플래시오버의 특징

1. 플래시오버(Flashover)  특징

플래시오버현상이란 화점 주위에서 화재가 서서히 진행하다가 어느 정도 시간이 경과함에 따라 대류와 복사현상에 의해 일정 공간 안에 있는 가연물이 발화점까지 가열되어 일순간에 걸쳐 동시 발화되는 현상을 말하며, 직접적 발생원인은 자기발화(Autoignition)가 일어나고 있는 연소공간에서 발생하는 열의 재 방출에 의해 열이 집적되어 온도가 상승하면서 전체 공간을 순식간에 화염으로 가득 차게 만드는 것입니다.
플래시오버가 발생할 때, 뜨거운 가스층으로부터 발산하는 복사에너지는 일반적으로 20kW/㎡를 초과합니다. 이러한 복사열은 구획실내의 가연물에 열분해작용을 일으킵니다.
이 시기에 생성되는 가스는 천장부분의 가스층으로부터 발산하는 복사에너지에 의해 발화온도까지 가열됩니다. 천장부분에 쌓이는 더운 가스층에서 발산하는 복사열은 가연 물을 가열하고, 증기를 생성합니다.
과학자들이 다양한 형태로 플래시오버를 정의하고 있지만, 대부분의 과학자들은 공간내의 모든 가연물이 동시적 발화를 일으키는 구획실 내의 온도라고 정의하는데 기초를 두고 있습니다. 이러한 현상이 발생하는 것과 관련된 정확한 온도는 없지만, 대략 483℃ 에서 649℃(900℉에서 1200℉)까지 범위가 폭넓게 사용됩니다. 이러한 범위는 열분해작용에 의해 발산하는 가장 보편적인 가스 중의 하나인 일산화탄소(CO)의 발화온도(609℃ 또는 1,128℉)와 상관관계가 있습니다.

 

2. 플래시오버의 전조 현상

연소하는 구획실 내에서 플래시오버가 발생하기 바로 전에 몇 가지 현상들이 발생합니다. 온도가 급격히 상승하고, 추가적인 가연물들이 연관되면서, 구획실 내의 가연물들이 열분해현상으로 인해 가연성 가스를 발산하게 됩니다. 플래시오버가 발생하면, 구획실 내의 가연물과 열분해현상에 의해 발산된 가스들은 발화합니다. 그리고 이로 인해 방 전체는 화염에 휩싸이게 됩니다. 최고조에 다다른 실내의 플래시오버 상태에서 발산되는 열발산율은 10,000 kW 또는 그 이상이 될 수 있습니다. 플래시오버가 일어나기 이전에 구획실로부터 대피하지 못한 거주자는 생존하기 힘들것 입니다. 또한, 소방대원들이 구획실에서 플래시오버에 직면한다면, 개인 보호 장비를착용하고 있음에도 불구하고 극도의 처하게 됩니다.

플래시 오버에 대한 징후는 고온의 연기 발생되며 Rollover 현상이 관찰 됩니다. 일정공간 내에서의 전면적인 자유연소일정공간 내에서의 계속적인 열집적(다른 물질의 동시가열)으로 두텁고, 뜨겁고, 진한연기가 아래로 쌓이게 됩니다 이러한 현상은 열의 집적이 계속되는 과정에서 발생하므로 계속적인 방수와 배연을 통해 화재공간을 냉각시켜야 이 현상을 예방할 수 있습니다.

 

3. 롤오버(Rollover) 현상

롤오버(Rollover) 현상이란 연소과정에서 발생된 가연성가스가 공기 중 산소와 혼합되어 천장부분에 집적된 상태에서 발화온도에 도달하여 발화함으로서 화염의 끝부분이 매우 빠르게 확대되어 가는 현상을 말하는 것으로 화재가 발생한 장소(공간)의 출입구 바로 바깥쪽 복도 천장에서 연기와 산발적인 화염이 굽이쳐 흘러가는 현상입니다.

이러한 현상은 화재지역의 위층(천장)에 집적된 양압의 뜨거운 가연성 가스가 화재가 발생되지 않은 상대적 음압의 다른 부분으로 이동하면서 화재가 매우 빠르게 확대되는 원인이 됩니다.

롤오버는 건물의 출입문을 통해 방출되는 가열된 연소가스와 복도 천장 근처에 신선한 공기가 섞이면서 발생합니다. 이것은 일반적으로 치명적인 이상연소현상인 플래시오버 보다 먼저 일어납니다. 롤오버는 전형적으로 공간 내의 화재가 성장단계에 있고, 소방관들이 화점실에 진입하기 전(前) 복도에 머무를 때 주로 발생합니다. 복도에 대기 중인 소방관들은 연기와 열을 관찰하면서 롤오버의 징후가 있는지 천장부분을 잘 살펴야 합니다. 롤오버에 의한 연소 확대는 성큼성큼 건너뛰듯이 확대되므로 어느 순간 뒤쪽에서 연소 확대가 일어나 계단을 찾고 있는 소방관들을 고립시킬 수 있습니다. 롤오버를 예방하기 위해 갈고리나 방화장갑을 착용하고 화재가 발생한 건물의 출입구 문을 닫습니다. 롤오버현상은 플래시오버 현상의 전조임을 명심해야 합니다.

 

3. 플래쉬 오버 대응방법

플로시오버는 양압상태의 화점실에서 형성된 열, 연기가 압력이 적은 개방된 문이나 창문으로 이동하는 현상으로 건물 내 건축 구조에 따라 각각 다른 연기 흐름의 경로가 발생될 수 있습니다. 연기의 흐름이 진행되고 있는 상태에서 진압 작전 시 화염, 열, 연기의 증가로 순식간에 화염이 대원을 덮칠 수 있기 때문에 매우 주의해야 합니다. 방수가 준비 될 때까지 연기의 흐름(Flow Path)현상을 억제하는 것은 열 방출률의 억제, 건물 온도 상승 억제 효과가 있기 때문에 매우 중요합니다.

화점의 위치,화재의 공기 공급량 또는 연료량,공기 유입구로부터 화점까지 거리,화점에서 배연구까지의 거리, 입구와 출구의 모양,연기의 흐름에서 개구부의 유형과 형태에 따라 화염이 산소에 반응하는 속도는 다르게 나타납니다.

  가스의 열 균형은 가스가 온도에 따라 층을 형성하는 경향을 말합니다. 즉 가장 온도가 높은 가스는 최상층에 모이는 경향이 있고, 반면 낮은 층에는 보다 차가운 가스가 모이게  됩니다. 공기, 가스 및 미립자의 가열된 혼합체인 연기는 상승합니다.  그 예로 지붕 위에 구멍을 뚫으면 연기는 건물이나 방으로부터 상승하여 밖으로 배출됩니다. 이러한 열 균형의 특성 때문에 소방대원들은 낮은 자세로 진입하여 활동하여야 합니다. 열 균형을 이루고 있는 가스층에 직접 방수를 한다면, 높은 곳에서 배연구(환기구) 밖으로 나가는 가장 뜨거운 가스층은 방해를 받을 수 있습니다. 온도가 가장 높은 가스층에 물을 뿌리게 되면, 물은 수증기로 급속히 변화하여 구획실 내의 가스와 급속히 섞이게 됩니다. 연기와 수증기의 소용돌이치는 혼합은 정상적인 열 균형을 파괴하여 뜨거운 가스가 구획실 전체에 섞입니다. 이 때문에 많은 소방대원들이 열 균형이 파괴되었을 때에 화상을 입게 됩니다. 일단 정상적인 열 균형이 파괴되면, 송풍기를 사용하는 것과 같은 강제 배연방법으로 구획실 내의 가스를 배출시켜야 합니다. 이러한 상태에 대한 적절한 조치로는 구획실을 배연시켜 뜨거운 가스를 빠져나가게 하고, 뜨거운 가스층으로부터 아래쪽에 있는 화점에 방수를 하는 것입니다.