Na)이 보관된 용기에 2L의 빈 공간이 있습니다. 여기에 실수로 18g의 물(H₂O)이 유입되어 나트륨과 반응하였다고 가정할 때, 용기 내부의 최대 압력(기압 단위)을 계산하시오.
[문제 조건]
- 초기 나트륨 양: 1kg
- 용기 내 빈 공간 부피: 2L
- 유입된 물의 양: 18g
- 초기 내부 압력: 1atm
- 초기 온도: 30℃
- 기체 상수 (R): 0.082 L·atm/mol·K
#나트륨 #물반응 #용기내압력 #최대압력 #이상기체법칙 #화학반응 #수소발생 #금수성물질 #위험물안전관리 #압력계산 #화학공학 #기체반응 #NaH2O반응
7.21atm
[해설]
※ 반응식
Na(23g/mol) 1000g = 43.478 mol
H₂O(18g/mol) 18g = 1 mol
반응식: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
물(1mol)이 한계반응물. H₂O 2mol당 H₂ 1mol 생성되므로, H₂O 1mol 반응 시 H₂ 0.5mol 생성.
P(H₂) = nRT/V = (0.5mol × 0.082 L·atm/mol·K × (30+273.15)K) / 2L = 6.216 atmP(total) = P(initial) + P(H₂) = 1atm + 6.216atm = 7.216atm
32번
포소화설비는 화재 발생 시 효율적인 진압을 위해 수동식 기동장치를 갖추고 있습니다. 이 기동장치와 호스 접속구는 비상 상황에서 신속하게 식별되고 조작될 수 있도록 특정 표시를 해야 합니다. 다음 질문에 답하여 기동장치 조작부와 호스 접속구 바로 근처의 잘 보이는 장소에 각각 어떤 표시를 해야 하는지 쓰시오.
#포소화설비 #수동식기동장치 #호스접속구 #표시기준 #위험물안전관리 #소방시설 #화재안전기준 #안전표시 #기동장치 #소방안전 #시설규정 #비상조작
기동장치의 조작부, 접속구
33번
탄화칼슘(CaC₂) 100kg이 물과 반응할 때 생성되는 아세틸렌(C₂H₂) 가스의 부피를 표준 상태가 아닌 1기압, 100℃ 조건에서 계산하시오. 또한, 생성되는 아세틸렌의 가연성 위험도에 대해 설명하시오.
[문제 조건]
- 탄화칼슘의 양: 100kg
- 반응 조건: 1기압, 100℃
(참고: 탄화칼슘의 분자량은 64.1 g/mol, 아세틸렌의 분자량은 26.04 g/mol)
[질문]
1. 탄화칼슘 100kg이 물과 반응할 때 1기압, 100℃ 상태에서 생성되는 아세틸렌 가스의 부피는 몇 m³입니까?
2. 생성되는 아세틸렌의 가연성 위험도를 설명하시오.
#탄화칼슘 #아세틸렌 #가스부피계산 #물반응 #이상기체법칙 #가연성위험도 #화학반응식 #화학양론 #위험물특성 #소방안전 #기체부피 #CaC2 #C2H2
1. 부피: 47.79 m³
2. 위험도: 31.4
[해설]
탄화칼슘(CaC₂, 분자량 약 64.1 g/mol)과 물의 반응:
CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂.
아세틸렌(C₂H₂)의 연소범위는 2.5 ~ 81%입니다.
기체 부피 계산:
1. CaC₂ 몰수 = 100,000g / 64.1 g/mol = 1560.06 mol
2. 반응식에 따라 CaC₂ 1mol당 C₂H₂ 1mol 생성. 생성 C₂H₂ 몰수(n) = 1560.06 mol
3. 온도(T) = 100℃ + 273.15 = 373.15 K
4. 압력(P) = 1 atm
5. 부피(V) = nRT/P (R=0.08206 L·atm/mol·K) V = (1560.06 mol × 0.08206 L·atm/mol·K × 373.15 K) / 1 atm = 47791 L = 47.79 m³
위험도 계산:
위험도(H) = (U - L) / L =(81 - 2.5) / 2.5 = 31.4
34번
지하 저장탱크에 위험물을 저장할 때, 과충전은 유출 사고 및 화재·폭발 위험을 초래할 수 있는 심각한 문제입니다. 이러한 과충전을 효과적으로 방지하기 위해 특정 장치들을 설치해야 합니다. 다음 질문에 답하여 지하 저장탱크에 과충전을 방지하기 위해 설치하는 장치의 방법 2가지를 쓰시오.
#지하저장탱크 #과충전방지 #안전장치 #유출방지 #화재예방 #위험물안전관리 #소방안전 #액면계 #자동주입정지장치 #유량조절 #시설안전
① 탱크용량을 초과하는 위험물이 주입될 때 자동으로 그 주입구를 폐쇄하거나 위험물의 공급을 자동으로 차단하는 방법
② 탱크용량의 90%가 찰 때 경보음을 울리는 방법
35번
제1류 위험물 중 백색 결정 형태를 가지며, 분자량이 78g/mol, 비중 2.8, 지정수량 50kg인 물질이 있습니다. 다음 물음에 답하여 이 물질의 화학적 반응 특성과 관련된 소화 방법을 설명하시오.
[문제 조건]
- 분류: 제1류 위험물
- 성상: 백색 결정
- 분자량: 78g/mol
- 비중: 2.8
- 지정수량: 50kg
[질문]
1. 이 물질(과산화나트륨)이 물과 반응할 때의 화학 반응식을 작성하시오.
2. 이 물질(과산화나트륨)이 이산화탄소와 반응할 때의 화학 반응식을 작성하시오.
3. 이 물질(과산화나트륨)에 대해 이산화탄소 소화기를 사용하면 안 되는 이유를 설명하시오.
#과산화나트륨 #제1류위험물 #화학반응식 #물반응 #이산화탄소반응 #소화기사용금지 #위험물특성 #산화성고체 #금수성 #위험물안전관리 #Na2O2 #소방안전 #화학반응
1. 2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂
2. 2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂
3. 이산화탄소와 반응하여 산소를 방출하기 때문이다.
[해설]
※ 과산화나트륨 - [ Na₂O₂ ]
- 제 1류 위험물(무기과산화물) / 지정수량 : 50kg / 분자량 : 78 / 비중 : 2.8
- 물에는 녹으나 에틸알코올에는 녹지 않는다.
- 과산화나트륨이 열분해 반응식 - [ 2Na₂O₂ → 2Na₂O + O₂ ]
- 과산화나트륨이 물과의 반응식 - [2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂]
- 과산화나트륨이 이산화탄소와의 반응식 - [2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂]
- 과산화나트륨이 초산과의 반응식= [ Na₂O₂ + 2CH₃COOH → 2CH₃COONa + H₂O₂ ]
36번
위험물안전관리법령은 제1류 및 제2류 위험물의 안전한 저장 및 취급을 위해 구체적인 기준을 명시하고 있습니다. 다음 [보기]의 괄호 ( ) 안에 알맞은 내용을 채워 넣어, 이들 위험물의 주요 안전 수칙을 정확히 이해해 보세요.
[보기]
- 제2류 위험물은 ( ① )와의 접촉, 혼합, 불티·불꽃, 고온체 접근 또는 과열을 피해야 한다.
- 또한, ( ② ) 및 이를 함유한 물질은 물이나 산과의 접촉을 피해야 하며, 인화성 고체는 함부로 ( ③ )를 발생시키지 않아야 한다.
- 제1류 위험물은 ( ④ )와의 접촉, 혼합, 분해를 촉진하는 불꽃과의 접근, 과열·마찰 등을 피해야 하며, 알칼리금속의 과산화물 및 이를 함유한 것은 ( ⑤ )과의 접촉을 피해야 한다.
#제2류위험물 #제1류위험물 #저장기준 #취급기준 #위험물안전관리법령 #안전수칙 #환원제 #산화성고체 #인화성고체 #가연성고체 #알칼리금속과산화물 #물접촉 #화기엄금 #분해촉진
① 산화제
② 철분, 마그네슘, 금속분
③ 증기
④ 가연물
⑤ 물
37번
지정수량의 50배에 해당하는 칼륨(제3류 위험물)과 인화성 고체(제2류 위험물)가 저장된 옥내저장소에 대한 문제입니다. 저장창고는 내화구조 격벽으로 완전 구획되어 있다고 가정할 때, 다음 물음에 답하여 저장소의 건축 구조 및 안전 기준을 설명하시오.
[문제 조건]
- 저장 위험물:칼륨: 지정수량의 50배
- 인화성 고체: 지정수량의 50배
- 저장소: 옥내저장소
- 추가 조건: 저장창고는 내화구조 격벽으로 완전 구획
[질문]
1. 저장창고의 바닥의 최대 면적은 얼마입니까?
2. 벽·기둥 및 바닥이 내화구조인 건축물일 경우, 저장창고 주변 공지의 최소 너비는 얼마입니까?
3. 저장창고 출입구에는 ( ① )를 설치해야 하며, 연소 우려가 있는 외벽 출입구에는 수시 개방 가능한 ( ② )를 설치해야 합니다. 괄호 안에 알맞은 내용을 채워 넣으시오.
#옥내저장소 #칼륨 #인화성고체 #지정수량 #저장창고면적 #공지너비 #내화구조 #격벽 #위험물안전관리법령 #소방안전 #시설기준 #출입구 #방화문 #갑종방화문
1. 1,500m² - (칼륨을 저장하는 실의 면적은 위험등급 I에 해당하므로 1,000m²을 초과할 수 없으며, 인화성고체도 위험등급에 따라 1,000m² 또는 2,000m² 제한. 내화구조 격벽 시 1,500m²까지 가능하나 각 실의 면적 제한은 별도 적용)
2. 10m 이상 (지정수량 합계 100배, 50배 초과 200배 이하 내화구조 기준)
3. ① 갑종방화문 또는 을종방화문
② 자동폐쇄식의 갑종방화문
38번
아세트알데히드(Acetaldehyde)를 은거울 반응시켜 얻은 물질은 특정 녹는점(16.6℃)을 가지는 위험물입니다. 다음 질문에 답하여 이 물질의 화학식, 연소 반응식, 그리고 위험물안전관리법령에 따른 지정수량을 파악하시오.
[문제 조건]
- 시작 물질: 아세트알데히드
- 반응: 은거울 반응
- 생성 물질의 녹는점: 16.6℃
[질문]
1. 해당 물질의 화학식을 쓰시오.
2. 해당 물질의 연소 반응식을 작성하시오.
3. 해당 물질의 지정수량을 적으시오.
#아세트알데히드 #은거울반응 #생성물질 #화학식 #연소반응식 #지정수량 #위험물특성 #제4류위험물 #카르복실산 #아세트산 #위험물안전관리
1. CH₃COOH
2. CH₃COOH + 2O₂ → 2CO₂ + 2H₂O
3. 2,000L
[해설]
※ 아세트산 - [ CH₃COOH ]
- 위험물 : 제 4류 위험물(제 2석유류 - 수용성) / 지정수량 : 2,000L / 위험등급 : Ⅲ / 비중 : 1.05
- 아세트알데히드 은거울 반응: CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH → CH₃COOH + 2Ag + 4NH₃ + H₂O
39번
폭발 범위(Explosive Range)는 가연성 물질의 증기나 가스가 공기 중에서 폭발을 일으킬 수 있는 농도 한계를 나타내는 중요한 지표입니다. 폭발 범위가 넓을수록, 그리고 하한계가 낮을수록 위험성이 증가합니다. 다음 주어진 위험물들의 폭발 범위를 참고하여 각 물질의 위험도를 평가하시오.
[문제 조건]
- 아세트알데히드:
- 폭발 범위 4.1 ~ 57% 이황화탄소:
- 폭발 범위 1 ~ 44%
#위험물 #폭발범위 #폭발하한계 #폭발상한계 #위험도평가 #아세트알데히드 #이황화탄소 #화재위험성 #폭발위험성 #위험물안전관리 #소방안전 #인화성액체
1. 아세트알데히드: (57-4.1)/4.1 = 12.9
2. 이황화탄소: (44-1)/1 = 43
[해설]
위험도(H) = (연소상한계(U) - 연소하한계(L)) / 연소하한계(L)
40번
문제: 분말소화약제의 분해 반응식 작성 문제
분말소화약제는 화재 진압에 효과적으로 사용되는 소화약제로, 열을 받으면 분해되면서 소화 효과를 나타냅니다. 다음 질문에 답하여 제1종 분말소화약제와 제3종 분말소화약제의 분해 반응식을 각각 작성하시오.
[문제 조건]
- 제1종 분말소화약제:
- 분해온도 270℃ 제3종 분말소화약제:
- 분해온도 190℃
[질문]
1. 제1종 분말소화약제의 분해 반응식을 작성하시오.
2. 제3종 분말소화약제의 분해 반응식을 작성하시오.
#분말소화약제 #분해반응식 #제1종분말 #제3종분말 #소화약제 #화학반응식 #화재진압 #소방시설 #위험물안전관리 #열분해 #소화메커니즘
1. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
2. NH₄H₂PO₄ → NH₃ + H₃PO₄
[해설]
※ 분말소화약제 종류 및 반응식
41번
할로겐화합물 소화약제 중 하나인 할론 1301은 뛰어난 소화 성능으로 과거에 널리 사용되었습니다. 이 물질의 명명법은 특정 규칙을 따르며, 증기비중 계산을 통해 공기 중 거동을 예측할 수 있습니다. 다음 질문에 답하여 할론 1301의 명명법과 증기비중을 설명하시오.
[문제 조건]
- 대상 물질: 할론 1301
- 원자량: C = 12, F = 19, Cl = 35.45, Br = 80
[질문]
1. 할론 1301의 숫자 1, 3, 0, 1이 각각 의미하는 원소를 쓰시오.
2. 할론 1301의 증기비중을 계산하시오. (단, 공기의 평균 분자량은 29로 가정)
#할론1301 #할로겐화합물 #소화약제 #명명법 #증기비중 #증기비중계산 #화학식 #소화성능 #위험물특성 #화학공학 #소방설비 #할로겐
1. Halon 1(C), 3(F), 0(Cl), 1(Br) – C, F, Cl, Br 순으로 각 원소의 개수를 의미
2. 5.14 (분자량 약 149 / 공기 평균분자량 29)
[해설]
(계산 해설)· 분자량 = ( C(12) × 1 ) + ( F(19) × 3 ) + ( Cl(35.5) × 0 ) + ( Br(80) × 1 ) = 12 + 57 + 80 = 149· 증기비중 = 149 / 29 ≈ 5.14
42번
직경 6m, 높이 5m인 원통형 탱크에 글리세린을 저장하고 있습니다. 탱크 내용적의 90%를 채워 저장한다고 가정할 때, 저장된 글리세린의 저장량(리터)을 계산하고, 이에 따른 위험물안전관리법령상 지정수량을 구하시오.
[문제 조건]
- 탱크 형태: 원통형
- 탱크 직경: 6m
- 탱크 높이: 5m
- 저장 위험물: 글리세린
- 저장 비율: 탱크 내용적의 90%
31.81배
[해설]
글리세린은 제4류 위험물 – 제3석유류(수용성)이며, 지정수량은 4,000L 입니다.
1. 탱크의 반지름(r) = 직경 / 2 = 6m / 2 = 3m
2. 탱크의 내용적(V_tank) = πr²l = π × (3m)² × 5m = 141.37167 m³
3. 글리세린 저장량(V_gly) = V_tank × 0.90 = 127.2345 m³
4. 저장량을 리터로 변환 = 127.2345 m³ × 1000 L/m³ = 127234.5 L
5. 지정수량 배수(N) = 저장량 / 지정수량 = 127234.5 L / 4000 L/배 = 31.81배
43번
옥외저장소에 윤활유 저장용기를 겹쳐 쌓아 저장할 때, 위험물안전관리법령에 따라 그 높이 기준이 달라집니다. 다음 각 물음에 답하여 저장 용기의 최대 허용 높이를 설명하시오.
[질문]
1. 기계로 하역하는 구조의 용기만 겹쳐 쌓는 경우, 저장용기의 최대 허용 높이는 몇 m입니까?
2. 제4류 위험물 중 제3석유류, 제4석유류 및 동·식물유류를 수납하는 용기만 겹쳐 쌓는 경우, 저장용기의 최대 허용 높이는 몇 m입니까?
#옥외저장소 #윤활유 #저장용기 #겹쳐쌓기 #위험물안전관리법령 #최대허용높이 #기계하역 #제4류위험물 #제3석유류 #제4석유류 #동식물유류 #저장기준 #소방안전 #용기저장
1. 6m
2. 4m
[해설]
※ 옥외저장소에서 위험물을 저장하는 경우 높이 제한
- 기계에 의하여 하역하는 구조로 된 용기만을 겹쳐 쌓는 경우: 6m
- 제 4류 위험물 중 제 3석유류, 제 4석유류 및 동식물유류를 수납하는 용기만을 겹쳐 쌓는 경우: 4m
- 그 밖의 경우: 3m
44번
제1류 위험물 중 다음과 같은 특성을 가진 물질이 있습니다. 무색·무취이며 녹는점 212℃, 비중 4.35를 가지는 이 물질은 햇빛에 의해 변질될 우려가 있어 갈색병에 보관해야 합니다. 다음 물음에 답하여 이 위험물의 명칭과 열분해 반응식을 쓰시오.
[문제 조건]
- 분류: 제1류 위험물
- 성상: 무색·무취 백색 결정
- 녹는점: 212℃
- 비중: 4.35
- 특징: 햇빛에 의해 변질, 갈색병 보관 필요
[질문]
1. 해당 위험물의 명칭을 쓰시오.
2. 해당 위험물의 열분해 반응식을 쓰시오.
#제1류위험물 #과염소산칼륨 #KClO4 #열분해반응식 #화학반응식 #위험물특성 #산화성고체 #햇빛변질 #갈색병보관 #위험물안전관리 #소방안전 #화학물질
1. 질산은 (AgNO₃)
2. 2AgNO₃ → 2Ag + 2NO₂ + O₂
[해설]
※ 질산은 - [ AgNO₃ ]
위험물(품명): 제 1류 위험물(질산염류) / 위험등급: Ⅱ / 지정수량: 300kg / 비주: 4.35 / 햇빛에 의해 변질되기 때문에 갈색병에 보관한다. / 촉매, 사진감광제, 은도금 용도로 사용된다.
45번
주유취급소 특례기준에 따르면, 셀프용 고정주유설비와 고정급유설비는 이용자의 안전을 위해 1회 주유/급유량 및 시간 상한이 명확히 규정되어 있습니다. 다음 물음에 답하여 각 설비 및 유종별 상한 기준을 설명하시오.
[질문]
1. 셀프용 고정주유설비의 휘발유 1회 주유량 상한은 몇 리터(L)입니까?
2. 셀프용 고정주유설비의 경유 1회 주유량 상한은 몇 리터(L)입니까?
3. 셀프용 고정주유설비의 1회 주유 시간 상한은 몇 분입니까?
4. 셀프용 고정급유설비의 1회 연속 급유량 상한은 몇 리터(L)입니까?
5. 셀프용 고정급유설비의 1회 급유 시간 상한은 몇 분입니까?
#주유취급소 #셀프주유 #고정주유설비 #고정급유설비 #설치기준 #주유량상한 #급유량상한 #주유시간상한 #급유시간상한 #휘발유 #경유 #위험물안전관리 #소방안전 #특례기준
1. 100L 이하
2. 200L 이하
3. 4분 이하
4. 100L 이하 (등유 등)
5. 6분 이하 (등유 등)
46번
디에틸에테르와 에틸알코올은 모두 인화성 액체로서 제4류 위험물에 해당하며, 공기 중 특정 농도 범위에서 폭발 위험성을 가집니다. 다음 조건에 따라 두 물질이 특정 비율로 혼합되었을 때의 혼합 위험물의 폭발 하한계(LEL)를 계산하시오.
[문제 조건]
- 혼합 비율: 디에틸에테르 : 에틸알코올 = 4 : 1 (부피 비율)
- 각 물질의 폭발 범위:디에틸에테르: 1.91 ~ 48%
. 에틸알코올: 4.3 ~ 19%
#폭발하한계 #LEL #혼합위험물 #디에틸에테르 #에틸알코올 #제4류위험물 #폭발범위 #위험성평가 #화학공학 #가스농도 #안전관리 #위험물혼합 #소방안전
0.0215
[해설]
르샤틀리에의 법칙 Lm = 100 / Σ (Vi/Li) 를 이용한다.
디에틸에테르 부피분율(V1) = 4/(4+1) = 0.8 (80%)
폭발하한계(L1) = 1.91%.
에틸알코올 부피분율(V2) = 1/(4+1) = 0.2 (20%)
폭발하한계(L2) = 4.3%.
※ 계산식
Lm = 100 / ( (V1/L1) + (V2/L2) )
V1 (디에틸에테르) = (4/5) = 0.8
L1 = 1.91%
V2 (에틸알코올) = (1/5) = 0.2
L2 = 4.3%
Lm = 100 / ( (0.8/1.91) + (0.2/4.3) )
= 100 / ( 0.418848 + 0.046512 )
= 100 / 0.46536 = 214.88... = 2.15%
47번
제3류 위험물인 트리에틸알루미늄(Triethylaluminum)은 지정수량 10kg, 분자량 114를 가지며, 물과 격렬하게 반응하는 금수성 물질입니다. 다음 물음에 답하여 트리에틸알루미늄과 물의 반응 특성 및 생성되는 기체의 위험성을 설명하시오.
[문제 조건]
- 위험물: 트리에틸알루미늄
- 분류: 제3류 위험물
- 지정수량: 10kg
- 분자량: 114
[질문]
1. 트리에틸알루미늄과 물이 반응하는 화학 반응식을 쓰시오.
2. 물과 반응 시 생성되는 기체의 종류와 그 위험도를 설명하시오.
#트리에틸알루미늄 #제3류위험물 #금수성물질 #물반응 #화학반응식 #생성기체 #위험도 #에탄 #알킬알루미늄 #위험물특성 #소방안전 #화학반응 #안전관리
1. (C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆(에탄)
2. 3.13 (에탄의 위험도)
[해설]
※ 트리에틸알루미늄 - [ (C₂H₅)₃Al ]
- 물 - (C₂H₅)₃Al + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3C₂H₆(에탄)
- 산 - (C₂H₅)₃Al + HCl → (C₂H₅)₂AlCl + C₂H₆(에탄)
- 알코올 - (C₂H₅)₃Al + 3CH₃OH → Al(CH₃O)₃ + 3C₂H₆(에탄)
- 산소 - 2(C₂H₅)₃Al + 21O₂ → Al₂O₃ + 12CO₂ + 15H₂O
※ 에탄의 연소범위 : 3 ~ 12.4%
- 위험도: (12.4 - 3) / 3 = 3.13
48번
분자량이 58인 물질이 압력 202.65 kPa, 온도 100℃일 때의 증기 밀도(g/L)를 계산하는 문제입니다. 다음 조건을 참고하여 해당 물질의 증기 밀도를 구하시오.
[문제 조건]
- 물질의 분자량: 58 g/mol
- 압력: 202.65 kPa
- 온도: 100℃
- 기체 상수 (R): 0.082 L·atm/mol·K
#증기밀도 #밀도계산 #분자량 #이상기체법칙 #압력 #온도 #기체상수 #화학공학 #물리화학 #기체밀도
3.79g/L
[해설]
증기밀도 ρ = PM/RT (P: 압력(atm), M: 분자량(g/mol), R: 기체상수(0.08206 L·atm/mol·K), T: 절대온도(K))
1. 압력(P) = 202.65 kPa × (1 atm / 101.325 kPa) = 2 atm
2. 온도(T) = 100℃ + 273.15 = 373.15 K
3. 분자량(M) = 58 g/mol
4. 기체상수(R) = 0.08206 L·atm/mol·K
5. 증기밀도(ρ) = PM / RT = (2 atm × 58 g/mol) / (0.08206 L·atm/mol·K × 373.15 K) ρ = 116 / 30.619 = 3.788 g/L = 3.79 g/L
49번
흐름계수(K=0.94), 오리피스 직경 10mm, 그리고 분당 유량 100L의 조건에서 오리피스의 압력(kPa 단위)을 계산하는 문제입니다.
[문제 조건]
- 흐름계수 (K): 0.94
- 오리피스 직경: 10mm
- 분당 유량: 100L/min
#오리피스 #압력강하 #흐름계수 #유량 #오리피스직경 #압력계산 #유체역학 #유체밀도 #공학계산 #kPa #유량계산
254.52 kPa
[해설]
※ 오리피스를 통한 유량
Q = K × A × √(2ΔP/ρ) 공식을 변형하여 압력(ΔP)을 구해야 합니다.
(Q: 유량, K: 유출계수(흐름계수), A: 오리피스 단면적, ΔP: 압력차, ρ: 유체 밀도).
A= πd2/4 = π(0.01)2/4 =7.854×10-5 m2
Q = 100 L/min =100÷1000=0.1 m3/min→0.1/60=0.001667 m3/s
ρ = 1000 kg/m³ (물의 밀도)
ΔP = (Q/(K×A))2 × ρ/2
ΔP= (0.001667/( 0.94×7.854×10-5))2 ×1000/2 = (22.56)2×500 = 509×500 = 254515 Pa = 254.52 kPa
50번
비중이 0.8인 메탄올(CH₃OH) 10L가 완전 연소할 때, 다음 물음에 답하여 필요한 이론 산소량과 생성되는 이산화탄소의 부피를 계산하시오.
[문제 조건]
- 위험물: 메탄올(CH₃OH)
- 메탄올의 양: 10L
- 메탄올의 비중: 0.8
- 연소 조건: 완전 연소
- 측정 조건 (이산화탄소): 25℃, 1기압
(참고: C = 12, H = 1, O = 16, R = 0.082 L·atm/mol·K)
[질문]
1. 메탄올 10L가 완전 연소할 때 필요한 이론 산소량은 몇 kg입니까?
2. 메탄올 10L가 완전 연소할 때 생성되는 이산화탄소의 부피는 몇 m³입니까?
1. 이론산소량: 12kg
2. 이산화탄소 부피: 6.11m³
[해설]
1. 이론산소량
메탄올의 무게: 0.8 kg/L × 10L = 8kg
연소반응식: 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O
CH₃OH 분자량 = 32
O₂ 분자량 = 32
CO₂ 분자량 = 441
이론산소량 (O₂):
(2 × 32) g CH₃OH : (3 × 32) g O₂ = 8 kg CH₃OH : x kg O₂
64 : 96 = 8 : x => x = (96 x 8) / 64 = 12 kg
2. 이산화탄소 (CO₂) 무게:
(2 × 32) g CH₃OH : (2 × 44) g CO₂ = 8 kg CH₃OH : y kg CO₂
64 : 88 = 8 : y => y = (88 × 8) / 64 = 11 kg
이산화탄소 (CO₂) 부피 (25℃, 1기압):
n = 11000g / 44g/mol = 250 mol
V = n × (24.45 L/mol) = 250 mol × 24.45 L/mol = 6112.5 L = 6.1125 m³ = 6.11 m³