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화공안전기술사/과년도기출문제

125회 화공안전기술사 기출문제 풀이 『4교시 4번 & 3교시 3번』문제

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안녕하세요. 기술사 찰스 입니다.

지금 포스팅을 하려고 글쓰고 있는 시간은 자정을 넘은 12:05AM 입니다. 

하루에 1포스팅을 하는게 목표인데 생각보다 어렵네요. 그래도 열심히 해보도록 하겠습니다.

 

#125회 화공안전기술사 기출문제 풀이에 대한 포스팅을 해보도록 하겠습니다.

31개 문제 중에서 제 마음대로 문제를 골라서 해보도록 할게요!^^

 

제가 이번 포스팅 주제로 다룰 문제는 2가지가 있는데, 이 2문제가 서로 연관이 됩니다.

 

먼저 4교시 4번 문제입니다.

이 문제를 시험장에서 보자마자 적으신 수험생 여러분들은 이 문제의 키워드를 딱 눈치채셨을 것입니다. 먼저 문제부터 보시면 다음과 같습니다.

 

125회 화공안전기술사 4교시 4번 문제 Source by Q-net

화재·폭발사고의 같은 경우 머릿속으로 제일 먼저 이것이 일어나는 메커니즘, 원리에 대해 떠올리셔야 합니다.

 

화재·폭발은
[물적 조건] x [에너지 조건] = 1

이 되었을 때 발생하게 됩니다.

 

즉, 물적조건과 에너지조건이 모두 충족 되어야지 사고가 일어난다는 의미입니다. 

이를 거꾸로 생각하면 두 조건 중 하나의 조건만 Zero로 만들면 1이 아니라 0이되어 사고가 일어날 수 없다는 의미가 되기도 합니다. 아주 간단하죠?

 

물적조건이란 연소범위(폭발범위)를 의미하고, 에너지 조건은 점화원 조건(MIE 이상의 에너지)을 의미합니다.   

 

그래서 물적조건의 방지대책과 에너지조건의 방지대책으로 나누어서 접근하여 문제를 풀어나가시는 것이 핵심이라고 할 수 있습니다. 이제부터 머릿속에 화재·폭발문제가 나오면 이런 개념으로 문제를 접근하시는 훈련을 해보세요. 

일단 간단하게 핵심만 말씀드려보도록 하겠습니다.

 

[사고원인]

1. 물적조건

위의 문제에서는 가연성 분진 원료를 투입 중에 일어났다고 명시되어 있습니다. 여기서 가연성 분진 원료가 충분히 공기 또는 산소와 교반하여 물적조건(폭발성/연소 분위기)을 형성할 수 있습니다. 

 

2. 에너지 조건

보통 MIE(최소점화에너지) 이상의 에너지가 발생될 때, MIT(최소발화온도) 이상의 온도가 형성이 될 때 충족된다고 보는데, 여기서는 전자일 가능성이 높다고 봅니다. 정전기로 인해 MIE 이상의 에너지가 발생하게 되어 에너지 조건이 발동하여 폭발사고가 일어날 가능성이 높습니다. 

 

[방지대책]

1. 물적조건 제어

- 폭발성 분위기 형성 억제 : 질소 등 불활성가스로 불활성화(Inerting)를 통해 완전 불활성 분위기 조성 후 원료 투입

2. 에너지조건 제어

- 전기기계방폭형 기구 사용 : 비방폭형 사용금지

- 접지 & 본딩

- 도전성 용기, 도전성 플라스틱, 금속으로 라이닝된 용기, 도전성 섬유, 도전성 바닥 등

- 인체 정전기 관리 : 대전방지화, 대전방지복, 도전성 장갑

 

 

[끝]

 

다음은 3교시 3번 문제입니다.

정말 쉬운 문제이죠. #가스기술사 나 #화공기술사 에도 출제되었던 문제입니다. 문제는 다음과 같습니다.

125회 화공안전기술사 3교시 3번 문제 Source by Q-net

 

위의 4교시 문제에서 물적조건 제어에서 불활성화(Inerting)이 나왔었죠? 이게 125회 3교시 3번 문제와 연결이 됩니다. 

불활성화란 쉽게 말해, 가연성분위기(폭발성분위기)를 불활성가스로 비활성으로 만드는 것이라고 생각하시면 됩니다.

대표적인 불활성가스로 질소(Nitrogen)를 이용하고 크게 4가지 방법으로 이너팅을 실시합니다.

 

-진공퍼지

-압력퍼지

-스위프-스루 퍼지

-사이펀퍼지

 

실전에서는 위 4가지 내용을 그림과 함께 적어주시면 됩니다. 내용이 꽉 차겠지요?

각 퍼지에 대한 자세한 방법은 그림과 반드시 알아두세요. 그림으로 이해하시는 것이 암기도 잘 됩니다.

(#코사가이드 참조)

 

그리고 위의 이너팅 방법으로 최소산소농도(MOC) 이하로 산소농도를 떨어뜨려 물적조건을 Zero로 만드는 것이 물적조건을 제어하는 방법이 되겠습니다.

 

MOC는 폭발하한계(LEL) x O2(산소)의 완전연소 화공양론계수)로써 보통 탄화수소계열의 경우 10%의 수치에 근사하게 됩니다. (※ 여기서 폭발하한계(LEL)는 또 어떻게 구할까요?)

 

핵심은 물적조건 제어를 하기 위해 불활성화 방법을 통해 최소산소농도(MOC)값 이하로 제어하여 물적조건을 Zero로 만들어 화재나 폭발사고를 예방한다가 되겠습니다.

[끝]

 

이상으로 125회 화공안전기술사 기출문제 풀이를 마치도록 하겠습니다.

다음 포스팅으로 찾아뵐게요.

 

찰스