● 화재(火災)
1. 화재의 정의, 요인
1) 정의
- 화재(火災)란 사람의 의도에 반하거나 고의에 의해 발생하는 연소현상으로서 소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있거나 또는 화학적인 폭발현상
- ‘반하거나’의 뜻은 과실에 의한 화재를 의미하는 것으로 화기취급 중 발생하는 실화뿐만 아니라 부작위에 의한 자연발화까지 포함하며 ‘고의에 의해’라는 뜻은 사람의 의도에 의한 방화를 의미한다.
- ‘연소현상’은 가연성 물질이 공기 중의 산소와 만나 빛과 열을 수반하며 급격히 산화하는 현상을 의미한다.
- ‘소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있다.’라는 것은 사회공익을 해치거나 경제적인 손실 및 인명피해를 가져오기 쉬우므로 이를 방지할 필요성이 있다는 것을 의미한다.
- ‘폭발현상’은 착화까지는 연소와 동일하나 착화 이후 급격한 압력의 전파로 폭음과 함께 파괴를 수반하는 현상을 의미한다
2) 특징
- 우발성, 확대성, 불안정성
3) 화재의 요인
① 발화 요인별 : 부주의 > 전기적 요인 > 미상 > 기계적 요인 > 방화, 방화의심
② 부주의 요인별 : 담배꽁초 > 음식물조리 > 쓰레기소각 > 불씨, 불꽃, 화원 > 기타
③ 전기적 요인별 : 미확인 > 단락절연절화 > 과부하, 과전류 > 단락접촉불량 > 기타
④ 방화 요인별 : 미상 > 단순우발적 > 기타 > 가정불화 > 불만해소
⑤ 장소별 : 주택 > 차량 > 아파트 > 음식점 > 공장 > 점포 > 창고
⑥ 계절별 : 겨울 > 봄 > 가을 > 여름
2. 화재의 분류
- 가연물 성상에 따른 분류
| 급수 | A | B | C | D | E |
| 분류 | 일반화재 (건축물, 항공기, 임야화재 등 ) |
유류화재 |
전기화재 | 금속화재 | 가스화재 |
| 원인 | 부주의 등 다양한 원인 | 합선(단락), 과부하, 누전, 낙뢰 등 | 금속작업시 열의 축적 등 | ||
| 가연물 | 목재, 섬유, 종이, 플라스틱 등 | - 제4류 위험물(특수인화물류, 석유류, 알코올류, 동식물류 ) - 페인트 등 액체가연물 |
전기설비 | - 제1류 위험물인 산화성 고체의 무기과산화물 - 제2류 위험물인 가연성고체의 철분, 마그네슘, 금속분 등 - 제3류 위험물인 금수성 및 자연발화성 물질인 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄 등 |
수소, 메탄, 프로판 , 암모니아, 염소, 산화에틸렌, 이산화탄소, LP가스, 공기, 산소 등 |
| 연기 색깔 | 백색 | 황색 또는 흑색 | 청색 | 무색 | 황색 또는 흑색 |
| 연소 후 재 유무 | O | X | |||
| 소화방법 | 냉각소화 | 질식소화 | 질식소화 | 질식소화 (건조사, 팽창질석, 팽창진주암) |
제거소화 |
※ 급수 - 분류 - 가연물 - 색 - 소화방법 등 연결하는 문제 다수 출제
- 항공기 유출화재 : 유류화재
- 항공기 화재: 일반화재
1) 일반화재(A급, 보통화재)
- 산소와 친화력이 강한 물질에 의한 화재
- 생성된 연기: 백색
- 연소 후 재를 남김
- 소화방법: 다량의 물과 물을 포함하는 액체의 냉각작용
- 특수가연물(면화류, 종이 등), 합성수지(열경화성, 열가소성) 섬유(천연, 합성), 나무 등 우리 생활주변에 가장 많이 존재하는 가연물에 의한 화재
- 다른 화재에 비해 발생빈도 및 피해액이 가장 높으며 생활주변에서 흔히 볼 수 있는 화재
(1) 발생원인
일반 화재는 주택, 아파트, 공장, 백화점, 고층건축물 등에서 많이 발생되며 유류, 전기 등의 취급 및 사용 시의 부주의로 발생하는 등 다양한 원인이 있다.
① 불을 취급 사용하는 시설의 취급 부주의
② 타다 남은 불티의 취급 부주의
③ 화기 및 열원을 취급 사용하는 장소에서의 담뱃불 취급 부주의
④ 어린이들의 불장난
⑤ 개인의 감정에 의한 방화
⑥ 유류 및 전기로 인한 주택, 공장 화재
(2) 예방대책
① 일반화재를 일으키는 가연물의 종류와 수는 매우 다양하므로 화기 또는 열원의 취급, 사용 시에는 화재를 일으킬 우려가 있는 가연물의 접촉을 멀리하고 가연물은 항상 지정된 장소에 저장 또는 보관하여야 한다.
② 화기 또는 열원의 취급, 사용 시에는 화기취급 책임자의 지시에 따라 관리 및 운영이 되어야 하며 안전수칙을 항상 준수하도록 하여야 한다.
(3) 산불화재(임야화재)
- 연소방향이 어디로 갈지 모른다.
- 임목화재와 임지화재로 나뉜다.
- 범위가 광범위하여 화재 발생시 소화하는데 어려움이 있다.
① 지중화 - 지중 이탄층, 갈탄층의 유기물이 타는 것
② 지표화 - 지면에 떨어진 낙엽, 관목이 타는 것
③ 수간화 - 나무의 줄기가 타는 것
④ 수관화 - 나무의 가지부분(꼭대기)이 타는 것
⑤ 비화 - 강풍, 복사 등에 의해 불꽃이 날아가 타는 것
2) 유류화재(B급)
- 액체 가연물 가연성액체 포함 의 취급 부주의에 의한 화재
- 생성된 연기: 황색 또는 흑색
- 연소 후 재를 남기지 않음
- 소화방법: 공기의 차단효과인 질식 작용
- 제4류 위험물인 특수인화물류, 석유류, 알코올류, 동식물류 등의 인화성 액체와 가연성 액체에 의한 화재로 일반 화재보다 화재의 위험성이 크고 연소성이 좋기 때문에 매우 위험한 화재
(1) 발생원인
- 유류 화재를 발생시키는 액체 가연물은 대부분 상온 이하의 인하점을 가지므로 상온에서 가연성혼합기(발생된 가연성 증기와 공기가 혼합되어 연소범위에 들어간 상태)를 형성하기 쉬운데 가연성혼합기를 형성한 상태에서 점화원인 열이나 화기에 접촉되면 쉽게 발화되어 화재가 발생할 수 있는데 이것을 나타내면 다음과 같다.
① 유류 표면으로부터 발생된 증기가 공기와 적당히 혼합되어 연소범위 내에 있는 상태 (가연성 혼합기 형성) 에서 점화원인 열 또는 화기에 접촉되었을 때
② 유류나 난방 기기,기구의 취급,사용 시 부주의로 흘러나온 유류에 점화원인 열 또는 화기에 접촉되었을 때
③ 유류나 난방 기기,기구를 장시간 과열시켜놓고 자리를 비우거나 관리가 소홀하여 부근의 가연성 물질에 인화되었을 때
④ 연소나 난방기구의 전도, 가연성물질의 낙하 등에 의해 발화되었을 때
(2) 예방대책
① 열기구는 본래의 사용목적 이외의 다른 용도로 사용하지 말아야 하며 열기구 주변이나 가까운 장소에 가연성 물질을 비치해서는 안 된다.
② 한 방향으로 열기가 나가도록 되어 있는 열기구의 경우에는 가연물을 그 방향으로부터 1m이상의 이격거리를 유지한다
③ 유류는 유류 이외의 다른 물질과 함께 저장해서는 아니 되며 열 또는 화기를 절대로 가까이해서는 안 된다. 특히 가솔린 등 인화성이 높은 물질은 적당한 용도에 맞게 사용하여야 한다.
④ 액체 가연물로부터 발생되는 증기의 양을 억제시켜야 하며, 가연성 혼합기가 (공기 중에서 연소범위의 농도가) 형성되지 않도록 환기시설을 하거나 통풍을 양호하게 해야 한다
3) 전기화재(C급)
- 전기에 의한 기기, 기구의 발열체가 발화원이 되는 화재
- 생성된 연기: 청색
- 소화방법: 고기의 차단 효과인 질식 작용
(1) 발생원인
- 전기기기 ․ 기구의 불량 또는 과열, 배선 불량, 이동식 절연기(전기장판, 전기난로, 다리미 등) 및 고정식 절연기(건조기, 전기로)의 취급 및 사용 시 부주의로 발생하는 등 다양한 원인이 있다. 이 중 원인을 알 수 없는 미확인을 제외한 전기기기 ․ 기구의 절연열화 등에 의한 단락이 가장 많은 부분을 차지하며 그다음으로 과부하, 과전류, 누전, 지락의 순으로 발생하였고 이 외에 접속부 과열, 열적 경과, 불꽃방전 등이 있다
① 단락(합선)에 의한 발화 발생원인 중 가장 높을 비율을 차지
② 과전류 ․ 과부하에 의한 발화
③ 누전에 의한 발화
④ 지락에 의한 발화
⑤ 도체 접속부 과열에 의한 발화
⑥ 불꽃방전에 의한 발화
※ 기전력에 의한 발화도 가능, BUT 역기전력은 전기화재를 일으키지 않음
(2) 예방대책
① 적당한 용량의 전기기기, 기구의 전기제품을 선택해야 한다.
② 전기 개폐기용 퓨즈는 적정용량의 것을 사용한다.
③ 전열기용 전선은 비닐절연전선 대신 열에 잘 견딜 수 있는 내열 고무절연전선을 사용한다.
④ 플러그와 콘센트는 견고하게 제조되어 있어야 하며 서로 접촉하는 부분의 연결이 잘 될 수 있는 것을 선택하여 사용한다.
⑤ 하나의 콘센트에 여러 가지 선을 연결하거나 다량의 전기기기, 기구를 사용하지 않도록 한다
⑥ 플러그를 제거할 때에는 전선을 잡아당기지 말고 반드시 몸체를 잡고 제거한다
4) 금속화재(D급)
- 금속 및 금속의 분, 박, 리본 등에 의해서 발생되는 화재
- 생성된 연기: 무색
- 물과 반응하여 수소(H2), 아세틸렌 (C2H2) 등과 같은 가연성 가스를 발생하는 금수성 물질의 화재
- 물 및 물을 포함한 소화약제를 사용하여 소화해서는 안 됨
- 제1류 위험물인 산화성 고체의 무기과산화물, 제2류 위험물인 가연성고체의 철분, 마그네슘, 금속분 등, 제3류 위험물인 금수성 및 자연발화성 물질인 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄 등에 의한 화재
- 일반 화재나 유류 화재에 비해서 발생 빈도는 적지만 적절한 소화대책도 부족하여 다른 화재에 비해 예방대책이 더 중요한 화재
- 소화방법: 건조사(마른모래), 팽창질석, 팽창진주암
(1) 발생원인
- 금속 가공 시 발생되는 많은 열의 축적과 금속의 분진에 의해서 화재가 발생
① 금속의 정밀가공 시에 축적되는 열이 금속표면에 붙어 있는 금속가루에 가해져 발열이 방열보다 커지면 화재가 발생된다.
② 마그네슘, 칼륨, 나트륨은 발화점이 낮은데 미세한 분말의 경우 수분과 접촉 시 수분의 촉매작용으로 인해 화재가 발생할 위험성이 높다.
(2) 예방대책
① 금속의 가공 시 금속분의 발생을 억제한다
② 금속의 가공 시 발생되는 열의 축적을 방지한다.
③ 금속의 가공 작업장에는 금속분이 공기 중에 부유하지 않도록 환기시설을 설치한다.
④ 금속의 가공 작업장에는 건조한 상태가 되지 않도록 적정한 습도를 유지한다. (금수성물질은 제외한다).
⑤ 자연발화성의 금속은 보호액 또는 저장용기에 넣어 밀전하여야 한다.
⑥ 금수성의 금속 및 금속분은 물 또는 습기와 접촉하지 않도록 하여야 한다.
5) 가스화재(E급)
- 연료용 가스에 의해서 주로 발생되고 있으며 이를 취급 및 사용하는 사람의 부주의나 불안정한 상태에 기인해서 발생되는데 폭발과 함께 폭굉을 동반하기 때문에 많은 사상자가 발생되는 화재
(1) 연소성에 따른 가스 분류
① 가연성가스
- 고압가스안전관리법 시행규칙 제2조 제1항 제1호
- 수소, 메탄, 에탄, 프로판 등 32종과 공기 중에 연소하는 가스
- 폭발 한계 하한이 10% 이하인 것과 폭발한계의 상한과 하한의 차가 20% 이상인 것
▶ 가연성가스는 저장상태에 따라 압축, 액화, 용해가스로 존재한다
㉠ 압축가스
- 상온에서 압축하여도 액화하기 어려운 가스로 임계온도가 상온보다 낮아 상온에서 압축시켜도 액화되지 않고 단지 기체 상태로 압축된 가스
- 일정한 압력에 의하여 압축되어 있는 가스
- 용기에 충전할 때 압축가스의 압력은 약 12Mpa 이상
- 상용온도 또는 35℃ 에서 게이지 압력이 이상의 기체상태의 1Mpa가스
- 수소, 산소, 질소, 메탄
㉡ 액화가스
- 상온에서 가압 또는 냉각에 의해 비교적 쉽게 액화되는 가스로 임계 온도가 상온보다 높아 상온에서 비교적 쉽게 액화되어 액체 상태로 용기에 충전하는 가스
- 고압가스안전관리법 시행규칙 - 대기압에서의 비점이 40℃이하 또는 상용온도 이하
- 사용온도에서 압력이 0.2Mpa가 되는 경우의 온도가 35℃ 이하인 가스
- 암모니아, 염소, 산화에틸렌, 이산화탄소, LP가스
㉢ 용해가스
- 고압가스 용기 속에 다공물질을 충전한 후 용제를 넣고 그 안에 가스를 고압으로 용해시켜 저장한 가스
-아세틸렌 가스는 압축하거나 액화시키면 분해폭발을 일으키므로 용기에 다공물질과 가스를 잘 녹이는 용제(아세톤, DMF)를 넣어 용해시켜 충전한다 )
- 15℃ 온도에서 압력이 0Mpa를 초과하는 가스
② 불연성가스
- 자기 스스로 연소하지 못하고 다른 물질을 연소시키는 성질도 갖지 않는 가스
- 연소와 무관한 가스이다.
- 질소, 이산화탄소, 아르곤 등
③ 조연성가스 (지연성가스)
- 다른 가연성 물질과 혼합되었을 때 폭발이나 연소가 일어날 수 있도록 도움을 주는 가스
- 공기, 산소, 염소
(2) 발생원인
- 도시가스, 천연가스, 수소가스, 아세틸렌, LP가스 등의 가연성 가스가 배관이나 기타 설비에서 누설되어 공기 중의 산소와 만나 가연성 혼합기를 형성한 상태에서 점화원에 의해 착화되어 연소되는 화재
① 가스의 사용 및 취급 시 부주의에 의해 발생
② 가스기구 ․ 기기 및 설비 등의 불량제품에 의해 발생
③ 가스기구 ․ 기기 및 설비 등의 취급 시 부주의에 의해 발생
④ 가스기구 ․ 기기 및 설비 등의 관리 소홀로 인한 가스누설에 의해 발생
⑤ 가스배관의 부식으로 인한 가스배관의 폭발에 의해 발생
(3) 예방대책
① 가스기구 ․ 기기 및 설비 등에 적합한 연료만을 사용한다.
② 가스기구 ․ 기기 및 설비 등의 통풍을 양호하게 한다.
③ 가스사용 시설의 밸브 콕 부분에 비누거품을 발라 가스의 누설 여부를 확인한다.
④ 가스 누설 시 창문을 열어 환기를 시킨다. 이때 환기를 위한 배기팬이나 다른 전기기구의 사용은 스파크 등의 점화원을 발생시키는 역할을 하므로 사용하지 말아야 한다.
(4) LPG vs LNG
| 구분 | LPG(액화석유가스) | LNG(액화천연가스) |
| 주성분 | 프로판, 부탄 | 메탄 |
| 보관 | 가압하여 액화 | -162℃로 액화 |
| 비중 | 공기보다 무겁다 | 공기보다 가볍다 |
| 연소속도 | 느리다 | 빠르다 |
| 발열량 | 크다 | 적다 |
| 가스누설탐지부 | 바닥면으로부터 30cm이내 설치 | 천장면으로부터 30cm 이내 설치 |
| 특징 | 무색, 무취, 부취제를 첨가하여 사용 | |
| 사용 | 주로 아파트의 도시가스 원료 시내버스 연료 |
6) 식용유화재(K, F급)
- 인화점과 발화점의 차이가 적고, 발화점이[288℃ (550℉)~385℃ (725℉)] 비점보다 낮아, 비점 이하의 온도에서도 액면상의 증발을 통해 발화할 수 있으므로 화염을 제거해도 식용유의 온도가 발화점 이상인 상태가 되므로 곧바로 재발화 할 수 있다
- 식용류화재는 자체 발화온도보다 50°F이상 낮게 유지하여야 재발화를 방지할 수 있다
(1) 소화대책
① 중탄산나트륨(NaHCO3)의 비누화 소화효과 이용
제1종 분말소화약제 (NaHCO3) 방출 시 나트륨 이온이 금속비누를 만들고 이 비누가 거품을 형성하여 질식효과를 갖는 현상으로 생성된 비누상 물질은 가연성 액체의 표면을 덮어 질식소화 효과와 함께 재발화 억제효과를 나타내며 수증기와 비누가 포를 형성하여 소화를 돕는다.
② 강화액 소화기인 K급 소화기 사용
③ 거품 형태의 폼 방사
④ 냄비 뚜껑 방석 등으로 덮어 공기 공급을 차단한다. (질식소화)
⑤ 배추 등의 야채를 넣어 식용유의 온도를 낮춘다. (냉각소화)
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