위험물기능장 실기 제47회 2010년

 

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1. 표준상태에서 에탄올 200ℓ (비중 0.8)가 완전연소하기 위해 필요한 이론 공기량(㎏)은 얼마인가 ?

 [풀이]

  ▣ 에탄올의 무게 : 200 kg × 0.8 = 160 ㎏

     C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

      a C2H5OH + b O2 → c CO2 + d H2O

      C 2a = c

      H 6a = 2d

      O a + 2b = 2c + 2d

      a =1 이라면 c =2, d = 3

      1 + 2b = 4 + 3, 2b = 6, b = 3

       C2H5OH + 3O2 → 2 CO2 + 3H2O

160㎏-C2H5OH	1kmol -C2H5OH	3kmol-O2	100kmol -Air	28.84㎏-Air	=1,433㎏-Air
​	46㎏-C2H5OH	1kmol-C2H5OH	21kmol-O2	1kmol-Air	​

2. 위험물 제조소의 건축물 구조기준에 대한 설명이다. 괄호 안을 알맞게 채우시오.

 ① (지하층)이 없도록 한다.

 ② 벽, 기둥, 바닥, 보, 서까래 및 계단은 (불연재료)로 하고, 연소의 우려가 있는 외벽은

      개구부가 없는 ( 내화구조)의 벽으로 하여야 한다.

 ③ 지붕은 폭발력이 위로 방출될 정도의 가벼운 ( 불연재료)로 덮어야 한다.

 ④ 출입구와 비상구는 갑종 방화문 또는 을종 방화문을 설치하며, 연소의 우려가 있는 외벽에 설치하는 출입구에는 수시로

      열 수 있는 자동폐쇄식의 (60분 방화문, 60분+ 방화문)을 설치한다.

 ⑤ 위험물을 취급하는 건축물의 창 및 출입구에 유리를 이용하는 경우에는 (망입유리)로 한다.

 ⑥ 액체의 위험물을 취급하는 건축물의 바닥은 위험물이 스며들지 못하는 재료를 사용하고, 적당한 경사를 두어 그 최저부

      에 (집유설비)를 한다.

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3. 제4류 위험물인 MEK의 ① 구조식과 ② 위험도를 구하시오.

 [풀이]

 가. 메틸에틸케톤의 일반적 성질

  ㉠ 아세톤과 유사한 냄새를 가지는 무색의 휘발성 액체로 유기용제로 이용된다.

       수용성이지만 위험물안전관리에 관한 세부기준 판정기준으로는 비수용성 위험물로 분류된다.

  ㉡ 열에 비교적 안정하나 500℃ 이상에서 열분해된다.

  ㉢ 분자량 72, 액비중 0.806 (증기비중 2.44), 비점 80℃, 인화점 -9℃, 발화점 516 ℃, 연소범위 1.8 ~ 10%

 나. 위험도 (H)

  ▣ 가연성 혼합가스의 연소범위에 의해 결정되는 값이다.​

          여기서, H : 위험도, U : 연소 상한치 (UEL), L : 연소하한치 (LEL)

[  답] ①

 

        ② H = 4.56

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4. 제3류 위험물로서 분자량이 약 114g/mol이며, 비중이 0.83에 해당하는 위험물에 대해 다음 물음에 답하시오.

  ① 물과 접촉하는 경우 화학반응식을 쓰시오.

  ② 운반용기 내용적의 (㉠ )% 이하의 수납률로 수납하되, ( ㉡ ) ℃의 온도에서 5% 이상의 공간용적을 유지하도록 할 것

[풀이] ① (C2H5)3Al + 3H2O → Al(OH)3 + 3C2H6

           ② ㉠ 90%, ㉡ 50

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5. 정전기에 의한 재해발생의 우려가 있는 액체 위험물(휘발유, 벤젠 등)을 이동탱크저장소에 주입하는 경우의 취급기준에

     대해 다음 괄호안을 알맞게 채우시오.

  ① 탱크의 위쪽 주입관을 통해 위험물을 주입할 경우의 주입속도는 (1) m/s 이하로 한다.

  ② 탱크의 밑바닥에 설치된 고정주입배관을 통해 위험물을 주입할 경우 주입속도는 ( 1) m/s 이하로 한다.

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6. 위험물 제조소 등에서 위험물의 압력이 상승할 우려가 있는 설비에 설치하는 안전장치의 종류 3가지를 쓰시오.

  ① 자동으로 압력의 상승을 정지시키는 장치

  ② 감압측에 안전밸브를 부착한 감압밸브

  ③ 안전밸브를 겸용하는 경보장치

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7. 이동탱크의 내부압력이 상승할 경우 안전장치를 통하여 압력을 방출하여 탱크를 보호하기 위해 설치하는 안전장치가

     다음 각각의 경우에 대해 작동해야 하는 압력 기준을 쓰시오.

  ① 사용압력 20 kPa 이하

  ② 사용압력 20 kPa 초과

[참고]

 ▣ 안전장치의 작동압력

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

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

   ㉢ 상용압력 20kPa 초과 : 상용압력의 1.1배 이하의 압력

[정답]

  ① 20kPa 이상, 24kPa 이하의 압력

  ② 상용압력의 1.1배 이하의 압력

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8. 주유취급소에서 설치할 수 있는 탱크의 용량기준에 대하여 다음 물음에 답하시오.

   ① 자동차 등에 주유하기 위한 고정주유설비에 직접 접속하는 전용탱크

   ② 고정급유설비에 직접 접속화는 전용탱크

   ③ 보일러 등에 직접 접속하는 전용탱크

   ④ 자동차 등을 점검 · 정비하는 작업장 등에서 사용하는 폐유 · 윤활유 등의 위험물을 저장하는 탱크

   ⑤ 고속국도 도로변에 설치된 주유취급소의 탱크

[정답]

   ① 50,000ℓ

   ② 50,000ℓ

   ③ 10,000ℓ

   ④ 2,000ℓ

   ⑤ 60,000ℓ

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9. 휘발유의 체적팽창계수가 0.00135 / ℃ 일 때 20ℓ 의 휘발유가 5℃에서 25℃로 상승하는 경우의 체적을 계산하시오.

[해설]

        V = Vo (1+βΔt)에서

       여기서, V : 최종부피, Vo : 팽창전 부피, β : 체적 팽창계수, Δt : 온도변화량

       따라서, V = 20 × (1+0.00135/℃ × (20-5)℃) = 20.54ℓ

   [정답] 20.5 ℓ

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10. 위험물 운반에 관한 기준 중 적재하는 위험물의 성질에 따라 직사일광 또는 빗물의 침투를 방지하기 위한 조치를 하여

       야 한다. 다음의 경우 각각 해당하는 위험물의 유별 또는 품명을 쓰시오.

   ① 차광성이 있는 것으로 피복해야 하는 경우

   ② 방수성이 있는 것으로 피복해야 하는 경우

[정답]

  ① ㉠ 제1류 위험물

       ㉡ 제3류 위험물 중 자연발화성 물품

       ㉢ 제4류 위험물 중 특수인화물

       ㉣ 제6류 위험물

  ② ㉠ 제1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물

       ㉡ 제2류 위험물 중 철분, 금속분, 마그네슘

       ㉢ 제3류 위험물 중 금수성 물품

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11. 제3종 분말소화약제인 제1인산암모늄이 약 190℃에서 열분해되는 반응식을 쓰시오.

[풀이]

제1인산암모늄의 열분해반응식은 다음과 같다.

NH4H2PO4 → NH3 + H2O + HPO3

NH4H2PO4 → NH3 + H3PO4 (인산, 올소인산) at 190 ℃

2H3PO4 → H2O + H4P2O7 (피로인산) at 215 ℃

H4P2O7 → H2O + 2HPO3 (메타인산) at 300 ℃

2HPO3 → P2O5 + H2O at 1,000℃

[정답]

NH4H2PO4 → NH3 + H3PO4 (인산, 올소인산) at 190 ℃

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12. 제4류 위험물인 가솔린을 다음의 내장 용기로 수납하여 운반할 때 내장용기의 최대 용적은 얼마인지 쓰시오.

  ① 플라스틱 용기

  ② 금속제 용기

[풀이] 액체 위험물 운반용기의 최대 용적 또는 중량

 

 

[정답] ① 10 ℓ ② 30 ℓ

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13. 제3류 위험물인 황린에 대해 다음 물음에 답하시오.

  ① 연소반응식 : P4 + 5O2 → 2P2O5

  ② 저장방법 : 자연발화성이 있어 물속에 저장하며, 인화수소(PH3)의 생성을 방지하기 위해 보호액은 약알칼리성 PH 9로

                         유지하기 위하여 알칼리제(석회 또는 소다회)로 PH를 조절한다.

  ③ 운반용기 외부에 기재하여야 하는 주의사항 : 화기엄금 및 공기접촉엄금

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14. 폭굉유도거리는 관 내에 폭굉성 가스가 존재할 경우 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리

      이다. 일반적으로 짧아지는 조건 4가지를 쓰시오.

  ① 정상연소속도가 큰 혼합가스일 수록

  ② 관 속에 방해물이 있거나 관경이 가늘수록

  ③ 압력이 높을 수록

  ④ 점화원의 에너지가 클 수록

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15. 포소화설비 기동장치의 ① 조작부 및 ② 호스 접속구에는 직근의 보기 쉬운 장소에 각각 무엇이라고 표시해야 하는지

       쓰시오.

[풀이] 수동식 기동장치

  ㉠ 직접 조작 또는 원격조작에 의하여 가압송수장치, 수동식 개방밸브 및 포소화약제 혼합장치를 기동할 수 있을 것

  ㉡ 2 이상의 방사구역을 갖는 포소화설비는 방사구역을 선택할 수 있는 구조로 할 것

  ㉢ 기동장치의 조작부는 화재시 접근이 용이하고 바닥면으로 부터 0.8m 이상, 1.5m 이하의 높이에 설치할 것

  ㉣ 기동장치의 조작부에는 유리 등에 의한 방호조치가 되어 있을 것

  ㉤ 기동장치의 조작부 및 호스접결구에는 직근의 보기 쉬운 장소에 각각 "기동장치의 조작부" 또는 "접속구"라고 표시할

        것

  [정답] ① 기동장치의 조작부 ② 접속구

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16. 칼슘, 인화칼슘, 탄화칼슘이 물과 접촉할 때 공통적으로 발생하는 물질은 무엇인가 ?

  [해설]

  칼슘 : Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

  인화칼슘 : Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3

  탄화칼슘 : CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

  [정답] Ca(OH)2 (소석회)

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17. 할론 1301에 대하여 다음 각 물음에 답하시오. (단, 원자량은 C=12, F=19, Cl=35.5, Br = 80 이다)

  ① 할론 1301의 각 숫자가 의미하는 원소

  ② 증기비중

[풀이] 할론은 C, F, Cl, Br의 순서로 원소의 개수를 표시한다.

         즉, 할론 1301에서 1인 탄소의 개수, 3은 플루오르의 개수, 0은 염소의 개수, 1은 브로민의 개수를 의미한다.​

  [정답] ① 1 - 탄소, 3 - 플루오르 , 0 - 염소, 1- 브로민

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18. 주유취급소에 주유 또는 그에 부대하는 업무를 위하여 사용되는 건축물 또는 시설물로 설치할 수 있는 것을 5가지만

      쓰시오.

[정답]

  ① 주유 또는 등유, 경유를 채우기 위한 작업장

  ② 주유취급소의 업무를 행하기 위한 사무소

  ③ 자동차 등의 점검 및 간이정비를 위한 작업장

  ④ 자동차 등의 세정을 위한 작업장

  ⑤ 주유취급소에 출입하는 사람을 대상으로 한 점포, 휴게 음식점 또는 전시장

  ⑥ 주유취급소의 관계자의 거주하는 주거시설

  ⑦ 전기자동차용 충전설비

  ⑧ 그밖의 소방청장이 정하여 고시하는 건축물 또는 시설

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19. 소화난이도 등급 Ⅰ등급의 옥외탱크저장소에서 다음 위험물을 저장할 경우 설치해야하는 소화설비를 쓰시오.

  ① 황만을 저장, 취급하는 것 : 물분무소화설비

  ② 중유 : 물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비

[풀이] 소화난이도 등급 Ⅰ의 제조소 등에 설치하여야 하는 소화설비

제조소 등의 구분			소 화 설 비
제조소 및 일반취급소			옥내소화설비, 옥외소화설비, 스프링클러설비, 또는 물분무등소화설비(화재발생시 연기가 충만할 우려가 있는 장소에는 스프링클러설비 또는 이동식 외의 물분무 등 소화설비에 한한다)
옥내 저장소	처마높이가 6m 이상인 단층건물 또는 다른 용도의 부분이 있는 건축물 설치한 옥내저장소		스프링클러설비 또는 이동식 외의 물분무 등 소화설비
	그 밖의 것		옥외소화전설비 또는 이동식 외의 물분무 등 소화설비
옥외 탱크 저장소	지중탱크 또는 해상탱크 외의 것	황만을 저장, 취급하는 것	물분무 소화설비
		인화점 70℃ 이상의 제4류 위험물만을 저장, 취급하는 것	물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비
		그밖의 것	고정식 포소화설비(포소화설비가 적응성이 없는 경우에는 분말소화설비)
	지중탱크		고정식 포소화설비, 이동식 이외의 불활성가스소화설비 또는 이동식 외의 할로겐화합ㅁ불소화설비
	해상탱크		고정식 포소화설비, 물분무포소화설비, 이동식 이외의 불활성가스소화설비 또는 이동식 이외의 할로겐화합물소화설비
옥내 탱크 저장소	황만을 저장, 취급하는 것		물분무 소화설비
	인화점 70℃ 이상의 제4류 위험물만을 저장, 취급하는 것		물분무소화설비, 고정식 포소화설비, 이동식 이외의 불활성가스소화설비 또는 이동식 이외의 할로겐 화합물소화설비
	그밖의 것		고정식 포소화설비, 이동식 이외의 불활성가스소화설비, 이동식 이외의 할로겐화합물소화설비 또는 이동식 이외의 분말소화설비
옥외저장소 및 이송취급소			옥내소화전설비, 옥외소화전설비, 스프링클러설비 또는 물분무 등 소화설비(화재발생시 연기가 충만할 우려가 있는 장소에는 스프링클러설비 또는 이동식 이외의 물분무 등 소화설비에 한한다)
암반 탱크 저장소	황만을 저장, 취급하는 것		물분무소화설비
	인화점 70℃ 이상의 제4류 위험물만을 저장, 취급하는 것		물분무소화설비 또는 고정식 포소화설비
	그밖의 것		고정식 포소화설비 (포소화설비가 적응성이 없는 경우에는 분말소화설비)

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20. 실온의 공기 중에서 표면에 치밀한 산화피막을 형성하여 내부를 부식성이 작은 은백색 의 광택이 있는 금속(분자량 27)

       으로, 제2류 위험물에 해당하는 물질에 대해 다음 각 물음에 답하시오.

  ① 이 물질과 수증기와의 화학반응식

  ② 이물질 50g이 수증기와 반응하여 생성되는 가연성 가스는 2기압, 30℃를 기준으로 몇 ℓ인지 구하시오.

 [풀이] 알루미늄분(Al)의 일반적 성질

  ㉠ 녹는점 660℃, 비중 2.7, 연성(퍼짐성), 전성(뽑힘성)이 좋으며 열전도율, 전기전도도가 큰 은백색의 무른 금속으로

        진한 질산에서는 부동태가 되며 묽은질산에는 잘 녹는다.

  ㉡ 공기 중에서는 표면에 산화피막(산화알루미늄)을 형성하여 내부를 부식으로 부터 보호한다. 4Al + 3O2 → 2Al2O3

  ㉢ 물과 반응하면 수소가스가 발생한다.

       2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

50g Al	1 mol - Al	3 mol - H2	2g - H2	= 5.56g - H2
​	27g - Al	2 mol - Al	1 mol - H2	​

  이상기체상태방정식을 사용하여 기체의 부피를 구할 수 있다.

     PV = nRT

     n은 몰(mol)수이며​

[정답]

  ① 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

  ② 34.55 ℓ

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