화재 현장에서 유리는 고온에 노출되면 표면 응력과 내부 열응력으로 인해 파괴 형태가 나타난다. 열응력에 의해 발생하는 전형적 현상은 표면의 조개껍질 모양 박리(conchoidal fracture)와 용융 흔적이며, 이러한 현상은 열에 의한 손상임을 시사한다.
반대로 방사형 균열은 외부 충격에 의해 발생하는 특징이므로, 유리의 방사형 균열은 충격 파손을 의심하게 한다. 따라서 열손상과 충격파괴를 구별하는 것이 유리 상태 관찰의 핵심이다.
액체 가연물의 연소가 바닥이나 표면에 남기는 패턴과 구분하듯이, 유리의 파괴형태도 원인별로 명확한 징후를 제공한다. 열로 인한 유리 파괴는 낙하, 표면 박리, 용융 등의 형태로 나타나는 반면, 충격은 방사형 균열과 같은 특징을 남긴다.
유리 상태의 관찰은 발화지점 판정과 화재패턴 분석에서 활용한다. 관찰 결과를 바탕으로 열에 의한 손상인지 충격에 의한 손상인지를 구분하여 실화·방화 또는 외부 개입의 가능성을 평가한다.
예제
열에 의한 유리파괴를 묻는 문제에서는 '열=조개껍질 모양 박리/용융'을 떠올려야 한다. 예컨대 선지에 '열에 의해 방사형 균열이 발생한다'는 표현이 보이면 이는 충격 파손의 특징과 혼동되므로 오답으로 판정한다.
유리 표면에 조개껍질 모양의 박리와 용융 흔적이 관찰되고, 방사형 균열이 뚜렷하지 않다면 열손상이 주원인일 가능성이 높다고 설명하면 적절하다. 반대로 뚜렷한 방사형 균열이 관찰되면 외부 충격을 우선 의심해야 한다.
대표 기출 3문항
화재현장에서 유리는 화재로 인해 받은 열의 종도에 따라 그 형태가 각기 다르게 나타난다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
열을 받은 유리는 수열방향으로 보다 많이 낙하한다.
유리는 열을 받으면 방사형 균열이 발생한다.
열을 받은 유리의 조개껍질 모양의 박리는 고온일수록 많고 깊다.
유리는 열을 받은 정도가 클수록 용융범위가 넓어진다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 유리가 화재 열을 받게 되면 온도 구배에 의해 수축 및 팽창 응력이 발생하여 표면에 '방사형(방사상) 균열(cracking)'이 아닌 '움푹 파이는 박리 현상'이나 표면의 미세한 균열 및 용융 현상이 주로 나타납니다. 유리에 충격을 가했을 때 방사형 균열이 발생하는 것이지 열에 의해서는 조개껍질 모양의 박리와 찌그러짐 등이 발생합니다.
유리는 열에 의해 조개껍질 모양 박리나 용융이 발생하며, 방사형 균열은 충격에 의한 것이므로 ②는 틀린 설명이다.
인화성 및 발화성의 가연물이 연소할 때 중심부의 가연성 액체를 기화시키면서 나타나는 화재패턴은?
포워패턴(Pour pattern)
레인보우패턴(Rainbow pattern)
스프래쉬패턴(Splash pattern)
도넛패턴(Doughnut pattern)
정답과 해설 보기
정답 ④ · 도넛 패턴(Doughnut pattern)은 주로 가연성 액체가 흘러있는 곳에서 연소가 진행될 때 나타나는 특유의 화재 패턴입니다. 액체의 중심부는 증발하며 기체 상태로 연소하고, 주변부는 공기와의 접촉으로 활발한 화염을 동반하여 도넛 모양의 원형 탄화 흔적을 남깁니다.
액체 중심부 기화로 인한 원형 탄화 흔적은 도넛패턴이다.
화재 플럼(Fire Plume)에 의해 수직벽면에 생성되는 패턴이 아닌 것은?
도넛형태 패턴
V 패턴
모래시계 패턴
U 패턴
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 화재 플럼이 수직벽면에 생성하는 대표적 패턴을 묻고 있다. 수직벽면에서 플럼에 의해 흔히 형성되는 패턴은 V자형, U자형, 모래시계형 등이며 이들은 연소 중심과 연기·열의 흐름에 의해 발생한다.
화재 플럼 패턴은 V, U, 모래시계 등 연소 흔적이지만 도넛 형태는 일반적인 수직벽면 패턴이 아니다.