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1. 내화구조

가. 내화구조의 성능을 가지는 구조

▣ 철근콘크리트조, 철골철근콘크리트조, #연와조, #벽돌조, #석조 등이 있으며 화재시 쉽게 연소되지 않고 상당한 시간 동안 구조상 내력이 감소되지 않아야 한다.

※ 철근콘크리트조 등과 같이 화재에 견딜 수 있는 성능을 가진 구조로 쉽게 연소되지 않고 화재시에도 상당 시간 내력의

저하가 없으며 진화에 의해 재사용이 가능한 구조

나. 내화구조의 기준

1) #내화구조 의 벽

구 조 내 용	두께
철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조	10 ㎝ 이상
골구를 철골조로 하고 그 양면을 철망 모르타르로 덮은 것	4 ㎝ 이상
골구를 철골조로 하고 그 양면을 콘크리트블록 · 벽돌 또는 석재로 덮은 것	5 ㎝ 이상
철재로 보강된 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조로서 철재에 덮은 콘크리트블록	5 ㎝ 이상
벽돌조	19 ㎝ 이상
고온 · 고압의 증기로 양생된 경량기포 콘크리트패널 또는 경량기포 콘크리트 블록조	10 ㎝ 이상

2) 내화구조의 외벽 중 비내력벽

구 조 내 용	두께
철근콘크리트조 또는 철골 철근 콘크리트조	7 ㎝ 이상
골구를 철골조로 하고 그 양면을 철망 모르타르로 덮은 것	3 ㎝ 이상
골구를 철골조로 하고 그 양면을 콘크리트 블록 · 벽돌 또는 석재로 덮은 것	4 ㎝ 이상
철재로 보강된 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조로서 철재로 덮은 콘크리트 블록	4 ㎝ 이상
무근콘크리트조 · 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조	7 ㎝ 이상

3) 내화구조의 기둥

구 조 내 용	두께
기둥의 경우에는 그 작은 지름이 25[㎝] 이상인 것으로서 다음의 기준에 해당하는 것
철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조	-
철골을 콘크리트블록 · 벽돌 또는 석재로 덮은 것	7 ㎝ 이상
철골을 철망 모르타르로 덮은 것	6 ㎝ 이상
철골을 철망 모르타르로 덮은 것 (경량골재를 사용하는 경우)	5 ㎝ 이상
철골을 콘크리트로 덮은 것	5 ㎝ 이상

4) 내화구조의 #바닥

구 조 내 용	두께
철근콘크리트조 또는 철골 철근 콘크리트조	10 ㎝ 이상
철재로 보강된 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조로서 철재에 덮은 콘크리트블록	5 ㎝ 이상
철재의 양면을 철망모르타르 또는 콘크리트로 덮은 것	5 ㎝ 이상

5) 내화구조의 #지붕

① 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조

② 철재로 보강된 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조

③ 철재로 보강된 유리블록 또는 망입유리로 된 것

6) 내화구조의 #계단

① 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조

② 무근콘크리트조 · 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조

③ 철재로 보강된 콘크리트블록조 · 벽돌조 또는 석조

④ 철골조

다. 주요 구조부 ★ 내 기 바 보 지 주

※ 건물의 골격을 구성하는 부분 : 건물의 하중을 지탱하는 부분

① 내력벽 ② 보 (작은 보 제외)

③ 지붕틀(차양 제외) ④ 바닥 (최하층 바닥 제외)

⑤ 주계단 (옥외계단 제외) ⑥ 기둥 (사잇기둥 제외)

※ 비내력벽 : 하중을 받지 않는 벽

2. 방화구조

◈ 방화구조란 화염의 확산을 막을 수 있는 구조를 가진 것을 말한다.

【 #내화구조 및 #방화구조 】

◈ 내화구조 : 화재에 견딜 수 있는 성능을 가진 구조로 쉽게 연소되지 않고 화재시 상당시간 내력의 저하가 없으며

진화 후 재사용이 가능한 구조

◈ 방화구조 : 화염의 확산을 막을 수 있는 성능을 가진 구조

가. 방화구조의 대상 ( #목조건축물 )

▣ 건축법 시행령 제57조 (대규모 건축물의 방화벽 등)에 의한 방화구조에서 연면적 1,000 [㎡] 이상인 목조건축물의

구조는 국토교통부령으로 정하는 바에 따라 방화구조로 하거나 불연재료로 하여야 한다.

나. 방화구조의 기준

구 조 내 용	기 준
⊙ 철망 모르타르 바르기	바름 두께가 2 ㎝ 이상인 것
⊙ 석고판 위에 시멘트모르타르 또는 회반죽을 바른 것 ⊙ 시멘트모르타르 위에 타일을 붙인 것	두께의 합계가 2.5 ㎝ 이상인 것
⊙ 심벽에 흙으로 맞벽치기 한 것	모두 해당
⊙ 기타	방화2급에 해당하는 것

다. 건축물의 방화문과 방화벽

1) #방화문

▣ 화재시 상당한 시간동안 연소를 차단할 수 있도록 하기위하여 방화구획선상 또는 방화벽의 개구부 부분에 설치하는 것

① 직접 손으로 열 수 있을 것

② 자동으로 닫히는 구조 (자동폐쇄장치)일 것

※ 방화문의 문틀 또는 다른 방화문과 접하는 부분은 방화문을 닫은 경우에 방화에 지장이 있는 틈이 생기지 않는

구조일 것

2) 방화문의 구조 (피난 · 방화구획 26)

갑종 방화문	을종 방화문
⊙ #비차열 1시간 이상의 확보될 것 ⊙ #차열 30분 이상 (아파트 발코니에 설치하는 대피공간의경우 비차열 1시간과 차열 시험 병행)	⊙ 비차열 30분 이상의 성능을 확보할 것 (특별피난 계단 중 로데, 부속실로 부터 계단실로 통하는 출입구)

※ 비차열시험 : 불꽃시험 O, 차열시험 X

차열시험 : 불꽃시험 O, 차열시험 O

【 방화구획 】

◈ 화재로 인한 피해를 최소화하기 위하여 건축구조적 측면에서 화염의 전파방지를 위해 내화구조의 벽, 내화구조의

바닥, 방화문, 방화셔터, 방화댐퍼 등을 설치하여 화재의 확대를 방지하기 위함이다.

※ 방화구획은 내화구조로 한다 (방화구조 x)

[방화구획의 구분]

◈ 주요 구조부가 내화구조 또는 불연재료로 구획된 건축물로서 연면적 1,000 [㎡]를 넘는 것은 다음 기준에 의한

내화구조의 벽, 내화구조의 바닥, 갑종 방화문(자동방화셔터 포함)으로 구획해야 된다.

< #방화구획 > : 수평구획 (벽), 수직구획, 용도별 구획

◈ #수평구획 : 각 층에 대하여 다음 면적이하가 되도록 내화구조벽으로 구획해야 한다.

⊙ 10층 이하의 건축물 : 1,000 [㎡] 이하가 되도록 구획

⊙ 11층 이상의 건축물 : 200 [㎡] 이하가 되도록 구획

⊙ 11층 이상의 건축물 중 벽 및 반자 등 실내에 접하는 부분 중 마감이 불연재료라면 500 [㎡] 이하가 되도록 구획

※ 자동식 소화설비가 설치된 경우에는 방화구획을 3배로 확대할 수 있다.

◈ #수직구획 : 3층 이상의 층과 지하층은 각 층마다 내화구조의 바닥으로 구획해야 한다.

◈ #용도별 구획

⊙ 내화구조 부분과 니내화구조 부분이 동일 건물에 공존하는 경우 이를 경계부분을 상호 방화구획한다.

3) 방화벽의 구조

※ 연면적 1,000[㎡] 이상인 건축물로서 그 주요구조부가 내화구조 또는 불연재료구조가 아닌 건축물에는 1,000[㎡] 미만

마다 방화벽을 설치한다.

* 목조건축물은 방화구조로 하거나 불연재료로 한다. 외벽 및 처마 밑에 연소할 우려가 있는 부분은 방화구조로 하되

지붕은 불연재료로 한다.

① 내화구조로서 홀로 설 수 있는 구조일 것

② 방화벽의 양 쪽 끝과 위쪽 끝을 건축물의 외벽면 및 지붕면으로 부터 0.5[m] 이상 튀어 나오게 할 것

③ 방화벽에 설치하는 출입문의 너비 및 높이는 각각 2.5 [m] 이하로 하고, 당해 출입문에는 갑종방화문을 설치할 것

※ 개구부는 갑종 방화문으로 언제나 닫힌 상태를 유지하거나 화재로 인한 연기 또는 온도 상승에 의하여 자동으로

닫히는 구조일 것

※ 관이 방화구획을 관통하는 경우 틈이 있으면 안되고 틈이 있으면 내화 충전 성능이 있는 것으로 인정되는 재료로

채울 것

※ 환기, 냉방 또는 난방 환풍구가 방화구획을 관통하는 경우

⊙ 틈은 내화 충전 성능 재료로 채우고 방화댐퍼를 설치해야 한다.

⊙ 방화댐퍼는 철재로서 철판두께는 1.5 [㎜] 이상으로 하고 화재가 발생한 경우에는 연기발생 또는 온도상승에 의하여

자동으로 닫혀야 한다. 닫힌 경우에는 방화에 지장을 주는 틈이 생기면 안된다.

라. 불연 · 준불연재료 · 난연재료

구분	불연재료(난연1급)	준불연재료 (난연2급)	나연재료 (난연3급)
정의	불에 타지 않는 재료	불연재료에 준하는 방화성 능을 가진 재료	불에 잘 타지 아니하는 성능을 가진 재료
종류	⊙ 콘크리트 ⊙ 석재 ⊙ 벽돌 ⊙ 유리(그라스울) ⊙ 철강 ⊙ 알루미늄 ⊙ 모르타르 ⊙ 회	⊙ 석고보드 ⊙ 목모시멘트판	⊙ 난연 합판 ⊙ 난연 섬유판 ⊙ 난연 플라스틱판

◈ #불연재료 : 불에 타지 않는 성질을 가진 재료로서 불연성 시험 및 가스유해성 시험결과 기준을 만족한 것, 콘크리트,

석재, 벽돌, 기와, 석면판, 철강, 알루미늄, 유리, 시멘트, 모르타르, 회, 기타 난연 1급 재료로 된 것

◈ 준불연재료 : 불연재료에 준하는 성질을 가진 것으로서 열 방출율 시험 및 가스유해성 시험을 만족한 것,

석고 보드, 목모시멘트판 기타 난연 2급 재료로 된 것

◈ #난연재료 : 불에 잘 타지 않는 성질을 가진 재료로 열방출율 시험 및 가스유해성시험을 만족한 것,

난연합판, 난연플라스틱, 기타 난연3급 재료로 된 것

3. 기타

가. #지하층 의 정의

▣ 건축물의 바닥이 지표면 아래에 있는 층으로서 바닥에서 지표면까지 평균 높이가 해당층 높이의 2분의 1 이상인 것을

말한다.

나. 건축방재의 기본적인 사항

1) 공간적 대응

① #대항성 : 내화성능 · 방연성능 · 초기 소화대응 등의 화재사상의 저항 능력

② #회피성 : 불연화 · 나연화 · 내장제한 · 구획의 세분화 · 방화훈련(소방훈련) · 불조심등 출화유발 · 확대 등을 저감시키

는 예방조치 강구

③ #도피성 : 화재가 발생한 경우 안전하게 피난할 수 있는 시스템

2) 설비적 대응

⊙ 공간적 대응을 보완하는 것으로서 대항성에 대하여 스프링쿨러, 제연설비, 방화문, 방화셔터 등을, 도피성으로는 유도

등, 피난설비 등을 설치하여 보조하는 것

다. 화재확대 방지를 위한 방화계획

▣ 화재가 확대되는 것을 방지하기 위해 내화구조로 하고 방화구획을 하고 경계벽이나 칸막이 벽에 대해서는 돌출벽을

설치한다. 내장재는 불연재료, 준불연재료를 사용한다.

① 수평구획 (면적단위)

② 수직구획 (층단위)

③ 용도구획 (용도단위)

<건축방화 계획시 검토 사항>

㉠ 배기계획 ㉡ 평면단면계획 ㉢ 피난계획 ㉣ 소방활동계획 ㉤ 내장재 계획 ㉥ 설비계획 ㉦ 구조계획

<구획의 종류> ★

㉠ #방화구획 : 화염의 확대방지를 목적으로 하는 구획으로 내화성이나 차염성이 요구됨

내화구조의 벽, 내화바닥, 방화문 등으로 구성

㉡ #방연구획 : 연기의 확산방지를 목적으로 하는 구획으로 차연성이 요구되며 기밀구조가 요구된다.

글라스스크린 그밖에 기밀성이 있는 불연재료

㉢ #안전구획 : 피난시 안전확보를 목적으로 불꽃이나 연기로 부터 안전확보를 위한 구획 내화성으로 구획된 구역과 기

밀성이 있는 불연성 구획 구역으로서 열과 연기를 막아 주어야 한다.

【 #피난계획 의 기본 원칙】 ★

▣ 피난수단은 원시적인 방법으로 하여야 한다. (누구도 쉽게 할 수 있는 방법)

▣ 피난통로는 양방향 통로를 원칙으로 한다.

▣ 피난설비는 고정적인 설비이어야 한다.

▣ 피난설비는 분산배치하여야 한다.

▣ 피난통로의 종단에는 충분한 공간을 확보해 주어야 한다.

▣ 피난 경로는 간단 명료해야 한다 (최단거리여야 한다)

▣ 인간의 피난 특성을 고려하여야 한다.

▣ 풀프로프(foolproof)와 페일시에프의 원칙에 따라야 한다.

< #피난 계획시 고려사항> ★

㉠ 귀소 본능 ㉡ 회피 본능 (가장 먼 곳) ㉢ 지광본능 (피난구역 밝게) ㉣ 좌회본능 (좌측으로 간다) ㉤ 추종본능

<화재에 대한 인간의 대응> ★

㉠ 공간적인 대응

⊙ 대항성 ⊙ 회피성 ⊙ 도피성

㉡ 소비적인 대응

라. 피난계단의 구조

① 계단실은 창문 · 출입구, 기타 개구부를 제외한 해당 건축물의 다른 부분과 내화구조의 벽으로 구획할 것

② 계단실의 실내에 접하는 부분의 마감은 불연 재료로 할 것

③ 계단실에는 예비전원에 의한 조명 설비를 할 것

④ 계단은 피난 층 또는 지상까지 직접 연결되도록 할 것

마. 건축물의 바깥쪽에 설치하는 피난 계단의 구조

① 계단은 그 계단으로 통하는 출입구 외의 창문 등으로 부터 2 [m] 이상의 거리를 두고 설치

② 건축물의 내부에서 계단으로 통하는 출입구에는 갑종 방화문 설치

③ 계단의 유효너비 : 0.9[m] 이상

④ 계단의 내화구조로 하고 피난층 또는 지상까지 직접 연결되도록 할 것

【 안전계획 】

▣ 1차 안전계획 : 복도

▣ 2차 안전계획 : 계단 전실, 부속실

▣ 3차 안전계획 : 계단

◈ 안전성 : 복도 < 계단전실, 부속실 < 계단

바. 제연방식

[제연의 종류]

▣ 제연[배출]

⊙ 자연 제연 (배출) 방식

⊙ 기계 제연 (배출) 방식

⊙ #스모크타워 제연 (배출) 방식

▣ 방연 [차연]

⊙ #밀폐 제연방식

⊙ 급기 가압 제연방식

1) 자연제연방식 : 개구부 (건물에 설치된 창)를 통하여 연기를 자연적으로 배출하는 방식

2) 스모크타워 제연방식 : 루프 모니터를 설치하여 제연하는 방식

① 스모크 타워는 급기와 제연의 균형이 이루어져야 한다.

② 제연통의 제연구는 바닥에서 위쪽에 설치하고, 급기통의 급기구는 바닥부분에 설치한다.

③ 배기와 급기는 자연 급배기식과 기계식이 있다.

④ 제연통과 급기통은 피난계단 전실에서 연기와 와류하지 아니하고 유효하게 제연될수 있도록 배치되어야 한다.

3) 기계제연방식 (강제제연방식)

① 제1종 기계제연방식 : 송풍기와 배연기(배풍기)를 설치하여 급기와 배기를 하는 방식으로 장치가 복잡하다.

② 제2종 기계제연방식 : 송풍기만 설치하여 급기와 배기를 하는 방식으로 역류의 우려가 있다.

③ 제3종 기계제연방식 : 배연기(배풍기)만 설치하여 급기와 배기를 하는 방식으로 가장 많이 사용한다.

구 분	송풍기 (급기 송풍기)	배출기 (배기 송풍기)
1종 기계 제연	O	O
2종 기계 제연	O	X
3종 기계 제연	X	O

【 출제 예상문제 】

1. 건축물 내부에 설치하는 피난 계단의 구조로서 옳지 않은 것은 ? ④

① 계단실은 창문 · 출입구 , 기타 개구부를 제외한 해당 건축물의 다른 부분과의 내화구조의 벽으로 구획할 것

② 계단실의 실내에 접하는 부분의 마감은 불연 재료로 할 것

③ 계단실에는 예비전원에 의한 조명 설비를 할 것

④ 계단은 피난 층 또는 지상까지 직접 연결되지 않도록 할 것

[해설] 피난 계단의 구조

① 계단실은 창문 · 출입구 · 기타 개구부를 제외한 해당 건축물의 다른 부분과의 내화구조의 벽으로 구획할 것

② 계단실의 실내에 접하는 부분의 마감은 불연 재료로 할 것

③ 계단실에는 예비전원에 의한 조명 설비를 할 것

④ 계단은 피난 층 또는 지상까지 직접 연결되도록 할 것

2. 내화구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ? ④

① 철근콘크리트조, 연와조, 기타 이와 유사한 구조

② 화재시 쉽게 연소가 되지 않는 구조를 말한다.

③ 화재에 대하여 상당한 시간동안 구조상 내력이 감소되지 않아야 한다.

④ 보통 방화구획 밖에서 진화되어 인접 부분에 화기의 전달이 되어야 한다.

[해설] #내화 구조

가. 정의

① 수리하여 재사용할 수 있는 구조

② 화재시 쉽게 연소되지 않는 구조

③ 화재에 대하여 상당한 시간동안 구조상 내력이 감소되지 않는 구조

나. 종류

① 철근 콘크리트조 ② 연와조 ③ 석조

3. 건축물의 피난 · 방화구조 등의 기준에 관한 규칙에서 건축물의 바깥쪽에 설치하는 피난계단의 유효너비는 몇 [m] 이상

으로 하여야 하는가 ? ③

① 0.6 ② 0.7 ③ 0.9 ④ 1.2

[해설] 건축물의 바깥쪽에 설치하는 피난계단의 구조

① 계단은 그 계단으로 통하는 출입구 외의 창문 등으로 부터 2[m] 이상의 거리를 두고 설치

② 건축물의 내부에서 계단으로 통하는 출입구에는 갑종방화문 설치

③ 계단의 유효 너비 : 0.9 [m] 이상

④ 계단은 내화구조로 하고 지상까지 직접 연결되도록 할 것

4. 건축물에 화재가 발생할 때 연소 확대를 방지하기 위한 계획에 해당되지 않는 것은 ? ②

① 수직계획 ② 입면계획 ③ 수평계획 ④ 용도계획

[해설] 연소 확대 방지를 위한 방화계획

① 수평구획 (면적 단위)

② 수직구획 (층단위)

③ 용도구획 (용도단위)

5. 다음중 #내화구조 로 옳은 것은 ? ②

① 두께 1.2 [㎝] 이상의 석고판 위에 석면 시멘트판을 붙인 것

② 철근 콘크리트조의 벽으로서 두께가 10 [㎝] 이상일 것

③ 철망모르타르 바르기로서 두께 2 [㎝] 이상인 것

④ 심벽에 흙으로 맞벽치기 한 것

[해설] 내화구조의 기준

① 철근콘크리트조로서 두께 10 [㎝] 이상의 벽

② 철근콘크리트조로서 두께 10 [㎝] 이상인 바닥

③ 두께 5 [㎝] 이상의 콘크리트로 덮은 보

④ 철물을 두께 5 [㎝] 이상의 콘크리트로 덮은 기둥

6. 방화문에 관한 설명 중 옳지 않은 것은 어느 것인가 ? ④

① 방화문은 직접 손으로 열 수 있어야 한다.

② 갑종 방화문은 비차열 1시간 이상의 성능이 확보될 것

③ 을종 방화문은 비차열 30분 이상의 성능이 확보될 것

④ 피난계단에 설치하는 방화문에 한해 자동폐쇄장치가 된다.

[해설] #방화문 구조

① 직접 손으로 열 수 있을 것

② 자동으로 닫히는 구조 (자동폐쇄장치)일 것

③ 방화문의 구조

갑종 방화문	을종 방화문
⊙ 비차열 1시간 이상의 성능이 확보될 것 ⊙ 차열 30분 이상 (아파트 발코니에 설치하는 대피공간의 경우)	⊙ 비차열 30분 이상의 성능을 확보할 것

7. 다음 중 불연 재료에 해당하지 않는 것은 ? ②

① 기와 ② 아크릴 ③ 유리 ④ 콘크리트

[해설] 불연재료 · 난연재료

구분	불연재료(난연1급)	준불연재료 (난연2급)	난연재료 (난연3급)
정의	불에 타지 않는 재료	불연재료에 준하는 방화성 능을 가진 재료	불에 잘 타지 아니하는 성능을 가진 재료
종류	⊙ 콘크리트 ⊙ 석재 ⊙ 벽돌 ⊙ 유리(그라스울) ⊙ 철강 ⊙ 알루미늄 ⊙ 모르타르 ⊙ 회	⊙ 석고보드 ⊙ 목모시멘트판	⊙ 난연 합판 ⊙ 난연 섬유판 ⊙ 난연 플라스틱판

8. 목조건축물에 설치하는 방화벽의 구조로서 적당치 않은 것은 ? ①

① 방화구조이어야 한다.

② 자립할 수 있는 구조이어야 한다.

③ 방화벽의 상단은 지붕면으로 부터 0.5 [m] 이상 튀어 나오게 한다.

④ 방화벽을 관통하는 틈은 불연 재료로 메워야 한다.

[해설] 방화벽 기준

① 내화구조로서 홀로 설 수 있는 구조일 것

② 방화벽의 양쪽 끝과 위쪽 끝을 건축물의 외벽면 및 지붕면으로 부터 0.5 [m] 이상 튀어 나오게 할 것

③ 방화벽에 설치하는 출입문의 너비 및 높이는 각각 2.5 [m] 이하로 하고, 이에 갑종 방화문을 설치할 것

④ 방화벽을 관통하는 틈은 불연재료로 메워야 한다.

9. 방화구조를 바르게 나타낸 것은 ? ①

① 철망 모르타르 바르기로서 두께가 2[㎝] 이상인 것

② 석고판 위에 시멘트모르타르를 바른 것으로서 두께 2 [㎝] 이상일 것

③ 두께 1 [㎝] 이상의 석고판 위에 석면 시멘트판을 붙인 것

④ 두께 2 [㎝] 이상의 암면보온판을 붙인 것

[해설] 방화구조의 기준

① 철망 모르타르 바르기로서 두께 2 [㎝] 이상인 것

② 석고판 위에 시멘트모르타르를 바른 것으로서 두께 2.5 [㎝] 이상인 것

③ 심벽에 흙으로 맞벽치기 한 것

10. 화재시 상당한 시간 동안 연소를 차단할 수 있도록 하기 위하여 방화구획선상 또는 방화벽의 개구부 부분에

설치하는 것은 ? ④

① 덕트 ② 경계벽 ③ 셔터 ④ 방화문

[해설] 방화문

▣ 방화문 : 화재시 상당한 시간 동안 연소를 차단할 수 있도록 하기 위하여 방화구획선상 또는 방화벽의 개구부 부분에

설치하는 것

11. 연면적이 몇 [㎡] 이상인 목조의 건축물은 그 구조를 방화구조로 하거나 불연재료로 하여야 하는가 ? ③

① 300 [㎡] ② 500 [㎡] ③ 1,000 [㎡] ④ 1,500 [㎡]

[해설] 건축령 57조 제3항

▣ 연면적이 1,000 [㎡] 이상인 목조의 건축물은 국토교통부령이 정하는 바에 따라 그 구조를 방화구조로 하거나

불연재료로 하여야 한다.

12. 건축물의 주요 구조부가 아닌 것은 어느 것인가 ? ④

① 바닥 ② 보 ③ 주계단 ④ 사잇기둥

[해설] 건축물 주요 구조부

① #내력벽 ② 보 (작은 보 제외) ③ 지붕틀 (차양제외) ④ 바닥 (최하층 바닥 제외)

⑤ #주계단 (옥외계단 제외) ⑥ #기둥 (사잇기둥 제외)

13. 지하층이라 함은 건축물의 바닥이 지표면 아래에 있는 층으로서 바닥에서 지표면까지의 평균 높이가 해당 층 높이의

얼마 이상인 것을 말하는가 ? ①

① 1/2 ② 1/3 ③ 1/4 ④ 1/5

[해설] 지하층 : 건축물의 바닥이 지표면 아래에 있는 층으로서 그 바닥으로 부터 지표면까지의 평균 높이가 해당 층 높이의

1/2 이상인 것

14. 제연방식의 종류가 아닌 것은 ? ②

① 자연 제연방식 ② 흡입 제연방식 ③ 기계 제연방식 ④ 스모크타워 제연방식

[해설] 제연방식의 종류

(1) 자연 제연방식 : 건물에 설치된 창

(2) 스모크 타워 제연방식

(3) 기계 제연방식

① 제1종 : 송풍기 + 배연기

② 제2종 : 송풍기

③ 제3종 : 배연기

15. 다음 스모크 타워 (Smoke Tower)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은 ? ②

① Smoke Tower는 급기와 제연의 균형이 이루어져야 한다.

② 제연통의 제연구는 바닥부분에 설치하고, 급기통의 급기구는 천장 부분에 설치한다.

③ 배기와 급기는 자연 급배기식과 기계식이 있다.

④ 제연통과 급기통은 피난계단 전실에서 연기와 와류하지 아니하고 유효하게 제연될 수 있도록 배치되어야 한다.

[해설] 스모크 타워

▣ 제연통의 제연구는 바닥에서 위쪽에 설치하고, 급기통의 급기구는 바닥부분에 설치

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1. 목재 건축물

가. 목재건축물 화재 특징

① 목재의 주성분 : 섬유소

② 수분함량 15% 이상이면 고온에 장시간 노출되어도 착화되기 어려움

③ 목재의 인화점 : 240 ~ 270 [℃]

④ 목재의 착화점 : 410 ~ 470 [℃]

⑤ 각지거나 표면이 거칠수록 연소하기 쉽다.

⑤ 화재시간 : 30 ~ 40분

⑥ 온도 : 1,100 ~ 1,300 [℃]

⑦ 화재성상 : 고온단기형 ★

⑧ 연료지배형

나. 목조 건축물의 화재 확대 주요인

① 비화 : 화염 또는 열의 직접적인 접촉, 불티, 바람

② 화염의 접촉 : 화재로 인해 불티가 바람에 날아가 발화하는 것

③ 복사열 : 매질없이 전자기파 형태로 열전달하는 것, 화재시 가장 크게 작용

다. 목재의 화재 상태와 연소속도

목재형태	연소가 빠르다.	연소가 느리다.
형상	사각인 것	둥근 것
건조상태	수분이 적은 것	수분이 많은 것
표 면	거친 것	매끄러운 것
외형 (두께,크기)	얇고 가는 것	두껍고 큰 것
색	검정색	백색
내화성, 방화성	없는 것	있는 것
기름, 페인트	페인트 칠한 것	칠하지 않은 것

라. 목조건축물의 화재성상

① 평면적 연소보다 천장, 계단을 통한 수직방향의 연소확대가 빠름

② 건물의 규모가 클수록 창, 출입구의 개구부가 많고 넓을 수록 연소열이 높고 화재성상이 빠르다.

③ 습도가 낮고 바람세기가 강할 수록 연소확대가 빠르다.

④ 수분이 적은 상태일 수록 연소가 더 잘되고 수분함량이 15 [%] 이상이면 고온을 장시간 접촉해도 착화하기 어렵다.

⑤ 화재 후 약 7~8분 후 최성기에 도달하는데 온도가 약 1,100~1,300 [℃]로 내화건축물 화재의 온도보다 높고 화세가

강하다.

⑥ 최성기 이후 비화에 의해 화재 확대 위험이 높다.

⑦ 화염의 분출면적, 복사열이 커서 접근이 어렵다.

마. 목재건축물의 화재 진행과정

<참고 : 용어>

① 무염착화 : 가연물이 재로 덮인 숯불모양으로 불꽃 없이 착화하는 현상

② 발염착화 : 가연물이 불꽃이 발생하면서 착화되는 현상

③ 맹화 : 화재의 최성기를 말한다.

바. 출화의 구분

1) 옥내 출화

① 천장 속 · 벽 속 등에서 발염착화한 때

② 가옥 구조 시에는 천장 판에 발염착화한 때

③ 불연 벽체나 칸막이의 불연천장인 경우 실내에서는 그 뒤판에 발염착화한 때

2) 옥외출화

① 창·출입구 등에 발염착화한 때

② 목재 사용 가옥에서는 벽 · 추녀 밑의 판자나 목재에 발염착화한 때

사. 목재건축물의 표준온도곡선

① 화재성상 : 고온 단기형

② 최고온도 (최성기 온도) : 1,300 [℃]

아. 출화부 추정의 원칙

① 되괴방향법 : 출화가옥의 기둥 등은 발화부를 향하여 되괴되는 경향이 있으므로 이곳을 출화부로 추정하는 원칙

② 탄화심도비교법 : 탄화심도는 발화부에 가까울 수록 깊어지는 경향이 있으므로 이곳을 출화부로 추정하는 원칙

자. 최성기의 상태

① 온도는 국부적으로 1,200 ~ 1,300 [℃] 정도가 된다.

② 상층으로 완전히 연소되고 농연은 건물전체에 충만된다.

③ 유리가 타서 녹아 떨어지는 상태가 목격된다.

차. 연소확대 ★

① 접염 : 화염 또는 열의 접촉에 의하여 불이 다른 곳으로 옮겨 붙는 것

② 비화 : 불티가 바람에 날리거나 화재현장에서 상승하는 열기류 중심에 휩쓸려 원거리 가연물에 착화하는 현상

③ 복사열 : 복사파에 의하여 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하는 것

카. 훈소

① #훈소

㉠ 불꽃 없이 연기만 내면서 타다가 어느 정도 시간이 경과 후 발열될 때의 연소상태

㉡ 착화에너지가 충분하지 않아 가연물이 발화하지 못하고 다량의 연기가 발생되는 연소상태

② 훈소흔 : 목재에 남겨진 흔적

타. 목재의 균열흔

완소흔	700~800[℃] 삼각 또는 사각 형태 수열흔
강소흔	900 [℃] 깊은 요철 형성된 수열흔
열소흔	가연물이 1,100[℃] 정도의 고온 상태에 접하여 일시에 연소하게 되면 홈이 아주 깊은 상태가 되는데 맹렬한 확산 중심부분 등에서 나타남
주염흔	일반화재에서 연기를 왕성하게 내면서 타는 상태가 지나치게 되면 가연성 물질에 따라 차이는 있으나 활활 타오르는 단계를 지나 연기가 줄고 불꽃의 양이 커지는 것 같은 상태로 바뀌면서 건물 등 불연성 구조물이나 재질에 불꽃흔적을 남김

2. 내화건축물

가. 내화건축물의 내화 진행과정

① 성장기 : 공기의 유통구가 생기면 연소속도는 급격히 진행되어 실내에 순간적으로 화염이 가득하게 되는 시기

② 최성기 : 실내의 온도가 800 ~ 1,100[℃] 의 고온상태를 계속할 때의 상태

나. 내화건축물의 표준온도곡선

① 화재성상 : 저온 장기형

② 최고온도(최성기 온도) : 900 ~ 1,100 [℃]

③ 시간 경과시의 온도

㉠ 30분 후 : 840 [℃]

㉡ 1시간 후 : 925 ~ 950 [℃]

㉢ 2시간 후 : 1,100 [℃]

【 실내화재와 실외화재】

▣ 실내화재는 실외화재에 비해 화재로 인한 연소열을 외부로 방출하기 어렴다.

◈ 실내화재는 구획이 되어 있어 공기(산소) 공급이 충분하지 않다.

◈ 에너지 축적이 용이하고 공기공급이 충분하지 않을 수 있다.

▣ 이런 이유로 실내의 온도가 급격히 상승하여 가연물의 열분해 또는 증발을 촉진하게 된다. 어느 순간 화재실 전체의

가연성 혼합기가 형성되면 실전체로 화염이 확산되는데 이를 #플래시 #오버 현상이라고 한다.

▣ 플래시 오버는 화재 성장기에 발생되며 플래시 오버 이후를 최성기라고 한다.

▣ 플래시 오버 발생까지의 시간을 피난 허용시간이라고 한다.

※ 플래시 오버 : 순간적인 화재 확대 현상

[플래시 오버 (Flash over) 현상]

◈ 실내(구획)화재의 특징적 현상

◈ 순간적인 화재 확대 현상

◈ 에너지의 축적에 의해 발생

◈ 성장기에서 발생, 발생 이후는 최성기

◈ 연료지배화재에서 환기지배화재로 전환

◈ 피난허용시간

<플래시 오버 발생시간에 영향을 주는 인자>

◈ 내장재의 재질 및 두께, 화원의 크기, 개구부의 크기

<플래시 오버 발생시간이 짧아지는 조건>

◈ 내장재가 열분해되기 쉽고, 열전도율이 적을 수록, 내장재의 두께가 얇고 표면적이 클수록, 화원의 크기가 클수록,

개구부의 크기가 작을 수록 불에 잘 타는 재질일 수록

◈ 가연성 재료 : 3~4분

◈ 준불연성 재료 : 5~6분

◈ 불연성 재료 : 7 ~8분

[ #백드래프 (Back draft 현상]

▣ #실내화재 는 #실외화재 에 비하여 공기의 유통이 자유롭지 못하다.

화재가 최성기로 접어 들면 많은 양의 공기를 필요로 하지만 개구부가 폐쇄되어 있는 실내라면 공기 공급이 어렵게

되어 연소현상이 원활하지 못하게 된다. 이때 문을 열거나 공기공급을 하게 되면 실내에 축적되어 있는 가연성 가스가

폭발적으로 연소하게 되는데 이를 백드래프 현상이라고 한다.

◈ 백드래프트 현상은 최성기 이후에 발생한다.

◈ 개방된 개구부를 통해서 화염이 외부로 분출된다.

◈ 급격한 압력상승으로 건물이 붕괴될 수 있다.

<백드래프트가 되기 쉬운 조건>

◈ 밀폐된 공간에서 연소가 일어날 때

◈ 실내에 다량의 가연성 가스가 존재할 때

◈ 실내온도가 매우 높을 때

【 출제예상문제】

1. 목재건물의 화재성상은 내화 건물에 비하여 어떠한가 ? ④

① 저온 장기형이다. ② 저온 단기형이다.

③ 고온 장기형이다. ④ 고온 단기형이다.

[목조건물의 화재성상] ① 화재성상 : 고온 단기형

② 최고온도(최성기 온도) : 1,300 [℃]

2. 가연물질이 재로 덮인 숯불모양으로 불꽃없이 착화하는 것을 나타내고 있는 것은 ? ①

① 무염착화 ② 발염착화 ③ 맹화 ④ 진화

[해설] ① #무염착화 : 가연물이 재로 덮인 숯불모양으로 불꽃 없이 착화하는 현상

② #발염착화 : 가연물이 불꽃이 발생되면서 착화되는 현상

③ #맹화 : 화재의 최성기를 말한다.

3. 목조 건축물의 화재진행상황에 관한 설명으로 알맞은 것은 ? ③

① 화원 - 무염착화 - 출화 - 소화

② 화원 - 발염착화 - 출화 - 소화

③ 화원 - 무염착화 - 발염착화 - 출화 - 성기 - 소화

④ 화원 - 무염착화 - 출화 - 성기 - 소화

[목조건축물의 화재진행상황]

화원 - 무염착화 - 발염착화 - 출화(발화) - 최성기 - 연소낙하 - 소화

4. 목조 건축물의 화재가 발생하여 최성기에 도달할 때 연소온도는 대략 몇 [℃] 인가 ? ③

① 300 ② 800 ③ 1,300 ④ 1,800

[목조건물의 화재 성상] ① 화재성상 : 고온단기형 ② 최고온도(최성기 온도) : 1,300[℃]

5. 출화란 화재를 뜻하는 말로서 옥내출화, 옥외출화로 구분한다. 이 중 옥외출화 시기를 나타낸 것은 ? ②

① 천장 속, 벽 속 등에서 발염 착화된 경우

② 창, 출입구 등에 발염 착화한 경우

③ 가옥구조시에는 천장 판에 발염 착화한 경우

④ 불연천장인 경우 실내의 그 뒷면에 발염 착화한 경우

[옥외 #출화 시기]

① 창·출입구 등에 발염착화한 때

② 목재사용 가옥에서는 벽 ·추녀 밑의 판자나 목재에 발염착화한 때

6. 출화부 추정의 원칙 중 탄화심도에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ④

① 탄화심도는 발화부와 상관관계가 없다.

② 탄화심도는 발화부에서 멀리 있을 수록 깊어지는 경향이 있다.

③ 탄화심도는 황린을 발화부에 근접시켜 측정한다.

④ 탄화심도는 발화부에 가까울수록 깊어지는 경향이 있다.

[ #탄화심도법 ] 탄화심도는 발화부에 가까울 수록 깊어지는 경향이 있으므로 이곳을 출화부로 추정하는 원칙

7. 내화 건물 화재의 표준시간 온도곡선에 있어서 화재발생후 1시간이 경과할 경우 내부 온도는 대략 어느 정도인가 ? ①

① 950 [℃] ② 1,200 [℃] ③ 800 [℃] ④ 600 [℃]

[시간경과시의 온도]

① 30분 후 : 840 [℃] ② 1시간 후 : 925~950 [℃] ② 2시간 후 : 1,010 [℃]

8. 내화 건축물의 화재에서 공기의 유통이 원활하면 연소는 급격히 진행되어 개구부에 진한 매연과 화염이 분출하고

실내는 순간적으로 화염이 충만하는 시기는 ? ②

① 초기 ② 성장기 ③ 최성기 ④ 중기

[성장기] 공기의 유통구가 생기면 연소속도는 급격히 진행되어 실내는 순간적으로 화염이 가득하게 되는 시기

9. 목조건축물에서 발생하는 옥내출화시기를 나타낸 것으로 옳지 않은 것은 ? ②

① 천장 속, 벽 속 등에서 발염 착화한 경우

② 창, 출입구 등에 발염 착화한 경우

③ 가옥의 구조에는 천장 판에 발염 착화한 경우

④ 불연 벽체나 불연천장인 경우 실내의 그 뒷면에 발염 착화할 때

[옥내 출화시기]

① 천장 속 · 벽 속 등에서 발염착화한 때

② 가옥 구조시에는 천장 판에 발염착화한 때

③ 불연 벽체나 칸막이의 불연천장인 경우 실내에서는 그 뒤판에 발염착화한 때

10. 화재발생시 건축물의 화재를 확대시키는 주요인이 아닌 것은 ? ④

① 비화 ② 복사열 ③ 화염의 접촉(접염) ④ 흡착열에 의한 발화

[목조건축물의 #화재원인 ]

① #접염 : 화염 또는 열의 접촉에 의하여 불이 다른 곳으로 옮겨 붙는 것

② #비화 : 불티가 바람에 날리거나 화재현장에서 상승하는 열기류 중심에 휩쓸려 원거리 가연물에 착화하는 현상

③ #복사열 : 복사파에 의하여 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하는 것

11. 착화 #에너지 가 충분하지 않아 가연물이 발화되지 못하고 다량의 연기가 발생되는 연소형태는 ? ①

① 훈소 ② 표면연소 ③ 분해연소 ④ 증발연소

[ #훈소 ]

① 착화에너지가 충분하지 않아 가연물이 발화되지 못하고 다량의 연기가 발생되는 연소 형태

② 불꽃없이 연기만 내면서 타다가 어느 정도 시간이 경과 후 발열될 때의 연소상태

12. 내화건축물 화재의 진행과정으로 가장 옳은 것은 ? ③

① 화원 - 최성기 - 성장기 - 감퇴기

② 화원 - 감퇴기 - 성장기 - 최성기

③ 초기 - 성장기 - 최성기 - 감퇴기 - 종기

④ 초기 - 감퇴기 - 최성기 - 성장기 - 종기

[ #내화건축물 의 화재진행과정]

초기 → 성장기 → #최성기 → 감퇴기 → 종기

13. 화재시 불티가 바람에 날리거나 상승하는 열기류에 휩쓸려 멀리 있는 가연물에 착화하는 현상은 ? ①

① 비화 ② 전도 ③ 대류 ④ 복사

[ #비화 ] 불티가 바람에 날리거나 화재현자에서 상승하는 열기류 중심에 휩쓸려 원거리 가연물에 착화하는 현상

14. 목재의 상태를 기준으로 했을 때 다음 중 연소속도가 가장 느린 것은 ? ③

① 거칠고 얇은 것 ② 각이 있고 얇은 것 ③ 매끄럽고 둥근 것 ④ 수분이 적고 거친 것

[ #목재 의 상태와 #연소속도 ]

목재형태	연소가 빠르다.	연소가 느리다.
형상	사각인 것	둥근 것
건조상태	수분이 적은 것	수분이 많은 것
표 면	거친 것	매끄러운 것
외형 (두께,크기)	얇고 가는 것	두껍고 큰 것
색	검정색	백색
내화성, 방화성	없는 것	있는 것
기름, 페인트	페인트 칠한 것	칠하지 않은 것

15. 출화가옥의 기둥, 벽 등은 발화부를 향하여 도괴되는 경향이 있으므로 이곳을 출화부로 추정하는 것을 무엇이라

하는가 ? ③

① 접염비교법 ② 탄화심도비교법 ③ 도괴방향법 ④ 연소비교법

[ #도괴방향법 ] 탄화심도와 마찬가지로 발화부 근처가 연소의 강도 및 시간 등이 더 크거나 길게 되므로 #발화부 방향으로

도괴되어 이를 추정하여 발화부를 찾는 방법을 말한다.

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【 열역학 (Thermodynamics】

▣ 물질의 #상태 변화에 따라 발생하는 열과 일의 양은 열역할 법칙으로 정의되는 에너지와 엔트로피 등의 열역학적

변수들을 이용하여 분석하는 학문

※ 일 ↔ 열 : #물리적 #현상

1. 열역학 제0법칙 [열평형, 온도평형의 법칙]

▣ #온도 가 서로 다른 물체를 접촉시켜 놓으면 얼마 후 온도가 같아진다. (열평형상태)

◈ 고온체와 저온체를 함께 놓으면 열이 고온에서 저온으로 이동하여 온도가 같아지려는 성향을 갖는다.

(온도계의 원리)

2. 열역학 제1법칙 : 에너지 보존법칙

▣ 어떤 고립된 계의 총에너지는 일정하다는 법칙

⊙ 내부에너지 변화가 계에 가해진 열과 계가 한일 사이의 차가 같다는 것을 의미한다.

⊙ #에너지 는 생성되지도 소멸되지도 않는다.

◈ 에너지의 양적관계

◈ 열 = 에너지 = 일

◈ 가역적인 법칙

⊙ 열 ↔ 일, 1[kcal] = 4.184 [kJ]

4.184[kJ/kcal] : 열의 일당량

이를 그림으로 표현하면 다음과 같다.

열과 운동의 관계로 정리를 하면..

3. 열역학 제2법칙

▣ 고립계에서 총 엔트로피의 변화는 항상 증가하거나 일정하며 절대로 감소하지 않는다.

① 열은 자연적으로 저열원에서 고열원으로 이동할 수 없다.

② #효율 100%의 열기관은 존재할 수 없다.

※ 열역학 제2법칙 (에너지 흐름의 법칙)

◈ 자연적 · #경험적 법칙

◈ 일 → #열

◈ #열효율 100 [%]는 없다. * 인위적으로 가야 하므로 효율이 떨어진다.

◈ #비가역적 법칙이다.

4. #열역학 제3법칙

▣ #절대온도 에 가까워질수록 엔트로피의 변화량은 0에 수렴한다.

그리고 계는 절대온도 0도에 이를 수 없다.

1종 영구기관 및 2종 영구기관

▣ 1종 영구기관 : 열역학 1법칙에 위배되는 기관

▣ 2종 영구기관 : 열역학 2법칙에 위배되는 기관

【 열량의 단위】

◈ 1 [kcal] : 표준 대기압에서 순수한 물 1[㎏]을 1[℃] 올리는데 필요한 열량

◈ 1[btu] : 1파운드의 물을 1[°F] 만큼 올리는데 필요한 열량

◈ 1[CHU] : 1파운드의 물을 1[℃] 올리는데 필요한 열량

섭씨 : 14.5 ⇒ 15.5 [℃] 화씨 : 60 ⇒ 61 [°F]

【 비열 】

◈ 비열이란 어떤 물질의 단위 질량을 1[℃] 만큼 올리는데 필요한 열량

◈ 단위질량을 단위 온도만큼 올리는데 필요한 열량

* 기체의 비열에는 2가지가 있다. : 정합비열과 정적비열로 나뉜다.

⊙ 정합비열 : 압력이 일정할 때 (CP: constant pressure)

⊙ 정적비열 : 체적이 일정할 때 (CP : constant volume)

Cp > Cv

Cp - Cv = R (기체상수)

Cp / Cv > 1

★ #수증기 #비열 0.44 [cal/g ℃]

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1. 열전달

가. #열전달 의 개념

▣ 열전달은 두 물체 사이에서 열에너지가 이동하는 것을 말한다.

▣ 열은 항상 온도가 높은 곳에서 온도가 낮은 곳으로 이동한다.

▣ 온도가 높은 곳에서 빠져나온 에너지가 온도가 낮은 곳으로 전달되는데, 이 과정에서 에너지는 보존된다.

▣ 두 물체의 온도가 같아지면, 더 이상 열이 이동하지 않는다. 이 상태를 평형이라 한다.

▣ 열이 전달되는 주 경로는 전도, 대류, 복사다.

나. 전도 (Conduction)

① 정의 : 물체를 이루고 있는 원자나 전자들의 충돌에 의해 에너지가 확산되는 과정이다. 전도는 온도가 다른 두 물체가

접촉해 있을 때 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체로 일어나기도 하고, 한 물체 내에서도 온도 차이가

생기면 일어나기도 한다.

※ 고체간의 직접적인 접촉에 의해 열이 전달되는 것. 고온 → 저온으로 열전달

② 전도의 예 : 티스푼을 통해 커피의 열이 손에 전달되는 것, 끓는 국자의 손잡이에 열이 전달 되는 것

[참고] 열전도와 관계 있는 것

① 열전도율 [kcal/(m·hr·K)] ② 배열 [cal/(g·℃)] ③ 밀도 [kg/㎥] ④ 온도 [℃]

다. 대류 (Convection)

① 정의 : 높은 에너지를 가진 물질 자체가 이동하면서 에너지를 전달하는 과정이다. 대류는 기체나 액체에서 일어난다.

높은 온도의 기체나 액체는 분자의 운동이 활발하고 밀도가 낮다. 낮은 밀도의 기체나 액체가 상승하면서

위쪽으로 에너지가 전달된다.

※ 일정공간에 있는 기체는 온도가 균일해지는 경향이 있다.

뜨거운 공기는 위로 차가운 공기는 밑으로 내려 온다.

② 대류의 예 : 난로에 의해 방안의 열이 이동하는 현상

※ 대류열 Q = hA (T2 - T1)

Q : 대류열 [W/㎡], h : 대류열전달계수 [W/(㎡·K)]

T2 - T1 : 온도차 [k], A : 대류면적 [㎡]

라. 복사 (Radiation)

① 정의 : 열에너지를 가진 물체가 전자기파를 방출하면서 공간적으로 떨어진 곳에 에너지를 전달하는 과정이다.

일반적으로 높은 온도를 가진 물체는 짧은 파장의 전자기파를 방출하고, 낮은 온도를 가진 물체는 긴 파장의

전자기파를 방출한다.

표면 온도가 6000 K에 달하는 태양에서는 자외선, 가시광선, 적외선이 모두 방출된다. 일상생활에서 쉽게 접하는

몇백 도 정도의 물체에서는 적외선이 주로 나온다. 눈으로는 볼 수 없지만, 우리 피부는 적외선을 감지하여

따뜻함을 느낀다.

※ 절대 0[˚K] 보다 높은 온도를 갖는 모든 물체는 그 온도에 따라 수면에서 부터 든 방향으로 전자파 형태로 열에너지를

발산한다.

◈ 모든 물체는 자기 온도에 걸맞는 전자파 형태로 열을 사방으로 발산한다. 그로 인해 열의 전달형태를 복사라고 말한다.

② 복사의 예 : 태양의 열이 지구에 전달되어 따뜻함을 느끼는 것

※ 복사열 Q = σ AT4

Q : 복사열 [W], σ : 스테판-볼츠만 상수 [W/(㎡·K4)], A : 단면적 [㎡], T : 절대온도 [K]

③ 빈의 변위법칙 : 온도에 따라 전자기파는 빈의 변위법칙을 따릅니다.

▣ 온도가 높을 수록 파장이 짧은 전자기파(고주파)를 상대적으로 더 많이 내뿜습니다.

예를 들어 쇳물의 온도는 약 2,000[°K] 정도로 '빨간색 가시광선'을 가장 많이 내뿜으며 태양의 온도는 약 6,000[°K]

정도로 '노란색~푸른색 가시광선'을 가장 많이 내뿜으며 태양의 색은 모든 스펙트럼의 빛이 섞여 하얀색이며

노랑 ~ 푸른색의 가시광선이 조금 더 많으므로 노란색과 푸른색이 섞인 하얀색입니다.

※ 같은 온도에서 서로 다른 물체에서 방사되는 전자기파

▣ 서로 다른 어떤 물질을 '흑체(black body)'라고 가정한다면 동일한 온도에서 발생하는 전자기파는 동일합니다.

즉, 돌맹이든 쇠붙이든 동일 온도에서는 같은 전자기파를 내뿜습니다.

【 전열현상】

◈ 전도 : #고체 간 직접적인 접촉에 의한 열전달

◈ 대류 : #유체 간의 열전달

◈ 복사 : #전자파 형태의 에너지 발산에 의한 열 전달

<화재와 관련된 열전달 현상>

복사 > 대류 > 전도

<참고> 스테판-볼츠만의 법칙 : 복사에 관한 법칙

▣ 어떤 물체의 면적 'A'에서 발생하는 전자기파의 에너지의 합계는 절대온도의 4제곱에 비례(스테판이 발견)하며,

볼츠만이 유도해 낸 볼츠만 상수를 곱한 것과 같습니다.

[ 스테판 - 볼츠만의 법칙]

Q = 4.88 A ε [(T1/100)4 - (T2/100)4]

Q : 복사열 [kcal/hr], A : 단면적 [㎡], ε : 계수

T1 : 고온체의 절대온도 [°K]

T2 : 저온체의 절대온도 [°K]

즉, 복사에너지는 면적에 비례하고 절대온도의 4승에 비례한다.

◈ 단원자 · 이원자 분자 : 복사에너지를 #흡수 · #투과

◈ #삼원자 분자 이상 : 복사에너지 흡수

※ 단원자 분자 : He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

※ 이원자 분자 : H2, N2, O2, CO

※ 삼원자 분자 : H2O, CO2, SO2

【출제예상문제】

1. 열의 3대 전달방법이 아닌 것은 ? ①

① 흡수 ② 전도 ③ 복사 ④ 대류

[열전달의 방법] 복사, 전도, 대류 모두 복합적으로 작용한다.

① 전도 : 고체에서의 발생

② 대류 : 유체에서의 열전달 (유동을 동반한다)

③ 복사 : 전자기파에 의한 열전달로 매질 (고체, 액체, 기체)이 없어도 전달되며, 본격 화재시 가장 크게 작용을 한다.

2. 열전도율이 가장 작은 것은 ? ④

① #알루미늄 ② 철재 ③ 은 ④ #암면 (광물섬유)

[열전도율] ① 알루미늄 : 237 [W/(m·K)] ② 철재 : 80.3 [W/(m·K)]

③ 은 : 427 [W/(m·K)] ④ 암면 : 0.046 [W/(m·K)]

3. #열전도율 을 표시하는 단위에 해당하는 것은 ? ③

① kcal/(㎡·hr·℃) ② kcal·㎡/(hr·℃) ③ W/(m·K) ④ J/(㎥·K)

[열전도율의 단위]

▣ 어떤 물질에 열전도에 의해 열이 전달되는 수치를 말한다.

단위 : [kcal/(m·h·℃)] , [W/(m·K)]

4. 열에너지가 물질을 매개로 하지 않고 전자파의 형태로 옮겨지는 현상은 ? ①

① #복사 ② #대류 ③ 승화 ④ #전도

[열전달의 방법 (복사)]

▣ 전자파에 의한 열전달로 매질(고체, 액체, 기체)이 없이도 전달되며, 본격 화재 시 가장 크게 작용을 한다.

5. 스테판-볼츠만의 법칙에 따르면 복사열은 절대온도와 어떤 관계에 있는가 ? ②

① 절대온도의 제곱에 비례한다. ② 절대온도의 4제곱에 비례한다.

③ 절대온도의 제곱에 반비례한다. ④ 절대온도의 4제곱에 반비례한다.

[해설] 스테판-볼츠만의 법칙 : #복사열 은 #절대온도 의 4제곱에 비례한다.

6. 물체의 표면온도가 250 [℃]에서 650 [℃]로 상승하면 열복사량은 약 몇 배 정도 상승하는가 ? ④

① 2.5 ② 5.7 ③ 7.5 ④ 10.0

[스테판-볼츠만의 법칙]

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1. #연기 (Smoke)

가. 정의

① 가연물 중 완전 연소되지 않은 #고체 또는 액체의 #미립자 가 떠돌아다니는 상태

② 연소생성물이 눈에 보이는 것을 연기라고 한다.

나. 수직으로 연기가 이동하는 속도는 수평으로 이동하는 속도 보다 빠르다.

다. 연기 중 액체 미립자계만 유독성이다.

라. 연기는 대류에 의하여 전파된다.

2. 연기의 이동속도 ★

① 수평방향 : 0.5 ~ 1 [m/sec]

② 수직방향 : 2~3 [m/sec]

③ 계단실 내의 수직이동속도 : 3 ~ 5 [m/sec]

3. 연기의 농도표시법

가. 절대 농도

① 중량 농도법

▣ 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 중량 [kg/㎥], [g/㎤]

② 입자 농도법

▣ 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 개수 [개/㎥]

나. 상대 농도

① 감광계수법

▣ 빛을 투과하였을 경우 빛의 감쇄에 따른 가시거리의 감소를 측정하는 것

② 감광계수와 가시거리 ★

감광계수[m-1]	가시거리 [m]	상 황
0.1	20~30	연기감지기가 작동할 때의 농도
0.3	5	건물내부에 익숙한 사람이 피난에 지장을 느낄 정도의 농도
0.5	3	어두운 것을 느낄 정도의 농도
1	1~2	거의 앞이 보이지 않을 정도의 농도
10	0.2 ~ 0.5	화재 최성기 때의 농도, 유도등이 보이지 않음
30	-	출화실에서 연기가 분출할 때의 농도

4. 연기를 이동시키는 요인

① 팽창력 : 화재실 내 온도상승에 따른 체적의 팽창(샤를의 법칙)으로 압력이 높아져 연기 유동의 원인이 된다.

② 부력 : 화재실 내 온도가 상승하므로 상하부의 밀도차 (비중차)가 발생하여 연기가 상부로 이동하는 현상이다.

③ #연돌 (굴뚝)효과 (Stack effect) : 건물 내의 온도차 (기후조건 등)에 의한 밀도차 (비중차)의 발생은 기류 이동의 원인이

되며, 고층일 수록 연돌효과가 크게 나타난다.

④ 바람의 효과 : 건축물 외부의 바람이 건축물 내로 유입되어 연기 이동에 영향을 미치는 경우

⑤ 공조설비 : 건축물 내부에 있는 냉·난방용 공기조화설비에 의한 연기의 유동

⑥ 피스톤 효과 : 건축물 내부의 승강기가 피스톤과 같이 이동하며 연기의 유동이 발생

5. 연돌( #굴뚝 ) 효과 (Stack effect) ★

① 건물 내·외부의 온도차에 따른 공기의 흐름현상이다.

② 굴뚝효과는 고층 건물에서 주로 나타난다.

③ 평상시 건물 내의 기류분포를 지배하는 중요 요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

④ 건물외부의 온도가 내부의 온도 보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

[참고] 연기거동 중 굴뚝효과와 관계 있는 것

① 건물 내외의 온도차

② 화재실의 온도

③ 건물의 높이 (고층건물에서 발생)

6. 제연방법

제연방법	설 명
희석 (Dilution)	외부로 부터 신선한 공기를 대량 불어 넣어 연기의 양을 일정 농도 이하로 낮추는 것
배기 (Exhaust)	건물 내의 압력차에 의하여 연기를 외부로 배출시키는 것
차단 (Confinement)	연기가 일정한 장소내로 들어오지 못하도록 하는 것

【 출제 예상 문제 】

1. 건물화재 시 연기가 건물밖으로 이동하는 주된 요인이 아닌 것은 ? ④

① 굴뚝 효과 ② 건물 내부의 #공조설비

③ 온도상승에 따른 기체의 팽창 ④ 적설량

[연기를 이동시키는 요인]

① #팽창력 : 화재실 내 온도상승에 따른 체적의 팽창 (샤를의 법칙)으로 압력이 높아져 연기유동의 원인이 된다.

② #부력 : 화재실 내의 온도가 상승하므로 상하부의 밀도차(비중차)가 발생하여 연기가 상부로 이동하는 현상이다.

③ 연돌(굴뚝) 효과 (Stack effect) : 건물내의 온도차 (기후조건 등)에 의한 밀도차 (비중차)의 발생은 기류이동의 원인이

되며, 고층일 수록 연돌효과가 크게 나타난다.

※ 연동효과의 영향 요인 : 실내외의 온도차, 외벽의 기밀성, 층간 공기누설

④ 바람의 효과 : 건축물 외부의 바람이 건축물 내로 유입되어 연기 이동에 영향을 미치는 경우

⑤ 공조설비 : 건축물 내부에 있는 냉·난방용 공기조화설비에 의한 연기의 유동

⑥ #피스톤 효과 : 건축물 내부의 승강기가 피스톤과 같이 이동하며 연기의 유동이 발생

2. 감광계수 [m-1]에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

① 0.5는 거의 앞이 보이지 않을 정도이다. ② 10은 화재 최성기 때의 농도이다.

③ 0.5는 가시거리가 20~30 [m] 정도이다. ④ 10은 연기감지기가 작동하기 직전의 농도이다.

[감광계수]

감광계수[m-1]	가시거리[m]	상 황
0.5	3	어두운 것을 느낄 정도의 농도
10	0.2 ~ 0.5	화재 최성기 때의 농도, 유도등이 보이지 않음

3. 고층건축물에서 연기의 제어 및 차단은 중요한 문제이다. 연기제어의 기본방법이 아닌 것은 ? ④

① 희석 ② 차단 ③ 배기 ④ 복사

[제연방법]

제연방법	설 명
희석 (Dilution)	외부로 부터 신선한 공기를 대량 불어 넣어 연기의 양을 일정 농도 이하로 낮추는 것
배기 (Exhaust)	건물 내의 압력차에 의하여 연기를 외부로 배출시키는 것
차단 (Confinement)	연기가 일정한 장소내로 들어오지 못하도록 하는 것

4. 고층건물 내의 연기 거동 중 굴뚝효과 (Stack effect)와 관계가 없는 것은 ? ④

① 건물 내외의 온도차 ② 화재실의 온도

③ 건물의 높이 ④ 층의 면적

[해설] 연돌(굴뚝)효과의 영향요인

▣ 건물 내외의 온도차, 화재실의 온도, 건물의 높이 (고층건물에서 발생)

5. 화재시 계단실 내 수직방향의 연기 상승 속도범위는 일반적으로 몇 [m/sec]의 범위에 있는가 ? ③

① 0.05 ~ 0.1 ② 0.8 ~ 1.0 ③ 3 ~ 5 ④ 10 ~ 20

[해설] 연기의 이동속도

① 수평방향 : 0.5 ~ 1.0 [m/sec]

② 수직방향 : 2 ~ 3 [m/sec]

③ 계단실 내의 수직이동속도 : 3 ~ 5 [m/sec]

6. 연기의 농도 표시방법 중 단위체적당 연기입자의 개수를 나타내는 것은 ? ②

① 중량농도법 ② 입자농도법 ③ 투과율법 ④ 상대녿도법

[연기의 농도표시법]

① 중량농도법 : 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 중량

② 입자농도법 : 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 개수

7. 굴뚝효과에 관한 설명으로 틀린 것은 ? ②

① 건물 내·외의 온도차에 따른 공기의 흐름 현상이다.

② 굴뚝효과는 고층건물에서는 잘 나타나지 않고 저층건물에서 주로 나타난다.

③ 평상시 건물 내의 기류 분포를 지배하는 중요요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

④ 건물 외부의 온도가 내부의 온도보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

[연돌(굴뚝)효과]

① 건물 내 · 외부의 온도차에 따른 공기의 흐름현상이다.

② 굴뚝 효과는 고층건물에서 주로 나타난다.

③ 평상시 건물 내의 기류분포를 지배하는 중요 요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

④ 건물외부의 온도가 내부의 온도보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

【 연돌(굴뚝)효과 (Stack effect)의 개요 및 방지대책】

1. 연돌효과의 정의

▣ 연돌효과란 굴뚝으로 연기를 내보내는원리로,고층건물의 최하부층에서 최상층으로향하는 강한기류의 형성을 말한다.

2. 연돌효과의 발생원리 (Mechanism]

▣ 연돌효과는 건물 내외부 공기의 상태 (온습도, 공기밀도) 차이로 인하여 실내외 공기간의 압력차가 발생하고 이로 인해

건물의 내부와 외부, 건물 내에서 상층부와 하층부 간의 공기흐름이 발생한다.

▣ 연돌현상은 실내외 공기밀도 차이가 있는 모든 건물에서 발생할 수 있으나 건물의 층고가 높은 건물에서 연돌효과의

발현 정도가 커서 일반적으로 고층 건물에서만 발생하는 것으로 인식되고 있다.

▣ 연돌현상은 실내의 온도차이가 현저한 겨울철에 주로 나타나며, 여름철의 경우 겨울철과 반대로 공기흐름이 발생하여

역연돌 현상이 발생하나 여름철의 경우 겨울철에 비해 상대적으로 실내외 온도차가 크지 않아 문제 되고 있지 않다.

3. 연돌효과의 주요 영향 요인 및 고려사항

① 실내외 온도차 ② 건물의 높이 ③ 외부 풍환경 ④ 건물의 기밀성

⑤ 실내구획의 유무 ⑥ 코어의 배치 ⑦ 평면형태 및 공조시스템 등 건축적, 설비적 요인

▣ 연돌효과는 실내외 온도차 이외에도 건물의 높이, 외부 풍환경, 건물의 기밀성, 실내 구획의 유무, 코어의 배치, 평면의

형태 및 공조시스템 등 건축적, 설비적인 요인들에 의해 다양한 양상으로 나타난다.

가. 기후적 요인

▣ 연돌효과에 가장 지배적인 영향을 미치는 것은 실내외 온도차이기 때문에 같은 건물이라고 해도 그 건물이 위치한

지역의 기후에 따라 연돌현상으로 인한 공기 유동이 달라진다.

▣ 외부 풍향 및 풍속 조건에 따라 건물의 벽체에 작용하는 압력이 달라지고, 건물의 공기 유동량에도 영향을 미치기

때문에 연돌효과를 분석하는데 있어서 외기온도 및 습도, 외부 풍환경과 같은 기후적인 조건의 검토가 필요하다.

나. 건축적 요인

▣ 건물의 높이, 실내구획의 유무, 공기 유동 경로의 기밀성, 엘리베이터 샤프트의 수직구획과 같은 건물의 건축적 요인에

의하여 건물의 공기유도의 양상이 달라진다. 건물의 높이와 연돌효과로 인한 공기 유동 및 압력차는 비례하며 또한

비슷한 높이의 건물이라도 실내 구획의 차이에 따라 건물의 연돌특성은 다르게 나타난다.

다. 설비적 요인

▣ 공조시스템에 의해서 실내의 가압 및 감압 여부에 따라 연돌효과로 인한 공기 유동 역전 현상이 관찰되는 만큼 건물의

설비적 요소가 연돌효과에 미치는 영향이 크다.

4. 연돌효과 (Stack effect)에 따른 문제점

① 공기 유출입에 따른 건물내 에너지 손실

② 엘리베이터 도어 및 출입문 개폐 불량

③ 환기 및 배기의 어려움

④ 화재발생시 연기 및 화염의 급속한 확산

가. 침기와 누기로 인한 문제점

▣ 연돌효과로 인해 겨울철 건물의 저층부의 온도는 낮아지고, 고층부는 온도가 높아서 에너지 손실이 발생됨에 따라

저층 로비 공간의 난방에너지가 증가되고, 상층부에서는 온도 상승 및 오염된 공기가 확산되어 공기질 저하 현상 발생

▣ 또한 온도가 높은 공기가 상층부를 통해 외부로 유출되면서 벽에 결로 현상이 발생하여 결로수가 결빙되거나 외부면에

백화현상 발생

나. 엘리베이터 (E/V)와 출입문에서의 문제점

▣ 연돌효과로 인한 강한 공기유도(기류)의 영향으로 사무소 건물에서는 로비 출입문, 자동문 및 엘리베이터 도어의 개폐

불량 현상이 나타나며 풍절음으로 인해 사용자의 불쾌감을 초래한다.

다. 환기 및 배기설비에서의 문제점

▣ 연돌 효과로 인하여 저층부의 냄새와 지하주차장의 배기가스 등이 확산될 수 있으며 실내의 화장실 및 주방의 배기에

어려움

라. 화재발생시 문제점

▣ 연돌효과에 의한 공기 유동으로 인해 화재 발생시 유독성 연기 및 #화염 이 계단, 엘리베이터, #샤프트, 공조 #덕트 등

을 통하여 급속히 확산될 수 있음

5. 연돌효과 (Stack effect) 대책방안

① 로비 현관에 #회전문 설치

⊙ #로비 현관에 회전문을 설치하여 출입 개폐에 따른 공기유입 최소화

② 지하출입구에 방풍실 설치

⊙ 지하출입구에 방풍실을 설치하여 출입문에 작용하는 압력을 분담

⊙ 출입문 이중 설치로 출입문 개폐에 따른 공기 유입 최소화

③ 공기 유동 경로의 기밀성 강화시키는 방안

⊙ 외피의 기밀성 강화

⊙ #엘리베이터 샤프트 기밀성능 강화

⊙ 출입문 기밀 성능 강화

⊙ 실내 추가구획 설치

⊙ 주차장 #램프 입구 방풍 셔터 설치 등

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1. 연소생성물

▣ 연소 생성물 : 연소가스 (이산화탄소, 일산화탄소, #포스겐, 황화수소, 아크로레인, 암모니아 등)

※ 가연물 + 산소 → #연소생성물 + Q [kcal]

⊙ 불완전 연소의 경우 완전 연소에 비해 #농연 과 독성가스가 많이 발생한다.

2. 연소 가스의 발생

※ 화재 초기에는 가연물에 수분이 많이 함유되어 있어서 백색 또는 회색의 연기를 발생한다. ↔ 탄소가 많이 함유되어

있으면 흑색 연기가 많이 포함된다.

가. 물체의 #열분해 혹은 연소할 때 발생한다.

나. 주로 이산화탄소 (CO2), 일산화탄소(CO) 등이 발생한다.

다. 완전연소 · 불완전연소시 모두 발생한다.

라. 대부분 유독성이다.

《 연기의 조성에 영향을 주는 인자 》

▣ 가연물의 종류, 산소의 농도, 주위 온도 및 연소 속도, 가연성 가스의 농도

《 발연량을 증가시켜 주는 요소 》

▣ 탄소의 함량이 많은 경우, 연소가 어려운 조건

《 연기의 유해성 》

▣ 생리적 유해성 : 호흡, 고온, 산소 결핍, 일산화탄소 중독 등 유독가스의 #중독 호흡기의 화상, 입자에 의한 자극

▣ 시계적 유해성 :

【 감광계수 및 상황 설명】 ★

◈ 0.1 [cs (㎥)] (가시거리 20 ~ 30 [m])

⊙ 희미하게 연기가 감도는 정도의 농도

⊙ #연기감지기 작동

⊙ 건물구조에 익숙하지 않는 사람이 피난에 지장을 받을 수 있는 정도

◈ 0.3 [cs (㎥)] (가시거리 5 [m])

⊙ 건물의 구조를 잘 아는 사람이 피난에 지장을 받을 수 있는 농도

◈ 0.5 [cs (㎥)] (가시거리 3 [m])

⊙ 약간 어두운 정도의 농도

◈ 1 [cs (㎥)] (가시거리 3 [m])

⊙ 전방이 거의 보이지 않을 정도의 농도

◈ 10 [cs (㎥)] (가시거리 수십 [㎝])

⊙ #최성기 때 화재층의 연기 농도

⊙ 유도등도 보이지 않는 암흑상태의 농도

◈ 20 [cs (㎥)] (가시거리 없음)

⊙ 출화실에서 연기가 배출될 때의 농도

▣ 심리적 #유해성 : 불이 있고 어둡고 나 혼자 있고 패닉 상태

※ #연기 유도의 요인

◈ 저층 건축물 : 열, 대류에 의한 이동, 화재에 의한 압력상승에 의한 이동

◈ 고층 건축물 : 온도 상승에 의한 기체의 팽창, 굴뚝 효과, 외부 풍압의 영향 건물내에서 강제적인 공기의 유동

※ 연기의 농도 표시

◈ 질량 농도, 입자농도, 광학적 농도

3. 연소가스의 종류 및 특성

【 가연물의 구성 원소에 따른 연소 #생성물 】

◈ C : C, CO, CO2

◈ H : H2, H2O

◈ N : NO, NO2, NO3, (NOx) - 독성가스, 질소산화물

◈ P : P2O5

◈ S : SO, SO2

◈ Cl

※ HCl. HCN, H2S, COCl2, NH3

【 각 물질 ( 독성 #가스 )의 허용 #농도 】

◈ 포스겐 (COCl2) : 0.1 PPM

◈ 염소 (Cl2) : 1 PPM

◈ 염화수소 (HCl) : 5 PPM

◈ 시안화수소 (HCN) : 10 PPM

◈ 황화수소 (H2S) : 10 PPM

◈ 벤젠 (C8H8) : 10 PPM

◈ 일산화질소 (NO) : 25 PPM

◈ 암모니아 (NH3) : 25 PPM

◈ 일산화탄소 (CO) : 50 PPM

◈ 이산화탄소 (CO2) : 5,000 PPM

※ 독성가스 최고 농도 : 200 PPM

가. 일산화탄소 (CO)

1) 화재시 흡입된 일산화탄소(CO)의 화학적 작용에 의해 헤모글로빈(Hb)이 #혈액 의 산소 운반작용을 저해하여

사람을 질식·사망하게 한다.

2) 목재류의 화재시 인명피해를 가장 많이 주며, 연기로 인한 의식불명 또는 질식을 가져 온다.

3) 인체의 폐에 큰 자극을 준다.

4) 산소와의 결합력이 극히 강하여 #질식작용 에 의한 독성을 나타낸다.

5) 일산화탄소의 영향 ★

① 0.2 [%] : 1시간 호흡시 생명에 위험을 준다.

② 0.4 [%] : 1시간 내에 사망한다.

③ 1 [%] : 2 ~ 3 분 내에 실신한다.

나. 이산화탄소 (CO2)

1) 연소가스 중 가장 많은 양을 차지하고 있으며, 가스 그 자체의 독성은 거의 없으나 다량이 존재할 경우, 사람의

호흡속도를 증가시키고, 이로 인하여 화재가스에 혼합된 유해가스의 혼입을 증가시켜 위험을 가중시키는 가스

2) 이산화탄소의 영향

① 1 [%] : 공중위생상의 상한선이다.

② 2 [%] : 수 시간의 흡입으로는 증상이 없다.

③ 3 [%] : 호흡수가 증가되기 시작한다.

④ 4 [%] : 두부에 압박감이 느껴진다.

⑤ 6 [%] : 호흡수가 현저하게 증가한다.

⑥ 8 [%] : 호흡이 곤란해진다.

⑦ 10 [%] : 2 ~ 3분 동안에 의식을 상실한다.

⑧ 20 [%] : 사망한다.

다. 포스겐 (COCl2) ★

1) 매우 독성이 강한 가스로서 소화제인 사염화탄소 (CCl4)를 화재시에 사용할 때도 발생한다.

2) Halon 104 가 열분해될 때 발생되는 가스

라. 황화수소 (H2S)

1) 달걀 썩는 냄새가 나는 특성이 있다.

2) 유황분이 포함되어 있는 물질의 불완전 연소에 의하여 발생하는 가스

3) 자극성이 있다.

마. 아크로레인 (CH2CHCHO)

▣ 독성이 매우 높은 가스로서 석유제품, 유지 등이 연소할 때 생성되는 가스

바. 암모니아 (NH3)

1) 나무, 페놀수지, 멜라민수지 등의 질소함유물이 연소할 대 발생하며, 냉동시설의 냉매로 쓰인다.

2) 눈 · 코 · 폐 등에 매우 자극성이 큰 가연성 가스

【 참고 】

가. 고체 가연물 연소시 생성물질

▣ CO, CO2, SO2, NH3, HCN, HCl

나. 연소시 시안화수소 (HCN) 발생 물질

① 요소 ② 멜라민 ③ 아닐린 ④ 폴리우레탄 (Poly urethane)

다. 폴리염화비닐(PVC) 의 연소생성물

① HCl (염화수소) : #부식성 가스

② CO2 (이산화탄소)

③ CO (일산화탄소)

라. 가연성 가스 + 독성가스 ★

▣ 황화수소(H2S), 암모니아 (NH3)

【 출제 예상 문제 】

1. 화재시 발생하는 연소가스에 대한 설명으로 가장 옳은 것은 ? ①

① 물체가 열분해 또는 연소할 때 발생할 수 있다.

② 주로 산소를 발생한다.

③ 완전연소 할 때만 발생할 수 있다.

④ 대부분 유독성이 없다.

※ 연소가스

⊙ 물체의 열분해 혹은 연소할 때 발생한다.

⊙ 주로 이산화탄소 (CO2) · 일산화탄소 (CO) 등이 발생한다.

⊙ 완전연소 · 불완전연소 시에 모두 발생한다.

⊙ 대부분 유독성이다.

2. 다음 가스 중 유독성이 커서 화재시 인명피해 위험성이 높은 가스는 ? ③

① N2 ② O2 ③ CO ④ H2

※ 일산화탄소 (CO)

① 화재시 흡입된 일산화탄소 (CO)의 화학적 작용에 의해 헤모글로빈 (Hb)이 혈액의 산소운반작용을 저해하여 사람을

질식 · 사망하게 한다.

② 유독성이 커서 화재 시 인명피해 위험성이 높은 가스이다.

3. 가연물질이 열분해 되어 생성된 가스 중 독성이 가장 큰 것은 ? ④

① 일산화탄소 ② 염화수소 ③ 이산화탄소 ④ 포스겐가스

※ 포스겐 가스 : 매우 독성이 강한 가스로서 소화제인 사염화탄소를 화재시 사용할 때도 발생한다.

4. 화재시 탄산가스의 농도로 인한 중독 작용의 설명으로 적합하지 않은 것은 ? ④

① 농도가 1[%] 인 경우 : 공중위생상의 상한선이다.

② 농도가 3 [%] 인 경우 : 호흡수가 증가되기 시작한다.

③ 농도가 4 [%]인 경우 : 두부에 압박감이 느껴진다.

④ 농도가 6 [%]인 경우 : 의식불명 또는 생명을 잃게 된다.

※ 이산화탄소의 영향

① 1 % : 공중위생상의 상한선이다.

② 2 % : 수 시간의 흡입으로는 증상이 없다.

③ 3 % : 호흡수가 증가되기 시작한다.

④ 4 % : 두부에 압박감이 느껴진다.

⑤ 6 % : 호흡수가 현저하게 증가한다.

⑥ 8 % : 호흡이 곤란해진다.

⑦ 10 % : 2~3분 동안에 의식을 상실한다.

⑧ 20 % : 사망한다.

5. 화재시 발생하는 연소 가스 중에서 유황분이 포함되어 있는 물질의 불완전연소에 의하여 발생하는 가스는 ?

① H2SO4 ② H2S ③ SO2 ④ PbSO4

※ 황화수소 (H2S) : 유황분이 포함되어 있는 물질의 불완전 연소에 의하여 발생하는 가스

6. #페놀수지, 멜라민수지 등이 연소될 때 발생하며, 눈 · 코 · 인후 및 폐에 매우 자극성이 큰 #유독성 가스는 ? ④

① CO2 ② SO2 ③ HBr ④ NH3

※ #암모니아 (NH3)

① 나무, 페놀수지, 멜라민수지 등의 질소함유물이 연소할 때 발생하며, 냉동시설의 냉매로 쓰인다.

② 눈, 코, 폐 등에 매우 자극성이 큰 가연성 가스이다.

7. 일반 고체 가연성 물질이 연소시 발생하는 가스 중 가장 거리가 먼 것은 어느 것인가 ? ④

① NH3 ② HCN ③ HCl ④ H2SO4

※ 고체 #가연물 연소시 생성물질

▣ 일산화탄소 (CO) , 이산화탄소 (CO2), 이산화황 (SO2), 암모니아 (NH3) #시안화수소 (HCN), #염화수소 (HCl)

8. 연소생성물 중 시안화 수소를 발생하는 물질은 ? ②

① Poly ethylene ② Poly urethane ③ PVC ④ Poly styrene

※ 연소시 시안화수소 (HCN) 발생 물질

▣ 요소, 멜라민, 아닐린, Poly uretane (폴리 우레탄)

9. 폴리염화비닐이 연소할 때 생성되는 연소가스에 해당하지 않는 것은 ? ④

① HCl ② CO2 ③ CO ④ SO2

※ 폴리염화비닐 (PVC)의 연소생성물

▣ HCl (염화수소), CO2 (이산화탄소), CO (일산화탄소)

10. 가연성 가스이면서 독성 가스인 것은 ? ④

① 질소 ② 수소 ③ 메탄 ④ #황화수소

※ 가연성 가스 + 독성 가스 : 황화수소 (H2S), 암모니아 (NH3)

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1. 화재의 분류

A급 일반화재	B급 유류화재	C급 전기화재	D급 금속화재	K급 주방화재
일상에서 가장 많이 존재하는 가연물에서 비롯된 화재 (종이, 나무, 솜 고무, 폴리류 등) 화재발생건수 월등히 높음, 보통화재	유류에서 비롯된 화재(인화성 액체 가연성 액체, 알코올, 인화성 가스 등)	전기가 통하고 있는 (통전중인) 전기기기 등에서 비롯된 화재 (전기에너지로 발생한 화재를 일컫는 것이 아님)	가연성 금속류가 가연물이 되어 비롯된 화재 특히, 가연성이 강한 금속류는 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 알루미늄 등 덩어리(괴상) 보다는 분말상 일 때 가연성 증대	주방에서 사용하는 식용류, 동식물성유 등을 취급하는 조리기구에서 비롯된 화재
연소후 재가 남는다.	연소후 재가 남지 않는다.	물을 이용한 소화는 감전의 위험이 있음	대부분 물과 반응해 폭발성이 강한 수소발생 ⇒ 수계(물,포,강화액) 사용금지	Tip : 비누는 기름이 달라붙는 것을 막는다 (치킨 먹고 기름진 손 비누로 싹싹)
냉각이 가장 효율적 ⇒ 다량의 물 또는 수용액으로 소화	포(하얀거품)를 덮어 질식 소화	가스소화액제 (이산화탄소) 이용한 질식 소화	금속화재용 분말 소화약제, 건조사 (마른모래) 이용한 질식소화	연소물 표면을 차단하는 비누화 작용 + 식용류 온도 발화점 이하로 냉각 작용

< 전기화재>

◈ 전기화재 : 전기가 통하고 있는 전기용품의 화재 (점화원이 전기에너지인 경우)

※ 시작이 전기화재이고 일반화재나 가스화재 등으로 전이된다.

⊙ 발생원인 : 단락에 의한 발화, 부부하에 의한 발화 등

<금속화재>

◈ 가연성 금속 (활성금속) : 1,2족 금속 : 칼륨, 나트륨, 마그네슘(2족), 알루미늄 (제3족)

※ 알킬알루미늄 : 운송책임자가 동승해야 하는 위험물

◈ 대상장소 : 분말상태의 금속화재 위험물을 보관하는 장소

◈ 특징 : 분진상태로 공기중에 부유시 분진폭발을 일으킬 위험이 있음

◈ 금속화재시 사용이 금지되는 소화약제 : 물, 이산화탄소(CO2), 포말 소화약제

* 목재에 불이 붙으면 약 1000[℃] 이나 금속에 불이 붙으면 몇 천 [℃]가 된다.

물을 뿌리면 온도가 너무 높아 물이 수소와 산소로 분해되고, 이산화탄소도 탄소와 산소로 분해되어 조연성

물질인 산소가 발생하게 된다.

<가스화재(E)급 화재>

◈ 특징 : 작은 에너지로도 착화되어 폭연, 폭굉을 이룰 수 있어 특별히 주의해야 한다.

◈ 가스의 분류

[연소성에 의한 분류]

⊙ 가연성 : 하한값이 10[%] 미만이거나 상한값과 하한값의 차이가 20[%] 이상인 가스

⊙ 조연성 : 산소 공급원이 될 수 있는 가스 : 공기, 산소, 오존, 할로겐족 원소

* 할로겐족 원소 : 염소 Cl, 불소 B, 크롬 Cr, 요오드 I

⊙ 불연성 가스 : 화학적으로 안정된 가스, 불활성 가스, 흡열반응 가스

[취급 상태에 따른 분류] 압축가스와 액화가스

<압축가스와 액화가스>

◈ 압축가스

⊙ 용기에 저장상태가 기체인 가스

⊙ 임계온도가 낮은 가스

⊙ 질소, 산소, 아르곤, 수소, 헬륨 (공기의 구성 가스)

◈ 액화가스

⊙ 용기에 저장상태가 액체인 가스

⊙ 임계온도가 높은 가스

⊙ 이산화탄소, 할론약제, LPG, LNG

※ 임계온도와 임계압력

◈ 임계온도

⊙ 기체를 액화시킬 수 있는 최고 온도, 즉 기체를 액체로 만들기 위해서는 임계온도 보다 온도를 낮추어야 한다.

ex) CO2 : 31.25 [℃], N2 : -147.2 [℃]

◈ 임계압력

⊙ 임계온도에서 기체를 액화 시킬 수 있는 최저 압력

* 삼중점 : 고체, 액체, 기체가 공존하는 온도와 압력

* 승화되는 물질의 삼중점의 압력은 대기압 보다 높다.

<주방화재>

◈ 주방화재는 주방에서 동·식물류 유류를 사용하여 조리기구에서 발생하는 화재로 유류화재와 유사한 연소특성을

가진다. 다만, 프라이팬의 온도가 너무 높아서 불을 끌 때는 온도를 발화점 이하로 떨어 뜨려야 한다.

※ 화재의 분류

2. 화재의 현상

가. ' #화염 '의 전달 (확산)

1) #접염 (接炎)연소 : 화염이 물체에 접촉함으로써 연소가 확산되는 현상

① 화염의 온도가 높을 수록 접염연소가 잘 일어난다.

② 화염은 규모가 크고, 접촉되는 범위도 넓어 접염연소가 광범위하게 이루어지며 공포감도 유발한다.

③ 주간(밝을 때)에는 완전연소 부분으로 부터 발생하는 고열의 화염이 잘 보이지 않을 경우가 있음

※ 완전연소시 화염은 백색, 청색이라 밝은 주간에는 잘 보이지 않음

④ 야간 (어두울 때)에는 화염에 면한 부분의 연기가 반사된 빛에 의해 화염으로 보일 수 있다.

2) #비화 (飛火) : 불티가 바람에 날리거나 튀어 멀리 떨어진 곳에 있는 가연물에 착화되어 연소가 확대되는 현상

① 비화에 의해 연소가 확산되면 불이 발생한 화원으로 부터 멀리 떨어진 장소에서 다수의 발화가 발생할 수 있다.

② 불티의 크기가 클수록 위험도가 높지만 작은 불티일지라도 바람, 습도 등에 따라 화재로 번질 수 있다.

③ 불티가 날아가는 비화거리와 범위는 연소물질의 종류, 발화부위의 화세 (화재의 크기나 강한 정도), 풍력 등에 따라

달라진다.

④ 야간에는 작은 것도 빨갛게 보이지만 주간에는 단순한 검은 물체로 보일 수 있어 주의해야 한다.

나. 열전달

1) 화염이 확산되기 위해서는 '열'의 전달이 이루어져야 함

2) 온도가 다른 두 물체가 접촉하고 있거나 내부에 온도 구배(열이 흐르는 방향에 따라 온도차가 있는 것)가 발생한

경우 상대적으로 온도가 높은 곳과 낮은 곳이 존재하게 되는데 이 때 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로, 즉, 에너지가

높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 전달된다. 이렇게 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 열이 흐르는 과정을 '열전달'

이라고 한다.

① #전도 (Conduction) : 두 물체가 접해 있을 때 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 열이 전달되는 것.

▣ 화재시 화염과는 떨어져 있지만, 거리가 인접한 가연물에 불이 옮겨 붙는 것은 전도열에 의한 것이다. 다만, 열전도

방식에 의해 화염이 확산되는 경우는 흔치 않다.

ex) 쇠 젓가락의 한쪽 끝을 가열하면 불꽃이 닿지 않은 반대쪽도 이내 열이 전달되어 뜨거워지는 것, 뜨거운 국그릇에

숟가락을 담가 놓았더니 손잡이 부분이 뜨거워진 것, 손난로를 쥐고 있을 때 손이 따뜻해지는 것 등이 전도현상에

해당한다.

② #대류 (Convection) : 기체 혹은 액체와 같은 유체의 흐름 (뜨거운 공기는 위로, 차가운 공기는 아래로)에 의해 열이

전달되는 것

③ #복사 (Radiation, 輻射) : '바퀴살'은 바퀴의 중심에서 테두리로 이어지는 부챗살 모양의 막대같은 것을 말하는데

이러한 부채살 모양으로 쏜다고 해서 복사라 한다.

㉠ 보통 화재 현장에서 인접 건물을 연소시키는 주원인이 복사열이다. 가림막이 없는 땅에서 햇볕을 계속 쬐면

뜨거워지는 것은 태양으로 부터 열에너지가 파장형태로 계속 방사되어 열이 전달되는 복사열의 사례로 볼 수 있다.

㉡ 화재에서 화염의 접속없이 연소가 확산되는 것은 복사열에 의한 것

⊙ 복사는 파장형태로 열에너지가 전달되는 것이므로 쉽게 말해 그 파장을 방해하는 차단물 (방해물)이 중간에 껴

있으면 복사가 이루어 지지 않는다. 그래서 화재 현장에서는 보통 바람이 불어 오는 쪽 (풍상)이 바람으로 부터

보호 받는 쪽(풍하) 보다 공기가 많아 복사에 의한 열전달이 잘 이루어진다 (산에 바람이 불어 맞부딪치고 넘어

가는 뒤쪽, 바람이 가려지는 쪽) 따라서 화재현장에서는 인접건물이 화염의 접촉 없이도 영향을 받아 연소되는

것은 이러한 복사열이 주원인으로 작용한다.

3. 화재의 양상

가. 실내화재의 양상

▣ 건물화재는 건물내 일부분에서 부터 발화하여 출화(화염이 바닥재 또는 수직으로 된 벽, 칸막이 등의 입장재를 타고

천장으로 확산되는 단계)를 거쳐 최성기에 이르고 인접 건물과 같은 외부로 연소가 점차 확대된다.

① 초기 : 외관상 개구부(창)에서 하얀 연기가 나오고, 실내 가구 등 일부가 독립적으로 연소하는 상황

② 성장기 : 외관상 세력이 강한 검은 연기가 분출되고 가구에서 천장면까지 확대되는 상황으로 최성기의 전초단계,

근접한 동으로의 연소 확산 가능성이 있음

③ 감쇠기(감퇴기) : 외관상 지붕이나 벽체가 타서 떨어지고 곧이어 대들보, 기둥 등이 무너져 내림, 연기는 검은색(흑)에

서 흰색(백)으로 변함, 화세가 쇠퇴하며 연소확산의 위험은 없는 상태이나 바닥이 무너지거나

벽체가 떨어지는 등의 위험성이 있음

※ 실내 화재의 양상

나. 건축물 종류에 따른 화재 양상

1) #내화조 건축물

▣ 내화조 건축물에는 대표적으로 철근콘크리트 구조가 있다. 천장, 바닥, 벽이 내화구조로 되어 있어 연소로 붕괴되지

않아 공기의 분포가 거의 일정한 상태를 유지한다.

① 내화구조 건축물의 화재 지속시간은 2~3시간에서 수시간 이상 지속되기도 해 800 ~ 1,050 [℃] 정도의 온도가 오래

유지되는 편 (기본적으로 화재이기 때문에 고온상태이기는 하나 목조 건축물에 비해서는 낮은 온도이므로 '저온장기

형'이라고도 함

※ 오래 버티는 만큼 그을음이 많이 생겨 연기도 많이 발생한다.

② 목조에 비해 발연량이 작다. (발연량 : 연기발생량, 연기의 농도)

2) 목조건축물

▣ 보통 목조건축물은 가구 및 내장재가 타기 쉬운 가연물로 되어 있어 순식간에 플래시 오버(Flash over)에 도달하며

온도가 급상승한다.

① 골조(뼈대)도 목재이고 개구부가 많아 공기가 드나들기가 좋기 때문에 격렬히 연소하는 것이 특징이다.

② 벽체의 상부와 지붕 일부가 불에 타면서 내려 앉으면 연소는 최성기에 이르고 온도가 1,100 ~ 1,350 [℃] 에 달한다.

③ 최성기를 지나 굵은 기둥이나 보 (수직기둥에 연결돼 하중을 지탱하는 부분) 마저 넘어지고, 타고 남은 목재의 부스러

기에서 연기가 나는 상태가 되며 최성기 이후로는 원활한 공기의 흐름으로 냉각, 온도가 급속저하한다.

④ 보통 목조 주택 화재시 출화 ~ 최성기 까지 약 10분, 최성기 ~ 감쇠기까지 약 20분 소요 (고온 단기형)

다. #플래시 오버 (Flash over)

① 발화에서 출화를 거쳐 수직구조물을 타고 화염이 천장으로 확산, 가연성 가스가 축적되어 일순간에 실내 전체가

폭발적으로 화염에 휩싸이게 되는 현상

② 징후 : 열과 진한 연기가 쌓이고 바닥부터 천장까지 고온상태

③ 통상 내화건물의 경우 출화 후 5~10분 후에 발생

라. 백 드래프트 (Back draft)

① 실내가 충분히 가열되어 다량의 가연성 가스가 축적되어 있을 때 소화활동을 위해 문을 개방함으로써 공기가 유입되어

축적된 가스가 폭풍을 동반해 폭발적으로 연소하여 실외로 분출되는 현상

② 농연 분출, #파이어볼 형성, 건물 벽체 붕괴 현상 동반

③ 연기 폭발이라고도 함

④ 화재실 개방전 천장 부근을 개방해 환기(가스 방출) 시킴으로써 폭발력을 억제할 수 있다.

마. 롤 오버 (Roll over)

① 완전히 성장하지 않은 화재 단계에서 발생한 가연성 증기가 화재구획을 빠져 나갈 때 발생한다.

② 화재구획 천장에 가연성 증기층이 형성, 연소되지 않은 (미연소) 가연성 가스를 통해 파도같이 빠른 속도 화염이 확산

되는 현상

③ #폴레임 #오버 (flame over)라고도 하며 가연물 표면에서 일어나는 플래시 오버와 구별됨

4. 연기

가. 연기

▣ 공기중에 부유하고 있는 고체 또는 액체의 #미립자 (맨눈으로 볼 수 없는 아주 작은 알갱이)로 그 크기가 #안개 #입자

보다 작다.

나. 화재에서 '연기'

▣ 연기 미립자만을 의미하는 것이 아니라 연소하면서 발생한 가스성분을 포함, 가연물의 열분해로 방출된 #증기 ,

탄소입자, #그을음 ( 매연 ), 연소되지 않은 (미연소) 증기가 응축된 아주 작은 #액체 #방울 ( #액적 ) 등이 대기중에

확산 및 부유하고 있는 상태 즉, #열기류 전체를 총칭한다.

다. 복도에서 연기 유동

▣ 복도에서는 #연기 가 천장면에 근접해 안정된 형태로 멀리 흐를 수 있다. 복도 위쪽은 화재가 난 화점실에서 부터

연기가 흘러 나와 확산되고 복도의 아래 쪽은 주위의 공기가 화점실로 유입되는 양상, 이렇듯 복도를 통해 이동하는

연기의 수평유속 (가로방향 흐르는 속도)은 플래시 오버 이전에는 평균 0.5 [m/sec]이고 플래시 오버 이후에는

평균 0.75 [m/sec] 이다.

라. 내화건물에서 연기 유동

▣ 내화 건물에서 연기의 흐름은 #중성대 (실내와 실외 압력이 같아지는 지점)의 위치에 따라 달라지는데 중성대는

상·하층의 개구부 크기 및 냉·난방에 의해 위치가 달라질 수 있다. 일반적으로 건축물에서 연기는 #화재 가 발생한

층 (화점층)을 수평 이동하며 오염 시키고 상층 (윗층)으로 이동 후 계단실 등을 통해 강하한다. (타고 내려 온다)

마. 지하터널 등에서 연기 #유동

▣ 지하가 등에서 연기는 1[m/sec] 정도의 속도로 이동하나 제트팬 (도로터널이나 지하차도의 환기를 위해 설치하는

환풍기)이 설치된 긴 터널에서의 이동속도는 3~5[m/sec]에 달한다. 이 처럼 인공적으로 설치한 공기조화설비와

배기닥트가 연기의 이동속도를 빠르게 유동시키는 요인이 될 수 있다.

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1. 비중

▣ 유류는 물 보다 비중이 가벼워 주수 소화시 물 위에 떠서 유면이 확대되기 때문에 화재 확대의 우려가 크므로

위험하다.

▣ 유류화재는 포 소화약제 등으로 유면을 덮어 질식소화를 한다.

2. Pool fire (저장고내 석유류화재)

▣ 정의

① 저장조, #방역제 내부와 같이 액면이 일정한 화재를 말한다.

② 액체의 온도가 인화점 이상이 되면 액체 표면에서 많은 양의 증기가 증발되어 액체 표면에서 연소가 진행되는 것

3. 유류화재 재해현상

【 고비점(100[℃]이상) #액체 위험물에서 발생할 수 있는 현상】

▣ 보일오버 (Boil-Over)현상

◈ 화재발생 이전부터 존재했던 물의 비등에 의해 기름이 분출, 넘쳐서 화재 확산

▣ 슬롭오버 (Slop-over) 현상

◈ 화재발생 이후 소화 등을 목적으로 방사한 물의 비등에 의해 기름이 넘쳐 화재 확산

▣ 프로스 오버 (Froth Over) 현상

◈ 화재 이외의 어떤 원인에 의해 유류 탱크 내부의 물의 비등에 의해 기름이 넘침

가. 보일 오버 (Boil over) ★

▣ 점성이 큰 #유류탱크 ( #중질유 ) 화재시 기름하부의 물이 비등하여 불붙은 기름이 분출되어 화재가 확대되는 현상

① 탱크에 저장되어 있는 다성분 액체에 화재가 발생한다.

② 저장 탱크에 화재가 장시간 진행되면 다성분 액체인 중질유는 끓는 점이 달라 유류중 가벼운 성분은 유류 표면층에서

증발하여 연소되고, 무거운 성분은 화염의 온도에 의해 가열·축적되어 고온의 열류층을 형성하고 이 열류층은 화재가

진행됨에 따라 점차 하강한다.

③ #열류층 이 탱크 바닥으로 도달하게 되는데 이 때 탱크의 하부에 물 또는 에멀건이 존재하면 뜨거운 열류층의 온도에

의하여 물이 수증기로 변하면서 (비등) 급작스러운 부피팽창에 의해 (물은 1700배 팽창) 다량의 불이 붙은 기름을 탱크

밖으로 분출시킨다.

【보일 오버 발생조건】

① 다성분(다비점)이어야 한다.

② 화재가 장시간 지속되어야 한다. (염류층 형성될 시간 필요)

③ 탱크 저부에 물 또는 에멀전이 있어야 한다.

<발생조건>

㉠ 탱크 내부에 수분이 존재할 것

㉡ 열파를 형성하는 유류일 것

㉢ 적당한 점성과 거품을 가진 유류일 것

㉣ 비점이 물보다 높은 유류일 것

【보일오버 진행순서】

① 다비점유류 화재 발생 ⇒ ② 가벼운 유류 화재발생 ⇒ ③ 열류층 형성 ⇒ ④ 하부도달 ⇒ ⑤ 수분 증발 ⇒ 유류 화재 분출

【보일오버 방지대책】

① 하부에 수분층 (에멀젼)을 형성되지 않도록 한다.

② 유체를 계속하여 섞어준다.

나. 슬롭 오버 (Slop over)

▣ 유류탱크 화재시 소화를 목적으로 공급한 물이 급격히 비등하면서 불붙은 기름과 함께 비산하는 현상

① 고온의 액면에 소화를 위해 물분무 또는 포 소화설비를 사용하는 경우 분사된 수분이 급격하게 증발하면서 유면에

거품이 발생되는 현상을 말한다.

② 열류의 교란이 발생하여 고온층 아래의 차가운 기름이 급속히 열 팽창하여 유류가 유류가 불이 붙은 상태로 탱크

밖으로 분출된다.

【슬롭오버 진행과정】

① 소화작업 ⇒ ② 급격히 소화약제 비등 ⇒ ③ 부피 팽창 및 유류 + 화염 분출

【 슬롭 오버 방지대책】

① 물을 뿌리지 않는다 (주수 금지)

② 탱크의 측벽에 주수한다.

다. 프로스 오버 (Froth over)

① 화재 외에도 물이 고점도 유류와 접촉하면 급속히 비등하여 거품과 같은 형태로 넘치는 현상이다.

② 전형적인 예로 뜨거운 #아스팔트 가 물이 약간 고여 있는 무개 탱크차에 주입될 때 발생 한다.

③ 발생횟수는 많으나 화재를 직접 발생시키지는 않는다.

④ Boil over, Oil over 보다 위험성이 적다.

라. 오일오버 (Oil over)

① 제4류 위험물이 탱크 내에 1/2 이하로 충전되었을 대

② 화재로 인한 증기 압력 상승으로 저장 탱크 내의 유류를 외분하면서 탱크가 파열되는 현상

③ Boil over, Slop over, Froth over 보다 위험성이 크다.

【출제예상문제】

1. 휘발유 화재 시 물을 사용하여 소화할 수 없는 이유로 가장 옳은 것은 ? ②

① 인화점이 물보다 낮기 때문이다.

② 비중이 물보다 작아 연소면이 확대되기 때문이다.

③ 수용성이므로 물에 녹아 폭발이 일어나기 때문이다.

④ 물과 반응하여 수소가스를 발생하기 때문이다.

[비중] 유류는 물 보다 비중이 가벼워 주수 소화시 물 위에 떠서 유면이 확대되기 때문에 화재확대의 우려가 크므로

위험하다. 그러므로 포 소화약제 등으로 유면을 덮어 질식소화를 한다.

2. 보일오버 (Boil Over) 현상에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ④

① 아래층에서 발생한 화재가 위층으로 급격히 옮겨 가는 현상

② 연소유의 표면이 급격히 증발하는 현상

③ 기름이 뜨거운 물표면 아래에서 끓는 현상

④ 탱크 저부의 물이 급격히 증발하여 기름이 탱크 밖으로 화재를 동반하여 방출되는 현상

[보일오버]

㉠ 중질유의 탱크에서 장시간 조용히 연소하다 탱크내의 잔존기름이 갑자기 분출하는 현상

㉡ 유류 탱크에서 탱크 바닥에 물과 기름의 #에멀전 (emulsion)이 섞여 있을 때 이로 인하여 화재가 발생하는 현상

㉢ 연소 유면으로 부터 100[℃] 이상의 열파가 탱크 저부에 고여 있는 물을 비등하게 하면서 연소유를 탱크 밖으로

비산시키며 연소하는 현상

㉣ 유류 탱크의 화재시 탱크 저부의 물이 뜨거운 열류층에 의하여 수증기로 변하면서 급작스런 부피 팽창을 일으켜

유류가 탱크 외부로 분출하는 현상

㉤ 탱크 내부의 물이 급격히 증발하여 탱크 밖으로 화재를 동반하며 방출하는 현상

3. 유류 저장 탱크에 화재 발생시 열류층에 의해 탱크 하부에 고인 물 또는 에멀전이 비점 이상으로 가열되어 부피가 팽창

하면서 유류를 탱크 외부로 분출시켜 화재를 확대시키는 현상은 ? ①

① #보일오버 ② #롤오버 ③ #백드래프트 ④ #플래시오버

[ #보일 #오버 ] 중질유 저장탱크 내에서 화재발생시 고온층의 표면 (유면)에서 열파가 탱크 저부의 수층에 전달되게

되었을 때 물이 끓어 팽창하면서 유류와 함께 분출되는 현상을 말한다.

4. 유류 탱크 화재시의 슬롭 오버 현상이 아닌 것은 ? ②

① 연소면의 온도가 100 [℃] 이상일 때 발생

② 폭발로 인한 유류 탱크 파괴 후 유출된 연소유에서 발생

③ 연소면의 폭발적 연소로 탱크 외부까지 화재가 확산

④ 소화시 외부에서 뿌려지는 물에 의하여 발생

[ #슬롭오버 ] 중질유 저장탱크 화재시 고온층의 표면에서 부터 소화작업 등에 의한 포수용액이 주입되면 급격히 수분이

증발하여 유면에 거품이 일거나, 열류의 교란에 의하여 고온층 아래의 차가운 기름이 급격히 열팽창하여 유면을 밀어

올려 불이 붙은 채 탱크벽 을 타고 넘게 되는 현상을 말한다.

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