화재 현장 증거물은 채취와 전처리 방법에 따라 분석 결과의 신뢰성이 달라진다. 증기나 휘발성 성분은 포집 매개체로 흡착하여 채취하고, 유류의 물성은 인화점 시험기로 분류하며, 전선 손상과 플라스틱 변형은 열적 기전으로 해석한다. 이러한 표본 추출과 검사 원리는 화재 원인 규명에 직접 연결된다.
활성탄(숯)을 이용한 표본 채취는 용기 상부의 증기층에 떠도는 휘발성 촉진제 성분을 포집하는 원리로 수행한다. 활성탄의 다공성 표면에 기체 분자가 물리적으로 흡착되어 고정되므로, 후속 분석을 통해 잔류 촉진제의 존재 여부를 확인할 수 있다. 흡착법과 용매추출, 증류 등의 방법은 각각 포집 매개체 사용 여부와 물리적 분리 원리에 따라 구분한다.
가스크로마토그래피(GC)는 화재 현장에서 유류 잔류물 등 휘발성 혼합물을 분리·정량하는 분석법으로 널리 쓰인다. 현대의 GC는 자동화가 잘 되어 있어 비교적 간편하고 신속하게 결과를 얻을 수 있으므로, 휘발성 성분 분석에서 신뢰성 있는 데이터를 제공하는 장점이 있다.
인화점은 액체 시료가 증발하여 불이 붙는 최저 온도를 재는 물성이고, 인화점 측정 장비는 시료의 인화점 범위에 따라 구분하여 사용한다. 인화점이 93℃ 이하인 휘발성 유류는 태그 밀폐식(Tag Closed Cup)으로 측정하고, 높은 인화점 시료는 클리브랜드 오픈 컵 같은 개방식 장비를 사용하는 것이 적절하다.
전기적 원인 또는 과부하에 의해 전선 절연체가 열을 받아 연화·신장하고 도체가 노출되는 현상은 슬리빙(Sleeving)이라 한다. 슬리빙은 열가소성 절연체가 열로 연화되어 늘어나는 형태적 증거로, 아킹 등 국소적 용착과 구별하여 해석해야 한다.
플라스틱은 열가소성과 열경화성으로 구분된다. 열가소성 플라스틱은 가열 시 용융하여 흐르므로 2차 화재 확산의 원인이 될 수 있고, 열경화성 플라스틱은 한번 경화되면 녹지 않고 탄화하는 성향을 보인다.
예제
활성탄을 용기 상부에 매달아 놓고 일정 시간 후 숯을 채취하여 GC-MS로 분석하면, 흡착된 휘발성 촉진제의 유무를 확인할 수 있으므로 흡착법이 적절한 표본 추출 방법임을 판단할 수 있다. 인화점 판정 문제에서는 시료의 인화점 범위가 93℃ 이하로 주어지면 태그 밀폐식을 선택하는 방식이 대표적이다. 전선 손상에서 절연체가 녹아 늘어난 형태가 관찰되면 슬리빙을 떠올려 과부하 여부를 검토해야 한다. 플라스틱 관찰에서 녹아서 흐른 흔적이 있으면 열가소성 물질로 판단하여 2차 화재 가능성을 고려해야 한다.
대표 기출 3문항
인화점 측정을 위한 장비가 아닌 것은?
Pensky-Martens
Tag Closed Cup
Cleveland Open Cup
Scanning Electron Microscope
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 인화점 측정 장비가 아닌 것을 고르는 문제이다. Pensky-Martens, Tag Closed Cup, Cleveland Open Cup은 각각 표준 인화점 측정법으로 사용되는 장비 또는 방법명이며 인화점(휘발성 발화 시작 온도)을 측정하기 위한 장치들이다.
주사전자현미경(SEM)은 시료의 표면 형상을 관찰하는 현미경으로 인화점 측정 장비가 아니다.
플라스틱 증거물에 관한 설명으로 옳은 것은?
탄화수소계의 기본적인 고체 가연물인 플라스틱의 약 90%는 열경화성이다.
PVC와 같은 열경화성 물질은 가열되면 용융, 변형, 그리고 드롭다운 패턴이 형성된다.
폴리우레탄 같은 열가소성 물질은 탄화물질을 형성하지 않는다.
열가소성 물질은 용해되고 흘러서 2차 화재의 원인이 된다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 플라스틱 증거물의 열적 성질과 관련된 옳은 설명을 묻고 있다. 열가소성 플라스틱은 가열되면 용융되어 흐르고 이로 인해 2차 화재 확산이나 유동성 흔적을 남길 수 있으므로 용융·유동이 2차 화재의 원인이 될 수 있다는 설명이 옳다.
열가소성 플라스틱은 가열 시 용융·유동하여 2차 화재 확산의 원인이 될 수 있다.
유류 증거물의 인화점 시험방법으로서 주로 인화점이 93℃ 이하인 시료를 측정하는 데 사용되는 것은?
태그 밀폐식
펜스키마텐스 밀폐식
클리브랜드 개방식
원자흡광분석
정답과 해설 보기
정답 ① · 유류 증거물의 인화점을 측정하는 방법은 시료의 종류와 인화점 범위에 따라 구분됩니다. 태그 밀폐식(Tag Closed Cup) 시험기는 주로 인화점이 비교적 낮고 휘발성이 강한 석유류 등의 시료, 즉 인화점이 93℃ 이하인 경질 유분을 측정하는 데 주로 사용됩니다.
인화점 93℃ 이하의 휘발성 유류는 태그 밀폐식(Tag Closed Cup)으로 측정한다.