소화(消火) 방법

일반적으로 연소가 진행되려면 세 가지 조건인 산소, 가연성 물질, 발화점 이상의 온도가 모두 만족되어야 하는데, 이 중 하나 이상의 조건을 차단하면 연소를 중단시킬 수 있다.

 

 

 

소화(消火) 방법

 

소화 방법에는 산소를 차단하는 방법이 가장 흔히 쓰인다. 이를 질식소화라고 하는데, 흔히 사용하는 분말형 소화기가 이 원리다. 소화기에서 나온 하얀 분말은 고온에 노출되면 빠르게 분해되며 이산화 탄소를 발생시켜, 가연성 물질과 산소의 접촉을 차단한다. 그 밖에 모래로 덮는 것도 이 원리를 이용한 것이다.

또한, 일반적으로 불을 끄는 데 사용되는 물은 증발잠열도 세고 비열도 크기 때문에 산소와 열을 동시에 차단해 버릴 수 있다.

 

 

소화방법의 종류

1. 냉각소화

냉각소화는 가연물의 온도를 발화점(착화온도) 이하로 떨어뜨려 열분해나 증발에 의해서 발생하던 가연성증기의 농도가 연소범위의 하한계 아래로 떨어지도록 하는 소화방법이다. 냉각소화에 주로 사용되는 약제로는 물이며, 물은 증발 잠열이 539 cal/g로 매우 높아서 냉각소화의 목적을 달성하는 데 유용한 물질이다.

 

2. 질식소화

질식소화는 연소의 물질조건 중 하나인 산소의 공급을 차단하여 공기 중의 산소 농도를 한계산소지수 이하로 유지시키는 소화 방법으로서 광범위하게 쓰이고 있다. 유류화재에서 폼으로 유면을 덮어서 불을 끄는 것, 이산화 탄소 등 불활성가스의 방출로 화재를 제어하는 것, 발화초기에 쓸 수 있는 응급조치로 담요나 모래 등으로 덮어서 불을 끄는 것, 혹은 연소가 진행되고 있는 구획을 밀폐하여 소화하는 것 등이 질식소화의 예이다.

- 일반적으로 섭씨 21도와 같은 실내온도에서 14%의 낮은 산소농도에서는 연소반응이 일어나지 않는다. 실내온도가 증가하면 더 낮은 산소농도에서도 불꽃연소가 발생하기도 한다. 연소 물질에 따라 연소에 필요한 산소량이 다르다. 이렇게 연소에 필요한 공기 중 최저 산소농도를 한계산소지수(LOI, Limited Oxygen Index)라 하며, 높을수록 연소가 어려운 것을 의미하며 그 수치가 26 이상이면 난연성으로 분류된다.

- 가연물로부터 발생하는 가연성증기의 농도를 엷게 하여 연소범위의 하한계 이하로 함으로써 소화의 목적을 달성하는 “희석소화”도 광의로 해석하면 질식소화로 볼 수 있다. 이산화 탄소(CO2)와 같은 비활성 가스를 사용하여 불이 나는 곳을 덮는 것과 거품으로 가연물을 감싸 산소를 가연물로부터 분리하는 방법이 그 예이다.

 

 

3. 제거소화

화재가 발생했을 때 연소물이나 화원을 제거하여 소화하는 방법을 제거소화법이라 한다. 이 방법은 가연성물질을 파괴, 제거, 이동시켜 수열면(受熱面)을 작게 하여 연소를 저지시키는 방법이다. 가장 흔한 제거방법은 액체나 기체 가연물의 흐름을 차단하거나 화재 전파 경로에 있는 고체가연물을 옮김으로써 제거하는 방법이다. 또 다른 방법으로는 모든 가연물이 소모될 때까지 강제연소를 시키는 방법이 있다.

 

4. 억제소화(화학소화, 부촉매소화)

억제소화는 화염으로 인한 연소반응을 주도하는 라디칼을 제거하여 연소반응을 중단시키는 방법으로 화학적 작용에 의한 소화법이다. 연소과정에서 발생하는 수소라디칼이나 수산라디칼을 흡수하는 하론이나 분말소화약제를 투입하여 연소를 화학적으로 억제하는 것이다. 이러한 소화방법은 기체가연물과 액체가연물에 효과적이다.

 

 

화재 종류별 소화 방법

1. A급 화재 (일반화재)

A급 화재는 종이, 목재, 섬유, 플라스틱 제품 등 우리 주변에 있는 물질이 타는 화재를 말하는데, 물을 사용하여 끌 수가 있다. 물을 사용하는 원리는 불에 타는 물질의 온도를 낮추는 냉각소화 방법을 이용하는 것이다.

 

2. B급 화재 (유류화재)

B급 화재는 유류화재로서 일반화재에 비해 연소속도와 발열량이 높아 위험한 화재이다. 유류화재에 물을 사용하는 경우 유류가 물위에서 계속 연소하는 특징이 있으므로 물을 사용하는 것보다는 공기를 차단시켜 불을 끄는 질식소화 방법이 유용하다.

작은 화재의 경우 물에 젖은 모포 따위로 덮어 불을 끌 수도 있으나 일반적으로 소화기를 사용하는 것이 바람직하다.

 

3. C급 화재 (전기화재)

C급 화재는 전기화재로서 물을 사용하게 되면 전기제품에 손상이 발생되고 전기가 흘러 위험한 경우가 발생될 수 있으므로 소화기를 사용하는 것이 좋다.

 

4. D급 화재 (금속화재)

D급 화재는 일반장소에서는 쉽게 나타나지 않는 화재로서 리튬, 나트륨, 마그네슘과 같은 특별한 금속물질이 불에 타는 경우를 말한다. 금속화재는 물과 반응하여 유독성 가스를 발생하거나 가연성 증기를 발생 시켜 폭발 할 수 있으므로 팽창질석, 팽창진주암, 마른모래를 사용하여 불을 꺼야 한다. 우리 주변에 이러한 물질이 있다면 반드시 적응 소화기를 비치하여야 한다.

 

 

소화기구 종류

1. 소화기

(1) 화재의 종류와 소화기

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 화재를 일반화재(A급 화재), 유류화재(B급 화재), 전기화재(C급 화재)의 3가지로 구분하고 있으며, 화재의 종류에 따라 소화방법도 달라진다.

일반 소화기는 A, B, C급 화재에 모두 사용할 수 있으며, 사진의 소화기와 같이 소화기 표면에 ‘ABC’로 표기되어 있으며, 상부에 압력계가 설치되어 있어 눈금이 녹색을 가리키고 있으면 소화기 내부의 압력이 정상적으로 관리되고 있다는 것을 알 수 있도록 되어 있다.

유류화재에 물을 사용하는 경우 유류가 물 위에서 계속 연소하는 특징이 있으므로 물을 사용하지 않도록 한다.

가정에서 많이 사용하는 식용유가 과열되어 불꽃이 크게 일어나는 경우가 있는데 주변에 있는 채소류 등을 집어넣으면 잠시 불꽃이 크기가 줄어들 수 있으므로 이때 당황하지 말고 가스밸브를 잠그도록 한다.

전기화재의 경우 외부에서 들어오는 전선과 가까운 스위치를 꺼 두어야 2차 피해를 방지할 수 있다.

 

 

(2) 소화기 분류

• 축압식 분말소화기

소화기 상부에 압력 게이지가 부착되어 있어 가스 충압 여부를 눈으로 확인할 수 있으며, 안전핀을 제거한 후 손잡이를 누를 때만 약제가 방출된다.

• 가압식 분말소화기

저장용기 안에 별도의 가스용기에 가스를 압축시켜 놓았다가 손잡이를 누르면 한 번에 약제가 방출되어 중간에 멈출 수 없다.

 

<그림 1> 분말소화기 종류(출처: 국민안전처)

 

 

2. 소화전

(1) 소화전 특징

소화전은 물을 사용하여 불을 끄는 장치이다. 보통 건물 내부 벽체에 소화전 함이 설치되어 있으며, 소화전 함에 있는 호스를 풀고 배관의 밸브를 열면 물이 나오게 된다. 건물 안에 설치한 경우 옥내소화전이라고 하며, 건물 외부에 설치하게 되면 옥외소화전이라고 하는데 소화전은 일정 압력 이상으로 상당한 양의 물이 나오게 되므로 비교적 큰 화재도 끌 수 있다.

<그림 2> 소화전 함 구성(출처: 국민안전처)

 

(2) 소화전 사용 시 주의 사항

- 노즐 조작자와 개폐밸브 조작자 등 2명 이상이 필요하다.

- 개폐밸브를 열고 화점에 방수한다.

- 방수 시 호스가 꺾이지 않도록 한다.

- 방수 시 호스의 반동력이 크므로 노즐을 도중에 놓아서는 안 된다.

- 옥외소화전은 반동력이 크므로 노즐을 잡을 경우 보조자가 필요하다.

- 소화가 끝나면 반드시 밸브를 잠근 후 노즐을 놓는다.

- 개폐 밸브를 열기 위해서는 시계 반대 방향으로 돌려야 한다.

- 기동 스위치로 작동하는 경우 적색 버튼을 눌러야 한다.

- 자동화재탐지설비와 연동되는 경우 정상적으로 관리되면 밸브만 열면 물이 나온다.

 

 

3. 스프링클러

(1) 스프링클러 특징

화재 시 발생되는 열이나 연기를 자동으로 인식하여 화재장소에 물을 뿌려 불을 끄는 장치로서 천장이나 벽에 설치되어 있는 스프링클러 헤드로부터 물이 분사된다. 11층 이상 건물이나 영화관, 지하철 역사, 판매시설, 노유자 시설, 교육시설 등이 일정 규모 이상이 되어 화재로 인한 피해가 예상되는 곳에는 설치가 의무화되어 있다.

스프링클러 설비는 건물에서 불이 났을 때 가장 효과적인 소화설비로 알려져 있으므로 우리 주변에 설치되어 있는지를 확인해 보는 것이 좋다. 스프링클러 설비는 전문적이라 우리가 관리하기는 어렵지만 헤드에 페인트를 칠하거나 헤드 주변에 칸막이를 설치 또는 물건을 쌓아 놓으면 물이 분사되는 데 지장을 주므로 주의하여야 한다.

<그림 3> 스프링클러(출처: 국민안전처)

 

 

(2) 스프링클러 종류

헤드의 종류에 따라 폐쇄형과 개방형이 있는데 폐쇄형은 화재 시 헤드의 감열부분이 열로 인해 녹거나 분리되어 배관 내의 물이 나오게 되며, 개방형 헤드는 화재감지기의 신호를 받아 밸브가 개방되어 물이 나오게 된다.

폐쇄형은 습식, 건식, 준비 작동식으로 나누어지며 개방형은 일제 살수식 한 가지 형태이며, 통상 건물에는 습식이나 준비 작동식이 사용되고 있다.

스프링클러가 정상적으로 작동하기 위해서는 펌프, 전원, 배관, 헤드 등 여러 가지 시스템이 유기적으로 잘 맞도록 하여야 하므로 전문가가 관리하고 있으나 우리 역시 기본적인 원리를 알아두고 유사시 사용할 수 있어야 한다.

 

 

4. 기타 소화설비

가스 소화설비는 전산 장비 설치장소나 전기제품과 같이 물로 인한 피해가 우려되는 장소에 사용하며, 압력을 이용하여 가스를 방출하게 된다. 사람이 바로 사용할 수 있도록 사진과 같이 소화기 형태로 되어 있는 것도 있어 초기 소화에 사용할 수 있으며, 스프링클러 설비와 같이 시스템으로 설치되어 화재 시 발생되는 열이나 연기를 감지기가 인식하여 화재장소에 가스를 방출하는 자동방식이 있다.

 

<그림 4> 하론 소화기 및 던지는 소화기 (출처: 국민안전처)

 

또한 액체의 소화약제를 투명한 플라스틱 용기에 넣어 화재 장소에 던지면 용기가 깨지면서 불을 끌 수 있도록 만든 던지는 소화기도 있다. 노약자가 사용하기 편하나, 화재가 발생한 장소 근처에서 깨져야 효과가 있으며, 화재 초기에 사용하여야 한다. 화재를 완전하게 끄지는 못하더라도 화염의 크기를 줄이거나 화재 확산 속도 지연 효과가 있다.

 

Reference : 1. 국민안전처 생애주기별 안전교육 길잡이 지도서

2. https://namu.wiki/w/소화