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1. 점화원의 종류

가. 전기적 #발화원

 1) 전기적 열에너지의 종류

  ① 유도열 : 도체 주위에 변화하는 자장이 존재하거나 도체가 자장 사이를 통과하여 전위차가 발생하고 이 전위차에서

                     전류의 흐름이 일어나 도체의 저항에 의하여 열이 발생하는 것

  ② 유전열 : 누설전류에 의해 절연능력이 감소하여 발생하는 열

  ③ 저항열 : 도체에 전류가 흐르면 도체 물질의 원자구조 특성에 따른 전기저항 때문에 전기에너지의 일부가 열로

                     변하는 발열

  ④ 아크열 : 접촉 불량 등에 의해 발생

  ⑤ 정전기열 : 정전기가 방전할 때 발생하는 열

  ⑥ 낙뢰에 의한 열 : 번개에 의해 발생되는 열

 2) #정전기

   ▣ 부도체의 마찰에 의해 발생하며, 전기가 흐르지 못하고 축적되어 가연성 가스 및 가연성 액체의 점화원이 될 수 있다.

  ① 정전기의 발생과정

    ⊙ 부도체의 마찰 등에 의한 전하의 발생 → 전하의 축적에 의한 전위 상승 → 절연파괴에 의한 방전 → 최소 발화에너지

                                                                         이상일 경우 가연물을 점화 → 화재

  ② 정전기 발생 원인

    ⊙ 전기부도체와의 마찰         ⊙ 자동차를 장시간 주행             ⊙ 옥외 탱크에 석유를 주입

    ⊙ 인체에서의 대전 (니트 등의 소재에 의한 주유기 발화)

  ③ 정전기 방지대책

     ⊙ 접지를 한다.

     ⊙ 공기의 상대습도를 70 [%] 이상으로 한다.

     ⊙ 공기를 이온화 한다.

     ⊙ 도체 물질을 사용한다.

 

나. 기계적 (물리적) 발화원

   ① #압축열 : 기체를 급히 압축할 때 발생되는 열

   ② #마찰열 : 두 고체를 마찰시킬 때 발생되는 열

   ③ 마찰 스파크 : 고체와 금속을 마찰시킬 때 불꽃이 일어나는 것

 

다. 화학반응에 의한 점화원

   ① #연소열 : 어떤 물질이 완전히 산화되는 과정에서 발생하는 열

   ② #용해열 : 어떤 물질이 액체에 용해될 때 발생하는 열 (농황산, 묽은 황산)

   ③ #분해열 : 화합물이 분해할 때 발생하는 열

   ④ #생성열 : 발열반응에 의하여 화합물이 생성할 때의 열

   ⑤ #자연발열 (자연발화) : 어떤 물질이 외부로 부터 열의 공급을 받지 아니하고 온도가 상승하는 현상

 

2. 온도

  ① 섭씨 [℃] : 1기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 0 [℃], 비점(끓는 점)을 100 [℃]로 하여 100 등분한 온도 단위

  ② 화씨 [°F] : 대기압에서 물의 빙점 (어는 점)을 32 [°F], 비점(끓는 점)을 212 [°F]로 하여 180 등분한 온도 단위

  ③ 절대온도 (켈빈온도 [°K]) : 열역학적 온도로 -273 [℃]를 0 [°K]로 시작하는 온도

  ④ 랭킨온도 [°R] : 화씨온도와 동일한 눈금을 사용하는 절대온도

   【 온도 환산 공식】

 

3. 연소와 관련되는 용어

가. #발화점 (Ignition point) = #착화점 = 착화온도

  ▣ 점화원을 가하지 않아도 스스로 착화될 수 있는 최저 온도 발화점이 낮을 수록 위험하다.

   ① 가연성 물질에 불꽃을 접하지 아니하였을 때 연소가 가능한 최저온도

   ② 공기중에서 스스로 타기 시작하는 온도

   ③ 점화원이 없이 가연물에 가열된 열에 의하여 스스로 연소가 시작되는 최저온도

    ※ 고체물질 중 발화온도가 가장 높은 물질 : 인견

    ※ 발화점, 인화점, 폭발범위는 아무런 연관성이 없다.

    ※ 식용류는 발화점이 450[℃] 정도된다. 후라이팬에 달구어 놓고 식용류를 뿌리면 불이 붙는다.

        발화점은 가연물이 스스로 불이 붙는 온도를 말한다.

    ※ 황린은 제3류 위험물이다. 발화점이 34[℃]이다. 일반적인 위험물 중에서 발화점이 가장 낮은 물질이다.

        황린은 고체이다. 일반적으로 기온은 공기의 온도인데 고체는 햇볕을 받으면 쉽게 기온이 상승한다.

        기온이 낮더라도 발화점에 도달할 수 있다.

    ※ 발화점에 영향을 주는 인자

      ㉠ 가연성 가스와 공기의 혼합비         ㉡ 공간의 형태와 크기

      ㉢ 가열속도와 지속시간                      ㉣ 기벽의 구조와 촉매효과

      ㉤ 점화원의 종류와 에너지 수열 방법

    ※ 발화점이 낮아질 수 있는 조건

      ㉠ 산소와의 친화력이 클수록             ㉡ 압력이 높을 수록

      ㉢ 탄소수가 많을 수록 (인화점과 발화점은 반대방향으로 움직인다. )

    ⊙ 탄소수가 많으면

     ◈ 발화점이 낮다.     ◈ 발열량이 크다.         ◈ 분자구조가 복잡하다.

     ◈ 증기압이 낮다.     ◈ 분자량이 크다.

     ※ 발화점 가솔린 300℃, 등유 220℃ 경유 200℃

 

나. #인화점 (Flash point)

  ▣ 가연성 기체와 공기가 혼합된 상태에서 외부의 직접적인 점화원에 의해 불이 붙을 수 있는 최저 온도, 인화점이

       낮을 수록 위험성이 크다. 그러므로 인화점 아래에서는 불씨, 불꽃 등을 가하여도 연소현상이 진행되지 않은다.

   ① 휘발성 물질에 불꽃을 접하여 연소가 가능한 최저 온도

   ② 가연성 증기 발생시 연소범위의 하한계에 이르는 최저온도

   ③ 가연성 증기를 발생하는 액체가 공기와 혼합하여 기상부에 다른 불꽃이 닿았을 때 연소가 일어나는 최저 온도

   ④ 액체 가연물의 화재 위험성 기준의 척도

   ⑤ 가연성 액체의 발화와 깊은 관계가 있다.

   ⑥ 연료의 조성, 점도, 비중에 따라 달라진다.

     ◈ 점화원에 의해 불이 붙을 수 있는 최저 온도

        ⊙ 탄소수가 적은 물질 < 탄소수가 많은 물질

          ∴ 탄소수가 적을 수록 인화의 위험이 크다.

        ⊙ 인화점은 최저온도 이므로 보통의 경우 인화점에서는 인화되지 않는다.

      ※ 가솔린 인화점 : -43[℃] ~ -20[℃], 연소범위 1.4 ~ 9.6 [%]

             등유 인화점 : 50 ~ 60 [℃]

                         벤젠 : - 11 [℃]

※ 물질의 인화점 및 착화점

물 질
인화점 [℃]
착화점 [℃]
프로필렌
- 107
497
에틸에테르, 디에틸에테르
- 45
180
가솔린 (휘발유)
- 43
300
산화프로필렌
- 37
465
이황화탄소
- 30
100
아세틸렌
- 18
335
아세톤
- 18
560
벤젠
- 11
562
메틸에틸케톤
- 9
404
톨루엔
4.4
480
메틸알코올
11
464
에틸알코올
13
423
아세트산
40
-
등유
43 ~ 72
210
경유
50 ~ 70
200
적린
-
260

다. #연소점 (Fire point)

  ▣ 연소상태를 5초 이상 유지하기 위한 최저 온도로 인화점보다 10[℃] 정도 높다.

   ① 인화점 보다 5 ~ 10 [℃] 높으며 연소를 5초 이상 지속할 수 있는 온도

   ② 어떤 인화성 액체가 공기 중에서 열을 받아 점화원의 존재하에 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도

   ③ 가연성 액체에 점화원을 가져 가서 인화된 후 점화원을 제거하여도 가연물에 계속 연소 연소되는 최저 온도

【 연소범위(연소한계 】 = 폭발범위 (폭발한계)

  ▣ 1기압, 25[℃] 공기중에서 측정

  ▣ 연소가 가능한 폭발성 혼합가스 (가연성 기체 + 공기) 중 가연성 기체의 체적 %

  ▣ 하한값이 낮을 수록, 범위가 넓을 수록 위험하다.

  ▣ 주변의 변화에 따라 연소범위는 변화한다.

<연소범위의 변화>

   ㉠ 온도가 높아지면 넓어진다.

   ㉡ 압력이 높아지면 넓어진다. (수소와 일산화탄소는 좁아진다)

   ㉢ 공기중의 산소의 농도가 높아지면 넓어진다.

   ㉣ 불활성기체를 투입하면 연소범위는 좁아진다.

 

  【위험도】

   ▣ 위험도는 폭발범위를 활용하여 가연물의 연소위험성을 가름할 수 있는 계산값으로 위험도가 클수록 가연물의

        연소 위험성이 커진다.

    ◈ 아세틸렌 (C2H2)의 연소범위 : 2.5 ~ 81 [%]

         * 지구상에서 아세틸렌이 폭발범위가 가장 넓다.

    ◈ 이산황화탄소 (CS2)의 연소범위 : 1.2 ~ 44 [%]

         ※지구상에서 가장 위험도가 큰 물질

라. 비중 (Specific gravity)

   ▣ 물 4 [℃]를 기준으로 했을 때의 물체의 무게 (고체, 액체)

        ※ 기체 : 표준상태 0 [℃], 1기압 공기의 비중 1

                      프로판, 부탄 > 1, 메탄 < 1

마. 비점 (Boiling point)

   ▣ 액체가 끓으면서 증발이 일어날 때의 온도

바. 비열 (Specific heat)

   ① 1 [cal] : 1 [g]의 물을 1 [℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량

   ② 1 [BTU] : 1 [lb]의 물을 1 [°F] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

   ③ 1 [chu] : 1 [lb]의 물을 1 [℃] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

        ※ 1 파운드 [lb] = 0.452592 [kg]

사. 융점 (Melting point)

   ▣ 대기압 하에서 고체가 용융하여 액체가 되는 온도

아. 잠열 (Latent heat) ※ latent [ leɪtnt ] 잠재하는, 잠복해 있는 latent disease 잠복중인 병

   ▣ 어떤 물질이 고체, 액체, 기체로 상태를 변화하기 위해 필요로 하는 열

【 물의 잠열】

① 80 [cal / g] : 융해 잠열
② 539 [cal / g] : 기화(증발) 잠열
③ 639 [cal] : 0 [℃]의 물 1 [g]이 100 [℃]의 수증기로 되는데 필요한 열량
④ 719 [cal] : 0 [℃]의 얼음 1 [g]이 100 [℃]의 수증기로 되는데 필요한 열량

자. 현열 : 감열

  ▣ 상태의 변화없이 물질의 온도변화에 필요한 열

차. 점도 (Viscosity)

  ▣ 액체의 점착과 응집력의 효과로 인한 흐름에 대한 저항을 측정하는 기준

카. 증기압 (Vaper pressure) = 대기압

 1) 정의

   ① 어떤 물질이 일정한 온도에서 열평형 상태가 되는 증기의 압력

   ② 증기가 액체와 평형상태에 있을 때 증기가 새어 나가려는 압력

 2) 증기압의 특성

   ① 기압계에 수은을 이용하는 것이 적합한 이유는 증기압이 낮기 때문

   ② 쉽게 증발하는 휘발성 액체는 증기압이 높다.

   ③ 증기압은 밀폐된 용기 내의 액체 표면을 탈출하는 증기의 양이 액체 속으로 재 침투 하는 증기의 양과 같은 때의 압력

   ④ 유동하는 액체 내부에서 압력이 증기압 보다 낮아지면 액체가 기화하는 공동현상 (cavitation) 발생

   ⑤ 증기분자의 질량이 작을 수록 큰 증기압이 나타난다.

   ⑥ 분자운동이 커지면 증기압이 증가한다.

   ⑦ 액체의 온도가 상승하면 증기압이 증가한다.

   ⑧ 증발과 응축이 평형상태일 때의 압력을 포화증기압이라 한다.

   ⑨ 증기압의 단위

       atm, ㎜Hg, kg/㎠, mH2O, mAq, PSI, lb/in2, kPa, N/㎠, mbar

 

타. 증기비중 (Vaper Specfic Gravity)

   ▣ 공기분자량 (29 [g])에 대한 가스분자량의 비

 

파. 증기 - 공기 밀도 (Vaper-Air Density)

   ▣ 어떤 온도에서 액체와 평형상태에 있는 증기와 공기의 혼합물의 증기밀도

 

하. 증기밀도 (Vaper Density)

   ▣ 액체나 고체에서 발생된 증기가 일정한 체적에서 차지하는 증기의 질량

 

5. 전기방폭구조

가. 내압(耐壓)방폭구조

  ▣ 점화원이 될 수 있는 부분 (전기불꽃, 아크, 고온부분)을 전폐구조의 용기 내부에 설치하고 용기 내부에서 폭발성

       가스가 침입하여 폭발하여도 그 폭발 압력 등을 기계적으로 견디며 외부로 누출되어 화염의 전파 및 인화가 되지

       않게 한 구조를 말한다.

 

나. 내압(內壓)방폭구조 = 압력방폭구조

  ▣ 압력방폭구조라고도 하며 점화원이 될 수 있는 부분을 공기 또는 질소로 압입하여 압력을 유지하고 폭발성 가스

       또는 증기가 유입되어 연소범위 (산소+폭발성 가스)를 형성하는 것을 방지하는 구조를 말한다. 내압(耐壓)방폭구조와

       는 구분을 하여야 한다.

 

다. 유입 (油入) 방폭구조

  ▣ 점화원이 될 수 있는 부분을 절연유(기름) 속에 넣어 폭발성 가스의 접촉을 막아 연소 범위를 형성하지 않게 하는

      구조를 말한다.

 

라. 안전증 방폭구조

  ▣ 점화원이 될 수 있는 부분의 기계적, 전기적으로 안전도를 증가하는 형태를 말한다.

 

마. 본질안전방폭구조

  ▣ 정상 또는 사고시 (단선, 지락, 단락) 발생하는 전기불꽃, 아크 등이 폭발성 가스 혹은 증기 등에 대하여 점화되지

       않는 것이 확인된 구조의 형태로서 이 때 발생하는 스파크 등이 가스 및 증기의 최소 발화 에너지 미만이 되도록

       한 구조를 말한다.

 

【 출제예상문제 】

1. 열에너지중 전기에너지에는 여러가지의 발생원인이 있다. 다음 중 전기에너지원의 발생 원인에 속하지 아니하는 것은

    어느 것인가 ? ②

   ① 저항가열        ② 마찰스파크          ③ 유도가열          ④ 유전가열

※ 마찰스파크는 기계적 에너지원이다.

2. 물에 황산을 넣어 묽은 황산을 만들 때 발생되는 열은 ? ③

   ① 연소열          ② 분해열             ③ 용해열               ④ 자연발열

※ 용해열 : 액체에 용해될 경우 발생하는 열을 말하며 황산의 경우 물에 용해될 때 발생한다.

 

3. 정전기에 의한 발화과정으로 옳은 것은 ? ②

   ① 방전 → 전하의 축적 → 전하의 발생 → 발화

   ② 전하의 발생 → 전하의 축적 → 방전 → 발화

   ③ 전하의 발생 → 방전 → 전하의 축적 → 발화

   ④ 전하의 축적 → 방전 → 전하의 발생 → 발화

4. 정전기의 발생과 관련이 없는 사항은 ? ③

   ① 자동차의 장시간 주행                ② 위험물 옥외 탱크에 석유류 주입

   ③ 공기중에 습도가 높은 경우        ④ 전기 부도체의 마찰

※ 정전기 발생원인 : 전기부도체의 마찰, 자동차를 장시간 주행, 옥외탱크에 석유류 주입 인체에서의 대전

 

5. 정전기로 인한 피해발생의 방지대책이 아닌 것은 ? ③

   ① 접지 실시         ② 공기의 이온화           ③ 부도체 사용         ④ 70% 이상의 상대습도 유지

※ 정전기 방지대책 : 접지를 한다, 공기의 상대습도를 70% 이상으로 한다. 공기를 이온화한다. 도체물질을 사용한다.

 

6. 다음 중 기계적 점화원으로만 되어 있는 것은 ? ③

   ① 마찰열, 기화열           ② 용해열, 연소열            ③ 압축열, 마찰열              ④ 정전기열, 연소열

※ 기계적(물리적) 마찰열 : 기계적 마찰, 충격, 단열압축 등에 의해 일어나는 발화원이다.

7. 착화온도 500 [℃] 에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

   ① 500 [℃]로 가열하면 산소공급 없이 인화한다.

   ② 500 [℃]로 가열하면 공기 중에서 스스로 타기 시작한다.

   ③ 500 [℃]로 가열하여도 점화원이 없으면 타지 않는다.

   ④ 500 [℃]로 가열하면 마찰열에 의하여 연소한다.

※ 발화점 (착화점) : 열 등의 형태로 에너지가 주어질 경우 스스로 연소가 시작되는 최저 온도

 

8. 다음 중 인화점이 가장 낮은 물질은 ? ①

   ① 산화프로필렌         ② 이황화탄소               ③ 메틸알코올                ④ 등유

※ 제4류 위험물의 인화점

종류
인화점 [℃]
종류
인화점 [℃]
디에틸에테르
- 45
아세톤
- 18
휘발유
- 43
메틸알코올
11
산화프로필렌
- 37
에틸알코올
13
이황화탄소
- 30
등유
43 ~ 73

9. 가연성 증기를 발생하는 액체가 공기와 혼합하여 기상부에 다른 불꽃이 닿았을 때 연소가 일어나는 최저의 액체 온도를

     무엇이라고 하는가 ? ②

   ① 발화점                ② 인화점               ③ 연소점                       ④ 착화점

※ 인화점 : 외부에너지를 점화원(불꽃 등)으로 가했을 경우 연소가 시작되는 최저 온도

10. 1[g]의 물체를 1 [℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량을 나타내는 것은 ? ③

   ① 잠열            ② 복사열                ③ 비열                ④ 열용량

※ 비열 (Specific heat)

   ① 1 [cal] : 1[g]의 물을 1[℃] 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량

   ② 1[BTU] : 1[lb]의 물을 1[°F] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

   ③ 1[chu] : 1[lb]의 물을 1 [℃] 만큼 온도 상승시키는데 필요한 열량

11. 연소점에 관한 설명으로 옳은 것은 ?

   ① 점화원 없이 스스로 불이 붙는 최저 온도

   ② 산화하면서 발생된 열이 축적되어 불이 붙는 최저 온도

   ③ 점화원에 의해 불이 붙는 최저 온도

   ④ 인화 후 일정시간 이상 연소상태를 계속 유지할 수 있는 온도

※ 연소점 : 외부 에너지를 제거하여도 자력으로 지속적인 연소가 가능한 온도로 일반적으로 인화점 보다

     약 5 ~ 10 [℃] 정도 높다.

 

12. 물질의 증기비중을 가장 옳게 나타낸 것은 ? (단, 수식에서 분자, 분모의 단위는 모두  [g/mol] 이다) ②

 

13. 다음 중 증기압의 단위가 아닌 것은 ? ④

   ① mHg             ② kPa              ③ N/㎡              ④ cal / ℃

※ 증기압의 단위 : atm, ㎜Hg, kg/㎠, mH2O, mAq, PSI, lb/in2, kPa, N/㎠, mbar

14. 0 [℃]의 얼음 1[g]이 100[℃]의 수증기가 되려면 몇 [cal]의 열량이 필요한가 ? (단, 0[℃] 얼름의 융해열은 80 [cal/g]이고,

      물의 증발잠열은 539 [cal/g]이다) ②

   ① 539             ② 719                    ③ 939                     ④ 1119

※ 필요 열량 : 융해열 80 + 현열 100 + 증발잠열 539 = 718

15. 화씨 95 [°F]를 켈빈 [Kelvin] 온도로 나타내면 약 몇 K인가 ? ②

     ① 368                  ② 308               ③ 252                  ④ 178

※ 온도 환산

 

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1. 폭발

  ▣ 고체는 열분해, 액체는 증발을 거쳐 화재로 진행하지만 기체의 경우 열분해와 증발이라는 과정이 필요없이 급격히

       연소하여 온도 상승으로 인한 체적 팽창으로 인하여 폭발음과 물리적 파괴력을 가지게 된다. 즉, 급격한 연소

       볼 수 있다.

   ※ 산화반응 속도 : 폭발 > 연소

 ▣ 물리나 화학적 변화에 의한 계의 일을 통해 폭음을 수반하는 현상

가. #폭연 (Deflagration : [dèfləɡréiʃən] 화학 폭연(爆燃)(작용)

  ▣ 인화성 가스의 폭발 : 폭발적으로 연소하는 현상

    ① 급격한 압력의 증가로 인해 격렬한 음향을 발하며 팽창하는 현상

    ② 발열반응으로 연소의 전파속도가 음속보다 느린 현상

       ⊙ 화염전파속도 (300m/s 이하) < 음속 (340m/s)

나. #폭굉 (Detonation : [detəˈneɪʃn ] 폭발, 폭파)

  ① 폭발 중에서도 격렬한 폭발로서 화염의 전파속도가 음속보다 빠른 경우로 파면선단에 #충격파 (압력파)가

       진행되는 현상

  ② 연소속도 : 1,000 ~ 8,000 [m/s] : 마하 3 ~ 20 정도 속도

     ⊙ 화염전파속도 > 음속

    ※ 용기 내부나 밀폐된 공간에서 순간 속도가 이렇게 빠른 경우를 말함

    ※ 폭굉 유도 거리 (Behind) : 최초의 완만한 연소로 부터 폭굉까지 이르는데 필요한 거리

     ⊙ 폭발의 원인이 되는 에너지를 공급한 후 폭굉이 발생하는데 까지 소요된 시간,

         에너지를 준 후 바로 폭굉이 일어 났는지, 어느 정도 시간후 발생했는지의 시간

     ⊙ 짧아 질수록 위험한데 짧아지는 조건

        ◈ 점화에너지가 강할 수록, 연소속도가 큰 가스일수록, 반경이 가늘거나 용기속에 이물질이 있을 수록,

            압력이 높을 수록, 주위온도가 높을 수록,

          (연소 조건이 여기에 해당함)

【 폭연과 폭굉 비교】

구 분
폭연 (Deflaration)
폭굉 (Detonation)
충격파
×
O
화염전파속도
음속 이하
(0.1 ~ 10 [m/s])
음속 초과
(1,000~2,500 [m/s])
전파에너지
연소열 (열전달속도)
충격파

다. 폭발의 발생원인

  1) 물리적 · 기계적 원인 : 압력방출에 의한 폭발

  2) 화학적 원인

    ① 증기운 (Vapor cloud) 폭발

    ② 분해 #폭발

    ③ 석탄 분진의 폭발

2. 물리적 폭발과 화학적 폭발 (원인별 분류)

 가. 물리적 폭발 : 화염 및 연소를 동반하지 않음

  ⊙ 폭발의 원인이 화학적인 반응을 수반하지 않고 단순한 물리적 변화인 상태에 의해 압력이 발생하는 폭발, 원인계와

      생성계가 같음

  ⊙ 보일러의 폭발, 수증기 폭발, 고압용 용기의 폭발, 블레비(BLEVE) 등

     ※ 물리적 변화 : 물질 자체가 변화한 것이 아닌 단순한 상태의 변화 (기화, 증발)

 

  ※ 액체가 기체로 증발하면 갑자기 부피가 커져서 용기가 감당하지 못하고 폭발한다.

 

   ㉠ 액화가스 : 액체가 온도가 서서히 상승하면 액체 1[ℓ]는 기체 550[ℓ]가 되므로 압력이 서서히 증가하면

                         안전밸브가 열려 조절할 수 있으나 온도가 급격히 증가하면 압력증가를 안전밸브가 감당하지 못하고

                          폭발할 수 있는데 이러한 과정을 블레비(Bleve) 현상이라고 한다.

   ㉡ 압축가스 : 가스 즉 기체는 온도가 상승해도 상태가 변화하지 않으므로 기체는 일반적 으로 온도가 1[℃] 상승하면

                         부피는 1/273 배 증가한다. 온도 상승에 따른 압력증가는 크지 않다. 따라서 고압압축가스의 폭발위험은

                          크지 않아 고압용기의 폭발은 액화가스의 폭발로 보아도 무방하다.

나. 화학적 폭발 : 화염 및 연소를 동반함

   ⊙ 폭발의 원인이 화학적 반응을 통한 압력발생에 의해 발생하는 폭발을 말한다.

   ⊙ 원인물질과 생성물질이 다르다. 원인계와 생성계가 다르다.

   ⊙ 가스폭발, 분진폭발, 화약류 폭발 등 산화반응에 의한 폭발이 있다.

   ⊙ 화학 반응을 통해서 반응물과 전혀 다른 물질이 되는 것 [분해 폭발]

3. 기상폭발과 응상 폭발 (상태에 따른 분류)

기상폭발
(급격한 화학적 변화)
응상 폭발
(급격한 상태 변화)
종류
  ⊙ 가스 폭발
  ⊙ 분무 폭발
  ⊙ 분진 폭발
  ⊙ 분해 폭발
  ⊙ 수증기 폭발
  ⊙ 과열 액체 증기 폭발 (BLEVE)
  ⊙ 액화가스 증기 폭발
  ⊙ 알루미늄 전선 폭발
기타
  ⊙ 화학적 폭발
  ⊙ 연소 · 화염 동반
  ⊙ 대부분 기체
  ⊙ 물리적 폭발
  ⊙ 연소·화염 동반
  ⊙ 고체, 액체

  ※ 기상폭발 : 기체상태의 폭발, 응상폭발 : 액체나 기체 상태의 폭발, 고압전류 폭발

3-1. 폭발의 종류

폭발 종류
물 질
분해 폭발
⊙ 과산화물 · 아세틸렌   ⊙ 다이너마이트
분진 폭발
⊙ 밀가루 · 담뱃가루 ⊙ 석탄가루 · 먼지  ⊙ 전분 · 금속분
증합 폭발
⊙ 염화비닐 ⊙ 시안화수소
분해 · 증합 폭발
⊙ 산화 에틸렌
산화 폭발
⊙ 압축 가스 ⊙ 액화 가스

 

4. 블레비(Bleve, 과열액체 증기폭발)

​   ▣ 액화가스를 저장하는 용기 주변에 화재 등 어떤 원인에 의해 용기가 가열되면 액화가스의 비등으로 급격한

       압력의 상승이 발생한다. 이 때 안전장치를 통하여 이루어지는 압력의 완화 보다 내부의 압력 증가율이 큰 경우 용기가

       파열되는 현상을 말한다.

가. 블레비(Bleve) 형성 과정

 

   (a) 액체의 온도(액온) 상승

   (b) 연성파괴 : 탱크의 강도 저하로 인한 균열발생 (액체 입자가 탱크벽에 충돌)

   (c) 액격현상, 취성파괴 : 탱크가 파괴되고 파편이 사방으로 비산 (물리적 폭발)

   (d)화구( Fire ball) 발생 : 물리적 폭발에서 화학적 폭발로 이어져 일어나는 폭발

        ▣ 화재 ⇒ 액온상승 ⇒압력상승 ⇒연성파괴 ⇒ 액격현상 ⇒취성파괴 ⇒ 화구형성

나. 블레비(BLEVE) 발생조건

   ① 가연물이 비점 이상 가열될 것

   ② 가연성 가스가 밀폐계 내에 존재할 것

   ③ 기계적 강도 이상의 압력이 형성될 것

   ④ 내용물이 대기중으로 방출될 것

   ⑤ 온도상승으로 인한 탱크 파열

      ※ BLEVE : Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion

      ※ 취성 파괴 : 폭발을 한다.

5. 분진폭발 : 미세한 고체 (날아 다니는 고체)

  ▣ 미세한 가연성 분진입자가 공기중에 부유하여 폭발범위를 형성하고 있다가 점화원에 의해 폭발하는 현상을 말한다.

  ▣ 공기중에 부유하고 있는 분진이 어떤 점화원에 의해 에저지가 주어지면 폭발하는 현상을 말한다.

   ※ #분진 의 폭발 범위

    ⊙ 메탄의 폭발범위 : 5% ~ 15 % [vol %, 체적 %]

    ⊙ 공기와 고체의 혼합비율이므로 체적%, 중량 %를 쓰지 못하고 [mg/L]를 단위로 쓰며 분진은 위험성이 액체나

         가스보다 낮으므로 모두 측정하지 않고 일반적으로 하한값이 25~45[mg/L]이고 상한값은 80[mg/L]이다.

     ※ 분진 : 지름 100 [㎛] 이하의 물질

     ※ 착화 에너지 : 화약 < 분진

【 분진폭발을 일으키는 물질 】

   ▣ 불에 잘 타는 비금속 물질 : 주 성분이 CHO인 물질, MTS인 물질, 톱밥가루 등

   ▣ 밀가루, 쌀가루, 커피가루, 솜가루, 금속분말

【분진폭발을 일으키지 않는 물질 = 물과 반응하여 가연성 기체를 발생하지 않는 것】

    ① #시멘트

    ② #석회석 (소석회)

    ③ #탄산칼슘 (CaCO3)

    ④ 생석회 (CaO) = 산화칼슘

    ⑤ 가성소다 분진 (NaOH) : 수산화나트륨

6. 증기운 폭발 (UVCE : Unconfined Vapor Cloud Explosion)

   ▣ 저비점의 가연성 가스가 대기 중에 대량 유출하거나 대량의 가연성 액체가 유출하여 그것으로 부터 발생하는

       증기가 공기와 혼합해서 가연성 혼합기체를 형성하고 발화원에 의하여 거대한 화분을 형성하는 폭발현상

   ▣ 대기중에 확산되어 있는 다량의 가스 (증기운)가 어떤 점화원에 의해 급격한 폭발을 일으키는 현상

   ▣ 풍속이 낮아 증기운이 잘 확산되지 않는 경우에 더욱 피해가 심각하며, 폭발시간이 비교적 짧아 복사열에 의한

        피해 보다는 화염 전파방 압력파를 일으켜 시설물에 피해를 입히는 정도가 더 심각하다.

   ※ 모든 기체 가스가 구름처럼 모여 있는 것을 증기운이라고 부른다.  (수증기 만을 의미하지 않음)

블레비 (BLEVE)
증기운 폭발 (UVCE)
물리적 폭발
화학적 폭발
밀폐된 공간 폭발
개방공간의 폭발
액화가스에서 발생
대기중 기체상태에서 발생

【출제 예상 문제】

1. 폭발발생 원인 중 물리적 또는 기계적 원인인 것은 ? ②

   ① 증기운 (Vapor Cloud) 폭발    ② 압력방출에 의한 폭발   ③ 분해 폭발    ④ 석탄분진 폭발

[폭발원인] #물리적 또는 #기계적 원인 : 압력방출에 의한 폭발

2. #디토네이션 (Detonation)에 대한 설명이다. 틀린 것은 ? ①

   ① 발열반응으로서 연소의 전파속도가 그 물질의 내에서의 음속보다 느린 것을 말한다.

   ② 물질 내 충격파가 발생하여 반응을 일으키고 또한 그 반응을 유지하는 현상이다.

   ③ 충격파에 의해 유지되는 화학반응현상이다.

   ④ 반응의 전파속도가 그 물질 내에서의 음속보다 빠른 것을 말한다.

[폭굉 (Detonation)] 화염전파속도가 음속보다 빠를 경우 (1,000~8,000 [m/s])를 #폭굉 이라 하며,

         #충격파 를 동반하게 된다.

3. 대기중에 대량의 가스가 유출하거나 대량의 가연성 액체가 유출하여 그것으로 부터 발생하는 증기가 공기와 혼합해서

    가연성 혼합기체를 형성하고 발화원에 의하여 발생하는 폭발현상은 ? ③

   ① BLEVE         ② SLOP OVER             ③ UVCE                    ④ FIRE BALL

[ #증기운 폭발 (UVCE)] 대기중에 다량의 가연성 가스가 유출하거나 대량의 가연성 액체가 유출되어 그 것으로 부터 발생

     하는 증기가 공기와 혼합해서 가연성 혼합 기체를 형성하고 발화원에 의하여 발생하는 폭발현상

4. BLEVE 현상을 가장 옳게 설명한 것은 ? ④

  ① 물이 뜨거운 기름 표면 아래서 끓을 때 화재를 수반하지 않고 Over flow 되는 현상

  ② 물이 연소유의 뜨거운 표면에 들어 갈 때 발생되는 Over flow 되는 현상

  ③ 탱크 바닥에 물과 기름이 애멀젼이 섞여 있을 때 물의 비등으로 인하여 급격하게 Over flow 되는 현상

  ④ 탱크 주위의 화재로 탱크 내 인화성 액체가 비등하고 가스 부분의 압력이 상승하여 탱크가 파괴되고

      폭발을 일으키는 현상

[ #블래비 (BLEVE)] #액화가스 저장시설 등에 국부적으로 가열되어 가열된 부분은 약해지고 탱크 내부는

        열전달에 의해 팽창되어 용기가 파열된다. 이 때 저장가스 등이 확산되어 점화원에 의해 폭발적으로 연소하여

         #파이어볼 (Fire Ball)을 만들게 되는 것을 말하는데 비등액체 #증기폭발 이라고도 한다.

5. 분진 폭발을 일으킬 가능성이 가장 낮은 것은 ? ④

   ① 마그네슘 분말           ② 알루미늄 분말          ③ 종이분말             ④ 석회석 분말

[ #분진폭발 을 일으키지 않는 물질]

   ① #시멘트    ② 석회석 (소석회)     ③ #탄산칼슘 (CaCO3)    ④ 생석회(CaO) = 산화칼슘

6. 분해폭발을 일으키며 연소하는 #가연성 가스는 ? ③

   ① 염화비닐          ② 시안화수소              ③ 아세틸렌               ④ 포스겐

[분해폭발] #에틸렌 , #산화에틸렌 , #아세틸렌 등은 #분해폭발 을 한다.

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【연소형태】

1. 고체의 연소

  가. 표면연소 : 작열연소 : 응축상태의 연소

    ▣ 열 분해에 의해서 가연성 가스를 발생하지 않고 그 물질 자체가 연소하는 것

    ▣ 물질 : 숯, 코크스, 목탄, 금속분

      ※ 표면연소 : 작열연소 : 응축 연소

      ※ 기체상태 연소 : 불꽃연소

    【작열연소】 = 표면 연소 : 응축상태의 연소

      ① 연쇄반응이 존재하지 않음

      ② 순수한 숯이 타는 것

      ③ 불꽃 연소에 비하여 발열량이 크지 않다.

      ④ 응축상태의 연소

 나. 분해연소

    ▣ 어떠한 물질이 열 분해에 의하여 발생된 가스와 산소가 혼합하여 연소를 하는 것

    ▣ 물질 : 석탄, 종이, 플라스틱, 목재, 고무 등

 다. 증발 연소

    ▣ 어떠한 고체가 액체로 변하고 액체에서 기체상태로 변화할 때 그 기체가 연소하는 현상

    ▣ 황, 왁스, 파라핀 (양초 원료), 나프탈렌

 라. 자기연소 : 제5류 위험물 (자기반응성 물질)

    ▣ 물질내부에 산소가 포함되어 있는 물질 (자기반응성 물질)으로 물질 내부의 산소와 반응하여 연소하는 현상

    ▣ 물질 : 니트로글리셀린, 니트로셀룰로오스(질화면), TNT, 니트로화합물(피크린산), 질산에스테르류 (셀룰로이드)

2. 액체의 연소

가. 분해연소

   ▣ 점도가 높고 비휘발성인 액체가 고온에서 열분해에 의해서 발생한 가스와 산소가 혼합하여 연소하는 현상

   ▣ 물질 : 중유, 아스팔트

나. 액적 연소 : 분무 연소

   ▣ 벙커 C유와 같이 가열하고 점도를 낮추어 버너 등을 사용하여 액체입자를 안개형태로 분출하여 연소하는 형태

   ▣ 물질 : 벙커 C유

다. 증발연소

   ▣ 액체가 열에 의해 증기가 되어 그 증기가 연소하는 현상

   ▣ 물질 : 가솔린, 등유, 경유, 아이콘, 아세톤

3. 기체 연소

가. 확산 연소

 

   ▣ 메탄(CH4), 암모니아 (NH3), 아세틸렌(C2H2), 일산화탄소(CO), 수소(H2) 등과 같이 기체연료가 공기 중의 산소와

       혼합되면서 연소하는 현상

   ▣ 화염의 안정범위가 넓고 조작이 용이하며 역화의 위험이 없는 연소

   ▣ 정의 : 기체 연료의 연소형태로서 연료와 공기를 인접한 2개의 분출구에서 각각 분출시켜 계면에서 연소시키는 것

나. 예혼합 연소

   ▣ 가솔린 연료의 연소와 같이 미리 공기와 혼합된 연료가 연소 확산하는 연소 형태

【 임계온도와 임계압력】

① 임계온도 : 아무리 큰 압력을 가해도 액화하지 않는 최저 온도
② 임계압력 : 임계온도에서 액화하는데 필요한 가장 낮은 압력

 

【연소상의 문제점】

가. 불완전 연소

   ▣ 완전 연소하지 못하고 일부 미반응 상태로 불안전 상태로 있는 것

   ▣ 연소의 필요요소 중 한가지 이상의 요소가 부족하여 가연물의 일부가 미반응하여 불연소되는 현상을 불완전 연소라고

        한다.

   ▣ 불완전 연소의 대표적인 생성물은 일산화탄소(CO)와 그을름(탄소 C)이다.

 

   [불완전연소 발생원인]

   ① 주위온도가 낮을 때                  ② 산소공급이 불충분할 때          ③ 가연물의 공급상태 부족

   ④ 가연물이 물에 젖어 있을 때     ⑤ 가연물의 크기가 클 때

나. 연소시 연기의 이동속도

  ※ 연소시 발생하는 물이 연기이다. 즉 수증기가 연기라고 보면 된다.

    ◈ 수평이동 속도 : 0.5 ~ 1 [m/sec]

   ◈ 수직이동 속도 : 2~3 [m/sec]

   ◈ 수직공간 이동속도 : 3 ~ 5 [m/sec] 수직공간 : 계단, 엘리베이터

         * 수직이동속도 > 수평이동속도

다. #백파이어 (Back Fire) : #역화 (逆火)

   ▣ 가스가 노즐에서 나가는 속도가 연소속도 보다 느리게 되어 버너 내부에서 연소하게 되는 현상

    ① 1차 공기가 적거나 공급가스 압력이 낮을 경우

    ② 염공이 부식 등에 의해 크게 되었을 되었을 경우

 

라. #리프팅(lifting) : 부상 #화염 (lifted flame)

   ▣ 가스가 노즐에서 나가는 속도가 연소속도 보다 빠르게 되어 불꽃이 버너의 노즐에서 떨어져 연소하게 되는 현상

      ① 1차 공기가 너무 많거나 공급 가스 압력이 높을 경우

      ② 버너의 염공이 작거나 막혔을 경우

 

마. 블로우 오프 (Blow Off)

   ▣ 화염 주변에 공기의 움직임이 심해서 불꽃이 노즐에 정착되지 못하고 떨어지면서 꺼지는 현상

    ① 연료가스의 분출속도가 연소 속도 보다 빠를 경우

    ② 리프팅이 되어 있을 경우로 주위의 기류에 의해 꺼지는 경우

       ※ 일반적인 연소기구 정상상태      분출속도 = 연소속도

                                          리프트         분출속도 > 연소속도

                                          백파이어     분출속도 < 연소속도

【지방족 탄화수소의 명명법】

◈ 포화탄화수소의 명명

탄소수에 대한 관용접두어
탄소수
어간
1
math (메쓰)
알코올
2
eth (에쓰)
3
proth (프로쓰)
4
Buth (부쓰)
5
Pent (팬트)
휘발유
6
hex (헥쓰)
7
hept (햅트)
8
Oct (옥트)
9
Non (논)
10
Dec (데크)

가. 탄소수에 따른 상태

   ① 기체 : 1~ 4개, 가스

   ② 액체 : 5 ~ 16 개, 기름

   ③ 고체 : 17개 이상 (파라핀, 양초)

 

나. 탄화수소의 탄소수 증가에 따른 성질 변화

   ① 인화점이 높아 진다.

   ② 연소의 범위가 좁아진다.

   ③ 휘발성 (증기압)이 감소한다.

   ④ 점도가 커진다.

   ⑤ 활성화 에너지가 커진다.

   ⑥ 비점이 높아진다.

   ⑦ 증기비중이 커진다.

   ⑧ 착화점이 낮아진다.

   ⑨ 발열량이 커진다.

   ⑩ 연소범위 하한값이 낮아진다.

【탄화수소의 완전연소식】

   ※ 1몰의 프로판 가스를 완전연소 시키기 위해서는 5몰의 산소가 필요하고

       연소생성물로 3몰의 이산화탄소와 4몰의 물이 생성되고 530kcal의 열이 발생한다.

    ◈ 반응물의 질량과 생성물의 질량은 같다.

    ◈ 원소의 갯수가 같다.

【 출제 예상 문제】

1. 다음 중 코크스의 일반적인 연소형태에 해당하는 것은 ? ③

   ① 분해연소        ② 증발연소         ③ 표면연소             ④ 자기연소

  ※ 표면연소 : #숯 , #코크스, 목탄, 금속분

 

2. 작열연소에 관련된 설명으로 옳지 않은 것은 ? ①

   ① 숯뭉치가 활성화하는 것은 작열연소에 해당한다.

   ② 작열연소는 연쇄반응이 존재하지 않는다.

   ③ 순수한 숯이 타는 것은 작열연소이다.

   ④ 작열연소는 불꽃 연소에 비하여 발열량이 크지 않다.

   ※ #작열연소

     ① 연쇄반응이 존재하지 않음

     ② 순수한 숯이 타는 것

     ③ 불꽃 연소에 비하여 발열량이 크지 않다.

 

3. 분해 연소를 하는 물질은 ? ③

   ① 가솔린       ② 알코올          ③ 종이              ④ 도시가스

   ※ 분해연소의 종류 : 석탄, 종이, 플라스틱, 목재, 고무, 중유, #아스팔트

 

4. 촛불의 연소형태에 해당하는 것은 ? ③

   ① #표면연소          #분해연소            ③ #증발연소           ④ #자기연소

  ※ 증발연소의 종류 : 황, 왁스, 파라핀 (양초), 가솔린(휘발유), 등유, 경유, 알코올,  #아세톤

 

5. 같은 산소를 포함하고 있어서 자기연소가 가능한 물질은 ? ①

   ① #니트로글리세린       ② 금속칼륨         ③ 금속나트륨         ④ #황린

   ※ 자기연소의 종류 : 니트로글리세린, 니트로셀룰로오스(질화면), #니트로화합물 (피크린산),

                                 #질산에스테르류 ( #셀룰로이드 )

6. 기체연료의 연소형태로서 연료와 공기를 인접한 2개의 분출구에서 각각 분출시켜 계면에서 연소시키게 하는 것은 ? ③

   ① 증발연소           ② 자기연소              ③ 확산 연소               ④ 분해 연소

  ※ 확산 연소

    ① 기체 연료가 공기 중의 산소와 혼합하면서 연소하는 현상

    ② 기체 연료의 연소형태로서 연료와 공기를 인접한 2개의 분출구에서 각각 분출시켜 #계면 에서 #연소 를 일으키는 것

 

7. 공기의 요동이 심하면 불꽃이 노즐에 정착하지 못하고 떨어지게 되어 꺼지는 현상을 무엇이라 하는가 ? ②

   ① 역화                    ② 블로오프 (Blow Off)                ③불완전 연소                ④ 플래시 오버

   ※ #블로우 #오프 (Blow off)

      ① 리프트 상태에서 불이 꺼지는 현상

      ② 공기의 요동이 심하면 불꽃이 노즐에 정착하지 못하고 떨어지게 되어 꺼지는 현상

 

8. 가스의 압력이 높은 상태에서 가스가 나오거나 버너가 오래되어 출구가 막혀 출구의 유효면적이 적어지므로

     버너내압이 높아져서 분출속도가 빠른 현상을 가져오게 된다. 이것을 무엇이라 하는가 ? ②

   ① 라이팅 백               ② 리프트             ③ 열로 팀                ④ 점화불량

   ※ #리프트 : 버너 내압이 높아져서 분출속도가 빨라지는 현상

 

9. 기체의 임계온도에 관한 설명으로 옳지 못한 것은 ? ②

   ① 임계온도 이상에서는 아무리 큰 압력을 가해도 기체는 액화하지 않는다.

   ② 임계온도는 그 압력값에 따라 그 값이 달라진다.

   ③ 임계온도는 분자간의 인력 및 반발력과 상관관계가 있다.

   ④ 용접용 산소 봄베 속의 산소가 액화산소가 아닌 것은 임계온도와 관계가 있다.

      ※ #임계온도 는 압력조건에 관계없이 일정하다.

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1. 다음중 연소와 가장 관련이 있는 화학반응은 ? ①

   ① 산화반응        ② 환원반응         ③ 치환반응           ④ 증합반응

[풀이] 연소의 정의 : 연소란 빛과 열을 동반한 급격한 산화반응이다.

2. 연소현상과 관계없는 것은 ? ④

   ① 부탄가스 라이터에 불을 붙였다.

   ② 황린을 공기 중에 방치했더니 불이 붙었다.

   ③ 알코올 램프에 불을 붙였다.

   ④ 공기중에 노출된 쇠못이 붉게 녹이 슬었다.

[풀이] 연소란 빛과 열을 수반하는 급격한 산화반응이다. 녹이 스는 것은 산화반응이지만 급격한 반응이 아니므로

          연소라고 하긴 어렵다.

3. 보통 화재에서 암적색 불꽃의 온도는 몇 [℃] 정도인가 ? ②

   ① 525              ㉡ 750                  ③ 925                 ④ 1,075

[풀이] 연소의 색과 온도

암적색
(진홍색)
적색
휘적색
(주황색)
황적색
백적색
(백색)
휘백색
온도 [℃]
700~750
850
925~950
1,100
1,200~
1,300
1,500

4. 연소의 3요소가 아닌 것은 ? ②

   ① 가연물         ② 소화약제           ③ 산소공급원             ④ 점화원

[풀이] 연소의 3요소 : 가연물, 산소공급원, #점화원

5. 가연물이 되기 위한 조건으로 가장 거리가 먼 것은 ? ①

   ① 열전도율이 클 것                ② 산소아 친화력이 좋을 것

   ③ 표면적이 넓을 것                ④ 활성화 에너지가 작을 것

[풀이] 가연물의 구비조건

   ㉠ 열전도율이 작을 것 ( #열축적 이 높을 것)

   ㉡ 발열반응으로 발열량이 클 것 ( #연소열 이 많을 것)

   ㉢ 활성화 에너지 ( #점화에너지 )가 작을 것 ( #인화점 이 낮을 것)

   ㉣ 산소와 화학적으로 친화력이 클 것 (산화되기 쉬울 것, 반응성이 좋을 것)

   ㉤ 표면적이 넓을 것 (공기(산소)와 접촉면적이 클 것)

   ㉥ 연쇄반응을 일으킬 것

   ㉦ 수분이 적을 것

6. 물질의 연소시 산소 공급원이 될 수 없는 것은 ? ①

   ㉠ #탄산칼륨        ② #과산화나트륨           ③ #질산나트륨              ④ 압축공기

[풀이] 산소공급원

◈ 제1류 #위험물 (질산나트륨), 제5류 위험물, 제6류 위험물 (과산화수소), 압축공기

7. 공기중의 산소는 약 몇 vol % 포함되어 있는가 ?

   ① 15            ② 18            ③ 21                  ④ 25

[풀이] 공기의 구성성분 : 산소 21[vol%], #질소 78 [vol%], #아르곤 1[vol%]

8. 다음중 점화원이 될 수 없는 것은 ? ②

   ① 정전기          ② 기화열              ③ 전기불꽃                   ④ 마찰열

[풀이] 점화원이 될 수 없는 것 : #기화열 ( #증발열 ), #용해열, 흡착열, #단열팽창

9. 연소에서 연쇄반응은 어느 것에 해당 하는가 ? ②

   ① 연소의 3요소                                       ② 연소의 4면체적 요소

   ③ 연소의 시기 및 최소 착화에너지         ④ 연소의 최성기

[풀이] #연소 의 4요소 (4면체적 요소)

   ㉠ #가연물 (연료)    ㉡ 산소공급원    ㉢ #점화원(온도)    ㉣ 순조로운 #연쇄반응

10. 가연물이 아닌 것은 ?

   ① 수소                 ② 산소                 ③ 메탄                       ④ 암모니아

[풀이] 가연성 가스 (가연성 물질)

   ㉠ #수소    ㉡ #일산화탄소    ㉢ #에탄    ㉣ #메탄    ㉤ 천연가스    ㉥ #암모니아

    ※ 산소는 산화반응의 당사자로 조연성 · 지연성 가스라고 한다.

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1. 연소의 정의

  ▣ #가연물이 공기중에 있는 산소와 반응하여 열과 빛을 동반하여 급격히 산화반응을  하는 현상

  ▣ 일종의 산화반응으로 그 반응이 너무 급격하여 열과 빛을 동반하는 발열반응

    ⊙ #산화반응 / 열과 빛을 동반

    ⊙ 연소가 아닌 것 : 쇠못이 녹이 슨다.

          ⇒ 녹이 스는 것은 산화반응에 해당하지만 열과 빛을 내지 않음

      ㉠ 산소와 결합하는 산화반응이어야 한다.

      ㉡ 발열반응이어야 한다.

      ㅇ③ 빛을 발생시켜야 한다. (단, 훈소(Smoldering)는 제외 : 훈소는 빛을 발생하지 않음)

           ※ A + B ⇒ C + D + 에너지 (kcal)

        ⊙ 일반적으로 화학반응은 에너지 변화를 동반하는데 반응에서 발생하는 에너지 변화가 클수록 반응 속도가

             빠르게 된다.

2. 연소현상과 관련이 있는 것

   ① #부탄가스 라이터에 불이 붙었다.

   ② 황린을 공기중에 방치했더니 불이 붙었다.

   ③ 알콜램프에 불이 붙었다.

3. 연소의 색과 온도 ★★★

   ※ 암, 적, 휘, 황, 백, 휘

암적색
(진홍색)
적색
휘적색
(주황색)
황적색
백적색
휘백색
온도
[℃]
700~750
850
925~950
1100
1200~1300
1500

4. 연소의 3요소 [표면연소 (작열연소)]

   ① 가연물 (연료)          ② 산소공급원 (산소)          ③ 점화원 (온도)

   ※ 연소의 4요소 [불꽃연소]

       ▣ 가연물, 산소공급원, 점화원, 순조로운 연쇄반응

   ※ 표면연소 [작열연소] : 철은 불꽃에 가열하면 빨갛게 되는데 이것은 철의 표면에 연소되는 현상인데 이를 표면연소

                                          또는 작열연소라고 한다.

   ※ 목재의 연소 : 표면연소(훈소) → 불꽃연소 → 표면연소 → 표면연소 (훈소)

      ⊙ 표면연소는 가연성 기체가 발생하지 않기 때문에 나타나는 현상이다.

가. 가연물의 구비조건 (연소하기 쉬운 조건)

  ① #열전도율 이 작을 것 (에너지(열) 축적이 쉬울 것)

    ⊙ 물질은 금속과 비금속이 있는데 일반적으로 비금속이 불에 잘 탄다. 그 이유는 비금속은 열전도율이 작기 때문에

         연소가 잘 된다.

  ② 발열량이 클 것 (연소열이 크다)

    ⊙ 발열량 : 탄소수가 적다 < 탄소수가 많다.

  ③ #활성화 #에너지 가 작을 것 (점화 에너지, 임계점이 낮을 것)

     ※ 활성화 에너지란 화학반응을 하기 위해서 필요로 하는 에너지로 활성화에너지가 작은 물질은 작은 에너지를

         가하더라도 쉽게 반응을 시작할 수 있다.

    ㉠ 활성화 에너지 : 프로판 < 가솔린 < 경유 < 목재

    ㉡ 활성화 에너지 : 탄소수가 적다 < 탄소수가 많다.

  ④ 산소와 친화력이 클 것

    ㉠ 산소와 친화력 : 금속(+이온) > 비금속 (-이온)

    ㉡ 산소와 친화력 : 1족 > 2족 > ··· > 6족 > 7족

 

  ⑤ #표면적 이 넓을 것 ( 고체 < 액체 < 기체) : 분자크기가 작을 수록

  ⑥ 연쇄반응을 일으킬 수 있을 것

  ⑦ 수분이 적을 것

  ⑧ 주위 온도가 높을 수록

      ⊙ 10[℃] 상승시 반응속도는 2~3배 빨라진다.

      ⊙ 50[℃] 상승시 : 25배 23배 빨라진다.

  ⑨ 주위 압력이 클수록

  ⑩ 화학적으로 불안정할 수록 : 반응성이 풍부할 수록

가-1. 가연물이 될 수 없는 물질

  ① 화학적으로 안정된 물질으로 산소와 더 이상 화학반응할 수 없는 물질

  ② 불활성, 비활성기체 (8족, 0족)

  ③ 산화반응을 하는데 흡열반응을 하는 물질

나. 산소공급원

  ▣ 가연물이 연소하기 위해서는 가연물이 산화반응을 하기 위한 산소가 필요하다.

       이 때 산소를 공급해 줄 수 있는 인자를 산소공급원이라고 하며 물질의 연소를 도와준다하여

       조연성 또는 지연성 가스라고 한다.

   ① 산소         ② 공기(바람)        ③ 산화계

   ④ 위험물 - 제1류 : 산화성 고체 : 질산나트륨, 과산화나트륨

                      제5류 : 자기반응성물질 (물질내부에 산소공급원을 충분히 가진 물질)

                      제6류 : 산화성액체 : 과산화 수소

   ⑤ 지연성 가스 (조연성 가스) : 산소, 불소, 염소, 오존

   ※ 물질의 상태(고체, 액체, 기체)의 구분

       ⊙ 1기압(상압), 20[℃] (상온) 기준

   ※ 상태별 % 구분

      ⊙ 기체의 % : 체적 % = 압력 % = 몰 %

      ⊙ 액체, 고체의 % : 무게 % (중량 %, 질량 %)

         공기중 산소의 %
         21 % : 체적 % = 압력 % = 몰 %
        하지만 중량 % = 23 % 이다.

   ※ 원자량

       ㉠ 수소 H = 1 ㉡ 탄소 C = 12 ㉢ 질소 N = 14 ㉣ 산소 O = 16  ㉤ 불소 F = 19 ㉥ 염소 Cl = 35.5 ㉦ 브롬 Br = 80

       ㉧ 요오드 I = 127   ㉨ 아르콘 Ar = 40

   ※ 산소 (O2)의 중량 %

   ※ 공기의 구성성분

     ① 질소(N2) : 78 % = 78 vol %

     ② 산소 (O2) : 21 % = 21 vol %

     ③ 아르곤(Ar) : 1 % = 1 vol %

     ④ 이산화탄소 (CO2) : 0.03% = 0.03 vol %

   ※ 위험환경 : 산소농도 23 %

                        일반 : 21 %

                        불안전 연소 : 18 %

                        최소산소농도 : 15 %

    ⊙ 일반적으로 연소가 되기 위해서는 공기중의 산소농도가 15 [%] 이상이어야 한다.

         ◈ 최소산소 농도 (MOC)

    ⊙ 가연물이 연소시 필요로 하는 최소 농도

       ※ 산소농도가 MOC 미만이 되면 연소가 중지되며, 연소성이 우수한 가연물일 수록 MOC가 작다.

  [증기압과의 관계]

     ㉠ 증기압이 높다 = 기체가 되기 쉽다 = 증발이 쉽다

         * 증기압 : 액체가 기체가 되려고 하는 압력

            ⊙ 비등점이 낮다. ⊙ 인화점이 낮다.

         * 비등점 : 물 100[℃], 알코올 78 [℃]

     ㉡ 탄소수가 적다 → 증기압이 높다.

         * 메탄 CH4, 에탄 C2H6, 프로판 C3H8, 부탄 C4H10, 펜탄 C5H12 (액체)

          비등점의 정의 : 어떤 물질의 증기압이 대기압과 같아질 때의 온도

다. 점화원 (온도)

   ▣ 가연물이 연소하기 위해서는 가연물과 산소가 반응하게 하는 에너지가 필요로 하는데 이를 활성화 에너지,

        착화 에너지 또는 점화 에너지라고 한다.

   ▣ 에너지의 종류

      ① 화학적 에너지         ② 기계적 에너지           ③ 전기적 에너지

  [화학적 에너지] - 화학반응에 의하여 에너지가 발생

       ㉠ 연소열           ㉡ 자연발열            ㉢ 분해열            ㉣ 용해열

  [기계적 에너지]

       ㉠ 마찰열           ㉡ 스파크               ㉢ 압축열

  [전기적 에너지]

   ㉠ 저항가열     ㉡ 유도가열        ㉢ 유전가열        ㉣ 아크가열        ㉤ 정전기가열       ㉤ 분해에 의한 가열

  [점화원이 될 수 있는 것]

     ① 불씨   ② 불꽃 ③ 고온표면   ④ 단열압축   ⑤ 마찰   ⑥ 충격   ⑦ 전기불꽃  ⑧ 복사열  ⑨ 자연발화  ⑩ 정전기

   * 단열압축 : 부피를 작게 하면 분자의 활동이 증가하여 분자간에 충돌이 많아지고 이로 인해 에너지가 증가하여

                       점화원이 될 수 있다.

   * 단열이란 말은 에너지의 출입이 없다는 말이다.

   ※ 점화원이 될 수 없는 것

     ① 단열팽창

         * 단열팽창 : 부피가 커지면 분자활동이 감소하여 분자간 충돌이 작아져서 에너지가 감소하게 되어 점화원이 될 수

                             없다.

     ② 기화열 (증발열) : 기화를 하려면 에너지가 필요하므로 주변 에너지를 흡수한다.

     ③ 냉각열

     ④ 용해열

     ⑤ 흡착열

5. 연소의 4요소 (4면체적 요소)

       = 연소의 3요소 + 순조로운 연쇄반응

   ▣ 불꽃 연소의 경우 연소의 3요소 이외에 계속적인 산소공급이 필요하다.

   ▣ 발생된 가연성 기체는 지속적이고 순조롭게 산화반응을 할 수 있어야 하는데 이러한 반응을 연쇄반응이라고 한다.

6. 연소의 형태

   가. 불꽃 연소 : 가연성 기체가 공기와 혼합하며 연소하는 일반적인 연소 형태

   나. 표면연소 : 가연성 기체 없이 가연물이 표면에서 산화만을 하는 연소형태

   [가연물의 상태별 연소의 형태]

     ① 기체 가연물

        ㉠ 확산연소 : 기체 가연물의 일반적인 연소 형태

        ㉡ 예혼합연소 : 에너지 효율을 고려해 연료와 공기를 적절한 비율로 혼합하여 연소시키는 형태

       * 예혼합연소 

         도시가스는 메탄 CH4 이다,

         메탄의 연소범위는 공기중의 농도 5 ~ 15 [%] 이다.

         이 경우 공기 비중은 95 ~ 85 [%] 이다.

       ※ 연소범위 : 메탄의 경우 공기중의 농도가 5[%] 미만이어도 연소가 되지 않고 농도 15 [%]를 초과하여도 연소되지

                             않는다. 연소되는 범위를 말함.

     * 메탄의 열효율 : 메탄 7%와 공기 93%를 혼합할 경우 가장 열 효율이 높다.

   ② 액체 가연물 : 액체가 불이 붙는 경우는 하나도 없다. 연소가 되기 위해서는 액체가 기체로 바뀌어야 한다.

      ㉠ 증발연소 : 저비점 액체 가연물의 연소형태

           * 증발은 물질 자체는 변화지 않고 상태만 변한 것이고

           * 분해는 물질 자체가 변하는 것이다.

      ㉡ 분해연소 : 고비점 액체 가연물의 연소형태

           * 중유 (벙커C유) : 비등점 B.P 300 [℃] C20H40 ⇒ 크래킹 : 결합 중간을 끊어 프로탄이나 다른 가스로 분해해서

                                        사용한다.

           * 연소성 : 증발연소 > 분해연소

           * 증발연소 : 알코올, 가솔린 등 저비점 액체 가연물, 탄소수가 적은 물질

           * 분해연소 : 중유, 기계유, 실린더유 처럼 고비점 액체가연물, 탄소수가 커서 무거운 물질

   ③ 고체 가연물

       ㉠ 분해연소 : 고체가연물의 일반적인 연소형태 (목재가 대표적인 형태)

       ㉡ 표면연소 : 가연성 기체의 생성 없이 고체 표면에서 연소하는 형태

       ㉢ 증발연소 : 승화성 물질의 연소형태

          * 승화성 물질 : 황, 나프탈렌

       ㉣ 자기연소 : "가연물 + 산소공급원" 을 함께 지닌 물질의 연소형태

          * 5류 위험물 : 물질 내부에 충분한 양의 산소를 가지고 있는 물질, 질산에스테르류, 니트로화합물

7. 연소가 확대되는 요인

   가. 접연 연소 : 불꽃이 계속 번져나가는 현상

   나. 비화 연소 : 옆으로 불꽃이 날아가 불이 번지는 현상

      ※ 비화연소 3요소

         ① 불씨          ② 바람           ③ 가연물 (주변)

8. 가연성 가스와 지연성 가스 (조연성 가스)

   가. 가연성 가스

       ▣ 수소, 메탄, 일산화탄소, 천연가스, 메탄, 암모니아

   나. 지연성 가스

       ▣ 산소, 공기, 오존, 불소, 염소

[연소속도에 영향을 주는 요소]

  ◈ 연소의 필요요소 (3요소, 4요소)의 각 인자에 적합여부에 의해 연소속도 (산화반응 속도)가 달라진다. 즉, 반응을

       잘할 수 있는 조건이면 연소속도가 빨라지고 그렇지 않은 경우는 연소속도가 느려진다.

 ▣ 연소가 빨라질 수 있는 조건
    ㉠ 가연물 : 작을 수록, 금속성일 수록, 발열량이 클수록
    ㉡ 산소공급원 : 산소의 농도가 높을 수록
    ㉢ 점화원 : 온도가 높을 수록, 압력이 높을 수록
    ㉣ 연쇄반응 : 열분해(기화)가 쉬울수록

【 출제예상문제】

1. 다음 중 연소와 가장 관련이 있는 화학반응은 ? ① 산화반응

 

2. 연소현상과 관계가 없는 것은 ? ④

   ① 부탄가스라이터에 불이 붙었다.

   ② 황인을 공기중에 방치했더니 불이 붙었다.

   ③ 알코올 램프에 불이 붙었다.

   ④ 공기중에 돌출된 쇠못이 녹이 슬었다.

 

3. 보통 화재에서 암적색 불꽃의 온도는 섭씨 몇 [ ℃] 정도인가 ?

    ② 700 ~ 750 [℃]

 

4. 연소의 3요소가 아닌 것은 ? ②

   ① 가연물         ② 소화약제          ③ 산소공급원         ④ 점화원

 

5. 가연물이 되기 위한 조건으로 가장 거리가 먼 것은 ? ①

   ① 열전도율이 클 것

   ② 산소와 친화력이 좋을 것

   ③ 표면적이 넓을 것

   ④ 활성화 에너지가 작을 것

 

6. #물질 의 연소시에 산소공급원이 될 수 없는 것은 ? ④

   ① #산화칼슘     ② 과산화나트륨      ③ #질산나트륨      ④ 압축공기

 

7. 공기중의 산소는 약 몇 [vol %] 포함 되어 있는가 ? ③

      21 [vol %]

 

8. 다음중 점화원이 될 수 없는 것은 ? ②

   ① #정전기        ② #기화열           ③ 전기불꽃           ④ 마찰열

 

9. 연소에서 연쇄반응은 어느 것에 해당하는가 ? ②

     연소의 4면체적 요소

 

10. 가연성 물질이 아닌 것은 ? ②

    ① 수소        ② 산소          ③ #메탄           ④ #암모니아

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1. 간선 설비 등

가. 간선의 굵기를 결정하는 3요소

   ① 허용전류 : 전선의 단면적에 대응하여 안전하게 흘릴 수 있는 전류의 한도

   ② 전압강하 : 입력전압과 출력전압의 차

   ③ 기계적 강도

나. 전선의 단면적 ★★♣

 

       ※ 여기서 A : #전선 #단면적 [㎟]

                       L : 전선길이 [m]

                       I : 전부하 #전류 [A]

다. 전선의 명칭

약 호
명 칭
DV
#인입용 비닐 #절연전선
OW
옥외용 비닐 절연전선
HFIX ♣
450/750 [V] 저독성 난연 가교 폴리올레핀 절연전선
CV
가교 폴리에틸렌 절연 비닐 외장 케이블
MI
#미네날 #인슈레이션 #케이블
IH
하이퍼론 절연전선
GV
접지용 비닐전선

라. 접지공사 (전기설비기준 제21조) ★★★♣

 

접지공사종류
접지저항
#접지선 굵기
적용 개소
제1종 (E1)
10 [Ω] 이하
6 [㎟] 이상
고압 및 특고압의 전기기기의 철대,
외함 등의 접지
제2종 (E2)
150 1선 지락전류 [Ω]
이하
고압-저압 : 6[㎟] 이상
특고압-저압
16 [㎟] 이상
고압 및 특고압 전로와 저압전로를
결합하는 변압기의 중성점 또는
단자 등의 접지
제3종 (E3)
100[Ω]이하
2.5 [㎟] 이상
400 [V] 미만 저압의 전기기계·기구
의 철대, 외함 등의 접지
특별 제3종
(Es3)
10 [Ω] 이하
2.5 [㎟] 이상
400 [V] 이상 저압의 전기 기계·기구 등의 접지

마. 유도전동기의 기동법

  ① 직입기동법 (전전압 기동법) : 전동기 단자에 전전압을 직접 인가하여 기동하는 방법으로 주로 소형 전동기에 사용되며

       전동기 용량이 5.5 [kW] 미만에 사용된다.

  ② Y-△ 기동법 : 전동기 기동시에 Y(Star)결선으로 하여 기동운전상태까지 가속한 후  △(delta) 결선으로 변환하는 방법

       으로 Y결선시 기동전류는 기동운전시의 1/3배 이다. 주로 전동기 용량이 5.5 ~37 [kW] 미만에 사용되나 37 [kW] 이상

       의 경우에도 사용이 가능하다. ♣ (50 [kW] 옥내 소화전 설비용 주 펌프)

  ③ 기동보상기 기동법 : 기동용 3상 단권변압기로 전압을 감압하여 기동하는 방법으로 Y결선기동, 회전수가 상승함에

       따라 동시에 △결선으로 운전하는 방법이다. 주로 전동기용량이 22 [kW] 이상에 사용된다.

  ④ 리액터 기동법 : 기동보상기가 고가이며 조작이 복잡하여 리액터를 접속, 기동전류를 억제하여 기동하는 방법이다.

  ⑤ 반발기동형 : 단상유도전동기의 기동법으로 고정자가 여자되면 단락된 회전자 권선에 전압이 유기되고, 이 전압에

       의해 전류가 흐르고 자계가 형성되어 고정자 권선이 만드는 자계와 상호작용으로 반발력이 발생한다. 기동토크는

       전부하토크의 400~500 [%] 정도이다.

 

   ◈ 정전기 제거방법 ★★

      ㉠ 접지에 의한 방법

      ㉡ 공기를 이온화 하는 방법

      ㉢ 공기중의 상대습도를 70 [%] 이상으로 하는 방법

      ㉣ 전도체를 사용하는 방법

2. 비상전원설비

 가. 전원의 종류

   ① 상용전원 : 평상시 주전원으로 사용되는 #전원

   ② 비상 전원 : 상용전원의 정전시에 사용되는 전원

   ③ 예비전원 : 상용전원의 고장 또는 용량 부족시 최소한의 기능을 유지하기 위한 전원

 

 나. 비상전원의 종류

   ① #축전지 설비        ② 자가발전설비         ③ 비상전원수전설비      ④ 전기저장장치

 

다. 축전지의 충전방식

   ① #보통충전방식 : 필요할 대 바로 표준시간율로 소정의 충전을 하는 방식

   ② #급속충전방식 : 비교적 단시간에 보통 충전전류의 2~3배의 전류로 충전하는 방식

   ③ #부동충전방식 ★★

      ⊙ 축전지의 자기방전을 보충함과 동시에 상용부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하도록 하되 충전기가 부담하기

           어려운 일시적인 대전류 부하는 축전지로 하여금 부담하게 하는 방식 (축전지와 부하를 충전기에 병렬로 접속하여

           일반적으로 거치용 축전지 설비에 가장 많이 사용한다.)

   ④ #균등충전방식 ♣ : 부등충전방식에 의하여 사용할 때 각 전해조에서 일어나는 전위차를 보정하기 위하여 1~3개월

       마다 1회 정전압으로 10~12시간 충전하여 각 전해조의 용량을 균일화하기 위하여 충전하는 방식

   ⑤ 세류(트리클) 충전방식 ♣ : 자기방전량 만을 항상 충전하는 부동충전방식의 일종

   ⑥ 회복충전방식 ♣ : 축전지의 과방전 또는 방치상태에서 기능회복을 위하여 실시하는 충전방식

 

 라. 축전지실의 설치기준

   ① 진동이 없는 장소에 설치할 것

   ② 배기설비를 할 것

   ③ 충전기는 가급적 부하와 가까운 곳에 설치할 것

   ④ 개방형 축전지의 경우 조명기구 등은 내산성으로 할 것

 마. 축전지의 비교

구 분
알칼리 축전지
연축전지
#기전력
1.32 [V]
2.05 ~ 2.08 [V]
#공칭전압 ♣
1.2 [V]
2.0 [V]
방전중지전압
0.96 [V]
1.6 [V]
공칭용량 (정격방전율)
5 [Ah]
10 [Ah]
충전시간
짧다
길다
수명
15~20년
5~15년
종류
소결식, 포켓식
클래드식, 페이스식
기계적 강도 ♣
강하다
약하다
가격
비싸다
싸다

 바. 2차 충전전류 및 출력

   ① 2차 충전전류 ♣

 

   ② 충전기의 2차 출력

       ▣ 2차 출력 [kVA] = 표준전압 × 2차 충전전류

사. 축전지의 용량 (시간에 따라 방전전류가 일정한 경우) ★♣

 

      여기서, C : 축전지 용량 [Ah],  L : 보수율 (용량저하율),  K : 용량환산시간계수 (h),  I : 방전전류 [A]

 아. 비상전원 수전설비의 용어의 정의 (NFSC 602 제3조) ★★★♣

   ① 소방회로 ♣ : 소방부하에 전원을 공급하는 전기회로

   ② 일반회로 : 소방회로 이외의 전기회로

   ③ 수전설비 : 전력수급용 계기용 변성기, 주차단장치 및 그 부속기기

   ④ 변전설비 : 전력용 변압기 및 그 부속장치

   ⑤ 전용큐비클식 ♣ : 소방회로의 것으로 수전설비, 변전설비 그밖의 기기 및 배선을 금속제 외함에 수납한 것

   ⑥ 공용 큐비클식 ♣ : 소방회로 및 일반회로 겸용의 것으로서 수전설비, 변전설비 그밖의 기기 및 배선을 금속제 외함에

                                     수납한 것

   ⑦ 전용배전반 : 소방회로 전용의 것으로서 개폐기, 과전류차단기, 계기 그밖의 배선용 기기 및 배선을 금속제 외함에

                             수납한 것

   ⑧ 공용배전반 : 소방회로 및 일반회로 겸용의 것으로서 개폐기, 과전류 차단기, 계기 그밖의 배선용 기기 및 배선을

                            금속제 외함에 수납한 것

   ⑨ 전용분전반 : 소방회로 전용의 것으로서 분기개폐기, 분기과전류차단기 그밖의 배선용 기기 및 배선을 금속제 외함에

                             수납한 것

   ⑩ 공용분전반 : 소방회로 및 일반회로 겸용의 것으로서 분기개폐기, 분기과전류차단기 그밖의 배선용 기기 및 배선을

                             금속제 외함에 수납한 것

 

   ◈ 큐비클형의 설치 기준

      ㉠ 전용 큐비클 또는 공용 큐비클식으로 설치할 것

      ㉡ #큐비클 외함의 두께는 2.3 [㎜] 이상의 강판과 이와 동등 이상의 강도와 내화성능이 있는 것으로 제작할 것

          (옥내 소화전함 강판 및 강대 1.5 [㎜] (합성수지제 4[㎜]) 이상,   #비상콘센트 #풀박스 등 1.6 [㎜] 이상)

      ㉢ 개구부에는 갑종방화문 또는 을종 방화문을 설치할 것

자. 특고압 또는 고압으로 수전하는 경우 (비상전원 수전)

   ① 일반 전기사업자로 부터 특별고압 또는 고압으로 수전하는 경우

       ㉠ 방화구획형              ㉡ 옥외개방형                 ㉢ 큐비클형

  [설치기준]

    ㉠ 전용의 방화구획내에 설치할 것

    ㉡ 소방회로배선은 일반회로배선과 불연성 벽으로 구획할 것

         (단, 소방회로배선과 일반회로배선을 15[㎝] 이상 떨어져 설치한 경우는 제외)

    ㉢ 일반회로에서 과부하, 지락사고 또는 단락사고가 발생한 경우에도 이에 영향을 받지 아니하고 계속하여 소방회로에

         전원을 공급시켜 줄 수 있어야 함

    ㉣ 소방회로용 개폐기 및 과전류차단기에는 "소방회로용"이란 표시를 할 것

  ② 전기사업자로 부터 저압으로 수전하는 경우 ♣ (비상전원 수전)

      ㉠ 전용 #배전반 (1,2종)          ㉡ 전용 분전반 (1,2종)          ㉢ 공용 분전반 (1,2종)

   ※ 저압 수전 : 분전반, 배전반 설치

        고압 · 특고압 수전 : 변압기 설치 ☜ (실내) 큐비클 또는 방화구획  (옥외) 옥외 개방형

   ※ 일반전기사업자로 부터 특별고압 또는 고압으로 수전하는 비상 전원 수전설비의 경우에 있어 소방회로 배선은

       일반회로 배선과 불연성 벽으로 구획할 것. 다만, 소방회로 배선과 일반회로 배선을 15 [㎝] 이상 떨어져 설치하는 경우

       에는 그러하지 아니한다.

 

【 출제 예상 문제】

1. 소방시설용 비상전원 수전설비에서 전력수급용 계기용변성기 · 주차단장치 및 그 부속기기로 정의되는 것은 ? ③

    ① 큐비클설비           ② 배전반설비               ③ 수전설비                ④ 변전설비

[해설] 수전설비 : 전력수급용 계기용변성기 · 주차단장치 및 그 부속기기

2. 일반 전기사업자로 부터 특고압 또는 고압으로 수전하는 비상전원수전설비의 형식 중 틀린 것은 ? ②

    ① 큐비클형             ② 옥내개방형              ③ 옥외개방형                   ④ 방화구획형

[해설] 비상전원수전방식 (특고압수전) : 방화구획형, 옥외개방형, 큐비클형

3. 정전류 부하인 경우 알칼리 축전지의 용량 [Ah] 산출식은 ? (단, I : 방전전류, L : 보수율, K : 방전시간, C : 25 [℃]에 있어

     서의 정격방전율 용량)③

4. 소방회로용으로 수전설비, 변전설비 그밖의 기기 및 배선을 금속제외 함에 수납한 것은 ? ③

    ① 전용분전반              ② 공용분전반               ③ 전용큐비클식                  ④ 공용큐비클식

[해설] 전용큐비클식 : 소방회로용의 것으로서 수전설비, 변전설비 그 밖의 기기 및 배선을 금속제 외함에 수납한 것

5. 일반전기사업자로 부터 특고압 또는 고압으로 수전하는 비상전원 수전설비의 경우에 있어 소방회로배선과 일반회로

     배선을 몇 [㎝] 이상 떨어져 설치하는 경우 불연성 벽으로 구획하지 않을 수 있는가 ? ③

   ① 5 [㎝]                  ② 10 [㎝]                       ③ 15 [㎝]                             ④ 20 [㎝]

[해설] 특고압 또는 고압으로 수전하는 경우 : 소방회로배선은 일반회로배선과 불연성 벽으로 구획할 것 (단, 소방회로배선

           과 일반회로 배선을 15 [㎝] 이상 떨어져 설치한 경우는 제외)

6. 다음 중 전선의 약호와 설명을 나타낸 것으로 옳지 않은 것은 ? ④

   ① IH : 하이퍼론 절연전선                ② HFIX : 450/750 [V] 저독성 난연 가교 폴리에틸렌 절연전선

   ③ OW : 옥외용 비닐 절연전선         ④ DV : 배기덕트용 비닐절연전선

[해설] 전선의 종류 : DV 인입용 비닐절연전선

7. 전기사업자로 부터 저압으로 수전하는 비상전원설비로 알맞은 것은 ? ②

   ① 방화구획형            ② 전용배전반(1·2종)              ③ 큐비클형              ④ 옥외개방형

[해설] 비상전원수전설비 (저압수전) : 전용배전반(1·2종), 전용분전반(1·2종), 공용분전반(1·2종)

8. 제1종 또는 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있을 경우 다음과 같이 시설하는데 그 내용이

    맞지 않는 것은 ? ④

  ① 접지극은 지하 75 [㎝] 이상의 깊이에 매설할 것        ② 지중에서 그 금속제로 부터 1 [m] 이상 이격할 것

  ③ 접지선은 절연전선 또는 케이블을 사용할 것             

  ④ 접지선은 지하 75[㎝]로 부터 지표상 1.5[m]까지의 부분은 합성수지관등으로 덮을 것

[해설] 접지공사 : 접지선은 지하 75[㎝] 로 부터 지표상 2[m]까지의 부분은 합성수지관 등으로 덮을 것

9. 소방시설용 비상전원 수전설비에서 소방회로 전용의 것으로서 분기개폐기, 분기과전류 차단기, 그밖의 배선용기기 및

    배선을 금속제 외함에 수납한 것은 ? ③

   ① 전용배전반             ② 전용수전반                ③ 전용분전반                     ④ 전용기전반

[해설] 전용분전반 : 소방회로 전용의 것으로서 분기개폐기, 분기과전류차단기, 그밖의 배선용 기기 및 배선을 금속제 외함

                               에 수납한 것

10. 축전지의 자기방전을 보충함과 동시에 상용부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하도록 하되 충전기가 부담하기

      어려운 일시적인 대전류 부하는 축전기로 하여금 부담하게 하는 충전방식은 ? ①

   ① 부동충전방식             ② 균등충전방식                  ③ 자가충전방식                    ④ 과충전방식

[해설] 부동충전방식 : 전지의 자기방전을 보충함과 동시에 상용부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하되 부담하기

                                    어려운 일시적인 대전류 부하는 축전지가 부담하도록 하는 방식으로 가장 많이 사용된다.

11. 축전지 설비의 구성요소가 아닌 것은 ? ②

   ① 충전장치              ② 기동장치                   ③ 제어장치                     ④ 보안장치

[해설] 축전지설비의 구성요소 : 축전지, 충전장치, 보안장치, 제어장치, 역변환장치

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【#무선통신보조설비 - 소화활동설비】 ♣

▣ 특정소방대상물의 #지하층, 지하가 등에서 소방활동시 소방대의 무선통신을 원활하게 하기 위한 설비

 

1. 무선통신보조설비의 구성요소 ★★♣

  ① 누설동축케이블 : 동축케이블의 외부도체에 가느다란 홈을 만들어 전파가 외부로 새어 나갈 수 있도록 한 케이블

  ② #동축케이블

  ③ #안테나

  ④ 분배기 : 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭 (Matching) 과신호 균등분배를 위해

                     사용하는 장치

  ⑤ 분파기 : 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치

  ⑥ 혼합기 : 2개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치

  ⑦ 무선기기 접속단자

  ⑧ #증폭기 : 신호 전송시 신호가 약해져 수신이 불가능해지는 것을 방지하기 위해서 증폭하는 장치

    ◈ 무선통신 보조설비는 유선기기이다.

    ◈ #소방대 사용 무전기 (무선기기 (무선통신))

 

    ※ #접속단자 : - 지상 ⊙ : 보행거리 300 [m] 이내

                  (2개) - 사람이 상시 근무하는 곳에는 하나 더 설치

      증폭기 : 30분

      증폭기 전면에 설치하는 것 : #전압계 , #표시등

2. 무선통신 보조설비의 설치대상

                                                                        (화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표5])

설치대상
설치조건
지하가
연면적 1,000 [㎡] 이상
지하층
바닥면적 합계 3,000 [㎡] 이상
지하 3층 이상이고 지하층의
바닥면적 합계 1,000 [㎡] 이상
지하층의 모든 층
층수가 30층 이상인 것
16층 이상 부분의 모든 층
터널
500 [m] 이상
공동구
전부 해당

◈ 누설 동축케이블 : 동축케이블 외부도체에 가느다란 홈을 만들어서 전파가 외부로 새어 나갈 수 있도록 한 #케이블

3. 누설동축케이블 등의 설치기준 (NFSC 505 제5조) ★★♣

   ① 소방전용 주파수대에서 전파의 전송 또는 복사에 적합한 것으로서 소방전용의 것으로 할 것. 다만, 소방대 상호간의

        무선연락에 지장이 없는 경우에는 다른 용도와 겸용할 수 있다.

   ② 누설동축케이블과 이에 접속하는 안테나 또는 동축케이블과 이에 접속하는 안테나로 구성할 것

   ③ 누설동축케이블은 불연 또는 난연성의 것으로서 습기에 따라 전기의 특성이 변질되지 아니하는 것으로 하고 노출하여

       설치한 경우에는 피난 및 통행에 장애가 없도록 할 것    (노출배선을 하지 말 것 ×)

   ④ 누설동축케이블은 화재에 따라 해당 케이블의 피복이 소실된 경우에 케이블 본체가 떨어지지 아니하도록 4 [m] 이내

        마다 금속제 또는 자기제 등의 지지 금구로 벽, 천장, 기둥 등에 견고하게 고정시킬 것. 다만, 불연재료로 구획된 반자

        안에 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다.

   ⑤ 누설동축케이블 및 안테나는 금속판 등에 따라 전파의 복사 또는 특성이 현저하게 저하 되지 아니하는 위치에 설치할

        것

   ⑥ 누설동축케이블 및 안테나는 고압의 전로로 부터 1.5 [m] 이상 떨어진 위치에 설치할 것. 다만, 해당 전로에 정전기

        차폐장치를 유효하게 설치한 경우에는 그러하지 아니하다.

   ⑦ 누설동축케이블의 끝부분에는 무반사 종단저항을 견고하게 설치할 것 (중간부분 ×)

       ◈ 무반사 종단저항 : 무선통신용 신호가 동축케이블의 끝에 도달하면 갑자기 임피던스가 무한대로 되므로 그 지점에

                                        서 반사하여 왔던 길로 되돌아 가 메아리가 생기게되는데 이런 반사파를 없애기 위해 설치하는 것

   ⑧ 누설동축케이블 또는 동축케이블의 임피던스는 50[Ω]으로 하고 이에 접속하는 안테나, 분배기, 기타의 장치는 해당

        임피던스에 적합한 것으로 하여야 한다.

4. 무선기기 접속단자의 설치기준 (NFSC 505 제6조) ★★★♣

   ① 화재층으로 부터 지면으로 떨어지는 유리창 등에 의한 지장을 받지 않고 지상에서 유효하게 소방활동을 할 수 있는

        장소 또는 수위실 등 상시 사람이 근무하고 잇는 장소설치할 것.

   ② 단자는 한국산업규격에 적합한 것으로 하고, 바닥으로 부터 높이 0.8 [m] 이상, 1.5 [m] 이하의 위치에 설치할 것

   ③ 지상에 설치하는 접속단자는 보행거리 300 [m] 이내 마다 설치하고 다른 용도로 사용되는 접속단자에서 5 [m] 이상

        거리를 둘 것

   ④ 지상에 설치하는 단자를 보호하기 위하여 견고하고 함부로 개폐할 수 없는 구조의 보호함을 설치하고 먼지, 습기 및

        부식 등에 따라 영향을 받지 아니하도록 조치할 것

   ⑤ 단자의 보호함 표면에 "무선기기 접속단자"라고 표시한 표지를 할 것  (중계용 접속단자 ×)

    ◈ 보호함 표면에 도색 : 불필요

       ⊙ 소화설비의 동력제어반 (MCC) 패널의 앞면에는 적색으로 도색

    ◈ #분배기 ★★★

      ⊙ 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭 (Matching) 신호균등분배를 위해 사용하는 장치

   ◈ #분파기

     ⊙ 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치

   ◈ #혼합기 ★★★

    ⊙ 두개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치

  ◈ 증폭기

    ⊙ 신호전송시 신호가 약해져 수신이 불가능해지는 것을 방지하기 위해서 증폭하는 장치

    ※ 소방에서는 도색하는 한가지 : 동력제어반 (MCC) 패널 : 적색 도색 (구분하기 위해)

5. 분배기, 분파기 및 혼합기 등의 설치기준 (NFSC 505 제7조) ★★★♣

   ① 먼지, 습기 및 부식 등에 따라 기능에 이상을 가져 오지 아니하도록 할 것

   ② 임피던스는 50 [Ω]의 것으로 할 것

   ③ 점검에 편리하고 화재 등의 재해로 인한 피해의 우려가 없는 장소에 설치할 것

6. 증폭기 및 무선이동중계기의 설치 기준 (NFSC 505 제8조) ★★★♣

   ① 전원은 전기가 정상적으로 공급되는 축전지, 전기저장장치 (외부 전기에너지를 저장해 두었다가 필요한 때 전기를

        공급하는 장치) 또는 교류전압 옥내 간선으로 하고 전원까지의 배선은 전용으로 할 것

   ② 증폭기의 전면에는 주회로의 전원이 정상인지의 여부를 표시할 수 있는 표시등 및 전압계를 설치할 것

   ③ 증폭기에는 #비상전원 이 부착된 것으로 하고 해당 비상전원용량은 무선통신보조설비를 유효하게 30분 이상 작동

        시킬 수 있는 것으로 할 것

   ④ 무선이동중계기를 설치하는 경우에는 전파법 규정에 따른 적합성 평가를 받은 제품으로 설치할 것

7. 무선통신 보조설비의 설치제외 (NFSC 505 제4조) ★★★♣

   ① 지하층으로서 특정소방대상물의 바닥부분 2면 이상이 지표면과 동일한 경우의 해당층

   ② 지하층으로서 지표면으로 부터의 깊이가 1[m] 이하인 경우의 해당 층에는 무선통신보조설비를 설치하지 아니할 수

        있다.

     ※ (지하층) (2면) (1[m])

【 출제 예상 문제 】

1. 무선통신보조설비의 설치기준으로 틀린 것은 ? ②

   ① 누설동축케이블 또는 동축케이블의 임피던스는 50 [Ω]으로 한다.

   ② 누설동축케이블 및 안테나는 고압의 전로로 부터 0.5 [m] 이상 떨어진 위치에 설치한다.

   ③ 무선기기 접속단자 중 지상에 설치하는 접속단자는 보행거리 300 [m] 이내 마다 설치한다.

   ④ 누설동축케이블의 끝 부분에는 무반사 종단저항을 견고하게 설치한다.

[해설] 무선통신보조설비의 설치기준 : 누설동축케이블 및 안테나는 고압의 전로로 부터 1.5 [m] 이상 떨어진 위치에

                                                             설치한다.

2. 지하층으로서 특정소방대상물의 바닥부분 중 최소 몇 면이 지표면과 동일한 경우에 무선통신보조설비의 설치를

    제외할 수 있는가 ?

   ① 1면 이상                 ② 2면 이상                    ③ 3면 이상                       ④ 4면 이상

[해설] 무선통신보조설비의 설치 제외

   ㉠ 지하층으로서 특정소방대상물의 바닥부분 2면 이상이 지표면과 동일한 경우의 해당층

   ㉡ 지하층으로서 지표면으로 부터의 깊이가 1 [m] 이하인 경우의 해당층

3. 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭과 신호 균등분배를 위해 사용하는 장치는 ? ①

     ① 분배기                   ② 혼합기                    ③ 증폭기                      ④ 분파기

[해설] 분배기 : 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭과 신호균등분배를 위해 사용하는 장치

4. 무선통신보조설비 증폭기의 설치기준으로 틀린 것은 ? ②

   ① 증폭기는 비상전원이 부착된 것으로 한다.

   ② 증폭기의 전면에는 표시등 및 전류계를 설치한다.

   ③ 전원은 전기가 정상적으로 공급되는 축전지, 전기저장장치 또는 교류전압 옥내간선으로 하고 전원까지의 배선은

        전용으로 한다.

   ④ 증폭기의 비상전원용량은 무선통신보조설비가 유효하게 30분 이상 작동시킬 수 있는 것으로 한다.

[해설] 무선통신보조설비 증폭기의 설치기준 : 증폭기의 전면에는 전원확인 표시등 및 전압계를 설치한다.

5. 무선통신보조설비에 사용되는 증폭기의 비상전원용량은 무선통신보조설비를 유효하게 몇 분 이상 작동시킬 수 있는 것

     이어야 하는가 ? ③

   ① 10분                       ② 20분                       ③ 30분                             ④ 60분

[해설] 증폭기의 전원용량 : 무선통신보조설비에 사용되는 증폭기의 비상전원용량 : 30분 이상

6. 무선통신보조설비에서 무선기기 접속단자의 설치기준으로 옳지 않은 것은 ? ③

   ① 지상에서 유효하게 소방 활동을 할 수 있는 장소 또는 수위실 등 상시 사람이 근무하고 있는 장소에 설치할 것

   ② 단자는 바닥으로 부터 높이 0.8 [m] 이상 1.5 [m] 이하의 위치에 설치할 것

   ③ 지상에 설치하는 무선기기 접속단자는 보행거리 300 [m] 이내 마다 설치하고 다른 용도로 사용되는 접속단자에서

        3 [m] 이상의 거리를 둘 것

   ④ 단자의 보호함의 표면에 "무선기 접속단자"라고 표시한 표지를 할 것

[해설] 무선기기 접속단자의 설치기준 : 다른 용도로 사용되는 접속단자에서 5[m] 이상 거리를 둘 것

7. 무선통신보조설비의 주요 구성요소가 아닌 것은 ? ③

   ① 누설동축케이블                 ② 증폭기                  ③ 음향장치                    ④ 분배기

[해설] 무선통신보조설비의 구성요소 : 누설동축케이블, 분배기, 무선기기 접속단자, 전송장치, 혼합기, 분파기

8. 무선통신보조설비의 주회로 전원이 정상인지 여부를 확인하기 위해 증폭기 전면에 설치하는 것은 ? ②

   ① 전압계 및 전류계               ② 전압계 및 표시등                  ③ 상순계                       ④ 전류계

[해설] 증폭기 및 무선이동중계기의 설치기준 : 증폭기의 전면에는 전원확인 표시등 및 전압계를 설치할 것

9. 무선통신보조설비의 구성 중 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치는 ? ①

   ① 분파기                          ② 분배기                         ③ 혼합기                             ④ 증폭기

[해설] 분파기 : 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치

10. 무선통신보조설비의 무전기기 접속단자 중 지상에 설치하는 접속단자는 보행거리 최대 몇 [m] 이내 마다 설치하여야

      하는가 ? ④

   ① 5                                ② 50                              ③ 150                                ④ 300

[해설] 무전기 접속단자 : 무선기기 접속단자 중 지상에 설치하는 접속단자는 보행거리 300 [m] 이내 마다 설치한다.

11. 무선통신보조설비의 화재안전기준에서 사용하는 용어의 정의로 옳은 것은 ? ④

   ① 혼합기는 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 장치를 말한다.

   ② 분배기는 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 분리하기 위해서 사용하는 장치를 말한다.

   ③ 증폭기는 2개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생되도록 하는 장치를 말한다.

   ④ 누설동축케이블은 동축케이블의 외부도체에 가느다란 흠을 만들어서 전파가 외부로 새어 나갈 수 있도록 한 케이블을

        말한다.

[해설] 무선통신보조설비

   ㉠ 혼합기 : 2개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치

   ㉡ 분배기 : 신호의 전송로가 분기되는 장소에 설치하는 것으로 임피던스 매칭과 신호균등분배를 위해 사용하는 장치

   ㉢ 증폭기 : 신호 전송 시 신호가 약해져 수신이 불가능해지는 것을 방지하기 위해서 사용하는 장치

12. 무선통신보조설비에서 2개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치는 ? ③

   ① 분배기                          ② 분파기                       ③ 혼합기                           ④ 증폭기

[해설] 혼합기 : 2개이상의 입력신호를 원하는 비율로 조합한 출력이 발생하도록 하는 장치

13. 무선통신보조설비의 누설동축케이블은 금속제 또는 자기제 등의 지지금구를 이용하여 벽 · 천장 등에 몇 [m] 마다 고정

      시켜야 하는가 ? (단, 불연재료로 구획된 반자 안에 설치하는 경우는 제외한다) ①

   ① 4                                  ② 6                               ③ 8                                  ④ 10

[해설] 누설동축케이블의 설치기준 : 누설동축케이블은 4 [m]마다 벽 · 천장 · 기둥 등에 견고하게 고정시킬 것

                                                         (단, 불연재료로 구획된 반자 안에 설치하는 경우는 제외)

 

14. 무선통신보조설비의 누설동축케이블 및 안테나는 고압의 전로로 부터 1.5 [m] 이상 떨어진 위치에 설치해야 하나

       그렇게 하지 않아도 되는 경우는 ? ①

   ① 해당 전로에 정전기 차폐장치를 유효하게 설치한 경우

   ② 금속제 등의 지지금구로 일정한 간격으로 고정한 경우

   ③ 끝부분에 무반사 종단저항을 설치한 경우

   ④ 불연재료로 구획된 반자 안에 설치한 경우

[해설] 무선통신보조설비의 설치기준 : 동축케이블 및 안테나는 전로로 부터 1.5 [m] 이상 떨어진 위치에 설치할 것

                                                             (단, 해당 전로에 정전기 차폐장치를 유효하게 설치한 경우에는 제외)

15. 무선통신보조설비를 설치하여야 하는 특정소방대상물의 기준 중 옳은 것은 ? (단, 위험물 저장 및 처리 시설 중

      가스시설은 제외한다) ④

   ① 지하가 (터널은 제외)로서 연면적 500 [㎡] 이상인 것

   ② 지하가 중 터널로서 길이가 1,000 [m] 이상인 것

   ③ 층수가 30층 이상인 것으로서 15층 이상 부분의 모든 층

   ④ 지하층의 층수가 3층 이상이고 지하층의 바닥면적의 합계가 1,000[㎡] 이상인 지하층의 모든 층

[해설] 무선통신보조설비 설치대상

   ㉠ 지하가 (터널은 제외)로서 연면적 1,000 [㎡] 이상인 것

   ㉡ 지하가 중 터널로서 길이가 500[m] 이상인 것

   ㉢ 층수가 30층 이상인 것으로서 16층 이상 부분의 모든 층

16. 다음 중 무선통신보조설비 분배기의 임피던스 크기로 알맞은 것은 ? ②

   ① 5 [Ω]                    ② 50 [Ω]                        ③ 250 [Ω]                           ④ 500 [Ω]

[해설] 분배기의 설치기준 : #임피던스 는 50 [Ω] 일 것

17. 무선통신보조설비의 누설동축케이블의 끝 부분에 설치하는 것은 ? ④

   ① 전력용 #콘덴서                ② #리액터                  ③ #인덕터                    ④ 무반사 #종단저항

[해설] 누설동축케이블의 설치기준 : 누설동축케이블의 끝부분에는 무반사 종단저항을 설치할 것

18. 지하층으로서 지표면으로 부터 깊이가 몇 [m] 이하인 경우 해당층에 무선통신보조설비를 설치하지 않아도 되는가 ? ①

   ① 1                              ② 2                         ③ 3                             ④ 4

[해설] 무선통신보조설비의 설치 제외 : 지하층으로서 지표면으로 부터의 깊이가 1 [m] 이하인 경우의 해당층

19. 무선통신보조설비의 누설동축케이블은 다음과 같은 기준으로 설치하여야 하나 어떤 재료로 구획된 반자 안에 설치

      하는 경우에는 그러하지 아니한가 ? ①

누설동축케이블은 화재에 따라 케이블의 피복이 소실된 경우에 케이블 본체가 떨어지지 아니하도록 4 [m] 이내 마다 금속제
또는 자기제 등의 지지금구로 벽 · 천장 · 기둥 등에 
견고하게 고정시킬 것

   ① #불연재료                        ② #내화재료                       ③ 준불연재료                          ④ #난연재료

[해설] 누설동축케이블의 설치기준 : 누설동축케이블은 4 [m] 이내 마다 벽 · 천장 · 기둥 등에 견고하게 고정시킬 것

                                                          (불연 재료로 구획된 반자안에 설치하는 경우는 제외)

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[소화활동설비의 정의]

   ▣ 화재를 진압하거나 인명구조활동을 위하여 사용하는 설비

1. 비상콘센트 정의

   ▣ 화재발생시 소방대의 필요한 전원을 #전용회선 으로 공급받기 위한 설비

      <참고> #전압 의 분류 ★★★

저압
⊙ 교류 1,000 [V] 이하
⊙ 직류 1,500 [V] 이하
고압
⊙ 교류 1000[V] 초과 7 [kV] 이하
⊙ 직류 1,500 [V] 초과 7 [kV] 이하
특고압
⊙ 7 [kV] 초과

 

2. 비상콘센트의 구성도

 

3. 비상콘센트설비의 설치대상

                                                         (화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표5]) ★★★♣

설치대상
설치조건
층수가 11층 이상인 특정소방대상물 ♣
11층 이상의 층
지하층이 3층 이상이고 지하층 바닥면적의 합계가 1,000 [㎡] 이상
지하층의 모든 층
터널
500 [m] 이상

◈ 도로터널의 비상콘센트 설비 ★★

  ⊙ 주행차로의 우측 측벽 50 [m] 이내의 간격으로 바닥으로 부터 0.8 [m] 이상 1.5 [m]이하의 높이에 설치할 것

4. 비상콘센트설비 전원의 설치기준 (NFSC 504 제4조 ①) ♣

가. 상용전원

   ▣ 상용 전원회로의 배선은 저압수전인 경우에는 인입개폐기의 직후에서 고압수전 또는 특고압수전인 경우에는 전력용

        변압기 2차측의 주차단기 1차측 또는 2차측에서 분기하여 전용 배선으로 할 것

   ◈ 저압수전

 

   ◈ 고압 및 특고압 수전

 

나. 비상전원 ♣

  ① 지하층을 제외한 층수가 7층 이상으로서 연면적이 2,000[㎡] 이상이거나 지하층의 바닥 면적 (차고, 주차장,

       보일러실, 기계실 또는 전기실의 바닥면적을 제외)의 합계가 3,000[㎡] 이상인 특정소방대상물의 비상콘센트에는

       자가발전설비, 비상전원 수전설비, 또는 전기저장장치 (외부 전기에너지를 저장해 두었다가 필요한 때 전기를

       공급하는 장치)를 비상전원으로 설치할 것. 다만, 2 이상의 변전소에서 전력을 동시에 공급받을 수 있거나 하나의

       변전소로 부터 전력의 공급이 중단된 때에는 자동으로 다른 변전소로 부터 전력을 공급 받을 수 있도록 상용 전원을

       설치한 경우에는 비상전원을 설치하지 않을 수 있다.

 

   ※ 비상콘센트 비상전원 설치대상 : #자가발전설비, #비상수전설비, #전기저장장치

        7층 이상 건물       : 연면적 2,000 [㎡] 이상

        지하층 바닥면적   : 3,000 [㎡] 이상

 

  ② 비상전원중 자가발전설비의 설치기준 (비상전원수전설비의 경우 NFSC 규정에 따라 설치할 것) ★★★♣

     ㉠ 점검이 편리하고 화재 및 침수 등의 재해로 인한 패해를 받을 우려가 없는 곳에 설치할 것

     ㉡ 비상콘센트 설비를 20분 이상 작동 시킬 수 있는 용량으로 할 것

     ㉢ 상용전원으로 부터 전력공급이 중단된 때에는 자동으로 비상전원으로 부터 전력을 공급받을 수 있을 것

     ㉣ 비상전원의 설치장소는 다른 장소와 방화구획을 할 것. 이 경우 그 장소에는 비상전원의 공급에 필요한 기구나

          설비외의 것을 두어서는 아니된다. (열병합발전설비에 필요한 기구나 설비는 제외한다)

     ㉤ 비상전원을 실내에 설치하는 때에는 그 실내에 비상조명등을 설치할 것

5. 비상콘센트 설비 전원회로의 설치기준

                                                                       (NFSC 504 제4조 ②,③,④) ★★★♣

  ① 비상콘센트설비의 전원회로는 단상교류 220[V]인 것으로서 그 공급용량은 1.5 [kVA] 이상인 것으로 할 것

  ② 전원회로는 각 층에 2 이상이 되도록 설치할 것. 다만, 설치하여야 할 층의 비상콘센트가 1개인 때에는 하나의 회로로

       할 수 있다.

  ③ 전원회로는 주배전반에서 전용회로로 할 것. 다만, 다른 설비의 회로의 사고에 따른 영향을 받지 아니하도록 되어

       있는 것은 그러하지 아니하다.

  ④ 전원으로 부터 각 층의 비상콘센트에 분기되는 경우에는 분기 배선용 차단기를 보호함 안에 설치할 것 (보호함 밖 ×)

  ⑤ 콘센트 마다 배선용 차단기 (KSC 8321)를 설치하여야 하며, 충전부가 노출되지아니하도록 할 것 (노출되도록 할 것 ×)

      ※ 비상콘센트 : 전압 220 [V], 용량 1.5 [kVA] 이상

                                (접지형 2극 플러그 접속기)

 

   ⑥ 개폐기에는 "비상콘센트"라고 표시한 표지를 할 것 (소방용 ×)

   ⑦ 비상콘센트용의 #풀박스 등은 방청도장을 한 것으로서 두께 1.6[㎜] 이상의 철판으로 할 것 (옥내 소화전함 강판 및

        강대 1.5 [㎜] 이상, 합성수지재 4[㎜] 이상, #큐비클함 2.3 [㎜] 이상)

   ⑧ 하나의 전용회로에 설치하는 비상콘센트는 10개 이하로 할 것. 이 경우 전선의 용량은 각 비상콘센트 (비상콘센트가

        3개 이상인 경우에는 3개)의 공급용량을 합한 용량 이상의 것으로 하여야 한다.

   ⑨ 비상콘센트의 플러그 접속기는 접지형 2극 #플러그 접속기 (KS C 8305)를 사용하여야 한다.

   ⑩ 비상콘센트의 플러그 접속기의 칼받이의 #접지극 에는 접지공사를 하여야 한다.

       ※ 두께 : 비상콘센트   : 1.6 [㎜]

                     큐비클함       : 2.3 [㎜]

 

※ 전원선 하나에 10개까지 비상콘센트를 설치하지만 전선의 용량은 3개분까지만 한다.

     즉, 1.5 [kVA] ×3 = 4.5 [kVA] 로 설치한다.

  ◈ 비상콘센트 ★★★♣

구 분
전압
공급용량
플러그 접속기
단상 교류
220 [V]
1.5 [kVA] 이상
접지형 2극

⇒ 비상콘센트 설비의 전선의 용량 ★★★

비상콘센트
전선의 용량
단상
1개
1.5 [kVA] 이상
2개
3 [kVA] 이상
3~10개
4.5 [kVA] 이상

6. 비상콘센트의 설치기준 (NFSC 504 제4조 ⑤) ★♣

① 바닥으로 부터 높이 0.8 [m] 이상, 1.5 [m] 이하의 위치에 설치할 것

② 비상콘센트의 배치는 아파트 또는 바닥면적이 1,000[㎡] 미만인 층에 있어서는 계단의 출입구 (계단의 부속실을 포함

     하여 계단이 2 이상 있는 경우에는 그 중에 1개의 계단을 말한다)로 부터 5 [m] 이내에, 바닥면적 1,000[㎡] 이상인 층

     (아파트를 제외) 에 있어서는 각 계단의 출입구 또는 계단 부속실의 출입구 (계단의 부속실을 포함하여 계단이 3 이상

     있는 층의 경우에는 그 중 2 개의 계단을 말한다)로 부터 5 [m] 이내에 설치하되, 그 비상콘센트로 부터 그 층의 각 부분

     까지의 거리가 다음 각 목의 기준을 초과하는 경우에는 그 기준 이하가 되도록 비상콘센트를 추가하여 설치할 것.

◈ 비상콘센트의 배치

조건
배치
⊙ 아파트
⊙ 바닥면적 1,000 [㎡] 미만 층
⊙ 계단의 출입구로 부터 5 [m] 이내
⊙ 바닥면적 1,000 [㎡] 이상 층  (아파트 제외)
⊙ 각 계단의 출입구로 부터 5[m] 이내
⊙ 계단부속실의 출입구로 부터 5[m] 이내

◈ 설치거리

조 건
설치거리
지하상가 또는 지하층의 바닥면적의 합계가 3,000[㎡] 이상
수평거리 25[m] 이하
기타
수평거리 50 [m] 이하

  ※ 비상콘센트 : 계단으로 부터 5 [m] 이내

      #무선통신보조설비 : 무선기기 접속단자와 다른 용도의 접속단자의 이격거리 5 [m] 이상

      ㉠ 지하상가 또는 지하층의 바닥면적의 합계가 3,000[㎡] 이상인 것 : 수평거리 25 [m]

      ㉡ 기타의 것은 #수평거리 : 50 [m]

7. 비상콘센트 보호함의 설치기준 (NFSC 504 제5조) ★★♣

   ① 보호함에는 쉽게 개폐할 수 있는 문을 설치할 것 ( #잠금장치 를 할 것 ×)

   ② #보호함 표면에 "비상콘센트"라고 표시한 표지를 할 것.

   ③ 보호함 상부에 적색의 표시 등을 설치할 것. 다만, 비상콘센트의 보호함의 옥내 소화전함 등과 접속하여 설치하는

        경우에는 옥내소화전함 등의 표시등과 겸용할 수 있다.

8. #비상콘센트 배선의 설치기준 (NFSC 504 제6조) ★♣

   ▣ 전원회로의 배선은 #내화배선 으로, 그밖의 배선은 내화배선 또는 내열배선으로 할 것

9. 비상콘센트의 절연저항 및 절연내력 (NFSC 504 제4조 ④) ★★★♣

  ① #절연저항 (전원부와 외함사이)

       ▣ 500 [V] 절연저항계로 측정할 때 20 [MΩ] 이상일 것

  ② #절연내력

      ▣ 절연내력은 전원부와 외함 사이에 정격전압이 150 [V] 이하인 경우에는 1,000 [V] 의 실효전압을, #정격전압

           150 [V] 이상인 경우에는 그 정격전압에 2를 곱하여 1,000을 더한 #실효전압 을 가하는 시험에서 1분 이상 견디는

           것으로 할 것.

     ※ 150 [V] 이하 : 1,000 [V]

          150 [V] 이상 : 정격전압 × 2 + 1,000 [V]

     ※ 비상콘센트 220 [V] : 220 × 2 + 1,000 = 1440 [V]

【 출제 예상 문제 】

1. 비상콘센트의 배치는 아파트 또는 바닥 면적이 1,000 [㎡] 미만인 층은 계단의 출입구로 부터 몇 [m] 이내에 설치해야

     하는가 ? (단, 계단의 부속실을 포함하며 계단이 2 이상 있는 경우에는 그 중 1개의 계단을 말한다) ③

    ① 10                       ② 8                  ③ 5                           ④ 3

[해설] 비상콘센트 설치기준

   ㉠ 바닥면적 1,000 [㎡] 미만 : 계단의 출입구로 부터 5 [m] 이내

   ㉡ 바닥면적 1,000 [㎡] 이상 : 계단부속실의 출입구로 부터 5 [m] 이내 설치

2. 비상콘센트의 전원회로의 공급용량은 최소 몇 [kVA]이상인것으로 설치해야 하는가? ①

   ① 1.5                        ② 2                          ③ 2.5                         ④ 3

[해설] 비상콘센트의 규격 : 비상콘센트설비의 전원회로는 단상 교류 220 [V]인 것으로서, 그 공급용량은 1.5 [kVA] 이상인

                                           것으로 할 것

3. 비상콘센트 설비의 화재안전기준에서 규정하는 특고압의 범위는 ? ④

   ① 4,000 [V] 초과              ② 5,000 [V] 초과                ③ 6,000[V] 초과                     ④ 7,000[V] 초과

[해설] 전압의 분류 : 저압 직류 1,500[V] 이하 교류 1,000[V] 이하

                                고압 직류 1,500 초과 7,000[V] 이하,  교류 1,000 초과 7,000[V] 이하

                                특고압 : 직류, 교류 7,000 [V] 초과

4. 비상콘센트 설비의 전원회로에서 하나의 전용회로에 설치하는 비상콘센트는 최대 몇 개 이하로 하여야 하는가 ? ③

   ① 2                     ② 3                        ③ 10                         ④ 20

[해설] 비상콘센트설비 : 하나의 전용회로에 설치하는 비상콘센트는 10개 이하로 할 것

                                       (전선의 용량은 최대 3개 콘센트을 합한 용량일 것)

5. 비상콘센트설비의 절연내력은 전원부와 외함 사이의 정격전압이 150 [V] 이하인 경우 인가하는 실효전압은 ? ④

   ① 150 [V]                      ② 300 [V]                       ③ 500 [V]                           ④ 1,000 [V]

[해설] 절연내력시험 : 150[V] 이하 : 1,000[V]의 실효전압을 가하여 1분 이상 견딜 것

                                  150 [V] 이상 : (정격전압 × 2)+1,000[V]의 실효전압을 가하여 1분 이상 견딜 것

6. 비상콘센트설비의 비상전원 중 자가발전설비는 비상콘센트설비를 몇 분 이상 유효하게 작동시킬 수 있는 용량으로

    설치해야 하는가 ? ②

   ① 10                              ② 20                            ③ 30                                    ④ 60

[해설] 비상콘센트설비 : 비상콘센트 설비의 비상전원용량 : 20분 이상

7. 비상콘센트설비 비상전원의 설치기준 중 다음 (   ) 안에 알맞은 것은 ? ①

지하층을 제외한 층수가 7층 이상으로서 연면적이 ( ㉠ ) [㎡] 이상이거나 지하층의 바닥 면적의 합계가 ( ㉡ ) [㎡] 이상인 특정
소방대상물의 비상콘센트에는 자가발전설비, 비상
전원수전설비 또는 전기저장장치를 비상전원으로 설치할 것

   ① ㉠ 2,000 ㉡ 3,000            ② ㉠ 3,000 ㉡ 2,000        ③ ㉠ 4,000 ㉡ 3,000               ④ ㉠ 3,000 ㉡ 4,000

[해설] 비상콘센트설비의 비상전원 설치대상

    ㉠ 지하층을 제외한 7층 이상으로서 연면적 2,000 [㎡] 이상

    ㉡ 지하층의 바닥면적 합계 3,000 [㎡] 이상

8. 비상콘센트의 플러그접속기는 몇 극 플러그접속기를 사용해야 하는가 ? ②

     ① 1극                       ② 2극                      ③ 3극                             ④ 4극

[해설] 비상콘센트의 규격 : 비상콘센트의 플러그접속기는 접지형 2극을 사용한다.

9. 비상콘센트설비의 전원부와 외함 사이의 절연저항 측정기준으로 옳은 것은 ? ④

   ① 250 [V] 절연저항계로 측정할 때 10 [MΩ] 이상일 것

   ② 250 [V] 절연저항계로 측정할 때 20 [MΩ] 이상일 것

   ③ 500 [V] 절연저항계로 측정할 때 10 [MΩ] 이상일 것

   ④ 500 [V] 절연저항계로 측정할 때 20 [MΩ] 이상일 것

[해설] 비상콘센트설비의 절연저항 : 전원부와 외함사이 : 500 [V] 절연저항계, 20[MΩ] 이상

10. 비상콘센트보호함의 설치기준으로 틀린 것은 ? ④

   ① 보호함의 상부에 적색의 표시등을 설치하여야 한다.

   ② 보호함에는 쉽게 개폐할 수 있는 문을 설치하여야 한다.

   ③ 보호함 표면에 "비상콘센트"라고 표시한 표지를 하여야 한다.

   ④ 비상콘센트의 보호함을 옥내소화전함 등과 접속하여 설치하는 경우에는 옥내소화전함의 표시등과 분리하여야 한다.

[해설] 비상콘센트설비의 보호함 설치기준 : 비상콘센트의 보호함을 옥내소화전함 등과 접속하여 설치하는 경우에는 옥내

                                                                      소화전함의 표시등과 겸용할 수 있다.

11. 비상콘센트 풀박스 등의 두께는 최소 몇 [㎜] 이상의 철판을 사용하여야 하는가 ? ③

   ① 1.2 [㎜]                    ② 1.5 [㎜]                    ③ 1.6 [㎜]                          ④ 2.0 [㎜]

[해설] 비상콘센트의 규격 : 풀박스는 1.6 [㎜] 이상의 철판을 사용할 것

12. 비상콘센트 설비에 자가발전설비를 비상전원으로 설치할 경우 그 설치기준으로 적절하지 않은 것은 ? ②

   ① 비상콘센트설비를 유효하게 20분 이상 작동시킬 수 있는 용량으로 한다.

   ② 상용전원의 전력공급 중단 시 자동 또는 수동으로 비상전원으로 부터 전력을 공급받을 수 있도록 한다.

   ③ 비상전원의 설치장소는 다른 장소와 방화 구획한다.

   ④ 비상전원을 실내에 설치하는 경우에는 그 실내에 비상조명등을 설치한다.

 

[해설] 비상콘센트설비의 자가발전설비 설치기준 : 상용전원으로 부터 전력의 공급이 중단된 때에는 자동으로

                                                                                비상전원으로 부터 전력을 공급받을 수 있도록 할 것

13. 비상콘센트는 바닥으로 부터 몇 [m] 높이에 설치하여야 하는가 ? ③

   ① 0.8 [m] 이상 1.0 [m] 이하      ② 1 [m] 이상 1.5[m] 이하     ③ 0.8 [m] 이상 1.5 [m] 이하     ④ 1 [m] 이상 1.8 [m] 이하

[해설] 비상콘센트의 설치 높이 : 바닥으로 부터 0.8 [m] 이상 1.5 [m] 이하

14. 비상콘센트설비를 설치하여야 하는 특정소방대상물의 기준으로 옳은 것은 ? (단, 위험물 저장 및 처리시설 중 가스시설

      또는 지하구는 제외한다) ②

   ① 지하가 (터널은 제외) 로서 연면적 1,000[㎡] 이상인 것

   ② 층수가 11층 이상인 특정소방대상물의 경우에는 11층 이상의 층

   ③ 지하층의 층수가 3층 이상이고 지하층의 바닥면적의 합계가 1,500[㎡] 이상인 것은 지하층의 모든 층

   ④ 창고시설 중 물류터미널로서 해당 용도로 사용되는 부분의 바닥면적의 합계가 1,000 [㎡] 이상인 것

[해설] 비상콘센트 설비의 설치대상

   ㉠ 층수가 11층 이상인 특정소방대상물의 경우에는 11층 이상의 층

   ㉡ 지하 3층 이상이고 지하층 바닥면적의 합계가 1,000[㎡] 이상인 경우에는 지하층의 모든 층

   ㉢ 터널은 500 [m] 이상

15. 비상콘센트 설비에 설치하는 비상전원의 종류로 알맞은 것은 ? ②

   ① 축전지설비 또는 비상전원수전설비                      ② 비상전원수전설비 또는 자가발전설비

   ③ 자가발전설비 또는 축전지설비                             ④ #축전지설비 또는 #동력제어설비

[해설] 비상콘센트의 비상전원 : 자가발전설비, 비상전원수전설비, 전기저장장치

16. 비상콘센트설비의 전원부와 외함 사이의 절연저항은 얼마 이상이어야 하는가 ?  (단, 직류 500[V] 절연저항계로 측정

      하는 경우이다) ④ 

      ① 10 [Ω]                         ② 20 [Ω]               ③ 10 [MΩ]                       ④ 20 [MΩ]

[해설] 절연저항 시험 :  비상콘센트 #절연저항 - 직류 500[V] 절연저항계로 측정하여 20 [MΩ] 이상

17. 비상콘센트설비의 전원회로 설치기준으로 옳지 않은 것은 ? ① 

   ① 하나의 전용회로에 설치하는 비상콘센트는 10개 이상으로 할 것

   ② 전원회로는 각 층에 있어서 2 이상이 되도록 할 것

   ③ 콘센트 마다 배선용 차단기를 설치하여야 하며 충전부는 노출되지 아니하도록 할 것

   ④ 비상콘센트용의 풀박스 등은 두께 1.6 [㎜] 이상의 방청도장을 한 철판으로 할 것

[해설] 비상콘센트 전원회로의 설치기준 : 하나의 전용회로에 설치하는 비상콘센트는 10개 이하로 할 것

18. 비상콘센트설비에서 고압수전인 경우 상용전원회로의 배선은 어디에서 분기하여 설치하여야 하는가 ? ③

   ① 인입개폐기의 직전에서 분기하여 전용배선으로 할 것

   ② 인입개폐기의 직후에서 분기하여 전용배선으로 할 것

   ③ 전력용 변압기 2차측의 주차단기 1차측에서 분기하여 전용배선으로 할 것

   ④ 전력용 #변압기 1차측의 주차단기 2차측에서 분기하여 전용배선으로 할 것

[해설] 비상콘센트설비의 사용전원회로의 배선

   ㉠ 저압수전 : 인입 #개폐기의 직후에서 분기

   ㉡ 특고압수전 또는 고압수전 : 전력용변압기 2차측의 주차단기 1차측 또는 2차측에서 분기

19. 비상콘센트에 비상전원을 실내에 설치할 경우 그 실내에 무엇을 설치하는가 ? ④

   ① #유도등              ② 휴대용 비상조명등                     ③ 실내조명등                   ④ 비상조명등

[해설] 비상콘센트설비의 자가발전설비 설치기준 : 비상전원을 실내에 설치할 때에는 그 실내에 비상조명등을 설치할 것

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