Fire protection Engineering Background

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소방 안전공학의 기본 지식들

**화재 행동 (fire behavior) 이란 무엇일까?

 - 화재 행동은 연료가 점화되고 불꽃이 발생하며 불이 확산되는 방식을 말합니다. 야생지 화재에서, 이러한 행동은 연료(나뭇잎, 잔가지 등), 날씨와 지형이 어떻게 상호작용하는 지에 의해 영향을 받습니다.

**화재의 4단계

 - 국제 소방 훈련 협회 (IFSTA)를 포함한 대부분의 기준에서 화재의 단계는 4단계입니다. 이 단계들은 초기단계, 성장단계, 완전히 발달하고 쇠퇴합니다. 다음은 각 단계에 대한 간략한 개요입니다.

초기 - 이 첫 단계는 열, 산소 및 연료 공급원이 결합하여 화학반응을 일으켜 화재가 발생할 때 시작됩니다. 이것은 또한 "점화"라고도 알려져 있으며, 보통 매우 작은 화재로 표현되는데, 이 화잰느 다음 단계에 도달하기 전에 자주 저절로 꺼집니다. 이 단계에서 불을 인지하는 것은 진압이나 탈출의 가장 좋은 기회를 제공합니다.

성장 - 성장단계는 구조물이 화재 부하와 산소를 화재의 연료로 사용하는 단계입니다. 화재 발생지, 화재 발생지 주변에 가연성 물질이 무엇인지, 천장 높이, "열층화" 가능성 등 성장단계에 영향을 미치는 요인은 다양합니다. 이것은 치명적인 "플래시오버"가 발생할 수 잇는 4단 계 중 가장 짧은 기간 동안입니다. 그것은 소방관들을 붙잡거나 다치게 하거나 죽이게 할 수 있습니다.

완전 발전 - 성장 단계가 최대치에 도달하고 모든 가연성 물질에 불이 붙었을 때 화재는 완전히 발전된 것으로 간주됩니다. 이것은 화재의 가장 뜨거운 단계이고 안에 갇힌 사람에게 가장 위험한 단계입니다.

붕괴 - 일반적으로 화재의 가장 긴 단계인 붕괴단계는 산소나 연료가 현저히 감소하여 화재의 종말을 고하는 특징이 있습니다. 이 단계에서 두가지 공통적인 위험은 첫째, 완전히 진화하지 않으면 잠재적으로 새로운 불이 붙을 수 있는 불이 붙지 않는 가연성 물질의 존재입니다. 둘때, 산소가 휘발성이 있고 밀폐된 공간에 다시 유입될 때 백드래프트의 위험이 있습니다.

**화재 점화 행동 효과

점화 (Ignition)

 - 화재 점화 삼각형은 화재를 시작하는데 필요한 요소인 산소, 열 및 연료에 대해 설명합니다. 세 개 모두 있어야 합니다.

산소 (공기) - 연소시작 및 유지. 바람부는 조건에 의해 공기 공급이 증가할 수 있습니다.

가열 - 연료 온도를 점화 지점까지 높이고 연료를 점화합니다. 일반적인 열의 원천은 번개와 인간의 활동입니다.

연료 - 화염을 유지하거나 운반할 수 있습니다. 가연성 물질로는 나무, 관목, 풀, 구조물 등이 있습니다.

산불은 이론적으로는 간단하지만, 실제로는 간단하진 않습니다. 불 삼각형의 한 면을 제거함으로써 통제되기 때문입니다. 예를 들어, 연료를 처리하거나 제거하여 방화벽을 만들 수 있고, 불꽃을 물로 질식시켜서 산소를 줄이거나 제거할 수 있습니다. 또한 식물을 난연제로 덮음으로써 열 전달을 줄일 수 있습니다.

열전달 (Heat Transfer)

- 연료가 점화되면 열은 다음 3가지 방법으로 전달됩니다.

전도는 두 온도가 같을 때까지 더 따듯한 물체에서 더 차가운 물체로 열을 전달합니다. 방사선은 짧은 에너지파(적외선)에 의해 공기를 통해 열을 전달하는데, 이는 연료를 발화지점으로 예열하고 탈수시킵니다. 대류는 액체나 기체의 움직임을 통해 열을 전달합니다. 산불은 기둥이 솟아오르는 가스를 발생시키며, 보통 불꽃, 불쏘시개, 불타는 나뭇가지 등을 동반합니다. 이 대류기둥들은 불전면보다 앞서 바람을 타고 이동하며 불씨를 옮겨붙어 불꽃을 일으킵니다.

산불의 거동 및 영향

산불이 어떻게 일어날지 아는것이 통제와 관리의 핵심입니다. 많은 요인들이 산불이 어떻게 타오르는지, 얼마나 빨리 움직이는지, 얼마나 통제하기 어려운지에 영향을 미칩니다. 화재 행동 삼각형의 세 면은 날씨, 지형, 연료입니다.

날씨는 바람, 온도, 구름, 습기, 기압을 포함합니다. 고온과 낮은 습도는 식물이 마르고 산불이 빠르게 타오르게 합니다. 바람은 산불을 풍경을 가로질러 옮길 뿐만 아니라, 불이 빠르게 자라게 할 수 있는 산소를 공급합니다. 바람 또한 수 마일에 걸쳐서 불씨를 날려 새로운 불씨를 점화시킵니다. 비와 높은 습도는 화재를 늦추거나 진화할 수 있는 반면, 폭풍은 화재 활동을 증가시키거나 완전히 예측할 수 없게 만들 수 있습니다. 

지형은 어떤 면적의 물리적 특징으로, 경사면과 측면(그 면면이 향하는 방향)을 포함합니다. 산불은 불에 타지 않은 연료를 예열해 비탈길을 올라갈 때 더 빠르게 타오르며, 더 가연성이 높아집니다. 바람도 슬로프를 타고 더 빠르게 올라가면서 불이 번질 수 있는 속도를 높입니다. 드로우는 굴뚝과 같은 역할을 하며 불꽃을 위로 밀어올릴 수 있습니다. 남쪽과 서쪽을 향한 슬로프는 북쪽과 동쪽을 향한 슬로프보다 더 건조한 연료를 가지고 있습니다.

연료는 식물과 구조물입니다. 그들의 특성은 산불 행동에 큰 영향을 미칩니다. 크고 빽빽한 나무들은 몇 시간 동안 타오르고 많은 열을 발생시킵니다. 반면 마른 풀은 금방 타오르고 열을 많이 내지 않는 현란한 불을 만들어 냅니다.