알킬알류미늄 화재시 사용할 수 있는 소화제로 가장 적당한 것은?
- 물
- 팽창진주암
- 이산화탄소
- Halon 1301
정답과 해설 보기
정답 ② · 알킬알류미늄 화재에 적합한 소화제를 고르는 문제이다. 알킬알류미늄은 물과 격렬하게 반응하여 수소를 발생시키고 발화 위험이 있으므로 물을 사용할 수 없다.
개념 한 쪽
소방설비기사(기계) 소화약제이론 — 물·가스·분말·포의 작용
소화약제이론은 약제마다 열을 빼앗는지, 산소를 밀어내는지, 연쇄반응을 끊는지를 구분하는 데서 출발한다. 물은 큰 증발잠열로 냉각하고, 이산화탄소는 산소를 희석해 질식시키며, 분말은 화학 반응을 억제한다. 물질에 따라 쓸 수 없는 약제도 있어 적응성을 함께 본다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「소화약제이론」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 금속화재 소화제 | 1 | 특수 금속 화재에 맞는 소화제 고르기 |
| 질식 농도 계산 | 1 | 산소 농도를 낮추는 데 필요한 약제 농도 산출 |
| 부적합 소화약제 | 1 | 약제로 쓸 수 없는 것 고르기 |
뜻
물은 수소결합으로 분자 간 인력이 강해 끓는점이 높고 증발잠열이 약 2,260kJ/kg으로 매우 크다. 기화할 때 다량의 열을 흡수하므로 냉각 소화 효과가 뛰어나고 비열도 커서 온도를 낮추는 데 유리하다. 다만 사용 후 오염이 크고, 중질유 화재에 무상주수하면 비등 현상이 일어나 위험할 수 있다. 증발잠열이 작다는 설명은 물의 성질과 반대다.
물과 반응하는 물질에는 물을 쓸 수 없다. 알킬알루미늄은 수분과 격렬히 반응해 수소를 발생시키고 폭발 위험이 있으므로 물, 이산화탄소, 할론 사용이 금지된다. 이런 화재에는 열에 강하고 산소 공급을 차단하는 팽창진주암이 적합하며, 팽창질석도 유사한 용도로 쓰인다. 수분 반응성 물질에는 건조한 물리적 차단재를 고른다.
이산화탄소는 산소 농도를 낮추는 질식소화가 주된 효과다. 전기화재나 유류화재에 효과적이고 잔류물이 없어 장비 피해가 적다. 산소 농도를 13vol%로 낮추려면 이산화탄소 농도가 약 38.1vol%가 되어야 한다. 목표 산소 농도와 초기 공기 중 산소 21%의 비로 필요한 농도를 계산한다.
분말소화약제는 주성분과 착색으로 구분한다. 제1종은 중탄산나트륨이 주성분으로 청색, 제2종은 황색, 제3종은 적색으로 착색한다. 분말은 방습 처리가 필요하고, 제3종 분말은 일반화재에도 사용할 수 있다. 제2종 분말은 열분해식으로 설명되는데, 시험에서는 종류별 주성분과 색상을 짝지어 확인한다.
가스와 포도 특성으로 구분한다. FM200은 HFC-227ea로 오존파괴지수(ODP)가 0인 HFC 계열 할론 대체약제다. 합성계면활성제포는 저팽창포와 고팽창포에 모두 사용할 수 있고, 단백포·수성막포·불화단백포는 주로 저팽창포용이다. 할로겐화합물은 염소·브롬 같은 할로겐 원소와 탄소로 이루어지며 네온은 구성 원소가 아니다.
소화약제가 아닌 물질도 구분한다. KHCO3와 NaHCO3는 분말 소화약제이고 CO2는 가소 소화약제지만, 암모니아(NH3)는 독성과 부식성이 있어 소화약제로 쓰지 않는다. 약제를 고를 때는 약제의 성질과 대상 화재의 적응성이 함께 맞는지를 확인한다.
공식 교재로 짚기
학습목표: 할로겐화합물계와 불활성기체계 소화약제의 주요 분류를 구분할 수 있다.
할로겐화 탄소 대체 물질은 탄소, 수소, 브롬, 염소, 불소, 그리고 요오드를 포함하 는 화합물로 이루어진 화합물이다.
NCS 학습모듈 0502010413 가스계·분말소화 설비 점검 · 3-1. 할로겐화합물 및 불활성기체소화설비의 점검 사전 준비 및 점검 계획 수립
예제
판단은 약제의 성질과 적응성에서 갈린다. 물은 증발잠열 약 2,260kJ/kg으로 냉각 효과가 크지만 중질유 무상주수는 위험하다. 알킬알루미늄 화재에는 물·이산화탄소·할론을 쓰지 않고 팽창진주암을 쓴다. 이산화탄소는 질식소화이고, 산소 13vol%를 목표로 하면 농도 약 38.1vol%가 필요하다. 제1종 분말은 청색·중탄산나트륨, 제3종은 적색이며 일반화재에도 쓴다. FM200은 HFC 계열 ODP 0이고, 합성계면활성제포는 저·고팽창에 모두 쓰인다. 암모니아는 소화약제가 아니다.
대표 기출 3문항
화재시 이산화탄소를 사용하여 화재를 진압하려고 할 때 산소의 농도를 13vol% 로 낮추어 화재를 진압하려면 공기 중 산화탄소의 농도는 약 몇 vol%가 되어야 하는가?
- 18.1
- 28.1
- 38.1
- 48.1
정답과 해설 보기
정답 ③ · 이산화탄소에 의한 질식 소화는 연소에 필요한 산소 농도를 15% 이하(일반 화재 기준 13~15%)로 낮추어 달성합니다. 정상 공기 중 산소 농도가 약 21vol%이므로 이를 13vol%로 낮추기 위해서는 이산화탄소 농도를 약 8vol% 높여야 합니다.
산소 농도 13vol% 유지를 위해 이산화탄소 농도를 약 38.1vol%로 높여야 하므로 ③이 정답이다.
다음 중 소화약제로 사용할 수 없는 것은?
- KHCO3
- NaHCO3
- CO2
- NH3
정답과 해설 보기
정답 ④ · 소화약제로 사용할 수 없는 물질을 고르는 문제이다. KHCO3와 NaHCO3는 할로겐화 알칼리 금속염으로 주성분으로 하는 분말소화약제이고, CO2는 이산화탄소 소화설비의 소화약제로 널리 사용된다.
소화약제로 쓰이는 것은 분말(KHCO3, NaHCO3)과 가스(CO2)이며, 암모니아(NH3)는 소화약제가 아니다.
자주 묻는 물음
- 물과 이산화탄소는 어떤 원리로 소화하나요?
- 물은 증발잠열이 약 2,260kJ/kg으로 커서 기화할 때 열을 많이 흡수하는 냉각으로 소화합니다. 이산화탄소는 산소 농도를 낮추는 질식소화가 주된 효과이며, 산소를 13vol%로 낮추려면 이산화탄소 농도가 약 38.1vol%가 되어야 합니다.
- 분말과 포, 할론 대체약제는 어떻게 구분하나요?
- 제1종 분말은 중탄산나트륨에 청색, 제2종은 황색, 제3종은 적색으로 착색하며 제3종은 일반화재에도 사용합니다. 합성계면활성제포는 저팽창과 고팽창에 모두 쓰이고, FM200은 HFC-227ea로 ODP가 0인 HFC 계열입니다.
- 쓸 수 없는 약제는 어떻게 판단하나요?
- 알킬알루미늄은 물·이산화탄소·할론을 쓸 수 없어 팽창진주암을 사용합니다. 암모니아는 독성과 부식성 때문에 소화약제가 아닙니다. 약제를 고를 때는 약제의 성질과 대상 화재의 적응성을 함께 확인합니다.
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