# 금수성 위험물이 물과 반응할 때 발생하는 가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

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> language: ko  
> subject: 화재이론

## 문제

금수성 위험물이 물과 반응할 때 발생하는 가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

## 보기

1. 트리에틸알루미늄은 물과 반응하지 않아 금수성물질에서 제외된다
2. 탄화칼슘과 탄화알루미늄은 모두 물과 반응해 아세틸렌을 발생시킨다
3. 탄화칼슘은 물과 반응해 아세틸렌을, 탄화알루미늄은 물과 반응해 메탄을 발생시킨다 **✔ 정답**
4. 인화칼슘은 물과 반응해 수소를 발생시키고, 수소화알루미늄리튬은 포스핀을 발생시킨다

**정답: 3**

## 해설

탄화칼슘(CaC2)은 물과 반응해 아세틸렌을, 탄화알루미늄(Al4C3)은 물과 반응해 메탄을 발생시켜 '탄화물=무조건 아세틸렌'이라는 등식은 성립하지 않는다. 인화칼슘은 포스핀, 수소화알루미늄리튬은 수소, 트리에틸알루미늄은 에테인을 발생시켜 물질별로 발생가스가 다르다.
[근거 조문] 화재이론>위험물화재의성상 part5

## 심화 해설

금수성 위험물의 정의는 물과 접촉했을 때 발열하거나 가연성·유독성 가스를 발생시키는 물질을 말합니다. 응급구조학과 병원전 처치 관점에서 보면, 이러한 물질이 관여하는 사고 현장에서는 단순 화상뿐 아니라 발생 가스에 의한 흡입 독성과 폭발 위험까지 동시에 평가해야 하므로 각 물질이 물과 반응하여 어떤 가스를 만드는지 정확히 구분하는 것이 중요합니다.

탄화칼슘(calcium carbide, CaC₂)은 물과 반응하면 아세틸렌(acetylene, C₂H₂)을 발생시킵니다. 근거 자료 [1]에서 calcium carbide가 물과 반응하여 acetylene gas를 생성한다고 명시하고 있으며, 아세틸렌은 가연성이 매우 높고 폭발 범위가 넓어 취급에 심각한 문제가 있다고 기술되어 있습니다. 병원전 단계에서는 아세틸렌이 무색 기체로 축적될 경우 밀폐 공간에서 폭발성 분위기를 형성할 수 있으므로, 탄화칼슘 누출 현장에서는 점화원 차단과 함께 환기가 최우선입니다.

반면 탄화알루미늄(aluminum carbide, Al₄C₃)은 물과 반응하여 메탄(methane, CH₄)을 발생시킵니다. 근거 자료 [1]에서 aluminum carbide는 methane을 생성하며, 이는 아세틸렌보다 제어하기 쉬운 기체이지만 가수분해 시 상당한 열을 방출한다고 설명합니다. 같은 탄화물(carbide) 계열이라도 금속 원소에 따라 생성 기체가 달라진다는 점이 금수성 위험물 문제의 핵심 출제 포인트입니다.

혼동 주의! 탄화칼슘과 탄화알루미늄이 모두 아세틸렌을 만든다고 생각하기 쉽지만, 근거 자료 [1]은 탄화알루미늄의 생성물을 메탄으로 분명히 구분하고 있습니다. 핵심! 탄화칼슘 → 아세틸렌, 탄화알루미늄 → 메탄으로 짝지어 기억해야 합니다.

보기 4의 인화칼슘과 수소화알루미늄리튬에 대한 직접적인 반응 생성물은 제공된 근거 자료에 기술되어 있지 않으므로, 해당 보기에 대한 판단은 근거 자료 범위에서 확정할 수 없습니다. 다만 보기 4가 인화칼슘에서 수소를, 수소화알루미늄리튬에서 포스핀을 발생시킨다고 서술한 것은 일반적으로 알려진 반응 생성물과 반대입니다. 인화칼슘(calcium phosphide, Ca₃P₂)은 물과 반응하여 포스핀(phosphine, PH₃)을, 수소화알루미늄리튬(lithium aluminum hydride, LiAlH₄)은 물과 격렬히 반응하여 수소(hydrogen, H₂)를 발생시키는 물질로 분류됩니다.

| 물질 | 물과 반응 시 생성 가스 | 병원전 처치 시 고려사항 |
| --- | --- | --- |
| 탄화칼슘(CaC₂) | 아세틸렌(C₂H₂) | 폭발 범위가 넓은 가연성 기체, 점화원 차단과 환기 필수 |
| 탄화알루미늄(Al₄C₃) | 메탄(CH₄) | 가연성 기체, 가수분해 시 발열로 화상 위험 동반 |
| 인화칼슘(Ca₃P₂) | 포스핀(PH₃) | 흡입 시 전신 독성, 맹독성 기체로 취급 |
| 수소화알루미늄리튬(LiAlH₄) | 수소(H₂) | 격렬한 발열 반응, 폭발적 수소 발생 가능 |

응급구조학과 병원전 처치 맥락에서 금수성 위험물 사고는 화학물질 노출과 가스 흡입이라는 두 가지 경로를 동시에 고려해야 합니다. 탄화칼슘이나 탄화알루미늄이 물과 접촉한 현장에서는 생성된 아세틸렌이나 메탄이 축적되어 2차 폭발로 이어질 수 있으므로, 구조대원은 현장 접근 전 대기 중 가스 농도와 점화원 유무를 확인해야 합니다. 또한 탄화알루미늄의 가수분해 반응은 상당한 열을 방출하므로, 환자에게는 화학 화상과 열 화상이 동시에 나타날 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 금수성 물질 사고에서는 물을 이용한 제독이 오히려 반응을 촉진할 수 있으므로, 해당 물질이 물과 반응하는 성질을 가졌는지 여부가 현장 제독 전략의 첫 번째 분기점이 됩니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Carbide Fuel Cycles:A Mixture of Solar Energy and Coal일반논문Kirk R. Smith (1980) · DOI: 10.1080/00908318008946009

## 임상 시나리오

금수성 위험물 물반응 가스 구분탄화물 계열 생성 가스와 병원전 처치 핵심
탄화칼슘(CaC₂)은 물과 반응하여 아세틸렌(C₂H₂)을 발생시킨다. 아세틸렌은 폭발 범위가 넓은 가연성 기체로, 밀폐 공간에서는 2.5~81%의 넓은 폭발 한계를 가지므로 점화원 차단과 환기가 최우선이다.

탄화알루미늄(Al₄C₃)은 물과 반응하여 메탄(CH₄)을 발생시킨다. 메탄은 아세틸렌보다 제어가 용이하지만 가수분해 시 상당한 열을 방출하므로 화상 위험을 동반한다.

병원전 단계에서는 발생 가스의 흡입 독성과 폭발 위험을 동시에 평가해야 한다. 탄화칼슘 누출 현장에서는 무색의 아세틸렌이 축적되어 폭발성 분위기를 형성할 수 있으므로, 구조대원은 방폭 장비를 사용하고 즉시 환기를 실시해야 한다.

주의같은 탄화물 계열이라도 금속 원소에 따라 생성 기체가 다르다. 탄화칼슘은 아세틸렌, 탄화알루미늄은 메탄으로 짝지어 기억해야 하며, 인화칼슘은 포스핀, 수소화알루미늄리튬은 수소를 발생시키므로 혼동하지 않도록 한다.

## 핵심 개념

- **금수성 위험물** — 물과 접촉 시 발열하거나 가연성·유독성 가스를 발생시키는 물질로, 화재 시 주수 소화가 금지된다.
- **탄화칼슘** — 화학식 CaC₂. 물과 반응하여 아세틸렌(C₂H₂)을 발생시키며, 생성된 아세틸렌은 폭발 범위가 넓은 가연성 기체이다.
- **탄화알루미늄** — 화학식 Al₄C₃. 물과 반응하여 메탄(CH₄)을 발생시키며, 가수분해 시 상당한 열을 방출한다.
- **아세틸렌** — 탄화칼슘과 물의 반응으로 생성되는 무색의 가연성 기체로, 밀폐 공간에서 폭발성 분위기를 형성할 수 있다.
- **포스핀** — 인화칼슘이 물과 반응할 때 발생하는 맹독성 기체로, 흡입 시 전신 독성을 유발할 수 있다.

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