아낌없이 주는 나무

2. 이동탱크 저장소의 종류

 ▣ 이동탱크저장소의 종류로서는 단일형식의 것 (탱크로리) 및 피견인차 형식의 것 (세미트레일러)이 있으며 또 탱크를 탈착하는

       구조인지 여부에 따라 컨테이너방식 (탱크컨테이너를 적재하는 것) 및 컨테이너 방식 이외의 것으로 구분한다.

  ③ 외부로부터 하중에 견딜 수 있는 구조로 할 것

  ④ 탱크상부의 네 모퉁이에 당해 탱크의 전단 또는 후단으로부터 각각 1m 이내의 위치에 설치할 것

  ⑤ 측면틀에 걸리는 하중에 의하여 탱크가 손상되지 아니하도록 측면틀의 부착부분에 받침판을 설치할 것

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7. 방호틀 설치기준

 가. 설치목적 : 탱크의 운행 또는 전도시 탱크 상부에 설치된 각종 부속장치의 파손을 방지하기 위해 설치한다.

 나. 두께 2.3㎜ 이상의 강철판 또는 이와 동등 이상의 기계적 성질이 있는 재료로써 산모양의 형상으로 하거나 이와 동등 이상의

       강도가 있는 형상으로 할 것

 다. 정상부분은 부속장치보다 50㎜ 이상 높게 하거나 이와 동등 이상의 성능이 있는 것으로 할 것

8. 안전칸막이 및 방파판의 설치기준

 가. 안전칸막이 설치기준

   ① 재질은 두께 3.2㎜ 이상의 강철판으로 제작

   ② 4,000ℓ 이하 마다 구분하여 설치

 나. 방파판 설치기준

   ① 재질은 두께 1.6㎜ 이상의 강철판으로 제작

   ② 출렁임 방지를 위해 하나의 구획부분에 2개 이상의 방파판을 이동탱크 저장소의 진행방향과 평행으로 설치하되, 그 높이와

        칸막이로 부터의 거리를 다르게 할 것

   ③ 하나의 구획부분에 설치하는 각 방파판의 면적 합계는 해당 구획부분의 최대수직 단면적의 50% 이상으로 할 것. 다만, 수직단

        면이 원형이거나 짧은 지름이 1m 이하의 타원형인 경우에는 40% 이상으로 할 수 있다.

​

9. 표지판

 가. 설치위치 : 차량의 전면 또는 후면에 보기 쉬운 곳

 나. 규격 : 한변의 길이 0.6m 이상, 다른 한변의 길이 0.3m 이상

 다. 색깔 : 흑색 바탕 황색문자로 위험물 표시

10. 이동탱크저장소의 위험성 경고 표지

 가. 위험물의 분류

 나. 표지 · 그림문자 및 UN 번호의 세부기준

   ① 표지

     ㉠ 부착위치 : 이동탱크저장소의 전면 상단 및 후면 상단

     ㉡ 규격 및 형상 : 60㎝ 이상 × 30 ㎝ 이상의 횡형 사각형

     ㉢ 색상 및 문자 : 흑색바탕에 황색의 반사도료로 "위험물"이라 표기할 것

     ㉣ 위험물이면서 유해화학물질에 해당하는 품목의 경우에는 화학물질관리법에 따른 유해화학물질 표지를 위험물 표지와

          상하 또는 좌우로 인접하여 부착할 것

   ② UN번호

     ㉠ 그림문자의 외부에 표기하는 경우

       ⓐ 부착위치 : 이동탱크저장소의 후면 및 양 측면 (그림문자와 인접한 위치)

       ⓑ 규격 및 형상 : 30㎝ 이상 × 12 ㎝ 이상의 횡형 사각형

       ⓒ 색상 및 문자 : 흑색테투리 선 (굵기 1㎝)과 오렌지색으로 이루어진 바탕에 UN번호 (글자의 높이 6.5 ㎝ 이상)를 흑색으로

                                  표기할 것

     ㉡ 그림문자의 내부에 표기하는 경우

        ⓐ 부착위치 : 이동탱크저장소의 후면 및 양 측면

        ⓑ 규격 및 형상 : 심벌 및 분류 · 구분의 번호를 가리지 않는 크기의 횡형 사각형

         ⓒ 색상 및 문자 : 흰색 바탕에 흑색으로 UN번호 (글자의 높이 6.5㎝ 이상)를 표기할 것

   ③ 그림문자

     ㉠ 부착위치 : 이동탱크저장소의 후면 및 양 측면

     ㉡ 규격 및 형상 : 25㎝ 이상 × 25㎝ 이상의 마름모 꼴

     ㉢ 색상 및 문자 : 위험물의 품목별로 해당하는 심벌을 표기하고 그림문자의 하단에 분류 · 구분의 번호 (글자의 높이 2.5㎝ 이상)

                                를 표기할 것

     ㉣ 위험물의 분류 · 구분별 그림문자의 세부기준 : 다음의 분류 · 구분에 따라 주위험성 및 부위험성에 해당하는 그림문자를 모두

           표시할 것

        ⓐ 분류 1 : 폭발성 물질

       ⓑ 분류 2 : 가스류

       ⓒ 분류 3 : 인화성 액체의 표지

        ⓓ 분류 4 : 인화성 고체 등

       ⓔ 분류 5 : 산화성 물질과 유기과산화물

       ⓕ 분류 6 : 독성 물질과 전염성 물질

       ⓠ 분류 7 : 방사성 물질 (해당 없음)

       ⓗ 분류 8 : 부식성 물질

       ⓘ 분류 9. 10 : 기타 위험물 (해당 없음)

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11. 이동탱크저장소의 위험물 취급기준

 가. 액체 위험물을 다른 탱크에 주입할 경우 취급기준

   ① 해당 탱크의 주입구에 이동탱크의 급유호스를 견고하게 결합할 것

   ② 펌프 등 기계장치로 위험물을 주입하는 경우 : 토출압력을 해당 설비의 기준압력 범위 내로 유지할 것

   ③ 이동탱크저장소의 원동기를 정지시켜야 하는 경우 : 인화점이 40℃ 미만인 위험물을 주입 시

나. 정전기에 의한 재해발생의 우려가 있는 액체 위험물 (휘발유, 벤젠 등) 이동탱크저장소에 주입하는 경우의 취급기준

   ① 주입관의 선단을 이동저장탱크 안의 밑바닥에 밀착시킬 것

   ② 정전기 등으로 인한 재해발생방지 조치사항

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

      ㉡ 탱크의 밑바닥에 설치된 고정 주입 배관을 통해 위험물을 주입할 경우 주입속도는 1 m/s 이하로 한다.

      ㉢ 기타의 방법으로 위험물을 주입하는 경우 : 위험물을 주입하기 전에 탱크에 가연성 증기가 없도록 조치하고 안전한 상태를

           확인한 후 주입할 것

   ③ 이동저장탱크는 완전히 빈 탱크 상태로 차고에 주차할 것

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12. 이동탱크저장소의 구조 및 재료 기준

 가. 이동저장탱크의 탱크 · 칸막이 · 맨홀 및 주입관의 뚜껑

   ▣ KS 규격품인 스테인리스 강판, 알루미늄합금판, 고장력강판으로서 두께가 다음 식에 의하여 산출된 수치 (소수점 2자리 이하

        는 올림) 이상으로 하고 판두께의 최소치는 2.8 ㎜ 이상일 것. 다만, 최대용량이 20㎘를 초과하는 탱크를 알루미늄합금판으로

        제작하는 경우에는 다음 식에 의하여 구한 수치에 1.1을 곱한 수치로 한다.​

        여기서, t : 사용 재질의 두께 [㎜]

                    σ : 사용 재질의 인장강도 [N/㎟]

                    A : 사용 재질의 신축률 [%]

 나. 이동저장탱크의 방파판

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

        올림) 이상으로 한다.​

           여기서, t : 사용 재질의 두께 [㎜]

                       σ : 사용 재질의 인장강도 [N/㎟]

 다. 이동저장탱크의 방호틀

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

        올림) 이상으로 한다.​

          여기서, t : 사용 재질의 두께 [㎜]

                      σ : 사용 재질의 인장강도 [N/㎟]

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13. 컨테이너방식의 이동탱크저장소의 기준

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#이동탱크저장소 #이동저장탱크 #방호틀 #측면틀 #방파판 #안전장치 #위험물 #폭발성

#방사성 #인화성 #액체 #자연발화성 #UN번호 #그림문자 #산화성 #독성 #전염성 #부식성 #금수성 #유기과산화물

1. 금속과 그 화합물

가. 알칼리 금속 (출제빈도 높음) ★★★

  ① 결합력이 약하고 연하며 가벼운 은백색 광택이 나는 밀도가 작은 금속이다.

       밀도가 매우 작아 물에 뜰 정도로 가볍다.

  ② 반응성이 매우 크다.

  <참고> 알칼리 금속은 화학반응이 가장 활발한 금속이다.

              화학반응은 원자번호가 클수록 활발하다.

          ⊙ 55Cs > 37Rb > 19K > 11Na > 3Li

  ③ 공기 중에서 쉽게 산화된다. 알칼리 금속을 공기 중에 노출시키면 순식간에 산화되어 색이 변한다.

        ex : 4 Na + O2 → 2 NaO

  ④ 알칼리금속은 찬물과 격렬하게 반응함은 물론 공기 중의 수증기와도 반응하여 수소 기체를 발생시키며 수산화물을

       만들고, 많은 열을 낸다. 따라서, 알칼리 금속은 반드시 석유나 유동성 파라핀 속에 보관하여 공기중의 산소와 수분

       으로 부터 격리시켜야 한다.

      ex : 2Na + 2H2O → 2 NaOH + H2

  ⑤ 알칼리금속은 불꽃 반응을 한다. 알칼리 금속은 공기 중에서 연소하면서 특유의 빛을 낸다.

       이 반응을 이용하여 알칼리 금속을 구별할 수 있다.

       Li (빨강), Na (노랑), K (보라), Rb (빨강), Cs (청자)

  ⑥ 산화물의 수용액은 모두 강한 염기성을 나타낸다.

        M2O + 2H2O → 2MOH + H2

        MOH → M+ + OH-

      ex : 2 Na (s) + H2O (l) → 2 NaOH (s)

             NaOH → Na+ + OH-

  ⑦ 끓는 점과 녹는 점이 낮다.

       원자번호가 클수록 원자 반경이 급속히 커져 원자 간의 인력이 작아지기 때문에

       녹는점과 끓는 점이 낮아진다.

         Li > Na > K > Rb > Cs

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나. 알칼리토 금속

  ① 알칼리토 금속의 일반적 성질

    ▣ 알칼리토 금속은 주기율표 Ⅱ족에 속하는 원소들이다.

          Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 등 6개 원소가 여기에 속한다.

         이들 원소들은 반응성이 강하며 최외각에 2개의 전자를 갖고 있어 2가의 양이온이 된다.

   ㉠ 알칼리 금속 원소와 흡사하며 은회백색의 금속으로 가볍고 연하다.

   ㉡ 알칼리금속처럼 활발하지 않지만 공기 중에서 산화되며 물과 반응하여 수소를 만든다.

   ㉢ 금속의 염은 무색이고, 염화물, 질산염은 모두 물에 잘 녹는다.

   ㉣ Ca, Sr, Ba의 탄산염, 황산염은 물에 녹기 어렵다.

   ㉤ Be, Mg 을 제외한 금속은 불꽃반응으로 고유한 색을 나타낸다.

 <참고> 양쪽성 산화물과 알칼리 반응

              Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

              산화알루미늄 알루민산나트륨

   ㉥ 알칼리 금속과 같이 원자번호가 증가할 수록 활성이 커진다.

         Be < Mg < Ca < Sr < Ba

다. 단물과 센물

  ① 단물(연수) : 물 속에 Ca2+, Mg2+ 이 비교적 적게 녹아 있어 비누가 잘 풀리는 물

                            ex : 수돗물

  ② 센물(경수) : 물 속에 Ca2+, Mg2+이 많이 녹아 있어 비누가 잘 풀리지 않는 물

                          ex : 우물물, 지하수

  ③ 비누와 센물의 반응 : 물 속의 Mg2+, Ca2+ 이 비눗물의 음이온 (RCOO-)과 결합하여 물에 녹지 않는 염을 수면 위에

                                         거품형태로 만든다.

          ex : 2RCOONa + Ca(HCO3)2 → (RCOO)2Ca ↓ + 2NaHCO3

2. 비금속 원소

가. 비활성 기체

  ① 기본 성질

    ㉠ 비활성 기체는 다른 원소와 화합하지 않고 원자 구조상 전자배열이 극히 안정하고, 화합물을 거의 만들지 않는

         단원자 분자이다.

    ㉡ 헬륨 (He)을 제외하고는 원자가 전자가 모두 8개로서 다른 원자도 이와 같은 전자배열을 취하여 안정한 화합물을

         만든다.

    ㉢ 비활성 기체는 방전할 때 특유의 색을 내므로 야간 광고용에 이용된다.

    ㉣ 비활성 기체라 할지라도 원자번호가 큰 것은 여러가지 화합물로 발견되었다.

  ② 비활성 기체의 화합물

    ㉠ 안정한 전자배치를 하고 있기 때문에 화합물을 형성하지 않으며, 상온에서 단원자 분자로 안정하게 존재할 수 있다.

    ㉡ 몇 가지 인공적으로 합성한 화합물이 존재하기는 하나 매우 불안정하여 쉽게 분해된다.

         ex : XeF6, XeF4, XeF2, XePtF6

나. 할로겐 원소

  ① 기본 성질

     ◈ 원자가 전자가 7개, 원자가 -1

     ◈ 전자 1개를 받아 -1가 이온이 되기 쉽다.

   ㉠ 수소와 금속에 대해서 화합력(산화력)이 매우 강하다.

   ㉡ 최외각의 전자수가 7개이며, 한 개의 전자를 밖에서 얻음으로써 안정한 전자배열을 갖고자 하기 때문에 -1 가의

        이온이 된다.

   ㉢ 수소화합물은 무색, 발연성의 자극성 기체로서 물에 쉽게 녹으며 강한 산성 반응을 나타낸다.

   ㉣ 금속 화합물은 불소(F)를 제외한 다른 할로겐 원소의 은염, 제1 수은연염(鉛鹽) 등을 제외하고는 다 물에 녹는다.

      ◈ 물에 녹지 않는 염 : AgCl↓, Hg2Cl2 ↓, PbCl2↓, Cu2Cl2 ↓ 등

  ② 할로겐 원소의 반응성

    ㉠ 알칼리 금속과 직접 반응하여 이온결합 물질을 만든다.

          2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl (s)

    ㉡ 할로겐화수소의 결합력 세기

          HF > HCl > HBr > HI

    ㉢ 할로겐화수소산의 산의 세기 비교

       ⊙ 할로겐화수소는 모두 강산이나 HF는 분자 간의 인력이 강하여 약산이다.

            HF < HCl < HBr < HI

       ⊙ 강산이란 수용액에서 H+이 많이 생기는 산이다.

            따라서 결합력이 약할 수록 이온화가 잘 되어 강한 산에 속한다.

3. 방사성 원소

가. 방사선의 종류와 작용

  ① 방사선 핵 충돌 반응

    ㉠ 방사선 붕괴 : 핵이 자연적으로 붕괴되어 방사선 (α, β, γ)을 발생

   ㉡ 핵충돌 반응 : 핵입자가 충분한 에너지를 가지고 충돌할 때 새로운 핵 생성

  <참고> 방사선이란 무엇인가 ?

  ⑤ 방사선의 작용

    ㉠ 투과력이 크며, 사진 건판을 감광한다.

    ㉡ 공기를 대전시킨다.

    ㉢ 물질에 에너지를 줌으로써 형광을 내게 한다.

    ㉣ 라듐(Ra)의 방사선은 위암의 치료에 이용된다.

  ⑥ 핵방정식 : α 입자의 방출 (He 핵을 잃음)에 의한 U의 방사성 붕괴의 핵방정식은 다음과 같다.

나. 원소의 붕괴

  ▣ 방사성 원소는 단체이든 화합물의 상태이든 온도 · 압력에 관계없이 방사선을 내고 다른 원소로 된다.

       이와같은 현상을 원소의 붕괴라고 한다.

  ▣ 불안정한 원자핵을 가지고 있는 원소가 방사선을 내놓고 다른 원소로 변해가는 것을 방사성 붕괴라고 한다. 불안정의

       정도에 따라 방사성 붕괴에 걸리는 시간이 다르다. 어떤 양의 방사성 원소가 붕괴하여 반이 남는 데 걸리는 시간을

       반감기라고 한다. 반감기가 짧을수록 더 불안정한 원자핵이다.

  ▣ 이런 방사성 원소들이 붕괴할 때는 항상 방사선이 나온다. 방사선은 큰 에너지를 가지고 있어 인체에 큰 영향을 줄 수

       있다. 방사선의 세기를 측정하는 가장 오래된 방법은 1초에 몇 번의 방사성 붕괴가 일어나느냐를 측정하는 것이다.

       1초에 한 번의 방사성 붕괴가 일어나는 경우, 즉 1초에 하나의 방사선이 일어나는 방사능의 세기를 1베크릴(Bq)이라고

       한다. 베크렐은 너무 작은 값이어서 실제로는3.7×1010Bq를 나타내는 큐리(Ci)라는 단위를 많이 사용한다.

  ▣ 방사선이 위험한 것은 방사선이 우리 몸의 원자나 분자를 전리시킨다는 것이다. 방사선의 에너지와 전리 현상은 우리

       몸 세포의 DNA를 파괴하여 암을 유발하고, 전리된 수소나 수산화이온은 다른 물질과 화합물을 만들어 각종 질병을

       유발할 수 있다.

     ◈ α 붕괴에 의하여 원자번호는 2, 질량수는 4 감소된다.

  ② β붕괴 : 어떤 원소에서 β붕괴가 일어나면 질량수는 변동없고, 원자번호가 하나 증가하여 새로운 원소로 된다.

                    따라서 주기율표에서 한 칸 뒷자리의 원소로 된다.​

    ◈ β붕괴에 의하여 원자번호는 1 증가하고, 질량수는 변동없다.

​

  ③ γ선 : γ선은 방출되어도 질량수나 원자번호는 변하지 않는다.​

                      [풀이] 반응 전후의 핵의 질량수의 총합과 양성자수의 총합은 같으므로

                                 질량수 = (9 + 4) - 1 = 12

                                 양성자수 = (4 + 2) - 0 = 6

라. 반감기

  ▣ 방사성 핵의 반감기는 핵의 반이 붕괴하는데 걸리는 시간으로 정의한다.

       즉, A → 생성물이며, 반감기는 A의 반이 반응하는데 걸리는 시간이다.

       붕괴되는 속도는 붕괴되기 전의 원소의 양 (원자수, 방사능 세기)이 반으로 감소하기 까지에 걸리는

       시간으로 나타내는데, 이 시간을 반감기라고 한다.

       여기서, M : 최후의 질량, m : 최초의 질량, T : 반감기, t : 경과시간

​

  [예제] 어떤 방사능 물질의 반감기가 10년이라면 10g의 물질이 20년 후에는 몇 g이 남는가 ?​

마. 원자에너지

  ▣ 아인슈타인의 일반 상대성 원리에 의하면 물질의 질량과 에너지는 서로 바뀔 수 있으며

       E = mc2

      여기서, E : 생성되는 에너지 (erg)

                   m : 질량 결손 (원자핵이 파괴될 때 없어진 질량)

                   C : 광속도 (㎝/s) = 3 × 1010 ㎝/s

                   와 같은 관계가 성립한다.

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#무기화합물 #알칼리금속 #산화물 #경수 #연수 #알칼리토금속 #할로겐 #불활성기체 #방사성

#핵반응 #반감기 #양성자 #중성자

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【 뉴톤의 냉각법칙 】

​

커피온도는 몇 [℃]일 때 가장 맛이 있을까 ?

커피는 맛으로 마시는 게 아니라 멋으로 마시는 것일 수 있지만 일반적으로 70 [℃]라고

한다. 그럼 100[℃]의 커피를 맛있게 먹으려면 얼마나 기다려야 하는지 알아 보자.

뉴턴의 냉각법칙에 따르면 냉각속도 즉, 온도의 변화속도는 dT/dt는 냉각되는 물체의

온도 T와 주변의 온도 T주변온도 와의 차이에 비례한다.

이것을 식으로 나타내면 다음과 같다.​

이처럼 미분방정식이 성립된다.

이제 100 [℃]의 커피를 30[℃]의 방에 놨을 때 마시기 좋은 온도가 될 때 까지는 몇 분이나

기다려야 하는지 계산해 보자.​

T(t)를 구하기 위해 양변을 적분을 하게 되면​

위 식은 분류를 잘못했다. T는 시간에 따라 변화하는 시간 t의 함수인데

위 식에서는 우변 시간 T를 상수 취급을 하는 오류를 범했다.

온도 T와 시간 t를 따로 모아서 적분을 해야 한다.​

위 식을 적분을 해서 소요되는 시간을 계산해 낼 수 있겠다.​

분모를 미분한 것이 분자에 있으면 ln l분모l가 된다. 위식은 다음과 같이 변한다.​

정리하면 ln lT-30l = kt + C가 되니까.

이제 상수 C를 구해야 하는데 초기조건을 사용하면 된다.

처음(t=0) 커피온도가 100[℃] 즉 T(0)=100 이니까​

하지만 지금도 시간을 구하려 하니 상수 k가 있어서 조건이 하나 더 필요로 한다.

조건하나를 더 추가해 보자. 커피를 놔 두고 3분이 지났더니 커피온도가 85[℃]가

되었다고 하자. 그러면 k를 구할 수 있겠다.​

이제 커피가 70[℃]까지 식는데 소요되는 시간을 구할 수 있겠다.

커피가 100[℃]에서 70[℃]로 식는데는 약 7분 정도 소요되겠다.

​

【 리비의 탄소연대 추정정】 - 방사성 물질의 붕괴

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탄소연대추정법은 물질속에 C14와 C12의 구성비를 근거로 방사성 동위원소인 C14의 반감기를 추정하여 연대를 추정하는 것이다.

생물의 경우 사체 내에 있는 C14와 C12의 구성비로 연대를 추정한다.

공기중에는 C14와 C12의 구성비율이 일정하다. 식물이건 동물이건 살아있는 동안에는 호

흡을 광합성 또는 음식물 섭취를 통하여 동일한 비율을 유지한다. 그런데 생물이 죽으면 호

흡이나 음식물 섭취가 중단되어 탄소공급이 끊긴다. 그런데 생물이 죽으면 C14 는 방사성

동위원소이니까 스스로 붕괴를 하지만 C12는 그대로 남아 있게 된다. 따라서 세월이 흐르

면 C14 대 C12의 구성비가 변하게 된다.

따라서 생물의 사체내에 존재하는 C14의 양이 공기중의 C14에 비해 몇 [%]나 감소했는

지 알게 되면 생물의 사망연대를 추정할 수가 있다.

그럼 어떤 생물의 사체에서 생존했을 때 있어야 할 C14의 양보다 20[%]밖에 남아 있지

않았다면 이 사체의 사망시점이 몇년 전인지 알아 보자.

C14 는 방사성동위원소로서 붕괴속도는 현재 질량에 비례한다. 이것을 미분방정식으로

나타내면 현재의 질량을 y라 하면 dy/dt =ky이 된다.​

양변에 적분을 해보자.

사망시점 t=0 에서 질량을 yo라고 하면 y(0)= yo 가 된다.​

비례상수 k를 구하기 위해서는 조건이 하나더 주어져야 한다.

또하나의 조건은 C14의 반감기는 5730년이다. 반감기는 질량이 반으로 줄어드는데 소요

되는 시간이므로 초기질량 yo 가 절반으로 줄어드는데 소요되는 시간이 5730년이다.

따라서 이를 아래식에 적용하여 비례상수 k를 구할 수 있다.​

이를 이용하여 C14가 당초 보다 20[%]밖에 남아 있지 않으므로 사망연대를 추정할 수

있다. 20 [%]는 1/5이므로 이를 위 수식에 적용하면 다음과 같다.​

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