소방공무원 용어 24.8.4

BLEVE(Blevesing Liquid Expanding Vapor Explosion)는 액화된 가연성 물질이 저장된 탱크가 외부 열원에 의해 가열되어 탱크 내부 압력이 상승하고, 그 결과 탱크가 파열되면서 발생하는 폭발 현상을 말합니다. 각 보기별 설명을 검토해보면:

① 가연물이 비점 이상으로 가열될 때 발생한다.

• BLEVE는 가연성 액체가 비점 이상으로 가열되면서 압력이 상승해 탱크가 파열될 때 발생합니다. 옳은 설명입니다.

② 저장탱크의 기계적 강도 이상압력이 형성될 때 발생한다.

• BLEVE는 저장탱크의 기계적 강도 이상으로 압력이 증가할 때 발생합니다. 옳은 설명입니다.

③ 저장탱크 균열로 인한 액상, 기상의 동적 평형 상태가 유지된다.

• BLEVE는 저장탱크 균열로 인해 액상과 기상의 동적 평형이 깨지면서 발생합니다. ‘동적 평형 상태가 유지된다’는 옳지 않은 설명입니다.

④ 저장탱크의 외부 표면에 열전도성이 작은 물질로 단열 조치하여 예방한다.

• 저장탱크 외부에 단열 조치를 하여 외부 열원의 영향을 줄이는 것은 BLEVE 예방 방법 중 하나입니다. 옳은 설명입니다.

따라서 옳지 않은 설명은 ③번입니다.

불완전연소는 연소 과정에서 산소가 충분하지 않아 연료가 완전히 타지 못하고 일부만 연소되는 현상을 말합니다. 각 보기별 설명을 검토해보면:

① 산소 과잉 상태에서 발생한다.

• 불완전연소는 산소가 부족한 상태에서 발생합니다. 산소 과잉 상태에서는 완전연소가 일어납니다. 옳지 않은 설명입니다.

② 불꽃이 저온 물체와 접촉하여 온도가 내려갈 때 발생한다.

• 불꽃이 저온 물체와 접촉하여 온도가 낮아지면 연소가 완전히 이루어지지 못해 불완전연소가 발생할 수 있습니다. 옳은 설명입니다.

③ 일산화탄소, 그을음과 같은 연소생물이 발생한다.

• 불완전연소 시에는 일산화탄소, 그을음 등 불완전연소 생성물이 발생합니다. 옳은 설명입니다.

④ 연소실 내 배기 가스의 배출이 불량할 때 발생한다.

• 연소실 내 배기 가스가 제대로 배출되지 않으면 산소 공급이 부족해져 불완전연소가 발생할 수 있습니다. 옳은 설명입니다.

따라서 옳지 않은 설명은 ①번입니다.

백드래프트는 밀폐된 공간에서 화재가 발생하여 산소가 부족한 상태에서 발생하며, 갑작스러운 산소 유입으로 인해 폭발적으로 연소하는 현상을 말합니다. 각 보기별 설명을 검토해보면:

① 유리창 안쪽에 타르와 유사한 물질이 흘러내려 얼룩진 경우

• 백드래프트의 징후 중 하나입니다. 옳은 설명입니다.

② 창문을 통해 보았을 때 건물 내에서 연기가 소용돌이치는 경우

• 백드래프트가 발생하기 전 내부에서 연기가 소용돌이치는 현상이 발생할 수 있습니다. 옳은 설명입니다.

③ 화염은 보이지 않지만 창문과 문손잡이가 뜨거운 경우

• 백드래프트는 내부 온도가 매우 높아질 때 발생할 수 있습니다. 옳은 설명입니다.

④ 균열된 틈이나 작은 구멍을 통하여 건물 밖으로 연기가 밀려 나오는 경우

• 백드래프트의 징후로 연기가 외부로 나오는 현상은 나타나지 않습니다. 이는 일반 화재의 징후에 해당됩니다. 옳지 않은 설명입니다.

따라서 옳지 않은 설명은 ④번입니다.

1. 보일오버(boil over)
   • 설명: 유류저장탱크 내에서 화재가 발생할 때, 화염에 의해 유류 표면에 열류층이 형성되고, 이 열파가 장시간에 걸쳐 탱크 바닥까지 전달됩니다. 탱크 바닥에 있는 물이 비점 이상으로 가열되어 증발하면서 급격히 부피가 팽창하게 됩니다. 이로 인해 유류가 탱크 외부로 분출되는 현상을 보일오버(boil over)라고 합니다.
   • 특징: 대규모 화재로 발전할 수 있으며, 화재 진압이 매우 어려워질 수 있습니다. 열파가 물층에 도달하는 데 시간이 걸리므로 대형 탱크에서 주로 발생합니다.
   • 예방: 유류저장탱크의 하부에 물이 고이지 않도록 관리하고, 화재 발생 시 적절한 소화 방법을 사용하는 것이 중요합니다.
2. 슬롭오버(slop over)
   • 설명: 탱크 내부의 물과 유류가 섞이면서 소량의 유류가 탱크 외부로 분출되는 현상을 슬롭오버(slop over)라고 합니다. 이 현상은 보일오버에 비해 규모가 작고 상대적으로 덜 위험합니다.
   • 특징: 소화 작업 중에 물이 유류 표면에 떨어지거나, 급격한 온도 변화로 인해 발생할 수 있습니다.
   • 예방: 소화 작업 시 물이 유류 표면에 직접 닿지 않도록 주의하고, 유류저장탱크 내의 물과 유류의 혼합을 방지하는 것이 중요합니다.
3. 프로스오버(froth over)
   • 설명: 유류와 소화액(물 또는 폼)이 섞이면서 거품이 발생해 유류가 탱크 외부로 넘쳐나는 현상을 프로스오버(froth over)라고 합니다. 이는 소화 작업 중 소화액이 유류와 반응하여 거품을 형성할 때 발생합니다.
   • 특징: 소화 작업 중에 발생할 수 있으며, 특히 폼 소화제를 사용할 때 유의해야 합니다.
   • 예방: 적절한 소화제를 사용하고, 소화 작업 시 거품이 과도하게 발생하지 않도록 주의해야 합니다.
4. 오일오버(oil over)
   • 설명: 일반적으로 사용되지 않는 용어로, 특정한 정의가 없으므로 문맥상 알맞지 않습니다.
   • 특징: 이 용어는 다른 보기들과 달리 통상적으로 쓰이지 않으므로, 특별한 의미나 정의가 없습니다.

결론

질문에서 주어진 현상은 **보일오버(boil over)**로 설명되는 현상입니다. 이는 유류저장탱크 내 화재로 인해 열류층이 형성되고, 열파가 탱크 바닥까지 전달되어 물이 비점 이상으로 가열되면서 발생하는 현상입니다. 나머지 보기는 주어진 상황과 맞지 않으며, 특히 ④번 오일오버는 일반적으로 사용되지 않는 용어입니다.

따라서 이 현상에 해당하는 용어는 ① 보일오버(boil over)입니다.

가연성 혼합기의 최소발화에너지(MIE)는 혼합기를 점화하는 데 필요한 최소 에너지를 의미합니다. 다음은 각 보기별 설명과 그 타당성입니다.

1. 온도가 상승하면 최소발화에너지는 작아진다.
   • 설명: 온도가 상승하면 분자들의 에너지가 증가하여 점화에 필요한 에너지가 감소합니다. 따라서 온도가 상승하면 최소발화에너지가 작아지는 것은 옳은 설명입니다.
2. 압력이 상승하면 최소발화에너지는 작아진다.
   • 설명: 압력이 상승하면 분자들이 더 가까워지며, 화학 반응이 일어나기 쉬운 조건이 됩니다. 따라서 압력이 상승하면 최소발화에너지가 작아지는 것은 옳은 설명입니다.
3. 열전도율이 낮아지면 최소발화에너지는 커진다.
   • 설명: 열전도율이 낮아지면 열이 쉽게 전달되지 않아서 점화 지점에 필요한 에너지가 증가합니다. 따라서 열전도율이 낮아지면 최소발화에너지가 커진다는 것은 옳은 설명입니다.
4. 화학양론비 부근에서 최소발화에너지는 최저가 된다.
   • 설명: 화학양론비는 연료와 산화제가 완전 연소하는 비율입니다. 이 비율에서 가장 효율적인 연소가 일어나므로, 최소발화에너지가 최저가 됩니다. 따라서 이 설명은 옳습니다.

따라서 옳지 않은 설명은 ③번입니다.

폭연(deflagration)과 폭굉(detonation)에 관한 설명 중 옳은 것을 찾기 위해 각 보기의 설명을 다시 검토해 보겠습니다.

1. 예혼합가스의 초기압력이 높을수록 폭굉 유도거리가 길어진다.
   • 설명: 초기압력이 높을수록 폭굉 유도거리는 보통 짧아집니다. 초기압력이 높으면 폭굉이 더 쉽게 발생할 수 있기 때문입니다. 이 설명은 옳지 않습니다.
2. 화염전파속도는 폭연의 경우 음속보다 느리며, 폭굉의 경우 음속보다 빠르다.
   • 설명: 폭연은 음속보다 느린 속도로 화염이 전파되고, 폭굉은 음속보다 빠르게 전파됩니다. 이 설명은 옳습니다.
3. 폭연은 폭굉으로 전이될 수 없으나 폭굉은 폭연으로 전이될 수 있다.
   • 설명: 폭연은 특정 조건에서 폭굉으로 전이될 수 있습니다. 반대로, 폭굉이 폭연으로 전이되는 경우는 일반적으로 발생하지 않습니다. 이 설명은 옳지 않습니다.
4. 폭연은 화염면에서 온도, 압력, 밀도의 변화가 불연속적으로 나타난다.
   • 설명: 폭연에서는 온도, 압력, 밀도의 변화가 연속적으로 나타납니다. 불연속적인 변화는 폭굉에서 발생합니다. 이 설명은 옳지 않습니다.

따라서 옳은 설명은 **② 화염전파속도는 폭연의 경우 음속보다 느리며, 폭굉의 경우 음속보다 빠르다.**입니다.

그림에서 ‘A’는 일반적으로 연소의 시작 지점을 나타내는 최저연소온도를 의미합니다. 이와 관련된 각 보기별 설명을 검토해보면:

1. 외부에너지에 의해 발화하기 시작하는 최저연소온도이다.
   • 설명: 최저연소온도는 외부 에너지에 의해 연소가 시작되는 온도를 의미합니다. 이 설명은 옳습니다.
2. 물질적 조건과 에너지 조건이 만나는 최저연소온도이다.
   • 설명: 최저연소온도는 연소가 시작될 수 있는 물질적 조건과 에너지 조건이 만나는 지점을 의미합니다. 이 설명도 옳습니다.
3. 화학양론비(stoichiometric ratio)에서의 최저연소온도이다.
   • 설명: 화학양론비는 연료와 산화제가 완전 연소하는 비율입니다. 최저연소온도는 반드시 화학양론비에서만 발생하지 않습니다. 다른 농도에서도 최저연소온도는 존재할 수 있습니다. 이 설명은 옳지 않습니다.
4. 가연성 혼합기를 형성하는 최저연소온도이다.
   • 설명: 최저연소온도는 가연성 혼합기가 형성되어 연소가 시작될 수 있는 최소 온도를 의미합니다. 이 설명도 옳습니다.

따라서 옳지 않은 설명은 **3. 화학양론비(stoichiometric ratio)에서의 최저연소온도이다.**입니다.

백드래프트(backdraft)는 화재 진압 시 매우 위험한 현상으로, 밀폐된 공간에서 불완전 연소가 진행되는 동안 내부의 산소가 소진되고, 이때 외부에서 갑작스럽게 산소가 유입되어 폭발적으로 연소가 일어나는 현상을 말합니다.

각 보기별 설명을 검토해보면:

① 불완전 연소에 의해 발생된 일산화탄소가 가연물로 작용하여 폭발하는 현상이다.

• 설명: 백드래프트는 일산화탄소 뿐만 아니라 다른 가연성 가스들이 축적된 상태에서 산소가 급격히 유입될 때 발생하는 현상입니다. 일부분은 맞지만 전체 설명으로는 부적절합니다.

② 화재 진압 시 지붕 등 상부를 개방하는 것보다 출입문을 먼저 개방하는 것이 효과적인 진습이다.

• 설명: 백드래프트 위험을 줄이기 위해서는 상부 개방을 먼저 하고, 신선한 공기가 갑작스럽게 유입되는 것을 방지하는 것이 중요합니다. 이 설명은 옳지 않습니다.

③ 밀폐된 실내에서 발생되는 현상으로, 출입문을 한 번에 완전히 개방하여 연기를 일순간에 배출해야 폭발력을 억제할 수 있다.

• 설명: 출입문을 한 번에 완전히 개방하는 것은 오히려 백드래프트를 촉발할 수 있습니다. 이 설명은 옳지 않습니다.

④ 연료지배형화재가 진행되고 있는 공간에 산소가 일시적으로 다량 공급됨에 따라 가연성가스가 폭발적으로 연소하는 현상이다.

• 설명: 백드래프트는 밀폐된 공간에서 불완전 연소로 산소가 소진된 상태에서 갑작스럽게 산소가 유입되어 발생하는 폭발적인 연소 현상을 의미합니다. 이 설명은 옳습니다.

따라서 옳은 설명은 ④번입니다.

블레비 (BLEVE)는 액화가스가 저장된 탱크가 외부 열원에 의해 가열되어 내부 압력이 상승하고, 이로 인해 탱크가 파열되면서 액체가 순간적으로 기화하며 폭발하는 현상입니다. 각 보기별 설명을 검토해보면:

① 액화가스 저장탱크에서 일어날 수 있다는 점에서는 증기운 폭발과 같다.

• 설명: 블레비와 증기운 폭발(VCE)은 모두 액화가스 저장탱크에서 일어날 수 있지만, 발생 메커니즘과 결과는 다릅니다. 블레비는 물리적 폭발이고 VCE는 화학적 폭발입니다. 이 설명은 일부 맞지만 완전하지 않습니다. 저장탱크에서 일어날 수 있다는 보기 내용만 생각하면 맞는 보기 입니다.

② 액화가스 저장탱크에서 물리적 폭발이 순간적으로 화학적 폭발로 이어지는 현상이다.

• 설명: BLEVE는 물리적 폭발이 화학적 폭발로 이어질 수 있습니다. 물리적 폭발로 인해 가연성 가스가 대기 중에 분출되고, 이는 화학적 폭발로 이어질 수 있습니다.

③ 블레비 의 규모는 파열 시 액체의 기화량에는 차이가 있으나 탱크의 용량에 따른 차이는 없다.

• 설명: 블레비 의 규모는 탱크의 용량과 액체의 기화량 모두에 영향을 받습니다. 따라서 이 설명은 옳지 않습니다.

④ 직접 열을 받은 부분의 액화가스 저장탱크의 인장 강도를 초과할 경우 기상부에 면하는 지점에서 파열하게 된다.

• 설명: 블레비는 저장탱크의 특정 부위가 과열되면서 그 부위의 인장 강도가 초과될 때 발생합니다. 주로 기상부에 면하는 지점에서 파열이 시작됩니다. 이 설명은 옳습니다.

따라서 옳지 않은 설명은 ③번입니다.