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불의 기초상식

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불이란?

불이 탄다는 사실은 "연소"라는 용어로서 표기되고 있으며, 이 연소에 대한 정의를 내림으로써 "불이 무엇인가?"를 알 수 있다. 일반적으로 연소는 어떤 물질이 산소와 화합하는 반응중에 열이 발생하여 온도가 상승하고 그 결과 "강한 열과 빛을 동반한 산화반응현상" 이라고 할 수 있다.

불(연소)의 3요소

불은 연료(가연물), 열(점화원), 산소 등 3가지 조건이 갖추어 져야만 불의 발생이 가능한 것이다. 그래서 우리는 이 3가지를 "불의 3요소"라 부른다. 다시 말해서 불이 일어나기 위해서는 불의 3요소 중 한 가지라도 없으면 불은 일어나지 않는다.

불의 3요소: 가연물 + 산소 + 점화원
  • 연료(가연물)

    연료란 불에 탈 수 있는 물건을 말하며 이는 고체, 액체, 기체연료의 3가지로 구분된다.

    연료(가연물)- 고체연료, 액체연료, 기체연료
    고체연료 연탄, 나무, 종이, 옷, 고무, 플라스틱 등
    액체연료 석유, 휘발유, 알콜, 방커C유 등
    기체연료 프로판가스, 메탄가스, 부탄가스 등
  • 열(점화원)

    물질이 타서 불붙기 위해서는 반드시 열이 있어야 하는데, 이 열은 높은 열이어야 하며 그 양도 적당히 있어야 한다.
    예를 들어, 성냥불의 불꽃은 보통 가연물에 불을 붙이기에는 충분한 온도를 가졌으나 그 양이 적은 까닭에 통나무와 같은 큰 부피의 물체를 태울 수는 없다.
    그러나 수천 개비의 성냥불을 동시에 가져다 댄다면 그 양이 많기 때문에 통나무를 능히 태울 수 있다.

  • 산소(공기)

    물질이 열을 받아서 타려면 산소가 있어야 하며 산소가 없으면 불이 일어 나지 않는다.
    우리가 호흡할 때 들이 마시는 공기 중의 약 21%는 산소이며 연소하기 위해서 필요로 하는 산소의 양은 가연물질의 종류에 따라 서로 다르다.
    대부분의 액체는 공기중 산소 함량이 15% 이하로 줄어들면 불붙기 어려우며, 고체의 경우에는 6% 이하로 줄어들지 않으면 불은 계속 붙거나 그을면서 탄다.

화재의 분류

  • 보통 화재(일반 화재): A급 화재

    목재, 섬유류, 종이, 나무 플라스틱처럼 다 타고 난 이후에 재를 남기는 화재를 말하며 이런 화재를 일반화재 또는 보통화재라 한다.

  • 유류화재: B급 화재

    휘발유 또는 석유와 같이 불에 타기 쉬운 가연성 액체는 프로판 가스와 같은 가연성 가스 류 화재 또는 가스 화재라 한다.

  • 전기 화재: C급 화재

    변압기, 전기다리미, 두꺼비집 등 전기기구에 전기가 통하고 있는 기계나 기구 등에서 발생하는 화재를 말한다.

  • 금속 화재: D급 화재

    마그네슘, 티타늄, 지르코늄, 나트륨, 칼륨 등의 가연성 금속 등에서 발생하는 화재를 말한다.

불의 성장과 확산

앞에서 불의 원리에서 말한 바와 같이 일단 불이 나면 불은 외부 공기로부터 산소를 공급받아서 불꽃으로부터 되돌아온 열에 의해 재점화, 확산하여 다른 가연물질을 태우면서 확대해 나가는데 이러한 확대 현상은 직접 물질이 화염에 접촉하면서 진행하는 것이 대부분이나 일부열의 이동이나 불꽃(불티)이 날아가는 현상(비산), 이 두 가지 물리적인 상태가 단독 또는 중복해서 불이 진행하게 된다. 이 중에서 특히 열의 이동에 의해서 확대되는 경우에는 전도, 대류, 복사의 사의 세 가지 작용에 의하여 진행된다.

  • 전도

    열이 물질속으로 전해져 가는 현상으로 온도가 높은 쪽에서 낮은쪽으로 이동하는 성질을 말하며 일반적으로 고체는 기체보다 열이 잘 전달된다. 예를 들면 철사 끝을 불로 가열하면 얼마 후 다른 한쪽까지 뜨거워지는 현상을 말한다.

  • 대류

    액체나 기체와 같이 유체의 일부가 가열되면 그 부분이 팽창되어 밀도가 적어져 위로 올라가고 그곳에 온도가 낮은 부분의 유체가 흘러 들어간다. 이것은 가열된 공기의 움직임에 의한 열의 이동이라 할 수 있으며 방안에 난로를 피웠을 때 따뜻한 공기는 가벼워서 위로 올라가고 찬공기는 아래로 내려오는 현상이 반복되어 실내가 따뜻하게 되는 현상이 그 예라 할 수 있다.

  • 복사

    고열체로부터 저열체로의 열의 이동이 전도나 대류와는 달리 중간의 매개물 없이 직접 열이 이동하는 현상으로 태양열이 지상의 물체를 따뜻하게 해주는 현상이 대표적인 예다.

소화의 원리

  • 가연물의 제거

    불이 다른 곳에 옮겨 붙거나 번지는 것을 차단하는 것을 말한다. 화재현장 주위의 물체를 치우거나 다른 곳으로 옮겨야하며, 산불이 났을 때 주위의 나무나 풀을 잘라내는 것이나 석유난로에 연결된 호스의 안전장치를 잠그는 것은 연료를 제거하여 불을 끄는 방법이다.

  • 냉각소화

    불타고 있는 물체의 온도를 떨어뜨리기 위해서 물을 끼얹어 열을 제거해버리는 방법으로 물은 다른 물질에 비해서 많은 열을 흡수하는 성질이 있으며, 물이 수증기로 변하면서 흡수하는 열량은 다른 소화약제보다 10배에 가까운 효과를 지니고 있다. 그러나 유류화재, 전기화재, 화공약품과 같은 화재는 물을 사용해서는 안된다.

  • 산소의 차단

    화재시 산소의 공급을 차단하여 불이 꺼지게 하는 방법으로 질식에 의한 소화라고도 하는데 부대에 담긴 모래나 담요, 그리고 소화기를 사용하여 산소의 공급을 막으면 불은 꺼지게 된다. 유류나 전기화재시 이러한 방법으로 불을 꺼야 한다.

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2018.02.13