자동차정비소, 자동차학과, 자동차정비기사 등 자동차정비사업 요점정리 40. 안전관리 14

40. 안전관리 14

<소방안전관리>

 

1. 화재의 위험성

가. 화재란
(1) 연소의 정의
물질이 탄다는 것을 또 다른 표현으로 연소라 한다. 연소 한다는 것은 화학반응으로
발열과 발광을 수반하는 산화반응을 말한다. 즉 물질이 외부로부터 점화에너지를 받아
산소와 화합하여 산화반응을 일으켜 점화에너지 이상의 열에너지를 발생하고 다른 물질
로 변화하는 것이다. 이렇게 발생 된 열에너지를 발열이라고 한다. 그리고 발열에 의해
온도가 상승하면 그 온도에 대응하는 열 복사선을 방출하는데 다시 온도가 고온으로 되
었을 때의 열 복사선은 가시광선 대역으로 들어오는 파장으로 되어 돌아오는데 이것이
발광이다. 연소가 되기 위한 필수 요소로는 가연성물질(가연물), 산소공급원, 점화에너
지 등 세 가지 요소가 필요하며, 일반적으로 이들을 연소의 3요소라고 한다.

(2) 연소의 3요소
불은 연료(가연물), 열(점화원), 산소 등 3가지 조건 있어야 발생이 가능하다. 그래서
이 3가지를“불의 3요소”라 부른다. 바꾸어 말하면 불이 일어나기 위해서는 불의 3요
소 중 한 가지라도 없으면 불은 일어나지 않는다는 것이다.

가) 연료(가연물)
연료란 불에 탈 수 있는 물건을 말하며 이는 고체, 액체, 기체연료의 3가지로 구
분된다.
고체연료 : 연탄, 나무, 종이, 옷, 고무, 플라스틱 등
액체연료 : 석유, 휘발유, 알콜, 방커C유 등
기체연료 : 프로판가스, 메탄가스, 부탄가스 등

나) 열(점화원)
물질이 타서 불이 붙기 위해서는 반드시 열이 있어야 한다. 물질이 탈수 있는 온
도, 즉 인화점 또는 착화점까지 이르게 하는 열이 필요하다는 것이다. 예를 들어, 성냥불의 불꽃은 보통 가연물에 불을 붙이기에는 충분한 온도를 가졌으나 그 양이
적은 까닭에 통나무와 같은 큰 부피의 물체를 태울 수는 없다. 그러나 수천개비의
성냥불을 동시에 가져다 댄다면 그 양이 많기 때문에 통나무를 능히 태울 수 있다.

다) 산소(공기)
물질이 열을 받아서 타려면 산소가 있어야 하며 산소가 없으면 불이 일어나지 않
는다. 우리가 호흡할 때 흡입하는 공기중의 약 21%는 산소이며 연소에 필요로 하는
산소의 양은 가연물질의 종류에 따라 서로 다르다. 대부분의 액체는 공기 중 산소
함량이 15% 이하로 줄어들면 불붙기 어려우며, 고체의 경우에는 6%이하로 줄어들
지 않으면 불은 계속 붙거나 그을리면서 타게 된다.

(3) 불의 성장과 확산
불이 나면 불은 외부 공기로 부터 산소를 공급받아 불꽃으로부터 되돌아온 열에 의해
연속적으로 재점화, 확산하여 다른 가연물질을 태우면서 확대해 나간다. 이러한 확대현
상은 직접 물질이 화염에 접촉하면서 진행하는 것이 대부분이나 일부 열의 이동이나 불
꽃(불티)이 날아가는 현상(비산), 이 두 가지 물리적인 상태가 단독 또는 중복해서 불이
진행된다. 이 중에서 특히 열의 이동에 의해서 확대되는 경우에는 전도, 대류, 복사의 세
가지 작용에 의하여 진행되며 이들 중 하나만 의하지 않고 세 가지가 동시에 작용한다.

가) 전도
열이 물질 속으로 전해져 가는 현상으로 온도가 높은 부분에서 낮은 부분으로 이
동하는 성질을 말한다.

나) 대류
액체나 기체와 같이 유체의 일부가 가열되면 그 부분이 팽창되어 밀도가 적어져 위
로 상승하고 그 곳에 온도가 낮은 부분의 유체가 흘러 들어간다. 이것은 가열된 공
기의 움직임에 의한 열의 이동이라 할 수 있으며 방안에 난로를 피웠을 때 따뜻한 공
기는 가벼워져 위로 올라가고 찬 공기는 아래로 내려오는 현상이 반복되어 실내가
따뜻하게 되는 현상과 같다고 할 수 있다.

다) 복사
고온의 물체로부터 저온의 물체로의 열의 이동이 전도나 대류와는 달리 중간의 매
개물 없이 직접 열이 이동하는 현상으로 이러한 현상은 열이 파도처럼 공간을 날아
서 물체에 그 열이 전달되는 성질로서 태양열이 지상의 물체를 따뜻하게 해주는 현
상이 대표적이다.

(4) 소화의 원리
불이 일어나는데 필요한 조건은 연료(가연물), 열, 산소(공기)의 세 가지 요소가 있어
야 일어나게 된다. 소화의 기본 원리는 불이 일어나는 조건을 역으로 활용하면 된다. 소
화라는 것은 불의 세 요소 중 전부 또는 일부를 제거하여 불이 일어나지 못하게 하는 것
이다. 다시 말해서 불이 일어나고 있는 중이라도 불의 3요소가 계속해서 반응하지 못하
도록 서로 제거하는 것을 말한다.

가) 타는 물질의 제거(가연물)
불이 다른 곳에 옮겨 붙거나 번지는 것을 막는 것을 말한다. 화재가 일어났을 때
불을 끄는 데 필요한 물이나 소화시설이 부족할 때에는 불에 탈 수 있는 물체를 치
우거나 없애 버리고 또 불길이 인근으로 확산해 가는 것을 막기 위하여 주위에 있는
물체를 치우거나 없애 버리고 고정된 물체의 경우에는 헐어버려 불길이 번지지 못하
게 하는 방법을 말한다. 산불이 났을 때 주위의 나무나 풀을 잘라 제거하고 불이 다
른 장소로 옮겨 붙지 못하게 하거나 가스나 유류난로에 연결된 송유관의 안전장치
를 잠그는 방법 등도 연료를 제거하여 불을 끄는 방법이다.

 

나) 산소의 차단
불이 났을 때 산소의 공급을 막아서 불이 꺼지게 하는 방법이다. 이 방법을“질식
에 의한 소화”라고도 하는데 부대에 담긴 모래나 담요, 분말소화기를 사용하여 산
소의 공급을 막아서 불이 꺼지게 한다. 유류나 전기화재가 일어났을 때에는 이러한
방법으로 불을 꺼야 한다.
다) 열의 제거
불타고 있는 물체에서 온도를 떨어뜨리기 위해 물체에 물을 뿌려 열을 없애 버리
는 방법이다. 이러한 방법은“냉각에 의한 소화”라고 하는데 물은 다른 물질에 비
해서 많은 열을 흡수하는 성질이 있으며 물이 증기로 변하면서 흡수하는 열량은 다
른 소화약품보다 거의 10배 가까운 효과를 가지고 있다. 목재, 종이, 직물 등에 불
이 붙었을 때 물을 뿌리는 것은 타고 있는 물체의 온도를 떨어뜨려 열을 없애기 위
한 것이다. 그러나 유류화재, 전기화재, 화공약품과 같은 액체류 등에 의한 화재에
는 절대 물을 사용하여서는 안 된다.

(5) 화재의 피해
화재는 재물을 태워 막대한 경제적 손실을 유발한다. 그리고 인명 손실까지도 유발하
여 커다란 사회적 손실이 된다.
연소 시 연소가스, 화재, 열, 연기가 발생하고 인체에 치명적인 것은 열에 의한 화상
과 가열된 공기와 연소 시 발생하는 유독가스에 의한 중독이다.

가) 연소가스의 유해성
① 생리적 유해성 : 독성 및 호흡 장해
② 심리적 유해성 : 공포감(Panic) 연소가스의 유해성
③ 시각적 유해성 : 피난상의 장애 요인

나) 산소농도 저하로 인한 피해
공기 중 포함된 산소의 농도는 보통 21%이지만 화재 시 연소에 의해 산소가 소비
되면 사람의 호흡에 필요한 산소(O2)의 부족현상이 일어난다.
아울러 산소의 부족과 함께 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO2)농도는 증가한다.
실제 화재 시 연소가스 중에는 2~3%의 산소가 함유되어 있을 뿐이므로 이러한 저
농도 산소는 사람이 1회의 호흡만으로도 의식불명이 될 수 있다고 연구되고 있다.
또한, 가연물이 연소되면서 인체에 치명적인 유독가스가 발생되는 데 이러한 가스는 뇌세포의 산화반응을 저해하고 호흡기 점막 등에 심한 손상을 주어 사망에 이르게 한다.

● 산소농도 21~18% > 긴급탈출 가능
● 산소농도 16~14% > 두통과 맥박이 증가하고 현기증, 구역질 발생
● 산소농도 12~10% > 의식불명, 구토
● 산소농도 8~ 7% > 의식불명, 실신 7~8분내 사망
● 산소농도 6%이하 > 호흡정지, 경련 6분 이내 사망