지방소방공무원및소방간부후보생시험대비 김수영소방학개론 ( 서브노트 ) 김수영ㆍ김은경공편저
차례 제 1 편소방공학론제 2 장화재조사 79 제1장기초공학 3 제1관화재조사의개요 79 제1관일반화학 3 제2관화재조사및보고규정 80 제2관유기화학 7 제3장소방역사및소방조직 83 제3관열역학 7 제1관소방역사 83 제4관유체역학 8 제2관현대의소방조직 85 제5관전기이론의기초 11 제4장소방행정 86 제2장연소론 13 제1관행정이론 86 제1관연소이론 13 제2관소방행정조직 89 제2관연소형태및폭발 18 제5장소방재정및사무관리 91 제 3 관연소생성물의종류와그유해성 제 4 관화재특성 24 21 제 1 관예산및소방재정제 2 관사무관리 제5관위험물질론 30 제4편방호론 제3장방화론 36 제1장재난관리 95 제1관건축물의내화성상 36 제1관재난관리이론 95 제2관건축물의방화안전계획 40 제2관재난및안전관리기본법 98 제3관소화이론 43 제3관긴급구조대응활동및현장지휘에관한규칙 99 제 2 편시설론 (NFSC) 제 2 장소방력기준등 99 제1장소방시설 50 제1관소방력기준 99 제1관소화설비 50 제2관소방장비 100 제2관경보설비 61 제3장구조실무 100 제3관피난설비 68 제1관 119구조ㆍ구급에관한법률 100 제4관소화용수설비 70 제2관구조실무 103 제5관소화활동설비 71 제4장구급실무 107 제1관응급의료에관한법률등 107 제3편소방행정론 제2관구급실무 108 제1장소방공무원관계법 74 제5장화재진압이론 118 제1관지방공무원법 74 제1관소방전술 118 제2관소방공무원관계법 75 제2관화재방어 121 제3관소방공무원근무규정 78 제4관소방공무원징계령 78 91 93
01 소방공학론 제 1 장기초공학 제 1 관 일반화학 제 1 절원소 (element) 와원자 (atom) 1. 원자구조 1) 원자핵은 (+) 전기를띤양성자와전기적으로중성인중성자가강한핵력으로결합되어있다. 2) 원자핵주위에는 (-) 전기를띤전자가존재하는데그질량은양성자의 1,836분의 1배로무시할수있을정도이다. 2. 원소주기율표 1) 주기율표의세로줄을족 (group) 이라하며, 최외각전자수에의해결정된다. 같은족의원소들은화학적성질이비슷하다. 2) 주기율표의가로줄을주기 (period) 라고하며, 전자껍질수에의해결정된다. 3) 원자번호 : 양성자수를말하며원자는양성자와같은수의전자를가지고있다. 4) 원자량 : 원자의질량수를의미한다. 5) 주기율표상의원소의성질 성질 족 1 2 3 4 5 6 7 금속성 금속성증가 비금속성증가 전기음성도 전기음성도감소 전기음성도증가 산성, 염기성 산화물은염기성 산화물은산성 1 1 족의특징가알칼리금속 (alkaline metals) 이라고한다. 나 Li, Na, K 은물보다가벼운경금속이다. 다활성이대단히큰금속으로 3 류위험물에속한다. 2 2 족의특징가알칼리토금속 (alkaline 土 metals) 이라고한다. 나 3 류위험물에속한다. 제 1 편소방공학론 3
3 7 족의특징가할로겐 (halogen) 족이라고한다. 나거의모든금속과반응하여금속염을만든다. 다수용액상태에서산성을나타낸다 ( 할로겐산 ). 4 8 족의특징가자연계에서일원자분자로존재한다. 나반응성이없어불활성가스 (inert gas) 또는영족기체 (noble gas) 라고도불리운다. 제 2 절분자 (molecule) 1. 분자의구분 1) 단원자분자 : 헬륨, 네온, 아르곤등 8족기체 2) 2원자분자 : 수소 (H 2), 산소 (O 2), 질소 (N 2), 일산화탄소 (CO) 등 3) 고분자 : 보통분자량이 10,000 이상인화합물 2. 화학식 (chemical formula) 出 1) 실험식 ( 實驗式 ) : 분자를구성하는성분원소의종류와그들의조성비를나타낸화학식 2) 분자식 ( 分子式 ) : 분자를구성하는원자와원자의수를원소기호를써서나타낸화학식 3) 시성식 ( 示性式 ) : 화합물의성질을나타내는작용기를이용하여분자의결합을나타낸화학식 4) 구조식 ( 構造式 ) : 분자를구성하는원자나작용기의결합상태를도식적으로나타낸화학식 3. 분자에관련된법칙 1) 아보가드로의법칙 : 모든기체는같은온도, 같은압력하에서같은부피속에같은수의분자를포함한다. 2) S.T.P( 표준상태 :0 C, 1atm) 상태에서모든기체의 1몰의체적은 22.4 이고 6.022 10 23 개의분자수를갖는다. 4. 화학반응식 (reaction formula) 1) 활성화에너지 (activation energy) : 어떤물질이반응을일으키는데필요한최소한의에너지를활성화에너지라고한다. 2) 화학반응의종류出 1 발열반응 : 반응이진행되면서열이방출되는반응을발열반응이라고한다. 2 흡열반응 : 반응이진행되면서열이흡수되는것으로반응을계속일으키려면외부에서열을가해주어야만한다. 4 소방학개론
제 3 절물질 1. 분류 1) 화합물과혼합물의비교구분 화합물 혼합물 성분의분리 화학적인방법으로분리 물리적인방법으로분리 융점, 비등점 일정함 일정치않음 2) 동소체 (allotrope) : 같은원소로되어있으나모양과성질이다른홑원소물질 동소체확인방법 : 물질을태워연소생성물을확인한다. 2. 물질의상태변화 1) 기체의액화조건 : 가압 ( 압축 ), 냉각 2) 액체의기화조건 : 가열, 감압 ( 팽창 ) 3) 승화성물질 : 유황, 요오드, 장뇌, 나프탈렌, 드라이아이스, 승홍등 3. 물리량 1) 온도 1 섭씨체계가섭씨온도 [ C] : 셀시우스 (Celsius) 체계나 ( 섭씨 ) 절대온도 [K] : 켈빈 (Kelvin) 체계 2 화씨체계가화씨온도 [ F] : 파렌하이트 (Fahrenheit) 체계나화씨절대온도 [R] : 랭킨 (Rankine) 체계 3 온도변환 가 나 T[K] = 273.15 + 2) 열에너지 1 cal : 순수한물 1g을 1 C 상승시키는데필요한열량 2 BTU : 순수한물 1파운드 (lb) 를 1 F 상승시키는데필요한열량 3 1[kcal] = 3.968[BTU] 4 1[cal] = 4.186[J], 1[J] 0.24[cal] 제 1 편소방공학론 5
3) 비열 : 단위질량의물질을 1 C 올리는데필요한열량으로물의비열은 1[cal/g C] 이다. 4) 열용량 : 어떤물질의온도를 1 C 올리는데필요한열량 5) 열량 : 어떤물질이가지고있는열에너지의량을그물질의열량이라고한다. 6) 현열과잠열出 1 현열 ( 감열 ) : 물질이상태변화없이온도변화만수반할때수수 ( 授受 ) 하는열 : 열량 [ ], : 물질량 [g], c: 비열 [ /g C], : 온도차 [ C] 2 잠열 ( 숨은열 ) : 물질이온도변화없이상태변화만수반할때수수 ( 授受 ) 하는열 ( : 물질량 [g], : 잠열 [ /g]) 물의기화잠열 : 539[cal/g], 융해잠열 80[cal/g] 4. 기체의법칙 1) 보일의법칙出 : 절대온도 ( ) 가일정할때기체의부피 ( ) 는압력 ( ) 에반비례한다. 즉, = 일정할때, 2) 샬의법칙出 : 압력이일정할때기체의부피는절대온도에비례한다. 즉, = 일정할때, 3) 헨리의법칙 (Henry s law) : 일정한온도에서일정량의용매에녹는기체의량은압력에비례한다. 出제4절산화와환원 1. 산화와산화제 1) 산화 ( 酸化 ) : 어떤물질이산소와결합하거나, 수소를잃었을때를산화라고한다. 2) 산화제 : 다른물질을산화시키고자신은환원되는물질을산화성물질이라고하며, 연소반응계에서조연성역할을한다. 2. 환원과환원제 1) 환원 ( 還元 ) : 어떤물질이수소와결합하거나, 산소를잃었을때를환원이라한다. 2) 환원제 : 다른물질을환원시키고자신은산화되는물질을환원성물질이라고하며연소반응계에서가연물을의미한다. 6 소방학개론
제 2 관 유기화학 1. 탄소화합물의분류 : 지방족탄화수소와방향족탄화수소로분류한다. 2. 지방족탄화수소와그유도체 : 지방족탄화수소를쇄식탄화수소라고하며포화지방족탄화수 소와불포화지방족탄화수소로나누어진다. 알칸 (Alkane) 의종류 분자식이름 알킬기기호 알킬기 (R) 이름 CH 4 메탄 (methane) -CH 3 메틸 (methyl) C 2H 6 에탄 (ethane) -C 2H 5 에틸 (ethyl) C 3H 8 프로판 (propane) -C 3H 7 프로필 (propyl) C 4H 10 부탄 (butane)) -C 4H 9 부틸 (butyl) 3. 방향족탄화수소 : 벤젠 (C 6H 6), 톨루엔 (C 6H 5CH 3), 크실렌 [C 6H 4(CH 3) 2] 등 4. 중요한작용기 ( 원자단 ) 작용기 명칭 시성식 화합물의명칭 -OH 히드록시기 ( 수산기 ) R-OH 알코올류, 페놀류 -COOH 카르복시기 R-COOH 카르복실산 -NO 2 니트로기 R-NO 2 니트로화합물 -NH 2 아미노기 R-NH 2 아민 -CN 시안기 ( 청산 ) R-CN 시안화물 제 3 관 열역학 1. 열역학제0법칙 ( 열평형의법칙 ) 2. 열역학제1법칙 ( 에너지보존의법칙 ) 3. 열역학제2법칙 ( 에너지흐름의법칙 ) 4. 열역학제3법칙 ( 절대영도에서의엔트로피법칙 ) 제 1 편소방공학론 7
제 4 관 유체역학 제 1 절유체이론 1. 유체의정의 1) 물질의삼태 물질 (substance) 고체 (solid) Hook 의탄성법칙을따르는물질 유체 (fluid) 액체 (liquid) 와기체 (gas) 가있다. 2) 유체의분류 1 점성유무에따른분류가점성유체 : 유체분자간의응집력 ( 점성 ) 으로인하여유체유동에역행하려는저항력 ( 마찰력 ) 을갖는유체나비점성유체 : 점성이없다고가정한유체 2 압축성유무에따른분류가압축성유체 : 외력 ( 압력 ) 이가해졌을때체적변화. 즉, 밀도변화를동반하는유체나비압축성유체 : 밀도변화가없다고가정한유체로서일반적으로액체를의미한다. 2. 밀도, 비중량및비중 1) 밀도 (d, density) : 단위체적당질량을밀도라고한다. 2) 비중 (S, Specific Gravity) : 어떤물질의질량과기준물질의질량과의비를비중 ( 比重 ) 이라한다. 1 고체 액체에서의기준물질 : 물 (4 C), 물의비중은 1 2 기체에서의기준물질 : 공기, 공기의비중은 1 3 그리고기체 ( 증기 ) 의비중은다음의식으로구해질수있다. 가증기비중 S 나공기중혼합가스의비중 ( 밀도 ) S 증기비중 = 어떤증기의분자량 = M 공기의평균분자량 29 : 혼합가스의전압또는대기압 : 그온도에서의순수증기압 ( 분압 ) : 순수가스의증기밀도 8 소방학개론
3. 압력 (P, Pressure) 1) 1at( 공학기압 ) = 1[MPa] = 10[kg/cm²] = 100[mH 2O] 2) 1atm( 대기압 ) =0.76[mHg] 13.595[mH 2O/mHg] = 10.332[mH 2O] = 101.3[kPa] 3) ata( 절대압력 ) =atm( 대기압 )+atg( 계기압 ) 4. 연속방정식 (continuity equation) 유량 = [m³/sec] : 관단면적 [m²], : 유속 [m/sec] 5. 베르누이방정식 (Bernoulli s equation) 出 1) 비압축성이상유체의정상유동에서유체가가지는단위중량당에너지의합은임의의각지점에서일정하다. 2) 베르누이방정식은일반물리학의에너지보존의법칙에근거를두고있다. 6. 방수노즐에서의유량측정 1) 방수속도 : 속도에너지와위치에너지의관계식에서유속은다음과같다. sec 2) 방수량 min = : 노즐구경 [mm], : 방수압 [kg/cm²] 제 2 절유체기기등 1. 배관의종류 KS 번호 규격명칭 KS 기호 KS D 3507 배관용탄소강강관 SPP KS D 3562 압력배관용탄소강강관 SPPS KS D 3564 고압배관용탄소강강관 SPPH KS D 3576 배관용오스테나이트스테인레스강관 STS T 2. 원심펌프出 소방펌프로는일반적으로원심펌프를사용한다. 제 1 편소방공학론 9
1) 볼류트펌프 (volute pump) : 안내날개가없다. 2) 터빈펌프 (turbine pump) : 안내날개가있다. 3. 펌프의이상현상 1) 공동현상 (Cavitation) 出 : 펌프의흡입압력이그유체의온도에해당하는증기압이하가되면유체가기화 ( 기포발생 ) 하여펌프의성능이저하되는현상 1 발생원인가펌프의흡입측수두 ( 낙차 ) 가클때나유속이빠를때 ( 임펠러의회전속도가빠를때 ) 다유량이과다할때라펌프의흡입측관경이작을때마펌프의흡입측배관이지나치게길때바흡입측마찰손실이과다할때사유체의온도가높을때 ( 증기압상승 ) 2 방지대책가펌프의설치위치를수원가깝게또는수원보다낮게설치한다. 나 vertical 펌프를사용한다. 다펌프흡입측의마찰손실을적게한다. 라임펠러의속도를늦춘다 ( 비속도를낮게선정한다 ). 마펌프의흡입측관경을크게한다. 바양흡입펌프를사용한다. 2) 수격작용 (Water Hammer) 出 : 유동유체의속도변화시유체의운동에너지가압력에너지로전환되어관벽또는기기류등을때리는현상 1 발생원인가펌프를급기동 정지시나밸브를급개 폐시다정전시 2 방지대책가밸브개폐를서서히한다. 나관로에충격흡수장치 (Water Hammer Cushion) 를설치한다. 다관로에조압수조 (Surge Tank) 를설치한다. 라관경을크게하고유속을너무빠르게설계하지않는다. 3) 맥동현상 (Surging) : 펌프의유량또는압력이주기적으로변하여펌프의입출구에설치된진공계및압력계가심하게흔들리며소음과진동을동반하는현상 1 발생원인가펌프의양정곡선이우향상승 ( 산형특성, 산고곡선 ) 곡선이며, 이산고곡선상승부에서운전점을잡을때나유량조절밸브가 Tank 의뒤쪽 ( 토출측 ) 에있을때 10 소방학개론
2 방지대책가유량조절밸브를 Tank 의앞쪽 ( 흡입측 ) 에설치한다. 나관선에불필요한물탱크또는공기탱크를없앤다. 다무단변속기를이용하여회전차에특성변화를준다. 제 5 관 전기이론의기초 1. 전압, 전류 1) 전압 ( 電壓 ) : 전기장에서단위전하 ( ) 가한일 ( ) 로서단위로는 [, Voltage] 를사용한다., 2) 전류 ( 電流 ) : 단위시간 ( ) 에이동한전기량 ( ) 을전류라하며, 단위로는 [, Ampere] 를사용한다. sec, sec 2. 전기저항도체에흐르는전류의세기 는그양단에걸리는전압 에비례하고도체의저항 에반비례한다. 저항의단위로는오옴 ( ) 을사용한다.,, 3. 정전기 ( 靜電氣, static electricity) 어떤물질을마찰하면그표면이양 (+) 또는음 (-) 전하로대전되는데이축전된전하를정전기또는마찰전기라한다. 이때축적된정전에너지 의크기는다음과같이구한다. : 정전용량 [, Farad], : 전압 [, Voltage], : 전기량 [, Coulomb] 4. 전류의 3대작용 1) 발열작용 1 전력 : 전기의일률. 즉, 전기가단위시간 ( ) 에한일 ( ) 로서전압 ( ) 과전류 ( ) 의곱으로나타난다. 제 1 편소방공학론 11
전력 watt sec 일 watt sec 이때 1J = 0.24 이므로열에너지 ( 발열량 ) 는 2 열전효과가제베크효과 (Seebeck s effect) : 이종 ( 異種 ) 의금속또는반도체의양단을접합시킨후그양접합점에온도차를가하면열기전력이발생하는효과나펠티에효과 (Peltier s effect) : 서로다른두금속을접속시킨후전류를흘리면두금속의접합부에서 Joule 열이외의열이발생하거나흡수가일어나는현상으로, 전자냉각기등의원리에응용된다. 2) 화학작용 1 1차전지 : 한번방전되면다시사용할수없는전지로이를건전지 ( 乾電池 ) 라고한다. 2 2차전지 : 충 방전하여재사용할수있는전지로이를축전지 ( 蓄電池 ) 라고한다. 3) 자기작용 1 Faraday의법칙 : 전자유도에서코일에발생되는유도기전력의크기를결정한다. 2 Lenz 의법칙 : 전자유도현상에의한유도기전력은자속변화를상쇄시키려는방향으로발생한다. 3 Fleming 의왼손법칙 : 전동기에응용된다. 4 Fleming 의오른손법칙 : 발전기에응용된다. 5. 전압의구분 1) 전압의종류 구분 저압 고압 특별고압 직류 (DC) 750V 이하 750V 초과 7,000V 이하 7,000V 초과 교류 (AC) 600V 이하 600V 초과 7,000V 이하 7,000V 초과 2) 우리나라의표준공칭전압및주파수 1 380/220[V], 60[Hz] 2 380[V] :3 상전원으로서주로전력용으로사용한다. 3 220[V] : 단상전원으로서주로전등 전열용으로사용한다. 3) 소방전기회로의감시전압 :DC 24[V] 6. 전선 1) 전선의구비조건 1 도전율이클것 2 기계적강도가클것 12 소방학개론
3 내식성및내구성이클것 4 가요성이풍부할것 5 가격이저렴할것 2) 전선굵기의선정요인 1 허용전류 2 전압강하 3 기계적강도 7. 접지 ( 接地 ) 접지공사의종류접지저항치접지개소 제 1 종접지 10 이하고압또는특고전로, 피뢰기 제 2 종접지 (150/ )Ω 이하 ( :1 선지락전류 ) 변압기 제 3 종접지 100 이하出사용전압 400V 미만 특별제 3 종접지 10 이하사용전압 400V 이상 제 2 장연소론 제 1 관 연소이론 제 1 절연소 1 연소의정의 가연물이산소와급격한산화반응을한결과로서빛과 ( 발 ) 열을내는화학반응 2 연소의 3 요소 연소의 3 요소 : 가연물, 산소공급원, 점화원 연소의 4 요소 : 연소의 3 요소 +( 순조로운 ) 연쇄반응 1. 가연물 1) 가연물질의구비조건 1 산소와친화력이클것 ( 산화되기쉬울것 ) 2 비표면적및발열량이클것 3 열전도도가작을것 ( 열축적이용이할것 ) 4 활성화에너지가작을것 ( 화학적활성도가클것 ) 제 1 편소방공학론 13
2) 가연물이될수없는조건 1 불활성기체 :0 족기체 2 산화반응이끝난완전산화물 : 이산화탄소 (CO 2), Al 2O 3, P 2O 5 등 일산화탄소 (CO) : 산소와반응하여이산화탄소 (CO 2) 를생성할수있으므로가연물로분류된다. - 미연소가스 3 흡열반응하는물질 : 질소 (N 2) 또는질소산화물 (NO, NO 2 등 ) 2. 산소공급원 1) 공기 : 질소 (N 2) 79[%], 산소 (O 2) 21[%] 로구성되어있으며평균분자량은 29이다 ( 불꽂연소는산소농도가 15% 이하가되면연소하기어렵다 ). 2) 산화성물질 : 제1류 제6류위험물및오존 (O 3), 불소 (F 2), 염소 (Cl 2) 등 3) 자기연소성물질 : 제5류위험물등 3. 점화원 1) 점화원 : 활성화에너지를공급시켜주는에너지원 2) Arrhenius 의반응속도론 아레니우스의반응속도 : 충돌빈도계수, : 활성화에너지 [J/kg] : 반응계온도 [K], : 기체상수 [J/kg K] 3) 점화원의종류 기계적점화원전기적점화원화학적점화원열적점화원 마찰 ( 마찰스파크 ), 충격, 압축열등 저항열, 단락 ( 합선 ), 전기불꽃 ( 스파크 ), 과전류, 누전, 아크, 낙뢰, 정전기, 유도열, 유전열등 연소열, 분해열, 중합열, 용해열, 중화열, 자연발열, 나화등 고온표면, 복사열, 적외선등 1 압축열 : 유체를압축할때발생하는열을 ( 단열 ) 압축열이라한다. 2 저항열 : 백열전구의필라멘트와같이도체에전류가흐르면저항인자에의해열이발생되는데, 이때발생된열을저항열또는주울열 (Joule s heat) 이라고한다. [cal] : 전류 [A], : 저항 [ ], : 시간 [sec] 3 정전기 ( 靜電氣 ) 가물질을마찰하면그표면에양전기또는음전기가축적되는데이때축전된전기를정전기라고한다. 나정전기의발화 : 전하의발생 전하의축적 정전기방전 발화 14 소방학개론
다정전기방지조치ᄀ접지를하거나공기를이온화시킨다. ᄂ상대습도를 70% 이상유지시킨다. 라정전에너지 ( ) : 정전용량 [ ], : 전압 [ ], : 전기량 [ ]= 4 유도열 : 자기장내의도선에는전류가유도되는데, 이유도전류에의한발열을유도열이라고한다. 5 유전열 : 전선피복의절연불량등으로인한누설전류에의하여발생되는열을유전열이라고한다. 6 분해열 : 화합물이홑원소물질로분해될때발생되는열 7 용해열 : 강산이물에용해될때발생되는열 4. 연쇄반응 (chain reaction) 하나의반응이그다음반응을계속적으로유발시키는것으로서불꽃연소에서볼수있다. 3 완전연소와불완전연소산소공급이충분하면완전연소, 불충분하면불완전연소가일어나는데, 탄소화합물이완전연소를하는경우에는 CO 2 가, 불완전연소를하는경우에는미연소가스인 CO가다량발생한다. 4 연소불꽃의색상 불꽃의색상담암적색암적색적색휘적색황 ( 적 ) 색백적색휘백색 불꽃의온도 520 C 700 C 850 C 950 C 1,100 C 1,200 ~1,300 C 1,500 C 제 2 절연소의용어 1 연소용어 1. 인화점 (Flash point) 1) 화염의직접접촉에의해불이붙는최저온도 2) 액체가연물의위험성을나타내는척도로사용 3) 가연성증기를연소범위하한계로증발시킬수있는최저온도를의미 2. 연소점 (Fire point) : 점화원을제거한후에도지속적인연소를일으킬수있는최저온도로서일반적으로그물질의인화점보다약 10 C 정도높은온도를말한다. 제 1 편소방공학론 15
3. 발화점 (Ignition Point) : 점화원의접촉없이가연물을가열할때스스로불이붙는최저온도 로서착화점, 착화온도라고도한다. 1) 주요물질의발화점 물질 발화점 ( C) 물질 발화점 ( C) 황린 34 휘발유 300 이황화탄소 100 일산화탄소 609 목재 410 ~470 산화에틸렌 429 2) 발화점에영향을주는인자 1 발화공간의크기와형태, 기벽의재질 2 가연성가스와공기와의혼합비 3 점화원의종류및에너지투여방법 4 가열속도와지속시간, 촉매효과의유무 3) 일반적으로직쇄탄화수소계열에서탄소수가증가할수록 1 분자량이증가하며, 분자구조는복잡해진다. 2 직쇄탄소의길이가길어진다. 3 단위발열량이커진다. 4 발화점이낮아진다. 탄소화합물의분류 1. 지방족탄화수소 1) 포화탄화수소 단일결합 알칸계 ( 파라핀계 ) C nh 2n+2 : 메탄계 2) 불포화탄화수소 ( 다중결합 ) 2중결합알켄계 ( 올레핀계 ) C nh 2n : 에틸렌계 3중결합알킨계 C nh 2n-2 : 아세틸렌계 2. 일반적인명명법 1) C nh 2n+2 ~탄 C 2H 6 : 에탄 2) C nh 2n+1 (R) ~틸 C 2H 5OH : 에틸알코올 3) C nh 2n ~틸렌 C 2H 4O : 산화에틸렌 3. 알킬기 (R) : C nh 2n+1, R-Al : 알킬알루미늄 2 연소범위 1. 연소 ( 폭발 ) 에필요한혼합가스중의농도범위를말하며폭발범위또는폭발한계라고도한다. 2. 연소범위를벗어나면점화원에의해서도연소반응은일어나지않는다. 16 소방학개론
3. 주요가스의공기중에서의폭발범위 가스폭발범위가스폭발범위 수소 (H 2) 4~75 휘발유 1.4 ~ 7.6 아세틸렌 (C 2H 2) 2.5 ~ 81 암모니아 (NH 3) 15 ~ 28 이황화탄소 (CS 2) 1.25 ~ 44 메탄 (CH 4) 5~15 일산화탄소 (CO) 12.5 ~ 74 프로판 (C 3H 8) 2.1 ~ 9.5 산화에틸렌 (C 2H 4O) 3~80 에테르 1.9 ~ 48 4. 위험도 (H, Degree of Hazards) H ( : 연소범위상한계, : 연소범위하한계 ) 5. 폭발범위와위험성 1) 위험성 1 연소범위가넓을수록위험하다. 2 연소하한계가낮을수록위험하다. 3 위험도 (H) 가클수록위험하다. 2) 폭발범위에영향을미치는인자 1 산소 : 산소농도가증가하면연소범위는넓어진다. 2 온도 : 반응계의온도가높아지면연소범위는넓어진다. 3 압력 : 압력이증가하면하한값은거의변함이없으나상한값이높아진다 ( 단, 일산화탄소는낮아진다 ). 4 불활성가스 : 불활성가스를첨가하면연소범위는좁아진다. 6. 최소산소농도 (MOC) = 산소몰수 연소하한계 제 3 절자연발화 1. 정의 : 가연물이외부의열원에의하지않고스스로축적된열에의하여발화하는현상을자연발화라고한다. 2. 자연발화의형태 ( 분산미흡중이면자연발화한다.) 1) 분해열 : 제5류위험물, C 2H 4O, C 2H 2 등 2) 산화열 : 석탄, 미분탄, 건성유, 기름걸레, 테레빈유, 황린등 3) 미생물에의한발열 ( 발효열 ) : 먼지, 퇴비등 4) 흡착열 : 활성탄, 목탄 ( 숯 ), 유연탄등 5) 중합열 :HCN, C 2H 4O, 고분자화합물등 제 1 편소방공학론 17
3. 자연발화에영향을주는인자 : 퇴적방법, 열전도율, 공기의유동, 발열량, 온도, 수분 ( 습도 ) 4. 자연발화방지법 1) 공기의유통이잘되게한다. 2) 퇴적 수납시열축적이용이하지않도록한다. 3) 저장실의습도를낮춘다. 4) 저장실의온도를낮게유지시킨다. 5) 황린과같이상온부근에서자연발화성이강한물질은공기유통이원활하면오히려자연발화를촉진시킬수있다. 황린 (P 4) : 발화점 34 C, 자연발화점 30~50 C 제 2 관 연소형태및폭발 제 1 절불꽃연소와작열연소 1 불꽃연소 ( 발염연소 ) 불티없이불꽃만내는것으로기체또는증기상가연물의연소방식이며, 이러한양상을보이는화재를표면화재라고한다. 2 작열연소 ( 무염연소 ) 불꽃없이불티만존재하는것으로숯 ( 목탄 ), 코크스, 활성탄, 금속분등의연소방식을작열연소또는표면연소라고하며, 이러한양상을보이는화재를심부화재라고한다. 구분불꽃연소 ( 발염연소 ) 표면연소 ( 무염연소 ) 단위발열량크다. 작다. 연소속도빠르다. 느리다. 연소의요소가연물 열 산소 연쇄반응가연물 열 산소 3 가연물의연소방식 1. 기체의연소 1) 확산연소 :H 2 등가연성가스가공기중에순차적으로확산되면서연소 2) 예혼합연소 : 가연성가스와공기를미리연소범위내로혼합시켜연소 2. 액체의연소 1) 증발연소 ( 액면연소 ) : 경질유의연소방식으로증발된가연성증기가연소 18 소방학개론
2) 등심연소 ( 심지연소 ) : 연료를심지로빨아올려연소 3) 분해연소 : 중질유의연소방식으로열분해된가연성증기가연소 4) 분무연소 ( 액적연소 ) : 연료를무화 ( 液滴化 ) 시켜연소 3. 고체의연소 1) 표면연소 ( 직접연소 ) : 목탄 ( 숯 ), 코크스, 금속분, 활성탄등의연소형태 2) 증발연소 1 용융성고체 : 고체파라핀 ( 양초 ) 등의연소 2 승화성고체 : 나프탈렌, 유황, 장뇌등의연소 3) 분해연소 : 목재, 종이, 플라스틱류등의열분해된가연성증기가연소 4) 자기연소 ( 내부연소 ) : 제5류위험물등의연소형태 제 2 절폭발및폭굉 1 폭발 1. process 에의한분류 1) 물리적폭발 : 단순한과압또는감압에의한폭발 ( 보일러나압력용기의폭발, 응상폭발등 ) 2) 화학적폭발 : 화학적변화를동반하는폭발 1 산화폭발 : 가연성가스나증기 분진등의급격한연소폭발 2 분해폭발 : 아세틸렌 (C 2H 2), 산화에틸렌 (C 2H 4O), 5 류위험물등 C 2H 2 는압축을하면분해폭발을일으키므로아세톤이나 D.M.F 에용해시켜저장한다. 3 중합폭발 : 시안화수소 (HCN), 산화에틸렌등 4 화합폭발 :C 2H 2, 아세트알데히드 (CH 3CHO), 산화프로필렌 (C 3H 6O) 등이 Cu, Mg, Ag, Hg 등과화합반응의결과로폭발 2. 원인물질의상태에따른분류 1) 기상폭발 1 가스폭발가증기운폭발 (UVCE) : 비중이공기보다큰액화가스나인화성액체가누설시발생나비등액체팽창증기폭발 (BLEVE) : 과열상태의탱크내부에있던액화가스가분출 기화되면서착화되었을때폭발하는현상 2 분진폭발가폭발범위 - 하한계 : 25~45[mg/l], 상한계 :80[mg/l] 나착화에너지 :10-3 ~10-2 [J] 다분진폭발하기쉬운최적입도분포 : 1~100μm 제 1 편소방공학론 19
라분진폭발의특징ᄀ가스폭발에비해연소속도나폭발압력은작은편이나연소시간이길어발생에너지가크다. ᄂ고온지속시간이길어져탄화심도및화상위험성증대ᄃ최초의분진폭발이주위의분진을날려 2 차, 3 차의폭발로이어지기쉽다. ᄅ가스에비해불완전연소를일으키기쉬워일산화탄소에의한중독의위험성이있다. 마분진폭발을일으키지않는물질ᄀ생석회 (CaO), 소석회 [Ca(OH) 2], 석회석 (CaCO 3), 시멘트가루ᄂ대리석, 유리, NaOH( 가성소다 ), Al 2O 3( 산화알루미늄 ) 등 3 분무폭발 : 분무상액적입자의급격한연소폭발 4 분해연소성기체의분해폭발 ( 아세틸렌등 ) 2) 응상폭발 : 액상이나고상의상전이폭발 1 ( 수 ) 증기폭발 : 급가열또는급감압에따른비등폭발 2 전선폭발 2 폭연과폭굉 1. 폭연 (Deflagration) 1) 화염전파속도가음속보다느린것을말한다. 2) 정상적인화염전파속도 : 0.1 ~ 10m/s 3) 밀폐용기속의초기폭발압력 :7~8kg/cm² 2. 폭굉 (Detonation) 1) 화염전파속도가음속보다빠른것 ( 초음속 ) 을말한다. 2) 충격파에의해유지되는화학반응으로, 파면선단에충격파가진행된다. 3) 폭굉시충격파의전파속도 : 1,000 ~ 3,500 m/s 정도이며, 이때의압력은약 1,000kg/cm² 정도가된다. 제 3 절방폭구조 1. 내압 ( 耐壓 ) 방폭구조 : 전폐구조로써용기가내부의폭발압력에견디는구조 2. 압력 ( 壓力 ) 방폭구조 : 용기내부에불연성가스등을압입한구조 3. 유입 ( 油入 ) 방폭구조 : 특정부위를절연유속에넣은구조 4. 안전증 ( 安全增 ) 방폭구조 : 특정부위의안전도를증가시킨구조 5. 본질안전 ( 本質安全 ) 방폭구조 : 제작단계에서부터점화시험등으로확인된구조 20 소방학개론
제 3 관 연소생성물의종류와그유해성 제 1 절연소생성물 1. 연소가스 (fire gases) : 인체에가장큰피해를준다. 2. 화염 (flame) : 불꽃 3. 열 (heat) 4. 연기 (smoke) : 소방 피난활동시가장큰장애요인으로작용한다. 제 2 절연소가스 1. 연소가스의독성 1) 독성가스 : 허용농도가 200ppm 이하인가스 2) 1% = 10,000ppm 2. 연소가스의종류 연소가스연소물질및특징허용농도 일산화탄소 (CO) 이산화탄소 (CO 2) 포스겐 (COCl 2) 염화수소 (HCl) 시안화수소 (HCN) 암모니아 (NH 3) 황화수소 (H 2S) 연소가스중인체에가장큰피해를주는독성가스로서, 산소운반물질인헤모글로빈과결합하여질식사를유발시킨다. 화재시다량발생하여산소농도를감소시킴으로써호흡속도를빠르게한다. 염소 (Cl) 를포함한물질의연소또는사염화탄소 (CCl 4) 를방사할때발생되는맹독성가스 폴리염화비닐 (PVC) 등이연소시에발생되며금속에대한부식성이크다. 청산 ( 靑酸 ) 가스라고도하며, 우레탄또는모 ( 毛 ) 나견 ( 絹 ) 이연소시에발생된다. 멜라민, 나일론등이연소시에발생되며, 냉동기의냉매로도사용된다. 고무, 동물의털등이연소할때발생하는것으로계란이썩는냄새가나기때문에도시가스의부취제로사용된다. 이산화황 (SO 2) 아황산가스라고도하며, 산성비를유발시킨다. 5 아크로레인 (CH 2CHCHO) 석유화학제품및유지류또는목재등이연소할때발생하는것으로일반적인화재에서발생되는경우는극히드물다. 50ppm 5,000 0.1 5 10 25 10 0.1 제 1 편소방공학론 21
제 3 절화염 벽면을따라올라간화염의길이는실 (room) 중앙에서보다길어진다. 제 4 절열 ( 熱 ) 1. 열이인체에미치는영향 1) 화상은그깊이에따라 1도화상 ( 홍반성 ), 2도화상 ( 수포성 ), 3도화상 ( 괴사성 ) 으로구분한다. 2) 145 C 가넘는고온에노출된사람은살아남기어렵다. 2. 온도와열에너지물질을구성하고있는분자의운동에너지의크기를나타내는척도를온도 (temperature) 라고한다. 3. 열전달 1) 전도 ( 傳導 ) 1 고체또는정지유체에서고온물질의직접접촉에의한열전달 2 분자의진동운동이나자유전자의이동에의해열이전달 3 건축재료의열전도율 : 금속 > 대리석 > 목재 > 단열재 4 물질의열전도율 재료명열전도율 (kcal/mhr C) 재료명열전도율 (kcal/mhr C) 동 333 목재 0.15 대리석 1.35 유리면 0.04 물 0.52 공기 0.02 2) 대류 ( 對流 ) 1 유체의혼합작용. 즉, 유체입자의직접이동에의한열전달 2 온도차에따른밀도차에의해열이전달 3) 복사 ( 輻射 ) 1 열입자가공간에서매질없이전자기파형태로전달되는것으로복사에너지는스테판- 볼쯔만의법칙에따른다. 2 복사열량 3 복사에너지 (Q) 는물질표면의절대온도 (T) 의 4승에비례한다. 4 모든물체는외부로부터복사에너지를받았을때반사, 흡수, 투과가동시에일어나며그합은 1이다. 22 소방학개론
제 5 절연기 1. 연기의특징 1) 연기란연소생성물중입자의크기가약 0.01 ~ 1 정도의것으로눈에보이는것을말한다. 2) 물질내에탄소성분이많을수록연기의색이짙어지고그을음이많이발생한다. 3) 건축물의화재초기에는다량의백색연기가발생한다. 4) 고온의연기는복도나통로등의천장을따라이동한다. 2. 연기의유해성시각적영향, 생리적영향, 심리적영향 3. 연기농도의측정법 1) 입자농도법 2) 중량농도법 3) 감광계수법 : 광학적농도측정법으로투과율법이라고도한다. 감광계수 (m -1 ) 가시거리 (m) 상황 0.1 20~30 건물을잘모르는자의피난한계농도 0.3 5 건물을잘아는자의피난한계농도 0.5 3 어둠침침함을느낄정도의농도 1 1~2 거의앞이보이지않을정도의농도 4. 건물내의연기유동 1) 연기의유동속도 1 실내에서수평방향이동속도 : 약 0.5~1[m/sec] 2 실내에서수직방향이동속도 : 약 2~3[m/sec] 3 계단에서수직방향이동속도 : 약 3~5[m/sec] 2) 고층건축물에서연기유동의주요인 1 온도상승에따른연소가스 ( 연기 ) 의팽창 2 굴뚝효과 3 바람효과 4 건물내의기계적인공기유동 5. 연기유동의효과 1) 굴뚝효과 (Stact effect) : 공기와연기의밀도차와굴뚝높이로구성되는통풍력으로인한연기의유동효과 2) 바람효과 (Wind effect) : 풍속에의한기압차나 roof monitor 에의한흡인효과 제 1 편소방공학론 23
3) 중성대 (neutral zone) 1 중성대는건물의내압과외압이동일한위치이며, 그곳에서는공기유동이일어나지않는다. 2 중성대의하부에서는외부공기가유입되고상부에서는실내공기가밖으로빠져나간다. 3 중성대의위치는개구부의중앙보다약간아래쪽에형성되며, 건축물내외의온도차가클수록낮아진다. 4 소방활동시건물내의진입로선정은중성대아래쪽으로한다. 제 4 관 화재특성 제 1 절화재 1 화재의정의 사람의의도에반 ( 反 ) 하거나고의에의해발생하는연소현상으로소화시설등을사용하여소화할필요가있는것또는화학적인폭발현상 2 화재의분류 1. 화재의종류 구분 종류 색표시 적요 A급 일반화재 백색 목재, 섬유, 종이, 플라스틱등의화재 B급 유류화재 황색 4류위험물이나페인트등액체가연물의화재 C급 전기화재 청색 전류가흐르고있는전기설비에불이난경우의화재 D급 금속화재 무색 나트륨, 칼륨, 마그네슘같은가연성금속의화재 E급 가스화재 황색 가연성가스의화재 K급 식용유화재 무색 조리용식물성또는동물성기름화재 2. 소실정도에따른구분 1) 전소화재 : 건물의 70% 이상소실또는 70% 미만이라도재사용이불가능한것 2) 반소화재 : 건물의 30% 이상 70% 미만이소실된것 3) 부분소화재 : 전소, 반소화재에해당되지아니하는것 3. 화재의일반적특징 : 확대성 ( 성장성 ), 우발성 ( 돌발성 ), 불안정성 ( 비정형성 ) 24 소방학개론
제 2 절화재분석및예방 1 연도별상황 경제사회가발전할수록화재발생빈도나규모및그피해액은증가하고있다. 2 장소별현황 장소별화재발생건수는비주거, 주거 ( 주택 아파트등 ), 차량, 임야의순으로개별로는주택 아파트의순으로많이발생한다. 3 발화요인별현황 부주의, 전기적요인의순으로개별로는전기로인해가장많이발생한다. 4 계절별상황 겨울철, 월별로는 1 월또는 2 월에화재가가장많이발생한다. 5 화재별특징 1. 가스화재 1) 고압가스의분류 1 가스의저장상태에따른분류 : 압축가스, 액화가스, 용해가스 (C 2H 2) 2 연소성에따른분류 : 가연성가스, 불연성가스, 조연성가스 3 독성에따른분류 : 독성가스, 비독성가스 2) 고압가스저장용기 1 고압가스저장용기실의온도는 40 C 이하이어야한다. 2 용기의색표시 가스종류 공업용 몸체도색 의료용 산소녹색백색 수소주황색 - 액화탄산가스청색회색 아세틸렌황색 - 암모니아백색 - 3) 연료가스의종류와특성 1 LPG 가프로판 (C 3H 8) 과부탄 (C 4H 10) 이주성분이며공기보다무겁다. 나가스누설탐지부는바닥면으로부터 30cm 이내에설치한다. 2 LNG, 도시가스가메탄 (CH 4) 이주성분이며공기보다가볍다. 나임계온도가 -82.1 C로상온에서는액화되지않는다. 제 1 편소방공학론 25
다가스누설탐지부는천장면으로부터 30cm 이내에설치한다. 라도시가스는무색 무취하여부취제 (H 2S) 를첨가하여사용한다. 4) 가스가누설되었을때예방요령 : 환기를위한배기팬 (fan) 이나전기기계기구는사용하지않는다. 5) 연소의이상현상 1 역화 (Back fire) : 가스의분출속도보다연소속도가클때불꽃이연소기내부로전파되는현상 2 선화 (Lifting) : 가스의분출속도가연소속도보다클때불꽃이노즐에서떨어져연소하는현상 3 블로우오프 (Blow-off) : 촛불이나유전화재시강한바람에의해화염이꺼지는현상 2. 유류화재의이상현상등 1) 보일오버 (Boil over) : 유류탱크의 ( 장시간 ) 화재시탱크바닥의물이비등하여기름과함께 Over flow되는현상으로발생조건은다음과같다. 1 열파가형성되기쉬울것 ( 분해연소하는고비점중질유 ) 2 탱크하부에는물이나에멀젼등이존재할것 2) 푸로스오버 (Froth over) : 물이뜨거운기름아래에서끊을때화재를수반하지않고 Over flow되는현상 3) 슬롭오버 (Slop over) : 물이뜨거운기름표면에들어갈때기름과함께 Over flow되는현상 3. 산불의형태 : 지표화 ( 地表火 ), 수간화 ( 樹幹火 ), 수관화 ( 樹冠火 ), 지중화 ( 地中火 ) 제 3 절건축물의화재성상 1 화재추이 일반적인화재진행과정은초기, 중기 ( 성장기 ), 최성기, 종기 ( 감쇄기 ) 로구분할수있다. 1. 초기 1) 화재초기에는다량의백색연기가발생한다. 2) 일반적으로화재초기단계의온도상승및화재진행은전도와대류에의해이루어진다. 2. 성장기 ( 중기 ) 1) 특징 1 발화 ( 출화 ) 이후최성기로넘어가기전단계로서화재변화가가장심하게나타난다. 2 플래시오버 (Flash Over) 가발생되는시기이다. 출화 : 벽이나천장에불이붙는시기 26 소방학개론
2) 플래시오버 (Flash-Over) 1 순간적으로화재실전체가화염에휩싸이는착화확대현상으로순발연소라고도한다. 2 피난한계시점 3 발생시기 : 성장기말또는성장기와최성기의분기점 4 발생온도 : 약 800~900 C 5 발생시간 : 출화후약 5~8분 6 플래시오버 (F.O) 에영향을주는요소 : 개구율, 화원의크기, 내장재료등 3) 백드래프트 (Back Draft) : 산소가부족한실내에불완전연소로미연소가스가축적되어있다가개구부의급개방으로일시에다량의공기가유입시폭발적으로착화하여충격파를동반한화염풍이실외로분출되는현상훈소 ( 燻燒, Smoldering) : 산소부족으로다량의연기를내며매우느리게연소하는현상또는무염착화에서발염착화되기전까지의연소형태 4) 백드래프트의잠재적가능성 1 훈소초기에는문틈으로연기가빨려들어감 2 과도한열로인한방화문의뜨거움 3 화염이조금보이거나보이지않음 4 짙은회황색의연기가틈새로뻐끔대며분출 5 연기로얼룩진창문 5) 플래시오버와백드래프트의비교 구분 Flash - Over Back - Draft 화재형태 자유연소 훈소 발생인자 열이주요인 산소가주요인 발생시기 성장기 감쇄기 발생온도 약 800~900 C 약 600 C 이상 충격파없다. 수반한다. 6) 롤오버 (Roll Over) : 화염덩어리가실내기압차에따라화재가발생되지않은지역으로천장을따라굴러가는현상 3. 최성기 1) 복사열이화재확대의주요인으로작용한다. 2) 벽이나콘크리트가무너지기도한다. 4. 감쇄기 ( 종기 ) : 화세가급격하게약해지고진화로접어드는과정이다. 제 1 편소방공학론 27
2 목조건축물의화재 1. 목재의주성분은섬유소 (cellulose, [C 6H 10O 5]n) 이다. 2. 수분함량이 15% 이상이면고온에장시간노출되어도착화되기어렵다. 3. 목재의인화점은 240~270 C, 착화점은 410~470 C 정도이다. 4. 각 ( 角 ) 지거나표면이거칠수록연소하기쉽다. 목재나가연물을잘게쪼개면연소가잘되는이유 1. 비표면적이커져산소와의접촉면적이증가한다. 2, 입자표면에서의열전도에의한방출이적어지므로열축적이용이해진다. 5. 화재확대의주요인 : 비화 ( 飛火 ), 화염의접촉 ( 接炎 ), 복사열 6. 목조건축물의화재진행단계 : 화재원인 무염착화 발염착화 출화 최성기 ( 맹화 ) 연소낙하 7. 목조건축물의화재특성 : 고온 (1,100~1,300 C) 단기형 (30~40 분 ) 의특징을나타낸다. 도괴방향법 : 기둥 벽등은발화부를향하여무너지는경향이있는데이곳을출화부로추정하는방법균열흔의형태 : 완소흔, 강소흔, 열소흔 3 내화건축물의화재 1. 내화건축물의화재진행단계 : 초기 성장기 최성기 종기 VCF, FCF 1. 환기지배화재 (VCF, Ventilation Control Fire) 1) 연료량이많고환기량이적은경우에는화재가환기량에지배를받는다. 2) 백드래프트나폭발의위험성이증가한다. 3) 환기매개변수 (ventilation parameter) 1 Q : 질량유입속도 ( 질량유량 ) 로서환기매개변수또는환기인자라고한다. 2 k : 상수, A : 개구부의면적, H : 개구부의높이 2. 연료지배화재 (FCF, Fuel Control Fire) 연료량에비해통기량이충분할경우에는화재가환기여하에관계없이연료의종류나공급상태등의지배를받는다. 2. 화재종기에서실내의온도는목재보다높게나타나며또한그지속시간이길게유지된다. 3. 내화건축물의화재특성 : 저온 (900~1,100 C) 장기형 (2~3 시간 ) 인특징을나타낸다. 28 소방학개론
제 4 절건축물의내화계획 1. 화재하중과화재가혹도 화재하중화재강도화재가혹도 화재실의단위바닥면적에대한등가가연물 ( 목재의단위발열량으로환산 ) 의량 목재의단위발열량 4,500 kcal/kg 주수시간 ( 주수량 ) 을결정하는인자이다. 2. 건물의용도별화재하중 열방출율에따른화재실의열축적율 화재실의온도가높을수록화재강도는크게나타난다. 주수율 (l/m² min) 을결정하는인자이다. 화재가건축물을손상 파괴시키는피해의정도 화재의양적개념과질적개념을포함 화재가혹도 = 지속시간 최고온도 건물용도사무실주택 아파트점포창고 화재하중 [kg/m²] 10~20 30~60 100~200 200~1,000 제 5 절섬유류및수지류의화재 1 섬유화재 1. 천연섬유 1) 식물성섬유 : 착화점이약 400 C로연소하기쉬운반면소화하기어렵다. 2) 동물성섬유 : 착화점이약 600 C로연소속도도느리고면에비해소화하기도쉽다. 2. 합성섬유 : 연화망울 ( 용융성 ) 되기쉬워인체에피해가가장크다. 2 플라스틱화재 1. 열가소성수지 : 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐 (PVC) 등으로경화성수지에비하여화재위험성이크다. 2. 열경화성수지 : 페놀수지 ( 베이클라이트 ), 요소 ( 우레아 ) 수지, 멜라민수지, 에폭시수지등 제 1 편소방공학론 29
제 5 관 위험물질론 제 1 절위험물 1 위험물의정의 인화성또는발화성등의성질을가진것으로대통령령이정하는물품 2 위험물의분류 1. 유별의지정위험물법시행령 [ 별표 1] 은물리 화학적성질에따라위험물을제1류에서부터제6류까지구별하고있다. 2. 경합하는경우의지정어떤물품은동시에 2 이상의유별에해당하는성질을갖는것이있는데이때는일반위험성보다도특수위험성을우선하여지정된다. 3. 품명의지정 1) 화학적성질에의한지정 2) 형태에의한지정 3) 농도에의한지정 4) 사용상태에의한지정 4. 지정수량 1) 정의 : 설치허가등에있어서기준이되는수량 2) 지정수량의표시 : 제4류위험물은 l 로나머지는 kg 으로표시한다. 3 위험물질규제실태 1. NFPA 에의한위험성등급 1) 위험등급 : 건강위험성, 화재위험성, 반응위험성 30 소방학개론
2) 위험물질 Label 표시법 화재위험성 ( 적색, 수치 ) 건강위험성 ( 청색, 수치 ) 반응위험성 ( 황색, 수치 ) W: Do not use water OX : Oxidizer 2. GHS( 화학물질의분류 표지에관한세계조화시스템 ) 1) 개요 :GHS란유해화학물질의분류 표지에관하여국제적으로통일된정보전달시스템을말한다. 2) 유해 위험성의분류 : 물리적위험성, 건강유해성, 환경유해성 3) 경고표지의기재항목 1 제품정보 : 물질명또는제품명, 성분등에관한정보 2 그림문자 : 위험성의내용을나타내는그림 3 신호어 (Signal word) : 위험 또는 경고 로표시하는문구 4 유해 위험문구 : 위험성을알리는문구 5 예방조치문구및공급자정보 제 2 절위험물각론 1 위험물의성상 1. 제1류위험물 ( 산화성고체 ) 1) 품명및지정수량 1 과염소산염류, 염소산염류, 아염소산염류, 무기과산화물 2 질산염류, 브롬산염류, 요오드산염류 3 과망간산염류, 중크롬산염류 4 그밖에총리령이정하는것 50kg 300kg 1,000kg 2) 일반적인성질 1 산 ( 酸 ) 의수소가금속등으로치환된무기화합물로서분해하여산소를방출한다. 2 질산염류등은조해성이크므로습기에주의하여보관한다. 3 흑색화약 : 질산칼륨 75% + 황 15% + 목탄 10% 3) 저장 취급시주의사항 : 무기과산화물중알칼리금속의과산화물은물기를엄금한다. 제 1 편소방공학론 31
4) 소화방법 : 다량의물로주수 ( 注水 ) 소화하며, 알칼리금속의과산화물은건조사, 팽창질설 팽창진주암, 금속화재용분말소화기등을이용한다. 2. 제2류위험물 ( 가연성고체 ) 1) 품명및지정수량 1 황화린, 적린, 유황 ( 순도가 60중량 % 이상인것 ) 2 철분, 마그네슘, 금속분 3 인화성고체 : 고형알코올그밖에인화점이 40 C 미만인고체 100kg 500kg 1,000kg 2) 일반적인성질 1 강환원성물질로서연소열량이크고연소속도가빠른물질이다. 2 금속분 : 알칼리금속, 알칼리토금속, 철분, 마그네슘및구리분 니켈분은제외한다. 3) 저장 취급시주의사항 : 인화성고체는화기를엄금하며, 기타는화기에주의한다. 4) 소화방법 : 대량의물, 거품 ( 泡 ), 건조사등으로소화한다. 3. 제3류위험물 ( 자연발화성물질및금수성물질 ) 1) 품명및지정수량 1 칼륨 (K), 나트륨 (Na), 알킬알루미늄, 알킬리튬 2 황린 (P 4) 3 알칼리금속 (K 및 Na을제외 ) 및알칼리토금속, 유기금속화합물 ( 알킬알루미늄및알킬리튬을제외 ) 4 금속의수소화물, 금속의인화물, 칼슘또는알루미늄의탄화물 5 그밖에총리령이정하는것 : 염소화규소화합물 10kg 20kg 50kg 300kg 2) 일반적인성질 1 공기중에노출되거나물 ( 수분 ) 과접촉하는경우발화의위험이있다. 2 물과만나면발열반응을하여대부분가연성가스인수소 (H 2) 를발생시킨다. 수소이외의가스를발생하는물질 1. 트리에틸알루미늄 [(C 2H 5) 3Al] 에탄 2. 탄화칼슘 (CaC 2) 아세틸렌 3. 탄화알루미늄 (Al 4C 3) 메탄 3) 저장 취급시주의사항 1 자연발화성물질은화기를엄금하며, 금수성 ( 禁水性 ) 물질은물기를엄금한다. 2 보호액중에보관하며, 위험물의표면이노출되는일이없도록한다. 위험물의보호액또는희석제 1. K, Na 등활성금속 : 석유류 ( 등유, 경유등 ), 액체파라핀등 2. 알킬알루미늄, 알킬리튬등유기금속화합물 : 벤젠 [C 6H 6], 헥산 [C 6H 14] 등 3. 황린 (P 4, 발화점 34 C) : 수중보관 (ph = 9) 4. 이황화탄소 (CS 2) : 수조에보관 5. 아세틸렌 (C 2H 2) : 아세톤, DMF(dimethylformamide) 에용해시켜보관 32 소방학개론
4) 소화방법 1 주수금지및탄산가스, 사염화탄소등과도심하게반응한다. 2 소분저장하며, 화재초기에는건조사, 팽창질석 팽창진주암, 금속용분말이유효하다. 4. 제4류위험물 ( 인화성액체 ) 1) 품명및지정수량 품명 물질 지정수량 1 특수인화물 디에틸에테르, 이황화탄소 (CS 2) 50l 2 제 1 석유류휘발유, 아세톤그밖에인화점이 21 C 미만인것 200l 3 제 2 석유류등유, 경유그밖에인화점이 21 C 이상 70 C 미만인것 1,000l 4 제 3 석유류중유, 클레오소트유그밖에인화점이 70 C 이상 200 C 미만인것 2,000l 5 제 4 석유류기어유, 실린더유그밖에인화점이 200 C 이상 250 C 미만의것 6,000l 6 동식물유류인화점이 250 C 미만인것 10,000l 7 알코올류 1 분자내에탄소수가 3 개이하인포화 1 가알코올 400l 제 1 2 3 석유류중수용성의것은지정수량을 2 배완화 2) 일반적인성질 1 대부분액비중이 1 이하이며물에녹지않는불용성이다. 단, CS 2(1.26), 의산 (1.2), 초산 (1.05), 글리세린 (1.26) 등은물보다무겁다. 2 수용성물질 : 아세톤 피리딘 ( 제 1 석유류 ), 의산 초산 ( 제 2 석유류 ), 글리세린 ( 제 3 석유류 ) 및알코올류등 3 증기는공기보다무겁다 ( 단 HCN 은공기보다가볍다 ). 4 일반적으로전기부도체로서정전기축적이용이하다. 5 연소하한계가매우낮다. 3) 위험물각론 1 특수인화물가지정품목이외에발화점이 100 C 이하인것또는인화점이 -20 C 이하이고비점이 40 C 이하인것을포함한다. 나아세트알데히드, 산화프로필렌 : 용기및취급설비는동, 은, 수은, 마그네슘또는이들합금으로만들지아니할것다이황화탄소는수조에보관한다. 2 휘발유 : 인화점 -43~-20 C, 착화점 300 C, 폭발범위 1.4~7.6% 3 알코올류 : 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 변성알코올등 4 유지류가유지의불포화도를나타내는지수로서요오드 ( 옥소 ) 값을사용한다. 나요오드값이클수록건조되기쉽고 ( 건성유 ) 자연발화가용이하다. 제 1 편소방공학론 33
4) 저장 취급시주의사항 1 화기를엄금하며, 정전기방지조치를한다. 2 증기가체류할우려가있는장소의전기설비는방폭구조로하여야한다. 5) 소화방법 1 주수소화는화재를확대할위험이있으므로적당하지않으면포, 이산화탄소, 분말, 할로겐화합물소화약제를사용한다. 2 수용성위험물에는내알코올포를사용한다. 5. 제5류위험물 ( 자기반응성물질 ) 1) 품명및지정수량 1 유기과산화물, 질산에스테르류 2 히드록실아민, 히드록실아민염류 3 니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물, 디아조화합물, 히드라진유도체 4 그밖에총리령이정하는것 : 금속의아지화합물, 질산구아니딘 10kg 100kg 200kg 2) 일반적인성질 1 산소를함유한가연성물질로서자기연소를일으키는위험물로분류된다. 2 폭발적인연소를한다 ( 분해폭발 ). 3) 위험물각론 1 질산에스테르류 : 니트로셀룰로오스 (NC), 니트로글리세린 (NG), 셀룰로이드 (Celluloid) 등 2 니트로화합물 : TNT( 트리니트로톨루엔 ), TNP( 피크린산 ) 등 4) 저장 취급시주의사항 1 화기를엄금하며, 가열, 충격, 마찰, 타격등을피한다. 2 온도상승의우려가있는경우는물이나알코올의습면포를덮어보관한다. 5) 소화방법 1 질식소화는효과가없으며, 다량의물로냉각소화한다. 2 한번불이붙으면소화가곤란하므로소분저장 ( 小分貯藏 ) 한다. 6. 제6류위험물 ( 산화성액체 ) 1) 품명및지정수량 1 과염소산 (HClO 4) 2 과산화수소 (H 2O 2) : 농도가 36중량 % 이상인것에한한다. 3 질산 (HNO 3) : 비중이 1.49 이상인것에한한다. 4 그밖에총리령이정하는것 : 할로겐간화합물 300kg 34 소방학개론
2) 일반적인성질 1 산소를다량함유한강산화제로다른물질의연소를돕는다 ( 지연성 ). 2 물과접촉하면격렬하게반응하여발열한다 ( 용해열 ). 3) 소화방법 : 물을사용하는것은좋지않으나소량화재의경우에다량의물로희석소화하기도한다. 2 위험성 1. 유별을달리하는위험물의혼재기준 위험물의구분제 1 류제 2 류제 3 류제 4 류제 5 류제 6 류 제 1 류 제 2 류 제 3 류 제 4 류 제 5 류 제 6 류 1. : 혼재가능, : 혼재불가 2. 이표는지정수량의 1/10 이하의위험물에대하여는적용하지아니한다. 2. 위험물과화재위험과의상호관계 1) 온도 압력 : 높을수록위험하다. 2) 인화점 착화점 : 낮을수록연소하기쉽고소화가어렵다. 3) 융점 비점 : 낮을수록위험하다. 4) 연소범위 : 연소범위 ( 폭발범위 ) 가넓을수록, 폭발하한계가낮을수록위험도는증가한다. 5) 연소속도 연소열 : 연소속도가빠를수록, 연소시생성열이많을수록위험하다. 6) 증발열 비열 : 작을수록위험하다. 7) 표면장력 점성 : 작을수록위험하다. 8) 비중 : 작을수록위험성은증가하는것으로나타난다. 제 1 편소방공학론 35
제 3 절특수가연물의종류 분류품명수량 1 면화류 200kg 이상 2 나무껍질및대팻밥 400kg 이상 3 사류 4 넝마및종이부스러기 5 볏짚류 1,000kg 이상 6 가연성고체류 3,000kg 이상 7 석탄및목탄류 10,000kg 이상 8 가연성액체류 2m³ 이상 9 목재가공품및나무부스러기 10m³ 이상 10 합성수지류 발포시킨것그밖의것 20m³ 이상 3,000kg 이상 1. 대상 : 불연성또는난연성이아닌것 2. 사류 : 실 ( 실부스러기와솜털을포함 ) 과누에고치를말한다. 3. 볏짚류 : 마른볏짚및북더기와이들제품및건초를말한다. 4. 석탄및목탄류 : 코크스, 석탄가루를물에갠것, 조개탄, 연탄, 석유코크스, 활성탄등을포함한다. 5. 합성수지류 : 불연성또는난연성이아닌것 ( 불연성또는난연성이아닌고무제품, 고무반제품등을포함한다 ) 제 3 장방화론 제 1 관 건축물의내화성상 제 1 절내화건축물 1 용어 1. 지하층 : 층고의 1/2 이상이지표면아래에있는층을말한다. 2. 건축면적 : 건축물의외벽의중심선으로둘러싸인부분의수평투영면적을말한다. 3. 바닥면적 : 벽 기둥등의중심선으로부터둘러싸인당해층의수평투영면적을말한다. 4. 연면적 : 건축물의각층바닥면적의합계를말한다. 5. 거실 ( 居室 ) : 건축물안에서거주, 집무, 작업, 집회및오락기타이와유사한목적으로사용되는방을말한다. 36 소방학개론
6. 고층건축물 : 층수가 30 층이상이거나높이가 120m 이상인건축물을말한다. 7. 초고층건축물 : 층수가 50 층이상이거나높이가 200m 이상인건축물을말한다. 2 주요구조부 1. 내력벽 : 사잇벽 ( 칸막이벽, 간벽 ) 등은제외된다. 2. 기둥 : 사이기둥등은제외된다. 3. 바닥 : 최하층바닥등은제외된다. 4. 보 : 작은보, 차양등은제외된다. 5. 지붕틀 6. 주계단 : 보조계단, 옥외계단등은제외된다. 3 내화구조 ( 耐火構造 ) 1. 개요 : 철근콘크리트조, 연와조 ( 벽돌조 ), 석조기타이와유사한구조와같이장시간의화재에도구조적내력이크게변하지않는구조를말한다. 2. 내화구조의설정요건 : 불연성, 파괴성, 내화도 3. 국토교통부령이정하는내화구조 1) 철근콘크리트조 : 두께가 10cm 이상인것 2) 무근콘크리트조 : 두께가 7cm 이상인것 3) 벽돌조 : 두께가 19cm 이상인것 4) 기둥 : 작은지름이 25cm 이상인것 4 방화재료 1. 불연재료 : 콘크리트, 석재, 벽돌, 기와, 철강, 유리, 시멘트모르타르, 회등의불연성재료 2. 준불연재료 : 불연재료에준하는방화성능을가진재료 ( 석고보드, 목모시멘트판등 ) 3. 난연재료 : 불에잘타지않는성능의재료 ( 난연합판, 난연플라스틱판등 ) 5 방화구조 ( 防火構造 ) 1. 개요 : 내화성능은없더라도화염의확산을막을수있는정도의성능을가진구조를말한다. 2. 방화구조의기준 1) 철망모르타르로서그바름두께가 2cm 이상인것 2) 기타구조 : 두께 2.5cm 이상인것 제 1 편소방공학론 37
3) 심벽에흙으로맞벽치기한것 4) 방화 2급이상에해당하는것 6 방화구획 1. 대상건축물 : 주요구조부가내화구조또는불연재료로된건축물로서연면적이 1,000m² 을넘는것은내화구조로된바닥 벽및갑종방화문 ( 자동방화셔터를포함 ) 으로구획하여야한다. 2. 방화구획의기준 1) 면적별구획 1 10층이하의층 : 바닥면적 1,000m² 이내마다구획할것 2 11층이상의층 : 바닥면적 200m²( 단, 실내마감을불연재료로한경우에는 500m²) 이내마다구획할것 3 스프링클러등자동식소화설비를설치한경우에는상기면적의 3배이내로할수있다. 2) 층별구획 :3층이상의층과지하층은층마다구획할것 3. 경계벽및칸막이벽 : 공동주택의각세대간경계벽또는병실, 학교의교실또는숙박시설의객실간의칸막이벽은내화구조로할것 4. 대규모건축물의방화벽 : 주요구조부가내화구조또는불연재료가아닌건축물로서연면적이 1,000m² 이상인건축물은바닥면적합계 1,000m² 미만마다다음의방화벽으로구획할것 1) 내화구조로서홀로설수있는구조일것 2) 외벽및지붕으로부터 0.5m 이상튀어나오게할것 3) 방화벽에설치하는출입문은갑종방화문으로 2.5m 2.5m 이하로할것 5. 방화문의종류및성능 1) 갑종방화문 : 비차열 ( 非遮熱 ) 1시간이상일것. 단아파트발코니에설치하는대피공간의갑종방화문은비차열 1시간및차열 30분이상일것 2) 을종방화문 : 비차열 30분이상일것 제 2 절건축과방재 1 직통계단 1. 거실각부분으로부터보행거리 30m 이하가되도록설치. 단, 주요구조부가내화구조또는불연재료로된건축물은 50m 이하가되도록설치할수있다. 2. 초고층건축물에는직통계단과직접연결되는피난안전구역을지상층으로부터최대 30개층마다 1개소이상설치하여야한다. 38 소방학개론
2 피난계단 1. 피난계단의설치기준 1) 5층이상또는지하 2층이하의층에설치하는직통계단은피난계단또는특별피난계단으로설치할것 2) 11층이상또는지하 3층이하의층에설치하는직통계단은특별피난계단으로설치할것 2. 피난계단의구조 1) 계단실은내화구조의벽으로구획하고, 실내마감은불연재료로할것 2) 계단실에는예비전원에의한조명설비를할것 3) 계단실로통하는출입구의폭은 0.9m 이상으로하고, 피난방향으로열수있는것으로서언제나닫힌상태를유지하거나화재시열 연기 불꽃등에의해자동으로닫히는갑종방화문을설치할것 4) 계단은내화구조로하고피난층또는지상까지직접연결되도록할것 3. 특별피난계단의구조 1) 피난계단의구조에부속실을설치한구조의계단을말한다. 2) 부속실로통하는출입구에는갑종방화문을설치하고, 부속실에서계단실로통하는출입구에는갑종또는을종방화문을설치할것공간의기능구조거실 복도 전실 ( 부속실 ) 계단 지상 ( 화재실 ) (1차안전구역 ) (2차안전구역 ) (3차안전구역 ) 3 옥상광장등의설치층수가 11층이상인건축물로서 11층이상의층의바닥면적의합계가 1만m² 이상인건축물 ( 평지붕에한한다 ) 의옥상에는헬리포트를설치하여야한다. 4 비상탈출구등 1. 건축물의지하층에는다음기준에적합한비상탈출구를설치하여야한다 ( 건축법상기준 ). 1) 비상탈출구의유효너비는 75cm 이상으로하고, 유효높이는 150cm 이상으로할것 2) 비상탈출구는출입구로부터 3m 이상떨어진곳에설치할것 2. 비상구설치기준 ( 다중이용업소의안전관리에관한특별법상기준 ) 1) 설치위치 : 영업장의주출입구의반대방향에설치할것 2) 규격 : 가로 75cm 이상, 세로 150cm 이상 3) 열림방향 : 피난방향으로열리는구조로할것 4) 방화문은언제나닫힌상태를유지하거나화재시열 연기에의해자동으로닫히는구조일것. 다만, 열에의하여녹는퓨즈타입은제외한다. 제 1 편소방공학론 39
5 피뢰설비 낙뢰의우려가있는건축물또는높이 20m 이상의건축물에는피뢰설비를설치할것 6 비상용승강기의설치 1. 높이 31m를초과하는건축물에는비상용승강기를설치하여야한다. 2. 고층건축물에는승용승강기중 1대이상을피난용승강기의설치기준에적합하게설치하여야한다. 제 2 관 건축물의방화안전계획 제 1 절건축물의방재계획 1 건축방화계획 1. 건축방화계획의수립시기본원칙 1) 공간적대응 1 대항성대응 : 내화구조, 방화 방연구획, 초기소화등화재사상에대한저항력 2 회피성대응 : 내장재의불연화 난연화, 방화훈련, 불조심등예방적조치 3 도피성대응 : 피난등인명의안전을위한공간적이며구조적인대응을말한다. 2) 설비적대응 : 공간적대응을지원하기위한설비적시스템을말한다. 2. 건축상고려해야할사항 : 부지선정및배치계획, 평면계획, 단면계획, 입면계획, 재료계획 2 제연계획 1. 연기제어의기본원리 : 희석 ( 稀釋 ), 배기 ( 排氣 ), 차단 ( 遮斷 ) 2. 제연방식 1) 자연제연방식 : 건물의창문이나개구부등을이용한제연방식 2) 스모크타워제연방식 : 제연전용의 shaft나 roof monitor 의흡인력을이용한제연방식으로고층빌딩에유효하다. 3) 기계제연방식 1 제1종기계제연방식 : 송풍기 + 배풍기설치 2 제2종기계제연방식 : 송풍기만설치 3 제3종기계제연방식 : 배풍기만설치 40 소방학개론
제 2 절피난설계 1 건축물의피난계획 1. 피난계획의일반원칙 1) 피난동선은수평동선과수직동선으로구분하여계획한다. 2) 피난동선은가급적 2 방향이상을확보한다. 3) 피난동선은단순하고간단 명료하여야한다. 4) 피난수단은원시적인방법에따르는것을원칙으로한다 ( 엘리베이터등과같은전기장치에의한설비는부적당하다 ). 5) 피난대책은 Fool Proof 와 Fail Safe 의원칙을중시하여야한다. 6) 피난동선은최단거리로설계하고, 종단에는안전공간이확보되어야한다. 7) 피난구는항시사용할수있도록잠금장치를해제시켜둔다. 2. 피난로선정방법 1) X형, Y형, T형, I형, Z형 : 피난이용이하다. 2) H 형, Core 형 : 피난자들의집중으로인해 panic 현상이일어날우려가있다. 2 피난계산 1. 피난계산시의고려사항 1) 거실피난, 복도피난, 층피난및이들의종합적피난을나누어실시한다. 2) 피난은일제히행하는것으로본다. 3) 보행속도는일정하며, 추월또는역행은없는것으로본다. 2. 피난계산시보행속도의표준치 1) 표준보행속도 :1.3(m/sec) 2) 군집보행속도 :1.0(m/sec) 3. 피난시간의평가 1) 거실피난허용시간 ( T 1)=(2~3) <A : 화재실면적 [m²], 2: 천장높이가 6m 미만인거실, 3: 천장높이가 6m 이상인거실 > 2) 복도피난허용시간 ( T 2)=4 <A 1 : 거실면적합계 [m²], A 2 : 복도면적합계 [m²]> 3) 계단피난허용시간 ( T f)=8 제 1 편소방공학론 41
3 피난행동의특성 1. 재해시인간의행동특성 : 평상상태의행동, 긴장상태의행동, 패닉상태의행동 패닉 (Panic) 1. 패닉시나타나는현상 : 불안, 초조, 떨림, 비이성적돌출행동등 2. 패닉의방지대책 1) 소방대원스스로패닉에말려들지않도록한다. 2) 냉정하고침착한태도를유지한다. 3) 착란 ( 광란 ) 적인사람은집단에서격리한다. 2. 인간의본능특성 1) 귀소본능 ( 歸巢本能 ) : 위급시에는잘아는길또는왔던길로되돌아가려는본능특성 2) 퇴피본능 ( 退避本能 ) : 위험성으로부터무의식적으로멀어지려고하는본능특성 3) 지광본능 ( 指光本能 ) : 위급상황에닥치면밝은곳으로갈려고하는본능특성 4) 추종본능 ( 追從本能 ) : 최초의행동개시자를따라움직이려는군중심리 5) 좌회본능 ( 左回本能 ) : 위급상황시에좌측방향으로향하는본능특성 제 3 절소방안전관리 1 소방안전관리자의법적기준 : 소방법참조 2 자위소방훈련 1. 자위소방훈련의종류 1) 기초훈련 : 소화활동에사용되는설비나기구등의사용요령을익히는훈련 2) 부분훈련 : 소화, 통보, 피난등을개별적으로익히는훈련 3) 종합훈련 : 부분훈련의일부또는전부를종합하여행하는훈련 4) 도상훈련 : 화재진압작전도에따라행하는훈련 2. 소방훈련신호 1) 신호의종류 : 타종신호, 사이렌신호, 그밖의신호 ( 통풍대, 게시판, 기 ) 2) 소방훈련상기 ( 旗 ) 의색상의미 : 황색기 ( 소화범위 ), 적색기 ( 연소범위 ) 3. 초기소방과본격소방 1) 초기소화설비 : 옥내 외소화전, 스프링클러, 물분무등소화설비, 소화기구등 2) 본격소화설비 : 소화활동설비, 소화용수설비, 비상용엘리베이터, 헬리포트등 42 소방학개론
제 3 관 소화이론 제 1 절소화원리및방법 1 소화원리 구분 연소의 4요소 소화방법 ( 소화원리 ) 가연물 제거소화 ( 가연물의제거 ) 물리적소화 산소 질식소화 ( 산소의희석 차단 ) 점화원 냉각소화 ( 발화점 인화점이하로냉각 ) 화학적소화 연쇄반응 부촉매효과 ( 연쇄반응의억제 ) 2 소화방법 1. 제거소화 1) 가스밸브를폐쇄하거나전기화재시전원을차단한다. 2) 산불의경우벌목하여방화선을만든다. 3) 촛불이나유전화재시폭풍을일으켜가연성증기를날려버린다 (blow off). 4) 소분 ( 小分 ) 저장한다. 2. 질식소화 1) 일반적으로탄화수소계의불꽃연소는산소농도가 15% 이하가되면소화가가능하다. 2) 수증기나분무상의물도질식효과를동반한다. 3. 냉각소화 : 연소물의온도를발화점또는인화점이하로낮추어점화원을제거하는소화방법이다. 4. 부촉매 ( 억제 ) 효과 : 연소의 4요소중불꽃연소에서의연쇄반응을차단 억제시켜소화한다. 할로겐화합물, 청정할로겐, 강화액, 분말소화약제등에서부촉매효과가나타난다. 유리기 ( 遊離基, 자유라디칼 ) : 연쇄반응및부촉매반응을주도한다. 5. 유화 (emulsion) 작용 : 무상의물, 포 ( 泡 ) 등을불용성유류화재에사용할경우표면에엷은막 ( 유화층 ) 을형성하여가연성증기의발생억제및산소공급을차단하는소화원리 6. 희석소화 : 수용성액체가연물에다량의물을주입시켜농도를희석시킨다. 7. 피복효과 : 이산화탄소, 할로겐등공기보다무거운불연성가스나건조사, 모포, 소화질석또는포 ( 泡 ) 등으로가연물을덮어산소공급차단및가연성증기의발생을억제하는방법 제 1 편소방공학론 43
제 2 절소화약제론 1 소화특성의비교 특성 종류 수계소화약제 물포물분무이산화탄소 가스계소화약제 할로겐화합물 주된소화효과냉각질식, 냉각냉각, 질식질식부촉매 분말 부촉매, 질식 소화속도느리다. 느리다. 느리다. 빠르다. 빠르다. 빠르다. 냉각효과크다. 크다. 크다. 적다. 적다. 극히적다. 재발화위험성적다. 적다. 적다. 있다. 있다. 있다. 화재규모중형 ~ 대형중형 ~ 대형중형소형 ~ 중형소형 ~ 중형소형 ~ 중형 사용후의오염크다. 매우크다. 중간없다. 극히적다. 적다. 위험성없다. 없다. 없다. 질식성 동상 독성 질식성 분말의 2 차피해 적응화재 A 급 A, B 급 A,B,C 급 B, C 급 A, B, C 급 (A),B,C 급 2 물소화약제 1. 물성 1) 화학결합 : 물분자를구성하는원자간의결합은극성공유결합을하며, 물분자간에는수소결합을하고있기때문에비열과잠열이크다. 2) 비열 :1.0[cal/g C], 기화잠열 :539[cal/g] 2. 장 단점 1) 장점 1 비열및증발잠열이크기때문에냉각효과가우수하다. 2 가격이싸고쉽게구할수있어서경제적이다. 3 분무방사시에는물입자의연속성이없어전기화재에도사용이가능하다. 2) 단점 1 사용후에물로인한 2차피해가크다. 2 적응화재에한계가있다 ( 주로일반화재인 A급에적응 ). 3 추운지방에서는결빙의우려가있기때문에사용이제한된다. 3. 소화효과 : 냉각소화, 질식소화, 유화소화, 희석소화, 타격효과, 배열및배연효과 물소화약제의첨가제 : 강화액 (laded stream), 침투제 (wetting agent), 증점제 ( 增粘劑, thickener, viscous water agent : 점착성을강화시키기위한약제 ), 부동제 (nonfreezing solution), 산알칼리제 (soda-acid agent), rapid water[ 소방용수의유출속도를높이기위해물에섞는소화용수용액제 ( 液劑 )] 44 소방학개론
4. 사용방법및적응화재 1) 봉상 ( 棒狀 ) 주수 :A급화재 2) 적상 ( 滴狀 ) 주수 :A급화재 3) 무상 ( 霧狀 ) 주수 :A, B, C급화재 4) 포상 ( 泡狀 ) 방사 :A, B급화재 3 포 ( 거품 ) 소화약제 1. 소화원리 : 질식소화, 냉각소화, 유화작용등 2. 적응화재 :A, B 급화재 3. 포소화약제의분류 1) 발포기구에의한분류 1 화학포 (Chemical foam) 가반응식 :6NaHCO 3 +Al 2(SO 4) 3 18H 2O 3Na 2SO 4 +2Al(OH) 3 +6CO 2 +18H 2O 나 A제 ( 외통 ) : 탄산수소나트륨 ( 중조 ) 다 B제 ( 내통 ) : 황산알루미늄 2 기계포 (mechanical foam) : 공기포 종류 단백포 소화특성 포유동성이나쁘다. 흑갈색의독한냄새가나고부식성이크다. 불화단백포내유성이크며, 표면하주입방식에적당하다. 합성계면활성제포 수성막포 팽창범위가넓다. 포가빨리소멸되는단점이있다. AFFF 또는 light water 라고하며, 소화력이가장우수하다. 내유성이커서표면하주입방식에적당하다. 분말과함께사용하는경우에는소화효과가 700~800% 증대한다. ( 내 ) 알코올포수용성액체가연물에적합하다. 2) 팽창비에의한분류 1 저발포 :6 배이상 20 배이하 2 고발포 :80 배이상 1,000 배미만 4 이산화탄소 (CO 2 ) 소화약제 1. 약제의성상 1) 가스비중은 1.529로공기보다무겁다. 2) 일부활성금속과반응하여포름산이나일산화탄소를발생시킨다. 제 1 편소방공학론 45
3) 비점 -78 C, 승화점 -78.5 C, 임계온도 31.35 C, 임계압력 72.8atm(75.3 kg /cm²) 4) 상온에서약 60kg/cm² 정도의고압으로충전되어있다. 5) 저장시설주위온도는 40 C 이하를유지하여야한다. 2. 소화원리 : 질식효과, 냉각효과, 피복효과 이산화탄소의설계농도 3. 적응화재 :(A), B, C 급화재 4. 충전비 : 저장용기의내용적과충전된소화약제량과의비율을충전비라고한다. 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 피연소물에피해가적다. 2 소화후약제의잔존물이없어증거보존이양호하여화재원인의조사가쉽다. 3 비전도성이므로전기화재에유효하다. 4 별도의축압용또는가압용가스가필요없다. 2) 단점 1 설비가고압이므로특별한주의가요구된다. 2 방사시소음이매우심하며, 동상의우려가있다. 3 질식을유발시켜밀폐된공간에서사용이제한된다. 4 재발화의우려가있다 ( 가스계의공통적특징 ). 5 할로겐화합물소화약제 1. 종류및명명법 종류 치환체 분자식 상품명 할론 1301 CH 4 CF 3Br BTM 할론 1211 CH 4 CF 2ClBr BCF 할론 2402 C 2H 6 C 2F 4Br 2 FB 2. 특성비교 1) 반응성 ( 전기음성도 ) 의크기 :F > Cl > Br > I 46 소방학개론
2) 부촉매효과의크기 :F < Cl < Br < I 일반적으로할로겐화합물중에불소는불활성과안전성을높여주고브롬과요오드는소화효과를높여준다. 3) 오존파괴의기여도 : 1301 > 2402 > 1211 4) 독성의크기 :1301 < 1211 < 2402 5) 소화성능의비교 : 1301(100%) > 분말 (66%) > CO 2(33%) 3. 장 단점 1) 장점 1 화재진화후깨끗하다 ( 화재원인조사용이 ). 2 화학적으로안정하여변질및분해의우려가없다. 3 금속에대한부식성이적다. 4 부촉매작용으로소화효과가우수하며, 전기화재에도유효하다. 2) 단점 1 오존층파괴및지구온난화를촉진시켜환경오염을유발한다. 2 가격이비싸다. 3 독성가스를발생시켜밀폐된공간에서사용이제한된다. 4. 소화원리 : 부촉매 ( 억제 ) 효과, 냉각효과, 질식효과 5. 적응화재 :A, B, C 급화재 6 청정소화약제 1. 개요 : 기존할로겐화합물소화약제 (1301 등 ) 의환경오염유발 ( 오존층파괴및지구온난화 ) 을방지하기위한대체소화약제로서개발된소화약제 2. 약제의종류 1) 할로겐화합물청정소화약제 : 불소, 염소, 브롬또는요오드중하나이상의원소를포함하고있는유기화합물을기본성분으로하는소화약제 2) 불활성가스청정소화약제 : 헬륨, 네온, 아르곤또는질소가스중하나이상의원소를기본성분으로하는소화약제 소화약제화학식소화약제화학식 IG-01 Ar IG-541 N 2 : 52%, Ar : 40%, CO 2 :8% IG-100 N 2 IG-55 N 2 : 50%, Ar : 50% 3. 소화효과 1) 할로겐화합물청정소화약제 : 부촉매효과나냉각또는질식작용에의해소화효과가나타난다. 2) 불활성가스청정소화약제 : 주로질식작용에의한다. 제 1 편소방공학론 47
4. 청정소화약제를사용하여서는안되는장소 1) 사람이상주하는곳으로 NFSC에서정한최대허용설계농도를초과하는장소 2) 제3류위험물및제5류위험물을사용하는장소 7 분말소화약제 1. 종류및특징 종별주성분적응화재착색충전비 1 종탄산수소나트륨 (NaHCO 3) B, C 급백색 0.8 2 종탄산수소칼륨 (KHCO 3) B, C 급담자색 1.0 3 종제 1 인산암모늄 (NH 4H 2PO 4) A, B, C 급담홍색 1.0 4 종중탄산칼륨 + 요소 (KHCO 3 +(NH 2) 2CO) B, C 급회색 1.25 1) 차고 주차장에는제 3 종분말을사용하여야한다. 2) 3 종의열분해반응식 :NH 4H 2PO 4 HPO 3+NH 3+H 2O 3) 유류화재에속효성 ( 速效性 ) 이있다. 4) 최대효과입도분포는 20~25μm 범위이다. 2. 소화효과 1) 질식효과, 냉각효과, 부촉매효과 2) 방진작용 :3종분말의열분해로발생하는메타인산 (HPO 3) 이일반화재의잔진현상 ( 숯불형태의연소현상 ) 을방지한다. 3) 탄화 탈수효과 : 셀룰로오스 ( 섬유소 ) 로부터의탄화및탈수효과가있다. 4) 비누화현상 ( 검화 ) :1종분말을주방의식용유등의화재에사용하면비누거품 ( 포 ) 을발생시켜소화효과를증대시키는현상 3. CDC(Compatible Dry Chemical) : 포와함께사용할수있는분말 4. 금속화재용분말소화약제 1) 고온에견딜수있을것 2) 냉각효과가있을것 3) 요철금속의표면을피복할수있을것 4) 비중이작을것 48 소방학개론
8 기타소화약제 1. 강화액소화약제 1) 탄산칼륨 (K 2CO 3) 을주성분으로하는수용액이다. 2) K 2CO 3 +H 2SO 4 K 2SO 4 +H 2O+CO 2 3) 비중은 1.35/15 C, 응고점은 -20 C 이하일것 4) 소화효과 : 냉각, 부촉매, 질식효과등 5) 적응화재 :A급화재. 단, 무상일때에는 A, B, C급화재에도적응성을갖는다. 2. 산 알칼리소화약제 1) 2NaHCO 3 +H 2SO 4 Na 2SO 4 +2H 2O+2CO 2 2) 소화효과 : 냉각, 질식효과등 3) 적응화재 :A급화재단, 무상일때에는 A, B, C급화재에도적응 3. 침윤소화약제 1) 계면활성제등을첨가하여물의침투능력, 분산능력및유화능력등을증대시킨소화약제이다. 2) 주로 A 급화재에적응성을가진다. 4. 간이소화약제 1) 건조사 : 만능소화약제 2) 소화질석 ( 팽창질석, 팽창진주암 ) : 활성금속이나유기금속화합물인알킬알루미늄, 알킬리튬등의초기화재에적응성을갖는다. 5. 중조톱밥 : 인화성액체의화재에유효한소화약제이다. 제 1 편소방공학론 49
02 시설론 (NFSC) 제 1 장소방시설 제 1 관 소화설비 제 1 절소화기구 1. 소화기의적응성 1) 적응화재별색상 :A급백색, B급황색, C급청색 2) 소화약제외의것을이용한간이소화용구의능력단위 마른모래 팽창질석또는팽창진주암 간이소화용구 삽을상비한 50 리터이상의것 1 포 삽을상비한 80 리터이상의것 1 포 능력단위 0.5 단위 2. 소화기의분류 1) 능력단위에의한분류 1 소형소화기 : 능력단위가 1단위이상이고대형수동식소화기의능력단위미만인것 2 대형소화기 : 운반대와바퀴가설치되어있고, 능력단위가 A급에 10단위이상, B급에 20 단위이상인수동식소화기 2) 방출원에따른분류 1 축압식 : 방출원인압축가스를소화약제와함께봉입한소화기로써지시압력계가부착 ( 단, CO 2, 할론1301 소화기는제외 ) 되어있다. 각소화기의축압용가스는다음과같다. 가이산화탄소소화기 : 자체축압나할론소화기 : 질소다분말소화기 : 질소또는이산화탄소 2 ( 가스 ) 가압식 : 방출원인가압가스를소화약제와별도의전용용기에봉입한소화기로서, 각소화기의가압용가스는다음과같다. 가이산화탄소소화기 : 자체축압이가능하므로가압식이없다. 나할론소화기 : 질소다분말소화기 : 질소또는이산화탄소 50 소방학개론
3. 소화기의종류 1) 분말소화기 1 방출원에따른분류가축압식소화기 : 소화기의충전압력은 7.0kg/cm² 이상 9.8kg/cm² 이하 ( 녹색표시 ) 이어야한다. 나가압식소화기 2 충전비 ( 용기의내용적을충전소화약제량으로나눈값 ) :0.8 이상일것 2) 이산화탄소소화기 1 상온에서의충전압력은약 60kg/cm² 정도이다. 2 충전비는 1.5 이상이어야한다. 4. 소화기설치기준등 1) 각층마다설치하되, 소방대상물각부분으로부터보행거리 1 소형소화기 :20m 이내 2 대형소화기 :30m 이내 2) 소화기구는바닥으로부터높이 1.5m 이하의곳에설치할것 3) 통행, 피난에지장이없고, 사용시반출하기쉬운곳에설치할것 4) 이산화탄소또는할로겐화합물 ( 할론 1301과청정소화약제는제외 ) 소화기는지하층이나무창층또는밀폐된거실로서바닥면적이 20m² 미만의장소에는설치하여서는아니된다. 5) 주방용자동소화장치 1 소화약제방출구는환기구의청소부분과분리되어있어야한다. 2 가스차단장치는주방배관의개폐밸브로부터 2m 이하의위치에설치할것 3 탐지부는수신부와분리하여설치하되, 공기보다가벼운가스는천장면으로부터 30cm 이하, 공기보다무거운가스는바닥면으로부터 30cm 이하의위치에설치할것 5. 소화기의검정기술기준 제 9 조 자동차용소화기 1 포소화기, 강화액소화기 ( 안개모양으로방사되는것에한한다 ) 2 이산화탄소소화기, 할로겐화합물소화기, 분말소화기제 36 조 사용온도범위 1 강화액소화기 : -20 C 이상 40 C 이하 2 분말소화기 : -20 C 이상 40 C 이하 3 그밖의소화기 :0 C 이상 40 C 이하 제 2 편시설론 (NFSC) 51
제 2 절옥내소화전설비 1. 용어의정의 1) 충압펌프 : 주펌프의빈번한기동을방지하기위하여충압역할을하는펌프 2) 연성계 : 대기압이상과대기압이하의압력을측정할수있는계측기기 3) 체절운전 : 펌프토출측의개폐밸브를닫은상태에서펌프를운전하는것 4) 기동용수압개폐장치 : 배관내의압력변동을검지하여펌프를자동기동및정지시키는장치 5) 개폐표시형밸브 : 밸브의개폐여부를외부에서식별이가능한밸브 2. 펌프의설치기준 1) 펌프의토출측에압력계를, 흡입측에는연성계또는진공계를설치할것 2) 수원의수위가펌프보다낮은경우에는물올림장치 (100l 이상 ) 를설치할것 3) 가압송수장치에는펌프의성능을시험하기위한배관 ( 성능시험배관 ) 을설치할것 1 펌프의성능은체절운전시정격토출압력의 140% 를초과하지아니하고, 정격토출량의 150% 로운전시정격토출압력의 65% 이상이되어야한다. 2 유량측정장치는펌프의정격토출량의 175% 이상측정할수있을것 4) 가압송수장치에는체절운전시수온상승을방지하기위한순환배관을설치할것 1 순환배관은구경 20mm 이상의것으로할것 2 배관상에는체절압력미만에서개방되는릴리프밸브를설치할것 5) 기동장치로는기동용수압개폐장치 ( 압력챔버 ) 를사용할것 1 압력챔버의용적은 100l 이상으로할것 2 압력챔버를기동장치로사용할경우에는충압펌프를설치할것 3. 방수능력등 1) 방수압 : 0.17MPa( 호스릴을포함 ) 이상 0.7MPa 이하 2) 방수량 :130l/min( 호스릴을포함 ) 이상 3) 비상전원 :20분( 층수가 30층이상 49층이하는 40분, 50층이상은 60분 ) 이상일것 4. 수원의양최대설치층의설치개수 (5개이상이면 5개 ) 에 2.6m³( 단, 층수가 30층이상 49층이하는 5.2m³, 50층이상은 7.8m³) 을곱한양이상이되도록할것. 단, 산출된유효수량의 1/3에해당하는양이상을옥상에설치할것 5. 수조의설치기준 1) 점검에편리한곳에설치할것 2) 동결방지조치를하거나동결우려가없는장소에설치할것 3) 수조의외측에수위계를설치할것 52 소방학개론
4) 수조의상단이바닥보다높은때에는수조의외측에고정식사다리를설치할것 5) 수조가실내에설치된때에는조명설비를설치할것 6. 가압송수장치 1) 펌프에의한가압송수장치 ( 지하수조 ) H=h 1 +h 2 +h 3 +17m H: 펌프의전양정 (m) h 1 : 낙차 [ 펌프의흡입높이 + 펌프로부터최고위소화전까지의높이 ](m) h 2 : 배관및관부속품의마찰손실수두 (m) h 3 : 호스의마찰손실수두 (m) 17 : 노즐선단의방수압력환산수두 (m) 2) 고가수조의자연낙차에의한가압송수장치 3) 압력수조의압력에의한가압송수장치 4) 가압수조의압력을이용한가압송수장치 7. 옥내소화전설비의배관등 1) 펌프토출측주배관의구경 : 유속이 4m/s 이하가될수있는크기이상 2) 가지배관의구경 : 40mm 이상 ( 호스릴은 25mm), 입상관의구경 : 50mm( 호스릴은 32mm) 이상 3) 연결송수관설비와겸용할경우 : 가지배관은구경 65mm 이상, 주배관은구경 100mm 이상 4) 급수배관에설치되는개폐밸브 ( 방수구는제외 ) 는개폐표시형으로하여야한다. 이경우펌프의흡입측배관에는버터플라이밸브외의개폐표시형밸브를설치하여야한다. 8. 옥내소화전설비의함등 1) 옥내소화전설비의함 1 함의재질 : 두께 1.5mm 이상강판또는 4mm 이상의합성수지재 2 문짝의면적 :0.5m² 이상 2) 옥내소화전방수구의설치기준 1 각층마다설치하되유효방호반경은 25m( 호스릴을포함 ) 이하일것 2 바닥으로부터높이 1.5m 이하에설치할것 3 호스는구경 40mm( 호스릴은 25mm) 이상 3) 위치표시등 : 불빛은부착면으로부터 15 이상의범위안에서 10m 이내의어느곳에서도식별할수있는적색등으로할것 9. 제어반 1) 감시제어반과동력제어반으로구분하여설치하여야한다. 2) 감시제어반 : 피난층또는지하 1 층에설치하여야한다. 3) 동력제어반 : 앞면은적색으로한다. 제 2 편시설론 (NFSC) 53
제 3 절옥외소화전설비 1. 방수능력등 1) 방수압 : 0.25MPa 이상 0.7MPa 이하 2) 방수량 :350l/min 이상 3) 비상전원 :20분이상 2. 수원의양 : 소화전의설치개수 (2개이상인경우에는 2개 ) 에 7m³ 를곱한양이상 3. 배관등 1) 호스는구경은 65mm의것으로하여야한다. 2) 유효방호반경 :40m 이하일것 3) 옥외소화전마다그로부터 5m 이내의장소에방수용기구함을설치하여야한다. 제 4 절스프링클러설비, 간이스프링클러설비, 화재조기진압용스프링클러 1 스프링클러설비 1. 용어의정의 1) 가지배관 : 스프링클러헤드가설치되어있는배관 2) 교차배관 : 직접또는수직배관을통하여가지배관에급수하는배관 3) 주배관 : 각층을수직으로관통하는수직배관 4) 반사판 ( 디프렉타 ) : 헤드의방수구에서유출되는물을세분화시키는작용을하는것 2. 스프링클러의장 단점 장점 초기소화에절대적인효과가있다. 기계적으로작동하므로오동작이나오보가적다. 무인운전이가능하며, 소화후복구가용이하다. 단점 초기시설비가많이든다. 설비가다른시설보다복잡하다. 물로인한피해 ( 수손 ) 가심하다. 3. 설비의종류 폐쇄형헤드 개방형헤드 습식 (Wet Pipe System) 건식 (Dry Pipe System) 준비작동식 (Preaction System) 부압식 (Vacuum System) 일제살수식 (Deluge System) 54 소방학개론
설비종류 습식스프링클러 건식스프링클러 준비작동식스프링클러 부압식스프링클러 일제살수식스프링클러 특징 2 차측 ( 헤드측 ) : 가압수 리타딩챔버 : 오동작방지용챔버 동결우려가있으나, 소화속도는빠르다. 2 차측 ( 헤드측 ) : 압축공기 배기가속장치 : 액셀러레이터, 익져스터 동결우려는없지만, 소화속도가지연된다. 2 차측 ( 헤드측 ) : 대기압상태의공기 화재감지기와연동작동하여평상시는건식, 화재발생시에는습식으로전환되는 방식의설비 ( 건식+습식 ) 화재감지기 : 교차회로방식 ( 오작동을방지하기위하여 ) 2 차측배관 : 부압수를채움 구성품 : 유수검지장치 ( 준비작동식밸브 ), 화재감지기, 진공펌프, 진공스위치등 화재감지기의작동에의해준비작동식밸브가개방됨으로써 2차측의부압수가정압으로변하여작동하는방식의설비 2 차측 ( 헤드측 ) : 대기압상태 설치장소 : 무대부또는연소할우려가있는개구부 하나의방수구역에헤드설치수 :50개이하 교차회로방식 1. 설치목적 : 감지기의오동작으로인한연동소화설비의작동을방지한다. 2. 설치대상 : 준비작동식및일제개방식스프링클러, 가스계 (CO2, 할로겐, 청정, 분말 ) 소화설비 4. 방사능력등 1) 방수압 :0.1MPa 이상 1.2MPa 이하일것 2) 방수량 :80l/min 이상일것 3) 비상전원 :20분이상 5. 수원의양 = 설치개수 N[ 기준개수이상이면기준개수 ] 에 1.6m³( 단, 30층이상 49층이하는 3.2m³, 50 층이상은 4.8m³) 를곱한양이상 소방대상물 기준개수 아파트 ( 설치개수가가장많은세대 ) 10 11층이상의소방대상물, 특수가연물을저장 취급하는것 지하가또는지하역사, 백화점 30 6. 가압송수장치의종류및설치기준 : 옥내소화전을준용한다. 7. 폐쇄형스프링클러설비의방호구역 : 하나의방호구역바닥면적은 3,000m² 를초과하지아니할것 8. 스프링클러설비의배관 1) 가지배관의배열은토너먼트 (tournament) 방식이아닐것 제 2 편시설론 (NFSC) 55
2) 교차배관에서분기되는지점을기점으로한쪽가지배관의헤드수는 8개이하로할것 3) 주차장은습식외의방식으로하여야한다. 4) 배관의기울기는다음기준에따른다. 1 습식또는부압식설비의배관은수평으로할것 2 습식또는부압식설비외의배관은헤드를향하여상향으로수평주행배관은 500분의 1 이상, 가지배관은 250분의 1 이상의기울기를유지할것 9. 헤드의설치기준 1) 헤드는소방대상물의천장 반자 천장과반자사이 덕트 선반기타이와유사한부분에설치하여야한다. 다만, 폭이 9m 이하인실내에있어서는측벽에설치할수있다. 2) 헤드는다음표의거리이내마다 1 개이상설치할것 설치장소 폭 1.2m 초과하는부분 랙크식창고 연소우려가있는개구부 측벽형헤드 설치기준 무대부, 특수가연물저장 취급장소 수평거리 1.7m 이하 그외의소방대상물 내화구조수평거리 2.3m 이하기타구조수평거리 2.1m 이하 특수가연물저장 취급장소 수평거리 1.7m 이하, 높이 4m 이하마다 기타의장소 수평거리 2.5m 이하, 높이 6m 이하마다 폭이 2.5m 초과 그상하좌우 2.5m 간격으로 폭이 2.5m 이하 개구부중앙에설치 폭 4.5m 미만 한쪽벽에일렬로설치 폭 4.5m 이상 9m 이하 양쪽벽에나란히꼴로설치 10. 헤드의표시온도 ( 공칭작동온도 ) 설치장소의최고주위온도 표시온도 39 C 미만 79 C 미만 39 C 이상 64 C 미만 79 C 이상 121 C 미만 11. 헤드의설치제외 1) 계단실 경사로 목욕실 수영장 화장실등 2) 전기설비가설치되어있는장소 3) 병원의수술실 응급처치실 기타이와유사한장소 4) 펌프실 물탱크실, 영하인냉장실또는냉동실 5) 천장과반자양쪽이불연재료로되어있고천장과반자사이의거리가 2m 미만인부분 6) 천장 반자중한쪽이불연재료로되어있고천장과반자사이의거리가 1m 미만인부분 7) 천장및반자가불연재료외의것으로되어있고천장과반자사이의거리가 0.5m 미만인부분 56 소방학개론
12. 송수구 1) 높이 :0.5m 이상 1m 이하의위치에설치할것 2) 구경 65mm 의쌍구형으로할것 3) 송수구가까이에자동배수밸브및체크밸브를설치할것 4) 송수구는하나의층의바닥면적이 3,000m² 를넘을때마다 1개이상 (5개를넘을경우에는 5개로한다 ) 을설치할것 2 간이스프링클러설비 1. 방수압 :2개의간이헤드를동시개방하는경우 0.1MPa 이상일것 2. 방수량 :50l/min 개이상일것 3. 비상전원 :10분( 근린생활시설의경우에는 20분 ) 이상 3 화재조기진압용스프링클러설비 1. 설치장소 : 천장높이가 13.7m 이하인랙크식창고. 단, 천장에만헤드를설치할수있다. 2. 헤드 1) 헤드하나의방호면적은 6.0m² 이상 9.3m² 이하로할것 2) 헤드의작동온도는 74 C 이하일것 제 5 절물분무소화설비 1. 수원등소방대상물필요저수량 (l) 차고, 주차장바닥면적 (m²) * 20(l/ 분m²) 20( 분 ) 특수가연물저장 취급장소바닥면적 (m²) * 10(l/ 분m²) 20( 분 ) 절연유봉입변압기표면적 ( 바닥부분은제외 ) 을합한면적 (m²) 10(l/ 분 m²) 20( 분 ) 케이블트레이, 닥트등투영바닥면적 (m²) 12(l/ 분m²) 20( 분 ) 컨베이어벨트등벨트바닥면적 (m²) 10(l/ 분m²) 20( 분 ) ( * ) : 바닥면적이 50m² 이하인경우에는 50m² 을적용한다. 2. 배수설비 ( 차고, 주차장에설치하는경우 ) 1) 높이 10cm 이상의경계턱으로배수구를설치할것 2) 바닥은배수구를향하여 100분의 2 이상의기울기를유지할것 3) 배수구에는길이 40m 이하마다집수관 소화핏트등기름분리장치를설치할것 제 2 편시설론 (NFSC) 57
제 5 의 2 절미분무소화설비 1. 용어의정의 1) 미분무 : 누적체적분포가 400μm이하로분무되고 A, B, C급화재에적응성을갖는것을말한다. 2) 저압설비 : 최고사용압력이 1.2MPa 이하인것 3) 중압설비 : 사용압력이 1.2MPa 을초과하고 3.5MPa 이하인것 4) 고압설비 : 최저사용압력이 3.5MPa 을초과하는것 2. 배관등 1) 배관은배관용스테인리스강관을사용할것 2) 펌프성능시험배관의개폐밸브와유량측정장치사이에는배관호칭지름의 5배이상, 유량측정장치와유량조절밸브사이에는호칭지름의 8배이상의직선거리를둘것 제 6 절포소화설비 1. 포소화약제의혼합장치 1) 라인프로포셔너방식 ( 관로혼합방식 ) : 벤츄리관 ( 혼합장치, 흡입기 ) 의벤츄리 (venturi) 작용에의해약제를흡입 혼합하는방식 2) 프레셔프로포셔너방식 ( 차압혼합방식 ) : 벤츄리관의벤츄리작용과가압수의압력에의하여약제를흡입 혼합하는방식 3) 펌프프로포셔너방식 ( 펌프혼합방식 ) : 펌프토출관과흡입관사이의배관도중에설치한흡입기에펌프에서토출된물의일부를보내고, 농도조절밸브에서조절된약제를펌프흡입측으로보내어이를혼합하는방식 4) 프레셔사이드프로포셔너방식 ( 압입혼합방식 ) : 압입용 ( 송액, 약제 ) 펌프로약제를압입시켜혼합하는방식 2. 설비의종류 옥외저장탱크 고정포방출방식 ( 보조 ) 포소화전 콘루프탱크 Ⅰ 형, Ⅱ 형, 표면하주입방식 (Ⅲ, Ⅳ 형 ) 플루팅루프탱크 특형 58 소방학개론
제 7 절이산화탄소소화설비 1. 소화약제의저장용기등 1) 저장용기의설치장소 1 방호구역외의장소로서방화문으로구획된실에설치할것 2 온도가 40 C 이하일것 3 용기간에는 3cm 이상의간격을유지할것 4 저장용기와집합관의연결배관에는체크밸브를설치할것 2) 저장용기설치기준 1 고압식가충전압력 :5.3MPa(15 C) 나충전비 :1.5 이상 1.9 이하 2 저압식가충전압력 :2.1MPa(-18 C) 나충전비 :1.1 이상 1.4 이하다안전밸브 : 내압시험압력 (TP) 의 0.64~0.8배에서작동될것라봉판 :TP 내지 TP의 0.8배에서작동될것 3 저장용기의 TP : 고압식은 25MPa 이상, 저압식은 3.5MPa 이상에합격할것 2. 설비의종류 1) 방출방식에의한분류 : 전역방출방식, 국소방출방식, 호스릴방식 2) 조작방식에의한분류 : 수동식, 자동식 3) 자동식기동장치 1 종류 : 전기식, 기계식, 가스압력식 2 전기식기동장치로서 7본이상을동시에개방하는경우에는 2본이상의저장용기에전자개방밸브를부착할것 3. 방사압력및방사시간 1) 전역방출방식 1 방사압력가고압식 :2.1MPa 이상나저압식 :1.05MPa 이상 2 방사시간가표면화재 :1분이내에방사나심부화재 :7분이내에방사. 단, 2분以內에설계농도가 30% 에도달하여야한다. 2) 국소방출방식 1 고압식 :2.1MPa 이상으로 30초이내에방사 2 저압식 :1.05MPa 이상으로 30초이내에방사 3) 호스릴의유효방호반경 : 수평거리 15m 이하 제 2 편시설론 (NFSC) 59
제 8 절할로겐화합물소화설비 1. 소화약제의저장용기등 : 이산화탄소준용 ( 충전비등은제외 ) 2. 설비의종류 : 이산화탄소준용 3. 저장용기설치기준 1) 축압용또는가압용가스는질소로할것 2) 가압식저장용기에는 2.0MPa 이하의압력으로조정할수있는압력조정장치를설치하여야한다. 4. 설비의종류방출방식, 조작방식, 자동식기동장치는이산화탄소준용 5. 방사압력및방사시간 1) 전역방출방식 1 2402 :0.1MPa 이상으로 10초이내에방사 ( 무상분무가되는것일것 ) 2 1211 :0.2MPa 이상으로 10초이내에방사 3 1301 :0.9MPa 이상으로 10초이내에방사 2) 국소방출방식 : 방사압력및방사시간 - 전역방출방식과동일 3) 호스릴의유효방호반경 : 수평거리 20m 이하 제 9 절청정소화약제소화설비 1. 용어의정의 1) 할로겐화합물청정소화약제 :F, Cl, Br 또는 I 중하나이상을포함하고있는유기화합물을기본성분으로하는소화약제 2) 불활성가스청정소화약제 :He, Ne, Ar 또는질소가스중하나이상을기본성분으로하는소화약제 2. 소화약제의저장용기등 1) 저장용기는 55 C 이하로서온도의변화가작은곳에설치할것 2) 기타는이산화탄소준용 3. 기타기준 1) 수동식기동장치는 5kg 이하의힘을가하여기동할수있는구조일것 2) 방사시간은청정소화약제가 10 초 ( 불활성가스계는 1 분 ) 이내에최소설계농도의 95% 이상이될수있을것 60 소방학개론
제 10 절분말소화설비 1. 소화약제의저장용기등 1) 저장용기의설치장소 : 이산화탄소준용 2) 저장용기설치기준 1 저장용기에는저장용기의내부압력이설정압력으로되었을때주밸브를개방하는정압작동장치를설치할것 2 저장용기의충전비는 0.8 이상으로할것 3 저장용기및배관에는잔류소화약제를처리할수있는청소장치를설치할것 2. 가압가스 1) 축압용또는가압용가스로는질소또는이산화탄소를사용할것 2) 가압용가스용기를 3병이상설치한경우에있어서는 2개이상의용기에전자개방밸브를부착하여야한다. 3) 가압용가스용기에는 2.5MPa 이하로조정되는압력조정기를설치하여야한다. 3. 배관 1) 전역방출방식, 국소방출방식 : 설계압력으로 30초이내에방사할수있을것 2) 배관의분기는방사량과방사압력을일정하게유지하기위하여균등배관방식 ( 토너먼트 ) 으로한다. 제 2 관 경보설비 제 1 절자동화재탐지설비 1. 개요화재를감지하여소방대상물의관계자등에게통보하는설비 2. 경계구역 1) 하나의경계구역은 2개이상의건축물및 2개이상의층에미치지아니하도록할것. 다만, 500m² 이하의범위안에서는 2개의층을하나의경계구역으로할수있다. 2) 하나의경계구역면적은 600m² 이하로하고, 한변의길이는 50m 이하로할것 3) 지하구의경우하나의경계구역길이는 700m 이하 ( 터널에서는 100m 이하 ) 로할것 4) 계단 경사로 ( 에스컬레이터경사로포함 ) 엘리베이터권상기실 린넨슈트 파이프덕트등은별도로경계구역을설정하되, 계단및경사로는높이 45m 이하를하나의경계구역으로한다. 5) 지하층의계단및경사로 ( 지하층수가한개인경우는제외 ) 는별도로하나의경계구역으로하여야한다. 제 2 편시설론 (NFSC) 61
3. 수신기종류 1) P(Proprietary) 형수신기 : 공통신호로서화재신호를수신 2) R(Recording) 형수신기 : 중계기를통하여고유신호로서화재신호를수신 3) GP, GR형수신기 : 가스누설경보기경용의수신기 4) 복합형수신기 : 소화설비, 제연설비등과연동된수신기 4. 중계기 1) 수신기와감지기배선사이에설치할것 2) 수신개시부터발신개시까지 :5초이하이어야한다. 3) 조작스위치설치높이 :0.8m 이상 1.5m 이하 5. 발신기 1) 구성 : 누름스위치, 전화잭, 응답확인램프 2) 설치기준 1 소방대상물의층마다설치하되유효방호반경은 25m 이하일것 2 복도, 통로 : 보행거리 40m 이하마다설치할것 3 조작스위치설치높이 :0.8m 이상 1.5m 이하 6. 표시등 1) 적색으로점등될것 2) 발신기위치표시등 : 함의상부에설치하되, 불빛은부착면으로부터 15 이상의범위안에서부착지점으로부터 10m 이내의어느곳에서도쉽게식별할수있을것 7. 음향장치 1) 구조및성능 1 정격전압의 80% 에서도음향을발할수있을것 2 음량 : 중심으로부터 1m 떨어진곳에서 90dB 이상일것 2) 설치기준 1 주음향 : 수신기내부또는직근에설치할것 2 지구음향가유효방호반경 :25m 이하나경보방식ᄀ전층동시경보 ( 일제경보방식 ) 62 소방학개론
ᄂ발화층및직상층우선경보방식 a 층수가 5 층이상으로써연면적이 3,000m² 을초과하는특정소방대상물 발화층 지상층 발화층, 그직상층 1 층발화층, 그직상층, 지하층 지하층 발화층, 그직상층, 기타지하층 b 층수가 30 층이상의특정소방대상물 발화층 지상층 발화층, 그직상 4 개층 1 층발화층, 그직상 4 개층, 지하층 지하층 발화층, 그직상층, 기타지하층 경보층 경보층 8. 시각경보장치바닥으로부터 2m 이상 2.5m 이하의장소에설치할것. 다만, 천장의높이가 2m 이하인경우에는천장으로부터 0.15m 이내의장소에설치할것 9. 감지기화재시발생되는물리 화학적변화량을검출하는센서기능, 화재인지아닌지를판단하는판단기능, 화재신호를수신기로송출하는발신기능이있어야한다. 1) 감지기의종류와구조 공기팽창형열반도체식 공기팽창형열기전력형 < 일정온도를검출 > 금속팽창형 ( 바이메탈의활곡이나반전을이용 ) 액체, 기체팽창형가용절연물식 비재용 241 산란광식 ( 증가분검출 ):spot 형 감광식 ( 감소분검출 ) 보상식 :OR 개념 ( 오동작율이많다 ) 복합형 :AND 개념 ( 오동작율이적다 ) 다신호식감지기 :1 개의감지기가일정시간간격을두고각각다른 2 개이상의화재신호를발신 아날로그식감지기 : 온도또는연기의변화에따라각각다른전류치또는전압치등의출력을발신 제 2 편시설론 (NFSC) 63
1 차동식스포트형열감지기 : 일국소의주위온도가일정상승율이상이되는경우에작동하는감지기 2 차동식분포형열감지기 : 넓은범위의주위온도가일정상승율이상이되는경우에작동하는감지기가공기관식감지기ᄀ공기관상호간의거리는 6m( 내화구조는 9m) 이하가되도록할것ᄂ하나의검출부에접속하는공기관의길이는 20m 이상 100m 이하로할것ᄃ검출부는 5 이상경사되지아니할것ᄅ검출부는 0.8m 이상 1.5m 이하의위치에설치할것나열전대식감지기ᄀ금속 ( 도체 ) 의열기전력효과를이용한감지기ᄂ하나의검출부에접속하는열전대부는 4 개이상 20 개이하로할것 제베크 (Seebeck s effect) 효과 : 두금속또는반도체의접합면에온도차가있으면기전력이발생하는효과다열반도체식감지기ᄀ반도체의열기전력효과등을이용한감지기ᄂ하나의검출기에접속하는감지부는 2개이상 15개이하가되도록할것 3 정온식열감지기가정온식스포트형감지기 : 일국소의주위온도가일정온도이상이되는경우에작동하는감지기나정온식감지선형감지기 : 일국소의주위온도가일정한온도이상이되는경우에작동하는감지기로서외관이전선모양의것 4 보상식열감지기 : 차동식스포트형과정온식스포트형의성능을겸한감지기 5 이온화식연기감지기가일국소의연기에의하여이온전류가변화하여작동하는감지기나방사선원 ( 선원) : 아메리슘 241(Am 241) 6 광전식감지기가광전식spot 형감지기 : 일국소의연기에의하여광전소자에접하는광량의변화로작동하는것나광전식분리형감지기 : 다음의기준에따라설치할것ᄀ수광면은햇빛을직접받지않도록설치할것ᄂ광축은나란한벽으로부터 0.6m 이상이격하여설치할것ᄃ송광부와수광부는설치된뒷벽으로부터 1m 이내위치에설치할것ᄅ광축의높이는천장높이의 80% 이상일것다공기흡입형감지기 : 전산실또는반도체공장등에설치 7 불꽃감지기가종류ᄀ자외선감지기 (UV) ᄂ적외선감지기 (IR) 64 소방학개론
나불꽃감지기의설치기준ᄀ공칭감시거리와공칭시야각을기준으로감시구역이모두포용될수있도록설치할것ᄂ감지기는모서리또는벽등에설치할것ᄃ천장에설치하는경우에는감지기는바닥을향하여설치할것 2) 축적기능감지기일시적으로발생하는열 연기 먼지등으로화재신호를발신할우려가있는다음의장소에는축적기능이있는 ( 비화재보방지기능 ) 감지기를설치할것 1 지하층 무창층으로환기가잘되지않는장소 2 실내면적이 40m² 미만인장소 3 부착면이 2.3m 이하인장소축적기능감지기 1. 불꽃감지기 2. 정온식감지선형감지기 3. 분포형감지기 4. 복합형감지기 5. 광전식분리형감지기 6. 아날로그방식의감지기 7. 다신호방식의감지기 8. 축적방식의감지기 3) 부착높이등에따른감지기종류 높이 4m 미만 설치높이에따른분류설치개수 ( 다음바닥면적 [m²] 마다 1 개이상 ) 종류 모든감지기 건물구조 차동 보상식정온식 spot 연기식 spot 1종 2종특종 1종 2종 1,2 3종 내화 90 70 70 60 20 기타 50 40 40 30 15 연기3 종, 정온식2 종을내화 45 35 35 30-4~8m 제외한모든감지기기타 30 25 25 15-8~15m 연기2종, 차동식분포형 - - - - - - 15~20m 연기 1 종, 연기복합형 - - - - - - 20m 이상 불꽃감지기, 광전식 ( 분리형 공기흡입형 ) 중아날로그방식 설치높이가높은것은낮은부분에도설치가능함. 4) 연기감지기설치장소 1 복도, 통로 2 계단, 경사로및에스컬레이터경사로 3 층고가 15m 이상 20m 미만의장소 4 엘리베이터권상기실, 린넨슈트, 파이프피트및덕트등 5 취침 숙박 입원등이와유사한용도로사용되는거실 150 50 75 - 제 2 편시설론 (NFSC) 65
5) 감지기의설치기준 1 감지기는공기유입구로부터 1.5m 이상떨어진위치에설치할것 2 감지기는천장또는반자의옥내에면하는부분에설치할것 3 보상식스포트의정온점은평상시최고주위온도보다 20 C 이상높은것을설치할것 4 정온식감지기는주방 보일러실 탕비실등으로써다량의화기를취급하는장소에설치하되, 공칭작동온도가최고주위온도보다 20 C 이상높은것을설치할것 5 스포트형감지기는 45 이상경사되지않을것 6 연기감지기는다음에따라설치할것가천장또는반자가낮은실내나좁은실내에있어서는출입구의가까운부분에설치할것나천장또는반자부근에배기구가있는경우에는그부근에설치할것다감지기는벽또는보로부터 0.6m 이상떨어진곳에설치할것 6) 감지기설치제외장소 1 천장또는반자의높이가 20m 이상인장소 2 헛간등외부와기류가통하는장소 3 부식성가스가체류하고있는장소 4 고온도및저온도등감지기의유지관리가어려운장소 5 목욕실 욕조나샤워시설이있는화장실기타이와유사한장소 10. 비상전원 : 감시상태를 60분간지속한후 10분이상. 단, 층수가 30층이상은 30분이상경보할수있을것 11. 배선 1) 감지기회로에는회로도통시험을하기위한종단저항을설치할것 2) 감지기사이의회로배선은송배전식으로할것 3) 하나의공통선에접속할수있는경계구역은 7개이하로할것 4) 감지기회로의전로저항은 50Ω 이하가되도록할것 제 2 절비상경보설비및단독경보형감지기 1 비상경보설비 1. 종류 : 비상벨 ( 경종 ), 자동식사이렌 2. 설치기준 : 자동화재탐지설비를준용한다. 2 단독경보형감지기 1. 설치개수 : 각실에서는바닥면적 150m² 마다 1개이상설치할것 2. 최상층의계단실의천장에설치할것 66 소방학개론
제 3 절비상방송설비 1. 음향장치 1) 확성기는각층마다설치하되유효방호반경은 25m 이하일것 2) 정격전압의 80% 전압에서음향을발할수있을것 3) 확성기의음성입력은 3W( 실내는 1W) 이상일것 2. 설치기준 1) 음량조정기를설치하는경우음량조정기배선은 3선식으로할것 2) 조작스위치설치높이 :0.8m 이상 1.5m 이하 3) 화재신호수신후필요음량으로방송개시까지의소요시간은 10초이하일것 제 4 절자동화재속보설비 1. 개요관계자에게화재발생을경보함과동시에소방관서에전화를통해자동으로음성통보하는설비 2. 구조및기능 1) 자동또는수동으로작동시킨경우 20초이내에소방관서에자동속보될것 2) 한번동작하는경우 3회이상반복속보할수있을것 3) 녹음테이프는 5분이상계속될수있을것 제 5 절누전경보설비 1. 누전경보기의구성 1) ( 영상 ) 변류기 : 누설전류 ( 영상전류 ) 를검출 2) 수신부 1 증폭부 2 ( 누전 ) 표시부가표시등 : 적색나음향장치 :70dB 이상 3 차단기구 4 전원 : 전용회로로하여야하며, 각극에개폐기또는 15A 이하의과전류차단기 ( 또는 20A 이하의배선용차단기 ) 를설치할것 제 2 편시설론 (NFSC) 67
2. 누전경보기의설치기준 1) 종류 1 1급누전경보기 : 정격전류와관계없이설치가능 2 2급누전경보기 : 정격전류가 60A 이하인장소에설치 2) 공칭작동전류치 : 200mA 이하일것 3) 감도조정범위의최대치 :1A일것 제 6 절가스누설경보설비 1. 구조별분류 1) 단독형 : 수신부와탐지부 ( 감지부 ) 일체형 2) 분리형 : 수신부와탐지부 ( 감지부 ) 분리형 2. 용도별분류 1) 단독형 : 가정용 2) 분리형 1 1회로 : 영업용 2 1회로이상 : 공업용 제 3 관 피난설비 제 1 절피난기구 1. 용어의정의 1) 완강기 : 사용자의몸무게에따라자동적으로내려올수있는기구중연속적으로사용할수있는것을말한다. 2) 간이완강기 : 사용자가연속적으로사용할수없는것을말한다. 3) 구조대 : 포지등을사용하여자루형태로만든것 2. 피난기구의설치기준 1) 개구부에고정설치하거나필요한때에신속하고유효하게설치할수있는상태로둘것 2) 피난기구를설치하는개구부는서로동일직선상이아닌위치에있을것 3) 4층이상의층에피난사다리를설치하는경우에는금속성고정사다리및노대를설치할것 68 소방학개론