개념 한 쪽
소화 방식이 다르면 소화 뒤에 남는 것도 달라진다. 물은 열을 흡수하며 증발해 수증기가 되고, 이산화탄소는 공간에 퍼져 산소 농도를 낮추며, 분말과 할로겐은 연쇄반응을 억제한다. 그래서 소화부산물의 특성과 영향을 보려면 어떤 원리로 불을 껐는지를 먼저 확인해야 한다.
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출제기준 단원 「소화부산물의 특성과 영향」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 물 소화 기대효과 | 1 | 고체 가연물 화재에 물을 뿌릴 때 가장 큰 효과 고르기 |
| 물의 냉각 특성 | 1 | 물의 냉각 성질 서술에서 옳지 않은 것 |
| 소화원리 해당 여부 | 1 | 소화의 기본 원리에서 빠진 것 고르기 |
물을 쓴 소화의 결과는 열을 빼앗는 데서 나온다. 물은 비열이 크고 기화 잠열이 높아 증발 과정에서 가연물 표면의 열을 대량으로 흡수한다. 22℃의 물 1톤을 모두 증발시키면 온도를 올리는 열량 78,000kcal와 기화열 539,000kcal를 더한 617,000kcal의 냉각효과가 생긴다. 물이 분무 상태가 되면 표면적이 커져 증발이 촉진되므로 냉각 효과도 커진다. 목재 화재에 물을 뿌릴 때 가장 크게 기대되는 효과도 냉각이다.
이산화탄소를 쓴 소화의 결과는 산소 농도 변화다. 이산화탄소를 방사해 공기 중 산소 농도를 21%에서 11%로 낮추면 연소가 유지되기 어려운 상태가 된다. 이때 필요한 이산화탄소 농도 증가는 약 47.6%다. 초기 산소량을 목표 농도로 나누어 전체 부피 배수를 구한 뒤 증가분을 계산하는 방식이다.
분말과 할로겐을 쓴 소화의 결과는 화학 반응의 차단이다. 할로겐화합물은 연쇄반응을 억제하고, 제3종 분말소화약제는 유류화재에 적합하지만 식용유화재에는 적합하지 않다. 내알코올포는 수용성 용제 화재에 사용한다. 같은 소화약제라도 대상 화재가 맞지 않으면 기대한 효과를 얻지 못하므로 적응성을 함께 본다.
고비점유 화재에서는 무상주수가 유화효과를 만든다. 물이 기름 표면의 온도를 낮추고 가연성 증기의 발생을 억제해 연소성을 잃게 한다. 이때 억제효과는 화학적 차단, 제거효과는 가연물 제거, 파괴효과는 분자 분해를 뜻하므로 유화효과와 구분한다. 소화 뒤 남는 상태를 해석할 때도 어떤 작용이 일어났는지가 기준이 된다.
삼림화재에서는 첨가제가 소화 효과를 바꾼다. 카르복시메틸셀룰로오스는 물의 점도를 높여 침투력과 부착력을 키우고 증발을 억제하는 증점제다. 에틸렌글리콜은 부동액 성분이고, 탄산칼륨과 인산암모늄은 분말 소화제나 화학 소화제의 주성분이지 증점제가 아니다. 소화 원리에 맞는 첨가제인지가 효과의 차이를 만든다.
학습목표: A급 화재의 정의(목재, 종이 등)와 적용 가능한 소화약제(물, 분말 등)를 설명할 수 있다.
일반화재(A급 화재) 목재, 종이, 고무, 플라스틱, 직물류 등의 가연물에 의한 화재이다.
NCS 학습모듈 0502010403 소방안전관리 감독 · 2-1. 공사장 소방안전 관리 준비 및 대응
판단은 소화 원리와 남는 결과에서 갈린다. 물은 증발하며 열을 흡수해 냉각하고, 22℃ 물 1톤이면 617,000kcal의 냉각효과가 생긴다. 분무 상태에서는 표면적이 늘어 효과가 더 크다. 이산화탄소는 산소를 21%에서 11%로 낮추며 이때 농도 증가는 약 47.6%다. 할로겐은 연쇄반응을 억제하고 제3종 분말은 유류화재에 적합하지만 식용유화재에는 적합하지 않다. 고비점유에 무상주수하면 유화효과가 나타나고, 삼림화재 증점제는 카르복시메틸셀룰로오스다.
목재 화재시 다량의 물을 뿌려 소화하고자 한다. 이때 소화효과로서 가장 크게 기대되는 것은?
정답 ② · 목재 화재 시 물을 뿌릴 때 기대되는 주된 소화효과를 묻는 문제이다. 물은 비열과 기화열이 매우 커서 연소 중인 목재의 열을 흡수하고 온도를 급격히 낮추어 연소를 지속할 수 없게 한다.
물의 비열은 매우 크므로, 목재 화재 시 물을 뿌리면 열을 많이 흡수하여 온도를 급격히 낮추는 냉각 효과가 가장 크다.
물의 냉각 특성으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 물의 냉각 특성 중 옳지 않은 설명을 고르는 문제이다. 물은 미세한 분무 상태가 되면 물방울의 전체 표면적이 커져 증발이 촉진되고, 증발잠열을 많이 흡수하므로 냉각 효과가 오히려 커진다.
물은 분무 상태일 때 표면적이 증가하여 증발이 촉진되므로 냉각 효과가 오히려 커집니다.
소화(消火)의 원리에 해당하지 않는 것은?
정답 ③ · 소화의 원리에 해당하지 않는 것을 고르는 문제이다. 소화의 원리는 냉각, 질식, 제거(억제)로 연소의 3요소인 가연물, 산소, 열을 제거하거나 연쇄반응을 차단하는 방식이다.
소화의 3원리(냉각, 질식, 억제)는 연소 3요소를 제거하는 것이므로, 가열원 공급은 연소를 촉진할 뿐 소화 원리가 될 수 없다.
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