화재 시 CO₂를 방사하여 산소농도를 11 vol.%로 낮추어 소화 하려면 공기 중 CO₂의 농도는 약 몇 vol.% 가 되어야 하는가?

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① 47.6

② 42.9

③ 37.9

④ 34.5

핵심 해설

정답은 ①입니다. 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다. 결정적 단서는 47.6 vol.%입니다.

학습 포인트

이 문항은 CO₂ 방출에 의한 산소농도 희석 계산을 평가합니다. 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다. 이러한 지식은 가스계 소화설비의 질식소화 농도를 산정할 때 산소농도 희석 관계를 이해하여야 합니다.

선지별 해설

문제에서 제시한 수치나 기준은 CO₂ 방출에 의한 산소농도 희석 계산 판단에 필요한 단서입니다.
적용할 계산식 또는 법정 기준은 다음과 같습니다. 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다.
이 기준을 선택지와 대조하면 47.6 vol.%가 도출됩니다.
따라서 최종 답은 ①입니다.
① [O] 이 선택지는 계산값 또는 기준값인 47.6 vol.%와 일치합니다. 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다.
② [X] 이 선택지는 “42.9”를 제시하지만, 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다. 따라서 47.6 vol.%가 되어야 하므로 문제 조건과 맞지 않습니다.
③ [X] 이 선택지는 “37.9”를 제시하지만, 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다. 따라서 47.6 vol.%가 되어야 하므로 문제 조건과 맞지 않습니다.
④ [X] 이 선택지는 “34.5”를 제시하지만, 공기 중 산소 21%를 CO₂로 희석하여 11%로 낮추려면 남아 있는 공기 비율은 11/21이고, CO₂ 농도는 1-11/21로 약 47.6%입니다. 따라서 47.6 vol.%가 되어야 하므로 문제 조건과 맞지 않습니다.

암기 팁

CO₂ 농도는 \(1-목표산소농도/21\)로 빠르게 계산하시면 됩니다.

맞춤 꼼수

목표 산소농도 11%는 21%의 약 절반이므로 CO₂ 농도는 40%대 후반이라는 범위를 먼저 잡으실 수 있습니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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