위험물기능장 실기 제48회 2010년

 

1. 포소화설비에서 포소화약제 혼합장치의 4가지 방식을 쓰시오.

 [풀이] 포소화약제의 혼합장치

  ① 펌프혼합방식 (펌프 프로포셔너)

       펌프의 토출관과 흡입관 사이의 배관 도중에 설치한 흡입기에 펌프에서 토출된 물의 일부를 보내고 농도조절밸브에서

       조정된 포소화약제의 필요량을 포소화약제 탱크에서 펌프 흡입측으로 보내어 이를 혼합하는 방식

  ② 차압 혼합방식 (프레져 프로포셔너 방식)

      펌프와 발포기 중간에 설치된 벤투리관의 벤투리 작용과 펌프 가압수의 포소화약제 저장태크에 대한 압력에 의하여

      포소화약제를 흡입 · 혼합하는 방식

  ③ 관로 혼합방식 (라인 프로포셔너 방식)

      펌프와 발포기 중간에 설치된 벤투리관의 벤투리 작용에 의하여 포소화약제를 흡입하여 혼합하는 방식

  ④ 압입 혼합방식 (프레져 사이드 프로포셔너 방식)

      펌프의 토출관에 압입기를 설치하여 포소화약제 압입용 펌프로 포소화약제를 압입시켜 혼합하는 방식

 [정답] 펌프프로포셔너 방식, 프레져 프로포셔너 방식, 라인 프로포셔너 방식, 프레져 사이드 프로포셔너 방식

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2. 다음은 위험물 제조소 건축물의 구조기준에 대한 설명이다. 다음 물음에 답하시오.

  ① 불연재료로 해야 하는 사용장소 5가지 : 벽, 기둥, 바닥, 보, 서까래, 계단

  ② 연소의 우려가 있는 외벽은 개구부가 없는 (내화구조)의 벽으로 해야 한다.

  ③ 지붕의 구조 : 폭발력이 위로 방출될 정도의 가벼운 불연재료

  ④ 액체의 위험물을 취급하는 건축물의 바닥기준 2가지

      ㉠ 위험물이 스며들지 못하는 재료      ㉡ 집유설비

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3. 수계소화설비 점검기구를 5가지 쓰시오.

 [정답] 방수압력측정계, 절연저항계, 전류전압측정계, 소화전밸브압력계, 헤드결합렌치

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4. 국제해상위험물규칙에 따른 제8등급에 대하여 답하시오. [출제기준에서 삭제]

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5. 트리나이트로톨루엔 (T.N.T)의 제법 및 분해시 화학반응식을 쓰시오.

  ① 1몰의 톨루엔과 3몰의 질산을 황산 촉매하에 반응시키면 나이트로화에 의해 T.N.T가 만들어 진다.

C6H5CH3	+ 3HNO3	c - H2SO4	T.N.T	+ 3H2O
		→ 나이트로화

② K, KOH, HCl, Na2Cr2O7 과 접촉시 조건에 따라 발화하거나 충격, 마찰에 민감하고 폭발 위험성이 있으며, 분해되면

     다량의 기체가 발생하고 불완전연소시 유독성의 질소 화합물과 CO를 발생한다.

      2C6H2CH3(NO2)3 → 12 CO + 2C + 3N2 + 5H2

[정답]

  ① 1몰의 톨루엔과 3몰의 질산을 황산 촉매하에 반응시키면 나이트로화에 의해 T.N.T가 만들어 진다.

       C6H5CH3 + 3HNO3 → (c- H2SO4, 나이트로화) C6H2CH3(NO2)3 + 3H2O

 

   ② 2C6H2CH3(NO2)3 → (분해) 12CO + 2C + 3N2 + 5H2

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6. 분자량이 78이고 무색투명한 액체로 방향성이 있으며, 인화점이 -11℃ 이다. 이 물질 2㎏이 산소와 반응할 때 반응식과

     이론산소량(kg)을 구하시오.

[벤젠(C6H6)의 일반적 성질]

  ㉠ 무색 투명하며 독특한 냄새를 가진 휘발성이 강한 액체로, 위험성이 강하며 인화가 쉽고 다량의 흑연이 발생하고

       뜨거운 열을 내며 연소한다.

  ㉡ 물에는 녹지 않으나 알코올, 에테르 등 유기용제에는 잘 녹으며, 유지, 수지, 고무 등을 용해시킨다.

  ㉢ 분자량 78, 비중 0.9, 비점 79℃, 인화점 -11℃, 발화점 498℃, 연소범위 1.4 ~8.0% 로 79℃에서 끓고, 5.5℃ 에서 응고된

       다. 겨울철에는 응고된 상태에서도 연소가 가능하다.

  ㉣ 연소시 이산화탄소와 물이 생성된다.

       a C6H6 + b O2 → c CO2 + d H2O

       C : 6a = c

       H : 6a = 2d

       O : 2b = 2c + d

       a = 1이라면 C= 6, d=3, 2b = 12 + 3, b=15/2 =7.5

      a=2, b=15, c= 12, d = 6

      2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6 H2O

2kg - C6H6	1 kmol-C6H6	15 kmol - O2	32 kg - O2	= 6.15 kg - O2
​	78 kg - C6H6	1 kmol - C6H6	1 kmol - O2	​

[정답]

  ① 2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6 H2O

  ② 6.15 kg

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7. 위험물 저장소의 일반점검표에서 전기설비의 접지 점검내용을 쓰시오.

  [풀이] 옥내저장소 일반 점검표

 

환기 · 배출 설비 등		변형·손상의 유무 및 고정상태의 적부	육안
		인화방지망의 손상 및 막힘 유무	육안
		방화댐퍼의 손상 유무 및 기능의 적부	육안 및 작동확인
		팬의 작동상황의 적부	작동확인
		가연성 증기 경보장치의 작동상황	작동확인
집유설비 · 배수구		균열 · 손상 등의 유무	육안
		체유 · 체수 · 토사 등의 퇴적 유무	육안
전기 설비	배전반·차단기 · 배선 등	변형 · 손상의 유무	육안
		고정상태의 적부	육안
		기능의 적부	육안 및 작동확인
		배선 접합부의 탈락의 유무	육안
	접지	단선의 유무	육안
		부착부분의 탈락의 유무	육안
		접지저항치의 적부	저항측정
피뢰설비		돌침부의 경사 · 손상 · 부착 상태	육안
		피뢰도선의 단선 및 벽체 등과 접촉의 유무	육안
		접지저항치의 적부	저항치 측정

[정답] ① 단선의 유무 ② 부착부분의 탈락 유무 ③ 접지저항치의 적부

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8. 에탄올이 140℃ 에서 진한황산과 반응하면 특수 인화물에 해당하는 물질이 생성된다.

   이물질의 위험도를 구하시오.

[풀이] ㉮ 140℃ 에서 진한황산과 반응해서 디에틸에테르를 생성한다.

               2C2H5OH → (c-H2SO4) C2H5OC2H5 + H2O

  ㉯ 디에틸에테르의 일반적 성질

    ㉠ 무색투명한 유동성 액체로 휘발성이 크며, 에탄올과 나트륨이 반응하면 수소가 발생하지만 에테르는 나트륨과 반응

         하여 수소가 발생하지 않으므로 구별할 수 있다.

    ㉡ 물에는 약간 녹고 알코올 등에는 잘 녹으며, 증기는 마취성이 있다.

    ㉢ 전기의 부도체로서 정전기가 발생하기 쉽다.

    ㉣ 분자량 74.12, 비중 0.72, 비점 34 ℃, 인화점 -40℃, 발화점 180℃ 로 매우 낮고 연소범위는 1.9 ~ 48%로 넓어 인화성,

         발화성이 강하다.

[정답]​

9. 위험물 탱크 시험자가 갖추어야 할 시설과 필수장비 3가지를 쓰시오.

  [풀이]

<탱크시험자가 갖추어야 할 기술 장비>

 ㉮ 기술능력

   ① 필수인력

     ㉠ 위험물기능장 · 위험물산업기사 또는 위험물기능사 중 1명 이상

     ㉡ 비파괴검사기술사 1명 이상 또는 방사선비파괴검사 · 초음파비파괴검사 · 자기비파괴검사 및 침투비파괴검사별로

         기사 또는 산업기사 각 1명 이상

  ② 필요한 경우에 두는 인력

    ㉠ 충 · 수압시험, 진공시험, 기밀시험 또는 내압시험의 경우 : 누설비파괴검사 기사, 산업기사 또는 기능사

    ㉡ 수직 · 수평도 시험의 경우 : 측량 및 지형공간정보 기술사, 기사, 산업기사 또는 측량 기능사

    ㉢ 필수인력의 보조 : 방사선비파괴검사 · 초음파비파괴검사 · 자기비파괴검사 또는 침투 비파괴검사 기능사

 ㉯ 시설 : 전용 사무실

 ㉰ 장비

   ① 필수장비 : 방사선투과시험기, 초음파탐상시험기, 자기탐상시험기, 초음파두께측정기

   ② 필요한 경우에 두는 장비

     ㉠ 충 · 수압시험, 진공시험, 기밀시험 또는 내압시험의 경우

        ⓐ 진공능력 53kPa 이상의 진공누설시험기

        ⓑ 기밀시험장치(안전장치가 부착된 것으로서 가압능력 200kPa 이상, 감압의 경우에는 감압능력 10kPa 이상 · 감도

             10Pa 이하의 것으로서 각각의 압력 변화를 스스로 기록할 수 있는 것)

    ㉡ 수직 · 수평도 검사의 경우 : 수직 · 수평도 측정기

[정답]

  ① 시설 : 전용사무실

  ② 필수장비 : 방사선투과시험기, 초음파탐상시험기, 자기탐상시험기, 초음파투께측정기

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10. 위험물 운반용기의 외부 표시사항을 적으시오.

 [풀이]

 ▣ 위험물 적재방법

   ⊙ 위험물은 그 운반용기의 외부에 다음에 정하는 바에 따라 위험물의 품명, 수량 등을 표시하여 적재하여야 한다.

     ① 위험물의 풍명 · 위험등급 · 화학명 및 수용성 ('수용성' 표시는 제4류 위험물로서 수용성인 것에 한한다.)

     ② 위험물의 수량

     ③ 수납하는 위험물에 따라 주의사항을 표시한다.

유별	구분	주의사항
제1류 위험물 (산화성 고체)	알칼리금속의 무기과산화물	"화기 · 충격주의" "물기엄금" "가연물접촉주의"
	그밖의 것	"화기 · 충격주의" "가연물접촉주의"
제2류 위험물 (가연성 고체)	철분 · 금속분 · 마그네슘	"화기주의" "물기엄금"
	인화성 고체	"화기엄금"
	그밖의 것	"화기주의"
제3류 위험물 (자연발화성 및 금수성 물질)	자연발화성 물질	"화기엄금" "공기접촉엄금"
	금수성 물질	"물기엄금"
제4류 위험물 (인화성 액체)	-	"화기엄금"
제5류 위험물 (자기반응성 물질)	-	"화기엄금" 및 "충격주의"
제6류 위험물 (산화성 액체)	-	"가연물 접촉주의"

 

[정답]

  ① 위험물의 풍명 · 위험등급 · 화학명 및 수용성 ('수용성' 표시는 제4류 위험물로서 수용성인 것에 한한다.)

  ② 위험물의 수량

  ③ 주의사항

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11. 제6류 위험물인 질산 31.5g을 물에 녹여 360g을 만들었다. 이 질산수용액의 몰분율과 몰농도를 구하시오. (단, 수용액

       의 비중은 1.1이다)

[풀이]

 물의 질량 = 360g - 31.5 g = 328.5 g​

한편, 질산수용액의 비중이 1.1이므로 이를 이용하여 질산수용액의 부피를 구하면​

[정답] ① 몰분율 : 0.027 ② 몰농도(M) : 1.53

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12. 분자량 170, 융점 212℃, 무색 무취의 투명한 결정인 제1류 위험물질에 대해 다음 물음에 답하시오.

  ① 지정수량 : 300 ㎏

  ② 가열시 분해반응식 : 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

[풀이]

<질산은 (AgNO3)>

  ㉠ 무색무취의 투명한 결정으로 물, 아세톤, 알코올, 글리세린에 잘 녹는다.

  ㉡ 분자량 : 170, 융점 : 212℃, 비중 : 4.35, 445℃로 가열하면 산소가 발생한다.

  ㉢ 아이오딘에틸시안과 혼합하면 폭발성 물질이 형성되며, 햇빛에 의해 변질되므로 갈색병에 보관해야 한다. 사진 감광

       제, 부식제, 은도금, 사진제판, 촉매 등으로 사용된다.

  ㉣ 분해반응식 : 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O0

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13. 방폭구조의 종류 4가지를 쓰시오.

[정답] ① 압력방폭구조 ② 유입방폭구조 ③ 안전증방폭구조 ④ 본질안전방폭구조

[풀이]

  ① 압력방폭구조 : 용기내부에 질소 등의 보호용 가스를 충전하여 외부에서 폭발성 가스가 침입하지 못하도록 한 구조

  ② 유입방폭구조 : 전기불꽃, 아크 또는 고온이 발생하는 부분을 기름 속에 넣어 폭발성 가스에 의해 인화가 되지 않도록

                               한 구조

  ③ 안전증 방폭구조 : 기기의 정상운전 중에 폭발성 가스에 으해 점화원이 될 수 있는 전기 불꽃 또는 고온이 되어서는

                              안 될 부분에 기계적, 전기적으로 특히 안전도를 증가시킨 구조

  ④ 본질안전방폭구조 : 폭발성 가스가 단선, 단락, 지락 등에 의해 발생하는 전기불꽃, 아크 또는 고온에 의하여 점화되지

                             않는 것이 확인된 구조

  ⑤ 내압방폭구조 : 대상 폭발성 가스에 대하여 점화능력을 가진 전기불꽃 또는 고온 부위에 있어서도 기기 내부에서 폭발

                         성 가스의 폭발이 발생하여도 기기가 그 폭발압력에 견디고 또한 기기 주위의 폭발성 가스에 인화 · 파급

                         하지 않도록 되어 있는 구조를 말한다.

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14. 위험물제조소 등에 할로겐화합물소화설비를 설치할 때 축압식 저장용기 등은 21℃에서 할론 1211을 저장하는 것은

       ( ① )MPa 또는 ( ② ) MPa, 할론 1301을 저장하는 것은 ( ③ ) MPa 또는 ( ④ ) MPa 이 되도록 ( ⑤ ) 가스로 가압해야

        한다. 괄호 안을 알맞게 채우시오.

[정답] ① 1.1 ② 2.5 ③ 2.5 ④ 4.2 ⑤ 질소

[풀이] 축압식 저장용기 등은 21℃ 에서 할론 1211을 저장하는 것은 1.1MPa 또는 2.5MPa, 할론 1301 또는 HFC-227ea를

           저장하는 것은 2.5MPa 또는 4.2MPa 이 되도록 질소가스로 가압할 것

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15. 옥외탱크저장소에서 탱크통기장치의 기준 중 밸브 없는 통기관의 설치기준을 적으시오.

[정답]

  ① 통기관의 직경 : 30 ㎜ 이상

  ② 통기관의 선단은 수평으로 부터 45° 이상 구부려 빗물 등의 침투를 막는 구조일 것

  ③ 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을 설치할 것

  ④ 가연성 증기를 회수하기 위한 밸브를 통기관에 설치하는 경우에 있어서는 해당 통기관의 밸브는 저장탱크에 위험물을

       주입하는 경우를 제외하고는 항상 개방되어 있는 구조로 하는 한편 폐쇄하였을 경우에 있어서는 10kPa 이하의 압력에

       서 개방되는 구조로 할 것. 이 경우 개방된 부분의 유효단면적은 777.15㎟ 이상이어야 함

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16. 이동탱크저장소에 방호틀을 설치하고자 한다. 스테인리스 규격이 130N/㎟일 때 방호틀의 두께는 얼마로 해야 하는지

      구하시오.

[정답] 3.31 ㎜ 이상

[풀이] 이동탱크저장소의 구조 및 재료 기준

  ① 이동저장탱크의 탱크 · 칸막이 · 맨홀 및 주입관의 뚜껑 KS 규격품인 스테인리스강판, 알루미늄합금판, 고장력강판으

      로서 두께가 다음 식에 의하여 산출된 수치 (소수점 2자리 이하는 올림) 이상으로 하고 판 두께의 최소치는 2.8㎜ 이상

      일 것. 다만, 최대용량이 20 ㎘를 초과하는 탱크를 알루미늄합금판으로 제작하는 경우에는 다음 식에 의하여 구한 수치

       에 1.1를 곱한 수치로 한다.​

        여기서, t : 사용재질의 두께 (㎜)

                       σ : 사용재질의 인장강도 (N/㎟)

                       A : 사용재질의 신축률 (%)

② 이동저장탱크의 방파판

     KS 규격품인 스테인리스강판, 알루미늄합금판, 고장력강판으로서 두께가 다음 식에 의하여 산출된 수치(소수점 2자리

     이하는 올림) 이상으로 한다.​

          여기서, t : 사용재질의 두께 (㎜)

                      σ : 사용재질의 인장강도 (N/㎟)

​

③ 이동저장탱크의 방호틀

      KS 규격품인 스테인리스강판, 알루미늄합금판, 고장력강판으로서 두께가 다음 식에 의하여 산출된 수치 (소수점 2자

      리 이하는 올림) 이상으로 한다.​

      여기서, t : 사용재질의 두께 (㎜)

                  σ : 사용재질의 인장강도 (N/㎟)​

17. 분말소화약제 4종류에 대한 주성분의 화학식과 종류별 색깔을 쓰시오.

[풀이]

종류	주성분	화학식	착색	적응화재
제1종	탄산수소나트륨 (중탄산나트륨)	NaHCO3	-	B,C 급 화재
제2종	탄산수소칼륨 (중탄산칼륨)	KHCO3	담회색	B, C급 화재
제3종	제1인산암모늄	NH4H2PO4	담홍색 또는 황색	A,B,C급 화재
제4종	탄산수소칼륨+요소	KHCO3+CO(NH2)2	-	B, C급 화재

[정답]

  제1종 : NaHCO3

  제2종 : KHCO3, 담회색

  제3종 : NH4H2PO4, 담홍색 또는 황색

  제4종 : KHCO3 + CO(NH2)2

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18. 무색 또는 오렌지색의 분말로 분자량 110인 제1류 위험물 중 무기과산화물류에 속하는 물질로서, 다음 물질과의 반응

       식을 쓰시오.

  ① 물 : 2K2O2 + 2H2O → 4KOH + O2

  ② 황산 : K2O2 + H2SO4 → K2SO4 + H2O2

  ③ 이산화탄소 : 2K2O2 + 2CO2 → 2K2CO3 + O2

[풀이]

 K2O2 (과산화칼륨)의 일반적 성질

  ㉠ 분자량 110, 비중은 20℃에서 2.9, 융점 490℃

  ㉡ 순수한 것은 백색이나 보통은 오렌지색의 분말 또는 과립상으로 흡습성, 조해성이 강하다.

  ㉢ 가열하면 열분해되어 산화칼륨(K2O)과 산소(O2) 발생

       2K2O2 → 2K2O + O2

  ㉣ 흡습성이 있으므로 물과 접촉하면 발열하며 수산화칼륨(KOH)과 산소(O2) 발생

       2K2O2 + 2H2O → 4KOH + O2

  ㉤ 공기중의 탄산가스를 흡수하여 탄산염을 생성

      2K2O2 + CO2 → 2K2CO3 + O2

  ㉥ 에틸알코올에는 용해되며, 묽은 산과 반응하여 과산화수소(H2O2)를 생성

      K2O2 + 2CH3COOH → 2CH3COOK + H2O2

  ㉦ 황산과 반응하여 황산칼륨과 과산화수소를 생성

      K2O2 + H2SO4 → K2SO4 + H2O2

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19. 위험물제조소에 국소방출방식으로 가로 6m, 세로 8m, 높이 4m에 해당하는 배출설비를 설치하려고 한다. 이 때의 배출

      용량을 구하시오.

[정답] 3,840 ㎥/h

[풀이] 배출능력은 1시간당 배출장소 용적의 20배 이상인 것으로 하여야 한다.    

          다만, 전역방식의 경우에는 바닥면적 1㎡당 18㎥ 이상으로 할 수 있다.

          따라서, 8m × 6m × 4m × 20배 = 3,840 ㎥/h

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20. 이동탱크저장소에 대한 설명이다. ( )안에 알맞은 말을 쓰시오.

  ① 안전장치 작동압력의 경우 상용압력이 ( ㉠ )kPa 이하인 탱크에 있어서는 ( ㉡ ) kPa 이상, ( ㉢ ) kPa 이하의 압력에서

       작동하는 것으로 할 것

  ② 방파판의 두께는 ( ) ㎜ 이상의 강철판 또는 이와 동등 이상의 강도, 내열성 및 내식성이 있는 금속성의 것으로 할 것

  [정답] ① ㉠ 20 ㉡ 20 ㉢ 24

            ② 1.6

[풀이]

 ① 안전장치 작동압력

   ㉠ 설치목적 : 이동탱크의 내부압력이 상승할 경우 안전장치를 통하여 압력을 방출하여 탱크를 보호하기 위함

   ㉡ 상용압력이 20kPa 이하 : 20kPa 이상, 24kPa 이하의 압력

   ㉢ 상용압력이 20kPa 초과 : 상용압력의 1.1배 이하의 압력

 ② 방파판 설치기준

   ㉠ 재질은 두께 1.6 ㎜ 이상의 강철판으로 제작

   ㉡ 출렁임 방지를 위해 하나의 구획부분에 2개 이상의 방파판을 이동탱크저장소의 진행방향과 평행으로 설치하되,

        그 높이와 칸막이로 부터의 거리를 다르게 할 것

   ㉢ 하나의 구획부분에 설치하는 각 방파판의 면적 합계는 해당 구획부분의 최대수직단면적의 50 % 이상으로 할 것.

        다만, 수직 단면이 원형이거나 짧은 지름이 1m 이하의 타원형인 경우에는 40% 이상으로 할 수 있다.

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