개념최빈출

연소 범위와 위험성

LEL 낮고 범위 넓을수록 위험

핵심 정의

연소범위 또는 폭발범위는 공기 중 가연성 가스·증기의 농도가 연소 가능한 하한과 상한 사이에 있는 구간이다. 하한이 낮고 범위가 넓을수록 혼합기가 위험해질 가능성이 커진다.

계산과 판단

  • 연소하한계(LEL/LFL)와 연소상한계(UEL/UFL)를 구분한다.
  • 혼합가스는 각 성분의 농도와 개별 하한을 이용해 문항에 제시된 방식으로 계산한다.
  • 위험도는 범위의 폭과 하한을 문항의 정의에 맞춰 비교한다.
  • Jones식·Burgess-Wheeler식으로 계산하는 문항은 전용 챕터와 구분하고, 이 챕터에서는 범위 자체의 의미와 비교를 중심으로 본다.

적용 순서

  1. 농도 단위가 vol%인지 확인한다.
  2. 하한·상한의 위치와 범위를 읽는다.
  3. 혼합가스 표가 있으면 성분 순서와 조성을 확인한다.
  4. 이미지 표가 필요한 문항은 jpg 확필 상태를 유지한 채 개념만 연결한다.

범위와 제외

완전연소 양론농도 계산, 개별 물질의 상세 물성, 폭발 방호장치 일반론은 각각 인접 챕터에서 다룬다. 법령 수치는 기출 출제 당시 기준으로만 설명한다.

핵심 요약

하한·상한·범위 폭·혼합조성을 함께 확인하고, 계산식 전용 챕터와 개념을 혼동하지 않는다.

기출 출제 이력

2018~2022년 기출 17회 · 5개 연도
2022년 4월 시험 · 99번
메탄, 에탄, 프로판의 폭발하한계가 각각 5vol%, 2vol%, 2.1vol%일 때 다음 중 폭발하한계가 가장 낮은 것은? (단, Le Chatelier의 법칙을 이용한다.)
  1. ① 메탄 20vol%, 에탄 30vol%, 프로판 50vol%의 혼합가스
  2. ② 메탄 30vol%, 에탄 30vol%, 프로판 40vol%의 혼합가스
  3. ③ 메탄 40vol%, 에탄 30vol%, 프로판 30vol%의 혼합가스
  4. ④ 메탄 50vol%, 에탄 30vol%, 프로판 20vol%의 혼합가스
2022년 3월 시험 · 91번
에틸알코올 1몰이 완전 연소 시 생성되는 CO2와 H2O의 몰 수로 옳은 것은?
  1. ① CO2 : 1, H2O : 4
  2. ② CO2 : 2, H2O : 3
  3. ③ CO2 : 3, H2O : 2
  4. ④ CO2 : 4, H2O : 1
2021년 8월 시험 · 85번
디에틸에테르의 연소범위에 가장 가까운 값은?
  1. ① 2~10.4%
  2. ② 1.9~48%
  3. ③ 2.5~15%
  4. ④ 1.5~7.8%
2021년 3월 시험 · 99번
공기 중에서 A 물질의 폭발하한계가 4vol%, 상한계가 75vol%라면 이 물질의 위험도는?
  1. ① 16.75
  2. ② 17.75
  3. ③ 18.75
  4. ④ 19.75
2021년 3월 시험 · 97번
다음 중 폭발한계(vol%)의 범위가 가장 넓은 것은?
  1. ① 메탄
  2. ② 부탄
  3. ③ 톨루엔
  4. ④ 아세틸렌
2021년 5월 시험 · 90번
가연성 가스 A의 연소범위를 2.2~9.5vol% 라 할 때 가스 A 의 위험도는 얼마인가?
  1. ① 2.52
  2. ② 3.32
  3. ③ 4.91
  4. ④ 5.64
2020년 6월 시험 · 94번
공기 중에서 폭발범위가 12.5~74vol% 인 일산화탄소의 위험도는 얼마인가?
  1. ① 4.92
  2. ② 5.26
  3. ③ 6.26
  4. ④ 7.05
2020년 6월 시험 · 99번
메탄 1vol%, 헥산 2vol%, 에틸렌 2vol%, 공기 95vol%로 된 혼합가스의 폭발하한계값(vol%)은 약 얼마인가? (단, 메탄, 헥산, 에틸렌의 폭발하한계 값은 각각 5.0, 1.1, 2.7vol% 이다.)
  1. ① 1.8
  2. ② 3.5
  3. ③ 12.8
  4. ④ 21.7
2020년 8월 시험 · 98번
프로판과 메탄의 폭발하한계가 각각 2.5, 5.0vol% 이라고 할 때 프로판과 메탄이 3:1의 체적비로 혼합되어 있다면 이 혼합가스의 폭발하한계는 약 몇 vol%인가? (단, 상온, 상압 상태이다.)
  1. ① 2.9
  2. ② 3.3
  3. ③ 3.8
  4. ④ 4.0
2020년 9월 시험 · 91번
가연성가스의 폭발범위에 관한 설명으로 틀린 것은?
  1. ① 압력 증가에 따라 폭발 상한계와 하한계가 모두 현저히 증가한다.
  2. ② 불활성가스를 주입하면 폭발범위는 좁아진다.
  3. ③ 온도의 상승과 함께 폭발범위는 넓어진다.
  4. ④ 산소 중에서 폭발범위는 공기 중에서 보다 넓어진다.
2018년 3월 시험 · 89번
공기 중에서 폭발범위가 12.5~74vol%인 일산화탄소의 위험 도는 얼마인가?
  1. ① 4.92
  2. ② 5.26
  3. ③ 6.26
  4. ④ 7.05
2018년 3월 시험 · 97번
디에틸에테르의 연소범위에 가장 가까운 값은?
  1. ① 2~10.4%
  2. ② 1.9~48%
  3. ③ 2.5~15%
  4. ④ 1.5~7.8%
2018년 4월 시험 · 90번
다음 중 벤젠(C6H6)의 공기 중 폭발하한계값(vol%)에 가장 가까운 것은?
  1. ① 1.0
  2. ② 1.5
  3. ③ 2.0
  4. ④ 2.5
2019년 3월 시험 · 87번
헥산 1 vol%, 메탄 2 vol%, 에틸렌 2 vol%, 공기 95 vol%로 된 혼합가스의 폭발하한계 값(vol%)은 약 얼마인가? (단, 헥산, 메탄, 에틸렌의 폭발하한계 값은 각각 1.1, 5.0, 2.7 vol% 이다.)
  1. ① 2.44
  2. ② 12.89
  3. ③ 21.78
  4. ④ 48.78
2019년 4월 시험 · 99번
가솔린(휘발유)의 일반적인 연소범위에 가장 가까운 값은?
  1. ① 2.7~27.8 vol%
  2. ② 3.4~11.8 vol%
  3. ③ 1.4~7.6 vol%
  4. ④ 5.1~18.2 vol%
2019년 8월 시험 · 99번
디에틸에테르와 에틸알코올이 3:1로 혼합증기의 몰비가 각각 0.75, 0.25이고, 디에틸에테르와 에틸알코올의 폭발하한값이 각각 1.9vol%, 4.3vol%일 때 혼합가스의 폭발하한값은 약 몇 vol%인가?
  1. ① 2.2
  2. ② 3.5
  3. ③ 22.0
  4. ④ 34.7
2022년 3월 시험 · 83번
다음 중 폭발범위에 관한 설명으로 틀린 것은?
  1. ① 상한값과 하한값이 존재한다.
  2. ② 온도에는 비례하지만 압력과는 무관하다.
  3. ③ 가연성 가스의 종류에 따라 각각 다른 값을 갖는다.
  4. ④ 공기와 혼합된 가연성 가스의 체적 농도로 나타낸다.

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