[122회 소방기술사] 1교시 답안작성 연습(화재패턴 개념, 생성 원리)

화재 패턴(Pattern)의 개념과 패턴의 생성 원리에 대하여 설명하시오

 

1. 화재 패턴의 개념

 
1. 화재가 발생하면 열에 의한 그을음, 화염에 의한 탄화, 소실, 변색, 용융 등의 형태로 남게되고 이러한 눈으로 측정할 수 있는 형상을 화재 패턴이라 한다.
2. 화재 패턴은 생성 원인에 따라서 다양하게 나타나기 때문에 화재의 발생원인을 추정하는데 중요한 단서가 된다.
3. 발생 원인 뿐만 아니라 화재 확산 방향 및 화재 지속시간을 유추할 수 있어 추후 화재 예방의 단서도 얻을 수 있다.
 

2. 화재 패턴의 종류

 
1. 성장기 화재패턴
 ㄱ. 초기 성장단계 : 역콘형 패턴
 ㄴ. 화재 진전에 따른 패턴 : 기둥형 패턴 -> V형 또는 U 형 패턴

[그림-1] 성장기 화재 패턴

 

2. 환기에 의한 패턴 (Flash over 이후)

 ㄱ. 바닥 마감재 구멍 (복사열 바닥까지 도달)

 ㄴ. 닫힌 출입문 상부틈새 탄화 (환기 지배)

 

3. 고온가스층 의한 화재패턴

 - 바닥재 광범위한 손상, 벽면의 구분선 형성

 

4. 최성기 화재실의 화재패턴

 - 광범위하고 심한 바닥 부재(콘크리트) 손상

 

5. 표면 효과에 의한 화재패턴

 ㄱ. 유리파손 : 유리 표면 수열량 불균일시 발생

 ㄴ. 하소(Calcination) : 화열에 따른 석고보드 변화 (열에 오래 노출될수록 하소 깊이 깊어짐)

 ㄷ. 물질 용융 : 플라스틱 같은 재료 화열 의해 용융

 ㄹ. 변색 : 물질의 종류, 접촉 온도에 따라 고유의 색으로 변함

 ㅁ. 탄화(Charring) : 고체가연물 열분해 결과물. 탄화 깊이에 따라 연소 진행방향 추정 ( 깊이가 깊은 곳 -> 얕은 곳 진행)

 ㅂ. 박리(Spalling) : 콘크리트 등 건축재료 부스러짐

 ㅅ. 철재류의 변형

 

3. 패턴의 생성 원리

 
 1. 열원으로부터 멀어질수록 복사열이 약해짐 (탄화 깊이의 차이)

 2. 고온가스가 열원으로부터 멀어질수록 온도가 낮아짐 (화원에 가까울수록 물질 용융이 더 심함)

 3. 화염 및 고온가스는 부력에 의해 상승하는 원리 ( 역콘, 기둥형 패턴 생성)

 4. 연기나 화염이 물체에 의해 차단이 되어 패턴 생성 ( 닫힌 출입문 상부 틈새 탄화)

 

4. 방화에 의한 화재 패턴

 

1. Pool shaped burn pattern (도넛 패턴)

 ㄱ. 더 많이 연소된 부분이 덜 연소된 부분을 둘러싼 형태

 ㄴ. 가연성 액체 웅덩이처럼 고일경우 발생

 ㄷ. 주변부는 화염이 바닥이나 바닥재를 탄화시키는 반면, 중심부는 액체 증발 기화열에 의해 냉각되어 도넛형태 패턴 형성

 

2. Splash pattern (튀긴 연소 패턴)

 ㄱ. 액체 가연물 쏟아지며 주변 튀거나, 연소되며 발생 열에 의해 스스로 가열돼 액면에서 끓으며 주변으로 튄 액체가 국부적으로 점처럼 연소된 흔적

 ㄴ. 주변으로 튀어나간 가연성 액체 방울에 의해 생성되므로 바람의 영향을 받는다 
  

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