소방설비산업기사(전기) 소화원리 및 방식 — 네 가지 원리와 한계산소농도

소화 원리는 네 갈래다. 가연물을 치우는 제거소화, 열을 빼앗아 온도를 낮추는 냉각소화, 산소 공급을 막는 질식소화, 연쇄반응을 끊는 억제소화다.

생활 속 장면을 원리에 맞추면 판단이 빨라진다. 불타는 곳에 차가운 야채를 넣는 것은 열을 빼앗는 냉각이고, 맞불을 놓아 탈 것을 미리 태우는 것은 가연물을 치우는 제거다. 불을 덮어 공기를 막으면 질식이고, 할로겐 화합물이 불꽃 속 활성 입자와 만나 반응을 끊으면 억제다.

한계산소농도는 연소가 더 이어지지 않는 산소 농도의 경계다. 값은 가연물의 종류와 희석에 쓰는 소화약제에 따라 달라지므로 항상 같은 수로 정해지지 않는다. 이 농도 아래로 내리면 연소가 멈추고, 이산화탄소 같은 질식제의 양을 계산할 때 이 값이 쓰인다.

공기 중 산소는 약 21%다. 가연물이 타는 연쇄반응을 끊으려면 산소를 15% 이하로 낮추는 것이 일반적인 기준이다. 17%나 19%는 아직 연소가 이어지는 농도이고, 21%는 평소 공기의 농도다.

포 소화약제는 유류 표면에 막을 만들어 공기를 막는 질식소화가 주된 작용이다. 물의 냉각 효과가 일부 더해지지만 중심은 산소 차단이다.

연쇄반응 차단은 화학소화 또는 억제소화라고 부른다. 불꽃 속 유리 라디칼을 붙잡아 연소의 사슬을 끊는 방식이고, 할론 계열이 대표 약제다. 냉각은 열, 질식은 산소, 제거는 가연물과 짝을 이루므로 무엇을 끊는지 하나만 확인하면 나머지는 걸러진다.

질식소화와 거리가 먼 사례도 같은 기준으로 가른다. 가스 밸브를 잠그는 것은 연료 공급을 끊는 제거소화이고, 가연성 기체를 더 내보내는 것은 연료를 늘려 연소를 키우는 행동이다. 불활성 기체를 채우거나 불연성 포와 모래로 덮는 것은 산소를 막는 질식 계열이다.