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1과목 : 소방원론

1. 내화건축물과 비교한 목조건축물 화재의 일반적인 특징을 옳게 나타낸 것은?

    고온, 단시간형 저온, 단시간형

   고온, 장시간형 저온, 장시간형

[해설]

목조건축물과 내화건축물의 화재 비교

구분 목조건축물의 화재현상 내화건축물의 화재현상
건물재료 목조 내화구조
화재양상 연료지배 화재 환기지배 화재
공기조건 공기 유통 원활 공기 일정하게 유지
개 구 부 많다 적다
최고온도 1,1001,200 8001,000
최성기 78 1030
온도변화 최성기 이후 급격히 온도저하
출화 후 15200300잔화
최성기 이후 완만한 온도저하
화재초기에는 100이하
화재특징 고온 단시간형 저온 장시간형

 

2. 다음 중 증기 비중이 가장 큰 것은?

   Halon 1301  Halon 2402

   Halon 1211 Halon 104

[해설]

할론 소화약제 비교

종류 분자식(화학식) 분자량 증기비중
할론2402 C2F4Br2 (12×2)+(19×4)+(80×2)=260 260/29=8.97
할론1211 CF2ClBr 12+(19×2)+35.5+80=165.5 165.5/29=5.7
할론104 CCI4 12+(35.5×4)=154 154/29=5.31
할론1301 CF3Br 12+(19×3)+80=149 149/29=5.14

증기비중은 분자량을 공기의 평균분자량(29)으로 나누어 주면 된다.

증기비중이 큰 순서

Halon 2402 > Halon 1211 > Halon 104 > Halon 1301

 

3. 화재발생 시 피난기구로 직접 활용할 수 없는 것은?

   완강기  무선통신보조설비

   피난사다리 구조대

[해설]

피난기구

피난사다리

구조대

완강기

소방청장이 정하여 고시하는 화재안전기준으로 정하는 것(미끄럼대ㆍ피난교ㆍ피난용트랩ㆍ간이완강기ㆍ공기안전매트ㆍ다수인피난장비ㆍ승강식피난기 등)

무선통신보조설비는 소화활동설비에 해당

 

4. 정전기에 의한 발화과정으로 옳은 것은?

   방전 전하의 축적 전하의 발생 발화

    전하의 발생 전하의 축적 방전 발화

   전하의 발생 방전 전하의 축적 발화

   전하의 축적 방전 전하의 발생 발화

[해설]

정전기에 의한 발화과정

전하의 발생 전하의 축적 방전 발화

 

5. 물리적 소화방법이 아닌 것은?

   산소공급원 차단  연쇄반응 차단

   온도 냉각 가연물제거

[해설]

물리적 소화방법

냉각소화 : 온도 냉각

질식소화 : 산소공급원 차단

제거소화 : 가연물 제거

화학적 소화방법

억제소화 : 연쇄반응 차단

 

6. 탄화칼슘이 물과 반응할 때 발생되는 기체는?

   일산화탄소  아세틸렌

   황화수소 수소

[해설]

탄화칼슘과 물의 반응식

CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2

탄화칼슘+수산화칼슘+아세틸렌

 

7. 분말소화약제 중 A, B, C급 화재에 모두 사용할 수 있는 것은?

   1종 분말 2종 분말

    3종 분말 4종 분말

[해설]

분말소화약제

종별 주성분 분자식 색상 적응화재
1 탄산수소나트륨 NaHCO3 백색 BC
2 탄산수소칼륨 KHCO3 담회색 BC
3 1인산암모늄 NH4H2PO4 담홍색 ABC
4 탄산수소칼륨+요소 KHCO3+(NH2)2CO 회색 BC

 

8. 조연성 가스에 해당하는 것은?

   수소 일산화탄소

    산소 에탄

[해설]

조연성가스(지연성가스) : 자기 자신은 연소하지 않지만 연소를 도와주는 가스

산소, 공기, 염소, 오존, 불소

가연성가스 : 물질 자체가 연소하는 가스

수소, 메탄, 일산화탄소, 천연가스, 부탄, 에탄, 암모니아, 프로판 등

불연성가스 : 스스로 연소하지 못하며, 다른 물질을 연소시키는 성질도 갖지 않는 가스

질소, 이산화탄소, 아르곤

 

9. 분자내부에 니트로기를 갖고 있는 TNT, 니트로셀룰로오스 등과 같은 제5류 위험물의 연소 형태는?

   분해연소  자기연소

   증발연소 표면연소

[해설]

연소의 종류(일반적 형태)

기체연소

 ㈎ 확산연소 : 메탄, 프로판, 수소, 아세틸렌 등의 가연성가스가 확산하여 생성된 혼합가스가 연소하는 것으로 발염연소 또는 불꽃연소라고도 한다.

 ㈏ 예혼합연소 : 기체연료가 공기와 미리 혼합하여 가연성혼합기를 생성하고 여기에 점화시켜 연소하는 형태

액체연소

 ㈎ 증발연소 : 액체의 가장 일반적인 연소형태로 에테르, 석유류, 알콜 등의 인화성액체에서 발생한 가연성증기가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다.

 ㈏ 분해연소 : 중유나 아스팔트 등 휘발성이 적은 액체가연물의 열분해 반응시 생성된 가연성가스가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다.

고체연소

 ㈎ 증발연소 : , 나프탈렌, 파라핀 등에서 발생한 가연성가스가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다.

 ㈏ 분해연소 : 종이, 목재, 석탄, 플라스틱 등의 고체가연물의 열분해 반응시 생성된 가연성가스가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다.

 ㈐ 자기연소 : 5류 위험물인 니트로글리세린, TNT 등의 폭발물은 분자내에서 산소를 가지고 있어 외부의 산소공급원 없이도 점화원의 존재하에서 쉽게 폭발적인 연소를 한다.

 ㈑ 표면연소 : 고체의 일반적인 연소형태이다. 목탄(), 코크스, 금속분 등의 가연물이 표면에서 산화반응하여 열과 빛을 내며 연소하는 것이다. 열분해 반응이 없기 때문에 불꽃이 없다.

 

10. 가연물질의 종류에 따라 화재를 분류하였을 때 섬유류 화재가 속하는 것은?

     A급 화재 B급 화재

    C급 화재 D급 화재

[해설]

화재의 분류

화재의 종류 표시색 종류
일반화재(A) 백색 종이, 나무, 석유류, 플라스틱 등
유류화재(B) 황색 인화성 액체, 가연성가스 등
전기화재(C) 청색 과전류, 단락, 지락, 누전, 정전기 등에 의한 발화
금속화재(D) 무색 가연성 금속
주방화재(K) - 식용유화재

 

11. 위험물안전관리법령상 제6류 위험물을 수납하는 운반용기의 외부에 주의사항을 표시하여야 할 경우, 어떤 내용을 표시하여야 하는가?

    물기엄금 화기엄금

    화기주의/충격주의  가연물 접촉주의

[해설]

위험물 운반용기 주의사항 표시

1류 위험물 중 알칼리금속의 과산화물 또는 이를 함유한 것에 있어서는 "화기·충격주의", "물기엄금" "가연물접촉주의", 그 밖의 것에 있어서는 "화기·충격주의" "가연물접촉주의"

2류 위험물 중 철분·금속분·마그네슘 또는 이들중 어느 하나 이상을 함유한 것에 있어서는 "화기주의" "물기엄금", 인화성고체에 있어서는 "화기엄금", 그 밖의 것에 있어서는 "화기주의"

3류 위험물 중 자연발화성물질에 있어서는 "화기엄금" "공기접촉엄금", 금수성물질에 있어서는 "물기엄금"

4류 위험물에 있어서는 "화기엄금"

5류 위험물에 있어서는 "화기엄금" "충격주의"

6류 위험물에 있어서는 "가연물접촉주의

 

12. 다음 연소 생성물 중 인체에 독성이 가장 높은 것은?

    이산화탄소 일산화탄소

    수증기 포스겐

[해설]

연소가스

이산화탄소(CO2)

이산화탄소는 화재시 대량으로 발생함으로써 공기중의 산소부족에 따른 질식작용에 의한 독성을 보여준다.

CO2농도가 높아지면 호흡속도를 매우 빠르게 한다. 따라서 함께 존재하는 독성가스 흡입율이 증가되어 위험을 가속시킨다.

CO2의 허용농도는 1,000ppm이다.

일산화탄소(CO)

무색, 무미, 무취 가스로서 가장 일반적인 중독의 요인인 가스이다.

CO에 의한 중독은 CO가 혈액중의 산소 운반물질인 헤모글로빈(Hb)과 결합하는 능력이 산소보다 약 200배 이상 높기 때문에 폐에 흡수된 CO가 바로 카복시헤모글로빈(HbCO)로 되어 헤모글로빈에 의한 산소의 운반과 탄산가스의 배출작용이 방해받게 되어 질식하게 되는 유독한 가스이다.

CO의 허용농도는 10ppm이다.

포스겐(COCl2)

독성이 크다.

염소가 들어 있는 화합물이 탈 때(폴리염화비닐) 발생한다.

COCl2 허용농도는 0.1ppm이다.

수증기()는 독성물질에 해당하지 않음

 

13. 알킬알루미늄 화재에 적합한 소화약제는?

     이산화탄소

     팽창질석 할로겐화합물

[해설]

알킬알루미늄(3류 위험물) 소화방법

화재초기에는 건조사, 팽창질석, 팽창진주암 등을 사용한다.

주수소화 불가

 

14. 열전도도(thermal conductivity)를 표시하는 단위에 해당하는 것은?

    J/m2h kcal/h2

     W/mK JK/m3

[해설]

열전도도(thermal conductivity)

물체의 고유한 성질로 높은 열전도도를 가진 물체일수록 열에너지를 더 잘 전달한다. 열전도도의 단위는 W/mK이다.

 

15. 위험물안전관리법령상 위험물에 대한 설명으로 옳은 것은?

    과염소산은 위험물이 아니다.

    황린은 제2류 위험물이다.

     황화린의 지정수량은 100 kg이다.

    산화성고체는 제6류 위험물의 성질이다.

[해설]

과염소산은 제6류 위험물(산화성 액체)이다.

황린은 제3류 위험물(자연발화성물질 및 금수성물질)이다.

황화린은 제2류 위험물(가연성 고체)이며, 지정수량은 100kg이다.

산화성고체는 제1류 위험물의 성질이다.

 

16. 3종 분말소화약제의 주성분은?

     인산암모늄 탄산수소칼륨

    탄산수소나트륨 탄산수소칼륨과 요소

[해설]

분말소화약제

종별 주성분 분자식 색상 적응화재
1 탄산수소나트륨 NaHCO3 백색 BC
2 탄산수소칼륨 KHCO3 담회색 BC
3 1인산암모늄 NH4H2PO4 담홍색 ABC
4 탄산수소칼륨+요소 KHCO3+(NH2)2CO 회색 BC

 

17. 이산화탄소 소화기의 일반적인 성질에서 단점이 아닌 것은?

    밀폐된 공간에서 사용 시 질식의 위험성이 있다.

    인체에 직접 방출 시 동상의 위험성이 있다.

    소화약제의 방사 시 소음이 크다.

     전기가 잘 통하기 때문에 전기설비에 사용할 수 없다.

[해설]

이산화탄소 소화설비의 장단점

구분 내용
장점 화재진화 후 깨끗하다.
자체 증기압이 높으며 화재 심부까지 침투가 용이하다.
소화 후 잔존물이 없어 소화대상물을 오염시키지 않는다.
전기가 잘 통하지 않기 때문에 전기설비에 사용할 수 있다.
단점 인체에 질식의 위험이 있다.
약제 방출 시 인체에 닿으면 동상의 우려가 있다.
배관 및 용기가 고압설비이며, 이로 인해 소음이 크다.

 

18. IG-541 15에서 내용적 50리터 압력용기에 155kgf/cm2으로 충전되어 있다. 온도가 30가 되었다면 IG-541 압력은 약 몇 kgf/cm2가 되겠는가? (, 용기의 팽창은 없다고 가정한다.)

    78 155

     163 310

[해설]

보일-샤를의 법칙

 

19. 소화약제 중 HFC-125의 화학식으로 옳은 것은?

     CHF2CF3 CHF3

    CF3CHFCF3 CF3I

[해설]

할로겐화합물 및 불활성기체 소화약제

 

20. 프로판 50vol%, 부탄 40vol%, 프로필렌 10vol%로 된 혼합가스의 폭발하한계는 약 몇 vol% 인가? (, 각 가스의 폭발하한계는 프로판은 2.2vol%, 부탄은 1.9vol%, 프로필렌은 2.4vol%이다.)

    0.83  2.09

    5.05 9.44

[해설]

혼합가스의 폭발하한계

 

2021년 05월 실시한 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제 파일은 하단 첨부파일 참고

소방설비기사(기계분야) 필기_20210515.hwp
0.13MB

 

※ 2021년 05월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 2과목은 하단 링크 클릭~

https://allsobang.tistory.com/209

 

2021년 05월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 2과목

2과목 : 소방유체역학 21. 직경 20cm의 소화용 호스에 물이 392 N/s 흐른다. 이 때의 평균유속(m/s)은? ① 2.96 ② 4.34 ③ 3.68 ④ 1.27 [해설] ✔ 중량유량 답 ④ 22. 수은이 채워진 U자관에 수은보다 비중이..

allsobang.tistory.com

 

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2과목 : 소방유체역학

21. 지름이 5cm인 원형 관내에 이상기체가 층류로 흐른다. 다음 중 이 기체의 속도가 될 수 있는 것을 모두 고르면? (, 이 기체의 절대압력은 200kPa, 온도는 27, 기체상수는 2080 J/kg·K, 점성계수는 2×10-5 N·s/m2, 하임계 레이놀즈수는 2200으로 한다.)

, , , , , ,

[해설]

단위 변환

절대압력 : 200kPa = 200kN/m2 = 200×103N/m2 (1Pa = 1N/)

기체상수 : 2080J/kg·K = 2080N·m/kg·K (1J = 1N·m)

1000kg/m3[절대단위] = 102kgf·s2/m4[중력단위] = 1000N·s2/m4(1kgf = 9.8N)

밀도

레이놀즈수

따라서, 0.3m/s, 1.5m/s 가 답이다.

 

22. 표면장력에 관련된 설명 중 옳은 것은?

표면장력의 차원은 힘/면적이다.

액체와 공기의 경계면에서 액체분자의 응집력보다 공기분자와 액체분자 사이의 부착력이 클 때 발생된다.

대기 중의 물방울은 크기가 작을수록 내부압력이 크다.

모세관현상에 의한 수면 상승 높이는 모세관의 직경에 비례한다.

[해설]

차원

차원 중력단위[차원] 절대단위[차원]
표면장력 N/m[FL-1] kg/s2[MT-2]

표면장력의 차원은 힘/길이이다.

표면장력은 액체와 공기의 경계면에서 액체분자의 응집력과 공기분자와 액체분자 사이의 부착력과의 상대적 크기에 따라 변화된다.

대기 중의 물방울은 크기가 작은수록 내부 압력이 크다.(물방울의 직경과 압력은 반비례한다)

모세관 현상에 의한 수면 상승 높이는 모세관 직경에 반비례한다.

 

23. 유체의 점성에 대한 설명으로 틀린 것은?

질소 기체의 동점성계수는 온도 증가에 따라 감소한다.

(액체)의 정섬계수는 온도 증가에 따라 감소한다.

점성은 유동에 대한 유체의 저항을 나타낸다.

뉴턴유체에 작용하는 전단응력은 속도기울기에 비례한다.

[해설]

액체의 점성(점성계수, 동점성계수)은 온도가 상승하면 감소한다.

기체의 점성(점성계수, 동점성계수)은 온도가 상승하면 증가하는 경향이 있다.

이상유체가 아닌 모든 실체유체는 점성을 가진다.

점성은 유동에 대한 유체의 저항을 나타낸다.

뉴턴의 점성법칙

따라서, 전단응력은 속도구배(속도기울기)에 비례한다.

 

24. 회전속도 1000rpm 일 때 송출량 Q m3/min, 전양정 H m인 원심펌프가 상사한 조건에서 송출량이 1.1Q m3/min가 되도록 회전속도를 증가시킬 때, 전양정은 어떻게 되는가?

0.91 H H 1.1 H 1.21 H

[해설]

펌프의 상사법칙

 

25. 그림과 같이 노즐이 달린 수평관에서 계기압력이 0.49MPa 이었다. 이 관의 안지름이 6cm이고 관의 끝에 달린 노즐의 지름이 2cm 이라면 노즐의 분출속도는 몇 m/s인가? (, 노즐에서의 손실은 무시하고, 관마찰계수는 0.025 이다.)

[해설]

유량

마찰손실수두

베르누이 방정식

 

26. 원심펌프가 전양정 120m에 대해 6m3/s의 물을 공급할 때 필요한 축동력이 9530kW 이었다. 이때 펌프의 체적효율과 기계효율이 각각 88%, 89% 라고 하면, 이 펌프의 수력효율은 약 몇 % 인가?

74.1 84.2 88.5 94.5

[해설]

축동력

전효율

 

27. 안지름 4cm, 바깥지름 6cm인 동심 이중관의 수력직경(hydraulic diameter)은 몇 cm 인가?

2 3 4 5

[해설]

수력반경

수력직경

 

28. 열역학 관련 설명 중 틀린 것은?

삼중점에서는 물체의 고상, 액상, 기상이 공존한다.

압력이 증가하면 물의 끓는점도 높아진다.

열을 완전히 일로 변환할 수 있는 효율이 100%인 열기관은 만들 수 없다.

기체의 정적비열은 정압비열보다 크다.

[해설]

삼중점(3중점) : 물체의 고상, 액상, 기상이 공존한다.

압력이 증가하면 물의 끓는점도 높아진다.

열을 완전히 일로 변환할 수 있는 효율이 100%인 열기관은 만들 수 없다.(열역학 제2법칙)

기체의 정적비열은 정압비열보다 작다.

 

29. 다음 중 차원이 서로 같은 것을 모두 고르면? (, P : 압력, ρ : 밀도, V : 속도, h : 높이, F : , m : 질량, g : 중력가속도)

, , , , , , ,

[해설]

 

30. 밀도가 10kg/m3 인 유체가 지름 30cm인 관내를 1m3/s 로 흐른다. 이때의 평균유속은 몇 m/s 인가?

4.25 14.1 15.7 84.9

[해설]

유량

 

31. 초기 상태에서 압력 100kPa, 온도 15인 공기가 있다. 공기의 부피가 초기 부피의 1/20이 될 때까지 가역단열 압축할 때 압축 후의 온도는 약 몇 인가? (, 공기의 비열비는 1.4 이다.)

54 348 682 912

[해설]

단열변화

절대온도

 

32. 부피가 240m3인 방 안에 들어 있는 공기의 질량은 약 몇 kg 인가? (, 압력은 100kPa, 온도는 300K 이며, 공기의 기체상수는 0.287 kJ/kg·K 이다.)

0.279 2.79 27.9 279

[해설]

이상기체 상태방정식

 

33. 그림의 액주계에서 밀도 ρ1 = 1000 kg/m3, ρ2 = 13600 kg/m3, 높이 h1 = 500mm, h2 = 800mm 일 때 중심 A의 계기압력은 몇 kPa 인가?

101.7 109.6 126.4 131.7

[해설]

비중량

액주계 압력

34. 그림과 같이 수조의 두 노즐에서 물이 분출하여 한 점(A)에서 만나려고 하면 어떤 관계가 성립되어야 하는가? (, 공기저항과 노즐의 손실은 무시한다.)

h1y1 = h2y2 h1y2 = h2y1 h1h2 = y1y2 h1y1 = 2h2y2

[해설]

h1y1 = h2y2 가 성립되어야 한다.

 

35. 길이 100m, 직경 50mm, 상대조도 0.01인 원형 수도관 내에 물이 흐르고 있다. 관내 평균유속이 3m/s에서 6m/s로 증가하면 압력손실은 몇 배로 되겠는가? (, 유동은 마찰계수가 일정한 완전난류로 가정한다.)

1.41 2 4 8

[해설]

달시-바이스바하식과 패닝의 법칙

 

36. 한 변이 8cm인 정육면체를 비중이 1.26인 글리세린에 담그니 절반의 부피가 잠겼다. 이때 정육면체를 수직방향으로 눌러 완전히 잠기게 하는데 필요한 힘은 약 몇 N 인가?

2.56 3.16 6.53 12.5

[해설]

비중

잠기는 물체의 무게

물체가 완전히 잠겼을 때의 부력

물체가 완전히 잠기는데 필요한 힘

 

37. 그림과 같이 반지름 0.8m이고 폭이 2m인 곡면 AB가 수문으로 이용된다. 물에 의한 힘의 수평성분의 크기는 약 몇 kN 인가? (, 수문의 폭은 2m 이다.)

72.1 84.7 90.2 95.4

[해설]

수평분력

 

38. 펌프 운전 시 발생하는 캐비테이션의 발생을 예방하는 방법이 아닌 것은?

펌프의 회전수를 높여 흡입 비속도를 높게 한다.

펌프의 설치높이를 될 수 있는 대로 낮춘다.

입형펌프를 사용하고, 회전차를 수중에 완전히 잠기게 한다.

양흡입 펌프를 사용한다.

[해설]

공동현상(캐비테이션) 발생을 예방하는 방법

펌프의 회전수를 낮추어 흡입 비속도를 낮게 한다.

펌프의 설치 높이(흡수면에 가깝게)를 낮춘다.

입형펌프를 사용하고, 회전차를 수중에 완전히 잠기게 한다.

양흡입 펌프를 사용한다.

흡입배관의 유속을 줄여준다.

흡입배관의 마찰손실수두를 작게 한다.

흡입배관의 관경을 크게 한다.

 

39. 실내의 난방용 방열기(-공기 열교환기)에는 대부분 방열 핀(fin)이 달려 있다. 그 주된 이유는?

열전달 면적 증가 열전달계수 증가 방사율 증가 열저항 증가

[해설]

방열기(라디에이터)에 방열핀을 여러 개 부착하는 이유는 열전달 면적을 증가시켜 난방하고자 하는 실내에 열을 잘 전달하기 위한 목적이다.

 

40. 그림에서 물 탱크차가 받는 추력은 약 몇 N 인가? (, 노즐의 단면적은 0.03m2 이며, 탱크 내의 계기압력은 40kPa 이다. 또한 노즐에서 마찰 손실은 무시한다.)

812 1490 2710 5340

[해설]

압력 P의 환산 수두

토리첼리의 식

추력

 

2021년 09월 시행한 소방설비기사 기계 기출문제 하단 첨부파일 참고

소방설비기사(기계분야) 필기_20210912.hwp
0.16MB

 

2021년 09월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 3과목은 하단 링크 클릭~

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2021년 09월 소방설비기사(기계분야) 필기 기출문제(해설포함) 3과목

3과목 : 소방관계법규 41. 소방기본법 제1장 총칙에서 정하는 목적의 내용으로 거리가 먼 것은? ① 구조, 구급 활동 등을 통하여 공공의 안녕 및 질서 유지 ② 풍수해의 예방, 경계, 진압에 관한 계

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