개념 한 쪽
가스의 종류에 따라 성분과 물성이 달라 사고 양상과 안전조치가 달라진다. LNG와 LPG의 비교, 프로판의 연소범위, LPG의 액화·비중·연소에 필요한 공기량, 고압가스 용기 색상과 안전밸브 대응 등 기본 성질을 이해해야 화재감식과 사고조사에서 원인 규명과 안전판단을 할 수 있다.
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출제기준 단원 「가스의 기초」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 안전밸브 종류 연결 | 1 | 용기 특성에 맞는 안전밸브 종류를 매칭하기 |
| 용기 색상 판별 | 1 | 고압가스 종류에 따른 용기 색상을 구분하기 |
| LNG·LPG 특성 비교 | 1 | LNG와 LPG의 성분·비중·연소특성 차이를 판별하기 |
LNG는 주성분이 메탄이며 공기보다 가볍고 체적팽창률이 크며 연소속도가 상대적으로 빠르다는 점이 핵심 성질이다. 반면 LPG는 프로판·부탄이 주성분이며 공기보다 무겁고 액화 시 부피가 크게 감소하며 연소속도는 상대적으로 느리다. 이 비교는 누출 시 확산 특성과 착화·연소 거동을 판단하는 기초가 된다.
액화석유가스(LPG)는 상온에서 기체이나 압력을 가하면 액화되어 부피가 약 1/250로 줄어든다. LPG는 공기보다 무겁기 때문에 누출 시 바닥으로 가라앉아 축적될 위험이 있으며, 연소 시 다량의 공기를 필요로 한다는 점이 중요하다. 밀폐공간에서는 이론공기량 부족으로 불완전연소가 일어나 일산화탄소 발생 위험이 크다.
프로판(C3H8)과 같은 가스의 물성값 중 중요한 항목은 연소범위와 기체비중 등이다. 프로판의 연소범위는 약 2.1~9.5vol%로 제시된 범위 안에서만 정상 연소가 이루어진다. 발화점, 임계온도, 기체비중 등도 사고 원인 분석에 참고하되, 문제에서는 연소범위와 비중을 중심으로 판단하는 경우가 많다.
고압가스 용기의 식별과 안전장치 선택도 사고조사에서 필수적이다. 용기 색상은 가스 종류를 빠르게 파악하는 수단이며, 초저온용기 등 특정 용기는 스프링식과 파열식 등 이중 안전밸브를 설치하여 온도변화나 기밀 유지 문제에 대비해야 한다. 사고 형태 분류는 폭발·질식·중독 등 결과 중심으로 하며, 재질 불량 등은 사고의 원인으로 구분해야 한다.
LNG와 LPG의 특성 비교 문제에서는 'LNG=메탄=가벼움=빠른연소', 'LPG=프로판/부탄=무거움=느린연소'라는 대비를 떠올리면 정답 선택이 쉬워진다. 프로판의 연소범위(2.1~9.5vol%)를 묻는 문제는 이 범위를 기억하고 해당 수치가 맞는 선지를 고르면 된다. LPG 누출 사고에서 보고 의무 여부를 묻는 문제는 인명 피해나 시설 손괴처럼 중대한 사고에 해당하는지를 기준으로 판단해야 한다. 고압가스 용기 색상 문제는 '수소-적색, 아세틸렌-갈색, 암모니아-백색, LPG-회색'의 매칭을 우선 기억한다.
일반적으로 사용되고 있는 안전밸브의 종류가 옳게 연결된 것은?
정답 ④ · 안전밸브는 가스의 종류와 용기의 특성에 맞게 설치됩니다. LPG 용기는 스프링식, 산화에틸렌이나 아세틸렌 등 분해 폭발 위험이 있는 가스는 파열식 안전밸브를 사용합니다.
초저온 용기는 온도 변화와 기밀 유지의 어려움으로 스프링식과 파열식을 결합한 2중 안전밸브를 설치해야 합니다.
인화성 기체(고압가스)이 폭발사고 조사 시 용기의 색은 기체 종류 파악에 중요하다. 기체의 종류에 따른 용기의 색이 옳게 연결된 것은?
정답 ① · 고압가스 용기의 색상은 기체 종류 식별을 위해 관련 법령으로 규정되어 있습니다. 수소는 붉은색(적색) 용기를 사용하고, 아세틸렌은 갈색, 액화암모니아는 백색, LPG는 회색 용기를 사용하는 것이 원칙입니다.
고압가스 용기 색상은 수적색, 아세틸렌갈색, 암모니아백색, LPG회색으로 법령에 엄격히 규정되어 있다.
액화천연가스(LNG)와 액화석유가스(LPG)를 비교한 것으로 틀린 것은?
정답 ② · 액화천연가스(LNG)의 주성분은 메탄이고 액화석유가스(LPG)는 프로판과 부탄이 주성분이라는 점, LNG가 공기보다 가볍고 LPG는 공기보다 무겁다는 점, 기화 시 LNG의 체적 팽창률이 LPG보다 크다는 점은 모두 맞는 설명입니다. 연소속도 측면에서 LNG(메탄)의 연소속도는 상대적으로 빠르고, LPG(프로판, 부탄)의 연소속도는 느린 편입니다.
LNG(메탄)는 연소속도가 빠르고 공기보다 가볍지만, LPG(프로판·부탄)는 연소속도가 느리고 공기보다 무겁다.
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