📝 위험물기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트
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1. 위험물안전관리법령 및 시설 기준
1.1 예방규정 제정 대상 (법 제18조)
관계인이 예방규정을 정해야 하는 주요 제조소 등은 다음과 같습니다. 지하탱크 저장소는 해당하지 않습니다.
암반탱크 저장소
지정수량의 10배 이상 위험물을 취급하는 제조소
지정수량의 100배 이상 위험물을 저장하는 옥외저장소
지정수량의 150배 이상 위험물을 저장하는 옥내저장소
지정수량의 200배 이상 위험물을 저장하는 옥외탱크저장소
이송취급소 등
1.2 제조소 등의 행정처분 사유
다음과 같은 경우 제조소 등의 허가 취소 또는 사용 정지 사유가 됩니다. 안전교육 미수료는 관계인 처벌 대상이지, 제조소 허가 취소 사유는 아닙니다.
변경허가를 받지 않고 시설 변경
완공검사를 받지 않고 사용
위험물안전관리자 또는 대리자 미선임 (선임/신고는 관계인의 책무)
정기점검 미실시
안전조치 이행명령 불이행
1.3 자동화재탐지설비 설치 기준
경계구역 면적 기준
원칙: 하나의 경계구역 면적은 600 제곱미터 (m²) 이하, 한 변의 길이는 50m 이하로 합니다.
예외: 주된 출입구에서 내부 전체를 볼 수 있는 경우 1,000 제곱미터 (m²) 이하로 할 수 있습니다.
1.4 옥내 및 옥외저장탱크 기준
옥내저장탱크 간 간격: 탱크 상호 간 및 탱크전용실 벽과의 사이는 0.5m 이상의 간격을 유지해야 합니다.
옥내저장소 겹쳐 쌓기 높이: 기계 하역 용기만 겹칠 경우 6m 이하, 제4류 위험물 중 제3석유류, 제4석유류 및 동식물유류 용기만 겹칠 경우 4m 이하, 그 밖의 경우 3m 이하입니다.
옥외저장탱크 밸브없는 통기관 직경: 30mm 이상입니다.
1.5 암반탱크 공간용적 기준
위험물 암반탱크의 공간용적은 다음 두 용적 중 더 큰 용적을 적용합니다.
해당 탱크 내에 용출하는 7일간의 지하수 양에 상당하는 용적
해당 탱크 내용적의 1/100 (1%) 용적
2. 위험물의 성상 및 분류
2.1 특수인화물의 정의 (제4류 위험물)
1기압에서 다음 중 하나에 해당하는 것을 말합니다.
발화점 100도 C 이하인 것.
인화점이 영하 20도 C 이하이고, 비점이 40도 C 이하인 것. (예: 이황화탄소, 다이에틸에테르)
2.2 위험물 유별 지정수량 (핵심 물질)
위험물 유별 핵심 물질과 지정수량은 다음과 같습니다.
제1류 산화성 고체: 브로민산나트륨 300kg, 과산화나트륨 50kg, 다이크로뮴산나트륨 1,000kg
제2류 가연성 고체: 황, 적린, 황화인 100kg, 칼슘 (금속분) 50kg
제3류 자연발화성 및 금수성: 황린 (자연발화성) 20kg
제5류 자기반응성: 트라이나이트로톨루엔 200kg
2.3 제4류 위험물 (인화성 액체) 특성
제4류에 속하지 않는 물질: 트라이나이트로톨루엔은 제5류(나이트로화합물)입니다.
경유 (제2석유류): 물에 녹지 않고, 비중은 1보다 작으며, 인화점은 50도 C ~ 70도 C로 상온보다 높습니다.
메탄올과 에탄올: 둘 다 비중이 1보다 작고, 물에 잘 녹는 액체이지만, 증기비중은 다릅니다. (메탄올 약 1.1, 에탄올 약 1.6)
2.4 화학 구조 및 반응
다이에틸에테르 (R-O-R'): 일반식은 R-O-R' (에테르)입니다.
트라이나이트로톨루엔 (TNT): 작용기는 -NO2 (나이트로기)입니다.
인화칼슘(Ca3P2) + 물(H2O) 반응 (금수성): 인화칼슘이 물과 반응하면 포스핀(PH3) 가스가 발생합니다.
반응식: Ca3P2 + 6H2O -> 3Ca(OH)2 + 2PH3 (포스핀)
칼륨(K) + 에탄올(C2H5OH) 반응 (알코올과 알칼리금속): 칼륨과 에탄올이 섞이면 수소(H2) 가스가 발생합니다.
반응식: 2K + 2C2H5OH -> 2C2H5OK (칼륨에틸레이트) + H2 (수소)
3. 화재 및 폭발 이론
3.1 폭발의 종류
분해폭발: 아세틸렌, 산화에틸렌
분진폭발: 금속분, 밀가루
중합폭발: 사이안화수소, 염화비닐, 하이드라진
분해폭발: 과산화수소
3.2 연소 및 발화
연소의 3요소: 가연물 (아세톤), 산소공급원 (질산암모늄), 점화원 (불꽃)
증발연소: 황(유황), 알코올, 나프탈렌, 양초 등 (열분해 없이 증발된 증기가 연소)
인화점 50도 C의 의미: 액체의 온도가 50도 C 이상이 되면 가연성 증기를 발생하여, 점화원에 의해 불이 붙는(인화) 최저 온도입니다.
3.3 화재의 종류
A급 화재 (일반): 종이, 나무, 플라스틱 등 (예: 플라스틱 화재)
B급 화재 (유류): 가솔린, 오일, 페인트 등 (예: 휘발유 화재)
C급 화재 (전기): 전류가 흐르는 전기기구 (예: 전기 화재)
D급 화재 (금속): 나트륨, 칼륨, 마그네슘 등 (예: 나트륨 화재)
3.4 유류 저장 탱크 화재 현상
보일오버(Boil Over): 탱크 화재 시 열파가 탱크 바닥 물층을 끓게 하여 기름이 넘치는 현상.
슬롭오버(Slop Over): 소화 활동 중 탱크 표면에 물이 닿아 급격히 증발하며 기름이 넘치는 현상.
BLEVE: 액화가스 저장 탱크의 파열 및 증기 폭발.
플래시오버(Flash Over): 밀폐된 실내 화재에서 모든 가연성 물질이 동시에 발화하는 현상 (탱크 화재와는 거리가 뭅니다.)
4. 소화 및 계산
4.1 소화약제 및 적응성
제1종 분말소화약제 열분해 반응식: 2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2 (이산화탄소 발생)
Halon 1211 분자식: CF2ClBr (탄소 1, 불소 2, 염소 1, 브롬 1)
전기설비에 부적합한 소화설비: 포소화설비 (거품으로 인한 합선/누전 위험)
제5류 위험물 (자기반응성 물질) 소화: 자체 산소 포함으로 질식 소화 효과가 낮으므로, **다량의 냉각 주수 소화 (물분무소화설비)**가 적합합니다.
4.2 소화 능력 단위 및 소화약제량
소화설비의 용량 및 능력단위는 다음과 같습니다.
소화전용물통: 용량 8L, 능력단위 0.3
마른모래 (삽 1개 포함): 용량 50L, 능력단위 0.5
팽창질석/진주암 (삽 1개 포함): 용량 160L, 능력단위 1.0
소화약제량 계산 예시 메틸알코올 8,000L의 능력단위는 2단위 (4,000L당 1단위)입니다. 필요한 마른모래의 양: (2 단위 / 0.5 단위/50L) * 50L = 200L
4.3 혼재 위험물 지정수량 배수 계산
저장수량 / 지정수량 의 총합을 구합니다.
브로민산나트륨: 300kg / 300kg = 1.0배
과산화나트륨: 150kg / 50kg = 3.0배
다이크로뮴산나트륨: 500kg / 1,000kg = 0.5배
총 배수 = 1.0 + 3.0 + 0.5 = 4.5배
4.4 이산화탄소 소화 농도 계산
산소 농도를 21vol%에서 13vol%로 낮추려면, 8vol%의 이산화탄소가 추가되어야 합니다.
이산화탄소 농도 = (8 / (8 + 13)) * 100%
이산화탄소 농도 = (8 / 21) * 100% 약 38.1 vol%
4.5 기체 부피 및 증기 비중 계산
1) 이산화탄소 부피 계산 (표준 상태: 1mol = 22.4L)
CO2 분자량: 44g/mol
1.1kg = 1,100g
몰수: 1,100g / 44g/mol = 25mol
부피: 25mol * 22.4L/mol = 560L = 0.56m3
2) 이상기체 부피 계산 (25도 C, 2atm)
공식: 부피 (V) = (질량(W) * 기체상수(R) * 절대온도(T)) / (압력(P) * 분자량(M))
V = (1kg * 0.08205 * (25+273)K) / (2atm * 44)
V 약 0.2779 m3 = 278L
3) 제3부틸알코올 증기 비중 계산
공식: 증기 비중 = 측정 물질 분자량 / 평균 대기 분자량 (약 29)
제3부틸알코올 분자량 (C4H10O): 74
증기 비중 = 74 / 29 약 2.55
5. 위험물 운반 및 저장 취급
5.1 액체 위험물 운반 용기 수납률
액체 위험물: 운반 용기 내용적의 98% 이하 수납률
고체 위험물: 95% 이하
알킬알루미늄 등: 90% 이하
5.2 혼재 불가 위험물
상호 간 1m 이상의 간격을 유지하더라도 인화성 고체를 제외한 제2류 위험물과 제4류 위험물은 동일한 옥내저장소에 함께 저장할 수 없습니다. (적린(2류)과 황린(3류)는 혼재 불가)
5.3 운반 시 차광성 피복 (빛가림)
운반 시 차광성 피복으로 가려야 하는 위험물은 제1류, 제3류(자연발화성 물질), 제4류(특수인화물), 제5류, 제6류입니다. 제2류 위험물은 해당하지 않습니다.
5.4 주입구 게시판 색상 기준
주입구 등 장소 표시 게시판: 백색 바탕에 흑색 문자
화기엄금: 적색 바탕에 백색 문자
물기엄금: 청색 바탕에 백색 문자
주유 중 엔진정지: 황색 바탕에 흑색 문자
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