산업안전기사 필기 요약 암기노트 - 5과목: 화학설비위험방지기술

산업안전기사 필기 | 5과목: 화학설비위험방지기술

2026 출제기준 | 키-밸류 심화 암기자료

 

  ■ 1. 연소 이론

KEY	VALUE
연소 3요소	가연물 + 산소(지연성 물질) + 점화원 (이 3가지 동시 존재 시 연소)
연소 4요소	연소3요소 + 연쇄반응 (폭발적 연소에 추가)
소화 원리	냉각·질식·제거·억제(연쇄반응 차단)
인화점	점화원 있을 때 증기가 점화되는 최저 액체 온도 (가연성 물질 위험 기준)
발화점 (착화점)	점화원 없이 자연 발화하는 최저 온도
연소점	점화원 제거 후에도 스스로 연소를 지속하는 최저 온도 (인화점보다 높음)
인화점 < 연소점 < 발화점	온도 순서 암기
연소범위 (폭발범위)	가연성 혼합기가 착화·연소할 수 있는 농도 범위 (LEL~UEL)
LEL (하한계)	가연성 물질 농도가 낮아 연소 불가 한계
UEL (상한계)	가연성 물질 농도가 높아 산소 부족으로 연소 불가 한계
연소범위 넓을수록	위험성 증가 (수소: 4~75%, 아세틸렌: 2.5~81%)
가연성 가스 연소범위	수소(4~75%), 메탄(5~15%), 프로판(2.1~9.5%), 부탄(1.8~8.4%)
최소 산소농도 (MOC)	연소를 지지하는 최소 산소농도, 이 이하에서는 연소 불가
르샤틀리에 법칙	혼합 가스의 폭발한계 계산: 1/L = Σ(Ci/Li)

 

 

  ■ 2. 화재 분류

KEY	VALUE
A급 화재	일반 가연물 (목재, 종이, 섬유) - 냉각소화 (물)
B급 화재	유류·가스 화재 - 질식소화 (포, CO₂, 분말)
C급 화재	전기 화재 - 질식소화 (CO₂, 할론, 분말) - 물 사용 금지
D급 화재	금속 화재 (마그네슘, 나트륨) - 건조사, 금속화재용 분말
K급 화재	주방 식용유 화재 - K급 소화기
연기 계수	연기의 가시거리 감소 정도 나타내는 지수
플래시오버	실내 화재에서 모든 가연물이 동시에 급격히 연소하는 현상
백드래프트	산소가 부족한 화재실에 갑자기 공기 공급 시 폭발적 연소

 

 

  ■ 3. 소화 방법 및 소화기

KEY	VALUE
냉각 소화	연소물 온도를 발화점 이하로 냉각 (물 소화)
질식 소화	산소 농도를 15% 이하로 차단 (CO₂, 포, 덮개)
제거 소화	가연물 제거 (연료 차단)
억제 소화	연쇄반응 차단 (할론, 분말 소화제)
포 소화기	A·B급 적응 - 유류화재에 효과적
CO₂ 소화기	B·C급 적응 - 전기화재, 전산실, 정밀기기실
할론 소화기	B·C급 적응 - 억제소화, 오존층 파괴로 사용 제한
분말 소화기	A·B·C급 적응 (ABC분말) - 가장 범용
산화알칼리 소화기	A급 적응 - 물 소화 보조
스프링클러	A급 화재 주로 적응, 자동 감지·방수
옥내소화전	화재 초기 진압 (65mm 호스 + 직사·분무 노즐)
소화 약제 저장	온도·압력 기준 유지, 정기 점검

 

 

  ■ 4. 위험물 종류 (산업안전보건법 기준)

KEY	VALUE
인화성 가스	25°C 1기압에서 가스상, 인화한계 하한 13% 이하 또는 범위 12% 이상
인화성 액체	인화점이 60°C 이하인 액체 (가솔린, 에탄올, 에테르 등)
인화성 고체	쉽게 점화하는 고체
자연발화성·물반응성	공기 또는 물과 반응하여 발화·가스 발생 (황린, 알칼리금속)
산화성 액체	가연물 연소 촉진 (과산화수소, 질산)
산화성 고체	가연물 연소 촉진 (과염소산나트륨, 과산화나트륨)
급성 독성 물질	단시간 노출로 심각한 건강 피해 (LD50 기준)

 

 

  ■ 5. 위험물 안전관리법 (소방청 관할)

KEY	VALUE
제1류 위험물	산화성 고체 (염소산염류, 과염소산염류, 질산염류)
제2류 위험물	가연성 고체 (황화린, 적린, 황, 철분, 마그네슘)
제3류 위험물	자연발화성·금수성 물질 (칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄)
제4류 위험물	인화성 액체 (특수인화물, 알코올류, 가솔린, 등유)
제5류 위험물	자기반응성 물질 (니트로화합물, 유기과산화물)
제6류 위험물	산화성 액체 (과산화수소, 질산, 과염소산)
특수인화물	인화점 -20°C 이하 or 발화점 100°C 이하 (에테르, 이황화탄소)
제4류 인화점 분류	특수인화물 < 제1석유류(21°C 미만) < 제2석유류(21~70°C) < 제3석유류(70~200°C)
지정수량	위험물 규제 기준 수량, 지정수량 이상 시 허가 필요

 

 

  ■ 6. 폭발 이론

KEY	VALUE
폭발 정의	급격한 압력 상승과 대량 에너지 방출 현상
폭발 종류	화학적 폭발 (연소·분해), 물리적 폭발 (증기폭발, 압력용기 파열)
폭굉 (Detonation)	폭발 전파속도 > 음속 (초음속 충격파 발생)
폭연 (Deflagration)	폭발 전파속도 < 음속 (아음속)
폭굉 조건	좁은 관, 혼합기 조성이 화학양론비에 가까울 때 발생 쉬움
BLEVE	Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion - 가압 액화가스 저장 탱크 폭발
UVCE	Unconfined Vapor Cloud Explosion - 개방 공간 증기운 폭발
분진 폭발	가연성 분진이 공기 중 분산·점화 시 발생
분진 폭발 조건	① 가연성 분진 ② 분산 ③ 점화원 ④ 산소 ⑤ 밀폐 공간
분진 폭발 특징	2차 폭발, 더 넓은 범위 피해, 산소 요구량 적음
분진 폭발 방지	분진 제거·억제, 불활성화, 점화원 제거, 방폭 구조
최소 착화에너지 (MIE)	분진 폭발 발생 최소 에너지 (분진 크기 작을수록 낮아짐)

 

 

  ■ 7. 화학설비 종류와 위험

KEY	VALUE
반응기 (Reactor)	화학반응 진행 장치, 발열·발압 반응 시 위험
증류탑 (Distillation Column)	끓는점 차이를 이용한 분리 장치
열교환기 (Heat Exchanger)	유체 간 열 전달 장치
흡수탑 (Absorber)	기체를 액체에 흡수시키는 장치
저장탱크	가연성·독성 액체 저장, 방류둑 설치
펌프	액체 이송 장치, 압력·유량 이상 주의
압축기	기체 가압 장치, 냉각·윤활 중요
방류둑	탱크 누설 시 확산 방지 (방유제), 탱크 용량 110% 이상
플레어 스택	폭발 방지를 위해 잉여가스 소각
안전밸브	설정 압력 초과 시 자동 개방
파열판	설정 압력 도달 시 파열하여 압력 방출 (1회용)
긴급차단밸브	긴급 시 원격·자동으로 흐름 차단

 

 

  ■ 8. 공정안전관리 (PSM)

KEY	VALUE
PSM 정의	Process Safety Management - 공정안전관리, 화학공정의 중대산업사고 예방 체계
PSM 적용 대상	유해·위험물질의 규정수량 이상 취급·저장하는 사업장
PSM 12대 요소	① 공정안전자료 ② 위험성평가 ③ 안전운전계획 ④ 설비점검·검사 ⑤ 안전작업허가 ⑥ 도급업체 안전관리 ⑦ 근로자 교육·훈련 ⑧ 가동 전 안전검토 ⑨ 변경요소 관리 ⑩ 자체감사 ⑪ 사고조사 ⑫ 비상조치계획
MSDS (물질안전보건자료)	화학물질의 유해·위험 정보를 담은 자료 (16개 항목)
MSDS 16개 항목	① 화학제품·회사정보 ② 유해·위험성 ③ 구성성분 ④ 응급조치 ⑤ 폭발·화재 ⑥ 누출사고 ⑦ 취급·저장 ⑧ 노출방지·개인보호 ⑨ 물리화학적 특성 ⑩ 안정성·반응성 ⑪ 독성 ⑫ 환경영향 ⑬ 폐기 ⑭ 운송 ⑮ 법적규제 ⑯ 기타
GHS (세계조화시스템)	화학물질 분류·표시의 국제 통일 시스템
경고표지	GHS 픽토그램 + 신호어(위험/경고) + 유해·위험 문구 + 예방조치 문구
PFD (공정흐름도)	주요 공정 흐름 및 운전 조건 표시
P&ID (배관계장도)	배관·밸브·계측기기 등 상세 도면

 

 

  ■ 9. 독성 물질

KEY	VALUE
독성 물질 분류	급성 독성, 피부 부식성·자극성, 눈 손상성, 호흡기 과민성, 생식독성, 발암성
LD50	시험동물 50% 치사량 (경구, mg/kg체중) - 낮을수록 독성 강함
LC50	시험동물 50% 치사 농도 (흡입, mg/L 또는 ppm)
TLV-TWA	시간가중평균 노출기준 (8시간/일, 40시간/주)
IDLH	생명·건강에 즉시 위험한 농도 (Immediately Dangerous to Life or Health)
허가 대상 유해물질	석면, 벤지딘, 베타나프틸아민, 디아니시딘 등 (발암성 물질)
관리 대상 유해물질	유기화합물, 금속류, 산·알칼리류, 가스류 등
특별관리물질	발암성 1A, 1B 등 고위험 물질
일산화탄소 (CO)	TLV-TWA: 25ppm, 무색무취, 혈중 헤모글로빈과 결합
황화수소 (H₂S)	TLV-TWA: 1ppm, 달걀 썩는 냄새, 고농도 시 후각 마비
암모니아 (NH₃)	TLV-TWA: 25ppm, 자극성 냄새, 눈·호흡기 자극
염화수소 (HCl)	TLV-TWA: 1ppm, 자극성 강한 가스
벤젠 (C₆H₆)	TLV-TWA: 0.5ppm, 발암성 (백혈병), 허가 대상

 

 

  ■ 10. 화학물질 취급 안전

KEY	VALUE
혼촉 발화	두 화학물질이 접촉 시 자연 발화 (산화제+환원제, 알칼리금속+물)
산화제 + 환원제	격리 보관, 혼합 금지
알칼리금속 + 물	수소 발생 + 발열 → 화재 위험
가스 누출 감지	가연성 가스 검지기, 독성 가스 검지기 설치
산소결핍	산소 농도 18% 미만 공간 → 밀폐공간 질식 재해
밀폐 공간 작업	작업 전 산소농도·유해가스 측정, 환기 실시, 감시인 배치
밀폐 공간 산소 기준	18% 이상 23.5% 미만 유지
환기	전체환기(희석), 국소배기(제거)
국소배기장치	발생원 가까이 포집, 풍속·풍량 기준 준수
후드 종류	포위식(가장 효율적), 외부식, 레시버식
화학물질 용기 표시	GHS 경고표지 부착 의무
화학물질 보관	성상별 분리 보관, 직사광선 차단, 환기
내화학성 보호구	화학물질 취급 시 내화학성 장갑·앞치마·보안경 착용

 

 

  ■ 11. 화학설비 검사 및 유지관리

KEY	VALUE
화학설비 안전검사	압력용기: 최초 1년 이내, 이후 2년마다
정기 자체검사	화학설비 및 부속설비 1년에 1회 이상
안전밸브 정기 검사	1년에 1회 이상 (용도에 따라 2년 이내)
비파괴 검사	용접부·두께 측정 (초음파, 방사선, 자분, 침투)
두께 측정	부식에 의한 두께 감소 확인
압력시험	수압시험(1.5배), 기압시험(1.25배)
누설시험	압력 유지 상태에서 누설 확인
방폭 전기설비	정기 점검 (방폭 등급 유지 여부 확인)
변경관리 (MOC)	설비·공정 변경 전 위험성 검토 필수

 

 

  ■ 12. 비상조치계획

KEY	VALUE
비상조치계획 수립 의무	PSM 적용 사업장, 유해화학물질 취급 사업장
비상조치 내용	비상연락체계, 대피 경로, 응급처치, 관계 기관 연락
누출 대응	즉시 대피, 발화원 제거, 방제작업, 관계 기관 신고
독성 가스 누출	방독면 착용, 바람 반대 방향 대피, 낮은 자세 금지 (무거운 가스)
화학물질 유출	방제 키트 사용, 하수구 유입 방지, 흡착포·흡착제 활용
응급처치	오염 피부 즉시 대량 물 세척, 눈 노출 시 15분 이상 세척
비상훈련	연 1회 이상 비상대응 훈련 실시

 

 

  ■ 13. 화학공정 계측 및 제어

KEY	VALUE
압력계 종류	부르동관 압력계, 다이어프램 압력계, 벨로즈 압력계
부르동관 압력계	가장 일반적인 압력계, 타원형 관이 압력으로 펼쳐지는 원리
온도계 종류	열전온도계(열전대), 저항온도계(RTD), 바이메탈 온도계
열전대 종류	K형(크로멜-알루멜), J형(철-콘스탄탄), T형(구리-콘스탄탄)
유량계 종류	오리피스, 벤튜리, 로타미터, 전자식 유량계
액위계	탱크 내 액위 측정 (유리관, 압력차, 초음파)
DCS	분산제어시스템 - 공정 통합 모니터링·제어
PLC	프로그래머블 논리 제어기 - 순서제어
인터록 시스템	위험 조건 발생 시 자동으로 안전 조치 실행
SIS	안전계장시스템 - 독립적 안전 차단 기능
SIL	안전무결성수준 (Safety Integrity Level) 1~4 등급

 

 

  ■ 14. 주요 화학물질 물성

KEY	VALUE
수소 (H₂)	인화점:-, 폭발범위: 4~75%, 최소 착화에너지 0.017mJ, 무색무취
아세틸렌 (C₂H₂)	폭발범위: 2.5~81%, 발화점 305°C, 구리 관 사용 금지
프로판 (C₃H₈)	폭발범위: 2.1~9.5%, 비중 1.5(공기보다 무거움), LPG 주성분
메탄 (CH₄)	폭발범위: 5~15%, 비중 0.55(공기보다 가벼움), 천연가스 주성분
가솔린	인화점: -43°C, 폭발범위: 1.4~7.6%, 비중 0.7
에탄올	인화점: 13°C, 폭발범위: 3.3~19%, 수용성
에테르 (디에틸에테르)	인화점: -45°C, 폭발범위: 1.9~36%, 특수인화물
이황화탄소	인화점: -30°C, 발화점: 90°C(매우 낮음), 특수인화물
황린 (P₄)	자연발화점: 34°C, 물속 보관, 맹독성
과산화수소	강산화성, 6% 이상 산화성 액체, 고농도 폭발 위험