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[고체에어로졸 이야기] 소화기의 진화와 고체에어로졸 소화기의 미래

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김여웅 강운공업(주) 상무 | 기사입력 2024/02/26 [14:09]

[고체에어로졸 이야기] 소화기의 진화와 고체에어로졸 소화기의 미래

김여웅 강운공업(주) 상무 | 입력 : 2024/02/26 [14:09]

▲ 김여웅 강운공업(주) 상무  © 소방방재신문

얼마 전 아파트 화재로 아이를 안고 뛰어내린 아버지의 비극과 단독주택에서 불이 나 숨진 노부부, 시장에서 일어난 화재로 절망한 상인들의 안타까운 소식이 이어졌다. 이런 사건들은 우리에게 화재 예방의 중요성뿐 아니라 화재 발생 시 초기진압의 중요성을 다시금 일깨워 준다.

 

화재와의 싸움은 인류 역사와 함께 시작됐을 거다. 초기에는 물을 이용하거나 물리적인 방법으로 불을 진압했다. 최초의 소화기는 1723년 영국의 앰브로즈 고드프레이에 의해 발명됐다. 이후 1818년 영국의 조지맨비가 구리용기에 진주 가루를 담은 탄산칼륨을 약제로 쓰는 소화기를 발명하면서 소화약제의 다양화가 이뤄졌다. 1863년 미국의 앤 클레이는 최초의 소화기 특허를 받으며 비로소 현대적 의미의 소화기가 등장했다.

 

소화기는 화재 유형에 따라 A급(일반), B급(유류), C급(전기), D급(금속) 등으로 분류되며 화재 원인과 유형에 맞는 소화약제를 사용한다. 이러한 소화약제는 물, 포말, 액체, 분말, 할론, 할로겐화합물, 그리고 고체에어로졸 소화기에 이르기까지 다양하다.

 

소화기의 작동 원리는 화재의 4요소 중 하나 이상을 제거해 화재를 진압하는 거다. 이는 질식, 냉각, 제거, 그리고 억제 소화(부촉매 소화)로 나눌 수 있으며 각각의 소화 방식은 화재의 특성과 상황에 따라 선택된다.

 

최근에는 할론, 할로겐화합물, 산 알카리 화학품, 고체에어로졸 소화기를 이용한 억제 소화 방식이 널리 사용되고 있다. 그러나 할론은 오존층파괴 주범으로 몬트리올협정에 따라 생산 판매가 금지된 지 오래다. 

 

요즘 가장 많이 사용되는 Novec1230은 제조사인 3M사가 “2025년까지 PFAS(과불화화합물) 제조를 중단하고 제품 포트폴리오에서 PFAS 사용을 종료하기 위해 노력하겠다”고 발표하면서 생산 중단 물질에 포함했다. 이런 현실적 문제점을 해결하고 대체할 대안으로 고체에어로졸 소화기가 많은 관심을 받고 있다. 

 

고체에어로졸 소화기는 소유즈 우주선 내 화재진압을 목적으로 구소련 소유즈 우주과학연구소가 개발한 소화기다. 구소련 붕괴 이후 민간으로 이전돼 초창기 화약 함유 조성에서 비화약 조성으로 업그레이드돼 오늘에 이르렀다. 

 

국내에선 2005년 (주)한화에서 멘델레프 대학과의 협업을 통해 약제 조성을 개발하고 방위산업의 기술을 접목해 순수 국산기술로 2008년 정식 출시됐다. 이 기술을 협력업체인 강운공업(주)에 이전해 국내 SCM 구축과 고도화를 통해 지속 발전해 왔다.

 

고체에어로졸 소화기의 가장 큰 특징은 물을 사용하지 않으면서 화재를 효과적으로 진압한다는 점이다. 이는 진화과정에서 대기 중 산소를 소모하지 않음으로써 화재 현장에서의 생존성을 높여준다. 부유 잔존물이 거의 없어 잔류물에 의한 2차 피해도 방지할 수 있다.

 

소화약제의 전기전도율이 극히 낮아 고가의 전기, 전자장치나 Energy Storage System(ESS) 등에 효율적이다. 또한 할로겐화합물의 불소(F), 할론 소화약제의 브롬(Br) 같은 성분을 함유하지 않아 유해환경 물질을 생성하지 않는다. 

 

연소 산물의 지구온난화지수와 오존층파괴지수가 0으로 친환경적이며 고온의 화재 환경에서 HF가스 같은 독성물질을 부산물로 생성하지 않아 인체에도 무해하다.

 

소화 메커니즘상 부촉매 원리를 이용한 억제 소화 방식을 사용하고 K-radical 반응으로 화재를 진압하기에 대기 중 산소를 소모하지 않고 화재를 진압할 수 있다. 따라서 고체에어로졸 소화기는 2025년 생산이 중단되는 Novec1230을 완벽히 대체하고 새롭게 대두되는 환경규제를 해결해 줄 수 있는 차세대 소화기 중 하나로 기대되고 있다.

 

김여웅 강운공업(주) 상무

 

※ 외부 필자의 기고 및 칼럼 등은 FPN/소방방재신문 편집방향과 일치하지 않을 수 있습니다.

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