소방설비기사 소방원론 · 소화원리와 소화설비

Extinguishing Principles & Systems

소화는 연소를 거꾸로 하는 일로, 냉각 · 질식 · 제거 · 억제 가운데 하나 이상을 끊으면 불이 꺼진다. 물은 증발하며 많은 열을 빼앗아 식히고, 산소 농도를 15% 아래로 내리면 질식, 연쇄 반응을 끊으면 억제 소화다. 어떤 약제와 설비를 고를지는 결국 이 네 원리 가운데 어느 것을 쓰느냐에서 나온다. 그림에는 가운데 「소화」를 두고 냉각 · 질식 · 제거 · 억제 네 원리가 둘러서 있고, 원리마다 무엇을 없애는지가 적혀 있다.

불을 끄는 네 가지 원리

🧯 소화는 연소의 거꾸로

연소에 가연물 · 산소 · 열 · 연쇄 반응이 필요하듯, 소화는 이 가운데 하나 이상을 없애는 것이다. 네 원리를 알면 어떤 약제를 써야 할지가 따라 나온다.

원리마다 어떻게 끄는가

소화 네 원리 상세

구분	원리	없애는 요소	대표 약제	적용
냉각 소화	타는 물질의 온도를 연소가 이어지는 온도 아래로 내림	열에너지(점화원)	물(증발 잠열 539 kcal/kg)	A급(일반) 화재에 가장 잘 들음
질식 소화	산소 농도를 15% 아래로 내림	산소(공기 차단)	CO₂, 포, 모래, 담요	B급(유류), 닫힌 공간 화재
제거 소화	가연물 자체를 화재 현장에서 치움	가연물	가스 밸브 차단, 방화선 구축, 파괴 소방	산불, 가스 누출 화재
억제 소화(부촉매)	연쇄 반응의 자유 라디칼을 붙잡아 끊음	연쇄 반응	할론, 할로겐화합물, 분말	C급(전기), B급, 정밀 기기

물의 소화 능력

Q = m · c · ΔT + m · L = 1×(100-20) + 1×539 = 619 kcal/kg

물 1kg 은 20°C 에서 100°C 까지 데우는 데 80kcal, 증발하는 데 539kcal, 합쳐서 619kcal 를 빼앗는다. 물이 가장 좋은 냉각 소화제인 까닭이다.

소화 설비의 분류

소화 설비 체계

주요 소화 설비의 작동 원리

주요 소화 설비 비교

구분	작동	소화 원리	방수압	방수량
옥내 소화전	수동(사람이 밸브를 엶)	냉각(주수)	0.17~0.7 MPa	130 L/min 이상
스프링클러	자동(감열체가 72°C 쯤에서 열림)	냉각 + 질식	습식 · 건식 · 준비 작동식 · 일제 살수식	80 L/min 이상(폐쇄형)
CO₂ 소화 설비	자동 · 수동(전역 · 국소 방출)	질식(O₂ 농도 저하)	전기실, 통신실, 주차장	사람에게 위험하므로 방출 전에 대피 확인
분말 소화 설비	가압 방출(질소 · CO₂ 로 가압)	억제(부촉매) + 질식	제1종(NaHCO₃) ~ 제4종(KHCO₃ + 요소)	B · C급, 주유소, 주방