본문내용
1. 화재의 정의와 분류
1.1. 화재의 정의
화재란 사람의 의도에 반하여 발생, 확대되는 것 또는 방화로 발생하여 소화를 필요로 하는 연소현상을 말한다. 이 중 '사람의 의도에 반한다.'는 것은 과실(실화, 자연발화 등)을, '고의에 의한다.'는 것은 방화를 의미한다. 또한, 소화할 때는 소화시설 또는 이와 같은 정도의 효과가 있는 것을 이용해야 하는 것, 자산가치의 손실이 없고 자연 소화될 것이 확실하여 소화할 필요가 없거나 소화의 필요성이 있다 하더라도 소화시설이나 소화 장비 또는 간이소화 용구 등을 활용하여 진화할 필요가 없는 것은 화재로 볼 수 없다.
1.2. 화재의 분류
1.2.1. 일반화재 (A급)
일반화재(A급화재)는 나무, 종이, 섬유류, 고분자물질 등과 같은 일반적인 가연성 물질에 의해 발생하는 화재이다. 일반화재는 화재 발생 빈도와 피해액이 가장 큰 화재 유형으로, 소화 방법으로 물을 사용하여 냉각 소화하는 것이 효과적이다.
일반화재는 백색으로 분류되며, 화재 후에는 일반적으로 재가 남는다는 특징이 있다. 이는 가연성 물질이 완전히 연소되지 않고 연소 후 잔재가 남기 때문이다. 따라서 일반화재 발생 시 물을 사용하여 화재를 진압하면 가연성 물질을 냉각시켜 연소를 차단할 수 있다.
일반화재의 원인 물질인 나무, 종이, 섬유류, 고분자물질 등은 열전도율이 낮고 활성화 에너지가 작아 연소되기 쉬운 특성을 가지고 있다. 또한 이들 물질은 표면적이 넓어 화재 발생 시 빠른 연소 확산이 가능하다. 이처럼 일반화재는 발생 빈도가 높고 화재 피해도 크기 때문에 화재 예방 및 진압에 각별한 주의가 필요하다.
한편, 최근 건축 자재와 가구 등에 사용되는 합성수지의 사용이 늘어나면서 일반화재의 위험성이 더욱 증가하고 있다. 합성수지는 높은 발열량과 급격한 연소 특성으로 인해 일반화재 발생 시 큰 위험을 초래할 수 있다. 따라서 합성수지 사용이 증가하는 추세에 맞춰 일반화재에 대한 예방 및 대응 방안 마련이 필요할 것으로 보인다.
1.2.2. 유류화재 (B급)
유류화재 (B급)는 주로 가연성 액체와 가연성 가스에 의해 발생하는 화재를 말한다. 유류화재는 일반화재(A급)보다 연소성이 좋고 화재의 위험성이 크기 때문에 매우 위험하다. 유류화재는 황색으로 표시되며, 소화방법으로는 공기를 차단해 질식소화 하는 방법으로 포 소화약제를 이용하거나 할로겐화합물, 이산화탄소, 분말소화약제 등을 사용한다. 유류화재의 특징으로는 불씨에 의해 화재 후에는 재가 남지 않는다.""
1.2.3. 전기화재 (C급)
전기화재(C급)는 전기 스파크, 과전류, 단락, 누전 등으로 전기에너지가 불이 되어 발생하는 화재이다. 이러한 전기화재는 청색으로 표시된다.
전기화재의 경우 물을 사용하면 화재가 확산될 뿐만 아니라 감전의 위험이 있기 때문에 물을 사용하면 안 된다. 대신 질식소화로 이산화탄소, 할로겐화합물 소화약제, 분말소화약제 등을 사용하는 것이 화재 진압에 효과적이다. 이산화탄소는 화재를 신속하게 진화할 수 있고, 할로겐화합물 소화약제와 분말소화약제는 전기 절연성이 뛰어나며 잔류물이 남지 않아 전기화재 진압에 적합하다.
전기화재는 전기기기나 배선과 관련되어 발생하므로, 전기와 관련된 화재에 대한 교육과 철저한 관리가 필요하다. 또한 전기화재의 경우 초기진화가 매우 중요하므로, 전기화재에 적합한 소화기와 소화설비 등의 적절한 비치와 관리가 필요하다.
1.2.4. 금속화재 (D급)
금속화재(D급)는 알루미늄, 칼륨, 티타늄, 리튬 등과 같은 가연성 금속 분말의 불꽃이나 스파크 등에 의해 발생하는 화재이다. 금속 분말은 미세하고 표면적이 넓어 공기 중에 있을 때 더 위험한 상태이며, 온도가 극도로 높아 기존의 소화 약제로는 소화 효과를 내기 어렵다. 또한 물이나 수계 소화 약제를 사용하면 화학반응으로 인한 폭발의 위험이 있다. 따라서 금속화재 진압에는 특수한 D급 소화 약제를 사용해야 하며, 대표적으로 염화나트륨, 구리, 흑연 등의 건조 분말 소화 약제가 사용된다. 금속화재는 소화 적응성이 낮고 진압이 어려운 특성으로 인해 화재 위험성이 크다고 볼 수 있다.""
2. 연소의 원리
2.1. 연소의 정의
연소는 열과 빛을 동반하는 급격한 산화반응을 의미한다. 연소는 가연물질과 산소가 화합하여 발생하는 화학반응으로, 매우 천천히 진행되는 일반적인 산화작용과 달리 빛과 열을 동반하며 급격하게 진행된다. 연소의 진행과정은 가연성 물질이 열을 받아 증기가 발생하고, 이 증기가 공기 중의 산소와 혼합되어 발화온도 이상으로 가열되면서 연소가 개시되는 것이다. 이처럼 연소는 다량의 열을 수반하는 발열화학반응으로, 생성된 열에너지와 활성화성분에 의해 자발적인 연소반응이 지속된다."
2.2. 연소의 3요소
2.2.1. 가연물
가연물이란 산소와의 화학적 결합력이 크고 열전도율이 낮으며 활성화 에너지가 작아서 연소하기 쉬운 물질을 말한다.
가연물이 되기 위한 조건은 첫째, 열전도율이 낮아 열의 축적이 용이해야 한다. 이는 연소 시 필요한 열이 쉽게 축적되어 온도가 상승하기 때문이다. 성냥이나 목재와 같은 물질은 열전도율이 낮아 가연물이 될 수 있다.
둘째, 활성화 에너지가 작아야 한다. 활성화 에너지란 화학반응이 일어나기 위해 필요한 최소한의 에너지로, 이 에너지가 작을수록 연소가 쉽게 일어난다. 대부분의 유기화합물은 활성화 에너지가 작아서 가연물이 될 수 있다.
셋째, 산소와의 화학적 결합력이 커야 한다. 이는 연소 시 산소와의 반응이 활발하게 일어나기 때문이다. 금속, 유기화합물 등이 이에 해당한다.
반면에 가연물이 될 수 없는 물질로는 연소 후 더 이상 산소와 반응하지 않는 물질, 즉 이산화탄소, 물 등과 같은 물질이 있다. 또한 주기율표의 18족 원소인 헬륨, 네온, 아르곤 등과 질소 화합물도 가연물이 될 수 없다.
이처럼 가연물은 연소에 필요한 3요소 중 하나로, 화재 발생과 확산에 핵심적인 역할을 한다. 따라서 가연물의 특성을 이해하고 관리하는 것이 화재 예방에 매우 중요하다.
2.2.2. 산소공급원
연소의 3요소 중 산소공급원이란 연소가 일어나기 위해 필요한 산소의 공급원을 말한다. 연소에 필요한 산소의 공급원에는 크게 3가지가 있다.
첫째, 일반적인 공기 중의 산소가 산소공급원이 된다. 연소는 주로 공기 중에서 일어나며, 대기 중의 산소 농도는 약 21% 정도이다. 이 공기 중의 산소가 연소에 필요한 산소공급원이 된다.
둘째, 제1류 위험물은 산화성 고체로 분류되는데, 이와 같은 산화성 물질이 산소공급원이 될 수 있다. 제1류 위험물은 그 자체로 착화력이 강할 뿐만 아니라 가연성 물질과 반응하여 화재를 일으킬 수 있다.
셋째, 제5류 위험물은 자기반응성 물질로 분류되는데, 이 물질 또한 연소에 필요한 산소를 공급할 수 있다. 제5류 위험물은 외부의 산소 공급 없이도 자체적으로 연소 반응이 일어날 수 있는 물질이다.
이처럼 연소에 필요한 산소는 일반적인 대기 중의 산소뿐만 아니라, 특정한 산화성 물질이나 자기반응성 물질에서도 ...
