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연소란?
연소는 가연성 물질과 공기(산소)와의 산화반응으로 열과 빛을 수반하는 현상을 말한다.
연소는 다양한 강도의 열과 빛을 발산하며 급격하고 스스로 지속하는 산화작용이다.
산화와 연소
산화는 물질이 산소와 반응하는 현상으로 연소와 같으나 열과 빛을 동반하지 아니하므로 연소와 구별된다.
연소의 4요소
연소가 이루어지기 위해서 필요한 요소는 가연물, 산소, 점화원 3가지로 이를 연소의 3요소라 하며 여기에 연소를 지속가능하게 하는 연쇄반응을 더하여 연소의 4요소라 한다.
연소의 4요소 = 가연물 + 산소 + 점화원 + 연쇄반응
소화의 원리
연소는 연소의 4요소가 모두 갖추어진 상태에서 이루어지며 이중 어느 하나라도 없으면 연소가 이루어질 수 없다.
연소의 4요소 중 어느 하나 이상을 제거하거나 격리시킴으로서 연소를 중지시킬 수 있는데 이것이 “소화의 원리”이다.
소화의 원리는 연소의 4요소와 반대되는 개념으로서 가연물, 산소, 점화원, 연쇄반응을 성립하지 못하도록 가연물을 제거하는 방법, 산소를 질식시키는 방법, 점화원을 냉각시키는 방법, 연쇄반응을 억제하는 방법이 있으며 이를 각각 제거소화, 질식소화, 냉각소화, 억제소화라 한다.
연소의 3요소인 가연물을 제거하는 제거소화, 산소를 차단시키는 질식소화, 점화원을 냉각시키는 냉각소화를 물리적 소화라 하며 연소의 4요소에서 연쇄반응을 억제하는 억제소화를 화학적 소화라 한다.
소화조건에 따른 소화방법 및 소화약제
가연물을 제거하는 제거소화 방법
가연물을 제거함으로서 연소를 차단한다.
고체가연물의 경우 이동하거나 제거한다. 예를 들어 산불의 경우 맞불을 놓거나 벌목하는 방법이 있다.
액체 및 기체 가연물의 경우 밸브를 차단시켜 공급을 중단하거나 용기를 이동시키는 방법이 있다.
전기화재 시 전기 공급을 차단하는 방법이 있다.
수용성 액체 화재 시 다량의 물을 주입하여 농도를 희석시키는 방법이 있다.
산소를 차단시키는 질식소화 방법
산소를 차단시켜 공기 중 산소의 농도를 15% 이하로 낮추는 방법이다.
이산화탄소, 포, 물 분무소화설비 등을 이용하여 공기를 완전히 차단하거나 산소공급을 제한한다.
물 분무, 미 분부 소화설비를 통하여 유면에 유화층을 형성 질식시킨다.
점화원을 냉각시키는 냉각소화 방법
점화원을 냉각하거나 열 균형을 깨뜨려서 온도를 낮추어 점화에너지를 제거하는 방법이다.
증발잠열이 큰 물 소화 약제를 사용하여 기화열에 의한 열을 빼앗아 소화한다.
가장 일반적인 소화방법이다.
연쇄반응을 억제하는 억제소화 방법
연쇄반응은 활성라디칼(Active Free Radical : 화학반응 시 분해되지 않고 하나의 분자에서 다른 분자로 이동할 수 있는 원자의 집단)이 연속적으로 만들어지는 연쇄반응이 이어지면서 성립된다.
억제소화는 이런 활성라디칼을 불활성 시켜 연쇄반응을 차단, 단절 시키는 방법이다.
할론소화약제(청정소화약제)나 분말소화약제를 사용하여 부촉매 효과로서 연쇄반응을 차단시켜 소화한다.