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소방공학

소염거리( Quenching Distance)와 화염일주한계의 차이가 뭐지? 소염거리(Quenching Distance)와 화염일주한계(MESG)에 대해 알아보려 한다. 사실 두 용어가 모두 쉽게 접해보았던 용어는 아니다. 그러다 보니 이해를 돕기위해 먼저 소염거리라는 것이 무엇인지부터 설명하고자 한다. 소염거리의 의미를 알아보자. 소염거리는 가연성 혼합기체가 있는 곳에서 두 전극이 존재할 경우 전극간의 거리에 따른 화염의 소멸에 대한 이야기이다. 가연성 혼합기체에서는 전극간의 거리가 짧아지면 짧아질수록 최소착화에너지인 MIE(Minimum Ignition Energy)가 작아지게 된다. 즉, 전극간의 거리가 가까워지면 더 적은 착화에너지로도 전극에서 불꽃이 튀어 가연성 혼합기체에 인화가 된다는 것이다. 그런데 전극간의 거리가 어느 정도 이하가 되면 아무리 큰 에너지를 가해도 인.. 더보기
건물 내에서 연기는 어떤 요인에 의해 이동할까? 2 이전 글에서 건물 내에서 연기가 이동하는 요인으로 온도, 밀도, 부력, 압력차에 대해 설명했었다. 그리고 이러한 것들이 수직공간을 만났을 때 나타나는 연돌효과(Stack Effect)에 대해서도 설명했었다. 이번에는 건물의 구조, 시스템, 외부의 바람에 의한 영향을 가지고 연기가 이동하는 요인을 알아보고자 한다. 건물의 구조에 의해 확산되는 양상이 달라진다. 가. 수직 공간의 존재 연돌효과(Stack Effect)는 고층건물에서 더 확실하게 나타난다. 수직공간이 길면 길수록 연돌효과는 더 확연하게 나타난다. 대표적인 수직공간으로 계단, 배관용 덕트, 엘리베이터가 있다. 모두 건물 내부와 방화구획이 설정되어 있지만 이곳으로 연기가 침입하게 되면 연기는 연돌효과에 따라 수직 공간을 타고 상층부로 이동한다. .. 더보기
건물 내에서 연기는 어떤 요인에 의해 이동할까? 1 건물 내에서 화재가 시작하면 필연적으로 연기가 발생하게 된다. 화재에서 시작된 연기는 처음에는 천장 쪽으로 올라가다가 천장에서 막히면서 천장을 타고 옆으로 퍼지게 된다. 이렇게 연기의 이동은 살아있는 생물처럼 움직이게 되는데 어떤 요인에 의해 연기가 확산되어 나가는지 알아보자. 온도 상승에 따른 밀도와 압력 변화 가. 밀도 저하에 따른 부력 발생 화재에 의해 발생한 연기는 Fire Plume을 타고 상승하는 것이므로 화재에 의한 열기를 포함하여 온도가 높다. 처음 발생한 연기는 온도가 낮지만 화재가 성장하면서 연기의 온도도 같이 높아진다. 성장한 화재에서 발생한 연기는 천장에 부딪히는 경우 600℃ 이상의 온도를 유지하면서 밀도가 낮아지고 엄청난 부력을 갖게 된다. 나. 부피 팽창에 의한 압력 상승 또한.. 더보기
폭연과 폭굉, 그리고 폭굉 유도거리(DID)를 알아보자 폭연과 폭굉이란 무엇인가? 가. 폭연(Deflagration) 폭연이란 연소부분에서 미연소부분으로의 화염 전파가 전도, 대류, 복사에 의해 완만하게 전달되는 것을 말한다. 화염 전파시의 압력은 완만한 충격파로 전해지며, 충격파의 압력은 정압으로 표현된다. 압력면 뒤에 반응면이 음속보다 느리게 따라온다. 그래서 화염의 전파속도는 음속보다 느린 0.1 ~ 10m/s에 해당한다. 육안으로 봤을 때 폭발적인 속도는 아니지만 빠른 속도의 화염 전파로 인식이 된다. 나. 폭굉(Detonation) 폭굉이란 급격한 폭발을 의미한다. 연소부분에서 미연소부분으로의 화염 전파가 압축파가 중첩이 되면서 충격파로 순식간에 전달되는 것을 말한다. 충격파의 압력은 정압 + 동압이며, 화염의 전파속도가 음속보다 빠른 1,000 ~.. 더보기
화염방지기(Flame Arrester)의 역할에 대해 알아보자. 석유화학 플랜트는 수많은 설비들이 배관을 통해 연결되어 있다. 이중 하나의 설비에서 화재가 발생한 경우 배관을 타고 인접 시설이나 설비에 영향을 주게 된다. 그래서 배관 내부에서 화염이 전파되는 것을 막기 위해 화염방지기라는 것을 설치한다. 한국산업안전보건공단에서 제공하는 화염방지기 설치 등에 관한 기술지침(2019.12.24.)을 중심으로 화염방지기에 대해 살펴보도록 하자. 화염방지기라는 것이 무엇인가? 가. 화염방지기(Flame Arrester)란 화염방지기는 가연성 가스 또는 인화성 액체를 저장하거나 수송하는 설비 내·외부에서 화재가 발생시 폭연 및 폭굉 화염이 인접설비로 전파되지 않도록 차단하는 장치를 말한다. - 폭연 : 연소에 의한 폭발 충격파가 미반응 매질 속에서 음속 이하의 속도로 이동하는.. 더보기
주차된 차량에서도 화재가 발생한다는데, 사실이예요? 달리던 차량에서 화재가 발생하는 경우를 언론과 TV를 통해 종종 접하게 된다. 장거리를 달리다 보면 엔진에서 과열이 발생할 수도 있고, 진동이나 충격 또는 사고에 의해서도 합선 등에 의해 화재가 발생할 수 있다는 합리적인 생각이 든다. 그런데 멀쩡하게 잘 주차해 놓은 차량에서 화재가 발생한다면 왠지 이상한 생각이 먼저 앞선다. 어제 저녁에 주차해 놓았는데 오늘 새벽에 불이 났다고? 자동차의 주요 구성을 살펴보자. 가. 차체와 새시 자동차는 크게 차체와 새시로 구분된다. 차체는 Body라고 하여 자동차의 겉면, 의자, 벼대 등을 말하며, 차량이 작동하는 기계부가 아닌 뼈대를 의미한다고 생각하면 된다. 자동차의 외관을 좌우한다. 새시(Chassis)는 자동차의 차체를 뺀 나머지 부분인데, 실제 작동을 맡은 .. 더보기
외벽 마감재인 알루미늄 패널의 화재 위험성 과거의 건물과 아파트는 대부분이 내단열 시공이 이루어졌다. 그런데 최근 건축되는 건물이나 아파트는 외단열이 내단열보다 열차단 효과가 좋기 때문에 외단열 시공을 많이 하는 추세이다 내단열 시공시 건물의 열손실 건물과 주택의 열손실은 대부분이 벽체를 통해 이루어진다. 전체 열손실의 35%가 벽을 통한 열손실이라고 봐도 될 정도다. 내단열이 시공도 용이하고 경제적이다. 그러나 내단열 시공의 경우 단열재가 연결되는 곳에는 2가지 문제가 발생한다. 가. 열교현상 (Heat Bridge) 열교현상은 단열재의 연결이 끊기는 부위에 생기는 것으로서, 단열이 연속되지 않은 부분으로 열이 집중적으로 이동하는 현상이다. 특히 바닥처럼 층간 구획이 되는 부분처럼 콘크리트 구조체가 T자형으로 만나는 곳에는 내단열재를 설치할 수.. 더보기
화재시 엘리베이터를 타면 안되는 이유 건물에서 불이 나면 엘리베이터는 절대로 타지 말아야 한다. 굴뚝효과로 인해 엘리베이터 개구부는 연돌처럼 연기가 가득 차있고, 정전으로 인해 내려오는 도중 멈출 수 있기 때문이다. 비상용 엘레베이터는 비상전원과 연결되어 있기 때문에 화재시에도 동작을 하나 이는 화재를 진압하는 소방관용이므로 거동이 불편한 사람이 아니면 탑승하지 말아야 한다. 연돌효과에 의한 질식 연돌효과(Stack Effect)란 화재로 인해 온도가 높아지면서 가벼워진 공기 또는 연기가 부력으로 인해 수직의 공간을 타고 위로 상승하려는 효과를 말한다. 건물은 대부분 방화구획으로 인해 층별 구획이 되어 있지만, 구획되지 않는 수직의 공간으로 계단과 수직배관이나 전선의 덕트 그리고 엘리베이터 승강로가 있다. 화재로 인해 뜨거워진 연기는 해당 .. 더보기

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