개념 한 쪽
가스 사고를 조사하고 보고하려면 먼저 연소와 폭발이 왜 일어나는지 알아야 한다. 연료와 산소와 점화원이라는 세 요소가 맞물려 불이 붙고, 소화는 그 요소 중 하나를 끊는 일이다. 위험한 장소의 등급과 방폭구조를 구분하는 것도 같은 맥락에서 나온다.
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출제기준 단원 「사고조사 및 보고」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연소 3요소 구분 | 1 | 연소나 폭발의 필수 요소와 거리가 먼 개념 가리기 |
| 소화제 작용 기전 판별 | 1 | 연쇄 반응 중단과 복사열 차단을 함께 하는 소화제 찾기 |
| 가연성 액체 성질 판단 | 1 | 물과 혼합될 때 증기압과 인화점의 변화 방향 가리기 |
연소나 폭발이 일어나려면 가연물, 산소공급원, 점화원이라는 세 요소가 모두 있어야 한다. 이 셋을 연소의 3요소라 부른다. 온도는 이 요소들이 충족될 때 나타나는 결과 상태이거나 점화원의 하위 개념으로, 3요소 정의에서는 가장 거리가 먼 개념이다.
기상 폭발을 예방하는 일은 결국 세 요소 중 하나를 끊는 일이다. 환기로 가연성 가스 농도를 낮추고, 집진장치로 분진 퇴적을 막고, 반응을 억제하거나 밀봉해 가스 발생을 줄인다. 반면 휘발성 액체를 공기로 차단한다는 설명은 산소를 오히려 공급하므로 예방 대책이 되지 못한다. 산소를 끊으려면 질소 같은 불활성 기체를 써야 한다.
폭발성 가스가 있을 수 있는 장소는 존재 지속 시간에 따라 등급을 나눈다. 정상 운전 중에도 지속적으로 존재하면 0종, 정상 운전 중에는 없으나 체류할 우려가 있으면 1종, 고장이나 유지보수 때 드물게 발생하면 2종 장소다.
이런 장소에서 쓰는 전기 설비는 점화원이 되지 않도록 방폭구조를 갖춘다. 기계적·전기적 구조나 온도 상승에 대한 안전도를 높인 방식이 안전증방폭구조이고, 정상 상태에서 점화를 유발하는 고장이 생기지 않도록 설계한 방식이 비점화방폭구조다. 내압방폭구조는 내부 폭발이 외부로 퍼지지 않도록 견고한 외피로 감싸고, 본질안전방폭구조는 회로 에너지를 점화 에너지 이하로 제한한다.
소화는 연소 요소를 끊는 원리에 따라 나뉜다. 흡열량이 큰 물질로 반응열을 빼앗아 온도를 발화점 이하로 낮추면 냉각소화, 가연물 농도를 희석하면 회석소화, 연쇄 반응을 차단하면 억제소화다. 가스화재에서는 밸브와 코크를 잠가 연료 공급을 끊는 제거소화가 우선이다. 누출원을 막지 않고 소화부터 하면 새어나온 가스가 다시 불꽃과 만나 폭발할 수 있다. 드라이케미칼분말은 공기 차단과 복사열 차단, 수소나 수산화기와 결합한 연쇄 반응 중단을 함께 수행한다.
가스화재에서 밸브를 잠그는 행위는 연료를 없애는 것이므로 제거소화에 해당한다. 질식소화는 산소 차단, 냉각소화는 온도 하강, 억제소화는 화학 반응 방해이므로 밸브 잠금과는 원리가 다르다. 이렇게 소화 방법을 고를 때는 무엇을 끊는지부터 따진다.
방폭구조 문제에서도 정의의 핵심 낱말을 본다. 안전도를 높인다는 표현이 나오면 안전증방폭구조, 정상 상태에서 점화원이 생기지 않는다는 표현이 나오면 비점화방폭구조, 에너지 제한이 나오면 본질안전방폭구조로 연결한다.
공기를 차단시키며 화염에서 나오는 복사열을 차단시키는 효과가 있고 발생기 수소나 수산화기와 결합하여 화염의 연쇄 전파 반응을 중단시키는 소화제는?
정답 ③ · 드라이케미칼분말 소화약제는 주로 인산염 등을 사용하며, 소화 작용으로 질식 효과(공기 차단), 화염에서 나오는 복사열 차단 효과, 그리고 발생기 수소나 수산화기(HO·)와 결합하여 화염의 연쇄 전파 반응을 중단시키는 억제 효과를 가집니다. 반면 하론가스도 화학적 억제 작용이 있으나, 문제의 설명은 드라이케미칼의 다양한 소화 기전을 묘사하는 전형적인 문항입니다.
화염의 연쇄 반응 중재(HO· 등 결합)와 복사열 차단, 공기 차단을 동시에 수행하는 것은 드라이케미칼분말입니다.
다음 위험성을 나타내는 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 항은?
정답 ③ · 문항은 물질의 성질과 화재 위험성에 대한 설명 중 옳지 않은 항목을 고르는 것이다. 물질의 비등점이 낮으면 증기 발생이 쉬워 인화 위험이 높아지고, 가연성 고체는 용융·유동 상태에서 화재 확대를 일으키며, 전기전도도가 낮은 액체는 유동·여과 시 정전기 발생 위험이 크다는 설명은 옳다.
가연성 액체가 물과 혼합되면 증기압이 낮아지거나 불활성화되는 경향이 있어 인화점이 높아지는 것이 일반적이다.
연소 또는 폭발의 3요소로서 가장 거리가 먼 것은?
정답 ④ · 문항은 연소나 폭발의 필수 3요소에서 가장 거리가 먼 항목을 묻고 있다. 연소의 3요소는 가연물, 산소, 점화원(연소 삼각형)으로 구성되며 온도는 이들 요소가 충족될 때 결과적으로 나타나는 상태이거나 점화원의 특성 일부로 볼 수 있으므로 직접적인 3요소에는 포함되지 않는다.
연소나 폭발의 3요소는 가연물, 산소, 점화원으로 온도는 이 세 요소가 충족될 때 발생하는 결과 상태이다.
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