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에너지관리기사 연소설비 · 연소의 정의와 성립 조건

Combustion Fundamentals

연소는 가연물이 산소와 빠르게 반응하며 빛과 열을 내는 급격한 산화이고, 가연물 · 산소 공급원 · 점화원이 함께 있어야 일어난다. 연소의 3요소 · 4요소와 이를 하나씩 없애는 소화 방법, 인화점 · 연소점 · 발화점의 차이를 다룬다. 첫 그림은 연소 삼각형이고, 가연물 · 산소 · 점화원 버튼을 켜고 끄면 삼각형이 채워지거나 비며 연소 여부가 바뀌어요. 둘째 그림은 온도 구간 표시이고, 온도 슬라이더(0 ~ 500 °C)를 옮기면 인화점 전 · 인화 · 자연 발화 가운데 어느 구간인지가 바뀌어요.

연소란 무엇인가

연소는 가연물이 산소와 빠르게 반응하며 빛과 열을 내는 급격한 산화 반응이다. 연소 장치를 설계하려면 먼저 불이 언제 붙고 언제 꺼지는지, 그 성립 조건을 정확히 알아야 한다.

👀 연소는 열을 내는 급격한 산화
①단순 산화(녹 · 부식)는 느리고 열이 적게 난다
②연소는 반응이 빨라 빛(화염)과 많은 열을 내요
③이 반응이 스스로 이어지려면 세 가지 요소가 동시에 있어야 해요

연소의 3요소를 켜고 꺼 보기

💡 소화는 요소를 하나 없애는 것
①가연물을 없애면 제거 소화다(가스 밸브 차단)
②산소를 막으면 질식 소화다(덮개 · 이산화탄소 · 거품)
③온도를 낮추면 냉각 소화다(물)
④연쇄 반응을 끊으면 억제(부촉매) 소화예요(할론 · 분말)

인화점과 발화점: 온도로 갈리는 세 구간

200 °C
📏 인화점과 발화점
①인화점은 액체 표면에 점화원을 댔을 때 불이 붙는 최저 온도다(증기 농도가 충분해지는 온도)
②발화점(착화점)은 점화원 없이 가열만으로 스스로 타기 시작하는 최저 온도다
③같은 물질이라면 발화점이 인화점보다 훨씬 높다
④인화점이 낮을수록 위험해요(등유보다 휘발유가 위험)

핵심 정리

연소의 3요소
가연물 + 산소 공급원 + 점화원
셋 중 하나만 없어도 연소는 성립하지 않는다
연소의 4요소
3요소 + 연쇄 반응
산화 연쇄 반응이 계속 이어지는 것까지 더하면 4요소
온도 순서
인화점 < 연소점 < 발화점
연소점은 인화한 뒤 연소가 계속 이어지는 온도

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①연소의 3요소는 가연물 · 산소 공급원 · 점화원이고, 여기에 연쇄 반응을 더하면 4요소다
②소화는 3요소 가운데 하나를 없애거나(제거 · 질식 · 냉각) 연쇄 반응을 억제하는 것이다
③인화점은 점화원이 있어야 불이 붙는 최저 온도예요
④발화점(착화점)은 점화원 없이 스스로 타는 최저 온도이고, 인화점보다 높다
⑤인화점이 낮을수록 위험도가 커요
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 연소의 3요소를 쓰시오. (답: 가연물, 산소 공급원, 점화원)
②[기출유형] 인화점과 발화점 가운데 온도가 낮은 것은? (답: 인화점)
③[기출유형] 점화원 없이 스스로 발화하는 최저 온도는? (답: 발화점, 착화점)
④[기출유형] 이산화탄소로 덮어 산소를 막는 소화는? (답: 질식 소화)
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