위험물
1. 개요
위험물이란 고유의 성질 혹은 직간접적으로 발생하는 화학 반응에 의해 사람이나 다른 생물, 재산, 환경을 해칠 수 있는 물질을 말한다.
대한민국의 '위험물안전관리법'에서 이야기하는 위험물과, 국제적으로 통용되는 UN의 기준인 GHS(Globally Harmonized System) 간의 기준과 분류가 다르다. 단, 한국에서도 선박운송과 관련된 위험물 분류는 위험물 선박운송 및 저장규칙에 따라 GHS 기준을 적용하며, 위험물안전관리법에서도 경고표지 등은 GHS의 그것을 적용하도록 되어 있다.
2. 위험물안전관리법
인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로 대통령령이 정하는 물품을 말한다. 위험성은 화재위험성 하나만을 가지고 있지 않고 다른 위험성도 가지고 있다. 또한 위험물은 직접적인 피해인 인적 자원에 대한 손해와 물적인 손해를 나타내며, 간접접으로 생산저하, 교통차단, 수자원보호 경비 등 많은 낭비를 초래할 수 있다. 특히 대규모위험물은 사회적 재난으로 발전할 수 있다.
2.1. 1류 위험물
1류 위험물은 산화성 고체로, 수소를 금속 또는 양이온으로 치환한 염류 아염소산, 염소산, 과염소산, 요오드산 염류 등이 있다. 자체는 불연성, 산소를 많이 함유한 산화성 고체이며 무기화합물로서 무색결정, 백색분말로 조해성(고체물질이 공기 중에 놓아두면 수분을 흡수하고 그 수분에 녹는 성질)이 있다. 비중이 1보다 크며 대부분 물에 녹는 성질이다.
2.1.1. 일반적 성질
- 모두 산소를 가지고 있는 무기화합물로서 산화제로 작용한다.
- 자신은 불연성 물질이지만 가연성 물질의 연소를 돕는다.
- 대부분 무색 결정이거나 백색 분말이다.
- 가열, 충격, 마찰에 의해 분해되어 산소가 발생하고 가연물과 혼합되어 있을 때는 연소, 폭발이 일어나기도 한다.
- 물보다 비중이 크고 무거우며 물에 녹는 것이 많고 수용액 상태에서도 산화성이 있다.
- 조해성이 있는 것도 있다. (질산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄과 같은 질산염류)
- 무기과산화물 중 알칼리 금속 과산화물과 삼산화크롬은 물과 반응하여 산소를 방출하고 발열한다. 이런 의미에서 제3류 위험물과 비슷한 금수성(禁水性)물질이다.
2.1.1.1. 제1류 위험물의 종류 및 특징
- 아염소산염류 : 아염소산의 수소가 금속 또는 기타의 양이온으로 치환된 형태의 염을 아염소산염이라 한다. 아염소산나트륨과 아염소산칼륨 등이 대표적이며, 고체로 은과 납 및 수은염을 제외하고는 물에 잘 녹는다.
- 염소산염류 : 모두 유독물인 물질로서 대부분 물에 녹으며, 상온에서 안정되어 있으나 열에 의한 산소를 방출한다. 또한 백색의 염이며, 수용액도 산화성을 나타낸다.
- 과염소산염류 : 무색·무취의 결정 또는 분말이며, 대부분은 수용성이다. 또한 불용성의 염외에는 조해성[1]이 있다.
- 무기과산화물류 : 과산화물은 -OO-기를 가진 산화물을 말하며, 양쪽 끝에 금속 등과 같은 무기 화합물이 붙으면 무기과산화물이라고 한다. 종류로는 과산화나트륨과 과산화칼륨, 과산화리튬이 있다.
- 브롬산염류 : 대부분이 무색 또는 백색의 결정이고, 물에 녹는 것이 많다. 또함 가열시 산소를 발생한다.
- 질산염류 : 질산의 수소가 금속 또는 다른 원자단으로 치환되어 만들어지는 물질로 가열시 안정성이 있어서 화약, 폭약의 원료로 사용이 된다. 또한 조해성이 있어 습기에 주의하여 보관해야 한다. 종류로는 질산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 질산은 등이 있다.
- 요오드염류 : 일반적으로 결정성 고체이며, 알칼리금속염은 물에 잘 녹고 중금속염은 물에 잘 녹지 않는다. 따라서 산화력이 강하고 유기물과 혼합하여 가열하면 폭발한다.
- 과망간산염류 : 보통 과망간산에 수소가 금속 또는 양이온으로 치환된 화합물을 말한다.
- 중크롬산 염류 : 주로 황적색 또는 적색의 결정체이고 대부분 물에 용해되며 위험성은 과망간산염류와 유사하게 화재시 산소를 방출한다.
2.1.2. 저장 및 취급방법
- 저장시 화기엄금, 가열금지, 직사광선 차단 등의 조치가 필요하다.
- 충격, 타격, 마찰 등 기계적 점화에너지가 부여되지 않도록 조심한다.
- 화재의 위험이 있는 곳으로부터 떨어진 장소에 저장한다.
- 용기가 파손되지 않도록 하고 ,밀봉하여 저장한다.
- 조해성 물질은 방습, 용기 밀봉을 요구한다.
- 분해 촉매, 이물질과의 혼입을 방지하고 위험물의 누출을 막는다.
2.1.3. 진압 대책
- 알칼리금속의 과산화물, 무수크롬산은 금수성이 있으므로 물을 사용하여서는 안 되고 건조사 등을 사용한다.
- 자신은 불연성이기 때문에 가연물의 종류에 따라 진압방법을 검토해야 한다.
- 위험물의 자체 분해로 방출된 산소는 가연물의 연소를 돕기 때문에 연소속도가 빠르고, 열분해가 활발해지므로, 제1류 위험물의 분해를 막기 위해선 물로 냉각시켜 소화시켜야한다.
- 가연물과 혼합 시 예민한 폭발으로 소화 작업 시 충분한 안전거리를 확보해야 한다.
- 이산화탄소, 포, 할론, 분말에 의한 질식소화는 효과가 적으므로 사용에 주의한다.
- 질산의 화재 시 유독가스가 발생하므로 소화 작업에 특별한 주의가 요구된다.
- 소화작업 시 공기 호흡기, 보안경, 방호의 등 보호장구를 반드시 착용하여야 한다.
2.2. 2류 위험물
2류 위험물은 가연성 고체로, 황화린, 적린, 유황, 철분, 마그네슘, 인화성 고체(고형 알코올 및 인화성이 40°C미만, 1,000kg)가 있다. 낮은 온도에서 쉽게 착화되는 가연성 고체가 주를 이루며 연소속도가 빠르고 연소 시 유독가스를 발생시킨다. 산화제와의 접촉, 마찰 등에 의한 급격한 연소의 우려가 있다.
2.2.1. 일반적 성질
- 가연성 고체로서 비교적 낮은 온도에서 착화되기 쉽다.
- 모두 산소를 함유하고 있지 않은 강한 환원성 물질이다.
- 산화제와 접촉하면 마찰 또는 충격으로 급격하게 폭발할 수 있는 가연성 물질이다,
- 연소시 연소속도가 매우 빠르고 연소열이 크다.
- 금속분류, 철분, 마그네슘은 물과 반응하여 수소가스를 발생시키고 묽은 산과 접촉에 의해 수소가스를 발생시킨다.
- 화재시 유독성 가스가 많이 발생시킨다.
- 비교적 저온에서 발화가 용이하며 다량의 열과 빛을 낸다. 금속분은 습기와 접촉할 때 조건이 맞으면 자연발화의 위험이 있다.
- 금속분, 유황가루 ,철분은 밀폐된 공간 내에서 점화원이 있으면 분진폭발을 일으킨다.
2.2.2. 저장 및 취급방법
- 저장 시 화기엄금, 가열엄금, 고온체와 접촉방지 등의 조치가 필요하다,
- 강산화성 물질과 혼합을 피한다.
- 점화원으로부터 멀리하고 가열을 피한다.
- 강한 독성이 있으므로 취급에 주의하여야 한다.
- 금속분은 산 또는 물과의 접촉을 피한다.
- 저장용기를 밀폐하고 위험물의 누출을 방지하며 통풍이 잘되는 냉암소에 저장한다.
2.2.3. 진압 대책
- 주수에 의한 냉각소화가 적당하다.(단, 금속분류, 철분, 마그네슘은 절대! 주수에 의한 냉각소화를 실시하면 안 되고, 건조사나 팽창진주암, 팽창질석으로 화재를 진압 해야한다.)
- 제2류 위험물 화재 시는 다량의 열과 유독성의 연기가 발생하므로 반드시 방호의와 공기 호흡기를 착용하여야 한다.
- 분진폭발이 우려되는 경우에는 충분히 안전거리를 확보하여야 한다.
2.3. 3류 위험물
3류 위험물은 자연발화성 및 금수성 물질이며, 황린, 칼륨, 나트륨, 알킬리튬, 탄화칼슘 등이 있다. 황린을 제외한 나머지는 금수성 물질로 물과 접촉시 가연성 가스와 열이 발생하므로 주의하여야 한다. 대부분 공기 중에서 산소와 반응하여 열을 축적하고 이로 인하여 자연발화한다. 칼륨과 나트륨을 제외하고는 나머지는 불연성 물질이다.
2.3.1. 일반적 성질
- 제1류 내지 제6류 위험물 중 제5류 위험물과 더불어 가장 위험한 위험물이라고 할 수 있다.
- 자연발화성 및 금수성 물질로서 상온에서 고체 상태로 존재하며, 접촉 시 발열만 하는 것, 가연성 가스를 발생시키는 것, 급격하게 발화하는 것 등의 성질을 갖는다.
- 모두[2] 물과 반응할 때 가연성 가스를 발생시키며, 발화의 위험이 있다.
- 칼륨, 나트륨은 무르며, 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬을 제외하고 나머지 물질들은 물보다 무겁다.
- 황린은 자연발화성만 가지는 물체이고 알칼리 금속은 금수성만 가진다.
- 물과 반응할 때 부식성 물질을 만드는 것도 있다.
- 가열하거나 강산화성 물질, 강산류와 접촉하면 위험성이 현저히 증가한다.
2.3.2. 저장 및 취급방법
- 용기는 완전히 밀봉하고, 파손 및 부식을 막으며, 수분과의 접촉을 방지한다.
- 보호액 속에 위험물을 저장할 경우 위험물이 보호액 표면에 노출되지 않게 주의한다.
- 강산화제, 강산류, 기타 약품과 접촉되지 않도록 한다.
- 가연성 가스를 발생하는 위험물은 화기에 주의해야 하므로 화기주의를 표시한다.
- 황린은 공기 중에서 산화를 피하기 위해 물속에 저장한다.
- 알킬알루미눔, 알킬리튬, 유기금속화합물류는 화기를 엄금하고 용기 내압이 상승하지 않도록 한다.
- 알킬알루미늄은 공기나 물을 만나면 격렬하게 반응하여 발화할 수 있다. 특히 저장 시 수분의 접촉을 차단하기 위하여 핵산 속에 저장한다.
2.3.3. 진압 대책
- 발화·금수성물질이므로 물을 충전한 소화기구는 사용할 수 없다.[3]
- 포, 이산화탄소, 할로겐화합물 소화약제도 작용하지 않는다.
- 마른모래, 팽창진주암, 팽창질석, 건조석회 및 금속화재(D급화재)용 분말소화기로 상황에 따라 조심스럽게 질식소화 한다.
- 칼륨, 나트륨은 소화약제가 없으므로 연소확대 방지에 주력해야 한다.
2.4. 4류 위험물
4류 위험물은 인화성 액체로 제1석유류(휘발유, 아세톤), 제2석유류(등유, 경유), 알코올류, 대통령령으로 지정한 특수인화물(이황화탄소, 디에틸에테르) 등이 있다. 대체로 물보다 가볍고 물에 녹기는 어렵다. 공기와 증기가 약간만 혼합되어 있어도 연소가 된다. 연소하한이 비교적 낮기 때문이다.
석유류의 지정수량이 200L로 정한 이유는 200L가 1드럼의 용량 때문이다.
2.4.1. 일반적 성질
1)물보다 가볍고 물에 잘 녹지 않는다.
2)연소하한이 낮기 때문에 공기와 증기가 조금만 혼합되어 있어도 연소가 가능하다.
3)증기는 공기보다 무거워 바닥에 가라앉아 체류하게된다.
2.4.2. 저장 및 취급방법
1)통풍이 잘되는 냉암소에 저장한다
2)화기 및 가열을 주의한다
3)발생된 증기와 공기의 혼합물은 최소점화에너지가 적어 정전기 발생에 주의하여야 한다
2.4.3. 진압 대책
1)주수소화는 연소면을 확대시키므로 위험하다. 다만 일부 수용성(알코올류 등)은 주수소화가 가능하다
2)가스계소화설비에 의한 질식소화를 한다
3)포소화약제에 의한 질식 또는 냉각소화를 한다
2.5. 5류 위험물
5류 위험물은 자기반응성 물질로, 유기과산화물, 니트로화합물, 질산에스테르류, 히드록실아민 등이 있다. 가연성 물질로 자체 내 산소를 함유한 물질이다. 연소 시 연소속도가 매우 빠른 폭발성 물질이 대부분이다.
2.5.1. 일반적 성질
1)가연성 물질이며 자체 내 산소를 함유한 물질이다
2)연소 시 연소속도가 매우 빠른 폭발성 물질이다
3)가열, 마찰, 충격 등에 의해 폭발할 수 있다.
2.5.2. 저장 및 취급방법
1)통풍이 잘되는 냉암소에 보관하여야 한다.
2)가열, 마찰, 충격등을 피하고 화기, 점화원을 멀리하여 저장 및 보관을 하여야 한다.
3)화재 시 위험하므로 소분(적은량을 여러곳으로 나뉘어)하여 저장한다.
4)용기는 밀전, 밀봉하고 운반용기, 저장용기 표면에 화기주의 및 충격주의 등 주의표시를 기재한다.
2.6. 6류 위험물
6류 위험물은 산화성액체며 과산화수소(농도 36wt% 이상), 질산(비중 1.49 이상)이 있다. 강산화성 액체로 비중이 1이상이며 물에 잘 녹고 접촉시 발열을 하는 물질이다. 가연물, 1류와 접촉시 발화, 폭발 우려가 있다. 보통 내산성 용기에 밀전하여 보관한다.
증기가 유독성이므로 취급시 반드시 보호구를 착용하여햐 하고 물, 유기물, 가연물, 산화제 접촉을 피해야한다. 부식성이 강하고 피부에 침투될 경우 피부조직이 손상된다.
화재시에는 대량의 주수소화(대량의 물 살포)에 의한 희석소화를 한다. 대형화재시에는 주수소화가 불가능하며 건조사나 인산염류에 의한 분말을 사용하여 소화해야 한다.(4HNO3 → 2H2O+4NO2+O2)