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위험물 탱크 용량 계산법 2026 — 타원형·원통형·공간용적·방유제 내용적 공식 총정리

by 꿀딴지양 2026. 4. 19.
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위험물 탱크 용량 계산법 2026 — 타원형·원통형·공간용적·방유제 내용적 공식 총정리

꿀딴지양

2026.04.19 · 위험물산업기사 독학 시리즈

⏱ 읽는 데 약 14분  |  📌 핵심: 타원형·원통형 내용적 공식 + 공간용적 기준 + 방유제 용량 계산 실전 예제

📋 이 글의 핵심 요약 — 먼저 읽어보세요

  • 내용적 vs 용량: 내용적 = 용량 + 공간용적 (탱크 전체 크기 ≠ 저장 가능 양)
  • 공간용적 기준: 일반 탱크 내용적의 5~10% / 암반탱크는 별도 기준
  • 타원형 양볼록: π/4 × a × b × (ℓ + 4/3 × a) — 직선부 + 양끝 볼록부 합산
  • 원통형 횡설치: π × r² × ℓ + 4/3 × π × r³ (양볼록 기준)
  • 원통형 종설치: π × r² × ℓ (지붕 부분은 내용적 계산에서 제외)
  • 방유제 용량: 최대 탱크 용량의 110% 이상 (탱크 2기 이상 시 최대 탱크 기준)

📚 위험물산업기사 독학 시리즈 — 연계 글

① 실기필답형  ② 소화약제  ③ 유별특성  ④ 안전관리법  ⑤ 필기기출  ⑥ 설치기준  ⑦ 저장소  ⑧ 로드맵  ⑨ 시험일정  ⑩ 운반기준  ▶ 탱크 계산법 (현재 글)

위험물 탱크 용량 계산법 2026 — 원통형 저장탱크 산업시설 전경 썸네일

내용적 vs 용량 — 먼저 개념부터 잡자

탱크 계산 문제에서 가장 먼저 막히는 게 "내용적"과 "용량"을 헷갈리는 거예요. 시험 문제에서 묻는 게 내용적인지 용량인지에 따라 답이 완전히 달라지기 때문에 이 구분이 핵심입니다.

용어 정의 비고
내용적 탱크를 가득 채웠을 때의 총 부피 (기하학적 계산값) 공식으로 계산
용량 실제 위험물을 저장할 수 있는 양 = 내용적 − 공간용적 허가 기준
공간용적 과충전·열팽창 대비 반드시 비워두는 공간 내용적의 5~10%

💬 공식으로 표현하면:
내용적 = 용량 + 공간용적
용량(허가량) = 내용적 × (1 − 공간용적 비율)
공간용적이 내용적의 10%라면 → 용량 = 내용적 × 0.9

공간용적 기준 — 5~10% 규칙과 예외

공간용적 기준은 탱크 종류별로 달라요. 일반 탱크의 5~10% 기준이 가장 자주 나오지만, 예외 케이스도 시험에 출제되므로 함께 정리했습니다. (근거: 위험물안전관리에 관한 세부기준 제25조)

탱크 종류 공간용적 기준
일반 탱크 내용적의 5/100 이상 10/100 이하
소화설비 탱크
(방출구 윗부분 설치)
소화약제 방출구 아래 0.3m 이상 1m 미만 사이 면으로부터 윗부분의 용적
암반탱크 7일간 용출 지하수량 OR 내용적의 1/100 중 큰 값

💡 시험 포인트: "공간용적은 내용적의 얼마 이상으로 해야 하는가?" → 5/100 이상이 정답. "얼마 이하"로 물으면 → 10/100 이하. 이 두 수치가 한 세트예요. 문제에서 "이상"인지 "이하"인지 방향성을 반드시 확인하세요.

위험물 탱크 형태 비교 일러스트 — 횡형 종형 타원형 단면도 치수

타원형 탱크 내용적 공식 (양볼록·한볼록오목)

타원형 탱크는 양쪽 끝이 처리된 방식에 따라 두 가지로 나뉩니다. 실기 시험에서 공식을 직접 쓰고 값을 대입하는 유형이 나오니 정확히 암기해야 해요.

형태 내용적 공식 기호 설명
양쪽 볼록 V = π/4 × a × b × (ℓ + 4a/3) a: 짧은 반지름, b: 긴 반지름, ℓ: 직선부 길이
한쪽 볼록
한쪽 오목
V = π/4 × a × b × (ℓ + 2a/3) 양볼록 공식에서 4/3 → 2/3으로 변경

⚠️ 핵심 암기 포인트:
• 양볼록 → 끝 볼록부 2개 → 계수 4/3 (× 4/3 = 양쪽 볼록부 기여)
• 한볼록오목 → 끝 볼록부 1개 - 오목부 1개 = 순기여 1개 → 계수 2/3
• 직선부 ℓ은 두 공식 모두 동일, 바뀌는 건 끝 처리 계수뿐!

원통형 탱크 내용적 공식 (횡설치·종설치)

원통형 탱크는 세로로 세운 것(종설치)과 가로로 눕힌 것(횡설치)으로 나뉘어요. 구조가 다르기 때문에 공식도 다릅니다.

설치 방향 내용적 공식 특이사항
횡설치
(양볼록)
V = π × r² × ℓ + 4/3 × π × r³ 직선원통부 + 양끝 반구부 합산
횡설치
(한볼록오목)
V = π × r² × ℓ + 2/3 × π × r³ 타원형과 동일하게 계수만 변경
종설치 V = π × r² × ℓ 지붕 부분은 내용적 계산에서 제외!

종설치 원통형이 가장 단순한 공식이에요. π × r² × ℓ — 단순 원기둥 공식 그대로예요. 단, 지붕(지붕 부분의 원뿔 또는 돔)은 포함하지 않는다는 점을 꼭 기억하세요. 이게 시험에서 함정으로 자주 쓰입니다.

실전 계산 예제 3문제 풀이

공식을 외웠어도 실제로 적용하는 연습이 없으면 시험에서 막힙니다. 위험물산업기사 실기 기출 스타일로 3문제를 풀어볼게요.

📝 예제 1 — 타원형 탱크 (양볼록) 내용적

짧은 반지름 a = 0.6m, 긴 반지름 b = 0.8m, 직선부 ℓ = 3m인 양볼록 타원형 탱크의 내용적(L)을 구하시오.

풀이 과정

V = π/4 × a × b × (ℓ + 4a/3)

= π/4 × 0.6 × 0.8 × (3 + 4×0.6/3)

= 0.7854 × 0.48 × (3 + 0.8)

= 0.7854 × 0.48 × 3.8

= 1.432 m³ = 1,432 L

📝 예제 2 — 원통형 탱크 (종설치) 내용적 및 용량

지름 2m, 높이(직선부) 4m인 종설치 원통형 탱크의 내용적과 최대 저장 가능 용량(공간용적 10% 적용 시)을 구하시오.

풀이 과정

r = 1m (반지름 = 지름 ÷ 2)

내용적 V = π × r² × ℓ = 3.14159 × 1² × 4 = 12.566 m³ = 12,566 L

공간용적 = 12,566 × 0.10 = 1,256.6 L

용량 = 12,566 − 1,257 = 11,309 L ≒ 11,310 L

📝 예제 3 — 내용적으로 용량 역산

용량이 9,000L인 옥외탱크저장소의 탱크 내용적 범위를 구하시오. (공간용적 5~10% 적용)

풀이 과정

용량 = 내용적 × (1 − 공간용적 비율)

공간용적 10% 시: 9,000 = 내용적 × 0.9 → 내용적 = 10,000 L

공간용적 5% 시: 9,000 = 내용적 × 0.95 → 내용적 ≒ 9,474 L

→ 내용적 범위: 9,474 L 이상 10,000 L 이하

위험물 옥외탱크저장소 방유제 드론 항공 뷰 — 탱크 3기 방유제 설치 전경

방유제 용량 계산 — 110% 공식

방유제는 탱크에서 위험물이 유출될 때 주변으로 퍼지는 걸 막는 둑입니다. 방유제 용량 계산도 실기 킬러 문항 중 하나예요.

탱크 수 방유제 용량 기준
1기 탱크 용량의 110% 이상
2기 이상 탱크 중 최대 용량 탱크의 110% 이상
높이 0.5m 이상 3m 이하
면적 8만 m² 이하
내 탱크 기수 10기 이하 (인화점 70℃ 이상 위험물은 제한 없음)

⚠️ 방유제 용량 계산 예제:
탱크 A(용량 50,000L)와 탱크 B(용량 30,000L)가 같은 방유제 내에 설치된 경우
→ 최대 탱크 = A (50,000L)
→ 방유제 용량 = 50,000L × 1.1 = 55,000L 이상

시험에서 틀리는 함정 패턴 5가지

탱크 계산 파트에서 매번 수험생들이 틀리는 패턴이 있어요. 기출 분석 결과 반복되는 5가지 함정을 정리했습니다.

번호 함정 패턴 정답 포인트
"지름이 2m"를 그대로 r로 사용 반지름 r = 지름 ÷ 2 = 1m 로 변환 필수!
종설치 원통형에 지붕 부분 포함해 계산 종설치는 V = πr²ℓ만 — 지붕 제외!
내용적을 용량으로 혼동해 방유제 용량 계산 방유제 기준 = 탱크 "용량" × 110% (내용적 ×)
타원형 양볼록 계수 4/3을 2/3으로 사용 양볼록 = 4/3 / 한볼록오목 = 2/3 구분!
공간용적 5~10% 범위에서 단순히 5% or 10%만 적용 문제 조건 확인 — 최소 용량이면 10%, 최대이면 5%!

FAQ — 탱크 계산법 자주 묻는 질문

Q1. 내용적과 용량 중 시험에서 더 자주 묻는 건 뭔가요?
실기에서는 둘 다 나옵니다. 계산 문제에서는 내용적을 공식으로 구한 다음, 공간용적을 빼서 용량을 구하는 2단계 문제가 자주 나와요. 방유제 용량 문제는 탱크 "용량"(공간용적 뺀 값)을 기준으로 110%를 곱해야 합니다. 내용적으로 잘못 계산하는 게 가장 흔한 실수예요.
Q2. π(파이) 값은 시험에서 3.14로 쓰나요, 3.14159로 쓰나요?
시험 문제마다 다릅니다. 문제에서 π 값을 명시해주는 경우(예: "π = 3.14로 계산하시오")에는 그 값을 사용하세요. 명시가 없으면 일반적으로 3.14 또는 π 기호를 그대로 써도 됩니다. 답안 작성 시 소수점 처리 자릿수도 문제 지시에 따르세요.
Q3. 암반탱크 공간용적 계산은 어떻게 하나요?
암반탱크의 공간용적은 ① 해당 탱크 내에 7일간 용출하는 지하수의 양과 ② 탱크 내용적의 1/100 중 큰 값으로 합니다. 일반 탱크의 5~10% 기준과는 완전히 다르기 때문에, 문제에 "암반탱크"가 나오면 다른 공식을 적용해야 해요. 암반탱크와 이송취급소는 예방규정도 배수 관계없이 무조건 의무라는 점도 함께 기억하세요.
Q4. 방유제 용량 계산에서 탱크가 여러 개일 때 어떻게 하나요?
방유제 내 탱크가 2기 이상이면 그 중 가장 큰 탱크 용량의 110% 이상으로 계산합니다. 모든 탱크 용량의 합에 110%를 곱하는 게 아니에요. 예를 들어 10만L, 5만L, 3만L 탱크 3기가 있다면 최대 탱크 10만L × 1.1 = 11만L 이상이 방유제 용량이 됩니다.
Q5. 타원형과 원통형 공식의 차이가 뭔가요?
타원형은 단면이 타원(a×b 반지름)이고, 원통형은 단면이 원(r²)이에요. 양볼록 타원형은 π/4×a×b×(ℓ+4a/3), 양볼록 원통형(횡)은 π×r²×ℓ+4/3×π×r³ 입니다. 원통형은 직선부와 끝 반구부를 분리해서 더하는 방식이고, 타원형은 하나의 식으로 묶여있다는 차이가 있어요.
Q6. 공간용적 비율이 5%와 10% 중 어느 것을 사용해야 하나요?
문제 조건에 따라 다릅니다. "최대 저장 용량"을 구하는 문제라면 공간용적을 최소로 잡아야 하므로 5%를 사용합니다. "최소 내용적"을 구하는 문제라면 공간용적이 10%일 때 내용적이 가장 작으므로 10%를 사용하세요. 시험에서 조건 명시가 없으면 보통 공간용적 10%를 기준으로 계산합니다.
Q7. 탱크 계산 문제가 필기에도 나오나요?
네, 필기에서도 출제됩니다. 다만 필기에서는 공식에 값을 대입하는 계산보다 "공간용적은 내용적의 몇 % 이하인가?", "방유제 용량 기준은?", "암반탱크 공간용적 기준은?" 같은 개념형 문제가 더 많아요. 실기에서는 실제 수치를 계산하는 문제가 나오니 공식을 손으로 써보는 연습을 꼭 해두세요.

📝 이 글 요약

탱크 계산의 핵심은 세 가지예요. 내용적=용량+공간용적 관계 이해, 타원형·원통형 공식에서 계수(4/3 vs 2/3) 정확히 구분, 방유제 용량은 최대 탱크 용량의 110% 이상. 예제를 직접 손으로 풀어보는 것이 실기 고득점의 지름길입니다!

꿀딴지양

위험물산업기사 독학에 관심이 많아 꾸준히 공부하고 기록합니다.
공식 3개 외우고 예제 5개 풀면 탱크 계산 파트 정복입니다! 🔥

✍️ 작성자: 꿀딴지양  |  📅 작성일: 2026.04.19  |  📋 출처: 위험물안전관리에 관한 세부기준 제25조

위험물 탱크 계산법 수험생 공부 — 계산 문제 그래프용지 연필 계산기

⚠️ 면책고지 (Disclaimer)

본 글의 공식 및 기준은 위험물안전관리에 관한 세부기준 제25조 및 위험물안전관리법 시행규칙(2026.04 기준)을 바탕으로 작성되었습니다. 법령 개정 시 내용이 변경될 수 있으므로 시험 전 국가법령정보센터(law.go.kr)에서 최신 기준을 확인하세요. 예제의 계산값은 π=3.14159 기준이며 문제 조건에 따라 달라질 수 있습니다.

🏷️ 태그: 위험물산업기사, 탱크내용적계산, 원통형탱크공식, 타원형탱크공식, 공간용적기준, 방유제용량계산, 위험물실기계산, 탱크용량계산법, 내용적공식암기, 2026자격증
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