실내화재의 성상: 전실화재 이전·이후 단계 분석

본 내용은 " 실내화재의 성상을 전실화재이전단계(pre-flashover fires)와 전실화재이후단계(post-flashover fires)로 구분하여 설명하세요. " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.05.06

문서 내 토픽

• 1. 성장단계(전실화재이전단계)

  발화 직후 화염이 형성되고 주위 공간에서 공기를 흡입하기 시작한다. 구획실의 벽과 천장에 의해 화염이 급속히 영향을 받으며, 가연물의 위치에 따라 흡입 공기량과 화염온도가 결정된다. 벽 근처의 가연물은 적은 공기를 흡수하고 높은 화염온도를 지니며, 구석의 가연물은 더욱 적은 공기를 흡수하고 가장 높은 화염온도를 지닌다. 뜨거운 가스가 상승하여 천장에 부딪친 후 벽으로 퍼지면서 가스층의 두께가 증가한다. 이 단계는 '통제된 가연물' 상황으로, 가연물과 산소가 충분하면 지속된다.

• 2. 성숙화재단계(전실화재이후단계)

  구획실 내의 모든 가연성 물질들이 화재에 관련될 때 발생한다. 이 시기에 연소하는 가연물은 최대의 열량을 발산하고 많은 양의 연소생성가스를 생성한다. 산소공급이 잘 되지 않아 많은 양의 연소하지 않은 가스가 생성되며, 이 뜨거운 가스는 인접한 공간으로 흘러 들어가 더 풍부한 산소와 만나면 발화한다. 발산되는 가스의 양과 열은 구획실의 배연구의 수와 크기에 의존한다.

• 3. 전실화재단계(Flashover)

  화재 성장이 지속되면 상부의 연기 및 고열 가스층에서 나오는 복사열로 인해 화재실 내부 온도가 급속도로 올라간다. 천장 주위의 온도는 약 483℃에서 649℃(900℉에서 1200℉)까지 상승하고 바닥이 받는 복사열이 20kW/㎡를 초과한다. 구획실 내의 온도가 483℃를 초과하면 모든 가연성 물질이 동시적 발화를 일으킨다. 이는 성장단계와 성숙화재단계의 과도기적 시기에 일어난다.

• 4. 화재 대응 및 안전

  전실화재단계가 일어나기 이전에 구획실로부터 대피하지 못한 거주자는 생존하기 힘들다. 소방대원들이 전실화재단계에 직면한다면 개인 보호 장비를 착용하고 있음에도 불구하고 극도의 위험에 처하게 된다. 따라서 성장단계에서의 신속한 대응과 성숙화재단계에서의 위험성을 파악하기 위해 평소에 많은 훈련과 교육이 필요하다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 성장단계(전실화재이전단계)

  성장단계는 화재의 초기 단계로서 화재 대응에 있어 가장 중요한 시점입니다. 이 단계에서는 화재가 제한된 영역에서 천천히 확산되며, 적절한 초기 대응이 이루어질 경우 화재를 효과적으로 제어할 수 있습니다. 성장단계에서의 특징은 산소 공급이 충분하고 연소 물질이 제한적이라는 점입니다. 따라서 이 시기에 신속한 화재 감지, 즉각적인 신고, 그리고 초기 소화 활동이 매우 중요합니다. 건물의 구조, 내부 마감재의 난연성, 그리고 환기 조건이 성장단계의 진행 속도에 큰 영향을 미칩니다. 조기 경보 시스템과 자동 소화 장치의 설치는 이 단계에서 화재 확산을 지연시키거나 방지하는 데 매우 효과적입니다.

• 2. 성숙화재단계(전실화재이후단계)

  성숙화재단계는 화재가 실내 전체로 확산된 이후의 단계로, 매우 위험한 상황입니다. 이 단계에서는 실내의 모든 가연성 물질이 활발히 연소하고 있으며, 온도가 극도로 상승합니다. 성숙화재단계의 특징은 산소 공급이 제한되기 시작하면서 불완전 연소가 발생하고, 일산화탄소와 같은 독성 가스가 대량으로 발생한다는 점입니다. 이 단계에서는 인명 피해의 위험이 매우 높으며, 건물 구조의 붕괴 위험도 증가합니다. 따라서 이 단계에 도달하기 전에 모든 인원의 신속한 대피가 필수적이며, 소방 대원들의 진입도 극도로 위험해집니다. 건물 설계 시 방화벽과 방화문의 설치가 이 단계의 확산을 제한하는 데 중요한 역할을 합니다.

• 3. 전실화재단계(Flashover)

  플래시오버는 화재의 가장 위험한 순간으로, 실내의 모든 가연성 물질이 동시에 점화되는 현상입니다. 이 현상은 매우 빠르게 발생하며, 온도가 수백 도씨에서 수천 도씨로 급상승합니다. 플래시오버 발생 시 화염이 실내 전체를 순식간에 뒤덮으며, 이 시점 이후에는 생존 가능성이 극도로 낮아집니다. 플래시오버의 발생 시간은 실내의 환기 조건, 가연성 물질의 양과 종류, 그리고 실내 크기에 따라 달라집니다. 일반적으로 성장단계에서 플래시오버까지의 시간은 수 분에서 수십 분 정도이지만, 환기가 잘 되는 환경에서는 더 빠르게 진행될 수 있습니다. 따라서 화재 발생 시 플래시오버 이전에 건물을 완전히 대피하는 것이 생명을 구하는 가장 중요한 요소입니다.

• 4. 화재 대응 및 안전

  화재 대응 및 안전은 개인, 조직, 그리고 사회 전체의 책임입니다. 효과적인 화재 안전 관리는 예방, 감지, 대응, 그리고 복구의 네 가지 단계로 구성됩니다. 예방 단계에서는 화재 위험 요소를 제거하고 난연성 재료 사용을 권장합니다. 감지 단계에서는 조기 경보 시스템과 자동 소화 장치가 중요한 역할을 합니다. 대응 단계에서는 신속한 대피, 신고, 그리고 초기 소화 활동이 필수적입니다. 정기적인 화재 훈련과 안전 교육은 모든 사람들이 화재 상황에 대처할 수 있는 능력을 갖추도록 합니다. 또한 건물 설계 시 충분한 탈출 경로, 방화벽, 그리고 방화문의 설치는 화재 확산을 제한하고 인명 피해를 줄이는 데 매우 중요합니다.