미 동 소 방 기 술 학 원

미동소방기술학원 : 이승주

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미 동 소 방 기 술 학 원

소방원론 요약정리

연소 : 빛과 열을 수반하는 급격한 산화반응 연소의 4요소 (가연물, 산소, 점화원, 연쇄반응) (1) 가연물의 구비조건 (쉽게 발화하는 조건) ① 연소 발열량이 클 것 ② 열전도율이 적을 것 ③ 비표면적이 넓을 것 ④ 발화점이 낮을 것 ⑤ 산소와 친화력이 좋을 것

(2) 산소는 공기 중 21%포함, 공기 중 15%이하 시 연 소 미발생

(3) 점화원은 발화에 필요한 최소에너지

(4) 연쇄반응(촉매반응)이 존재 = 불꽃이 존재하는 연소 인화점, 연소점, 발화점

(1) 인화점 : 점화원에 의해 순간적으로 불이 붙는 최 저온도 => 가연성액체 위험성의 기준, 연소하한계 에 도달하는 최저온도

(2) 연소점 : 점화원에 의해 지속적인 연소를 일으키는 최저온도

(3) 발화점 : 점화원 없이도 발화할 수 있는 최저온도 ※ 자연발화 조건

① 열 축적 용이, ② 적은 공기 유통, ③ 적당한 수분 ④ 작은 열 전도율, ⑤ 주위온도, 발열량, 비표면적 큼 연소범위

가연물 연소범위 위험도

이황화탄소 1.2~44 35.7

아세틸렌 2.5~81(100) 31.4

에테르 1.9~48 24.3

수소 4~75 17.6

휘발유 1.4~7.6 4.4

부탄 1.8~8.4 3.7

메탄 5~15 2.0

※ 연소범위 넓은 것 : 아세틸렌 > 수소 위험도 가장 큰 것 : 이황화탄소 위험도   

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연소 생성물

(1) 연소가스, (2) 연기, (3) 열, (4) 불꽃 1) 감지할수 없는 독성가스

① 일산화탄소(가연성) : 가연물의 불완전연소시 발생, 인체 내 헤모글로빈과 결합해 혈액의 산소운반 저해 ② 이산화탄소(불연성) : 연소가스 중 가장 많은 양으 로 발생, 완전연소시 발생, 무색, 무취, 무독성 기체 2) 연기란 연소 시 발생되는 고체 또는 액체 미립자를 포함하는 연소 기체혼합물

감광계수에 따른 가시거리

감광계수 가시거리(m) 상황

0.1 20~30 연기감지기 작동농도 10 0.2~0.5 최성기 화재층의 연기농도

연기 이동속도

수평 : 1m/s, 수직 : 2~3m/s, 계단, 경사로 : 3~5m/s 연기 이동원인

① 온도에 의한 가스팽창(부력) ② 굴뚝효과 (=연돌효과) ③ 외부풍압의 영향 ④ 공조설비의 영향

3) 열

온도 단위 환산

°C(섭씨) °  

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°F(화씨) °  

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K(캘빈) K = °C + 273.15 화상

1도(홍반성) 화상 : 분홍색 2도(수포성) 화상 : 분홍색 + 수포 3도(괴사성) 화상 : 회색 또는 검은색

4도(흑색) 화상 : 뼈 속까지 화상 or 피부탄화 열전달

1) 전도 : 고체, 정지된 유체에 적용 2) 대류 : 흐르는 유체에 적용

3) 복사 : 전자파의 형태 (중간 매개체없이 열전달) 복사열은 절대 온도의 4제곱에 비례 Stefan-Boltzman의 상수 :    × ^{ }^^ 열 에너지원

(1) 자연발열

1) 산화열 ex) 원면, 석탄, 황철광, 금속분, 고무조각 2) 흡착열 ex) 유연탄, 활성탄, 목탄분말

3) 미생물열 ex) 퇴비, 비료, 먼지 4) 분해열, 5) 중합열

정전기 방지대책

1) 도체 방지대책 ① 접지와 본딩 ② 유속 제한 2) 부도체 방지대책 ① 공기를 이온화 ② 상대습도 70% 이상 유지 ③ 대전방지제 사용(계면활성제) ※ 기화열과 융해열은 상변화를 일으킬 때 흡수하는 열량으로 점화원이 될 수 없다.

연소 물질의 성상 (1) 고체연료

1) 표면연소(=작열연소,무염연소) ex) 숯, 목탄, 코크스 2) 분해연소(=불꽃연소,유염연소) ex) 대부분의 고체 3) 증발연소 ex) 양초, 황, 나프탈렌

4) 자기연소(=내부연소) ex) 5류위험물 등 ※ 고체 발화온도

황린 : 34℃, 적린 : 260℃, 목재 : 420~470℃

(2) 액체연료

1) 증발연소(=액면연소) ex) 대부분 액체 2) 분해연소 3) 액적연소, 4) 분무연소 (3) 기체연료

1) 확산연소 2) 예혼합연소

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암적색 적색 휘적색 황적색 백적색 휘백색 700°C 850 950 1100 1300 1500이상 ※ LNG : 공기보다 가볍다. 부취제 첨가 (메탄)

LPG : 공기보다 무겁다, 부취제 첨가 (프로판, 부탄) 화재 : 사람의 의도에 반하거나 고의에 의해 발생하는 연 소현상으로 소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있거나 또는 화학적인 폭발현상

발화부 추정법 : 연소상승선(V패턴), 도괴방향, 탄화심도 화재의 종류

구분 색상 특징

A급(일반화재) 백색 소화시 주로 물로소화 B급(유류화재) 황색 소화시 주로 포사용 C급(전기화재) 청색 비전도성 소화약제 사용 D급(금속화재) 무색 물 사용시 수소가스발생 E급(가스화재) 황색 가스누출을 차단하며 소화 K급(식용유화재) X 분말소화약제 주로사용 화재정도에 따른 화재분류

(1) 국소화재 : 소실면적 3.3% 미만 or 10% 미만의 화재 (2) 부분연소 : 10% 이상 30% 미만의 화재

(3) 반소 : 30% 이상 70% 미만

(4) 전소 : 70% 이상 or 70% 미만이어도 재사용 불가능 화재 성장의 3요소 : 점화, 화염확산, 연소속도

화재 진행과정 : 초기→ 성장기→ 최성기→ 감쇠기 (1) 점 화(=초기, 발화, 화원)

(2) 성장기 : 플래시오버에 이르는 단계로서 실내가 순간 적으로 화염이 충만한 단계

(3) 최성기 : 플래시오버가 일어나며 온도가 최고 온 도에 이르며 천장, 대들보 등이 내려 않는 단계 (4) 감쇠기(=쇠퇴기, 종기, 말기) : 화재가 약화되며 부분 소멸하고 연기의 발생만 남는단계

플래시오버 : 화재에서 발생한 가연성가스가 일시에 인화하여 화염이 충만 하는 단계 (1) 플래시오버 발생시기 : 성장기와 최성기의 분기점 (2) 플래시오버발생시간(F.O.T)↑ = 피난허용시간↑

(3) 플래시오버 영향요인

1)화원의 크기, 2)내장재의 종류, 3)개구부의 조건, 4)온도 백드래프트 : 화재가 발생한 공간에서 연소에 필요한

산소가 부족할 때 발생 건축물의 화재성상

(1) 목조건축물

1) 목조건축물의 화재원인 ① 접염, ② 비화, ③ 복사열 2) 목재의 착화점 : 420 ~ 470℃

3) 목조건축물 화재특징

① 고온단기형, ② 최성기까지 도달시간 : 5~15분 ③ 연료지배형 화재

4) 옥내출화시 : 천장 속, 벽 속에서 발염착화할 경우 옥외출화시 : 외부 벽, 지붕 밑에서 발염착화할 경우 (2) 내화건축물

1) 내화건축물 화재특징

① 저온장기형, ② 화재지속시간 : 2~3시간 ③ 환기지배형 화재

화재하중(=화재의양)

(1) 정의 : 실제로 존재하는 가연물을 그에 상응하는 발 열량의 목재로 환산하여 등가목재중량으로 나 타낸 것

(2) 단위 : kg/m² (3) 화재하중 줄이는법

1) 건물의 불연화, 2) 가연물의 제한 화재강도(=화재의질)

※화재강도와 관계 없는 것 : 점화원 or 발화원의 온도 유류, 가스 저장탱크의 화재성상

(1) 보일오버 (Boil over)

1) 유류탱크에서 탱크 바닥에 물과 기름의 에멀젼이 섞 여 있을 때 이로 인하여 화재가 발생하는 현상

2) 연소유면으로부터 100℃이상의 열파현상에 의한 탱 크 저부에 고여 있는 물을 비등 하게 하면서 연소유 를 탱크 밖으로 비산시키며 연소하는 현상

(2) 슬롭오버 (Slop over)

물이 연소유의 뜨거운 표면에 들어갈 때, 기름표면 에서 화재가 발생하는 현상

ex) 탱크에 소화작업으로 물이나 포 주수시에 발생 (3) 프로스 오버 (Froth over)

탱크속의 물이 점성을 가진 뜨거운 기름의 표면 아래에서 끓을 때 기름이 넘쳐흐르는 현상

(4) 블레비 (BLEVE)

가스 저장 탱크지역의 화재발생시 저장탱크가 가열되어 탱크 내 액체가 급격히 증발하여 탱크 내 압력이 저장 탱크의 설계 압력을 초과하여 탱크가 폭발하는 현상 폭발 발생할때의 원인물질의 물리적변화

(1) 기상폭발

1) 가스폭발, 2) 분무폭발, 3) 분진폭발, 4) 증기운 폭발, 5) 분해폭발

(2) 응상폭발 1) 수증기폭발 폭발의 조건

(1) 가연성가스(분진), (2) 밀폐된 공간, (3) 점화원, (4) 산소 연소속도에 따른 폭발분류

(1) 폭연(Deflagration) - 연소속도 음속이하, 충격파(X) (2) 폭굉(Detonation) - 연소속도 음속이상, 충격파(O) 폭발사고 예방 : 예방, 억제, 방호

분진폭발

(1) 분진 : 공기, 가스중에 존재하는 고체미립자 (2) 입자크기 : 100 - 0.01

※ 분진폭발을 할 수 없는 것 : 시멘트, 석회석(생석회)

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(1) 내화구조

1) 정의 : 화재 시 일정시간동안 건물의 강도 및 그 성능을 유지할 수 있는 것

2) 특징 : ① 보통 방화구획 내에서 진화

② 전소해도 수리하여 재사용할 수 있는 구조 2)주요 구조부 : 내력벽, 기둥, 바닥, 보, 지붕틀, 주 계단 ※단, 사이기둥, 최하층 바닥, 작은 보, 차양, 옥외계단

기타 이와 유사한 것은 제외 (2) 방화구조

1) 정의 : 화염의 확산을 막을 수 있는 성능의 구조 2) 특징 : 화재발생 후 재사용이 불가능한 정도의 구조 (3) 방화재료

1) 불연재료 : 불에 타지 않는 성능의 재료

2) 준불연재료 : 불연재료에 준하는 성능을 가진 재료 3) 난연재료 : 불에 잘 타지 않는 성능의 재료 방화구획

(1) 종류 : 면적구획, 층간구획, 수직관통부구획, 용도구획 (2) 구조

1) 방화문

① 갑종방화문 (비차열 1시간 이상) ② 을종방화문 (비차열 30분 이상)

※ 을종방화문 설치장소 : 특 · 피의 계단실의 출입구 2) 자동방화셔터 3) 댐퍼 4) 방화벽

피난계획

(1) 2방향 피난로를 항상 확보하여 둘 것 (2) 피난경로는 간단명료할 것

(3) 피난 수단으로는 원시적 방법을 원칙으로 할 것 (4) 「피난설비」는 고정적인 시설에 의한다

(5) 피난계획은 Fool-proof와 Fail-safe의 원칙을 중시할 것 위험물

(1) 정의 : 대통령령으로 정한 인화성 또는 발화성 물질 (2) 종류 <제 1류 ~ 제 6류> 산.가.자.인.자.산

1) 제 1류 위험물 (산화성고체) ① 공통성질

㉠ 무색결정 백색분말, 비중 1보다 크며 물에 잘 녹음 ㉡ 불연성, 조연성, 강산화제

② 소화방법 : 대부분 주수에 의한 냉각소화<단, 무기과 산화물 : 건조사, 팽창진주암 등에의한 질식소화>

2) 제 2류 위험물 (가연성고체) ① 공통성질

㉠ 강환원성 물질

② 소화방법 : 주수에 의한 냉각소화 <단, 철분,마그네 슘, 금속분류는 건조사, 금속화재용 분말에 의한 피복소화, 단, 마그네슘은 CO₂ 금지>

③ 기타특징 : 적린 ( 착화점 : 260℃ ) 3) 제 3류 위험물 (자연발화성 및 금수성 물질) ① 공통성질 : 자연발화성 물질은 공기접촉 금지

금수성 물질은 물과 접촉 금지

② 소화방법 : 마른모래, 팽창질석, 팽창진주암, 금속화 재용 분말약제에 의한 질식소화

③ 기타특징 : 칼륨, 나트륨 : 석유속에 저장 황린 : 착화점 34℃, 수조에 저장

탄화칼슘(카바이트) : 물 접촉시 아세틸렌 발생 4) 제 4류 위험물 (인화성액체)

① 공통성질

㉠ 물보다 가볍고 물에 녹기 어렵다 ㉡ 증기는 공기보다 무겁다

② 소화방법 : 포, CO₂, 할론소화설비등에 의한 질식소화 ③ 기타특징 : 휘발유 ( 인화점 : -43~-20℃)

5) 제 5류 위험물 (자기반응성 물질) ① 공통성질

㉠ 자기연소를 일으키며 폭발적이다.

㉡ 장시간 노출 시 산화반응에 의한 자연발화 위험 ㉢ 가연성, 조연성

② 소화방법 : 다량주수에 의한 냉각소화 6) 제 6류 위험물 (산화성액체)

① 공통성질 ㉠ 불연성, 조연성

㉡ 비중 1보다 크며 물에 잘 녹음

② 소화방법 : 건조사, CO₂에 의한 질식소화 <단, 과산 화수소 : 주수에 의한 냉각소화>

위험물 혼재기준

위험물 구분 제1류 제2류 제3류 제4류 제5류 제6류

제1류 × × × × ○

제2류 × × ○ ○ ×

제3류 × × ○ × ×

제4류 × ○ ○ ○ ×

제5류 × ○ × ○ ×

제6류 ○ × × × ×

방화안전

건축방화계획 기본원칙

(1) 예방 (회피성 대응) (2) 진압 및 방호 (대항성 대응) (3) 인명안전 (도피성 대응)

소화약제 (1) 물

1) 소화효과) 냉각, 질식, 유화, 희석 2) 적응화재) 봉상(A), 무상(A, B, C) 3) 특징) 부동액, 증점제, 침투제 첨가

구하기 쉽다. 오염이 크고, 추운곳에서 사용불가 액체→기체 부피팽창 : 1600~1700배

(2) 산 · 알칼리

1) 소화효과) 냉각, 질식, 유화, 희석 2) 적응화재) 봉상(A), 무상(A, B, C) 3) 특징) 내통(황산), 외통(탄산수소나트륨)

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1) 소화효과) 냉각, 질식, 유화, 희석 2) 적응화재) A급, B급

3) 특징) 주성분 : __, 응고점보완 (-20°C 이하) (4) 포 소화약제

1) 소화효과) 냉각, 질식, 유화, 희석 2) 적응화재) A급, B급

3) 특징) 화학포 소화약제

외약제 : 탄산수소나트륨, 내약제 : 황산알루미늄 기계포 소화약제(저발포, 고발포 구분)

구분 팽창비 종류

저발포 6이상 ~ 20미만 기계포

고발포

제1종 80이상 ~ 250미만

합성 계면활성제포 제2종 250이상 ~ 500미만

제3종 500이상 ~ 1000미만 ① 단백포 : 변질우려

② 불화단백포 :유동성 보완, 표면하주입방식사용 ③ 합성계면활성제포 : 링파이어현상 발생우려 ④ 수성막포(AFFF) : 소화효과가 가장우수 다른소화약제와 겸용가능(CDC분말,Twin Agent) 링파이어발생 우려, 표면하주입방식 사용가능 ⑤ 알코올형포 : 수용성액체 화재에 적응성 (5) 이산화탄소 소화약제

1) 소화효과) 질식, 냉각, 피복 2) 적응화재) B급, C급 3) 특징) 설계농도

㉠ [%]CO

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 _

× -- 이산화탄소체적 ㉢   ⇔ _{ }

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 -- 이상기체상태방정식 (6) 할로겐화합물 소화약제

1) 소화약제) 질식, 냉각, 부촉매효과 2) 적응화재) B급, C급

3) 특징) C,F,Cl,Br의 순서로 명명

_(사염화탄소)사용시 _(포스겐)발생 (7) 청정 소화약제

1) 소화약제) 질식, 냉각, 부촉매효과 2) 적응화재) B급, C급

3) 특징) 불활성 기체족 IG족(_, , _)

541(_:52%, :40%, _:8%), 01(Ar:100%), 100(_:100%), 55(_:50%, :50%)

(8) 분말 소화약제

1) 소화약제) 질식, 냉각, 부촉매효과

2) 적응화재) A,B급(1,2,4종 분말), A,B,C급(3종 분말) 3) 특징)

종 류 제1종 제2종 제3종 제4종 주성분 중탄산나트

륨 중탄산칼륨 인산암모늄 중탄산칼륨+

요소 분자식 NaHCO3 KHCO3 NH4H2PO4 KHCO3+

(NH2)2CO

착 색 백색 담회색 담홍색 회색

방습제 스테아린산Zn, 스테아린산Mg 실리콘유 1,2종과 동일

특 징

비누화반응 식용유화재 지방질유화

재

1종 보다 소화력우수

주차장화재 메타인산 (HPO3)의 방진작용(A급)

탈수. 탈탄 가장 많이

사용

소화성능 가장우수 국내제조안됨

★ 화학식 ★

· 알칼리 금속류 물과 반응 시 수소가스발생

     _ →   

_↑

· 탄화칼슘(카바이트) 물과 반응 시 아세틸렌가스 발생

_ _ →  _

__↑

· 인화칼슘(인화석회) 물과 반응 시 포스핀가스 발생

__ _ →  _

_↑

· 1류,6류 위험물(조연성, 지연성)의 발열반응(산소 발생) ex) _→ 



_↑

· 산알칼리 소화약제

__ _→__ _  _

· 1종 분말 반응식

_→__ _ _

· 2종 분말 반응식

_→__ _ _

· 3종 분말 반응식

___→ 차분해___오르쏘인산 

→ 차분해__메타인산  _

· 4종 분말 반응식

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· 황린 연소시 오산화인 생성

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· 탄소화합물 완전연소시 물과 이산화탄소 생성 ex) _ _→_ _

· 탄소화합물 불완전연소시 물과 일산화탄소 생성 ex) _ _→  _

★ 꼭 꼭 꼭 합격하세요!! ^^