『2013년 시험 대비』소방학개론 (7)

김은경｜박문각남부고시학원

제 1편 소방공학론 : 3. 방화론

<제 2장 건축물의 방화안전계획>

제 3절 소방안전관리

[1] 소방안전관리자의 법적 기준

1. 소방안전관리자의 선임대상 : 소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 제22조 참조

2. 소방안전관리자의 자격 : 소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 제23조 참조

3. 소방법상 방재실(감시제어반)의 설치기준

1) 화재 및 침수 등 피해우려 없는 장소로서 전용의 실에 설치하고 타 부분과 방화구획 할 것

2) 피난층 또는 지하1층에 설치할 것

3) 전용의 실에는 비상조명등 및 급배기설비를 설치할 것

4) 무선통신보조설비에 따른 무선기기 접속단자를 설치할 것

5) 바닥면적 : 소방대원이 제어반의 조작에 필요한 최소면적 이상을 확보할 것

[2] 자위소방훈련

1. 자위소방훈련의 종류

1) 기초훈련 : 소화활동에 사용되는 설비나 기구 등의 사용요령을 익히는 훈련

2) 부분훈련 : 소화, 통보, 피난 등을 개별적으로 익히는 훈련

3) 종합훈련 : 부분훈련의 일부 또는 전부를 종합하여 행하는 훈련

4) 도상훈련 : 화재진압 작전도에 따라 행하는 훈련

2. 소방훈련신호

1) 신호의 종류 : 타종신호, 사이렌신호, 그밖의 신호(통풍대, 게시판, 기)

2) 소방훈련상 기(旗)의 색상 의미 : 황색기(소화범위), 적색기(연소범위)

3. 초기소방과 본격소방

1) 초기소화설비 : 옥내ㆍ외소화전, 스프링클러, 물분무등소화설비, 소화기구 등

2) 본격소화설비 : 소화활동설비, 소화용수설비, 비상용엘리베이터, 헬리포트 등

제 1편 소방공학론 : 3. 방화론

<제 3장 소화이론>

제 1절 소화원리 및 방법

[1] 소화원리

구 분	연소의 4요소	소화방법(소화원리)
물리적 소화	가연물	제거소화(가연물의 제거)
	산 소	질식소화(산소의 희석․차단)
	점화원	냉각소화(발화점･인화점 이하로 냉각)
화학적 소화	연쇄반응	부촉매효과(연쇄반응의 억제)

[2] 소화방법

1. 제거소화

1) 가스밸브를 폐쇄하거나 전기화재시 전원을 차단한다.

2) 산불의 경우 벌목하여 방화선을 만든다.

3) 촛불이나 유전화재시 폭풍을 일으켜 가연성증기를 날려 버린다(blow  off).

4) 소분(小分)저장 한다.

2. 질식소화

1) 일반적으로 탄화수소계의 불꽃연소는 산소농도가 15% 이하가 되면 소화가 가능하다.

2) 수증기나 분무상의 물도 질식효과를 동반한다.

3. 냉각소화 : 연소물의 온도를 발화점 또는 인화점 이하로 낮추어 점화원을 제거하는 소화방법이다.

4. 부촉매(억제)효과 : 연소의 4요소 중 불꽃연소에서의 연쇄반응을 차단･억제시켜 소화한다. 할로겐화합물, 청정할로겐, 강화액, 분말소화약제 등에서 부촉매효과가 나타난다.

※ 유리기(遊離基, 자유라디칼) : 연쇄반응 및 부촉매반응을 주도한다.

5. 유화(emulsion)작용 : 무상의 물, 포(泡) 등을 불용성 유류화재에 사용할 경우 표면에 엷은 막(유화층)을 형성하여 가연성증기의 발생 억제 및 산소공급을 차단하는 소화원리

6. 희석소화 : 수용성 액체가연물에 다량의 물을 주입시켜 농도를 희석시킨다.

7. 피복효과 : 이산화탄소, 할로겐 등 공기보다 무거운 불연성가스나 건조사, 모포, 소화질석 또는 포(泡) 등으로 가연물을 덮어 산소공급차단 및 가연성증기의 발생을 억제하는 방법

제 2절 소화약제론

[1] 소화특성의 비교

종 류 특 성	수계 소화약제			가스계 소화약제
	물	포	물분무	이산화 탄소	할로겐 화합물	분 말
주된 소화효과	냉각	질식, 냉각	냉각, 질식	질식	부촉매	부촉매, 질식
소화속도	느리다.	느리다.	느리다.	빠르다.	빠르다.	빠르다.
냉각효과	크다.	크다.	크다.	적다.	적다.	극히 적다.
재발화 위험성	적다.	적다.	적다.	있다.	있다.	있다.
화재규모	중형~ 대형	중형~ 대형	중형	소형~ 중형	소형~ 중형	소형~중형
사용 후의 오염	크다.	매우 크다.	중간	없다.	극히 적다.	적다.
위험성	없다.	없다.	없다.	질식성･ 동상	독성･ 질식성	분말의 2차 피해
적응화재	A급	A, B급	A,B,C급	B, C급	A, B, C급	(A),B,C급

[2] 물 소화약제

1. 물성

1) 화학결합 : 물분자를 구성하는 원자 간의 결합은 극성공유결합을 하며, 물분자 간에는 수소결합을 하고 있기 때문에 비열과 잠열이 크다.

2) 비열 : 1.0[cal/g․℃], 기화잠열 : 539[cal/g]

2. 장･단점

1) 장점

① 비열 및 증발잠열이 크기 때문에 냉각효과가 우수하다.

② 가격이 싸고 쉽게 구할 수 있어서 경제적이다.

③ 분무방사시에는 물입자의 연속성이 없어 전기화재에도 사용이 가능하다.

2) 단점

① 사용 후에 물로 인한 2차 피해가 크다.

② 적응화재에 한계가 있다(주로 일반화재인 A급에 적응).

③ 추운지방에서는 결빙의 우려가 있기 때문에 사용이 제한된다.

3. 소화효과 : 냉각소화, 질식소화, 유화소화, 희석소화, 타격효과, 배열 및 배연효과

※ 물 소화약제의 첨가제 : 강화액(laded stream), 침투제(wetting agent), 증점제(增粘劑, thickener, viscous water agent : 점착성을 강화시키기 위한 약제), 부동제(nonfreezing solution), 산알칼리제(soda-acid agent), rapid water[소방용수의 유출속도를 높이기 위해 물에 섞는 소화용수용 액제(液劑)]

4. 사용방법 및 적응화재

1) 봉상(棒狀)주수 : A급 화재

2) 적상(滴狀)주수 : A급 화재

3) 무상(霧狀)주수 : A, B, C급 화재

4) 포상(泡狀)방사 : A, B급 화재

[3] 포(거품)소화약제

1. 소화원리 : 질식소화, 냉각소화, 유화작용 등

2. 적응화재 : A, B급 화재

3. 포 소화약제의 분류

1) 발포기구에 의한 분류

① 화학포(Chemical foam)

㉮ 반응식 : 6NaHCO3 ＋ Al2(SO4)3･18H2O →

3Na2SO4 ＋ 2Al(OH)3 ＋ 6CO2 ＋ 18H2O

㉯ A제(외통) : (탄산수소나트륨, 중조)

㉰ B제(내통) : (황산알루미늄)

종 류	소화 특성
단백포	･ 포유동성이 나쁘다. ･ 흑갈색의 독한 냄새가 나고 부식성이 크다.
불화단백포	･ 내유성이 크며, 표면하주입방식에 적당하다.
합성계면 활성제포	･ 팽창범위가 넓다. ･ 포가 빨리 소멸되는 단점이 있다.
수성막포	･ AFFF 또는 light water라고 하며, 소화력이 가장 우수하다. ･ 내유성이 커서 표면하주입방식에 적당하다. ･ 분말과 함께 사용하는 경우에는 소화효과가 700~800% 증대한다.
(내)알코올포	･ 수용성 액체가연물에 적합하다.

② 기계포(mechanical foam) : 공기포

2) 팽창비에 의한 분류

① 저발포 : 6배 이상 20배 이하

② 고발포 : 80배 이상 1,000배 미만

[4] 이산화탄소(CO2) 소화약제

1. 약제의 성상

1) 가스비중은 1.529로 공기보다 무겁다.

2) 일부 활성금속과 반응하여 포름산이나 일산화탄소를 발생시킨다.

3) 기체 CO2를 탄산가스, 액체 CO2를 액화탄산가스, 고체 CO2를 Dry ice라고 한다.

4) 비점 -78℃, 승화점 -78.5℃, 임계온도 31.35℃, 임계압력 72.8atm(75.3㎏/㎠)

5) 상온에서 약 60kg/cm2 정도의 압력으로 고압 충전되어 있다.

6) 저장시설 주위온도는 40℃ 이하를 유지하여야 한다.

2. 소화원리 : 질식효과, 냉각효과, 피복효과

※ 이산화탄소의 설계농도

[eqn: CO _{2`} ``%```=``][eqn: {21`-`O _{2} ``%} over {21 ^{`}} `` TIMES ``100]

3. 적응화재 : (A), B, C급 화재

4. 충전비 : 저장용기의 내용적과 충전된 소화약제량과의 비율을 충전비라고 한다.

1) 소화기용 : 1.5 이상

2) 소화설비용

① 저압충전방식 : 1.1 이상 1.4 이하

② 고압충전방식 : 1.5 이상 1.9 이하

5. 장･단점

1) 장점

① 피연소물에 피해가 적다.

② 소화 후 약제의 잔존물이 없어 증거보존이 양호하여 화재원인의 조사가 쉽다.

③ 비전도성이므로 전기화재에 유효하다.

④ 별도의 축압용 또는 가압용가스가 필요 없다.

2) 단점

① 설비가 고압이므로 특별한 주의가 요구된다.

② 방사시 소음이 매우 심하며, 동상의 우려가 있다.

③ 질식을 유발시켜 밀폐된 공간에서 사용이 제한된다.

④ 재발화의 우려가 있다(가스계의 공통적 특징).

[5] 할로겐화합물 소화약제

1. 종류 및 명명법

2. 특성비교

종 류	치환체	분자식	상품명
할론 1301	CH4	CF3Br	BTM
할론 1211	CH4	CF2ClBr	BCF
할론 2402	C2H6	C2F4Br2	FB

1) 반응성(전기음성도)의 크기 : F > Cl > Br > I

2) 부촉매효과의 크기 : F < Cl < Br < I

※ 참고 : 일반적으로 할로겐화합물 중에 불소는 불활성과 안전성을 높여 주고 브롬과 요오드는 소화효과를 높여 준다.

3) 오존파괴의 기여도 : 1301 > 2402 > 1211

4) 독성의 크기 : 1301 < 1211 < 2402

5) 소화성능의 비교 : 1301(100%) > 분말(66%) > CO2(33%)

3. 장･단점

1) 장점

① 화재 진화 후 깨끗하다(화재원인조사 용이).

② 화학적으로 안정하여 변질 및 분해의 우려가 없다.

③ 금속에 대한 부식성이 적다.

④ 부촉매작용으로 소화효과가 우수하며, 전기화재에도 유효하다.

2) 단점

① 오존층파괴 및 지구온난화를 촉진시켜 환경오염을 유발한다.

② 가격이 비싸다.

③ 독성가스를 발생시켜 밀폐된 공간에서 사용이 제한된다.

4. 소화원리 : 부촉매(억제)효과, 냉각효과, 질식효과

5. 적응화재 : A, B, C급 화재

[6] 청정소화약제

1. 개요 : 기존 할로겐화합물소화약제(1301 등)의 환경오염유발(오존층파괴 및 지구온난화)을 방지하기 위한 대체소화약제로서 개발된 소화약제

2. 약제의 종류

1) 청정소화약제 : 할로겐화합물(할론1301, 할론2402, 할론1211 제외) 및 불활성기체로서 전기적으로 비전도성이며 휘발성이 있거나 증발 후 잔여물을 남기지 않는 소화약제

2) 할로겐화합물 청정소화약제 : 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 중 하나 이상의 원소를 포함하고 있는 유기화합물을 기본성분으로 하는 소화약제

3) 불활성가스 청정소화약제 : 헬륨, 네온, 아르곤 또는 질소가스 중 하나 이상의 원소를 기본성분으로 하는 소화약제

소화약제	화학식	소화약제	화학식
IG-01	Ar	IG-541	N2 : 52%, Ar : 40%, CO2 : 8%
IG-100	N2	IG-55	N2 : 50%, Ar : 50%

3. 소화효과

1) 할로겐화합물 청정소화약제 : 부촉매효과나 냉각 또는 질식작용에 의해 소화효과가 나타난다.

2) 불활성가스 청정소화약제 : 주로 질식작용에 의한다.

4. 청정소화약제를 사용하여서는 안 되는 장소

1) 사람이 상주하는 곳으로 NFSC에서 정한 최대허용설계농도를 초과하는 장소

2) 제3류 위험물 및 제5류 위험물을 사용하는 장소

[7] 분말 소화약제

종별	주성분	적응화재	착 색	충전비
1종	탄산수소나트륨(NaHCO3)	B, C급	백색	0.8
2종	탄산수소칼륨(KHCO3)	B, C급	담자색	1.0
3종	제1인산암모늄(NH4H2PO4)	A, B, C급	담홍색	1.0
4종	중탄산칼륨 +요소(KHCO3 +(NH2)2CO)	B, C급	회색	1.25

1. 종류 및 특징

1) 차고･주차장에는 제3종 분말을 사용하여야 한다.

2) 3종의 열분해반응식 : NH4H2PO4 → HPO3+NH3+H2O

3) 유류화재에 속효성(速效性)이 있다.

4) 최대효과 입도분포는 20~25μm 범위이다.

2. 소화효과

1) 질식효과, 냉각효과, 부촉매효과

2) 방진작용 : 3종 분말의 열분해로 발생하는 메타인산(HPO3)이 일반화재의 잔진현상(숯불 형태의 연소현상)을 방지한다.

3) 탄화･탈수효과 : 셀룰로오스(섬유소)로부터의 탄화 및 탈수효과가 있다.

4) 비누화현상(검화) : 1종 분말을 주방의 식용유 등의 화재에 사용하면 비누거품(포)을 발생시켜 소화효과를 증대시키는 현상

3. CDC(Compatible Dry Chemical) : 포와 함께 사용할 수 있는 분말

4. 금속화재용 분말소화약제

1) 고온에 견딜 수 있을 것

2) 냉각효과가 있을 것

3) 요철금속의 표면을 피복할 수 있을 것

4) 비중이 작을 것

[8] 기타 소화약제

1. 강화액 소화약제

1) 탄산칼륨(K2CO3)을 주성분으로 하는 수용액이다.

2) K2CO3  + H2SO4 →  K2SO4 + H2O + CO2

3) 비중은 1.35/15℃, 응고점은 -20℃ 이하일 것

4) 소화효과 : 냉각, 부촉매, 질식효과 등

5) 적응화재 : A급 화재. 단, 무상일 때에는 A, B, C급 화재에도 적응성을 갖는다.

2. 산･알칼리 소화약제

1) 2NaHCO3  + H2SO4 →  Na2SO4 + 2H2O + 2CO2

2) 소화효과 : 냉각, 질식효과 등

3) 적응화재 : A급 화재 단, 무상일 때에는 A, B, C급 화재에도 적응

3. 침윤소화약제

1) 계면활성제 등을 첨가하여 물의 침투능력, 분산능력 및 유화능력 등을 증대시킨 소화약제이다.

2) 주로 A급 화재에 적응성을 가진다.

4. 간이소화약제

1) 건조사 : 만능소화약제

2) 소화질석(팽창질석, 팽창진주암) : 활성금속이나 유기금속화합물인 알킬알루미늄, 알킬리튬 등의 초기화재에 적응성을 갖는다.

5. 중조톱밥 : 인화성액체의 화재에 유효한 소화약제이다.

제 2편 시설론(NFSC) : 1. 소방시설

제 1장 소화설비

제 1절 소화기구

1. 소화기의 적응성

1) 적응화재별 색상 : A급 백색, B급 황색, C급 청색

2) 소방대상물별 소화기구의 능력단위

소방대상물	소화기구의 능력단위
공연장ㆍ집회장ㆍ관람장ㆍ문화재ㆍ장례식장 및 의료시설	당해 용도의 바닥면적 50㎡마다 능력단위 1단위 이상

3) 소화약제 외의 것을 이용한 간이소화용구의 능력단위

간이소화용구		능력단위
마른모래	삽을 상비한 50리터 이상의 것 1포	0.5 단위
팽창질석 또는 팽창진주암	삽을 상비한 80리터 이상의 것 1포