아낌없이 주는 나무

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1. 다공성 물질을 규조토에 흡수시켜 다이너마이트를 제조하는 제5류 위험물에 대한 다음 물음에 답하시오.

  ① 품명

  ② 화학식

  ③ 분해 반응식

[풀이] 나이트로글리세린은 다이너마이트, 로켓, 무연화약의 원료로 이용되며, 제5류 위험물로서 질산에스터류에 해당한다. 순수한

          것은 무색투명한 기름성의 액체 (공업용 시판품은 담황색)이며 점화하면 즉시 연소하고 폭발력이 강하다. 40℃에서 분해되

          기 시작하고 145℃에서 격렬히 분해되며 200℃ 정도에서 스스로 폭발한다.

[정답] ① 품명 : 질산에스터류

          ② 화학식 : C3H5(ONO2)3

          ③ 화학반응식 : 4C3H5(ONO2)3 → 12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2

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2. 다음은 위험물 제조과정에서의 취급기준에 대한 설명이다. 괄호안을 알맞게 채우시오.

  ① 증류공정에 있어서는 위험물을 취급하는 설비의 (    ) 의 변동 등에 의하여 액체 또는 증기가 새지 아니하도록 할 것

  ② 추출공정에 있어서는 추출관의 (    )이 비정상적으로 상승하지 아니하도록 할 것

  ③ 건조공정에 있어서는 위험물의 (    )가 국부적으로 상승하지 아니하는 방법으로 가열 또는 건조할 것

  ④ (    )안에 있어서는 위험물의 분말이 현저하게 부유하고 있거나 위험물의 분말이 현저하게 기계 · 기구 등에 부착하고 있는 상태

       로 그 기계 · 기구를 취급하지 아니할 것

[정답]

  ① 내부압력   ② 내부압력   ③ 온도   ④ 분쇄공정

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3. 다음 주어진 온도에서 제1종 분말소화약제의 열분해반응식을 쓰시오.

  ① 270 ℃

  ② 850 ℃

[풀이] 제1종 분말소화약제

  ① 소화효과

    ㉠ 주성분인 탄산수소나트륨이 열분해될 때 발생하는 이산화탄소에 의한 질식 소화

    ㉡ 열분해시 물과 흡열반응에 의한 냉각소화

    ㉢ 분말운무에 의한 열방사의 차단효과

    ㉣ 연소시 생성된 활성기가 분말 표면에 흡착되거나, 탄산수소나트륨의 Na이온에 의해 안정화되어 연쇄반응이 차단되는 효과

         (부촉매 효과)

    ㉤ 일반 요리용 기름화재시 기름과 중탄산나트륨이 반응하면 금속비누가 만들어져 거품을 생성하여 기름의 표면을 덮어서 질식

         소화효과 및 재발화 역제방지효과를 나타내는 비누화 현상

  ② 열분해 : 탄산수소나트륨은 약 60℃ 부근에서 분해되기 시작하여 270℃와 850℃ 이상에서 다음과 같이 열분해된다.

                   2NaHCO3        →    NaCO3         +        H2O       +          CO2 흡열반응 (at 270℃)

                   (중탄산나트륨)       (탄산나트륨)             (수증기)                (탄산가스)

                   2NaHCO3       →    Na2O             +       H2O       +           2CO2 - Q [kcal] (at 850℃ 이상)

[정답]

  ① 2NaHCO3 → NaCO3 + H2O + CO2

  ② 2NaHCO3 → Na2O + H2O + 2CO2

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4. ANFO 폭약의 원료로 사용하는 물질에 대해 다음 물음에 답하시오.

  ① 제1류 위험물에 해당하는 물질의 단독 완전분해 폭발반응식

  ② 제4류 위험물에 해당하는 물질의 지정수량과 위험등급

[풀이]

  ① 질산암모늄은 강력한 산화제로 화약의 재료이며 200℃에서 열분해되어 산화이질소와 물을 생성한다. 특히 ANFO 폭약은

        NH4NO3와 경유를 94%와 6%로 혼합하여 기폭약으로 사용하며, 급격한 가열이나 충격을 주면 단독으로 폭발한다.

        2NH4NO3 → 4H2O + 2N2 + O2

  ② 경유는 제4류 위험물 중 제2석유류에 해당하며, 비수용성이므로 지정수량은 1,000ℓ 이다. 위험등급은 Ⅲ등급에 해당한다.

 [정답] ① 2NH4NO3 → 4H2O + 2N2 + O2

           ② 1,000ℓ, Ⅲ등급

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5. 지하탱크저장소에 대한 위치 · 구조 및 설비기준에 대한 사항이다. 괄호안을 알맞게 채우시오.

  ① 탱크 전용실은 지하의 가장 가까운 벽 · 피트 · 가스관 등의 시설물 및 대지경계선으로 부터 ( ㉠ ) m 이상 떨어진 곳에 설치하고,

       지하저장탱크와 탱크전용실의 안쪽과의 사이는 (㉡ ) m 이상의 간격을 유지하도록 하며, 해당 탱크의 주위에 마른 모래 또는

       습기 등에 의하여 응고되지 아니하는 입자지름 ( ㉢) ㎜ 이하의 마른 자갈분을 채워야 한다.

  ② 지하저장탱크를 2이상을 인접해 설치하는 경우에는 그 상호간에 ( ㉠ )m, [해당 2 이상의 지하저장탱크의 용량의 합계가 지정

       수량의 100배 이하인 때에는 ( ㉡ )] 이상의 간격을 유지하여야 한다. 다만, 그 사이에 탱크 전용실의 벽이나 두께 ( ㉢ ) ㎝ 이상

       의 콘크리트 구조물이 있는 경우에는 그러하지 아니하다.

[정답]

  ① ㉠ 0.1        ㉡ 0.1       ㉢ 5

  ② ㉠ 1          ㉡ 0.5        ㉢ 20

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6. 제1류 위험물로서 무색 무취의 투명한 결정으로 물, 아세톤, 알코올, 글리세린에 잘 녹는 물질이며 녹는점은 212℃, 비중은 4.35

    이고 햇빛에 의해 변질되므로 갈색병에 보관해야 하는 위험물이다. 다음 물음에 답하시오.

[풀이] AgNO3 (질산은)

  ㉠ 무색, 무취의 투명한 결정으로 물, 아세톤, 알코올, 글리세린에 잘 녹는다.

  ㉡ 분자량 170, 융점 212℃, 비중 4.35, 445℃로 가열하면 산소발생

  ㉢ 아이오딘에틸시안과 혼합하면 폭발성 물질이 형성되며, 햇빛에 의해 변질되므로 갈색병에 보관해야 한다. 사진감광제, 부식제,

       은도금, 사진제판, 촉매 등으로 사용된다.

  ㉣ 분해 반응식 : 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

[해답]

  ① 질산은 (AgNO3)

  ② 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

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7. 다음 [보기]에서 설명하고 있는 위험물의 구조식을 쓰시오.

 [보기] ⊙ 제4류 위험물로서 마취성이 있고, 석유와 비슷한 냄새를 가진 무색의 액체

           ⊙ 비수용성, 지정수량 1,000ℓ, 위험등급 Ⅲ 등급

           ⊙ 용도 : 용제, 염료, 향료, DDT의 원료, 유기합성의 원료 등

           ⊙ 비중 1.1, 증기비중 3.9

           ⊙ 벤젠을 염화철 촉매하에서 염소와 반응하여 만든다.

[풀이] 클로로벤젠 (C6H5Cl, 염화페닐) - 비수용성 액체

   ① 일반적 성질

      ㉠ 마취성이 있고 석유와 비슷한 냄새를 가진 무색의 액체이다.

      ㉡ 물에는 녹지 않으나 유기용제 등에는 잘 녹고 천연수지, 고무, 유지 등을 잘 녹인다.

      ㉢ 비중 1.11, 증기비중 3.9, 비점 132℃, 인화점 32℃, 발화점 638℃, 연소범위 1.3~7.1%

      ㉣ 벤젠을 염화철 촉매하에서 염소와 반응하여 만든다.

  ② 위험성 : 마취성이 있고 독성이 있으나 벤젠 보다 약하다.

  ③ 저장 및 취급방법, 소화방법 : 등유에 준한다.

  ④ 용도 : 용제, 염료, 향료, DDT의 원료, 유기합성의 원료 등

 [정답]

10. 특정 옥외저장탱크에 에뉼러판을 설치하여야 하는 경우 3가지를 쓰시오.

 [풀이] 옥외저장탱크의 밑판[에뉼러판(특정 옥외저장탱크의 옆판의 최하단 두께가 15㎜를 초과하는 경우, 내경이 30m를 초과하는

           경우 또는 옆판을 고장력강으로 사용하는 경우에 옆판의 직하에 설치하여야 하는 판을 말한다)을 설치하는 특정 옥외저장탱

           크에 있어서는 에뉼러판을 포함한다]을 지반면에 접하게 설치하는 경우에는 다음 기준에 따라 밑판 외면의 부식을 방지하기

           위한 조치를 강구하여야 한다.

  ㉠ 탱크의 밑판 아래에 밑판의 부식을 유효하게 방지할 수 있도록 아스팔트샌드 등의 방식재료를 댈 것

  ㉡ 탱크의 밑판에 전기방식의 조치를 강구할 것

  ㉢ 밑판의 부식을 방지할 수 있는 조치를 강구할 것

[정답]

  ① 특정 옥외저장탱크 옆판의 최하단 두께가 15㎜ 를 초과하는 경우

  ② 특정 옥외저장탱크의 내경이 30m를 초과하는 경우

  ③ 특정 옥외저장탱크의 옆판을 고장력강으로 사용하는 경우

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11. 황을 0.01wt% 함유한 1,000㎏의 코크스를 과잉공기 중에서 완전연소 시켰을 때 발생되는 SO2는 몇 g인지 구하시오.

 [풀이]​​

[정답] ① 1.305 mol

         ② 염화수소 : 0.17atm, 산소 : 0.23atm, 염소 : 0.30atm, 수증기 : 0.30atm

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15. 제3류 위험물을 운반용기에 수납할 경우의 기준에 대해 쓰시오.

 [정답]

  ① 자연발화성 물질에 있어서는 불활성기체를 봉입하여 밀봉하는 등 공기와 접하지 아니하도록 할 것

  ② 자연발화성 물질 외의 물품에 있어서는 파라핀 · 경유 · 등유 등의 보호액으로 채워 밀봉하거나 불활성기체를 봉입하여 밀봉하

       는 등 수분과 접하지 아니하도록 할 것

  ③ 자연발화성 물질 중 알킬알루미늄 등은 운반용기 내용적의 90% 이하의 수납률로 수납하되, 50℃의 온도에서 5% 이상의 공간

      용적을 유지하도록 할 것

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16. 제4류 위험물인 경유를 상부가 개방되어 있는 용기에 저장하는 경우 액체의 표면적이 50㎡이고, 이곳에 국소방출방식의 분말소

      화설비를 설치할 경우 제3종 분말소화약제를 얼마나 저장해야 하는지를 구하시오.

 [풀이] 국소방출방식의 분말소화설비는 다음의 ㉠ 또는 ㉡에 의하여 산출된 양에 저장 또는 취급하는 위험물에 따라 [별표 2]에 정한

           소화약제에 따른 계수를 곱하고 다시 1.1을 곱한 양 이상으로 할 것. 따라서 본 문제의 경우 면적식의 국소방출방식에  해당

           하므로

        Q = S · K · h

        여기서, Q : 약제량 [㎏]

                     S : 방호구역의 표면적 [㎡]

                     K : 방출계수 [㎏/㎡]

                     h : 1.1 (할증계수)

               ∴ Q = 50 ㎡ × 5.2 ㎏/㎡ × 1.1 = 286 ㎏

  ㉠ 면적식의 국소방출방식

       액체 위험물을 상부를 개방한 용기에 저장하는 경우 등 화재시 연소면이 한 면에 한정되고 위험물이 비산할 우려가 없는 경우에

        는 다음 표에 정한 비율로 계산한 양

[정답] ① 화기· 충격주의, 물기엄금, 가연물접촉주의

          ② 화기주의, 물기엄금

          ③ 화기엄금, 공기접촉엄금

          ④ 화기엄금, 충격 주의

          ⑤ 가연물 접촉주의

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20. 제2류 위험물인 마그네슘이 다음의 물질과 반응할 때의 화학반응식을 적으시오.

   ① CO2

   ② N2

   ③ H2O

[풀이] 마그네슘(Mg) - 지정수량 500 ㎏

          마그네슘 또는 마그네슘을 함유한 것 중 2㎜의 체를 통과하지 아니하는 덩어리는 제외한다.

 가. 일반적 성질

  ① 알칼리토금속에 속하는 대표적인 경금속으로 은백색의 광택이 있는 금속으로 공기 중에서 서서히 신화하여 광택을 잃는다.

  ② 열전도율 및 전기전도도가 큰 금속이다.

  ③ 산 및 온수와 반응하여 많은 양의 열과 수소(H2)가 발생한다.

        Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

        Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

  ④ 공기중 부식성은 적지만, 산이나 염류에는 침식된다.

  ⑤ 원자량 24, 비중 1.74, 융점 650℃, 비점 1,107℃, 착화온도 473 ℃

나. 위험성

  ① 공기 중에서 미세한 분말이 밀폐공간에 부유할 때 스파크 등 적은 점화원에 의해 분진 폭발한다.

  ② 얇은 박, 부스러기도 쉽게 발화하고, PbO2, Fe2O2, N2O, 할로겐 및 제1류 위험물과 같은 강산화제와 혼합된 것은 약간의

       가열, 충격, 마찰 등에 의해 발화, 폭발한다.

  ③ 상온에서는 물을 분해하지 못하여 안정하지만 뜨거운 물이나 과열 수증기와 접촉시 격렬하게 수소가 발생하며 염화암모늄 용액

       과의 반응은 위험을 초래한다.

  ④ 가열하면 연소가 쉽고 양이 많은 경우 맹렬히 연소하며 강한 빛을 낸다. 특히, 연소열이 매우 높기 때문에 온도가 높아지고 화세

       가 격렬하여 소화가 곤란하다.

         2Mg + O2 → 2MgO

  ⑤ CO2 등 질식성 가스와 접촉 시에는 가연성 물질인 C와 유독성인 CO 가스가 발생한다.

        2Mg + CO2 → 2MgO + 2C

         Mg + CO2 → MgO + CO

  ⑥ 사염화탄소(CCl4)나 C2H4ClBr 등과 고온에서 작용 시에는 맹독성인 포스겐 (COCl2) 가스가 발생한다.

  ⑦ 가열된 마그네슘을 SO2 속에 넣으면 SO2가 산화제로 작용하여 연소한다.

         3Mg + SO2 → 2MgO + MgS

  ⑧ 질소 기체 속에서도 타고 있는 마그네슘을 넣으면 직접 반응하여 공기나 CO2 속에서 보다 활발하지는 않지만 연소한다.

        3Mg + N2 → Mg3N2

[정답]

  ① 2Mg + CO2 → 2MgO + C, Mg + CO2 → MgO + CO

  ② 3Mg + N2 → Mg3N2

  ③ Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

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