개념 한 쪽
탄화물 개념은 화재 현장에서 목재 등 가연물의 탄화 모양과 연기 색, 콘크리트 박리 흔, 그리고 환기구와 플래시오버의 관계를 파악하는 데 중점을 둔다고 본다.
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출제기준 단원 「탄화물」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 콘크리트 박리 발생 조건 판단 | 1 | 박리 흔의 발생 인자 중 가장 부적절한 설명을 고르기 |
| 금속의 열적 변형 특성 판별 | 1 | 철의 녹는점과 고온에서의 거동 관련 오류를 찾기 |
| 연기·패턴 관련 특성 식별 | 1 | 연기 색과 2차원/3차원 화재패턴의 특징을 구별하기 |
목재가 탄화되면 표면이 검게 되고 탄화의 깊이와 폭은 화염의 강도와 노출 시간에 비례한다고 본다. 강한 화염에 오래 노출될수록 탄화 골은 깊고 넓어지며, 반대의 경우는 좁고 얕은 탄화 형태가 나타난다고 설명한다.
연기의 색과 양은 연소 물질의 성분과 연소 상태에 좌우된다고 본다. 알코올류는 탄소 함량이 낮아 완전연소 시 연기가 거의 없거나 무색에 가깝고, 진한 검정색 연기는 탄소 함량이 높은 물질이 불완전 연소할 때 주로 발생한다고 설명한다.
콘크리트의 박리 흔(spalling)은 주로 수분의 침투와 동결·융해 반복 또는 철근과 콘크리트 사이의 열팽창 계수 차이로 발생한다고 본다. 습기가 많은 환경과 급격한 온도 변화, 혼합 불균일 등은 박리 흔을 촉진하며, 습기가 적은 환경은 박리 발생과 거리가 멀다고 본다.
구획실 화재에서 플래시오버 발생을 위한 화재의 최소 크기는 환기구 높이의 제곱근에 비례하는 관계로 표현된다는 실험적 규칙이 있다고 본다. 환기구가 클수록 공기 공급이 원활해져 플래시오버 발생 조건이 달라지므로 환기와 화재 규모 간의 비례 관계를 기억해야 한다.
목재 탄화 문항에서는 '강한 화염·장시간 노출 → 깊고 넓은 탄화'라는 비례 관계를 이용해 보기를 판단한다는 예를 든다. 만약 보기에서 강한 화염에 오래 탄 상황임에도 탄화가 얕고 좁다고 서술하면 그 보기는 모순으로 판정한다는 방식으로 접근한다.
연기 색 관련 문항에서는 알코올류의 완전연소 특성을 근거로 진한 검정 연기 서술을 배제한다는 예를 든다. 즉 알코올 연소의 특성인 '연기 적음/무색에 가까움'을 기억해 검정 연기와 연결된 보기를 오답으로 소거한다는 방식으로 설명한다.
콘크리트 박리 관련 문항에서는 '물+동결·융해+열팽창 차이'를 핵심 원인으로 삼아 습기가 적은 조건을 가장 거리가 먼 보기로 선택하는 예를 든다. 플래시오버 관련 문항에서는 환기구 높이의 제곱근 비례 키워드를 기억해 관련 보기를 판별하는 예를 든다.
다음 중 박리 흔(spalling)이 발생할 수 있는 조건으로 가장 거리가 먼 것은?
정답 ① · 문항은 콘크리트의 박리(spalling)를 유발할 수 있는 조건들 중 가장 거리가 먼 것을 고르는 문제이다. 박리는 주로 콘크리트 내부의 수분이 동결·융해를 반복하거나 열팽창 계수 차, 혼화 불량 등으로 인해 표층이 박리되는 현상으로 습기나 수분의 존재가 중요한 촉진 요인이다.
박리 흔은 습기가 많고 동결·융해가 반복되거나 열팽창 차이로 발생하므로, 습기가 적은 환경은 발생 조건과 거리가 멀다.
철의 열적 변형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ① · 철(Steel, 강)의 녹는점은 약 1500℃(1,538℃) 내외입니다. 보기에서 철의 녹는점을 660℃라고 서술한 것은 명백히 틀린 내용으로, 660℃는 알루미늄의 녹는점에 해당합니다.
철의 녹는점은 약 1500℃이며, 660℃는 알루미늄의 녹는점이므로 철의 열적 변형 설명 중 녹는점 관련 내용은 틀렸다.
연기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 문제는 연기의 정의와 연소 물질별 연기 특성 및 고층건물의 연기 이동 원인을 평가하게 하고 있다. 연기는 공기 중에 떠다니는 고체나 액체 미립자로 이루어지며 건물 내부에서의 수평 확산 속도는 대략 0.5m/s 수준이고 고층건물에서는 굴뚝효과가 주요한 연기 이동의 추진력이다.
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