개념 한 쪽
폭발 문제는 조건(3요소), 종류(분해·중합·폭굉), 예방 수칙(역화·정전기·금속) 세 축으로 나온다.
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출제기준 단원 「폭발의 피해 영향·방지대책」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 착화점 조건 판단 | 1 | 착화점을 낮추지 않는 조건 고르기 |
| 폭발 조건 요소 | 1 | 폭발 3요소에 해당하지 않는 것 |
| 폭발 종류 분류 | 1 | 분해 폭발에 해당하지 않는 물질 |
폭발 조건부터 본다. 가스 폭발의 3요소는 연료·산화제·점화원이며 매개체는 조건이 아니다. 착화점은 발열량·활성도·산소농도가 증가할 때 낮아지고, 분자 구조가 복잡해지면 활성화 에너지가 커져 오히려 높아진다.
폭발의 종류는 예물질로 구분한다. 폭굉은 화염 전파 속도가 음속보다 빨라 충격파를 동반하며 격렬하게 파괴하는 초음속 폭발이다. 아세틸렌이나 과산화수소처럼 불안정한 물질은 분해할 때 내놓는 분해열로 자연발화할 수 있다. 중합 폭발의 예로는 시안화수소가 들어가고, 이황화탄소는 인화점이 -30℃로 극히 낮은 인화성 물질이지 분해 폭발에 해당하지 않는다. 촉매는 반응 속도를 조절할 뿐 폭발 분류 기준이 아니다.
예방 수칙은 재질과 순서가 핵심이다. 아세틸렌은 구리·수은·은과 반응해 폭발성 아세틸라이드를 만들므로 이 금속 설비 사용이 금지된다. 가스용접 중 역화가 일어나면 화염이 산소 호스를 타고 용기로 역류하므로 산소용기 밸브를 가장 먼저 잠근다. 화학섬유는 흡수성이 낮아 정전기가 쉽게 축적되고, 메틸아민은 가연성 가스이지만 마찰·타격에 예민하게 폭발하는 물질은 아니다.
종류 문제는 물질과 폭발 유형을 짝지어 외운다 — 중합 폭발 시안화수소, 분해 자연발화 아세틸렌·과산화수소, 폭굉은 "음속 초과" 한 단어로 요약된다. 아세틸렌 금속 금지(구리·수은·은)는 거의 매번 나오는 기본 예방 규칙이다.
가연성 물질의 착화점이 낮아질 수 있는 조건이 아닌 것은?
정답 ③ · 착화점은 물질이 스스로 발화하는 최저 온도를 말합니다. 발열량이 높거나 반응 활성도가 크거나 산소 농도가 높으면 화학 반응이 쉽게 일어나 착화점이 낮아집니다.
착화점은 발열량·활성도·산소농도 증가 시 낮아지나, 분자 구조가 복잡해지면 활성화 에너지 증가로 오히려 높아진다.
가스 폭발이 일어날 수 있는 조건이 아닌 것은?
정답 ② · 가스가 폭발하기 위해서는 연료(가스), 산화제(공기), 점화원(불꽃)의 3요소가 필요하며, 온도, 압력, 조성, 용기의 형태와 크기 등이 폭발 한계에 영향을 미칩니다. 그러나 매개체는 폭발 발생의 직접적인 조건이라기보다 전달 과정에 관여하므로, 이 문제에서는 폭발 조건이 아닌 것으로 간주하여 2번을 선택하는 것이 타당합니다.
가스 폭발 3요소는 연료, 산화제, 점화원이며 매개체는 직접 조건이 아니다.
다음 중 분해에 의한 폭발에 해당되지 않는 것은?
정답 ① · 분해 폭발은 불안정한 물질이 단순히 분해 반응을 일으키며 폭발하는 현상을 말합니다. 아세틸렌과 히드라진, 산화에틸렌은 불안정한 결합을 가지고 있어 분해에 의한 폭발 위험이 있는 물질입니다.
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