소방기술사 이젠합격 : 고체의 발화시간에 대해서 알아보자~! (중요도 : 상급)

출처 - 한국화재보혐협회 웹진 중 발췌

고체의 발화형태를 구분하는 것으로는 인화와 자연발화가 있다. 기본적인 사항임에도 이러한 기초적인 지식(상식이라고 여기는 것이 옳을지도 모른다)이라고 등한시하면 소방공부를 하는데에 있어서 큰 오점을 남기게 되는 일이 생긴다.

이번 글은 이러한 고체의 발화시간에 대해서 함께 알아보고 공부해봤으면 한다. 이 발화시간을 통해 먼저 작성한 글인 고체표면에서의 화염확산(속도)하고도 밀접한 관계가 있다고 보니 꼭 염두에 두고 공부할 필요가 있다고 본다~~

 

 

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<고체의 발화시간>

 

 

1. 개요

⑴ 고체의 발화형태는 Piloted Ignition(인화)과 Spontaneous Ignition(발화)가 있으며, 인화에 의한 발화온도는 대략 250～450℃범위이고 자연발화의 경우는 500℃를 넘는다.

⑵ 고체의 발화를 결정하는 핵심요소

① 표면온도()

② 발화시간()

③ 고체를 가열시키는 방법

④ 물질의 특성치

⑤ 물질의 두께()

⑶ 고체의 발화시간은 얇은 물체의 경우 발화온도와 주위온도의 차에 비례하며 두 꺼운 물체의 경우는 이러한 온도차의 제곱에 비례한다.

 

2. 얇은 물체의 발화

⑴ 고체가 얇다는 것은 그 물리적 두께가 1～2㎜, 즉 2㎜보다는 적은 경우를 의미 하며 종이 한 장이나, 휘장, 외투 등이 대표적인 것이라 할 수 있다.

⑶ 이러한 순열류는 고체물질의 온도를 올리는 내부에너지로 전환되는데 이런 전 환이 얼마나 빨리 일어나는가는 고체의 에너지 저장능력에 좌우되며 에너지 저장 능력은 밀도, 비열, 두께의 곱인 p(로우)cl에 의해 결정된다.

⑷ 시간 동안 상승시킬 수 있는 얇은 고체의 온도

⑸ 발화를 일으킬 수 있는 표면온도가 발화온도(Tig)에 도달하기 위해서는 임계열류 이상의 가열조건이 필요하게 되는데 이때의 발화시간(tig)는 다음식과 같이 된다.

3. 두꺼운 물체의 발화

⑴ 두꺼운 물체는 그 두께가 2㎜이상인 경우이며, 목재 파티클보드, 울(Wool)카페트, 종이가 붙여진 석고보드, 폴리우레탄 폼 등이 여기에 해당된다.

⑶ 일반적으로 고체에서는 p(로우)가 증가함에 따라 k가 증가한다. 또한 k와 c는 온도에 따라 증가하는데 화재에 의한 가열과정 동안에는 와 는 상당히 변화하게 되며 계산을 위해서는 적절한 평균온도에서의 일정값 를 이용하며 이는 보통 실온 조건에서의 값보다는 커야 한다.

⑷ 두꺼운 고체의 경우 전형적인 발화시간은 물질의 종류에 따라 달라지며 플래시 오버의 일반적 조건인 20kw/m2 에서 보통의 물질들이 완전히 화염에 휩싸이게 되는데는 1분에서 수분 정도만이 걸린다.

 

 

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도시, 주택개발, 건축, 인테리어 설계, 시공 문의 b-studio@hanmail.net 이나 010-9162-6135로 문자요망

(주)여울 종합건축사사무소와 컨소시엄 작업수행중

건축 & 문화 프로젝트팀 STORY ONE에서 활동중, 27년차 건축가 주원태

홍익대학원 도시계획과 석사과정 

저서로는 [수인의 건축]  [집과 연필, 비례이거나 반비례거나]등이 있다