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원소, 화합물 및 주기율표
Chapter 3
Millikan의 기름방울 실험(1909년)
전자의 전하를 계산
e = 1.60 x 1019 C
Thomson’s 실험값과 합하여 전자의 질량을 계산함
m = 9.09 x 1028 g (현재 전자질량 9.11 x 1028 g )
양성자(Proton)의 정의
1918년 Ernest Rutherford’s 실험실에서 정의
질량 분석계(Mass Spectrometer)를 사용하여 분석
질량은 전자보다 약 1800배 무거움
다른 기체가 사용되었을 때 그들의 질량은 항상 수소 원자에 대하여 관측된 질량의 정수 배인 것으로 보임
양성자 (Proton)
양전하인 입자
전자 한 개의 전하(+1.6022 x 10-19 C)를 가짐
2) 아 원자 입자
1) 금 속 (Metals)
주기율표에서 가장 많은 원소
성질 (Properties)
금속광택 (Metallic luster)
아주 독특한 빛
전성 (Malleable)
두드려 얇게 펼 수 있는 능력
연성 (Ductile)
철사처럼 가늘게 뽑을 수 있는 능력
강도 (Hardness)
단단한 것 – 철(Fe) 과 크롬(Cr)
연한 것 – 나트륨(Na), 납(Pb), 구리(Cu) 등
2) 비금속
비금속의 성질
부서지기 쉬움
힘을 가할 때 부서짐
절연체
열과 전기 전도도가 없음
화학적 반응성
몇몇은 비활성
영 족 기체 (Noble gases)
몇몇은 반응성이 좋음
F2, O2, H2
이온 화합물을 형성하기 위해 금속과 반응
3) 준금속 (Metalloids)
8개 원소들
금속과 비금속 사이의 대각선에 위치
B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At
성질 (Properties)
금속과 비금속 사이
금속 광택
비금속처럼 부서지기 쉬움
반도체 (Semiconductors)
전기 전도성
금속과 다소 비슷함
실리콘(Si)과 게르마늄 (Ge)
이온 (Ions)
한 원자에서 다른 원자로 전자가 하나 이상이 이동하여 형성
전하를 띤 입자 (양전하, 음전하)
이온 결합 화합물 (Ionic compound)
이온과 결합한 화합물
금속과 비금속이 반응할 때 형성
Na+과 Cl 이온의 무한한 배열
화학식 단위 (Formula unit )
이온 결합 화합물의 최소 단위를 나타내는 화학식
예) NaCl, Fe2O3
1) 비 금속과 금속의 반응
2) 이온 결합 화합물의 식
예) 산소(O)와 마그네슘(Mg)의 이온 결합 화합물의 화학식을 쓰시오.
Mg 은 2A족 Mg2+
O 은 6A족 O2–
전기적인 중성을 위해서 → Mg:O의 비 = 1:1
화학식 : MgO
※ 전이 금속의 경우
- 한 개 이상의 양이온을 형성
- 두 개 이상의 이온 화합물 형성 가능
예) FeCl2 와 FeCl3 등
※전이 금속과 후전이 금속의 양이온
※다원자 이온의 화합물 (표3.5)
표 3.6
IUPAC 시스템으로 화학적인 화합물의 이름을 표준화
하나의 시스템의 사용으로 이름에서 화학식을 알 수 있음
다음 이온 결합 화합물에 대한 명명법을 살펴본다.
전형 원소 (주 족 원소) – 단 원자 음이온
전이 금속
다 원자 이온
수화물
1) 전형원소의 이온 결합 화합물 명명
2) 전이 금속의 양이온 명명
3) 다원자 이온 및 수화물의 명명
1) 분자에 대한 실험적 증거
분자 (Molecules)
두 개 이상의 원자로 구성된 전기적으로 중성인 입자
‘브라운 운동’ 에 의하여 확인
화학 결합 (Chemical bonds)
두 원자 사이에 전자를 공유하여 형성 - 공유결합
분자를 구성하는 원자 집단은 함께 움직이며,
하나의 입자처럼 행동
분자식 (Molecular formulas)
분자의 조성을 나타냄
단일 분자를 형성하고 있는 각 원자들의 수를 명시
2) 비금속으로부터 만들어진 분자성 화합물
비금속 수소화물 (Nonmetal hydrides)
분자 구성은 비금속 + 수소
비 금속과 결합한 수소의 수 = 주기율표에서 비활성 기체에 이를 때까지 오른쪽으로 움직이는 공간의 수
탄소 화합물
탄소 + 수소, 산소, 질소
탄화수소 (hydrocarbon)
탄소와 수소로 이루어진 화합물
가장 간단한 탄화수소(알케인)의 일반식: CnH2n+2
모두 접미사 –ane 을 가짐
다른 탄화수소
알킨 (Alkenes)
알케인 (alkanes)보다 탄화수소의 수소가 2개 적음
CnH2n
명명 = 접두사의 번호 + 틴(-ene)
예) C2H4 = 에틴 (ethylene)
알카인 (Alkynes)
알케인 (Alkanes)보다 탄화수소의 수가 4개 적음
CnH2n – 2
명명= 접두사의 번호 + 타인(-yne)
예) C2H2 = 에타인 (acetylene)
1) 이성분 분자성 화합물
2) 분자성 화합물의 일반명
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8. 위험물
8.1 위험물화재의 위험성
8.1.1 위험성
8.1.1.1 물리적파괴
- 에너지의 집중방출에 의해 고온, 열선방사, 기체 발생으로 물체(위험물
저장시설, 취급시설 등)의 변형이나 파괴 등을 초래한다.
8.1.1.2 화학적변질
- 연소에 의해 물질의 원래상태에서 변질, 유독가스의 발생, 산소결핍,
물리적 파괴와 더불어 직접적인 화재결과로 나타난 것이다
8.1.1.3 생리적 기능장애
- 고온의 발생, 가연물 자체의 유독성 및 연소 생성가스의 유독성, 산소
결핍등에 의해 정상적인 생리작용을 잃어 각종 기능장해, 실신 또는
사망을 초래한다.
8.1.1.4 사회적손실
- 상해 또는 사망사고 등 인적자원에 대한 손해, 많은 재산상의 손해, 소화 활동 구급, 구조활동에 많은 경비지출이 나타나며
간접적으로 생산저하, 교통차단, 수자원보호 경비 등 많은 낭비를 초래한다.
대규모의 위험물 재해는 민심혼란등 사회적 물의를 야기할 수도 있다
8.1.2 위험물의 출화방지대책
8.1.2.1 제1류위험물( 산화성고체 )
- 밀봉하여 통풍이 잘되는 장소, 직사광선이 비추지 않는 건조한 냉암소에 저장하여 정기적으로 누설이나 재고품의 체크, 화기, 가열, 충격, 마찰 및 가연물, 물, 강산등 반응하기 쉬운 물질과의 접촉을 피한다.
8.1.2.2 제2류위험물( 가연성고체 )
- 화기, 가열 및 산화제와의 접촉을 피한다.
특히 금속분, 황화인은 습기, 산 등과 접촉하지 않도록 밀봉하고
적린은 발화, 인화, 폭발성 물질과의 분리, 냉소에 보관한다.
준위험물은 자연발화가 안 되도록 환기를 잘하고 열이 축적되지 않도록 한다.
8.1.2.3 제3류위험물( 자연발화성 및 금수성 물질 )
- 물과의 접촉을 피하고, 밀봉하여 용기의 파손, 부식에 주의한다.
특히 금속나트륨, 칼륨은 보호액으로부터 노출되지 않도록 하고
생석회는 가연물과의 접촉을 피하고
카바이드의 대량 저장 시는 질소를 봉입한다.
8.1.2.4 제4류위험물( 인화성액체 )
- 특성에 알맞은 용기를 사용한다 : 탱크, 용기의 균열, 부식, 파손에 주의 인화성액체의 온도는 가능하면 인화점 이하로 유지한다.
물질에 의한 정전대전, 독성에 유의한다.
특수인화물 : 화기 나 직사광선을 포함한 가열을 피한다.
이황화탄소 : 증발억제용으로 물을 채우고
에테르 : 심한 진동, 유동을 피하고
콜로디온 : 용제증발을 방지
아세톤알데히드, 산화프로필렌 : 구리, 망간, 알루미늄, 수은과의 접촉 을 피하고 저장시 불활성가스를 봉입 한다.
제1석유류, 제2석유류 : 직사일광이 있는 곳이나 고온에서의 작업 시 증발하기 쉬우며 액체의 증기는 급속히 확대 하거나 바닥 면에 증기가 체류한다.
제3석유류 : 국부가열등이 조업반복에 의한 액온 상승에 주의한
8.1.2.5 제5류위험물( 자기반응성 물질 )
- 화기, 가열, 마찰, 충격을 피하고 통풍이 좋은 곳에 저장한다.
온도, 습도를 조정한다.
특히 나이트로셀룰로오즈는 물, 알코올 등에 넣어 안정제를 첨가 냉암소 에 보관한다.
셀룰로이드는 자연발화를 촉진하는 산, 염류와의 접촉을 피한다.
준위험물도 같은 대책이 필요하며, 산과의 접촉을 피하고, 용기 파손에 주의한다.
8.1.2.6 제6류위험물( 산화성액체 )
- 물, 가연물과의 접촉을 피한다.
냉암소 저장이 바람직하고 내산성 용기에 밀봉 저장하며, 용기파손에
주의하고 무수크롬산은 알코올, 벤젠과의 접촉을 피한다.
8.1.3 위험물제조소의 안전장치
8.1.3.1 안전거리 : 건축물의 외벽 또는 이에 상당하는 공작물의 외측으로
부터 당해 제조소의 외벽 또는 이에 상당하는 공작물의 외측까지의 사에 수평거리
소방대상물
안전거리[m]
건축물 그 밖의 공작물로서 주거용으로 사용되는 것
10
소방대상물
안전거리[m]
학교, 병원, 극장 그 밖의 다수인을 수용하는 시설
30
지정문화재
50
고압가스, 액화석유가스 또는 도시가스 저장시설
20
사용전압이 7,000V 초과 35,000V 이하
3
사용전압이 35,000V 초과
5
8.1.3.2 보유공지
취급하는 위험물의 최대수량
공지의 너비
지정수량의 10배 미만
3m이상
지정수량의 10배 이상
5m이상
8.1.3.3 표지 및 게시판
- 보기 쉬운 곳에 "위험물 제조소" 라는 표시를 한 표지 설치
- 한 변의 길이가 0.3m 이상, 다른 한 변의 길이가 0.6m 이상인 직사각형
- 표지의 바탕은 백색, 문자는 흑색으로 할 것
- 기타 필요한 사항을 게시한 게시판을 설치한다.
8.1.3.4 건축물의 구조
- 지하층이 없도록 하여야 한다.
- 벽, 기둥, 보, 서까래 및 계단을 불연재료로 하고 연소의 우려가 있는
외벽은 개구부가 없는 내화구조의 벽으로 하여야 한다.
- 지붕은 가벼운 불연재료로 덮어야 한다.
- 출입구와 비상구에는 갑종방화문 또는 을종방화문을 설치하되, 연소의
우려가 있는 외벽에 설치하는 출입구에는 수시로 열수 있는 자동폐쇄식 갑종방화문을 설치할 것
- 건축물의 창 및 출입구에 유리를 이용하는 경우에는 망입유리로 할 것
- 바닥은 위험물이 스며들지 못하는 재료를 사용하고, 적당한 경사를 두어 그 최저부에 집유설비를 할 것
8.1.3.5 채광, 조명 및 환기설비
- 채광설비는 불연재료로 하고, 연소의 우려가 없는 장소에 설치하되 채광 면적을 최소로 할 것
- 조명설비 설치기준
가연성 가스등이 체류할 우려가 있는 장소의 조명등은 방폭등으로 할 것
전선은 내화, 내열전선으로 할 것
점멸스위치는 출입구 바깥부분에 설치할 것
- 환기설비 설치기준
환기는 자연배기방식으로 할 것
급기구는 당해 급기구의 바닥면적 150㎡마다 1개 이상으로 하되, 급기구 의 크기는 800㎠이상으로 할 것
급기구는 낮은 곳에 설치하고 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을
설치 할 것
환기구는 지붕 위 또는 지상 2m이상의 높이에 회전식 고정벤틸레이터 또는 루프팬방식으로 설치 할 것
8.1.3.6 배출설비
가연성의 증기 또는 미분이 체류할 우려가 있는 건축물에는 그 증기 또는 미분을 실외의 높은 곳으로 배출할 수 있도록 다음기준에 의해 배출설비 를 설치한다.
- 배출설비는 국소방식으로 할 것
- 배출설비는 배풍기, 배출덕트, 후드 등을 이용하여 강제적으로 배출하는 것으로 하여야 한다.
- 배출능력은 1시간당 배출장소용적의 20배 이상인 것으로 하여야 한다.
- 급기구 및 배출구 기준
급기구는 높은 곳에 설치하고, 가는 눈의 구리망 등으로 인화방지망을
설치할 것
배출구는 지상 2m 이상으로서 연소의 우려가 없는 장소에 설치하고,
배출덕트가 관통하는 벽부분의 바로 가까이에 화재 시 자동으로 폐쇄 되는 방화댐퍼를 설치할 것
- 배풍기는 강제배기방식으로 하고 옥내 덕트의 내압이 대기압 이상이
되지 아니하는 위치에 설치하여야 한다.
8.1.3.7 옥외설비의 바닥
- 바닥의 둘레에 높이 0.15m 이상의 턱을 설치할 것
- 바닥은 콘크리트 등 위험물이 스며들지 아니하는 재료로 하고 턱이 있는 쪽이 낮게 경사지게 한다.
- 바닥의 최저부에 집유설비를 할 것
- 위험물이 배수구로 흘러들어가지 아니하도록 집유설비에 유분리장치를 설치 할 것
8.1.3.8 기타설비
- 위험물의 누출, 비산방지
- 가열, 냉각설비 등의 온도 측정장치
- 가열건조설비
- 압력계 및 안전장치
자동적으로 압력의 상승을 정지시키는 장치
감압측에 안전밸브를 부착한 감압밸브
안전밸브를 병용하는 경보장치
파괴판
- 전기설비 : 방폭 전기기구 설치
- 정전기 제거설비
접지에 의한 방법
공기중의 상대습도를 70% 이상으로 하는 방법
공기를 이온화하는 방법
- 피뢰설비
- 전동기등
전동기 및 위험물을 취급하는 설비의 펌프, 밸브, 스위치 등은 화재예방상 지장이 없는 위치에 부착하여야 한다.
8.1.3.9 방유제
- 방유제의 용량은 방유제안에 설치된 탱크가 하나일 때에는 그 탱크용량 의 110% 이상, 2기 이상일 때에는 그 탱크 중 용량이 최대인 것의
용량의 110% 이상으로 할 것
- 방유제 높이는 0.5m 이상 3m 이하로 할 것
- 방유제 내의 면적은 80,000㎡ 이하로 할 것
- 방유제 내에 설치하는 옥외저장탱크의 수는 10개 이하로 할 것
- 방유제 외면의 1/2 이상은 자동차 등이 통행할 수 있는 3m 이상의 노면 폭을 확보한 구내도로에 직접 접하도록 할 것
- 지름이 15m미만인 경우에는 탱크 높이의 1/3 이상인 경우에는 탱크높이 의 1/2 이상의 탱크의 벽으로부터 방유제와의 거리를 유지할 것
- 방유제는 철근콘크리트 또는 흙으로 만들고, 위험물이 방유제의 외부로 유출되지 아니하는 구조로 할 것
- 용량이 1,000만 ℓ 이상인 옥외저장탱크의 주위에 설치되는 방유제에는 간막이 둑을 설치할 것
높이는 0.3m이상으로 하되 방유제의 높이보다 0.2m 이상 낮게
설치할 것
흙 또는 철근콘크리트로 할 것
용량은 간막이 둑 안에 설치된 탱크의 용량의 10%이상일 것
- 방유제 내에는 당해 방유제 내에 설치하는 옥외저장탱크를 위한 배관,
조명설비 및 계기시스템과 이들에 부속하는 설비 그 밖의 안전확보에 지장이 없는 부속 설비 외는 다른 설비를 설치하지 아니할 것
- 방유제 또는 간막이 둑에는 당해 방유제를 관통하는 배관을 설치하지
아니 할 것
-방유제에는 그 내부에 고인 물을 외부로 배출하기 위한 배수구를 설치 하고 이를 개폐하는 밸브 등을 방유제의 외부에 설치할 것
- 높이가 1m넘는 방유제 및 간막이 둑의 안팎에는 방유제 내에 출입하기 위한 계단 또는 경사로를 약 50m마다 설치할 것
8.2 위험물 제조소등의 설치기준
8.2.1 위험물제조소의 구분
8.2.1.1 제조소
- 위험물을 제조할 목적으로 지정수량 이상의 위험물을 취급하기 위하여 규정에 따른 허가를 받은 장소
8.2.1.2 저장소
- 지정수량 이상의 위험물을 저장하기 위한 대통령령으로 정하는 장소로서 규정에 따른 허가를 받은 장소
8.2.1.3 취급소
- 지정수량 이상의 위험물을 제조외의 목적으로 취급하기 위한 대통령령
으로 정하는 장소로서 규정에 따른 허가를 받은 장소
8.2.2 위험물제조소의 구분
8.2.2.1 저장소
8.2.2.1.1 옥내저장소 : 옥내에 위험물 저장
8.2.2.1.2 옥외저장소 : 옥외에 위험물 저장
- 제2류 위험물 중 유황 또는 인화성고체
- 제4류 위험물 중 제1석유류, 알코올류, 제2석유류, 제3석유류, 제4석유류 및 동식물유류
- 제6류 위험물
8.2.2.1.3 옥내탱크저장소 : 옥내에 설치한 탱크에 위험물 저장
8.2.2.1.4 옥외탱크저장소 : 옥외에 설치한 탱크에 위험물 저장
8.2.2.1.5 지하탱크저장소 : 지하에 매설한 탱크에 위험물 저장
8.2.2.1.6 간이탱크저장소 : 간이탱크에 위험물 저장
8.2.2.1.7 이동탱크저장소 :차량에 고정된 탱크에 위험물 저장
8.2.2.1.8 암반탱크저장소 : 암반내의 공간을 이용한 탱크에 위험물 저장
8.2.2.2 취급소
8.2.2.2.1 주유취급소 : 고정된 주유설비에 의하여 자동차․ 항공기 또는 선박 등의 연료탱크에 직접 주유하기 위하여 위험물을 취급하는 장소
8.2.2.2.2 판매취급소 : 위험물을 용기에 담아 판매하기 위하여 지정수량의 40배 이하의 위험물을 취급하는 장소
8.2.2.2.3 이송취급소 : 배관 및 이에 부속된 설비에 의하여 위험물을 이송 하는 장소
8.2.2.2.4 일반취급소 : 위의 취급소외의 취급소
8.2.3 주요 저장소의 상세내용
8.2.3.1 옥내저장소
8.2.3.1.1 건축물의 바닥면적 제한
- 제1류 중 지정수량이 50㎏, 제3류 중 지정수량이 10㎏, 제4류 중 지정
수량이 400ℓ 미만, 제5류 중 지정수량이 10㎏인 위험물 또는 제6류
위험물을 저장하는 창고 : 1,000㎡이하
- 상기 위험물 외의 위험물을 저장하는 창고 : 2,000㎡이하
- 시행규칙 별표5 / 6다에 해당하는 경우 : 1,500㎡이하
8.2.3.1.2 건축물의 구조
- 벽, 기둥, 바닥 : 내화구조
- 보, 서까래 : 불연재료
- 지붕 : 가벼운 불연재료
- 반자 : 설치 불가
- 처마높이 : 6m이하
- 출입구 : 갑종 또는 을종방화문
8.2.3.1.3 안전거리 및 보유공지 확보
8.2.3.2 지하탱크저장소
- 탱크의 구조등 :
탱크실의 벽, 바닥, 뚜껑 : 0.3m 이상의 철근콘크리트
탱크 주위 공간 : 0.1m 이상 간격 유지(탱크 주위 마른 모래로 충진)
탱크상호간격 : 1m 이상 간격 유지
탱크상부와 지면과의 간격 :0.6m 이상
자동계량장치 : 액체위험물 저장 시 설치
누유검사관 : 4개소 이상 설치
맨홀 : 지면까지 올라오지 않게 가급적 낮게 설치
통기장치 : 옥내저장탱크에 준용
8.2.3.3 옥내탱크저장소
8.2.3.3.1 건축물의 구조
- 벽, 기둥, 바닥 : 내화구조
- 지붕 : 불연재료
- 반자 : 설치 불가
- 창 ․ 출입구 : 갑종 또는 을종방화문
- 바닥 : 액체위험물 저장 시 불침윤재료로서 경사지게 하고 그 최저부에 집유설비 설치
- 문턱 : 전용실내의 저장탱크 용량을 수용할 수 있는 높이
8.2.3.3.2 탱크의 구조 등
- 전용실 벽 및 탱크 상호간격 : 0.5m이상
- 탱크용량
단층건축물에 설치된 탱크전용실의 경우 : 지정수량의 40배 (제4석유류 및 동식물유류 외의 제4류 위험물의 경우에는 최대 20,000ℓ)이하
단층건축물외의 건축물에 설치된 탱크전용실실의 경우 : 지정수량의 10 배 (제4석유류 및 동식물유류 외의 제4류 위험물의 경우에는 최대 5,000ℓ)이하
- 통기관 : 선단은 건물 개구부로부터 1m이상 이격된 옥외의 장소에 지면 으로부터 4m 이상 높이로 설치.
통기관은 직경이 30mm이상이고 인화방지망 설치 (고인화점 위험물만을 100℃미만의 온도로 저장하는 탱크의 통기관은 그 선단을 탱크전용실 내에 설치 가능하고 인화방지망 설치 제외 가능함)
8.2.3.4 옥외탱크저장소
- 두께 3.2mm 이상의 철판 (특정옥외저장탱크 이외의 것)
- 용량 100만ℓ 이상은 비파괴시험 시 고시에 정한 기준에 적합
- 방청도장 등 부식방지 조치
- 이상내압 방출구조 (지붕판을 측판보다 얇게 접합 등)
- 자동계량장치 : 액체위험물의 옥외저장탱크
8.2.3.4.2 방유제
- 액체위험물(이황화탄소 제외) 탱크의주위에 설치
- 용량 : 방유제 내 최대 탱크 용량의 110%이상
(단, 방유제 내의 면적은 80,000㎡이하로 할 것)
- 높이 : 0.5m 이상 3m이하 (높이 1m를 넘는 경우 계단이나 경사로 설치)
- 자동차 통행로 : 방유제 외면의 1/ 2 이상은 폭 3m 이상의 구내도로에 직접 접하게 설치
- 간막이 둑 : 용량 1,000만ℓ 이상인 옥외저장탱크 주위 설치
- 방유제와 탱크간의 거리
지름 15m 미만의 탱크 : 탱크 높이의 1/ 3 이상
지름 15m 이상의 탱크 : 탱크 높이의 1/ 2 이상
8.3 경질유 및 중질유 탱크화재의 특징
8.3.1 경질유 및 중질유의 비교
구분
경질유
중질유
증기압
100℉에서 2~4 Psi이상
100℉에서 2 Psi미만
종류
휘발유, 등유
원유, 중유
비점
낮다
높다
증기
공간
증기공간이 상온에서 연소
범위를 형성하므로 매우 위험
증기공간이 상온에서 연소
범위의 이하가 되어 농도가 희박
적용
탱크
FRT, Vapor Spance Tank ,IFRT
CRT
예방
대책
증기공간을 없앤다
불활성가스를 주입한다
물분무설비, 벤트 및 화염방지기
특징
액면화재의 액면강하속도
비점이 높은 고온층의 강하속도
재해
현상
-
보일오버, 슬롭오버,포스오버
8.3.2 경질유탱크
8.3.2.1 화재특징
- 경질유는 비점이 낮으며, 증기압이 100℉에서 2~4 Psi 이상인 휘발유나 등유와 같은 가연성액체
- 증기압이 높은 액체의 저장은 압력탱크를 이용한다.
- 증기압이 2~4 Psi 범위의 액체는 증기공간이 상온에서 연소범위를 형성 하므로 매우 위험하다
- 경질유가 탱크 내에서 연소범위내의 공간이 만들어졌을 때 착화원에
의해 발화되면 밀폐탱크의 경우 폭발이 일어나 지붕이 날아간다.
- 개방상태에서 탱크 내 화재는 각 성분이 비점차가 거의 없으므로 정상
상태의 연소가 되어 액면화재의 연소현상을 나타내어 연소속도가 액면 강하속도로 나타내진다
8.3.2.2 예방 및 방지대책
- FRT, Lifter Roof Vapor Dome Roof Tank를 이용하여 증기공간을
없애 주어 폭발가능성을 저감시켜야 한다.
- 증기공간에 불활성가스를 주입하기도 안다
- 특히 소화 작업을 하지 않더라도 화재가 탱크내에만 머문다면 탱크의
기름이 소진하면 자연히 진화된다
8.3.3 중질유탱크
8.3.3.1 화재특징
- 중질유는 비점이 높으며, 증기압이 100℉에서 2 Psi 미만이 되는 원유나
중유와 같은 가연성액체
- 중질유 저장탱크의 증기공간이 상온에서는 일반적으로 연소범위 이하가 되어 농도가 희박하다
정유과정중의 비정상적인 가열에 의하거나 화재노출로 인해 저장탱크의 전체 액체가 인화점까지 가열될 때 증기공간이 연소범위내로 된다
- 원유 나 중유와 같은 중질유는 상당히 높은 비점범위를 가지고 있기
때문에 이러한 탱크가 화재를 일으키면 고온의 열유층(고온층)을 유면의 밑쪽으로 형성하고 그 층의 두께는 연소시간의 경과와 더불어 증대한다.
- 저장된 기름표면부가 그 경질성분의 연소에 의해 중질화되어서 아랫부분 의 연소가 안 된 기름보다 비중이 커지면 표면 아래로 가라 앉아서
고온층을 형성한다.
유면에서 아래쪽으로 전파하는 열유층(고온층)을 열파(heat wave)라고 부르고 그 온도는 원유에서 150~200℃, 중유에서는 250℃ 이상이며 그 전파속도는 1시간에 15~ 50inch 정도이다
- 고온층의 연소속도(하강속도 : heat wave settlling ratio)
원유등 폭넓은 비점을 가진 유류화재 시 비점이 낮은 성분은 먼저 비등 하고 150℃ 이상 온도에 도달한 고비점의 유분은 직하층 저비점 성분
보다 비중이 커서 하방으로 내려가 이 층은 점차 두꺼워진다 이 고온층 이 하강하는 속도를 고온층 연소속도(24inch/ hr)라 한다.
8.3.3.2 중질유탱크 화재의 현상
8.3.3.2.1 Boil Over
- 원유나 중질유와 같이 끓는점이 다른 성분을 가진 제품의 저장 탱크에 화재가 발생하여 장기간 진행되면 유류 중 가벼운 성분이 먼저 유류
표면층에서 증발하여 연소되고 무거운 성분은 계속 축적되어 화염온도 에 의해서 가열되어 상부에 층을 이루게 되는데 이를 열류층(Heat Layer) 또는 고온층(Hot Zone)이라 한다. 열류층은 화재의 진행과
더불어 점차 탱크바닥으로 도달하게 된다(즉 이는 Pool Fire에서 액면
강하속도로 표현된다). 이 탱크의 하부(바닥부근)에 물, 또는 물-기름
에멀션(Emulsion)이 존재하면 뜨거운 열류층의 온도에 의하여 물이
수증기로 변하면서 갑작스러운 부피팽창(약 1,700배 정도)에 의하여
유류가 탱크 외부로 분출되는데 이 현상을 Boil Over라 한다.
8.3.3.2.2 Slop Over
- 원유나 중유와 같은 중질류는 상당히 넓은 끓는점(비점)범위를 가지고
있기 때문에 이런 탱크가 화재를 일으키면 고온의 열류층(혹은 고온층) 이 유면 아래로 형성되고, 그 층의 두께는 연소시간의 경과와 더불어 증대 한다.
유면에서부터 아래쪽으로 전파되는 고온층을 열파(HeatWave)라고
부르며, 그 온도는 대략 원유에서 150 ~ 200℃, 중유에서 250℃정도
이고, 전파속도는 시간당 15 ~ 50inch(38 ~ 127cm)이다.
이 고온층의 표면에서부터 소화작업으로 물이 주입되면 수분의 급격한 증발에 의하여 유면에 거품이 일어나거나, 열류의 교란에 의하여 고온층 아래의 찬 기름이 급히 열팽창하여 유면을 밀어 올려 유류는 불이 붙은 채 탱크 벽을 넘어서 흘러나오게 된다. 이것은 유류의 점성이 크고
액표면 온도가 물의 끓는점보다 높아지려는 온도에서 일어나는데 이
현상을 Slop Over라 한다.
8.3.3.2.3 Vapor Cloud
- 저장탱크에 화재가 발생하면 화재로 인한 복사열이 주위로 전달된다.
화재탱크 인근에 다른 저장탱크가 있을 경우 복사열을 받아 저장 액체의 온도가 증가하게 되고 이로 인하여 증기의 방출이 많아져 다량의 증기 가 탱크 외부로 누출되게 된다. 누출된 증기는 바로 확산되지 않고 구름 과 같이 뭉쳐져 있게 되는 경우 이를 증기운(Vapor Cloud)이라 하며
증기운(Vapor Cloud)이 화재탱크의 화염과 연결되게 되면 화염이 Vapor Cloud를 타고 인접 탱크로 전파되어 화재가 확대되게 된다.
저장탱크 화재가 단시간 내에 소화되지 않을 경우 Vapor Could에 의하여 인접한 모든 탱크에 화재가 발생하는 대형사고로 발전하게 되기도 한다.
8.3.3.2.4 Oil Over
- 저장탱크 내에 위험물이 50% 이하로 저장되어 있는 탱크의 화재로 고온 의 열이 전달되면 탱크 내 온도상승으로 공기가 팽창하여 폭발하는 현상
8.4 저장탱크 형태별 화재특성 및 소방대책
8.4.1 저장탱크 형태별 화재의 특성
8.4.1.1 석유류 저장탱크의 종류
8.4.1.1.1 CRT : Cone Roof Tank
- 원추형의 고정 지붕을 가진 탱크로 설치비가 저렴하여 가장 많이 사용
되고 있는 형태이다
- 제품의 입․ 출고 시 Filling Loss가 발생하며, 저장 시에도 일교차 등에 의하여 Breathing Loss가 발생하여 제품의 증발손실이 크므로 증기압이 높은 제품의 저장에는 적합하지 않다
8.4.1.1.2 FRT : Floating Roof Tank
- 액표면 위에 액위 와 같이 움직이는 부유 지붕을 설치하여 탱크 내부
증기공간을 없앰으로써 제품의 증발 손실을 줄일 수 있도록 한 형태로 증기압(Vapor Pressure)이 2 psi 이상인 제품의 저장에 사용되고 있다.
- FRT는 화재 예방효과가 큼은 물론 화재 시 진화도 용이한 반면에 설치비가 비싸고 눈이 많이 내리는 지방에서는 적합하지 않는 단점도 있다.
8.4.1.1.3 IFRT 및 CFRT : Internal Floating Roof Tank 및
Covered Floating Roof Tank
- CRT 내부 액표면 위에 액위와 같이 움직이는 부유 지붕을 설치한
것으로 CRT를 증기압이 높은 제품으로 Service Charge하거나 또는
빗물 등이 제품에 유입되어서는 아니 되는 증기압이 높은 제품을 저장 할 경우에 사용된다.
- IFRT는 이상적으로 설치된 경우 증발 손실 감소 및 화재 예방에 상당한 효과가 있으나, 부유지붕의 Sealing 상태가 불량할 경우는 지붕에 설치 된 대구경의 Free Vent를 통하여 공기의 유통이 원활하므로 제품의
증발손실이 증대됨은 물론, 증기의 농도변화로 인한 가연성 혼합기 형성 으로 화재 및 폭발 가능성이 있으므로 유의해야 한다.
8.4.1.1.4 VVST : Variable Vapor Space Tank
- 저장탱크 증기공간의 부피가 변화될 수 있도록 하여 증발손실 특히 일교차
등에 의함 Breathing Loss를 줄일 수 있도록 한 형태로 저장탱크의
회전수(Turnover)가 1년에 6회 이하로 적은 경우에 주로 사용된다.
- Variable Vapor Space Tank에는 지붕 자체가 움직일 수 있도록 된 Lifter Roof Tank와 Diaphragm을 설치하여 증기공간의 부피가 변할 수 있도록 된 Flexible Diaphragm Tank가 있다.
8.4.1.2 탱크형태별 화재특성
8.4.1.2.1 CRT
- CRT는 화재가 발생하면 대부분 초기에 폭발이 동반되게 되는데 이때
탱크벽면과 지붕의 연결 부위, 벽면과 벽면 연결 부위 등이 다른 부위
보다 약하게 용접되어 있으므로 폭발 시는 폭발력에 의하여 지붕이
멀리까지 날아가게 되거나 벽면 - 지붕 용접부위가 먼저 파열되게 된다.
폭발 후 화재는 액표면 전체에서 진행되며 화재 발생 후 10분 정도가
경과하면 화재 열에 의하여 액체 상부의 탱크벽면이 내부로 우그러들어 가기 시작하며 화재가 끝가지 방치되면 모든 탱크벽면이 내부로 완전히 우그러들게 된다.
CRT의 화재는 대부분 폭발부터 동반하지만 증기압이 높은 제품의 경우 통기장치등 개구부에서만 화재가 발생하는 경우도 있다. 개구부에서 발생 하는 화재의 양상은 불꽃색깔이 황색-오렌지색이고 검은 연기를 내면서 타는 경우와 청색-적색이고 연기를 내지 않으면서 타는 경우(주로 압력- 진공밸브에서 발생함)로 구분할 수 있는데 전자의 경우에는 탱크내부
증기의 농도가 인화범위보다 농후하여 화재가 탱크내부로 전파되지
않으므로 소화기 등으로 쉽게 소화할 수 있다. 그러나 후자의 경우에는 탱크내부 증기의 농도가 인화범위 내에 존재하여 탱크 내부로 화재가
전파되어 폭발이 발생할 가능성이 있으므로 탱크에 접근하여서는 아니 되며 특수한 방법으로 진화하여야 한다.
8.4.1.2.2 FRT
- FRT는 탱크 내부의 증기공간을 없앤 것이므로 화재 예방상 매우 안전
하다고 볼 수 있으며 비록 화재가 발생한다 하더라도 초기에는 액체
증기가 대기로 방출될 수 있는 부유지붕과 벽면 사이의 환성 Seal 지역 에서만 발생하게 되므로 소화의 측면에서도 매우 용이한 형태의 저장
탱크이다. 또한 화재가 상당기간 지속되더라도 지붕이나 벽면에 큰 변형 이 초래되지 않는다.
그러나 진화작업 중 너무 많은 냉각수나 포가 지붕에 살포되면 중력에
의하여 지붕이 가라앉으면서 화재가 액표면 전체로 확산되는 경우도
있으므로 유의하여야 한다.
8.4.1.2.3 IFRT
- IFRT는 액표면 위에 내부 부유지붕을 설치하여 증기공간을 없애고 부유 지붕과 탱크지붕사이의 공간은 환기를 충분히 시켜 인화범위 내의 증기 가 잔존하지 않도록 한 것이므로 FRT와 같이 초기 화재는 부유지붕과 탱크벽면 사이의 환상 Seal 지역에서만 발생하게 된다.
그러나 부유지붕의 Sealing 상태가 좋지 않을 경우 상부에 설치된
대구경의 Free Vent 를 통하여 공기가 원활하게 유통되므로 제품의
증발손실이 커짐은 물론 CRT에 저장하면 인화상한보다 높은 농도로
존재할 증기의 농도를 희석시켜 인화범위내로 존재하게 하여 화재 시
폭발을 동반할 가능성도 있으므로 유의하여야 한다.
IFRT의 화재가 장기간 방치될 경우 부유지붕이 알루미늄 또는 플라스틱 등 열에 잘 견디지 못하는 물질로 만들어져 있으며 화재 열에 의하여 부유지붕이 변형되면서 액체 내부로 가라 앉아 CRT와 동일한 양상으로 화재가 진행하게 된다.
8.4.1.2.4 VVST
저장탱크의 증기 공간 부피가 변화될 수 있도록 하여 증기손실 특히, 일
교차 등 에 의한 Breathing Loss를 줄일 수 있도록 한 형태로 저장탱크 의 회전수(Turn Over)가 1년에 6회 이하로 적은 경우에 주로 사용된다.
Vapor Space Tank의 종류는 2종류가 있으면 그 특징을 다음과 같다.
- Lifter Roo Tank
지붕 자체가 움직일 수 있도록 함으로써 증기 공간 부피가 변화될 수
있도록 하여 증기손실을 줄일 수 있도록 한 형태의 탱크
- Flexible Diaphragm Tank
Diaphragm을 설치하여 증기공간의 부피가 변할 수 있도록 한 형태
8.4.2 저장탱크 방화대책
8.4.2.1 화재예방
- 방유제를 경사지게(1.5° 이상)하여 화염이 직접 탱크에 접하지 않도록
한다.
- 탱크내의 압력을 감압시킨다.
- 화염으로부터 탱크로의 입열을 억제시킨다.
탱크외벽의 단열조치
탱크의 지하설치
물에 의한 탱크표면의 냉각장치 설치 등에 의해 탱크강판의 온도상승을 감소시키고 탱크내부에서의 증기발생을 감소시킨다.
- 열전도도가 좋은 물질을 설치(폭발방지장치)
- 용기의 내압강도 유지 :
경년부식에 의한 내압강도 부족을 고려한 충분한 부식여유 두께
- 용기의 외력에 의한 파괴의 방지
타 물체에 의한 기계적 충돌을 방지
8.4.2.2 화재탱크 소화설비 설치
인화점이 높은 중질류 석유제품 : 물분무소화설비 가능
일반적 : 포 소화설비
8.4.2.2.1 상부주입방식 : 가연성, 인화성액체 저장탱크 상부에 포방출구 설치
8.4.2.2.1.1Ⅰ형 포방출구 : Cone Roof Tank
Foam Trough
Tube
알코올형포 : 연소액면에 포를 주입할 때 소포성이 빨라 소호효과가 감소
하기 때문에 Ⅰ형 포방출구를 사용하는 것이 좋다
8.4.2.2.1.2 Ⅱ형 포방출구 : Cone Roof Tank
- 방출된 포가 디플렉터(반사판)에 의해 탱크측판 내면을 따라 흘러들어가
액면에 전개되어 소화작용을 할 수 있도록 설비된 포방출구
- 봉판의 역할 및 종류
8.4.2.2.1.3 특형 포방출구 : Floating Roof Tank
탱크내측으로부터 1.2m 떨어진 곳에 높이 0.9m 이상의 금속제 굽도리판 을 설치하고 양쪽사이의 환상부위에 포를 방사하는 구조
8.4.2.2.2 하부주입방식 :
- 상부주입방식의 포방출구(Ⅰ형, Ⅱ형, 특형)가 탱크화재 시 폭발에 의해
포방출구가 파괴되는 결점을 보완하는 형태
8.4.2.2.2.1 Ⅲ형 포방출구 : 표면하주입식, Cone Roof Tank
- 탱크하부에서 포를 탱크에 방출하여 포가 탱크안의 유류를 통해서 표면 으로 떠올라 소화작용을 하도록 된 포방출구
- 대기압상태의 콘루프탱크에 적합
- 내유성이 큰 수성막포와 불화단백포가 적합하다
8.4.2.3.2.2 Ⅳ형 포방출구 : 반표면하주입식, Floating Roof Tank
- 작동 시에 호스가 포의 부력에 의해 액체표면에 떠올라 호스가 펼쳐
지면서 호스 앞부분이 액면까지 도달한 후 포를 방출하는 포방출구
- Hose container, Main hose로 구성
- 내유성 있는 호스가 container 속에 넣어져 캡으로 봉합되어 탱크 내
액체로부터 보호되고 있다
8.4.2.2.3 지면화재 소화설비 설치
- 탱크화재 시 지면화재가 동반될 가능성이 매우 크다
- 지면화재를 방치하면 인접탱크로 화재가 전파될 뿐만 아니라 진화작업
에도 지장을 초래하므로 즉시 소화해야 한다.
- 보조포소화전설비 및 이동식 포 소화설비
8.4.2.2.4 저장탱크별 화재소화 대책 수립
- CRT와 IFRT 화재
1)가능하면 화재탱크의 제품을 즉시 다른 탱크 등으로 이송한다.
2)화재탱크에 포를 주입하여 소화한다.
3)지면에 화재가 발생되어 있으면 소규모 탱크인 경우 소화기로, 대규모 탱크인 경우 포 호스노즐로 소화한다.
4)화재탱크 벽면에 냉각수를 살포한다.
5)인접탱크가 직화에 노출되어 있거나 가열되어 있으며 냉각수를 살포한다.
- FRT 화재
1)화재초기에는 탱크 부유지붕과 벽면사이의 환상 seal지역 일부에서만 국소적으로 화재가 발생하므로 소화기로 소화된다.
2)소화기로 소화가 되지 않고 화재가 확대되면 포를 주입하여 소화한다.
3)지면에 화재가 발생하면 소규모인 경우 소화기로, 대규모인 경우
포호스노즐로 소화한다.
4)화재탱크 벽면에 냉각수를 살포한다.
5)인접탱크가 직화에 노출되어 있거나 가열되어 있으면 냉각수를 살포한다.
8.4.2.2.5 방유제 설치
8.4.2.2.6 탱크와 탱크사이에 수막설비(Water Curtain System) 설치
8.4.2.2.7 탱크벽에 물분무소화설비 (Water Spray System) 설치
8.5 LNG저장조의 Roll Over현상
8.5.1 개요
- Roll Over : 반전 : 상․ 하층의 밀도차이에 의한 역전에 따른 현상
- 층상화 : LNG의 경우 저장탱크의 액이 수입․ 이송등에 따라 하부에
중질액, 상부에 경질액으로 서로 다른 밀도층을 형성하는 경우
8.5.2 Roll Over의 발생원인
- 통상 조성이나 밀도 차이가 거의 없는 경우 : 상층표면은 기․ 액 평형
조건이 되고 이런 상태에서는 액의 자연대류가 이루어지므로 액 전체가
균질화된다
- 탱크 측면 및 저부로부터의 입열은 BOG(증발가스 : boiled off gas)발생 과 액의 농축에 이용되는데 일단 층상화되면 상층은 측벽 입열로서
하층액 사이의 계면보다 작은 입열로서 BOG가 발생되고 서서히 농축
되어 액밀도가 상승한다
- 하층은 상층으로부터의 가압 조건이고 측벽 및 하부입열에 따라 액온이 상승이 일어나 밀도가 저하된다
하층의 밀도가 상층액 보다 저하될 경우 상하층이 반전하며 동시에
급격한 혼합이 일어난다
하층액에 축적된 열량분의 BOG가 급속히 발생하는데 이 같은 현상을 Roll Over라 한다
8.5.3 Roll Over 방지방법
8.5.3.1 LNG 조성의 범위 제한
- LNG의 밀도에 따라 LNG를 하역하여야 한다
만약 2개의 LNG Cargo의 밀도차가 10㎏/㎥을 초과하면 같은 Tank로 LNG를 하역해서는 안된다
8.5.3.2 JET노즐로 인입 LNG와 잔류LNG를 혼합
- 하역 시에는 Mixing Loading Pipe에 Special Mixing Nozzle이 설치
되어 있어 층 형성을 방지할 수 있다
8.5.3.3 탱크내부 LNG의 Mixing순환
- 최소한 3주에 한번은 Tank내의 LNG를 순환시켜야 한다
장시간의 Stand-by기간에도 Primary Pump로 LNG를 균질화 하도록 한다.
8.5.3.4 탱크의 상․ 하층 입구 분리
- 탱크의 상․ 하층부에 각각 입구를 만들어 중질LNG는 상부로, 경질LNG는 하부 인입구로 유입시킨다.
8.5.4 Roll Over 발생 시 안전조치
- LNG Tank의 층이 형성되면 하역작업 수 시간 내에 Roll Over가 일어나 많은 양의 Vapor가 발생되며 Flare가 작동한다.
- 계속해서 Tank의 압력이 증가한다면 Vent 및 Safety Relief Valve에
의해 방호된다.
8.6 LPG의 위험성
- LPG(Liquefied Petroleum Gas)는 액화석유가스
- 성분은 C₃H₈(프로판), C₃H₆(프로필렌), C₄H₁₀(부탄), C₄H₈(부틸렌) 및 약간의 C₂H₆(에탄), C₂H₂(아세틸렌)
8.6.1 LPG의 성질
- 무색, 무취가스이며, 독성은 없으나 마취성이 있다
환기불량 장소의 사용은 피해야 한다.
- 상온에서는 기체로 존재하지만, 가압시키면 쉽게 액화가 가능하다
대기압 상태의 비점 : 프로판(-42.1℃), 부탄(-0.5℃)
- 가솔린과 같은 유기물 용매에 용해되기 쉽다
- 광섬유 또는 천연고무를 잘 용해시킨다.
- 액체에서 기체로 되면 체적은 약 250~300배로 된다.
- 비중은 액체상태에서 물보다 가볍지만, 기체상태는 공기보다 무겁다
- 파라핀계 탄화수소 와 올리핀계 탄화수소가 있다
- 완전 연소하면 CO₂ 와 H₂O가 된다
- 주성분은 C₃H₈(프로판), C₄H₁₀(부탄)이다
- 10~15℃에서 약 6~7㎏/㎠의 압력으로 액화된다.
- 발열량이 크다 : 프로판(12,000 K㎈/㎏), 부탄(11,800 K㎈/㎏)
- 폭발한계가 좁고 폭발하한이 낮다 : 프로판(2.2~9.5%), 부탄(1.8~8.4%)
- 연소속도가 늦다 : 프로판(4.45m/s), 부탄(6.65m/s)
- AIT가 높다 : 프로판(460~520℃), 부탄(430~510℃)
8.6.2 제조방법
- 습성 천연가스 및 원유에서 제조 :
압축냉각법, 흡수법, 활성탄에 의한 흡착법
- 제유소가스 : 상압증류장치, 접촉분해장치, 접촉개질장치, 수소화탈황장치 등에서 발생하는 가스에서 분리 회수하여 제조
- 나프타의 수소화 분해 생성물에서의 제조
8.6.3 저장탱크의 종류
8.6.3.1 저온상압 저장탱크
- 주로 Tanker에 의해 수입되는 액화석유가스를 저장하기 위한 것
- LPG는 통상 수입기지에 있는 저온저장탱크에 저장된다.
- 내부압력은 대기압 정도이고, 상온 저장탱크보다 강재의 두께가 얇아도 되고 , 대량저장에 사용된다.
8.6.3.2 상온고압 저장탱크
- 일반적으로 제유소, 충전소, 충전소, 공업용 소비 플랜트에 이용되는
저장탱크
- 저장탱크 및 용기는 온도상승에 의한 액팽창 때문에 파괴되는 것을 방지 하기 위하여 안전공간 (내부체적의 10%이상)을 유지해야 하며 중․ 소
용량에 사용된다.
8.6.4 소량취급소 화재예방 대책
8.6.4.1 용기의 설치장소 및 방법
- 유출시에도 내부에 머무르지 않도록 용기는 옥외에 설치
- 직사광선이나 낙하물 차단을 위해 덮개를 한다.
- 전도방지장치
8.6.4.2 배관
- 금속 고정배관으로 하고 고무호스 사용은 되도록 짧게 한다.
- 내유성의 LP가스용 호스사용
- 옥내 쪽에 Main Valve 설치
8.6.4.3 연소기구 및 그 설치장소
- 완전연소를 위해 많은 공기 필요, 따라서 LPG전용으로 사용
- 연소기구는 주위 가연물 과 충분한 거리, 주위에는 충분한 공기공급
- 연소기구를 설치한 실내는 상부와 하부에 환기장치
8.6.4.4 용기의 교환
- 용기 교환은 판매업자에게 맡긴다.
- 용기 교환 시 책임자 입회하에 화기엄금
8.6.4.5 가스누출 화재시의 조치
- 누출 시는 가스 콕, 용기밸브를 잠그고 주위의 불을 끄고 창문을 열어
통풍이 잘 되게 한다.
- 불이 붙은 때는 우선 용기밸브를 잠근다.
8.6.5 대량취급소 화재예방 대책
- 대량의 LPG취급으로 일단 화재가 발생하면 대량의 가스가 방출되어
폭발이 일어나고 피해범위가 확대되기 쉽다
- 저장탱크는 압력탱크로서 구형탱크 와 횡형탱크가 있다
- 저장기지에는 Dome Roof형식의 대형탱크를 이용한다.
8.6.5.1 충전시 주의사항
- 탱크차의 위치를 정확히 하여 배관에 확실하게 접속시킬 수 있도록 한다.
- 충전 중 차가 움직이지 않도록 바퀴에 고일 것을 준비한다.
- 고압호스의 접촉구에는 반드시 안전 빗장을 건다.
- 충전작업중에는 사무실을 비롯한 주위의 화원을 전부 제거한다.
- 충전작업중에는 충전작업을 알리는 게시판을 세우고 모든 차량의 출입을 금지시킨다.
8.6.5.2 설비상의 안전대책
- 안전밸브 : 크기 및 부착방법 등에 주의
- 과류 방지밸브 : 긴급차단밸브의 일종
- 방화벽, 방폭벽 : 피복위험탱크 주위에 콘크리트 장벽
- 소화설비 : 화세확대 방지를 위해 물분무소화설비가 이용된다.
8.6.5.3 소화활동상의 주의사항
- 폭발화재가 발생하면 강력한 연소력으로 일시에 불바다가 될 염려가
있으므로 초기에는 인접건물에 대한 연소방지를 중점으로 소화작업
- 연소방지에 힘쓰는 한편 탱크에 냉각수를 주입, 폭발위험이 크므로 안전 확인 전까지는 접근 금지, 차폐물이용 또는 모니터 노즐 사용
- 분출가스를 막을 수 없을 경우에는 냉각에 의해 불길을 억제하면서 주위 에 대한 연소방지에 힘써야 한다.
- 누출된 미연소가스의 인화폭발을 방지하기 위해 주택을 포함하여 주위의 화기, 전기설비의 사용을 금하는 등 적절한 광역대책이 필요
- 소방대원은 탱크와 떨어진 위치에서 행동해야 하며 가능한 바람이 불어 오는 방향에서, 또 높은 장소에서 진화작업에 임하는 것이 좋다
8.7 LNG의 위험성 :
- LNG는 액화천연가스 (Liquefied Natural Gas)로 메탄(CH₄)을 주성분 으로 한 천연가스를 초저온으로 냉각해서 액화시킨 것
- 기화된 LNG는 전혀 불순물을 포함하지 않은 청정연료로서 도시가스로 가장 많이 이용되고 있다
8.7.1 LNG의 특성
- 무색, 무취 가스이다
- 상온에서는 기체이나 저온 액화하여 저장한다.
LNG와 그 주변과의 농도차가 매우 크다
- 기체와 액체 상태의 부피차이 비율이 크다(LNG 600:1, LPG 300:1)
메탄 0℃, 1atm에서 1㎏가스가 1.4㎥의 체적이지만 냉각하여 -162℃, 1atm에서 2.4ℓ가 되어 체적이 1/600정도로 취급 및 수송에 편리하다
-160℃ 와 -100℃ 사이에 있는 LNG증기는 공기보다 무겁다
- 깨끗한 화염을 내고 급격하게 연소하며 발생하는 복사열이 높다
- Natural Gas도 질식작용이 있다
- 유출 시 대기중의 산소와의 확산, 혼합에 의해 쉽게 폭발(연소)범위를
형성한다.
- LNG의 수입기지에는 저온저장설비 등 기화장치가 필요하다.
8.7.2 재해의 유형과 원인
8.7.2.1 위험물에 대한 재해의 유형
- 화재
- 폭발
- 유해물질의 누출
8.7.2.2 직접적인 재해요인
- 액체의 누출
- 증기의 방출
- LNG 저장탱크의 Roll Over현상
8.7.2.3 재해의 원인
- 설비요소의 결함 및 파손
- 운전의 실수, 잘못
- 이상 운전상태(반응폭주)
- 외부요인에 의한 사고위험
- 자연력
- 고의 또는 사보타지 행위
8.7.2.4 화재폭발 위험요소 방지대책
- 가연물질의 제거, 불연화 : 누출방지
- 조연성물질의 차단
불활성가스 봉입 (Nitrogen Sealing)등의 근본적인 시설 안전대책이
요구된다.
- 발화원의 제거 : 점화원을 관리한다.
예상되는 발화원인은 노출 불꽃, 고열․ 고온표면, 충격, 마찰, 단열압축, 자연발화, 화학반응, 전기불꽃, 정전기 등
- 고압가스나 Flange나 기타 잠재적 누설원 으로 부터의 방지
(Jet Fire에대비)
8.7.2.5 위험물 누출방지설비
- LNG 저장탱크 방액제
- 누출 LNG 집액설비(하역설비는 1분간 설계누출량 기준)
- 연료유 방유제
8.7.2.6 소화설비
- 포소화설비가 주 설비이며 물분무도 병행되어야 한다.
- 탱크의 방유제 등 LNG의 누출로 인한 증기운의 발생 및 폭발위험의
장소에는 수직형 수막설비를 해야 한다.
8.7.3 LPG 와 LNG 비교표
구분
LPG
LNG
주성분
-C₃H₈(프로판), C₄H₁₀(부탄)
-메탄(CH₄)
성질
-상온에서 기체, 가압 시 액화
-상온에서 기체, 저온 시 액화
비점
-프로판(-42.1℃),부탄(-0.5℃)
-메탄(-162℃)
체적변화
-액체에서 기체로 250~300배
-액체에서 기체로 600배
연소속도
-늦다
-빠르다
발열량
-크다
-크다
폭발한계
-프로판( 2.2 ~ 9.5 %)
-부탄( 1.8 ~ 8.4 %)
-메탄 ( 5 ~ 15 %)
특징
-폭발한계가 좁고 폭발하한이 낮다
-AIT가 높다
-깨끗한 화염, 급격한 연소
특성, 복사열이 높다
비중
-액체 : 물보다 가볍다
-기체 : 공기보다 무겁다
-100℃ 증기 : 공기보다 무겁다
-100℃ 기체 : 공기보다 가볍다
10. 전기기계기구의 방폭대책 (0) | 2014.08.26 |
---|---|
정전기(공학적 관점)- (0) | 2014.08.25 |
7. 폭발 - 화재와 폭발(연소 공학) (0) | 2014.08.13 |
6. 연기 위험성 및 방재특성 (0) | 2014.08.10 |
연소공학 - 화재 (3) | 2014.08.06 |
7. 폭발
7.1 개요
7.1.1 용어정의
7.1.1.1 폭발 : 가스가 급격히 팽창하여 급격히 이동하는 압력이나 충격파를 가져오는 것
7.1.1.2 기계적폭발 : 고압, 비반응성 기체가 들어 있는 용기의 파열에 의한 폭발
7.1.1.3 폭연 : 폭발충격파가 미반응 매질 속에서 음속이하의 속도로 이동
하는 폭발
7.1.1.4 폭굉 : 폭발충격파가 미반응 매질 속으로 음속보다 큰 속도로 이동
하는 폭발
7.1.1.5 밀폐계폭발 : 용기나 빌딩내에서 일어나는 폭발
7.1.1.6 개방계폭발 : 개방된 상태에서 일어나는 폭발
7.1.1.7 충격파 : 가스를 통하여 이동하는 압력파의 일종
7.1.1.8 과압 : 충격에 의한 충격파의 결과와 같은 물질위에 나타나는 압력
7.1.2 화재와 폭발
7.1.2.1 폭발의 정의 : 연소의 일종
- 압력의 해방에 따른 폭음과 충격파를 발생하며 순간적으로 반응이 완료
되는 현상
7.1.2.2 화재와 폭발의 차이
구분
화재
폭발
에너지발생속도
느리다
아주 빠르다
착화물
필요하다
반드시 필요하지는 않다
7.1.2.3 폭발의 성립조건
- 가연성 가스, 증기 및 분진이 공기 또는 산소와 혼합되어 연소범위 내에 있어야 한다.
- 혼합가스 및 분진에 발화를 일으킬 수 있는 최소점화에너지 이상의
에너지가 주어져야 한다.
- 혼합가스 및 분진이 어떤 구획된 방이나 용기와 같은 것의 공간에 존재 하여야 한다.
7.1.2.4 폭발발생의 필수인자
- 온도 : 가연성 가스가 발화하는데 필요한 최저온도
- 조성 : 가연성 가스와 지연성 가스 혼합비율로 폭발범위를 말한다.
- 압력 : 고압일수록 폭발범위가 넓다
일산화탄소는 공기와 혼합 시 고압이 되면 폭발범위가 좁아진다.
압력이 높아지면 발화온도는 낮아진다.
- 용기의 크기 및 모양 :
온도, 압력, 조성이 갖추어져도 용기 크기가 작으면 발화하지 않거나
발화하여도 폭발로 진행되지 못한다.
7.1.3 폭발에 영향을 주는 인자
7.1.3.1 주위의 온도
- 발화온도 : 가연성 가스가 발화하는데 필요한 최저온도
- 최소점화에너지 : 가스의 온도, 조성, 압력에 따라 다르다
- 외부점화에너지
7.1.3.2 주위의 압력
- 고압일수록 폭발범위가 넓어진다.
- 일산화탄소는 공기와 혼합해 고압이 되면 폭발범위가 좁아진다.
- 압력이 높아지면 발화온도는 낮아진다.
7.1.3.3 폭발물질의 조성
7.1.3.4 폭발물질의 물리적 성질
7.1.3.5 착화원의 성질 : 형태, 에너지, 지속시간
7.1.3.6 주위의 기하학적 조건 : 개방 또는 밀폐
7.1.3.7 가연성 물질의 양
7.1.3.8 가연성 물질의 유동상태 : 난류
7.1.3.9 착화지연시간
7.1.3.10 가연성 물질이 방출되는 속도
7.1.4 폭발의 성장원인
- 폭굉 한계내의 가스가 어느 정도 다량으로 존재할 때
- 존재된 잔여가스에 방전이나 화염, 충격 등 점화원이 작용할 때
- 소규모 푹발이라도 이 충격으로 2차적 폭발이 일어날 때
7.2 폭발의 종류
7.2.1 공정에 의한 분류
7.2.1.1 핵폭발 :
- 원자핵의 분열 또는 융합에 의한 강력한 에너지의 방출에너지
7.2.1.2 물리적 폭발 : 물리변화를 주체로 한것
- 과열액체의 급격한 비등에 의한 증기폭발
- 고압용기에 설치된 가스의 과압 과 과충전등에 의한 용기파열에서
급격한 압력개방
- 도선폭발
- 공기와의 산화폭발 및 융해열, 수화열등에 의한 폭발
7.2.1.3 화학적 폭발 : 화학반응에 의한 짧은 시간에 급격한 압력상승을
수반할 때 압력이 급격하게 방출되어지면 폭발
- 산화폭발 : 가연성가스, 증기, 분진, 미스트 등이 공기가 유입되어 혼합
가스가 형성될 경우 산화성․ 환원성 고체 및 액체혼합물 또는 화합물의 반응에 의해서 발생된다.
- 분해폭발 : 아세틸렌(C₂H₂), 산화에텔렌과 같은 분해성 가스와 디아조 화합물등 자기분해성 고체류는 분해해서 폭발한다.
분해열 : 2,400[Kcal/㎥]
- 중합폭발 : 염화비닐, 초산비닐 그 외 중합물질 모노마가 폭발적으로
중합이 발생되면 격렬하게 발열하여 압력이 상승하고 용기 가 파괴되는 경우 발생
분출한 모노마 증기에 착화되어 2차적 산화폭발이 되어 발생 피해를 확대시키는 폭발
냉각설비 및 안전장치
7.2.1.4 물리․ 화학적 폭발
7.2.2 원인물질의 상태에 의한 분류
7.2.2.1 기상폭발
- 혼합가스폭발( 산화폭발 ) : 가연성가스 또는 인화성액체가 공기와 혼합 해서 가연성 혼합기체를 형성하여 착화원 에 의해서 폭발 발생
- 분무폭발 : 공기 중에 분출된 가연성액체의 미세한 액적이 무상형태
- 분진폭발 : 미분탄, 소맥분, 금속분, 플라스틱 분말 같은 가연성 고체가 미분말상태로 부유하면서 공기와 혼합해서 가연성 혼합기체 를 형성아고 착화원에 의해서 폭발 발생
- 증기운폭발 : 대량의 가연성 가스 또는 기화하기 쉬운 가연성 액체가
유출하여 공기와 혼합해서 가연성 혼합기체를 형성하고
착화원에 의해서 폭발 발생
- 분해폭발 : 산화에틸렌, 아세틸렌, 제5류 위험물 등 물질은 온도와 압력 의 영향을 받아 분해되며 이때 발생하는 열과 압력에
의해서 폭발하는 것
7.2.2.2 응상폭발
- 수증기폭발 : 액체의 폭발적인 비등현상으로 상변화에 따른 폭발현상
- 증기폭발 :
액화가스의 폭발적인 비등현상으로 상변화에 따른 폭발현상 저온액화 가스(LPG, LNG)가 사고로 인해 물위에 분출되었을 때 급격한 기화에 동반하는 비등현상이 발생하며 상변화에 따른 폭발현상
넓은 의미로 수증기폭발을 포함한다.
- 고상간의 전의에 의한 폭발 :
고체인 무정형안티몬이 고체상의 안티몬으로 전이할 때 발열함으로서
주위의 공기가 팽창하여 폭발현상을 나타내는 것
- 전선(도선)의 폭발 :
고상에서 급격히 액상을 거쳐 기상으로 전이할 때에도 폭발현상이 일어 난다
알루미늄계 전선에 한도이상의 대전류를 흘렸을 때 순식간에 전선이
가열되어 융융(850℃)과 기화가 급격히 진행될 경우 폭발이 발생한다
7.3 푹발의 형식
- 미반응물질 속으로 화염의 전파(Propagation)반응이 아음속일 때 폭연
(Deflagration)이 되고 초음속일때는 폭굉(Detonation)으로 형식을 구분 한다
7.3.1 폭굉 : Detonation
- 화염면에서 전파속도가 스스로 가속되며 반응성 Radical이 급격히 증가 하는 폭발현상으로 중요한 가열 기구는 충격 압력파에 의한 것이다
- 연소전파속도 : 1,000~ 3,500[m/s]
( 정상연소 시 0.03~ 10[m/s] )
- 폭굉파( Detonation wave )를 수반하며, 이 폭굉파는 파장이 짧은 단일 압력파로 급격한 파괴현상을 일으킨다
- 압력상승은 초기압력의 20배 이상이다
7.3.2 폭연 : Deflagration
- 화염면에서 전파속도가 열분자 확산이나 난류확산에 의존하는 폭발형식
- 연소전파속도 : 0.1~ 10[m/s]
- 연소파(Combustion wave)를 수반하나 파괴현상은 없다
- 압력상승은 초기압력의 8배 이하이다
7.3.3 차이점 비교
차이점
폭굉 : Detonation
폭연 : Deflagration
폭발전달기구
- 충격파에 의한 에너지반응
(자연발화온도 이상으로 압축시키는 충격파 형성)
- 반응성 라디컬에 의한 반응
- 열분자 확산이나 난류확산에 의존하는 반응
전파속도
1,000~ 3,500[m/s]
0.1~ 10[m/s]
압력
초기압력의 20배이상
(충격파 형성)
초기압력의 8배이하
- 폭연 : 내연기관 1 / 300초 안에 완전연소
폭굉 : 1 / 10,000초 안에 완전연소
7.4 폭연에서 폭굉으로 전이 메카니즘
7.4.1 폭연에서 폭굉으로 전이하기 위한 조건
- 가연성 혼합기의 농도가 폭발범위에 있어야 하고
- 혼합기가 들어있는 용기나 파이프 직경에 대한 길이의비가 10이상 되고
- 파이프의 직경이 최소 12[mm]이상이어야 한다
7.4.2 폭연에서 폭굉으로 전이 메카니즘
7.4.2.1 개요
- 가연성 물질의 종류에 따라 개방공간 보다 밀폐공간에서 쉽게 발생
7.4.2.2 전이 메카니즘
- 밀폐된 배관이나 덕트 등의 미연소 혼합가스의 한 부분에서 착롸가 발생
- 화염은 전방의 미연소혼합기를 팽창시키며 전방으로 진행
- 화염은 전면에 발생한 압력파는 화염에 선행하여 진행
- 선행한 압력파의 후면에서 새로운 압력파가 발생하여 압력파의 중첩이 발생
- 압력파는 강력한 압축작용(단열압축)으로 자연발화에 의해 화염을 형성
하며 진행
7.4.2.3 폭굉 유도거리( DID) : 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때 거리를 폭굉유도거리라 한다
- 정상연소속도가 큰 혼합물일수록
- 관속에 방해물이 있거나 관경이 가늘수록
- 고압일수록
- 점화원의 에너지가 강할수록 짧아진다
7.4.2.4 폭발압력의 변화
- 폭발가스의 팽창으로 인하여 주위의 공기가 압축되어 충격파로 인해 먼 거리까지 전파된다
- 폭발 직후에는 폭풍의 방향과 압력이 달라지며, 거리에 따라서 부압과
정압을 나타내므로 파편이 반대방향으로 날아 들어온다
7.4.3 폭굉전이 방지 및 방호대책
7.4.3.1 장치의 강도는 최소한 3.5[MPa]이상의 압력에 견딜 수 있도록 설계 한다
7.4.3.2 장치의 형상을 폭굉으로 전이되지 않도록 한다
- 장치의 지름에 대한 길이의 비를 10이하로 줄인다
- 공정라인에서 방향전환이 요구되면 가급적 완만하게 전환한다
- 파이프 안에서 가급적 오리피스 같은 장애물을 두지 않는다
- 엘보, 티등의 입구와 같은 중요한 관의 위치에는 관을 확대하는 등의
조치를 취한다
7.4.3.3 관내에 화염방지기(Flame Arrestor)를 설치한다
- 폭발화염을 그 초기단계에서 소멸 (소염 / Flame Quenching)시켜 화염 의 전파를 저지할 목적으로 사용
7.4.3.4 파열판을 설치하여 과압에서는 용기내의 압력을 줄인다
7.5 증기운 폭발 : Vapor Cloud Explosion
- 개방된 대기 중에서 발생 : 자유공간중의 증기운 폭발
- Flashing Liquid (플래싱 액체)
- 순간증발 (Flashing)
7.5.1 물질의 저장상태에 따른 증발형태
저장상태
해당물질
증발형태
1) 상온, 상압 하에서 액체이며 인화점이 상온보다 낮은 물질
가솔린
아세톤등
-열전달이 증발을 제한한다
- 임계온도〈주위온도
2)상온, 가압 하에서 액화되어 있는 물질
LPG
액화프로판
액화부탄등
- 임계온도〉주위온도
- 비점 〈 주위온도
- 순간증발 (Flashing)
저장상태
해당물질
증발형태
3)그 물질의 비점이상의 온도에 있고 가압 하에서 액화된 물질
반응기 내의
벤젠, 핵사등
- 임계압력〉주위압력
- 비점〈 주위온도
- 순간증발 (Flashing)
4)상압 하에서 저온으로 액화된 물질
LNG
저온 에탄등
- 열전달이 증발을 제한한다
- 임계온도〈주위온도
7.5.2 위험성분류
- 상기의 2), 3)의 저장상태의 물질이 증기운 형성 위험성이 가장 높다
이들 물질은 증발에 필요한 에너지를 항상 보유하고 있으므로 저장탱크
의 어떤 결함이 발생하면 즉각적으로 증발하는 순간증발 (Flashing)이 일어난다.
- 순간증발 (Flashing)이란 기화한 액체의 량(q)과 전체 액체량(Q)의 비를 순간증발 (Flashing)이라 부른다.
순간증발률 =
7.5.3 증기운 폭발의 영향변수
- 방출된 물질의 양
- 증발된 물질의 분율
- 증기운의 점화확률
- 점화되기 전 증기운이 움직인 거리
- 증기운이 점화되기 까지의 시간지연
- 화재라기보다 폭발의 확률
- 물질이 폭발할 수 있는 한계량 이상 존재
- 폭발효율
- 방출에 관련된 점화원의 위치
7.5.4 증기운 폭발의 특징
- 증기운의 크기가 증가하면 점화확률이 증가한다.
- 증기운에 의한 재해는 폭발보다는 화재가 보통이다
- 폭발 효율이 작다
- 누출된 가연성 증기가 양론비에 가까운 조성의 가연성 혼합기체를 만들 경우 폭굉 발생의 가능성이 크다
7.5.5 증기운 폭발의 메카니즘
7.5.5.1 개방계 증기운폭발 전개 4단계
- 가연성 증기, 가스 혹은 미스트가 누출되어
- 주위공기와 누출된 물질의 혼합이 가연범위의 증기운을 형성하고
- 가연성 혼합물이 점화하여
- 농도가 가연범위 이내인 곳까지 증기운의 영역을 통해 화염이 전파된다.
7.5.5.2 폭연을 일어키는 증기운 종류
- 화염전파가 너무 느려 심각한 과압이 일어나지 않는다.
(Flash 화재로 취급한다)
- 화염전파가 너무 빨라 심각한 과압이 일어나지 않는다.
(개방계 증기운 폭발이다)
7.5.5.3 개방계 증기운 폭발의 심각한 과압 형성 인자
실제로 개방계 증기운 폭발을 조사해 보면 증기운 내에 최대과압은 인구
과잉인지역(Congested Areas)의 경우 약 15Psi이다
평평하고 장애물이 없는 지역의 경우 파압은 1.5Psi이다
- 난류혼합 : Turbulence
- 부분 구획물이나 장해물
- 폭굉
7.5.6 예방대책
- 가스나 증기의 누출을 막는다.
- 휘발성이며 가연성 물질을 저장, 취급할 때에는 재고량을 낮게 유지한다.
- 아주 낮은 농도에서 누설을 감지할 수 있도록 검출기를 설치한다.
- 누설이 있을 시는 초기에 시스템이 자동적으로 중지되도록 자동블럭밸브 를 설치한다.
7.6 고압 LPG 저장탱크의 BLEVE
7.6.1 BLEVE ( Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)
- 비등액체팽창증기운폭발
- 용기에 액체가 1/2에서 3/4까지 차있을 때 많이 발생한다.
- 200배 이상의 체적 팽창
7.6.1.1 BLEVE의 크기, 계속시간 및 방사열
- D[m] = 3.77
t[sec] = 0.258
- 파이어볼로부터 방사열은 방사율을 1(완전흑체)
= τ E
τ : 에너지전도율 : 0 ~ 1
E : 표면방사열류속[Kw/㎡]
: 파이어볼의 형태계수
τ = 2.02 (Pw X)
E =
=
7.6.1.2 BLEVE를 일으키는 화재시간과 대책
- 냉각용 물분무설비가 없는 비단열용기 소규모용기의 경우 수분에서, 대형 용기의 경우 수 시간후에 BLEVE가 발생
- 방지대책 : 탱크 아래 바닥과 탱크 외면으로부터 최소 5m까지의 바닥은 경사도 15° 이상인 콘크리트로 경사지게 하여 누설물이 저장소내에 체류하지 않도록 한다
화염으로부터 탱크로의 입열을 억제한다 :
단열, 지하에 매립, 물분무소화설비 설치
폭발방지장치를 설치한다 : 열전도도가 큰 알루미늄 합금 박판 을 설치하여 기상부의 온도 상승을 액상부로 신속히 전달
시킴으로서 강판의 온도를 파괴점이하로 유지시킨다.
용기 내압강도를 유지할 수 있도록 견고하게 탱크를 제작한다.
7.6.2 Fire Ball : 파이어볼 : 화구
- 화염온도 : 1,500[℃]정도
- 실제 대형용기로부터 76[m] 떨어진 위치에서 화상으로 사망한 사례가 있다
7.6.2.1 Fire Ball의 형성과정
- 액화가스 탱크가 BLEVE현상 등으로 탱크가 파열하면 플래시(Flash)증발 을 일으켜 가연성 액체 및 기체 혼합물이 대량으로 분출된다.
- 이것이 발생하면 지면에 반구상으로 화염을 형성한 후 부력으로 상승함 과 동시에 주변의 공기를 빨아 들인다.
- 주변에서 빨아들인 화염은 공모양( 구상 )으로 상승하여 버섯형태의 화염 을 만든다.
7.7 분진폭발 : 금속분류, 곡물류, 석탄분류, 플라스틱분 및 기타 가연성분진 이 부유하면서 폭발범위의 농도를 유지하고 있을 때 점화원 에 의해서 폭발이 발생되는 것
7.7.1 분진폭발 메카니즘
- 제1단계 : 주위로부터 열을 받는 흡열과정
- 제2단계 : 가연성 분진이 열분해 되어 가연성 가스(휘발물질)를 방출
- 제3단계 : 분진 주위의 가연성 가스가 폭발범위를 형성한 후 점화원에 의하여 1차 폭발
- 제4단계 : 폭발로 인해 분진이 주위로 날려 2차, 3차 분진폭발을 일으킴
7.7.2분진폭발의 성립조건
- 가연성이며 폭발범위 내에 있어야 한다.
- 충분한 점화원을 가져야 한다.
- 분진이 화염을 전파할 수 있는 크기의 분포를 가져야 한다.
- 지연성 가스 중에서 교반과 유동이 일어나야 한다.
7.7.3 분진폭발의 특징
- 연소속도나 폭발압력은 가스폭발에 비하여 작지만 연소시간이 길고
에너지가 크기 때문에 파괴력과 그을음이 크다.
- 연소하면서 비산하므로 가연물에 국부적으로 심한 탄화를 발생시키고
특히 인체에 맞을 경우 화상이 심하다.
- 최초의 부분적 폭발에 의해서 폭풍이 주위의 분진을 날려 2차, 3차의
분진폭발로 파급하면서 피해가 커진다.
- 불완전 연소를 일으키기 쉽기 때문에 폭발 후 일산화탄소가 다량으로
존재하므로 가스 중독의 위험이 있다.
7.7.4 분진폭발에 영향을 주는 주요 요인
7.7.4.1 분진의 화학적 조성과 성질
- 특정한 화학구조의 존재는 폭발위험을 증가시킨다.
-OH, -COOH, -NH, -NO, -C≡N- 및 -N≡N- 그룹은 폭발위험을 증가 시키는 경향이 있고
Cl, Br 및 F와 같은 할로겐 그룹은 폭발위험을 감소시키는 경향이 있다.
7.7.4.2 입도 및 입도분포
- 분진폭발의 용이성은 분진의 입도나 입도분포에 크게 좌우된다.
- 입자표면에서 가연성 가스를 방출하는 특징으로 인해 표면적이 입자체적 에 비해 커지면 열의 발생속도가 방출속도를 상회하게 된다. 따라서
평균 입자경이 작고, 밀도가 작은 쪽이 비표면적은 크게 되어 표면
에너지도 커지게 된다.
- 점화에너지는 분진입자직경에 3승에 비례하므로 입자가 작을수록 점화
에너지가 낮아져 폭발성이 커진다.
- 입도가 너무 작아지면 분진의 종류에 따라서 서로 끌어당기어 분산이
좋지 않게 되어 오히려 폭발성이 감소하므로 입자의 전기적 특성도
관계한다.
- 입도분포 시 입경이 작은 분진을 많이 포함한 경우가 폭발성이 크다.
7.7.4.3 입자의 형상과 표면상태
- 평균 입형이 동일한 분진에 있어서도 형상이나 표면의 상태가 폭발성에 큰 영향을 준다.
- 분진입자의 체적에 대한 비표면적이 클수록 폭발성은 커진다.
- 입자표면이 공기에 활성인 경우 노출시간이 짧을수록 폭발성이 커진다.
- Stearic acid로 피복하거나 지방을 함유하면 폭발하기 쉽다.
7.7.4.4 수분
- 수분이 많을 경우 분진의 부유성을 억제하고 점화에 필요한 유효한
에너지를 감소하거나 대전성을 감소시키는 등 폭발성에 영향을 미친다.
- 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 등과 같이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 분진 등은 오히려 위험성을 증가시킬 수 있다.
7.7.4.5 분진의 부유성
- 부유성이 큰 분진은 공기 중에서 체류하는 시간이 길고 위험성을 증가
시킨다.
- 분진의 부유성은 입자의 대전성이나 극성 및 흡수성에 큰 영향을 받는다.
- 풍량 과 부유유출량(W %)의 관계는 W=KP의 실험식이 얻어지고 K, n 은 분체의 고유정수이다.
7.7.4.6 분진의 농도
- 폭발가능한 분진의 농도범위는 좁다.
일반적으로 양론농도보다 약간 높은 농도에서 폭발속도가 최대가 된다.
7.7.4.7 산소의 농도
- 폭발압력과 최대폭발압력 상승속도는 산소농도가 감소할수록 감소한다.
- 산소의 농도가 감수할수록 폭발 가능한 농도범위도 좁아진다.
7.7.4.8 압력
- 점화전 분진-공기 혼합물의 초기압력의 증가는 대기압에서 점화된 폭발 과 비교하여 증가된 압력에 영향을 준다.
7.7.4.9 온도
- 최대폭발압력(P)을 감소시키고 최대폭발압력 상승속도를 증가시킨다.
7.7.5 분진폭발의 위험성
7.7.5.1 분진의 분류
- 폭발하는 성질에 따라서 폭연성 분진과 가연성 분진으로 나눈다.
7.7.5.2 분진의 발화도
발화도
발화온도
11
270℃ 이상
12
200℃ 이상 270℃ 미만
13
150℃ 이상 200℃ 미만
7.7.5.3 분진 위험장소 분류
- 생성분진의 종류에 따라서 폭연성 분진 위험장소와 가연성 분진 위험
장소로 구분한다.
7.7.5.4 발화도에 따른 분진의 종류
발화도
폭연성 분진
가연성 분진
전도성
비전도성
11
마그네슘, 알루미늄, 알루미늄브론즈
아연, 티탄, 코크스, 카본블랙
옥수수, 밀, 고무, 염료, 페놀수지, 설탕
12
철분, 석탄
코코아, 리그닌, 쌀겨
13
유황
7.7.5.5 위험성 지수
7.7.5.5.1 발화도
발화도 =
7.7.5.5.2 폭발강도
폭발강도 =
7.7.5.5.3 폭발성지수 = 발화도 × 폭발강도
7.7.6 분진폭발의 방지대책
7.7.6.1 폭발예방대책
7.7.6.1.1 분진의 퇴적 및 분진운의 생성방지
- 정기적 청소작업
- 환기설비에 의한 환기
- 집진장치를 이용하여 분진을 모아 폐기
- 살수를 해도 지장이 없는 공정은 물을 분무하여 분진제거
7.7.6.1.2 점화원의 제거
- 나화, 고온표면, 복사열, 충격 및 마찰, 전기스파크, 정전기 불꽃 등의 제거
- 열의 축적에 의한 자연발화방지
- 용접이나 절단 시 발생되는 불똥 등의 제거
7.7.6.1.3 불활성물질의 첨가
- 불활성 가스의 첨가 (아르곤, 이산화탄소, 질소 등)
- 불활성 분진 첨가 (탄산칼슘, 규조토, 실리카겔)
7.7.6.2 분진폭발방호
7.7.6.2.1 봉쇄 : 최대폭발압력의 1.5배 이상의 강도를 갖도록 용기설계
7.7.6.2.2 폭발억제
7.7.6.2.3 폭발배출
- Rupture Disk
- Bursting Diaphragm
- 폭발 방산공
7.7.6.2.4 공정 및 장치에 대한 방호
- 공정은 가능한 단위별로 분리 설치
- 습식공정 사용
7.7.6.2.5 건물의 위치 및 구조개선
7.8 방폭대책 :
폭발방지에 대한 기술적인 핵심 요소는 폭발분위기의 억제와 압력증가를 사전에 제어하여야 하고, 폭발사고 발생 시에는 그 피해를 최소화하는데 초점을 맞추어야 할 것이다.
대개의 폭발사고와 화재는 상호연관이 있으므로 방폭대책 과 방화대책은
함께 고려되고 실행함이 바람직하다고 할 수 있다.
7.8.1 폭발분위기 억제
7.8.1.1 폭발범위
: 폭발재해는 대부분 가연성 가스나 인화성 액체의 증기로 인한 것이며
이들은 공기 중 일정농도에 폭발범위를 형성하며 점화원이 존재하게
되면 재해가 발생한다.
이런 종류의 위험물질을 취급하는 작업장 이나 공정에서는 혼합가스의
폭발 범위 밖에서 작업이 진행되도록 하여야 하며 이에 필요한 몇 가지
사항은 다음과 같다.
- 공기 중으로 누설, 누출의 방지
- 설비내부(밀폐용기 등)로의 공기 혼입 금지
- 필요시 환기, 신선한 공기 주입 등으로 희석
7.8.1.2 불활성물질
: 폭발범위는 산소농도가 저하되면 변화하게 되며 특히 이것은 산화폭발
방지에 중요한 역할을 한다.
질소, 수증기, 이산화탄소 등의 불활성가스 나 분진폭발 방지를 위해서는 탄산칼슘, 모래, 석분, 석고분말 등의 불활성 분진을 첨가할 수 있다.
7.8.1.3 점화원관리
: 폭발 화재의 위험성이 있는 화학물질을 취급, 저장하는 작업장소에서는 항상 가연성 혼합가스가 존재한다고 볼 수 있으며, 따라서 이 경우에는 특히 점화원의 관리가 안전대책의 기본이라고 할 수 있다.
점화원 관리에 필요한 몇 가지 요소는 다음과 같다.
- 직화관리 : 용접기, 화로, 성냥 등
- 고열 및 고온물체의 표면관리 : 설비, 배관, 회전기기류 등의 표면
- 충격, 마찰 : 기기 구동부, 동력 전달부 등
- 전기설비 : 방폭화, 접지, 정전기 제거
- 가스누출감지경보기 : 가연성, 독성가스 누출 시 감지 및 경보
7.8.2 폭발방호
: 폭발방호란 폭발에 따른 압력증가의 사전예방 조치이다.
7.8.2.1 폭발봉쇄
- 폭발이 일어날 수 있는 장치나 건물이 폭발 시 발생하는 압력에
견디도록 충분히 강하게 만드는 것이다. 폭발보호 대책은 작은 규모의
플랜트에만 실효성이 있으며, 엄청난 피해를 가져올 용기가 파괴되는 것 을 방지한다.
- 다른 봉쇄방법은 폭발위험이 있는 지역을 에워싸는 방폭벽(Blast Walls), 차단물(Barricades), 방폭큐비클 등을 설치한다.
7.8.2.2 폭발차단
: 폭발이 다른 곳으로 전파되기 전 자동적으로 고속 차단하는 설비를
말하며, 이런 장치에는 폭발을 매우 빨리 검지하는 설비와 Valve를
차단시키는 설비가 병행 설치되어야 한다.
7.8.2.3 불꽃 전파방지기
: 불꽃방지기는 불꽃이 인화성 가스나 증기-공기 혼합물로의 전파를 예방 하는 설비이다.
불꽃방지기는 가스나 증기가 통과할 수 있는 좁은 틈을 가지는 망이
설치되어 있으며, 이 망은 너무 좁아 불꽃을 통과시키지 않는다.
불꽃이 방지기 내로 들어올 경우 작은 불꽃으로 세분화되어 곧 소화된다. 불꽃방지기는 폭발위험이 있는 플랜트와 장치에 널리 사용된다.
7.8.2.4 폭발진압
- 폭발 초기단계는 압력이 비교적 천천히 상승된다.
폭발 초기단계에서 파괴적인 압력으로 발달하기 전에 인화성 분위기내로 소화약제를 고속으로 분사하여 진압시키는 방법으로 즉 파괴적 압력
으로 발달 전에 인화성 분위기 내로 소화약제를 고속으로 분사하는
시스템으로 보통 연소 시작 후 10/ 1000초 이내로 작동한다.
- 대표적인 저장탱크, 석탄분쇄기, 사이로(silo) 및 화학반응기 등에 이용
된다.
7.8.2.5 폭발방출
- 폭발로 인해 발생된 최대압력을 실이나 용기 구조에 피해를 주지 않는 수준으로 제한하는 것이며, 방출구를 통해 외부로 폭발압력을 방출하는 것이다.
- 방출구로는 폭발문 이나 파열판넬(Blow out panel), 폭압방산공 등이 있다.
7.8.3 폭발피해의 확대방지
7.8.3.1 입지조건 및 배치
- 지형, 지반, 자연현상 및 주변 환경 등을 고려하고 설비 및 공정 간의
안전거리와 공지의 확보, 소화, 피난 등의 활동을 위한 통로나 비상사태 시에 필요한 안전설비를 구비한다.
7.8.3.2 위험공정 및 설비의 자동화
- 위험공정 및 설비는 원격조정방식을 도입하고 작업차가 접근할 수 없는 연동설비(Inter Lock)를 설치한다.
7.8.3.3 방호벽
- 폭발가능성이 높은 설비나 폭발 시 보호 대상 설비에는 방호벽을 설치
하여야 하며 충격파가 안전한 방향으로 방산될 수 있는 구조로 한다.
7.8.3.4 긴급배출설비
- 용기 내부 또는 밀폐장소에 있는 가스 등을 안전장소에서 처리할 수
있도록 긴급 배출설비를 설치한다.
7.8.3.5 저장량의 최소화
- 위험물질은 항상 최소 필요량을 유지함으로서 재해 발생 시 그 피해를 줄일 수 가 있다. 또한 저장설비에는 방유제, 자동소화설비를 설치하여 누출, 화재사고에 대비하도록 한다.
7.8.3.6 안전장치 설치
- 압력상승으로 인한 폭발이나 화재 등을 방지하기 위하여 다음과 같은
안전장치를 설비하여야 한다.
- 안전밸브
- 파열판
- 폭발방산공
- 화염방지기
- 용융 안전플러그
- 폭발억제장치
7.8.3.7 소화설비 설치
7.9 폭발진압설비
- 폭발의 발생을 조기에 감지하여 연소 억제제를 살포하는 것에 의해 화염 을 소멸시키고 폭발의 성장을 정지시키는 것이 가능하므로 이와 같이
적극적으로 폭발억제 하는 것을 목적으로 한 자동시스템을 폭발억제
장치라 한다.
7.9.1 특징
- 방호하는 장치 내부에서만 억제과정을 종료시킨다.
- 고속의 작동성 과 고도의 신뢰성이 요구된다.
- 억제설비는 폭발 개시 후 10/1,000초 이내에 작동한다.
7.9.2 억제장치의 구성
7.9.2.1 폭발검출기구
- 빠른 응답성과 정확한 작동성이 요구되는 설비
- 압력이 3.5kPa 정도 높아지면 폭발억제장치가 작동한다.
- 검출기구의 종류
○ 압력스위치 방식
○ 금속 다이아프램(Diaphragm) 과 마이크로 스위치(Micro Switch)
○ 자외선 감지기
7.9.2.2 분사장치
- 검출기로부터 신호를 받아 억제제를 고속으로 분사(살포)하는 기구
- 억제장치의 핵심을 이루는 기구이다.
- 살포방법
약한 용기 내에 억제제를 채워 용기를 폭발시켜 억제제를 살포하는 방법
파열판을 설치하여 용기 내에 억제제를 질소 등으로 가압 충전시켜 놓고 압력에 의해 살포하는 방법
억제제의 종류 : Halon-1301, 물(), 기타 화학약품
분사속도가 최고 600ft/s이기 때문에 소량으로도 많은 양의 물질의
폭발을 억제할 수 있다.
7.9.2.3 제어기구
- 제어기구란 폭발발생 신호를 받아서 뇌관을 기폭 시키는 기능을 가진
기구로서 예측되지 않는 폭발을 대비하기 위하여 뇌관회로를 포함한
전기 회로를 감시하는 기능 및 예비전원으로 구성된다.
- 폭발 검출기, 전기뇌관 및 이들의 배선은 방폭구조, 방폭배선으로 공사
해야 한다.
7.9.3 적용장소
- 저장탱크
- 석탄분쇄기
- Silo, 화학반응기등
7.10 화염방지기
7.10.1 개요
- 폭발성 혼합가스로 충전된 배관 등의 내부에 연소가 개시되는 때에 타
구역의 가연성 가스나 증기-공기 혼합물로의 화염전파(Flame Propagation) 를 방지하기 위하여 설치하는 안전장치를 화염방지기라 한다.
이 장치는 화학장치 등에서 배관 도중에 연결되어 있어 한 설비에서 폭발 발생시에 다른 설비에 폭발이 전파 확대되어서 큰 피해가 발생하므로
이를 차단하기 위한 설비로 사용한다.
7.10.2 화염전파 방지원리
- 착화원이 되는 고온의 화염이 화염방지기 내부로 들어올 경우 소염소자 를 통과하면서 열전도에 의해 급속히 열이 제거된다. 따라서 착화원의 온도가 급속히 저하되어 반응에 필요한 분자생성속도가 손실속도보다 낮음으로써 화염이 소멸되는 원리이다.
7.10.3 화염방지기의 구조
7.10.4 요구되는 기능
- 폭발화염을 저지하는 열역학적 특성인 소염능력이 요구된다.
- 폭발압력에 견디는 기계적 특성이 요구된다.
7.10.5 종류
: 화염방지기는 금속막형, 평판형 및 수냉형이 있으며
산업시설에는 금속망형과 평판형이 많이 쓰이고 있다.
- 금속망형은 열 흡수율이 좋고 공기 저항을 최대한 줄일 수 있다
평판형은 튼튼하고 분해 및 청소가 쉬운 장점이 있으나 공기저항이 큰 단점 - 수냉형은 통기관을 순환하는 물속을 통과케 함으로써 가연성 가스를
액화시켜 다시 탱크로 되돌려 보내는 장치로서 인화방지 효과뿐만
아니라 내용물의 증발손실을 막는데도 매우 효과적이다.
7.10.6 화염방지기 설치시 고려할 사항
- 화염의 전파방향
상향전파, 수평전파, 하방전파 순으로 소염성능이 나쁘다.
- 의 금속망을 선택하면 소염성능이 가장 우수
- 하방전파 시에는 금속망 부분에 정체현상이 나타나 그 성능이 대단히
떨어지므로 주의하여야 하고
- 금속망을 복수로 적층 사용하면 일정한 매수까지는 소염성능이 급격이 증가한다는 것이다.
: 따라서 화염방지기 설치 시에는 화염방지기 성능뿐만 아니라 설치위치, 설치위치의 주변 상황을 충분히 고려하여 완벽한 설비로 시공하여야
할 것이다.
7.10.7 설치되는 설비
- 폐가스를 처리하는 Flare stack
- 인화성 액체를 저장하는 탱크의 통기관
- 회수장치로 솔밴트 증기를 이송하는 덕트 내부
- 버너 또는 로 등에 가스를 이송하는 배관설비
- 내부 연소 엔진의 크랭크
- 인화성 분위기 내에서 작동하는 엔진의 배기통
7.11 폭압방산공
7.11.1 개요
- 폭압방산공이란 내부에서 폭발을 일으킬 염려가 있는 건물, 설비, 장치 등에 부속 덕트류 등의 일부에 설계강도가 가장 낮은 부분으로 폭발
압력을 그곳으로 방출함으로서 장치 등의 전체적인 파괴를 방지하기
위하여 설치한 압력방출장치의 일종이다.
특히 방산공은 다른 압력방출장치에 비해서 방출량이 크므로 폭발에
대한 방호가 적당하다.
반면에 폭굉에 대해서는 압력방출효과는 기대할 수 없다.
7.11.2 폭압방산공의 원리
- 장치 내의 혼합가스 폭발에 의하여 내부압력이 상승하면 패널은 작동
하지만 동압에 달했을때 작동압력은 패널의 관성에 의해 개구의 설정
압력보다 크게 된다.
이때 장치 내에서는 폭발이 계속되어 개구부의 면적이 작아져 내부압력 의 상승 속도가 압력의 방출속도보다 크게 될 때 패널이 동압에 의해
열려서 압력을 방출함으로서 장치전체의 파손을 방지하는 것이다.
일반적으로 개구면적은 개구비라 하며 방산공을 설치하는 장치 등의
내용적에 대한 개구면적의 비를 말한다.
7.11.3 방산공의 구조
7.11.3.1 방산공 개구부의 크기 및 모양, 위치 등의 기준
- 방산공을 설계한 장치 등의 내부에서 폭발에 의하여 발생하는 최대압력 은 개구부의 면적이 클수록 적다.
- 개구부의 형상은 개구부의 단면이 기체가 유출하기 쉬운 모양으로 하는 것이 효과적이다.
- 개구부의 설치는 발화원 가까이 설치한다. 그러나 발화원의 위치를
특별히 정 할 수 없는 경우에는 개구부의 위치를 방산공을 설치하는
면의 중앙에 설치토록 한다.
7.11.3.2 패널의 구성재료 및 고정작업
- 패널은 가능한 한 낮은 압력에서 개구부를 만드는 것이 요망되지만 장치 등의 조업 조건 등을 고려하여 장시간에도 변화에 의하여 작동압력이
높게 되지 않고 또한 위험한 비산물이 생기지 않는 재료를 선택한다.
- 패널의 고정방법은 파열막식, 경첩 판넬식, 이탈식 등이 있다.
7.11.3.3 보호덕트
- 건물 내에 장치를 설치하는 경우 방산공에 보호덕트를 접속시켜 분출물 을 안전한 장소로 배출시키도록 한다.
- 또한 덕트류는 압력방출에 대한 장애물이 될 수 있으므로 가능한 한
지름을 크게, 길이를 짧게 하여 도중에 굴곡 되는 부분이 없도록 한다.
- 덕트류의 강도는 방산공을 설치하는 장치의 강도와 동일한 것으로 한다.
7.11.3.4 장치등의 강도
- 장치 등의 강도가 클수록 필요한 개구면적을 적게 할 수 있으므로
개구부 이외에는 가능한 한 원통형의 견고한 구조로 한다.
정전기(공학적 관점)- (0) | 2014.08.25 |
---|---|
8. 위험물 - 연소공학 (0) | 2014.08.19 |
6. 연기 위험성 및 방재특성 (0) | 2014.08.10 |
연소공학 - 화재 (3) | 2014.08.06 |
열 및 화염의 전달. 성장 (0) | 2014.07.26 |
6.0 연기의 개념
- 연기정의 : 가연물이 연소할 때 생성되는 물질은 고상의 미립자, 액상의
타르등 액적입자, 무상의 증기 및 기상의 분자가 공기중에서
부유 확산하는 복합혼합물
0.01㎛정도의 미립자
- 연기발생 메카니즘
1단계 : 열에 의해서 열분해가스 및 증기
160 ~360[℃] : CO, CO₂
360 ~432[℃] : H, C₂H₂, 탄화수소가스류
2단계 : 가연성 가스들이 계속 공급되는데 열에 의해서 공기와 결합하여
연소가 일어나 연소생성물 발생
열분해가스의 연소와 병행하여 증발되고 남은 잔재물인 탄화목탄 이 연소
탄소(C)가 주성분이고 그 밖에 미량의 철, 이산화규소등의 무기질 이 포함되어 있다
6.1 연기의 농도
- 절대농도 : 중량농도법, 입자농도법
- 상대농도 : 투과율법
6.1.1 중량농도법 :
- 단위체적당 연기입자의 중량 [㎎/㎥]
- 단순히 연기입자의 중량만으로 평가되며 형상이나 크기, 색깔과는 무관.
6.1.2 입자농도법
- 단위체적당 연기입자의 개수 [개/㎤]
- 단순히 연기입자의 개수만으로 평가되며 형상이나 크기, 색깔과는 무관.
6.1.3 투과율법
- 연기속을 투과한 빛의 양 : 광학적 농도표시
- 감광계수 Cs [m⁻¹]
- Cs = [m⁻¹] L : 거리[m], I₀ : 연기가 없을 때 빛의 세기
I : 연기가 있을 때 빛의 세기
- 감광계수 Cs의 개념은 감지하기 어려우나 감각적으로 연기입자의 같은 크기 즉 단위 체적당 입자수
- 보행속도 저하 및 피난의 장애
감광계수
가시거리[m]
상황설명
0.1
20~30
연기감지기 동작
건물에 익숙하지 않은 사람들의 피난에 지장
0.3
5
건물에 익숙한 사람이 피난에 지장
0.5
3
약간 어두운 기분이 들 때의 농도
1.0
1~2
거의 전방이 보이지 않는다
10
수십㎝
최성기의 화재층의 연기농도
암흑상태로 유도등도 보이지 않는다
30
-
화재실에서 연기가 배출될 때의 연기농도
6.1.4 광학밀도 : Optical Density
- D = -10 logD()
6.1.5 미국 표준국(NBS)에 의한 광학적 농도
- ASTM E662 인 고체표면에서 발생하는 연기의 비광학적농도측정법
- D = DS DS : Specific Optical Density : 무차원
6.2 연기의 유동
- 저층 건축물 : 열, 대류이동, 화재압력과 같은 화재의 영향
- 고층 건축물 : 가스의 팽창, 굴뚝효과, 외부풍압의 영향, 건물에서의
강제적인 공기 유동등
6.2.1 가스의 팽창
- 최성기의 온도 : 약 1,000℃
- Boyle - Charles' Law
6.2.2 굴뚝효과
- 건물내부와 외부공기 사이의 온도와 밀도차이, 즉 부력차로 인하여 (대류 현상) 건물을 통한 수직적인 자연공기유동에 의해 변화하는 것.
- 정상상태에서 건물 내의 자연적인 공기유동은 대부분 굴뚝효과이며
고층건축물 화재시 연기와 독성가스를 폭 넓게 확산시키고 있다
- ΔP = (ρo-ρi) × g × h
- PV = nRT = RT
- P = RT = RT =ρRT ρo = ρi =
P = 1[atm], M = 28.954[g], R = 0.082[atm․ ℓ / mol․ K]
ΔP = ( ) × g × h
= () × 9.8[m/s] × h
= 3,460 () h
- 굴뚝효과의 크기는 건물높이, 외벽의 공기차단, 층간 공기누설내부와
외부사이의 온도차의 함수이다
- 중성대 하부에서 화재발생 : 연기는 건물의 상부로 침투하면서 상부층
으로 이동하며, 연기 자체의 온도에 의한
부력으로 상승속도가 더욱 증가
- 중성대 상부에서 화재발생 : 연기가 외부로 누출되면서 상승하고 연기
자체온도에 의한 부력으로 상승속도가 더욱 증가한다
- 대규모 건축물에서 건축물 하부에서 화재발생 하면 E/V실 이나 계단실등 수직공간의 연돌효과에 의한 연기가 상승으로 퍼져 가는데
건축물의 중성대 아래쪽은 수직 공간내로의 유입만이 가능하므로 수평
방향으로의 연기확산은 거의 없으며
건축물의 중성대 위쪽은 수직공간 밖으로 유출하려는 경향 때문에
연기가 수평으로 확산되는데 상층으로 갈수록 그러한 경향은 더욱 커져
연기가 상층부터 충만되어 내려오는 것이다
- 굴뚝효과에 영향을 주는 인자 : 건물의 높이
외벽의 기밀성
건물 내부․ 외부의 온도차
건물의 층간 공기의 누설틈새
HVAC System
엘리베이터의 피스톤효과(Piston Effect)
6.2.3 부력 : Buoyancy
- 연소가스는 온도차에 의한 밀도저하에 의해 상승기류를 형성하여 천장면 에 도달한 후 측면으로 확산되고 압력차에 의해 천장면 또는 개구부의 누설틈새를 통해 급격히 상부층으로 이동한다
- 비중량은 연기온도에 반비례한다
6.2.4 바람의 효과
- 바람이 불어오는 쪽에 면한 벽과 불어가는 벽면의 압력차 발생
- 건축물의 상부와 주위에서 다량의 공기 유동의 원인이 된다
저층 폭 넓은 건축물 : 지붕위로 다량의 공기유동
폭 좁은 고층 건축물 : 측면에서 다량의 공기유동
ΔP = ΔP : 차압 [N/㎡] Ta : 주위온도[K]
V : 풍속[m/s]
- EX) 주위온도 293[K], 풍속 7[m/s]시 : 30[N/㎡]압력차 발생
6.2.5 HVAC-System
- 건물내의 기류의 강제 이동
- 화재시 HVAC-System은 자동폐쇄 하거나 소화설비와 연동하여 연기를 외부로 신속히 배출할 수 있도록 설계되고 시공되어야 한다.
6.2.6 Piston Effect
6.2.6.1 엘리베이터에 의한 Piston효과
- 엘리베이터 가동 시 압력차 발생
6.2.6.2 터널의 Piston효과
- 터널을 운영하는 차량의 공기저항에 의해 기류를 형성하는 효과로 교통 환기력을 발생시켜 외부 자연풍 외에 자연환기를 유도하는 역할.
- 연기확산을 더욱 빠르게 하므로 조기경보 System에 의해 화재발생시
차량이 터널의 진입을 차단하여야 한다.
6.3 건축화재 시 연기의 특징
6.3.1 연기는 광선을 흡수한다.
6.3.2 연기는 유독가스를 다량으로 함유한다.
6.3.3 고온도의 화염을 수반하고, 화재확대 연소의 주역이 된다.
6.3.4 산소결핍
6.3.5 화재 시 발생되는 연기는 고열이며 유동, 확산이 빠르다
6.4 화재단계별 발연
6.4.1 화재초기의 발연
- 재료 중 수분의 방출에 의해 백색 또는 회색발생
- 연기량 : 전체 가연물의 종류 나 표면적, 위치 등에 관계
- mp =0.065Q¹/₃Y⁵/₃
6.4.2 최성기의 발연 : 개구조건에 지배
- Ms = 6.2
6.4.3 Flashover시의 발연
- Q = [㎥ / min]
6.5 연기의 유해성
6.5.1 생리적 유해성 : 질식상태, 중독증상
6.5.1.1 산소결핍
- 산소농도 15~16% : 인체에 영향
6%이하 : 급격히 의식을 잃어 사망한다.
6.5.1.2 일산화탄소 중독
- 혈액중의 헤모글로빈(Hb)과 결합하여 카르폭시헤모글로빈(CO-Hb)가
되어 뇌로의 산소공급 저하를 초래하여 질식사고로 이어진다
카르폭시헤모글로빈(CO-Hb)은 옥시헤모글로빈(O₂-Hb)보다 결합력이
210배 된다.
- 저농도에서 두통 과 혈압저하, 의식불명등을 초래한다.
6.5.1.3 그 외 다른 유독가스 중독
- 시안화수소(HCN), 염화수소(HCl), 폼알데하이드(HCHO), 암모니아
(NH₃), 아황산가스(SO₂)등
6.5.1.4 열기에 의한 화상
- 고온의 연기 흡입 : 기관지 및 허파가 화상을 입어 호홉곤란에 빠진다.
6.5.1.5 입자에 의한 자극
- 탄소입자가 눈 및 폐를 자극하고, 그을음이 코 및 목구멍에 막혀 질식 및 호홉곤란을 초래하는 경우도 있다
6.5.2 시각적 유해성
- 검은 연기는 빛이 흡수되어 시야를 어둡게 하고 흰 연기는 빛이 산란
되어 판별하기 어렵게 되어 시각장해가 일어나는 것이다
- 가시거리 및 보행속도
6.5.3 심리적 유해성
- 심리적 스트레스가 증가하고 행동정지, 판단정지
- 감광계수 Cs 0.1[m⁻¹]에서 사람들이 동요하기 시작.
6.5.4 화재 시 연소생성물과 유독성
- 완전연소 : 생성물의 수는 적으며 탄산수소, 물, 탄산가스․ 물, 질소가스, 아황산가스, 오산화인, 할로겐화수도 생성
- 불완전연소 : 완전연소 시 생성물과 다수의 산화물이나 분해생성물이
생긴다.
6.6 연기제어의 목적과 기본원리
6.6.1 연기제어의 목적
- 건축물 내의 재실자 외부 등 항구적으로 안전한 공간으로 피난하기까지 피난에 필요한 공간의 연기농도를 재실자의 피난에 지장을 주지 않는 상태로 유지하는 것
- 건축물 내의 소화활동 또는 일시적으로 피난자가 체류하는 동안에 그들 공간의 연기농도를 활동에 지장이 없는 상태로 유지하는 것.
6.6.2 기본개념
- 구획화에 의해 연기의 확산과 침입을 방지할 수 있으며 연기제어의 기본 이 되는 방안이다
6.6.2.1 구획화 : Compartment
- 공간을 벽과 수직벽으로 구획함에 의해 연기의 확산과 침입을 방지할 수 있으며 연기제어의 기본이 되는 방안이다
6.6.2.2 배연 : Exhaust
- 연기 자체를 제어하여 연기의 강하나 확산을 방지하고 연기농도의 저하 를 도모하는 것을 목적으로 하고 있다.
- 충분한 깊이의 연기층이 형성되어 연기의 체류가 필요하고 연기의 층이 엷은 상황에서는 하부의 공기를 흡입하게 되어 배연효과가 감소한다.
- 배연구 : 공간의 최상부에 설치하는 것이 바람직하다
6.6.2.3 차연 : Confinement
- 온도차가 발생 : 차압형성
- 자연대류에 저항하기 위한 차압을 강제적 부여하면 연기의 확산․ 침입을 방지하는 것
- 특별피난계단의 가압방연시스템 :
압력이 높은 실 : 기계에 의한 강제급기 나 외부에서의 급기구 설치
압력이 낮은 실 : 강제급기 나 외부로의 배기구 설치
6.6.2.4 연기의 강하방지
- 연기층이 흩어지지 않고 거주구역 이나 인접한 실과의 사이의 개구부
까지 강하하지 않는다면 연기확산은 방지되고 피난 장애도 없게 된다.
- 배연구를 공간 최상부에 설치함과 동시에 급기구를 하부에 설치하여
급기구에서의 유입공기가 확실하게 하부 공기층으로 공급되게 한다.
- 천장이 높은 아트리움 이나 극장 등에 유효 :
공기와 연기의 2층 존모델(Zone Model)을 채용한 시뮬레이션 프로그램
6.6.2.5 축연
- 공간의 용적이 대단히 크고 천장높이가 충분히 높은 경우
6.6.2.6 희석
- 연기의 농도가 낮아 피난이나 소화활동에 지장이 없는 수준으로 유지
6.6.3 연기제어의 기법
6.6.3.1 밀폐방연방식 :
- 불연재료로 구획된 화재실을 밀폐 : 화재성장억제 및 연기의 유출방지
- 소규모, 기밀성이 높은 거실의 방연에 적합
- 피난 후 문의 폐쇄가 확실하지 않으면 유효하지 않다
6.6.3.2 축연방연방식
- 화재실 상부에 충분한 연기의 축적 공간을 확보 :
피난종료 시 까지 거주지역에 연기가 낙하하는 것을 방지
- 천장이 높고 화재하중이 작은 공간에 적합
6.6.3.3 자연배연방식
- 연기의 부력을 이용하여 천장 및 벽 상부에 설치된 개구부를 통해 연기 를 외부로 배출하는 방식
- 장점 : 창등을 배연구로 이용
- 단점 : 외기의 영향을 받는다
연돌효과의 영향을 받아 건축물의아래층에는 자연배연을 기대할 수 없는 경우가 있다
6.6.3.4 스모크타워방식
- 자연배출용 세로 방향 샤프트를 설치
- 샤프트에 발생한 부력과 외부풍력에 의한 흡인력을 이용하여 배연하는 것
- 급기덕트를 별도로 설치 : 배연샤프트의 단면적이 과대하게 커지는 단점
6.6.3.5기계배연방식
6.6.3.5.1 제1종 기계배연 : 기계급기 및 기계배연
- 장점 : 화재실로 부터의 누연 방지 및 계단 전실등 피난경로의 확보가
유효하다
- 단점 : 급․ 배기 모두 기계력에 의존하며 정전시 기능상실, 장치가 복잡
하고 풍량의 밸런스에 주의
6.6.3.5.2 제2종 기계배연
- 기계급기방식 또는 가압방연방식
- 장점 : 저온의 외기 흡입 : 장시간 운전 가능
작은 공기량으로 방연의 목적을 달성
- 단점 : 급기가 과대하면 화세를 강하게 하고 적절한 압력조정이 행해
지지 않으면 갑․ 을종 방화문의 개방에 장애가 발생
6.6.3.5.3 제3종 기계배연
- 연기를 기계배연에 의해 풍도를 통해 배출하므로 연기가 유효한 높이
까지 하강하는 것을 방지함과 동시에 실내의 압력을 낮추어 다른 구역 으로 연기가 유출하는 것을 방지
- 장점 : 일정량의 배연을 안정하게 확보
- 단점 : 설비가 고온의 연기 및 대량의 연기에 대응할 수 없다
6.7 연기제연시스템
6.7.1 방연시스템 : 연기를 일정 공간 구획내로 가두어서 축연하는 방법
연기의 확산 방지
- 구획에 의한 방연
- 가압에 의한 방연
6.7.2 배연시스템 : 구획내의 연기가 거주지역 (바닥에서 2.1m)까지 하강
하는 것을 방지
천장부에 축연된 연기를 외부로 유출목적으로 사용한다.
- 자연력 이용방식 : 배연창, 배연구에 의한 자연 배연방식
스모크 타워 배연방식
- 기계력 이용방식 : 흡입 기계 배연방식
급․ 배기 기계 배연방식
6.8 주요 공간의 방연대책
6.8.1 대규모공간(아트리움 및 돔)의 연기제어
- 공간의 크기를 유효하게 활용하는 연기제어 :
축연으로 연기의 하강 및 지연방지
- 연기제어의 목적
대공간 내에 있어서 거주자의 피난안전의 확보를 도모하고
대공간 내에 있어서 소화활동의 확보를 도모하고
대공간에 면하는 거주부로의 위험확산의 방지를 도모하는 것
- 연기제어에 필요한 요구사항
대공간 내의 피난 및 소방활동에 지장이 없도록 연기층의 높이를 확보
인접 거주부에 연기가 침입하지 않도록 연기층의 높이 및 압력차 확보
대공간 내의 내벽 등이 파손되지 않도록 연기층 온도를 유지한다.
- 대공간의 아래 부분으로 부터의 급기경로가 확보되지 않으면 유효하게 배출되지 않는 경우가 있기 때문에 주의를 요한다.
6.8.2 샤프트공간의 연기제어 : 연기의 전달경로
- 계단실의 방화문에 차연성 요구 및 상시 폐쇄식 추천
6.8.2.1 엘리베이터 샤프트
- 연기의 전달경로
- 보완대책 : 승강로비를 차연성이 있는 문 및 셔터로 구획
엘리베이터 샤프트 자체를 가압하여 연기의 침입을 방지
엘리베이터 승강문 자체에 차연성이 있는 것을 사용
6.8.2.2 에스컬레이터 샤프트
- 큰 개구부 : 구획형성의 신뢰성의 면으로부터 연기확산의 위험이 높은 것- 방화방연 샤프트에 의해 구획하는 것 : 셔터강하 불량 및 지연 : 연기확산
- 보완책 : Class-screen 병용 : 차연 도모
6.9 방․ 배연 계획 시 유의점
6.9.1 공간특성과 일치를 도모할 것
- 가연물, 기밀성, 체적등 공간의 특성에 주의하여 적절한 방․ 배연방식 및 방연구획을 선택
6.9.2 피난계획과 일치를 도모할 것
- 방․ 배연의 목적 : 피난자를 연기로부터 보호
6.9.3 구획설정과 방․ 배연 방식과 일치를 도모할 것
- 방․ 배연방식에 알맞은 구획의 구성이 요구된다.
6.9.4 기타
6.9.4.1 날씨
- 제연시스템은 가동 즉시 연돌효과와 풍압에 노출된다.
6.9.4.2 차압
- 최소차압은 40[Pa](옥내 스프링클러설비가 설치된 경우 12.5Pa)으로
부력, 풍압, 팽창 등을 극복하기 위한 값.
- 최대허용차압 : 110[N]이하로 제한
NFPA Life Code 130[N], BS 5588-Part4 100N
6.9.4.3 방연풍속
- 거실 : 0.7[m/s]
- 복도 : 0.5[m/s], 0.7[m/s](기타구조)
6.9.4.4 열린 문의 수
- 건축물의 용도, 사용 상황에 따라 20층 이하 1개소, 20층 초과 시 2개소
6.9.4.5 기류
- 제연구역에서 연기의 역류방지, 방연풍량 확보 :
화재의크기( 열방출률 ), 용도 등에 따라 달라야 한다.
- 영국 : 비상용승강기 방연풍속 2.0[m/s]
6.10 대형 건축물에서 연기제어 및 고려할 사항
- 가연물의 제한 및 내장재의 불연화
- 초기소화
- 거실은 급․ 배기방식에 의한 제연, 복도는 배기, 전실 및 계단실은 급기 가압에 의한 제연
- 제연 경계별 설치
- 특별피난계단 및 비상용 승강기 승강장에 제연설비 설치
6.11 제연관련법규 요약
6.11.1 설치대상의 차이
6.11.1.1 배연설비 : 건축법
- 6층이상 건축물로서 문화 및 집회시설, 판매 및 영업시설, 의료시설,
교육연구시설 및 복지시설 중 연구소, 아동관련시설, 노인복지시설 및 유스호스텔, 운동시설, 업무시설, 숙박시설, 위락시설 및 관광휴게시설에 사용되는 거실
- 특별피난계단 및 비상용승강기 승강장
6.11.1.2 제연설비 : 소방법
- 문화집회 및 운동시설로서 무대부 바닥면적이 200[㎡]이상 또는 영화
상영관으로서 수용인원 100인 이상인 것
- 근린생활시설, 위락시설, 판매 및 영업시설, 숙박시설로서 지하층 또는 무창층의 바닥면적이 1,000[㎡] 이상인 것은 당해 용도로 사용되는
모든 층
- 판매 및 영업시설 중 시외버스정류장, 철도역사, 공항시설, 해운시설의 대합실 또는 휴게시설로서 지하층 또는 무창층의 바닥면적이 1,000[㎡] 이상인 것
- 지하가로서 연면적이 1,000[㎡]이상인 것
- 특정소방대상물에 부설된 특별피난계단 또는 비상용승강기 승강장
6.11.2 설치기준의 차이
6.11.2.1 배연설비
- 6층 이상의 문화집회시설등의 거실
자연배연방식(단 기계식 배연설비 사용 시는 소방관계법 준용)
- 특별피난계단, ㅂ상요승강기의 승강장
[단 급기가압(제2종) 또는 급․ 배기(제1종)방식 사용시는 소방관계법 준용]
6.11.2.2 제연설비
- 거실제연설비
제1종 기계제연방식 : 급기량 ≥ 배출량을 : 자연급기방식 불가능 하다
- 특별피난계단 계단실 및 부속실
제2종 기계제연방식
6.11.3 거실제연 과 부속실제연의 개념구분
구분
적용
제연대책
제연방식
적용장소
거실제연
화재실
Fire Area
1.적극적 대책
2.Smoke Venting
급․ 배기방식
(제1종)
거실
부속실제연
피난로
Escape Route
1.소극적 대책
2.Smoke Defence
급․ 배기방식
(제2종)
부속․ 계단실, 승강기
6.11.4 거실제연설비 설치기준
6.11.4.1 제연구역설정
- 하나의 제연구역 면적 : ≤ 1,000[㎡]
- 하나의 제연구역은 2개층 이상 층에 미치지 않을 것
(단, 층 구분이 불명확한 경우는 그 부분을 다른 부분과 별도로 제연 구획)
- 거실과 통로는 상호 제연구획 할 것
- 통로부분은 보행중심선의 길이가 60[m] 이내 일 것
- 거실부분은 직경 60[m]의 원에 내접할 것
6.11.4.2 제연경계
- 제연경계 폭은 60[㎝]이상, 수직거리는 2[m]이내
6.11.4.3 전원 및 기동
- 기둥벽, 제연경계벽, 댐퍼 및 배출기의 작동은 감지기와 연동되어야 하며 예상 제연구역 및 제어반에서 수동으로 가동이 가능해야 한다
6.11.4.4 급․ 배기기준
6.11.4.4.1 배기기준
구분
예상제연구역
배출량기준
단독
제연
방식
소규모거실
A<400㎡
기계
배출방식
- 바닥면적 1㎡당 ≥ 1㎥ 그리고
최저 5,000 CMH 이상
- 예상제연구역이 경유 거실인 경우 : 기준량 × 1.5배
통로
배출방식
- 통로길이 ≤ 40m인 경우 제연경계
수직거리에 따라 25.000~45,000 CMH 이상
- 40m < 통로길이 ≤ 60m인 경우 제연
경제수직거리에 따라 30,000~50,000 CMH 이상
대규모거실
A>400㎡
- 직경 40m인 원에 내접하는 경우 제연 경계수직거리에 따라 40,000~60,000 CMH 이상
: 벽 구획 시 40,000 CHM 이상
- 직경 40m 원의 범위를 초과하는 경우 제연경계수직거리에 따라 45,000~
65,000 CMH 이상
: 벽 구획 시 45,000 CMH 이상
공동
제연
방식
통로의 경우
제연경계가 아닌 경우
- 45,000 CHM 이상
제연경계인 경우
- 직경 40m 원의 범위를 초과하는 경우 제연경계수직거리에 따라 45,000~65,000 CMH 이상
(벽 구획 시 45,000 CMH 이상)
벽 구획
- 각 거실의 배출량을 합하여 적용
제연경계 구획
- 각 거실중 최대인 배출량 적용
벽과 제연경계로 구획된 경우
- 제연경계구획 중 최대와 벽 구획 배출량의 합을 적용한다.
6.11.4.4.2 배출관련기준
구분
설치기준
배출구
- 배출구 수평거리 : 예상 제역구역 각 부분에서 10m 이내
- 화장실, 목욕실 또는 사람이 상주하지 않은 50㎡ 미만의 창고
등은 배출구 및 배출량 산정에서 제외
예상 제연구역
구획방법
- 배출구 설치 높이
소규모
거실
벽
- 천장 또는 반자와 바닥사이의 중간 윗 부분에 설치
제연경계
(1개소 이상)
- 천장 ․ 반자 또는 이에 가까운 벽부분에 설치(단, 벽에 설치 시 배출구 하단이 최단 제연경계 하단보다 높을 것)
대규모
거실
벽
- 천장 ․ 반자 또는 이에 가까운 벽부분에 설치(단, 벽에 설치 시 배출구 하단과 바닥간 거리 ≥ 2m 이격)
제연경계
(1개소 이상)
- 천장 ․ 반자 또는 이에 가까운 벽(제연 경계포함)에 설치
(단, 벽 또는 제연 경계에 설치 시
배출구 하단이 최단 재연경계 하단
보다 높게 설치)
- 천장에 설치하는 것이 원칙이나, 그 외의 경우 배출에 지장이 없도록 최소 규정을 둠
배출기
- 배출기와 풍도의 접속부분에 사용하는 캔버스는 내열성이 있을 것
- 전동기와 배풍기 부분은 분리하여 설치하고, 배풍기 부분은 유효한 내열 처리를 할것
배출
풍도
- 아연도금 강판 또는 동등이상 내열성, 내식성이 있되, 내열성의 단열재로 단열 처리할 것
- 풍도의 크기에 강판의 두께
배출
풍속
- 배출기 흡입측의 풍도내 풍속 : 15 ㎧
- 배출기 토출측의 풍도내 풍속 : 20 ㎧
옥외
배출구
-비, 눈 등이 들어가지 않고 배출된 여기가 공기유입구로 순환 유입되지 않도록 할 것
6.11.4.5 급기기준
6.11.4.5.1 급기량 기준
- 급기량 ≥ 배기량
6.11.4.5.2 급기방식
- 강제, 자연, 인접구역유입방식 중 택일
- 현실적으로 자연유입은 화재 시 배출량 이상의 급기 풍량 확보가 곤란
하므로 적용할 수 없다
6.11.4.5.3 유입구 높이
구분
제연구획방법
급기구의 위치
비고
단독
제연
방식
소규모의 거실로 벽으로 구획된 경우
- 바닥 외의 장소에 설치
- 공기유입구와 배출구간 직선 거리는 5m이상으로 할 것
(단, 공연․ 집회장, 위락시설 용도의 면적이 200㎡이상인 경우 대규모 거실 기준 적용)
기구를 배출구와 동일한 레벨인 반자에 설치할 수 있음
대규모의 거실로 벽으로 구획된 경우
-바닥으로부터 1.5m 이하에 설치
- 그 주변 2m 이내에는 가연성
내용물이 없도록 할 것
급기구를 반자에 설치 할 수 없음
단독
제연
방식
통로의 경우와 제연경계로 구획된 경우
- 유입구를 벽에 설치할 경우 :
대규모 거실 기준 적용
- 유입구를 벽에 설치할 경우 :
유입구 상단이 천장 과 바닥
사이의 중간 아랫부분 보다
낮게 하고 수직거리가 최단 제연경계 하단보다 낮게 설치
급기구를 반자에 설치 할 수 없음
구분
제연구획방법
급기구의 위치
비고
공동
제연
방식
각 예상제연 구획이 벽으로 구획된 경우
- 단독 제연방식의 대규모 거실 기준 적용
급기구를 반자에 설치 할 수 없음
각 예상제연 구획의 일부 또는 전부가 제연경계로 구획된 경우
- 공동 예상제연구역 안의 1개 이상의 장소에 단독 제연방식 중 통로의 경우 와 제연경계
로 구획된 경우 적용
급기구를 반자에 설치 할 수 없음
인접제연구역(통로상호
제연
방식)
- 그 인접한 제연구역의 유입구가 제연경계 하단
보다 높은 경우로 그 인접한 제연구역 또는 통로
의 화재 시 그 유입구는 :
각 유입구는 자동 폐쇄될 것
당해구역 내에 설치된 유입풍도가 당해 제연구획
부분을 지나는 곳에 설치된 댐퍼는 자동 폐쇄될 것
급기구를 인접구역이나 통로의 반자에 설치할 수 있음
6.11.4.5.4 유입관련기준
구분
설치기준
유입구
- 배출구처럼 수량기준은 없음
(가능한 한곳보다는 분산배치로 담당 급기량을 줄여준다)
유입구 크기
- 예상제연구역 배출량 1[㎥/min]당 35[㎠]이상
유입구 풍속
- 5[m/sec]이하 (유입구 =그릴을 의미함)
유입구 설치 제외
- 화장실, 목욕실, 사람이 상주하지 않는 50[㎡]미만의
창고 등은 유입구 설치에서 제외
유입풍도 내 풍속
- 20[m/sec]이하
옥외 유입구
- 비, 눈등이 들어가지 않고 배출된 연기가 공기유입구로 순환 유입되지 않도록 할 것
6.11.4.6 거실제연 설계 시 주의사항
- 제연구역의 설정 및 구획 :
제연구역 설정방법에 따라 제연구역을 설정한 후, 제연경계나 벽 등으로 구획한다.
- 각 구획별 바닥면적, 제연경계 수직거리 등에 따라 배출량 과 급기량을 정한다.
- 급․ 배기덕트의 면적, 경로와 재질을 정한 후 정압과 손실압력을 구한다.
- 총 배출량(급기량) 정압 및 손실압력 등에 따라 제연팬의 동력을 구한다.
P =
6.11.5 부속실 제연
6.11.5.1 제연구역의 설정
선정방법
채택하는 경우
계단실 및 부속실 동시 제연
- 특별피난계단 구조에서 피난층에 부속실을 설치하지 않은 경우
(피난층 화재 시 계단실 방화문으로 연기가 유입할 우려가 없으므로)
부속실 단독 제연
- 피난층에 부속실이 있는 경우에 한 함
- 직통계단식 공동주택은 피난층에 부속실이 없어도 채택 가능함 :
각 세대가 방화문으로 구획되어 있으며 1층(피난층)
에는 세대 이외에 다른 용도의 실이나 로비와 같은 공간이 없다
계단실 아파트의 경우는 각 세대에는 피난 시 1층
에서 옥외로 피난이 가능한 구조이다
- 지하층만 부속실이 설치되고 피난층에 부속실이 없어도 채택 가능함 :
계단층만 부속실 설치대상인 경우 1층(피난층)에 부속실이 없는 경우로 보아 계단실 가압을 적용해선 안 된다는 의미임
계단실 단독 제연
비상용승강기 승강장 단독 제연
6.11.5.2 차압과 급기량
구분
기준
차압
최소차압
- 40Pa(스프링클러 설치 시는 12.5Pa) 이상
최대차압
- 출입문 개방에 필요한 힘(F)은 110N 이상
F = Fd +
Fd : 도어체크 폐쇄력 Kd : 상수 =1)
ΔP : 차압 A : 면적
d : 거리(문손잡이 - 끝단 간)
타층 출입문 개방 시 출입문 미 개방층의 차압 = 최소차압×70%
계단실과 부속실 동시 제연시
- 부속실 기압 = 계단실 기압으로 하거나
- 부속실 기압 ≤ 계단실 기압인 경우, 차압은
5Pa 이하로 할 것
급기량
급기량
- 출입문 등의 누설량 (Q)+ 방연풍속유지를 위한
보충량(q)
누설량
- 제연구역의 누설량을 합한 양
Q = 0.827 × A × P¹/n × 1.25 × N
보충량
- 보충량(q)=k(S×V/O.6)-거실유입량(Q
s= 방화문 면적 v : 방연풍속
0.66 : 방연풍량 이하는 1, 21층 이상은 2로 적용
6.11.5.3 과압방지장치
종류
기준
플랩댐퍼
- 출입구 개방에 필요한 힘이 110N초과 시 개방되는 구조일 것
- 댐퍼날개면적 (A) ≥
차압조절형
급기댐퍼
- 제연구역과 옥내사이의 차압을 압력센서 등으로 감지하여
제연구역에 공급되는 풍량의 조절로 제연구역의 차압
유지를 자동으로 제어할 수 있는 댐퍼
6.11.5.4 유입공기의 배출 :
부속실 제연설비 동작 시 제연구역에서 비 제연구역으로 유입되는 공기는
- 방화문을 통한 누설량
- 출입문 일시 개방에 의한 유입량
- 플랩댐퍼에 의해 거실로 유입되는 과압공기량으로 구성되며 이는 부속실 과 옥내간 차압형성을 방해하는 요소이므로 이러한 유입공기의 배출
장치가 필요하게 된다.
단 직통계단식 공동주택은 복도가 없고 구조상 적용이 곤란하여 제외
구분
설치기준
배출
방식
수직
풍도
배출
방식
자연배출
방식
- 수직풍도내부단면적 (Aq : ㎡)≥ 1개층 방연
풍량 (Qn: ㎥/s) ÷ 2(단, 수직풍도 길이(L)가
100m 초과 시 20% 할증)
기계배출방식
- Ap´ ≥ Ap/4 (= Qn/4) 또는 풍속 15m/s이하 :
기계배출방식 수직풍도의 내부단면적 [㎡])
- 열기류에 노출되는 송풍기는 그 부품을 250℃
에서 1시간 이상 가동상태를 유지할 것
- 송풍기의 풍량은 1개층 제연구역의 방연풍량
(Qn: ㎥/s)으로 할 것
- 송풍기는 옥내의 화재감지기와 연동하도록
할 것
배출구에 의한 배출
건축물의 옥내와 면하는 외벽마다 옥외로 통하는
배출구를 설치하는 것으로 배출구 개방은 화재
감지기와 연동하여 개방되는 구조
- 개폐기의 개구면적 (Ap : ㎡) ≥ Qn/2.5일 것
- 배출구는 옥외쪽으로만 열리도록 하고, 옥외의
풍압에 따라 자동으로 닫히는 구조일 것
제연설비에 의한
배출
- 거실제연설비가 설치되어 있고 당해 옥내로
부터 옥외로 배출하여야 하는 유입공기의 양을
거실제연설비 배출량에 추가하여 배출하는 방식
(당해 거실제연설비에 따른 배출로 갈음)
시키고 있다
구분
설치기준
수직
배출
풍도
풍도의 구조
- 수직풍도는 내화구조일 것
- 내부면적은 0.5[mm]의 아연도 강판으로 마감,
접합부는 통기성이 없도록 할 것
배출댐퍼
댐퍼의 설치기준
- 댐퍼의 두께는 1.5[mm] 이상의 강판으로
비내식성 재료의 경우에는 부식방지장치를 할 것
- 평상시 닫힌 구조로 기밀상태를 유지할 것
- 개폐여부를 당해 장치 및 제어반에서 확인할
수 있는 감지기능을 내장하고 있을 것
- 구동부의 작동상태와 닫혀 있을 때의 기밀상태
를 수시로 점검할 수 있는 구조일 것
- 풍도의 내부마감상태에 대한 점검 및 댐퍼의
정비가 가능한 이․ 탈구조로 할 것
- 화재층의 옥내에 설치된 화재감지기의 동작에
따라 당해층의 댐퍼가 개방되도록 하여야 한다
- 개방 시의 실제 개구부( 개구율을 감안한 것을
말한다)의 크기는 수직풍도의 내부단면적과
같도록 할 것.
- 댐퍼는 풍도내의 공기흐름에 지장을 주지
않도록 수직풍도의 내부로 돌출하지 않게 설치
할 것
6.11.5.5 부속실제연의 세부기준
6.11.5.5.1 급기
구분
기술기준
일반적
기준
- 부속실을 제연하는 경우
동일 수직선상의 모든 부속실은 하나의 전용 수지풍도에 따라
급기할 것
- 계단실 및 부속실을 동시에 제연하는 경우
계단실에 대하여 그 부속실의 수직풍도에 따라 급기할 것
- 계단실만 제연하는 경우
전용수직풍도를 설치하거나 계단실에 급기풍도 또는 급기
송풍기를 직접 연결하여 급기할 것
- 하나의 수직풍도마다 전용의 송풍기로 급기할 것
구분
기술기준
급기구
기준
- 급기용 수직풍도와 직접 면하는 벽체 또는 천장에 고정하되,
옥내와 면하는 출입문으로부터 가능한 먼 위치에 설치할 것
- 계단실과 부속실을 동시 제연하거나 계단실만을 제연하는 경우
급기구는 계단실 매 3개층 이하의 높이마다 설치할 것
( 단 높이 31m 이하인 계단실만을 제연하는 경우는 1계단실에 1개의 급기구만을 설치할 수 있다)
- 급기댐퍼는 1.5[mm]이상의 강판 또는 동등이상의 것으로 하고
비내식성 재룡인 경우는 부식방지조치를 할 것
급기
풍도
기준
- 수직풍도는 내화구조로 하고 내부면은 0.5[mm]의 아연도 강판
으로 마감할 것
- 수직풍도 이외의 풍도로서 금속판으로 설치하는 풍도는 다음에
적합할 것
풍도는 아연도금강판 또는 이와 동등이상의 내식성․ 내열성이
있는 것으로 하며 내열성의 단열재로 유효한 단열처리로 하고,
강판의 두께는 배출풍도의 크기에 따라 기준이상으로 선정한다.
풍도에서의 누설량은 급기량의 10%를 초과하지 아니할 것
- 풍도는 정기적으로 풍도 내부를 청소할 수 있는 구조로 설치할 것
6.11.5.5.2 송풍기기준
- 송풍기의 풍량은 급기량에 대한 15%의 여유율을 둘 것
- 송풍기의 배출측에는 풍량조절용 댐퍼 등을 설치하여 풍량조절을 할 수
있도록 할 것
- 배출측에는 풍량 및 풍압을 실측할 수 있는 유효한 조치를 할 것
- 인접장소의 화재로부터 영향을 받지 아니하고 접근이 용이한 장소에
설치 할 것
- 옥내의 화재감지기에 의해 작동하도록 할 것
- 송풍기와 연결되는 캔버스는 내열성(석면재료 제외)이 있는 것으로 할 것
6.11.5.5.3 수동기동장치기준
- 배출댐퍼 및 개폐기 직근 과 제연구역에 설치
(단, 계단실과 부속실 동시에 제연 시 부속실만 설치 가능함)
6.11.5.5.4 제어반
6.11.5.5.4.1 제어반에는 제어반의 기능을 1시간 이상 유지할 수 있는 용량 의 비상용 축전지를 내장할 것
6.11.5.5.4.2 제어반의 기능
- 급기용 댐퍼의 개폐기의 작동여부에 대한 감시 및 원격조작기능
- 배출댐퍼 또는 개폐기의 작동여부에 대한 감시 및 원격조작기능
- 급기송풍기와 유입공기의 배출용 송풍기의 작동여부에 대한 감시 및
원격조작기능
- 제연구역의 출입문의 일시적인 고정개방 및 해정에 대한 감시 및 원격 조작 기능
- 수동기동장치의 작동여부에 대한 감시기능
- 급기구 개구율의 자동조절장치(설치하는 경우에 한함)의 작동여부에 대한 감시 기능. 다만, 급기구에 차압표시계를 고정부착한 자동차압․과압조절형 댐퍼를 설치하고 당해 제어반에도 차압표시계를 설치한 경우에는 그러
하지 아니하다.
- 감시선로의 단선에 대한 감시기능
6.11.5.6 부속실 제연설계 계산 시 주요사항
6.11.5.6.1 제연구역선정
- 건축물의 설계상황에 따라 4가지 방식 중 가장 적정한 방식을 선택
6.11.5.6.2 급기량의 산정 : 누설량 + 보충량
6.11.5.6.2.1 누설량 :
누설틈새면적을 정한 후 누설경로에 따라 직렬, 병렬 계산방식에 의해
가장 먼 곳부터 합산하여 계산한다.
- 병렬면적 :
- 직렬면적 :
- 누설면적과 차압을 이용하여 누설량(Q, 전층)을 구한다
Q = 0.827 × At (전 층 누설량) × × 1.25(여유율)
여기서 n은 출입문일 때 2, 창문일 때는 1.6이다
6.11.5.6.2.2 보충량
- 방연풍속(V)을 정한다 : 0.5 ~ 0.7 m
제연구역
방연풍속
- 계단실 및 부속실을 동시에 제연하는 것 또는 계단실만
단독으로 제연하는 것
0.5 m/s이상
제연구역
방연풍속
부속실만 단독으로
제연 또는 비상용
승강기의 승강장만
단독으로 제연하는 것
- 부속실 또는 승강장이 면하는
옥내가 거실인 경우
0.7 m/s이상
- 부속실 또는 승강장이 면하는
옥내가 복도로서 그 구조가 방화 구조(내화시간이 30분 이상인
구조 포함)일 것
0.5 m/s이상
- 거실유입풍량(Q₀)의 계산
방화문을 개방하는 순간의 거실 유입풍량(Q₀)는 다음의 1, 2의 합으로
구한다
(1)모든 부속실(N개소)이 닫혀있을 때 1개층의 부속실(열릴 예정인)에
공급하는 공기량
Q = 0.827 × At (1개층 거실쪽 누설면적+1개층 계단실쪽 누설면적)
× ×1.25 ----- ①
(2)(N-1)개의 닫혀 있는 층에 공급한 공기량 중 계단실로 누설되는
공기량을 합하여 구한다.
이때는 1개층의 부속실이 열린 이후의 상황이다
첫째 누설면적을 계산한다.
- 닫혀있는 1개층당 누설면적의 합 = 계단쪽(As) +거실쪽(Ai)
둘째 급기량을 배분한다.
- 기준층의 닫힌 층 전체의 계단측 급기량
= [①식의 급기량] × [As / (As +Ai)] ×[(N-2)개소]----- ②
- 피난층의 닫힌 층의 계단측 급기량
= [①식의 급기량] × [As´ / (As ´+Ai´)] × 1개소 ----- ③
(3) 거실유입풍량(Q₀)=[식① + 식② + 식③]이 된다
- 보충량 (q)는 q = k × (S ×V / 0.6) - Q₀
6.11.5.6.2.3 급기량
- Q [㎥/ sec] = 누설량 ( 전층 : Qv) + 보충량 ( q )
6.11.5.6.3 급기덕트 사이즈 [㎡]
- [㎡] = Q [㎥/ sec] ÷ 20[m/s]
6.11.5.6.4 급기그릴 사이즈 [㎡]
- [㎡] = Qn [㎥/ sec] ÷ 5[m/s]
- Qn = 1개층의 누설량 (Qv / N) +보충량 ( q )
6.11.5.6.5 플랩댐퍼 사이즈 [㎡]
- q[㎥/ sec] ÷ 5.85
6.11.5.6.6 급기팬 동력 [KW]
- P[KW] = Q × 1.15(여유율) × H[mmAq] × 1.1 / (102 × η )
6.11.6 제연설비설치의 면제
- 공기조화설비를 화재안전기준의 제연설비기준에 적합하게 설치하고 공기 조화설비가 화재 시 제연설비 기능으로 자동 전환되는 구조로 설치되어 있는 경우
- 직접 외기로 통하는 배출구의 면적의 합계가 당해 제연구역 바닥면적의 100분의 1 이상이며, 배출구로부터 각 부분의 수평거리가 30[m] 이내
이고, 공기의 유입이 화재안전기준에 적합하게( 외기를 직접 자연 유입 시 유입구 크기가 배출구 크기 이상인 경우) 설치되어 있는 경우.
8. 위험물 - 연소공학 (0) | 2014.08.19 |
---|---|
7. 폭발 - 화재와 폭발(연소 공학) (0) | 2014.08.13 |
연소공학 - 화재 (3) | 2014.08.06 |
열 및 화염의 전달. 성장 (0) | 2014.07.26 |
연소의 가연특성 (0) | 2014.07.23 |
5. 화재
5.1 화재일반
5.1.1 화재의 정의 : 사람의 의도에 반하여 발생한연소로서 소화의 필요성을
느끼는 것
화재역학에서의 화재 한계기준 : 1,055[KW/㎥]
물1[ℓ] 1초당 1[℃]씩 올리는데 충분한 열량
화재반응을 지속시키기 위해서는 10¹⁰[KW/㎥]정도의 에너지밀도
5.1.2 화재의 분류
5.1.2.1 대상물체에 따른 분류
- 건축물화재
- 차량화재
- 산림화재
- 특종화재 : 위험물화재, 가스류화재, 원자력시설, 항공기화재, 지하철화재,
지하구화재, 터널화재 등
- 선박화재
5.1.2.2 연소되고 있는 물질에 의한 분류
5.1.2.2.1 일반화재 : A급 화재 : 백색
- 일반가연물
- 가장 발생빈도가 높다
- 물 등 수계소화설비로 소화
5.1.2.2.2 유류화재 : B급 화재 : 황색
- 인화성액체
- 대형화재의 위험성
- 포 소화약제, 가스계 소화설비, 분말, 미분무수 등으로 소화
5.1.2.2.3 전기화재 : C급 화재 : 청색
- 통전상태의 전기화재
- 전원이 차단된 경우 가연물의 종류에 따른 화재로 구분
- 비전도성 소화약제
5.1.2.2.4 금속화재 : D급 화재 : 무색
- 제3류 위험물, 제2류 위험물의 금속분과 제1류 위험물의 무기과산화물
- 대부분 금수성 물질이므로 모래 및 해당 금속에 적응성 있는 금속화재용
분말소화약제 사용
5.1.2.2.5 가스화재 : E급 화재 : B급 화재 적용
- 도시가스, 천연가스, 수소, LPG 등 가연성가스
- 대량의 물로 냉각 및 밸브 폐쇄 등의 방법으로 소화
5.1.2.2.6 식용유화재 : K급 또는 F급 화재 : NFPA , ISO분류에 의한 구분
- 인화점 과 발화점의 온도차가 적고 발화점이 비점이하여서 화재발생시
액온을 낮추지 않으면 소화하여도 재발화가 쉬운 화재
- 질식소화 및 이물질을 넣어서 냉각하는 소화
5.1.2.3 화재규모에 따른 분류 :
화재조사 및 보고규정: 소방방재청 훈령 14호 (2004. 6. 1)
- 즉소 : 인명피해가 없고 피해액이 50만원 이하 화재
- 부분소 : 즉소, 반소, 전소에 해당이 없는 화재
- 반소 : 건물의 30%이상 70%이하 소실
- 전소 : 건물의 70%이상 소실 또는 보수 시 재사용 불가
5.1.2.4 특수화재
- 대형화재
가. 인명피해 : 사망 5명 이상이거나 사상자 10명 이상 발생 화재
나. 재산피해 : 20억원 이상 추정되는 화재
- 중요화재
가. 관공서, 학교, 정부미 도정공장, 문화재, 지하철, 지하구등 공공건물
및 시설의 화재
나. 관광호텔, 고층건물, 지하상가, 시장, 백화점, 대량 위험물을 제조· 저장·취급하는 장소, 대형 화재취약대상 및 화재경계지구
다. 이재민 100명이상 발생화재
- 특수화재
가. 철도, 항구에 매어둔 외항선, 항공기, 발전소 및 변전소의 화재
나. 특수사고, 방화 등 화재원인이 특이하다고 인정되는 화재
다. 외국공관 및 그 사택
라. 기타 대상이 특수하여 사회적 이목이 집중될 것으로 예상 되는 화재
5.1.2.5 사상자 구분
- 경상 : 기타 부상
- 중상 : 3주이상의 입원치료를 필요로 하는 부상
- 사망 : 화재사고 후 72시간이내 사망자 포함
5.1.3 화재의 연소 : 불길이 이웃으로 번져가는 형태
- 정상연소
- 접염연소
- 대류연소
- 복사연소
- 비화연소
5.2 물질의 화재위험
5.2.1 가연성고체
5.2.1.1 목재
5.2.1.1.1 물리적 성질
- 낮은 열전도성 : 열이 내부로 침투하는 속도 지연
- Heavy timber 또는 대형집성 목재트러스 : 건물의 구조강도는 동일한 응력의 철골에 비하여 화재 시 더 긴 시간의 강도를 발휘한다
5.2.1.1.2 함수율
- 함수율이 15% 이상 일때는 불이 잘 붙지 않는다
5.2.1.1.3 목재의 발화
- 나무가 탈 때의 온도 : 나무의 종류, 형태, 크기 및 함수율에 따라 각각 다르다
- 가열속도, 가열시간, 나무에 가해지는 열원의 성질 및 공급되는 산소의 양도 인화점에 영향을 준다
- 나무의 평균 인화점 : 200[℃]
- 나무의 열분해 4단계
온도[℃]
반응
200℃이상
수증기, 탄산가스, 개미산 및 초산의 발생
200~280℃
수증기 감소, 일부 일산화탄소 발생( 흡열반응 상태)
280~500℃
인화성 증기의 입자와 함께 발열반응,
숯이 되는 일부 2차반응
500℃ 이상
뚜렷한 촉매작용으로 숯으로 변함
5.2.1.2 플라스틱 및 중합제
- 건물 안의 구조용 과 마감재료
- 선 처리 및 후 처리제품
5.2.1.3 섬유
- 천연섬유 : 식물 및 동물에서 추출된 섬유제품
- 합성섬유
- 난연성섬유 : 방염처리
5.2.2 인화성 및 가연성액체
5.2.2.1 분류
5.2.2.1.1 인화성액체 : Flammable Liquid
- Class Ⅰ A : 인화점 22.8℃미만으로 비등점이 37.8℃ 미만인 것
- Class Ⅰ B : 인화점 22.8℃이하로 비등점이 37.8℃ 이상인 것
- Class Ⅰ C : 인화점 22.8℃이상이고 비등점이 37.8℃ 미만인 것
5.2.2.1.2 가연성액체 : Combustible Liquid
- Class Ⅱ : 인화점이 37.8℃ 이상이고 60℃ 미만인 것
- Class Ⅲ A : 인화점이 60℃ 이상이고 93.4℃ 미만인 것
- Class Ⅲ B : 인화점이 93.4℃ 이상인 것
5.2.2. 성질
- 증기압 : [psia] pounds per square inch absolute
- 인화점
- 비등점
- 비중
- 증발률
- 점도
- 증발잠열
- 발화온도
5.2.3 저장 및 취급
- 저장용기는 밀폐하여 통풍이 잘되는 찬 곳에 저장한다
- 화기의 접근을 피하고 가열하지 않는다
- 증기 및 액체의 누설에 주의하여 저장한다
- 정전기발생 및 축적을 억제한다
- 인화점 이상으로 가열하지 않는다
- 증기는 높은 곳으로 배출하기 위한 시설을 설치한다
- 전기설비는 방폭형 전기기계기구를 사용한다
5.2.3 기체
5.2.3.1 화학적 성질
- 인화성기체
- 비인화성기체
- 독성기체
- 반응성기체
5.2.3.2 물리적 성질
- 액화 기체 : 압축
- 비액화기체 : 연소범위 200 ~ 6,000[psia]
- 초저온액체 : 용기안의 기체가 -150[℃]의 온도상태이고 액상
산소, 질소, 수소, 아르곤, 헬륨과 천연가스(LNG)
5.2.3.3 용도에 의한 분류
- 의료용가스
- 산업용가스
- 연료가스
5.3 실내화재
5.3.1 화재진행 단계
5.3.1.1 발화 : Ignition
5.3.1.2 화재성장단계 : Developing Fire 또는 Fire Growth
- 연료지배형화재 : Fuel Controlled Fire
- 검토사항 : smoke plume, ceiling jet flow, 연기층의 깊이, 연소가스의
농도, 연기층의 온도
- 제1성장기
- 제2성장기
5.3.1.3 전실화재 : Flashover
- 전공간화재 : Full Space Involvement
5.3.1.3.1 Pre-flashover : 전실화재 전 단계 : 화재안전의 예측
화재의 탐지 및 거주 인원의 안전피난
방의크기 및 구조, 건축자재 , 창문의 크기, 연료의 양,
종류 및 배열 상태등에 따라 영향을 받는다
5.3.1.3.2 Post-flashover : 전실화재 후 단계
실내온도 결정 변수 : 연료의 연소열량, 연소에 필요한 공기의 유입상태, 단열효과 등
5.3.1.3.3 Flashover 시간에 영향을 주는 인자
- 실의 형태
- 발화원의 위치
- 연료높이
- 환기개방
- 연료의 밀도
- 연료의 지속성
- 발화원의 면적
- 열방출률
- 발화시간
5.3.1.3.4 공식
- McCaffery QFO = 610(hkAtA√H)¹/²
- Babrauskas QFO = 750 A√H
- Thomas QFO = 7.8At +378A√H
- Hagglund QFO = 10508At
5.3.1.4 최성기 : Fully -Developed Fire)
- 환기지배형 화재 : Ventilation Controlled Fire
- 열류조건 : 실내 150[KW/㎡], 바닥면 복사수열량 60~80[KW/㎡],
천장면 복사수열량 100~150[KW/㎡],
5.3.1.4.1 연소속도
- R =
- 중성대 : Neutral zone
5.3.1.4.2 화재온도
- QT = QW +QL +QR
- 온도인자 FO = A√H /At = 0.06에 해당한다
5.3.1.4.3 화재계속시간
- T = = = ×
Af / A√H : 화재계속시간인자 : Fire duration factor
5.3.1.4.4 개구부의 화염분출
- 화염분출 : 상층의 창유리를 파괴해 상층연소의 원인이 된다
화재규모, 개구부의 형상, 위쪽 벽의 상태
- 방지대책 : 허리벽 설치
개구부 위쪽에 차양설치
창면에 살수하는 드렌처설비 설치
창유리를 금속 망입유리로 설치
창 내측 가까운 곳에 가연물을 근접시켜 설치 금지
5.3.1.4.5 역화 : Back Draft : 밀폐된 공간에서 Flashover후 산소부족상태 에서 화재실의 문을 개방할 때 신선한 공기가 대량으로
유입되어 실내에 축적되었던 가연성 가스가 단시간에 폭발 적으로 연소함으로서 화재가 폭굉을 동반하여 실외로 분출 되는 현상
5.3.1.4.5.1 Back Draft 발생하기 위한 조건
- 사전에 실내가 충분히 가열되고
- 다량의 가연성 가스가 축적되어 있는 것이 전제 조건이 되며
- 화재 시 가스배관이 파손되어 가스가 새어나와 발생하는 폭발도
Back Draft가 되어 폭굉과 충격파를 일으킨다
5.3.1.4.5.2 방지대책
- 폭발력의 억제 : 문의 개방 안전형 평가
시건장치 유무, 자물쇠의 종류, 개폐방향
- 환기 : 열기류 배출 (천장 환기구 개방)
- 소화 : 개방전․ 후 소화
- 격리 : 상층 또는 인접 건물로 확대 방지 : 방수준비
5.3.1.5 감쇄기
- 평균온도가 최고값의 80%이하로 떨어진 후의 단계
- 7~ 10℃/ min
5.3.2 실내화재 중요한 용어
5.3.2.1 연료지배형화재 : 연료량이 적고 통기량이 충분한 경우
5.3.2.2 환기지배형화재 : 연료량이 많고 통기량이 적은 경우
5.3.2.3 화재하중 : 구획내 가연물이 에너지값을 지칭한다
W = =
5.3.2.4 개구인자가 구획화재에 영향을 미치는 인자
- 연소속도 : V = =
- 온도인자 : FO = A√H / At
- 계속시간인자 : T = Af / A√H
- 개구부 크기 와 모양
5.3.2.5 화재저항 : 화재시간동안 방화벽이나 구조적 요소들이 그 기능을
계속할 수 있도록 하기 위한 건축물 구성요소의 능력
으로 내화성능
5.3.2.6 화재가혹도 : 방호공간 안에서 화재의 세기
- 온도-시간곡선에서 300[℃]의 기준선이상에서 곡선부의 면적기준.
- 300[℃]의 기준선이상에서 두 곡선의 면적이 같으면 화재가혹도가 같다 고 한다.
- 화재 시 지속시간이 긴 것은 가연물량이 많은 양적 개념
최고온도는 최성기 때의 온도로서 화재시의 질적 개념이다.
5.3.2.7 화재가혹도의 주요소
- 최고온도 : Maximum Temperature
단위시간당 축적되는 열의 량인 열축적률이 크면 화재강도가 커진다
- 지속시간 : Duration
화재실의 화재하중에 따라 결정된다 : 가연물의 양
가연물의 양이 많을수록 연소지속시간이 길고 최고온도 지속시간도 길어 진다
5.3.2.8 화재가혹도와 소화수주의 상관성 : 주수율 Water density
- 화재강도 : 주수율 결정
- 화재하중 : 주수시간 결정
5.3.2.9 화재강도의 주요소 : Fire Intensity
- 가연물의 연소열 : 물질의 종류에 따른 특성치
- 가연물의 비표면적 : 물질의 단위 질량당 표면적
- 공기(산소)공급 :
공기의 공급이 원할할수록 소진율이 커지고 열발생률도 커진다
개구부의 크기, 개수, 위치에 좌우된다.
- 화재실의 벽, 천장, 바닥의 단열성
개구부를 통한 방열
구조체를 통한 방열 : 단열상태에 따라 축열된다.
5.3.2.10 실내화재의 환기파라미터
nV=k A √H f (T₁, T₀) n : 시간당 환기회수
H : 개구부의 높이
- 환기파라미터(개구인자)
개구인자 : 환기파라미터 : A √H : Ventilation Parameter
- 환기파라미터와 연소속도의 관계
환기지배영역 : 개구인자 (A √H)에 비례
연료지배영역 : 개구인자와 관계없이 일정한 크기를 나타낸다.
5.3.3 실내화재 시 개구부의 중성대 : Neutral Zone
- 천장측 정압 : 실내 > 실외
- 바닥측 정압 : 실내 < 실외
- 천장과 바닥의 중간 아래측 정압 : 실내=실외
5.3.3.1 중성대의 개념 : 압력분포에서 실내정압이 실외정압 면이 같은 곳
- 중성대의 위쪽은 실내정압이 실외정압보다 높아 실내에서 실외로 공기가
유출되고 중성대 아래쪽에는 실외에서 실내로 공기가 유입된다.
5.3.3.2 중성대의 형성
- 화재실내의 정압 : 압력에 의해 결정
고온층의 온도에 의해 결정 : 연소속도가 큰 것을 의미 - 중성대의 높이
비중량 =
중성대의 높이 Y =
화재 시 실온이 높아질수록 중성대의 위치는 낮아지면 외부로 부터의 공기유입이 적어지고 연소가 소강상태가 되고 열방출속도가 완만해져 실온이 내려가 중성대가 다시 높아지고 하는 과정의 반복
연료지배형화재에서 환기지배형화재로 전환
-고층건축물의 중성대 :
초고층의 건축물에서의 실내․ 외 정압차가 너무 커서 출입문 및 창의
개폐가 불가한 경우가 발생한다.
5.3.3.3 중성대의 이해와 활동
- 화재실의 연기분출 :
창문 전체에서 연기분출 : 창문 아래쪽에 중성대
창문의 일정높이에만 연기분출 : 연기분출 창의 최하단면이 중성대
5.3.4 표준온도-시간곡선
- 목조건물 : 최성기 : 출화 후 7~8분, 1,100~1,200℃
감쇠기 : 출화 후 15~30분, 200~300℃
- 목조건물 난연1급 : 1,120℃, 난연2급 : 840℃, 난연3급 : 550℃
- 내화구조 건물 : 최성기 : 출화 후 10~30분, 800~1,000℃
감쇠기 : 출화 후 연소조건에 따라 240분까지 유지
1,000~1,200℃
- 내화구조의 내화시간 : 30분 : 840℃, 1시간 : 925℃, 2시간 : 1,010℃, 3시간 : 1,050℃, 4시간 : 1,095℃
-ISO834 T-T₀ = 345log( 8t +1) T : 화재실의 온도
T₀ : 화재실 초기온도
5.3.5 구획실 화재분석
- 구획실에서 연기온도
연기온도 ΔT =6.85
Q : 화재에서 열방출률 hk : 열전달계수 At : 실내면적
A : 환기개구부의 면적 H : 환기개구부의 높이
열전달계수는 화염에 노출되는 시간 과 열침투시간을 비교하여 결정
* 노출시간 t가 tp 보다 클 때 hk = =
* 노출시간 t가 tp 보다 작을 때 hk =
* kρc : 열관성 : 물질의 열저장능력
- Flashover : Flashover열량 예측
- McCaffery QFO = 610(hkAtA√H)¹/²
- Babrauskas QFO = 750 A√H
- Thomas QFO = 7.8At +378A√H
- Hagglund QFO = 10508At
- 환기지배화재 : 공기의 소모량으로 열량 계산
환기지배 시 공기량 ma = 0.5A √H [kg/s]
열방출량 Qmax = ma ․ 3,000 [kj / kg ]
- 최성기 화재의 크기
[조건] 전형적인 완전성장화재의 온도 800[℃],
가연물의 기화열 1~5[kj/g], 평균연소열 20[kj/g]
Q = σ T⁴ = (5.67× 10⁻¹¹) ×(1,073)⁴=75.15[kw/㎡]
ma =
Q = 450[g/s] × 20[kj/g]
= 9,000[kw] = 9.0[MW]
5.4 화재의 현상 및 형식
- 화염전파 : 예혼합연소 : 기상 중의 화염전파
확산연소 : 액상 또는 고상표면에 대한 화염전파
5.4.1 가스폭발과 가스화재
5.4.1.1 가스폭발
- 조성조건 (농도조건) : 연소범위
- 발화원의 존재 (에너지조건)
5.4.1.2 가스화재 : 난류확산화염
- 방출가스의 흐름 :
층류 : Laminar Flow : 화염의 길이는 가스유속이 증태와 함께 커진다
난류 : Turbulent Flow : 화염의 길이는 그이상의 증대는 없고 거의
일정값을 가진다
5.4.2 석유화재의 거동
5.4.2.1 액면상의 연소확대
- 연소확대 : 가연성액체의 액면상의 한 점에서 착화가 일어나면 화염은 액면을 따라서 일정한 속도로 퍼져나간다
- 가연성 액체온도가 인화점보다 높을 경우 : 예혼합형전파
액면상의 증기는 어떤 위치에서나 가연범위에 들어있는 농도영역이 존재
Vm = ASu ( = 2 ~3 Su
최대연소확대속도 일반적으로 탄화수소나 알코올이 값은 200 [㎝/s]전후 이다.
- 가연성 액체온도가 인화점보다 낮을 경우 : 예열형전파
화염에 의하여 미연소 액면이 예열되므로 연소확대가 시작된다
화염전파방향과 같은 방향의 표면장력동류라 한다
5.4.2.2 저장조 내의 화재인 액면화재 : Pool Fire
5.4.2.2.1 액면강하속도
- 용기의 직경증가에 따라 액면 강하속도는 감소하나 용기가 1[m]이상인 경우는 직경과 관계없이 일정하다
V = A × [mm] Hc : 연료의 연소열 Hv : 연료의 증발열
5.4.2.2.2 액면 아래의 온도분포
- 경질류 와 중질류의 온도분포
- 열류층(Hot Zone) 형성
5.4.2.2.3 화염높이
- 화염높이 L = A Fr d
Froude수의 함수로 표기 Fr =
5.4.2.2.4 바람에 의한 화염경사 : tanθ = W² / gd
5.4.2.3 증기운폭발 : Vapor Cloud Explosion
- 저장탱크 주변 화재 시(기타 요인) 복사열이 저장탱크에 전달되어 증기의 방출이 많아져서 점화원이 주어지면 폭발발생
5.4.2.4 가연성액체의 유출을 수반하는 화재
- 유출화재
- 유출액면의 화재확대를 예측하는 방법
에너지 모델 : 연속 유출시 적용이 어렵고 상황변화에 대응하기 어렵다
힘의 평형 모델
중력흐름 모델 : Show-Briscoe의 이론을 권장
5.4.2.5 석유류 탱크의 화재발생시 물이 원인이 된 넘침 현상
5.4.2.5.1 Boil Over현상
- 중질유 : Hot Layer 또는 Hot Zone
Hot Zone온도 원유 : 150~200℃, 중유 : 250℃
열류층 하강속도(Heat Wave settling ratio) : 15~50[inch/hr]
- 물이 수증기로 변화 시 1,650배의 부피팽창
- Boil Over 방지대책
탱크내의 수층의 형성을 방지 : 주기적 기계적 교반
유류 와 Emulsion상태로 유지
탱크 저부의 물을 정기적으로 배출한다
화재 시 적당한 시기에 모래나 비등석등을 탱크내에 던져 돌비현상 방지
5.4.2.5.2 Slop Over현상
- 소화작업으로 인한 물(포소화약제등 수계 소화약제등)주입하면 수분의
급격한 증발에 의한 현상
5.4.2.5.3 Forth Over현상
- 탱크 저부에 물 또는 수분이 존재 시 위험물 주입 시 발생하는 현상
5.4.3 플라스틱화재
5.4.3.1 종류
5.4.3.1.2 열가소성수지 : 재성형 가능
- 서로 공유결합된 탄소원자의 매우 긴 분자사슬(main chains)
5.4.3.1.2 열경화성수지 : 재성형 할 수 없고 높은 온도로 가열시 분해된다
- 단단한 고체를 형성하는 공유결합된 탄소만으로 구성
5.4.3.2 화재의 위험성 : 플라스틱의 종류, 양, 노출정도
5.4.3.3 플라스틱공장의 화재요소
- Dust :분진형태
- Flammable solvents static electricity :정전기로 인한 인화성용제 인화
- Heating elements : 전기기계기구의 부분적 과열
5.4.3.4 고분자물질 연소의 특성
- 고체 : 분해연소 형태
5.4.3.5 고분자물질의 연소과정
- 가열 : Heating
외부의 열로 고분자물질의 온도가 상승
온도상승속도 : 공급열의 유입속도, 공급체와 수용체의 온도차이, 고분자물질의 비열, 열전도율, 융해열, 증발열등에 의해 결정
- 분해 : Decomposition
가연성가스
불연성가스
액체
고체
연기처럼 보이는 고체입자나 고분자 조각들
- 점화 : Ignition : 인화점, 발화점, 한계산소농도
- 연소 : Combusition
- 연소확대 : Propagation
- 배출과정 : 연소열의 일부와 연소생성물은 계외로 배출
연소열의 일부는 대류, 전도, 복사를 통해서 미연소의 고분자 가연물을 가열하여 다시 흡열과정이 되풀이 되어 연소
사이클이 형성된다
5.4.3.6 플라스틱화재의 위험성
- 산소결핍 : 17% : 무산소증, 생존최저농도 : 10%
- 화염 : 화상은 피부의 온도가 65℃이상으로 1초 이상 유지되면 발생한다
노출된 피부와 접촉 시 화상을 유발한다
- 열 : 생존한계온도 150[℃]
내열한계 통상복 : 3,600[kcal/㎡ ․ hr]
내열방열복 : 7,200[kcal/㎡ ․ hr]
- 연소가스 : 내가스한계 : CO가스에 대해서 2~4[%․ min]
- 연기 : 시야차단, 자극효과, 패닉상태 유발
내연한계 : 감광계수( Cs ) 0.1/m로 시정거리 27m
- 구조물의 붕괴 : 열과 화염에 의해 시설물붕괴
뜨거운 구조물의 주수에 의한 급작스런 냉각으로도 발생
5.5 화재의 소화 : 소화의 조건을 정성적 및 정량적으로 표현
5.5.1 물리적 소화방법
5.5.1.1 연소에너지 한계에 바탕을 둔 소화방법
- 연소 시 발생 열에너지 흡수 : 냉각소화(인화점과 발화점 이하로 냉각)
- 열용량(비열 과 질량의 곱)을 이용하는 것
투여한 매체의 상변화에 수반한 증발잠열을 이용하는 것
5.5.1.2 농도한계에 바탕을 둔 소화방법(혼합기의 조성변화에 의한 소화법)
- 질식소화법
- 희석소화법 :
5.5.2 화재를 강풍으로 불어서 소화하는 방법 : 폭발 등으로 대량의 공기류
5.5.3 화학적 소화방법
- 분말소화약제 : 약제 분해 시 흡열반응에 의한 냉각효과
탄산가스에 의한 질식효과
연쇄반응을 제어하는 화학작용 및 발화원에 의한 활성종
의 흡착
- 할론소화약제
- 청정소화약제
5.5.4 발화의 물질조건에 바탕을 둔 예방대책
5.5.4.1 불연화 도모 : 불연화 또는 발연속도가 작은 물질로 변환
5.5.4.2 조성변화 : 가연물과 산화제의 조성을 변화 시키는 것
- 가연범위 밖으로 혼합조성을 유지하는 것 : 환기, 통풍 및 밀폐
5.5.4.3 제3의 물질 첨가 : 불활성화
- 이산화탄소, 수증기, 질소 및 할로겐화탄화수소
5.5.5 소화의 종류
5.5.5.1 제거소화
- 가연성가스의 밸브 차단 : 연소범위
- 전기화재 시 단전
- 미연소가스 제거 및 화염을 불어 점화원 과 접촉 차단
- 고체가연물 제거 및 미연소부분 파괴 등
5.5.5.2 질식소화 : 산소의 비율 15[%vol]
5.5.5.3 냉각소화 : 소화약제의 비열과 잠열이용 냉각
5.5.5.4 부촉매소화 : 할로겐화물소화약제, 분말소화약제,
청정소화약제 HCFC계열, HFC계열, FC계열
강화액의 칼륨이온K+, 물의 하이드로늄이온 H₂O+
5.5.5.5 유화소화 : 유류표면에 엷은 막이 유화층을 형성
- 무상의 소화약제, 포 소화약제, 무상의 강화액 소화약제등
5.5.5.6 희석소화 : 수용성 가연성액체에 많은 양의 물을 일시에 방사
5.5.5.7 피복소화
- 공기보다 무거운 소화약제 : 이산화탄소, 할로겐화합물소화약제
5.5.5.8 방진소화
5.5.5.9 탈수소화 :
- 수분(H₂O)을 빼앗아 연속적인 연소반응이 일어나지 않게 하여 소화
제3종분말소화약제 : 제1인산암모늄(NH₄H₂PO₄)
5.5.6 소화약제의 성능 : 화재의 종류․ 크기, 가연물질의 성상․ 형태
- Required Exfinguishing Medim Portion
- REMP = 소화약제중량 [mg]/ 프로판가스중량[mg]
Halon 1301 320[g] : 4~ 5
20㎛ Water mist 160[g] : 1.9
5.5.7 이론소화농도와 설계소화농도의 차이점
5.5.7.1 이론소화농도 : Theoretical concentration
- 연소한계농도 : 일반가연물 15~16%
탄화수소류 10% 내외
분진 8% 내외
특정가연성가스 및 위험물는 더 낮은 농도
- 이론소화농도 : 최소산소농도 MOC
- CO₂소화약제 이론소화농도
CO₂%= 28.57%
5.5.7.2 설계소화농도 : Designconcentration
- 가연물의 안전율은 A급, C급 화재의 경우 20% B급은 30%를 고려하여 설계한다
- 연소범위가 넓은 경우와 분진과 같은 심부화재가 예상되는 가연물의
경우는 안전율을 보다 큰 값으로 고려하여 설정한다
- CO₂% = 28.57% × 1.2 = 34.28 %
5.5.8 물의 소화약제로서의 특성
- 물은 비열과 증발잠열이 크다 : 1 cal / g℃, 539 cal / g
- 어디서나 쉽게 구할 수 있고 가격이 싸다
- 증발 가열되어 약 1,700배로 팽창된다
- 비압축성 유체로서 Pumping이 쉽고, 배관등을 통해서 이송이 쉽다
- 물의 방사형태(봉상, 분무상, 미분무수)에 따라 적응성이 다양하다.
- 일반가연물에는 뛰어나 침투력을 가지고 있다
- 충분한 표면장력을 가지고 있다
5.5.9 물의 소화능력을 향상시키기 위한 첨가제
5.5.9.1 부동액 : Anti-freeze Agents
- 물이 0℃ 동결 시 10%체적 팽창과 250 kg/㎠ 압력 발생
소화약제로서의 기능상실
- 부동액 유기물질 : 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜등
무기물질 : 염화칼슘 과 부식억제제를 혼합한 물질
5.5.9.2 침윤제, 적심제 : Wetting Agents
- 표면장력 저하시켜 심부화재 시 내부로 침투하여 화재진압.
- 물 : 72 dyne/㎝
- 계면활성제 1%
5.5.9.3 증점제, 농축제 : Thickening Agents
- 점성을 높이기 위해서 첨가하는 첨가제
- 화심까지 도착율을 높이고 연료표면 밀착력향상
열흡수능력 향상, 바람이나 화재플럼에 저항
- 산불화재에 유용하다.
5.5.9.4 밀도개선제 : Density Modifier
- 물의 소화능력을 증가 시키기 위하여 물의 밀도를 보충하는 첨가제
- 수용성 폼
5.5.9.5 유화제 : Emulsifier
- 물을 미세하게 분사시킬 경우 기름층 표면에 유화층(Emulsion)을 형성
- 폴리옥세실렌, 알킬에테르등 비이온계 물질
5.5.9.6 유동화재
- 입자사이에 윤할막 형성 및 각 성분물 사이 부착력 감소
- 호스의 마찰력 감소
5.5.10 가스계 소화약제의 농도 계산방법
5.5.10.1 완전치환 : complete displacement
- 소화약제가 공기를 완전 치환 한다
5.5.10.2 무유출 : No efflux
- 소화약제 방출시 완전 밀폐공간으로 방사된 소화약제가 방호구역내에 잔류하는 것을 무유츨
농도(C)[%] =
C : 소화약제농도, V : 방호체적, S : 비체적, W : 약제의 중량,
Vg : 가스체적
C =
W =
5.5.10.3 자유유출 : Free efflux
- 소화약제 방사 시 방사된 소화가스의 부피만큼 실내공기와 소화가스의 혼합기체로 개구부등을 통해서 외부에 배출되는 경우를 가정하는 경우
- 가스계 소화약제 방출시 작은 개구부, 특별배기관등을 통해서 밀폐공간 으로 자유롭게 배기
- NFPA 12 : X = 2.303
Vs : 20℃에서의 가스의 비체적 [㎥/㎏]
5.5.11 가스계 소화시스템과 관련된 용어 정의
5.5.11.1 배관 허용 용적비
- 용어정의 : 배관의 내용적 / 소화약제의 체적
- 배관 허용 용적비를 두는 목적 :
화약제 방출 시 배관의 내용적이 소화약제 체적에 비하여 필요 이상
으로 클 경우 완전방출시간이 지연되어 소화약제의 효율저하, 약제의 열분해로 인체에 유해한 생성물의 량을 증가시키기 때문에 이러한
현상을 방지하기 위하여 방출시간과 배관허용용적비 제한을 두는 것
이다
- 약제별 배관 허용 용적비 및 방출시간 : 별도의 저장장소에 설치
약제명
배관허용용적비[%]
방출시간[sec]
Halon 1301
150
10
HCFC Blend A(nafs-Ⅲ)
95
10
HFC-227ea(FM-200)
80
10
IG-541(Inergen)
66
60(1분)
5.5.11.2 방출시간 제한 이유 :
- 지정 방출시간내에 최소설계농도의 95% 해당 소화약제를 방출
- Halon계 : 열분해생성물 제한
배관내 2상 유체 균등한 혼합유동
소화피해 최소화
방호구역 내부 과압 형성방지
- Inergen : 소화피해 최소화
산소고갈상태 연소지속방지
5.5.11.3 과압배출장치
5.5.11.3.1 용어정의
- 밀폐된 방호구역에서 방출된 약제의 가스체적이 방호구역의 체적에 추가
됨으로 인해 방호구역 내부의 압력이 순간 상승하게 되는데 이때의
과도한 압력을 배출시키는 장치
5.5.11.3.2 약제별 배출구 면적 산출 공식
- 이산화탄소 소화약제 : X = X : 피압구면적 [㎟]
P : 방호구역내 허용압력[KPa]
Q : 분당소화약제량 [㎏/min]
- HCFC Blend A : X = X : 피압구면적 [㎡]
W : 소화약제량 [㎏]
- Inergen : X = X : 피압구면적 [㎠]
P : 방호구역내 허용압력[㎏/㎡]
Q : 1분간 Inergen 방출량[㎥/min]
5.5.11.3.3 이너젠 소화약제
- 설계농도가 높고 고압기체 상태로 방사되므로 가스체적이 매우 커서
압력상승에 대한 배출을 고려
- 소화약제 소화성능 유지하기 위해서는 반드시 밀폐가 전제되어야 한다
5.5.11.3.4 과압배출장치(피압구) 선정
- Back Draft Type : Pressure Relief Damper
- 일반적 사용규격 : 550[㎜] × 550[㎜] 이하로 하는 것이 효과적이다
5.5.11.4 설계농도유지시간 : Soaking Time
- 용어정의
표면화재시 가스계 소화약제 방출로 설계농도에 도달하여 완전소화되어 재발화 되지 않도록 하기 위한 시간이며
심부화재시는 가스계 소화약제가 소화작용을 위해서 내부로 침투하는데 필요한 시간
- Code별 Soaking Time
Code명
약제명
Soaking Time[분]
비고
NFPA Code
이산화탄소
소화약제
표면화재
-
심부화재
20
Halon 소화약제
10
청정소화약제
10
IRI Code
이산화탄소
소화약제
표면화재
3
심부화재
최소20/레코드창고30
Halon 소화약제
표면화재
10
심부화재
30
청정소화약제
10
5.6 소화의 응용분야
5.6.1 방염 :
- 연소하기 쉬운 건축물의 실내장식물등에 어떤방법을 통하여 연소하기
어렵게 만드는 가공처리 방법
- 일반적으로 불꽃을 댈때는 타지만 불꽃을 제거하면 스스로 불꽃을
내면서 계속 타지 않고 직접화염을 전파 확대하지 않게 처리하는 것
5.6.1.1 방염처리 소방대상물 : 소방시설유지및안전관리에관한법률
- 선 처리제품 및 후 처리제품
- 법 제12조제1항 본문에서 "대통령령이 정하는 물품"이라 함은 제조 또는 가공공정에서 방염처리를 한 물품(합판·목재류의 경우에는 설치현장에서 방염처리를 한 것을 말한다)으로서 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 것을 말한다.
1) 창문에 설치하는 커텐류(브라인드를 포함한다)
2) 카페트, 두께가 2밀리미터 미만인 벽지류로서 종이벽지를 제외한 것
3) 전시용 합판 또는 섬유판, 무대용 합판 또는 섬유판
4) 암막· 무대막(「영화 및 비디오물의 진흥에 관한 법률」 제2조제10호에 따른 영화상영관에 설치하는 스크린을 포함한다)
5.6.1.2 방염대상처 : 소방시설유지및안전관리에관한법률
5.6.1.2.1 법 제12조제1항 본문에서 "대통령령이 정하는 특정소방대상물" :
1)근린생활시설 중 안마시술소 및 헬스클럽장, 건축물의 옥내에 있는 문화집회 및 운동시설로서 수영장을 제외한 것, 숙박시설, 종합병원, 통신
촬영시설 중 방송국 및 촬영소
2) 노유자시설, 의료시설 중 정신보건시설 및 숙박시설이 있는 청소년시설
3)「다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법」 제2조제1항제1호의 규정에 의한 다중이용업의 영업장
4) 제1호 내지 제3호에 해당하지 아니하는 것으로서 층수(「건축법 시행령」 제119조제1항제9호의 규정에 의하여 산정한 층수를 말한다. 이하 같다)가 11층 이상인 것(아파트를 제외한다)
5.6.1.2.2「다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법」 제2조제1항제1호의 규정에 의한 다중이용업의 영업장
-“대통령령이 정하는 영업”은 다음 각 호에 해당하는 영업을 말한다.
1) 「식품위생법 시행령」 제7조제8호에 따른 식품접객업 중 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 것
가. 휴게음식점영업․제과점영업 또는 일반음식점영업으로서 영업장으로 사용하는 바닥면적(「건축법 시행령」 제119조제1항제3호에 따라 산정한 면적을 말한다)의 합계가 100제곱미터(영업장이 지하층에 설치된 경우에는 그 영업장의 바닥면적 합계가 66제곱미터) 이상인 것. 다만, 영업장(내부계단으로 연결된 복층구조의 영업장을 제외한다)이 지상 1층 또는 지상과 직접 접하는 층에 설치되고 그 영업장의 주된 출입구가 건축물 외부의 지면과 직접 연결되는 곳에서 하는 영업을 제외.
나. 단란주점영업과 유흥주점영업
2) 「영화 및 비디오물의 진흥에 관한 법률」 제2조제10호, 같은 조제16호가목 및 나목에 따른 영화상영관․비디오물감상실업․비디오물소극장업
3) 「학원의 설립․운영 및 과외교습에 관한 법률」 제2조제1호에 따른 학원
(이하 “학원”이라 한다)
가. 「소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령」 별표 3에 따라 산정된 수용인원(이하 “수용인원”이라 한다)이 300인 이상인 것
나. 수용인원 100명 이상 300명 미만으로서 다음의 어느 하나에 해당
하는 것. 다만, 학원으로 사용하는 부분과 다른 용도로 사용하는
부분(학원의 운영권자를 달리하는 학원과 학원을 포함한다)이
「건축법 시행령」 제46조에 따른 방화구획으로 나누어진 경우는 제외 한다.
(1) 하나의 건축물에 학원과 기숙사가 함께 있는 학원
(2) 하나의 건축물에 학원이 둘 이상 있는 경우로서 학원의 수용인원이 300명 이상인 학원
(3) 하나의 건축물에 제1호․제2호 및 제4호부터 제8호까지에 규정된 다중이용업 중 어느 하나 이상의 다중이용업과 학원이 함께 있는 경우
4) 목욕장업
가. 하나의 영업장에서 「공중위생관리법」 제2조제1항제3호가목에 따른 목욕장업 중 맥반석이나 대리석 등 돌을 가열하여 발생하는 열기나
원적외선 등을 이용하여 땀을 배출하게 할 수 있는 시설을 갖춘
것으로서 수용인원(물로 목욕을 할 수 있는 시설부분의 수용인원은
제외한다)이 100명 이상인 것
나. 「공중위생관리법」 제2조제1항제3호나목의 시설을 갖춘 목욕장업
5) 「게임산업진흥에 관한 법률」 제2조제6호․제6호의2․제7호 및 제8호의
게임제공업․인터넷컴퓨터게임시설제공업 및 복합유통게임제공업.
다만, 게임제공업 및 인터넷컴퓨터게임시설제공업의 경우에는 영업장
(내부계단으로 연결된 복층구조의 영업장은 제외한다)이 지상 1층 또는
지상과 직접 접하는 층에 설치되고 그 영업장의 주된 출입구가 건축물 외부의 지면과 직접 연결된 구조에 해당하는 경우는 제외한다.
6) 「음악산업진흥에 관한 법률」 제2조제13호에 따른 노래연습장업
7) 「모자보건법」 제2조제12호에 따른 산후조리업
8) 화재위험평가결과 위험유발지수가 제11조제1항에 해당하거나 화재발생시 인명피해가 발생할 우려가 높은 불특정다수인이 출입하는 영업
으로서 소방방재청장이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 행정
자치부령으로 정하는 영업
5.6.1.2.3「다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법 시행령」(이하 “영”이라 한다) 제2조제8호에서 “행정자치부령이 정하는 영업”이란 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 영업을 말한다.
1) 고시원업 : 구획된 실(室) 안에 학습자가 공부할 수 있는 시설을 갖추고 숙박 또는 숙식을 제공하는 형태의 영업
2) 전화방업․화상대화방업 : 구획된 실(室) 안에 전화기․텔레비전․모니터 또는 카메라 등 상대방과 대화할 수 있는 시설을 갖춘 형태의 영업
3) 수면방업 : 구획된 실(室) 안에 침대․간이침대 그 밖에 휴식을 취할 수 있는 시설을 갖춘 형태의 영업
4) 콜라텍업 : 손님이 춤을 추는 시설 등을 갖춘 형태의 영업으로서 주류판매가 허용되지 아니하는 영업
5.6.1.3 방염 물질의 구비조건
- 재료의 변색이나 변질이 없을 것
- 무색, 무취이며 독성이 없을 것
- 방부, 방출 효과가 있을 것
- 효력이 오래갈 것
5.6.1.4 방염의 원리
- 화학물질 : 비연소성가스 발생 - 연소표면 산소 차단
- 화학물질 : 자체 흡열반응
- 화학물질 : 반응 발생 분자․ 원자: 흡열반응 : 연쇄반응 차단
- 화학물질 : 미연소성가스․ 억제 발생 : 피복․ 산소차단, 열기차단
- 연소반응을 변화시킬수 있다 : 아주 작은 입자 생성
5.6.1.4.1 피복이론
- 불꽃에 의해 쉽게 용융되는 무기염류를 방염제로 사용
- 용융염류의 막이 섬유표면을 피복하여 연소에 필요한 산소공급을 차단
- 붕사 나 붕산염의 혼합물
5.6.1.4.2 가스이론
- 가연물의 열분해 생성물인 가연성 가스를 방염제의 열분해에 의해 발생 하는 불연성가스로 희석하여 가연성가스의 연소를 방지하는 것
- 염화아연, 염화칼슘 등의 방염제
5.6.1.4.3 열역학적 이론
- 방염화학물질 자체의 흡열반응
5.6.2.4.4 화학적이론
5.6.1.5 방염성능기준
- 다음 각 호의 기준에 의하되, 방염대상물품의 종류에 따른 구체적인
방염성능기준은 다음 각 호의 기준의 범위 내에서 소방방재청장이
정하여 고시하는 바에 의한다.
1) 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때
까지 시간은 20초 이내 : 잔염시간
2) 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 아니하고 연소하는 상태
가 그칠 때까지 시간은 30초 이내 : 잔진시간
3) 탄화한 면적은 50제곱센티미터 이내, 탄화한 길이는 20센티미터 이내
4) 불꽃에 의하여 완전히 녹을 때까지 불꽃의 접촉횟수는 3회 이상
5) 소방방재청장이 정하여 고시한 방법으로 발연량을 측정하는 경우 최대연기밀도는 400 이하
5.6.1.6방염제의 종류
5.6.1.6.1 방염액 : 가연성 재료에 대하여 형상등을 변화시키지 않고 방염화 하기 위하여 방염성이 물질을 물 또는 용제에 용해하여 만든 액체
5.6.1.6.2 방염도료 : 가연성 재료에 대하여 형상등을 변화시키지 않고
방염성이 있는 물질을 도료와 혼합한 것.
5.6.1.6.3 방염성물질 : 가연성 재료에 대하여 형상등을 변화시키지 않고
방염성이 있는 물질을 고체 또는 분말형태로 만든 것.
5.6.2 재료의 난연화 방법과 난연제
5.6.2.1 개념
- 연소과정 ( 가열(흡열과정)-분해과정-혼합과정-발화연소과정-배출과정)) 중 어느 한 단계를 차단하면 고분자재료의 난연화가 일어난다
5.6.2.2 난연화방법
5.6.2.2.1 열전달의 제어방식
- 고분자재료의 온도상승을 저지하는 것 : 고체 표면에 열전열성이 높은
피막을 형성시키는 방법
5.6.2.2.2 열분해속도의 제어방식
- 열분해속도를 감소시켜 가연성 가스의 발생을 적게 하는 방법
- 열분해속도를 증가시켜 가연성 가스의 착화온도에 도달하기 이전에
전체량을 방출시켜 버리는 방식
5.6.2.2.3 열분해생성물의 제어방식
- 발생가스 중 가연성 가스의 함량을 감소시켜 잘 타지 않도록 하는 방법
5.6.2.2.4 기상반응 제어방식
- 기상 중에 연소반응을 억제하는 물질을 방출함으로써 발염성을 감소
시키는 것
- 고상억제 : 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi)등 Ⅴ족 물질
열분해될 때 가연성가스의 발생을 감소시키는 것
셀룰로오스, 폴리우레탄, 폴리에테르등에 효과적
에폭시수지와 페놀수지등에는 유효하지 않다
- 기상억제 : 할로겐화합물
5.6.3 난연제의 종류
5.6.3.1 고상억제 난연제 :
- 인, 비소, 안티몬, 비스무트등 주기율표 Ⅴ족 물질
5.6.3.2 기상억제 난연제
- 활로겐화 탄화수소
5.6.3.3 기상-고상억제 난연제
- 산화안티몬 - 할로겐 함유물등
5.6.4 난연제 첨가방식
5.6.4.1 첨가형 : 기성의 고분자 제품에 난연물질을 혼합하는 방식
5.6.4.2 반응형 : 고분자물질 합성 시 난연물질을 첨가하여 고분자 물질
사이에 가교를 형성시키는 방식
내구성이나 내수성이 우수하다
5.6.5 불활성화 방법 : Inerting
5.6.5.1 개요 : 연료의 농도와 관계 없이 산소농도를 감소시키는 방법
5.6.5.2 불활성화방법 : 불활성 또는 불연성가스를 주입하는 방법
5.6.5.2.1 진공 퍼지 : Vacuum Purging
- 용기가 허용하는 진공도까지 용기를 진공 처리한다.
- N₂나 CO₂등 불연성가스를 주입하여 대기압과 같게 한다.
- 위 단계를 불활성화 농도가 될 때까지 반복한다.
5.6.5.2.2 압력 퍼지 : Pressure Purging
- 용기에 가압된 Inert gas를 주입함으로서 Purge한다
- 가압된 가스가 용기 내에서 충분히 확산한 후 그것을 대기 중에 방출한다.
- 불활성 농도가 되기 위해서는 여러번의 가압 순환이 필요하다
- 가압퍼지가 진공퍼지 보다 시간은 감소되나 많은 Inert gas가 소모된다.
5.6.5.2.3 스위프 퍼지 : Sweep through Purging
- 용기 한쪽의 개구부로부터 퍼지가스를 주입하고 다른 한쪽에서는 혼합
가스를 용기 밖으로 배출시키는 방법
- 용기나 장치에 압력을 가하거나 진공으로 할 수 없을 때 사용하는 방법
5.6.5.2.4 사이폰 퍼지 : Siphon Purging
- 용기로부터 액체를 뽑아 내면서 공기중에 Purge gas를 주입하는 방법
- Purge gas의 부피는 용기의 부피와 같고 Purge 속도는 액체를 방출하는 부피의 흐름속도와 같다
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에니어 그램의 이해
'에니어(ennear, 9, 아홉)'라는 단어와 '그라모스(grammos, 도형•선•점)'라는 단어의 합성어로 그리스어로 '아홉 개의 점이 있는 그림'이라는 뜻.
에니어그램은 원과 아홉 개의 점, 그리고 그 점들을 잇는 선으로만 구성된 단순한 도형이지만 그 안에는 우주의 법칙과 인간 내면의 모든 것이 상징적으로 표현되어 있음.
에니어그램의 역사는 추정된 것에 의해서만 보면 약 4500 여년 전(기원전 2500년 전)에 중동 지방(현재의 아프카니스탄)에서 발생한 고대의 지혜.
1900년대초 구르지예프에 의해서 복원되기 시작해서 오스카 이차죠, 돈 리처드 리소, 헬렌 팔머등에 의해 발전되어 오늘날 심리, 교육, 기업, 종교등의 다양한 방면에서 인간이해의 귀중한 도구로 쓰여지고 있음.
날개유형
왼쪽날개 -융은 ‘그림자’ 라 함.
-부정하고 싶은 우리의 일면.
-일부로 받아들이면 도망가는 데 낭비되는 힘과 에너지를
절약할 수 있다.
오른쪽 날개 –‘동맹점’이라 함.
– 끌어당기고, 흥분시키는 힘
세 가지 중심
가슴 중심형 - 사람에 관심/감정-비교와 대조-전문지식 내에서 빨리 결정
머리 중심형 - 시각적(아이디어와 컨셉)/두려움-문제 이해로 문제해결
배 중심형 - 의지/분노 –선례를 통해 문제해결
유형별 미덕과 격정
1- 인내-침착,평온/분노-폭발
2- 겸손-과장않고 평가/자만-지나친 자화자찬
3- 정직/가식-성취에 대한 과장
4- 평정-마음과 기질의 균형/질투-자신의 손해에 대한 편견
5- 초연-인간 중심의 지혜/탐욕-정보의 축적,소유욕,이기
6- 용기-자신의 힘과 정신력/나약-스스로 서지 못함.소심
7- 절제-한 가지 상상에 무게/과욕-계획에 대한 과도한 욕심
8- 순수-악의없이 발휘되는 자연적인 힘/탐닉-지나친 정욕,감각적 경험에 대한 과도한 욕망
9- 열정-결과나 대의에 대한 열정/나태-게으름.
유형별 특징
1번 유형
합리적, 이상적인 타입 : 원칙 중심, 목적지향, 자기 절제, 그리고 완벽을 추구함
기본적인 두려움 : 타락, 결점
기본적인 욕망 : 좋은 사람, 성실한 사람, 균형감각을 갖춘 사람이 되고자 하는 것
9번 날개를 가진 1번 : 이상주의자
2번 날개를 가진 1번 : 대변자
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
현실에 만족 못하며, 모든 것을 개선시켜야만 한다는 책임감을 가지고 사는 이상주의자처럼 보인다. 남을 비판하고 공격하고 뭔가를 주장하는 모습을 보인다. 사람들에게 이유를 설명하고 "이렇게 되어야만" 한다고 주장한다. 실수하는 것을 두려워하며 모든 것이 자신의 이상과 맞아야 한다고 생각한다. 질서 정연하고 잘 정리되어 있다. 그러나 비인간적이고 금욕적이고 자기 감정표현을 스스로 제한한다. 일 중독증 증세를 보이기도 하는데, 프로이드가 말하는 항문적 성격 측면을 많이 가지고 있다 : 예를 들어, "시간엄수, 까다로움, 뽐내는 특성" 등.
자신과 다른 사람에 대해 매우 비판적이며 판단적인 말을 잘 한다. 모든 것에 대해 빠짐없이 자기 의견을 제시하며, 다른 사람의 말을 고쳐 주려 하고, 사람들이 자신이 생각하는 올바른 행동을 하도록 이끌어 주려고 한다.
자신이 지시한 방식대로 되지 않으면, 매사에 만족하지 못하며 참을성이 없어진다. 도덕적 가치를 내세우고, 남을 잘 꾸짖으며, 부당한 행위에 대해서 분노를 가지고 있다.
○ 건강한 상태
자신에 대한 개인적인 확신을 가지고 있다. 옳고 그름을 가리기 좋아하고, 도덕적인 가치 기준이 높다. 자신이 합리적이고 이성적이고 자기 통제적이며 성숙된 사람으로 보여지기를 원한다.
매우 원칙중심적이며 항상 공정하고 객관적이고 윤리적이기를 원한다. 책임감이 강하고 성실하며 항상 높은 기준을 가지고 있기 때문에 진리를 추구하는 일이나 교사가 적성에 맞기도 하다. 최상의 상태에서는 매우 현명하고 사리 분별력이 뛰어나며, 각각의 상황에서 자신이 무엇을 해야 할지를 잘 안다. 이들은 인간적이고 남들을 격려하며 희망을 가지고 일 한다.
○ 건강하지 못한 상태
매우 이분법적이며, 자신의 당당함을 주장하며, 참을성이 없고 융통성이 없다. 자신만이 진리를 아는 것처럼 행동하며 다른 모든 사람이 잘못되었다고 생각한다. 다른 사람의 판단에는 매우 신랄하나 자신의 행동은 잘 합리화한다. 불완전한 것과 다른 사람의 잘못된 행동에 대해서는 강박적 태도를 보이지만, 스스로는 자기가 설교하는 것과 상반된 행동을 하기도 한다. 자신의 실수에 대해 스스로 처벌하며, 잔인한 면이 있고, 심각한 우울증에 빠지거나 신경이 매우 쇠약해진다.
○ 핵심 동기
올바른 사람, 높은 기준을 설정하고 모든 것을 그 기준에 의거해 개선시키려고 함. 자신의 이상에 일관성을 유지함. 자신의 행동을 합리화하며 다른 사람의 비난을 듣고 싶어하지 않음.
○ 사례
간디, 힐러리, 앨 고어
2번 유형
도움을 주는 사람, 상호 작용적인 스타일, 관대함, 민주적임, 타인에게 기쁨을 주는 사람
기본적인 두려움 : 남으로부터 소외, 사랑 받지 못함.
기본적인 욕망 : 타인의 사랑을 받는 것
1번 날개를 가진 2번 : 봉사하는 사람
3번 날개를 가진 2번 : 손님을 초대하는 주인
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
다른 사람들과 항상 가깝게 지내기를 원한다. 언제나 다른 사람을 즐겁게 하고자 하며, 지나치게 친절하고, 자기 감정을 잘 드러내며, 모든 것에 대해 호의적이다. 남들의 승인과 따뜻한 터치 그리고 칭찬을 원한다. 그들은 자신이 필요한 존재로 여겨지기를 원하고, 사랑이라는 이름으로 방황하고 중재하면서 남을 통제하려는 경향이 있다. 다른 사람이 그들에게 의존하기를 바라고, 뭔가 타인에게 주기를 좋아하지만 그 대가로 뭔가 받기를 기대한다. 다른 사람들을 위한 자신의 노력을 스스로 과대평가하는 경향이 있고, 도움을 주면서도 이중적인 메시지를 보낸다.
○ 건강한 상태
감정 이입적이고, 다른 사람들의 니즈(needs)에 대해 관심을 가진다.
생각이 깊고 마음이 따뜻하며, 남을 잘 용서하고 진지하다.
다른 사람을 격려하고, 감사의 표시를 아끼지 않으며, 다른 사람들의 좋은 점을 바라본다.
다른 사람들에 대해 서비스를 잘하며 자신의 입장도 고려한다.
남에게 도움이 되고자 하며, 관대하고 주기를 좋아한다. 최상의 상황에서는 매우 비이기적이며, 겸손하고 이타적이다. 다른 사람들에게 조건 없는 사랑을 베풀며, 자신이 다른 사람의 삶 속에 존재하는 것이 그들의 특권이라고 생각한다.
○ 건강하지 못한 상태
남을 자신 마음대로 움직이려 하고, 다른 사람들을 위해 자신이 얼마나 노력하고 고통받는지를 얘기함으로써 상대방에게 죄책감을 심어 준다. 음식과 약물을 남용하고, 동정심을 얻으려고 한다.
사람을 깔보는 경향이 있으며 비난하는 말투를 사용한다. 자신의 공격적이고 이기적인 동기를 감추고 다른 사람을 기만한다. 지배적이고 강제적이며, 자신이 다른 사람으로부터 원하는 것을 모두 얻어내야만 한다고 생각한다. 자신이 원하는 대로 되지 않을 경우, 다른 사람들에 의해 이용당하고 희생당했다고 생각하기 때문에 자신의 행동을 변명, 합리화하고 분개한다.
○ 핵심 동기
사랑 받기를 원한다. 다른 사람에게 자기 감정을 표출해야 한다. 자신의 필요성을 다른 사람이 느껴야 하고, 그에 대한 감사를 받아야 한다. 다른 사람들이 자기에게 반응하도록 한다. 자신에 대한 오명은 꼭 해명해야 한다.
○ 사례
테레사, 부시, 루즈벨트, 모니카 르윈스키, 빌 코스비
3번유형
성공 지향적이고, 실천적인 타입. 적응력이 뛰어남.
동기 지향적인 그리고 자신의 이미지에 신경을 씀
기본적인 두려움 : 쓸모 없음
기본적인 욕구 : 가치 있다고 느낌
2번 날개를 가진 3번 : 매력적인 사람
4번 날개를 가진 3번 : 전문가
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
성과에 대해 매우 관심이 많고 자신의 일을 잘하며, 목적을 달성하기 위하여 자신을 계속 촉진시킨다. 실패를 가장 두려워하며, 지위와 성공을 추구하며, 다른 사람들과 자신을 자주 비교한다. 자신의 경력을 끊임없이 개발하며, 사회적 지위 상승을 갈망하며, 최상의 결과를 얻기 위해 노력한다. 다른 사람들이 자신을 어떻게 볼 것인가에 대해 관심이 많으며, 다른 사람들의 기대에 따라 자신을 포장한다. 실천적이고 효율적이며, 다른 사람들과의 관계 속에서 자신의 진정한 느낌이나 기분은 잊어버린다. 자신의 뛰어난 점으로 다른 사람들에게 어필하려고 한다.
지속적으로 자신의 감정을 고양시키려 하고, 실제 모습보다 자신을 좀 더 과장하려는 경향이 있다. 자기 도취에 빠지기도 하고 자신의 능력을 과대평가한다. 남에게 드러내기를 좋아하고 유혹적이며, "나를 쳐다 보라"는 메시지를 보낸다. 이들이 거만하거나 다른 사람을 비난하는 것은 다른 사람의 성공에 대한 질투와 방어적인 감정에서 기인한다.
○ 건강한 상태
자기 확신을 가지고 있고 정열적이며 자신만만하다. 자신의 가치를 잘 알고 있으며 바람직하고 매력적이고 우아하다. 자신을 개선하고자 노력한다. 가능한 뛰어난 사람, 최상의 인물이 되고자 한다. 최상의 상태에서는 자기 자신을 수용하고, 내부 지향적이다. 권위적이지만 겸손하고 동정적이다. 부드럽고 관대하다.
○ 건강하지 못한 상태
실패를 두려워하고 모욕을 느끼며, 정신이 황폐해지고 기회주의자가 되며 다른 사람의 성공을 탐내며, 자신이 위대하다는 느낌을 갖기 위해 어떤 것이라도 하려고 한다. 남뿐만 아니라 자기 자신까지 속임에 따라 자신의 잘못은 보지 못한다. 믿음이 부족하며, 승리하기 위해서 남을 배신하고 질시하고 질투한다. 복수심이 강하며 다른 사람을 망치려 하고, 참을성이 없고 자신의 결함이나 실패사항을 지적하는 사람들을 망치려고 한다.
○ 핵심 동기
인정 받기를 원한다. 자신과 다른 사람을 구분 짓기를 바라고 남의 주목을 받길 원한다. 칭찬 받고 다른 사람들에게 깊은 인상을 주려고 노력한다.
○ 사례
빌 클린턴, 오프라 윈프리, 톰 크루즈, 휘트니 휴스튼, 오제이 심슨
4번 유형
회피하고 자기도취적임. 드라마틱, 자기 몰입적임
기본적인 두려움 : 아이덴티티나 자기 가치를 상실하는 것
기본적인 욕구: 자신의 중요성을 찾는 것
3번 날개를 가진 4번 : 귀족
5번 날개를 가진 4번 : 보헤미안
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
삶에 대해 예술적이고 감상적인 태도를 가질 수 있으며 심미안을 가지고 있다. 환상을 통한 실존감을 높이고, 열정적인 감정과 상상력을 가지고 있다. 고양된 감정에 다다르기 위해 모든 것을 개인적으로 내면화하고 자신의 세계에 빠져 있다. 자신의 세계에서 빠져 나오는 것이 다소 어려울 수 있고, 자신의 내면적인 이미지를 보호하기 위해 사람들로부터 떨어져 있으려고 하며, 자신의 감정을 추스를 시간을 필요로 한다. 자신이 다른 사람들과 다르다고 생각함에 따라, 다른 사람들이 사는 생활방식에서 벗어나려고 한다. 그들은 감상적인 몽상가가 되기도 하고 환상 속에서 살려는 경향이 있다. 자기 동정적이며 다른 사람을 부러워하며 자기 충족감에 빠지기도 한다. 그리고 비현실적이고 비생산적인 인물이 된다.
○ 건강한 상태
자기 자신을 잘 안다. 사색적이다. 자신의 의미를 찾고자 하고, 자신의 느낌이나 내적인 요구를 잘 이해한다. 민감하고 자신과 타인에 대해 직관력이 있다. 부드럽고, 재치 있고, 약삭빠르고 동정심이 많다. 매우 개인적이고 자신에게 충실하며, 자신을 드러내며, 감정적으로 매우 정직하고 인간적이다. 자신에 대해서 매우 심각하면서도 재미있으며, 상처 받기 쉬우나 감정적으로 매우 강하다. 최상의 상태에서는 매우 창조적이고 개인적이고 보편적인 감정을 예술적인 형태로 표현한다. 동기유발이 되어 있으며, 자기 자신을 항상 쇄신하며, 모든 경험을 가치있게 전환할 수 있다.
○ 건강하지 못한 상태
꿈이 이루어지지 못할 때, 자기 억제적이고 자신에게 화를 낸다. 침울해지고 자신과 다른 사람들로부터 소외감을 느끼며 감정적인 마비감을 느낀다. 자신에 대해 부끄러워하며 제대로 기능하지 못한다고 생각한다. 환각에 의해 고통을 받으며 자기비하를 한다. 주변에서 일어나는 모든 일이 고통의 원천이라 생각한다. 다른 사람을 비난하며 자신을 도우려는 사람으로부터 도망을 친다. 절망하고 희망이 없다고 생각하며 자기파괴적이 된다. 현실에서 벗어나기 위해 알코올이나 약물에 의존한다. 극단적인 경우 감정적으로 황폐화되고 자살을 시도하기도 한다.
○ 핵심 동기
자신의 개성을 표현하고자 한다. 아름다운 세상을 창출하려고 하며, 어떤 감정이나 느낌을 유지하려고 한다. 자신의 이미지를 보호하기 위해 현실에서 물러나 있고 자신의 감정적 니즈를 먼저 다루고자 한다.
○ 사례
제레미 아이언스, 애드가 앨런 포우, 프린스, 마이클 잭슨, 버지니어 울프
5번 유형
강렬한, 두뇌 중심적인, 혁신적인, 고립화된.
기본적인 두려움 : 쓸모없는 인간이 되는 것, 무력감
기본적인 욕구 : 능력 있는, 자신감 있는
4번 날개를 가진 5번 : 성상 파괴자
6번 날개를 가진 5번 : 문제 해결자
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
개념화에 익숙하고 행동을 하기 전에 모든 것을 머리 속에서 조율한다. 모델을 만들고 준비하고 연습하고 자료를 모은다. 학구적이고 기술을 획득한다. 전문화 되기를 원하고 지적이고 종종 기존의 일하는 방식에 도전한다. 복잡한 아이디어나 상상의 세계에 몰두함으로써 현실과 분리되어 간다. 현실보다는 비전과 자신이 해석한 세계에 빠지는 경향이 있다. 사람들이 이해하기 어려운 난해함이나 신비주의 학문에 관심을 보이고 빠지는 경향이 있다. 자신의 내적인 세계와 개인적인 비전을 간섭하는 어떤 것에 대해서도 적대적인 태도를 취한다.
도발적이고 남을 자극하는 급진적인 입장을 갖기도 하며 냉소적이고 논쟁적인 모습을 보인다.
○ 건강한 상태
모든 것을 놀라운 감수성과 직관력으로 관찰을 한다. 대부분 정신적으로 긴장된 상태이고 호기심이 많고 지적인 흥미를 추구한다. 예견력을 갖추고 있다. 집중할 수 있으며 자신의 관심분야에 푹 빠질 수 있다. 자신의 관심 분야에 필요한 지식과 기술을 장악하고 있다.
지식에 열광하며 어떤 분야에 전문가가 되기를 원한다. 혁신적이고 창의적이며 극단적으로 가치있는 것을 생산해내며, 매우 독립적이며 독특한 개성을 가지고 있다. 최상의 상태에서는 비전을 가지고 있고 세상을 꿰뚫어 보며 광범위하게 세상을 이해한다. 오픈 마인드를 가지고 있으며 사물의 전체를 보며 그 맥락 속에서 사물들을 이해한다. 개척적인 발견자이며 새로운 방식으로 일을 하고 실천하는 방법을 발견한다.
○ 건강하지 못한 상태
현실에서 벗어나 은둔적인 모습을 보이며 기괴하고 허무적인 모습을 보인다. 공격에 대해 매우 불안해 하며 안정감을 잃는 모습을 보인다. 사람들을 거부하고 사회적인 애정표시를 싫어한다. 자신이 갖고 있는 강박적인 생각에 의해 위협을 받고 두려워하고 공포에 사로잡힌다. 자살을 시도하거나 심리적으로 현실과 격리감을 느낀다.
○ 핵심 동기
지식을 소유하기를 원하고 환경을 이해하고 위협으로부터 벗어나기 위해 모든 것을 파악하기를 원한다.
○ 사례
아인슈타인, 스티븐 호킹, 빌 게이츠, 존 레논, 에밀 디킨스, 빈센트 반 고호
6번 유형
헌신적인, 안전 지향적인, 열중하는, 책임감이 강한, 불안한, 의심하는
기본적인 두려움 : 다른 사람의 지원을 받지 못하는 것
기본적인 욕구 : 안정과 지원을 획득하는 것
5번 날개를 가진 6번 : 방어자
7번 날개를 가진 6번 : 막연한 친구
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
자신의 에너지와 시간을 안전하고 안정되어 있다고 생각하는 곳에 투자한다. 조직화 및 구조화 작업을 통해서 안전과 지속성을 보장하는 권위와 관계 형성을 추구한다. 항상 경계를 늦추지 않고 발생 가능한 문제를 예상한다. 자신에게 주어지는 부담을 피하기 위해 다른 사람들에게 수동적으로 대응하기도 하고 공격적으로 대응하기도 한다. 책임 회피적이며, 결정을 내리지 못하고, 조심성이 높고 애매모호한 태도를 취한다. 조직 내부의 혼란이 가중되면 예측하기 힘든 행동을 나타낸다. 불안전감을 상쇄하기 위하여 문제를 다른 사람의 탓으로 돌리기도 하고 심해지면 안전에 위협이 되는냐에 따라 사람을 친구와 적으로 나누기도 한다. 다른 사람의 권위를 두려워하지만, 스스로는 권위적인 행동을 하며 매우 의심이 많아 진다.
○ 건강한 상태
다른 사람으로부터 강한 감정적 반응을 불러 일으킬 수 있다. 매우 호소력이 강하며, 사랑스러운 감정을 불러 일으킬 수 있다. 다른 사람들과 유대관계를 형성하며 영속적인 관계를 형성할 수 있다. 진심으로 믿는 인간관계나 행동에 헌신할 수 있다. 공동사회를 건설하며 책임감 있고 믿을 수 있으며 신뢰가 가는 사람이다. 열심히 일하고 인내력이 강하며 남을 위해 희생을 한다. 협조적인 정신이 강하며 안정과 안전을 추구한다. 최상의 상태에서는 자기 스스로를 인정하며 다른 사람을 신뢰한다. 독립적이며 상호 의존적이고 협조적인 것이 균형을 잘 이룰 수 있다. 자신에 대한 믿음과 진정한 용기, 긍정적인 생각, 리더십, 그리고 풍부한 자기 표현력을 갖추고 있다.
○ 건강하지 못한 상태
자신의 안전이 망쳐질까 두려워하며 공포에 사로잡히고 열등감을 느낀다. 자신의 문제를 해결해 줄 강한 권위를 추구한다. 알력을 일으키고 다른 사람을 비난하는 태도를 취한다. 히스테리컬하게 처벌로부터 벗어나려고 하며 자기 파괴적인 행동을 보인다. 알코올과 약물을 과다 복용하기도 한다.
○ 핵심 동기
안전을 원하고 다른 사람들로부터의 지지를 구하며, 다른 사람들이 나를 어떻게 생각하는 지에 관심이 많고 불안에서 벗어나기 위해 노력한다.
○ 사례
다이애나, 조지 부시, 톰 행크스, 줄리아 로버츠, 우디 알렌
7번 유형
바쁘고, 기쁨을 주고받는: 자발적인, 산만한.
기본적인 두려움 : 고통 속에서 상실감을 느끼는 것
기본적 욕구 : 만족해 하는 것, 그리고 자신의 욕구가 충족되는 것
6번 날개를 가진 7번 : 엔터테이너
8번 날개를 가진 7번 : 현실주의자
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
불안해지거나 초조해지면 더 많은 선택의 기회가 주어지기를 바란다. 모험을 즐기고 이것저것 모든 것을 알기를 원하나 그 초점은 명확하지 않다. 계속적으로 새로운 것과 새로운 경험을 추구한다. 가장 최신의 것을 추구하며 자신이 진정으로 원하는 것이 무엇인지 모른다. 지나치게 활동적이며 자신에게 "NO"라고 말하기가 어렵다. 자신을 계속적인 활동 속으로 밀어 넣으며, 생각나는 대로 말하고 행동하는 경향이 있다. 얘기하기를 좋아하고 과장된 유머를 즐기며 지루한 것을 참지 못한다. 너무 많은 것을 추구하여 끝까지 팔로업을 하지 못한다. 무분별하게 소비하는 경향이 있으며 자기 중심적이고 물질적이며 탐욕적이다. 자신이 항상 충분히 갖지 못했다고 생각하여 요구하고 밀어 부친다.
항상 쉽게 만족을 하지 못하고, 중독적이거나, 다른 사람의 요구에 무심한 일면이 있다.
○ 건강한 상태
매우 반응적이며, 활기차며 감각과 경험에 대해 열정적이다. 모든 것이 활력을 준다고 생각한다. 활력이 넘치며, 자발적이며 명랑하다. 성취 지향적이며, 여러 가지 다양한 일을 하기를 좋아하고 다양한 능력을 갖추고 있다. 실천적이고 생산적이고 다양한 관심 영역을 개척하는 스타일이다. 최상의 상태에서는 경험에 깊이 몰두하며 자신이 가진 것에 대해 감사한다. 삶의 놀라움에 경외심을 가지고 있으며 즐겁고 기쁜 것을 추구한다. 정신적인 실존에 대해 친밀감을 느끼며, 삶의 끝없는 축복에 감사한다.
○ 건강하지 못한 상태
자신의 불안을 잠재우려고 필사적이다. 충동적이고 유아적이다. 어떻게 멈추어야 할지를 모른다. 중독경향이 있고 항상 지나친 행동을 한다. 자신의 불안과 좌절을 적절히 다루기 보다는 충동에 따라 행동한다. 자신을 통제하지 못하며 이상한 기분에 사로 잡힌다. 자신의 기분이나 에너지는 거의 고갈되고 공포에 사로 잡힌다. 자신의 삶을 포기하고 깊은 절망의 늪으로 빠진다.
○ 핵심 동기
가치없다고 생각되는 것에서 벗어나 자신의 자유와 행복을 유지하고 싶어한다. 항상 즐겁고, 자신의 삶이 기쁨으로 가득 채워지고, 고통에서 해방되고 싶어한다.
○ 사례
JFK, 벤자민 플랭클린, 엘리자베스 테일러, W.A. 모짜르트, 스티븐 스필버그, 로빈 윌리암스, 짐 캐리
8번 유형
강력하고, 지배적인 타입, 자신만만한, 결정적인, 자기 직면적인
기본적인 두려움 : 다른 사람에 의해 통제되는 것
기본적인 욕구 : 다른 사람을 보호하는 것
7번 날개를 가진 8번 : 독불장군
9번 날개를 가진 8번 : 곰
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
자기 충족적이고, 경제적으로 독립적이며, 충분한 자원과 중요성을 갖추고 있다. 기업가적인 정신, 실천적인 태도를 가지고 있다. 리스크 테이킹을 두려워 하지 않으며, 하드 워킹을 한다. 자신의 감정적인 니즈는 무시하는 경향이 있다. 환경을 지배하려고 하며, 다른 사람이 자기보다 못하다고 생각하며 그들을 지원해야 한다고 생각하므로, 으스대고 거드름을 피우며 강요하는 경향이 있다. 보스인 그들의 말은 법이라 여기며, 자부심에 차 있다. 자기 중심적인 면이 강해 다른 사람을 자신과 동등하게 보기보다는 자신의 의지와 비전을 다른 사람에게 강요하는 경향이 있다.
전투적이며 자신의 방식만을 채택하려고 한다. 다른 사람들로부터 복종을 얻기 위해 위협을 가하고 비난을 한다. 다른 사람들의 안정감을 빼앗으려고 한다. 그렇지만 그의 부당한 대우는 다른 사람을 두렵게 하고 분노하게 한다.
○ 건강한 상태
자기 주장이 강하고, 자신 만만하다. 그리고 자신이 필요하고 원하는 것을 강하게 표현할 수 있다. "할 수 있다"는 태도를 가지고 있고 열정적이다. 다른 사람이 존경하는 자연스런 리더로서, 주도권을 가지고 일이 이루어지도록 한다. 사람들의 입장을 옹호하고 지지하고 보호하며, 힘을 가지고 업무를 수행한다. 최상의 상태에서는 자기 통제적이고 도량이 넓고 자비롭고 더 높은 가치 기준에 복종함으로써 자기가 원하는 것을 획득한다. 용기가 있고 비전을 달성하기 위해 위험을 무릅쓰고 지속적인 영향력을 다른 사람에게 행사한다. 진정한 영웅주의와 역사적인 위대함을 추구한다.
○ 건강하지 못한 상태
인정 없고 무자비한 태도를 갖고 있으며 힘이 정의라고 생각한다. 냉담하며 비도덕적이며 잠재적으로 폭력적이다. 자신의 힘에 대해서 환상을 가지고 있으며, 자신이 전지전능하다고 생각하고, 무분별하게 자신의 영향력을 확장하려고 한다. 위험에 처할 경우, 굴복하기 보다는 자신의 의지와 위배되는 것을 무자비하게 파괴하는 경향이 있다. 복수심에 불타며, 야만적인 경향이 있다.
○ 핵심 동기
자기 의존적이다. 자신의 강점을 증명하려는 경향이 있으며 자신의 약점에 대해 저항한다. 자신의 세계에서 중요한 인물이 되고 싶어한다. 자신의 환경을 통제하기를 원한다.
○ 사례
고르바초프, 피카소, 죤 웨인, 카스트로, 사담 후세인, 아이아코카, 도널드 트럼프
9번 유형
편안하게 지내는 사람, 자기 수용적인, 자기 위안적인, 동의하는 그리고 만족하는
기본적인 두려움 : 상실과 분리감
기본적인 욕구 : 내적인 안정감을 갖는 것, 마음의 평화
8번 날개를 가진 9번 : 심판
1번 날개를 가진 9번 : 꿈 꾸는 사람
+++ 상세설명 +++
○ 평균적인 상태
갈등을 두려워하며, 세상에 적응하려고 하며, 다른 사람을 이상화하고 다른 사람이 바라는 것에 맞추어 주려고 한다. 자신이 진정 원하지 않는 것에 대해서도 "예스"를 하며, 전통적인 역할과 기대 속으로 빠지는 경향이 있다. 활동적이나 다소 사람들과 너무 밀접한 관련을 피하고, 사람들에 대해서는 별 관심이 없다. 다른 사람으로부터 피해를 입고 싶어하지 않고 반응이 없고 차분하다. 문제에서 단순히 벗어나고 싶어한다. 사고가 흐릿해지고 심사숙고를 거듭하나 답은 없고 자신만의 편안한 공상에 젖어 든다. 감정적으로 게을러지고, 자기를 내세우거나 문제에 집중하는데 어려움이 있다 : 대체로 "무관심"하므로 문제 발생의 경우, 문제를 축소화하기 시작하고 다른 사람을 진정시키고자 하며, 자기가 희생을 하더라도 평화를 갈구한다. 완고하고 숙명론자이며 체념적이다. 어떤 마술적인 해결을 기대한다.
○ 건강한 상태
깊게 수용한다. 감정적으로 안정적이고 조용하다. 자기 자신과 다른 사람을 신뢰한다. 자신과 타인의 삶을 편안하게 대한다. 참을성이 강하고 성품이 훌륭하며 매우 성실한 사람이다. 긍정적이고 타인에게 확신을 주며 다른 사람을 지지한다. 다른 사람을 차분히 가라앉힐 수 있다. 조화를 이루며, 사람들 결합시켜 주고, 훌륭한 명상가이자 의사소통가이다. 최상의 상태에서는 자기 자신에 몰두하며, 자율적이며 자신의 현재에 충실하다. 자기 자신에게 충실함으로써 심오한 관계를 맺을 수 있다. 매우 활력이 넘치며 자아와 다른 사람들과 연결되어 있다.
○ 건강하지 못한 상태
매우 억압되어 있고 성숙되지 않음. 문제를 바로 직면할 능력이 없으며 완고해지고, 모든 갈등에서 자아가 해방되기를 바란다. 다른 사람들에 대해 무관심하다. 자기에게 영향을 주는 그 어떤 것에서든 벗어나고 싶어하고, 그 자신이 현실과 너무나 동떨어져 있기 때문에 제대로 기능할 수도 없다. 말이 없고 비인격화되어 있어서 자신을 버리고 분리된 셀로 들어간다.
○ 핵심 동기
자신의 환경 속에서 조화를 이루고 싶어하고 갈등과 긴장을 피하고 싶어한다. 있는 그대로의 자아를 유지하고 싶어하며 자신을 분노하게 하거나 혼란을 줄 어떤 것에도 저항하기를 원한다.
○ 사례
아브라함 링컨, 칼 융, 로널드 레이건, 월트 디즈니, 존 케네디, 우피 골드버그, 쟈넷 잭슨
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10. 프랜차이즈 등록
가. 개요
캘리포니아가 프랜차이즈 투자법을 규정한 1970년도까지, 프랜차이즈 매매 관행은 실제로 실무적으
로나 합법적으로나 검토되지 않았다. 그 이전부터 역사적으로 사업이 시작되었었음에도 불구하고,
1950년대까지 Franchising은 잠자고 있는 산업이었다. Franchising산업의 폭발적인 성장은, 1970년에
시작한 주정부 규제에 대한 연대 반항을 불러 일으켰고 차별화된 법적인 관계를 합법적인 관계로 일
깨우면서 법적 환경변화를 가속화했다.
이런 Franchising의 드라마틱한 성장과 동시에 기존의 프랜차이즈 판매관행의 성장(발전)을 가져왔
다. rag to riches(개천에 용남)의 이야기는 언론에 의해 선정적으로 다루어졌고, 정보가 부족한 상황에
서 순진한 대중들에게서 프랜차이즈에 대한 투자를 이끌어냈다. 1970년 캘리포니아의 법제정의 움직임
에 이어 FTC는 9년 동안 Frachising산업에 대한 정밀조사를 벌였다. 이 조사는 프랜차이저와 프랜차
이지 간에 보통 경제적 불균형과 수반된 정보 불균형으로 인한 프랜차이즈 판매관행 남용으로 1979년
마무리되었다. 이런 남용에 대한 합법적인 움직임은 정부의 규제를 가져왔고 프랜차이즈 판매관행에
대한 방향을 제시하였다. 그러나 최근 몇 년사이 프랜차이즈 관계의 합법적인 쪽(점)으로 도달할 수
있도록 (그런 움직임이) 확대되고 있다.
프랜차이즈 매매 규제는 프랜차이저가 프랜차이즈에 대한 어
떤 고려요소를 받아들이거나 프랜차이즈와의 계약을 이행하기 전에 아래의 사항들과 함께 정보불균형
을 시정했다.
- 연방 증권법의 기초적인 특성에 근거 채택
- 각 당사자간 중요 용어에 대한 세부적인 발표(프랜차이저, 소송 및 파산 역사, 재정상태, 존재하고
있는 프랜차이저들의 신원확인)
- 등록 필요조건 부여
- 프랜차이저의 제반 재정조건, 프랜차이즈 명세 서류의 州 규제관의 승인을 얻어 주 안에서 프랜차
이즈 매매권리의 조건부여
- 프랜차이저는 프랜차이즈 라이센스 유지을 위한 연례보고서(annual review)를 제출해야 함
요점은 현재시점에서 14개주에서 등록의 합법적인 해결책을 찾는데 있다. 등록 구조의 개요는 (what,
where, when, how) 모습을 드러냈다. 실로 모든 프랜차이지 등록 법규의 총체적 요소는 등록의 합법적
인 대응에 연계되어 선매출 명세의무에 따른다.
나. 규제안(Regulatory Scheme)
1) 州 단위의 규제(State Regulation)
1970년 프랜차이즈 매매 법률제정의 캘리포니아주의 법제정 이후로, 다른 13개주는 다음과 같은 청
원을 했다. 프랜차이즈 매매전 프랜차이즈에세 등록의무의 어떤 양식을 부과하는 법률을 통과한 13개
주는 Hawaii, Illinois, Indiana, Maryland,
Michigan, Minnesota, New York, North Dakoda, Rhode
Island, South Dakoda, Virginia, Washington, Wisconsin 이다. 이 법령의 대부분은 처음에 캘리포니아
법을 본으로 만들어진 반면, 각 법령은 다음 것과는 (충분히) 다르다. 거기에는 매매규칙의 조각조각
끼워 맞추기 위해 다양한 주에 기초한 프랜차이저는 남겨 놓았다. 미시건의 등록법은 다음의 사항을
요구한다.
- 프랜차이저는 주에서 프랜차이즈를 매매하기 전에 process service에 대한 프랜차이저와 agent을
확인하는 단 한 장의 통지를 접수한다. 등록은 통지접수로 완전히 이루어지고 그것은 1년 동안 유
효하다.
- 접수일자에 따라 매년 갱신이 이루어져야 한다.
이와 유사하게 워스콘신에서는 1996년 7월 1일 유효한, 주 행정권에 의해 회람을 제공하는 재심사
를 없애기 위한 법을 개정해서 매년 서류철하여 접수는 마쳐질 것이다.(회람 복사본 포함하여)
하와이는 적당한 주 대행사에 접수하기 위해 명세서류와 필요지원양식을 필요로 한다. 법적으로 주
등록요건은 접수로 마쳐진다. 사실 그러나 프랜차이즈 지원은 하와이 주정부 증권 조사관에 의해 승인
된다.
- 이 지원은 후에 설명되는 것과 유사한 재심사 과정이다.
- Filing은 매년 갱신되어야 한다.
남아있는 12개의 주에서 등록의 일반적인 구조는 동일하다.
- 비록 합법적인 요구조건 뿐만 아니라 재심사에 적용되는 기준과 정밀조사에 차이가 있을지라도 동
일성을 유지하여야 한다.
요약 방법에 의해, 각 주에서는 프랜차이저에게 다음과 같은 사항을 요구한다.
- 프랜차이즈 등록 양식을 제출
- 절차 용역(process service)에 대한 승낙
- 증거와 함께 명세서류(프랜차이저의 실체(재산)에 대한 감사 재무제표)
- 접수비($50~$750)
각 주는 양식에 포함되어 장래의 프랜차이지에게 제공되기 위해 명세의 양식과 내용을 법적으로 정
의 한다. UFOG Guidelines 명세 양식에 따라 준비된 명세서류의 사용은 유통 중 명세서류(UFOC
format, FTC Rule format, state law format)에 대한 1개 이상의 양식의 필요를 없앤다. 등록은 규제
대행사에 의해 받아들여져야 한다. 그리고 프랜차이저는 그 주에서 등록이 유효하도록 갱신조건에 따
라 갱신해야 한다. 이런 등록구조는 이장의 뒷 부분에서 논의된다.
연방규제는 FTC가 거래규제규칙을 적용한 1979년 10월까지 드러나지 않았다. 소위 말하는 FTC
Rule은 단지 명세규칙이다. 그것은 프랜차이즈 매매조건으로써 어떤 등록, filing 또는 FTC나 다른 연
장 대행사들에 의한 승인을 요구하지 않는다. FTC Rule의 사법권의 범위는 동시대에 걸쳐있는 FTC
Act에 의해 제정된 the relevant in or offecting commerce threshold의 가장 자유로운 구조이다. 따라
서 FTC rule은 모든 50개 주에 거의 모든 프랜차이즈 매출에 적용된다. 그리고 거래를 포함한 모든
연관 있는 사건들이 1주로 한정되는 주내부의 매출도 포함된다.
FTC Rule은 프랜차이저에게 등록의 의무를 주는 현재 주법을 우선하지는 못한다. 등록은 FTC Rule
에 의해 제공되는 보호보다 장래의 프랜차이지에게 더 많은 보호권을 제공하는 것으로써 생각되기 때
문이다. FTC Rule은 명세에 대한 최소 기준을 제정한다. 그리고 주는 더 광범위한 명세s 요구에서 자
유로워 진다. FTC Rule은 오직 제한된 지역에서만 주등록법을 우선한다. 1989년 2월 FTC는 제출된
rule 제정(ANPR)에 대한 예고통지(advance notice)를 발표했다. 이는 수익 청구 명세 조건과 주등록에
서 불일치(불평등)의 증거 그리고 연방정부의 선매권이 필요할 명세 조건에 대한 어떤 개정의 충돌 속
에서 정보를 추구한다. FTC는 1993년 12월에 다음의 사항을 발표했다.
- 주 프랜차이즈 법에 우선하기 위해서 아무런 행동을 취하지 않을 것이다.
- 왜냐하면 ANPR 대응에 있어서 불일치의 증거가 별로 없다는 것을 받았기 때문이다.
가장 최근에, 1995년 4월에 FTC는 다음의 사항을 발표했다.
- FTC Rule의 체계적인 발전과 관계된 대중의 의견과 거래 규제규칙의 모든 것과 관계되어 FTC에
의해 행해지는 모든 일상적인 과정을 찾고 있는 중이라고.
FTC는 다음과 관계된 의견를 요청했다.
- FTC Rule의 이익과 제반 비용
- 제반 규제와 경제적 충격(영향)
좀 더 자세하게 보면, FTC는 다음의 사항에 대한 의견를 찾으려 했다.
- FTC 명세 서류양식이 새로운 New UFOC 양식으로 교체되는지?
- business opportunity ventures에 대한 명세 조건범위를 수정해야 하는지?
- FTC Rule이 trade show promoters에 적응성을 명백해야 하는지?
- FTC Rule이 프랜차이즈된 사업에 관련된 재정적 성과정보의 조항을 위임하기 위해 개정해야하는
지? 주정부의 명세법, 의무 수익청구권과 연방간의 관계는 의무에 대해 여러 분야에서 거론된다.
i) 등록절차
등록신청에 대하여 중점적인 “허가” 체계를 갖추지 못하고 있다. 가맹사업을 하려는 각 주(州)에서
가맹본부는 가맹사업 신청서를 심사하고 답해줄 주 법에 의해 지정된 주(州) 공무원에게 등록신청을
해야만 한다.
2) 주 프랜차이즈 등록법의 법적 범위
일반적으로 주 등록법은 주 등록법에 따라 프랜차이즈를 매매를 할건지에 대한 결정에 있어서 유사
한 법적 접근방법을 따른다. 등록주는 프랜차이즈의 청약 혹은 매매가 이중에서 이루어 질 떄 그것들
의 법규에 적용된다. 프랜차이즈의 청약은 프랜차이즈 구매를 위한 offer에 대한 권유/간청에 대한 모
든 방법을 포함한 사법권에 의해 넓게 정의 된다. 그래서 만일 사법권이 적용된다면, 프랜차이저는 아
마도 등록 전에 그 주에 광고하지 않을 것이다. 일반적으로 매매는 다음의 테스트 중 어떤 사항들이
맞춰질 때, 그 주에서 만들어 진다고 생각된다.
- 그 주에서 프랜차이저와 장래의 프랜차이지의 미팅
- 그 주로부터 프랜차이즈 판매을 위한 제공이 발생했을 때
- 프랜차이즈 판매를 위한 제공이 그 주를 따랐을 때
- 프랜차이즈의 승낙(acceptance)이 그 주를 따랐을 때
- 장래의 프랜차이지 주소가 그 주에 있을 때
- 장래의 프랜차이지가 그 주에 거주 할 때
- 제안된 프랜차이즈 사업이 그 주에서 있을 때
- 프랜차이지에게 부여된 매출범위가 그 주에 있을 때
이런 접근방법 아래에서 여러 주에 대한 프랜차이즈 법을 단일 프랜차이즈 매출에 적용하는 것이 가
능하다. 일례로써, 캘리포니아 프랜차이저는 Indiana 거주자에게 뉴욕에 위치한 프랜차이즈를 주었다.
장래의 프랜차이지는 하와이에서 휴가 중에 offer를 받아들였다. 그리고 당사자는 일리노이에 있는
trade show에서 프랜차이즈 협정서에 사인하였다. 이 예에서, 5개의 등록주는 법령을 가지고 있다. 그
리고 프랜차이저는 장래의 프랜차이지에게 5개의 모든 명세 서류를 인도할 것이다. 그 내용의 실질적
인 유사점이 있음에도 불구하고. 왜냐하면 주 프랜차이즈 등록법의 광범위한 법규 범위 때문에, 매출
행위는 신용있는 프랜차이즈가 프랜차이저가 등록하지 않은 주의 등록법에 따를 수 있다.
여러 주(캘리포니아, 메릴랜드, 위스콘신)에서 주외(out-of-state) 매출에 대한 등록 면제를 주고 있다.
이는 out-of-state에 있는 장래의 프랜차이지에 대해 거주하고 있는 프랜차이저에 의해 만들어 매출이
다. 프랜차이즈된 사업이 등록주에서 운영되고 있지 않거나 아니면 매출이 연방 혹은 자매주의 법을
침해하면서 발생되는 곳에서, 프랜차이즈를 조사하거나 협상하는 동안에 프랜차이저가 등록주에 주소
지를 가지고 있지 않거나 등록주에 있는 경우에 적용된다. 만일 주 내에서 그런 프로그램을 제공하지
않고 있다면, 프랜차이저의 홈(州)에서 그런 프로그램을 등록할 필요없이 다른주에서 성공할 만한 것
에 다른 프로그램을 제공하기 위해 다른 주에서 예외로 등록주 내에서 사업의 주요 공간을 가질 수
있도록 프랜차이저에게 용이하게 했다. 반대로 뉴욕은 치외법권의 법규를 고소했다. 뉴욕과 뉴욕으로
다다르게 하여 모든 매출행위에 달하여 등록법규를 해석했다. (뉴욕에 주소를 두고 있는 프랜차이지와
프핸차이즈된 사업이 뉴욕에 있거나 운영될 예정인 환경을 포함하여)
3) 적용범위의 예외
모든 등록주는 등록의무에서부터 특별한 조건에 마주친 프랜차이저들 까지 예외가 있다. 그러나 등
록 예외는 명세의무에 대한 프랜차이저를 반드시 구제하진 않는다. FTC Rule은 모든 프랜차이저들이
연방의 선매출명세, 명세 서류의 배달 및 준비 필요를 따르도록 요구하고 있다.
게다가 많은 주들은 후에 논의되는 대형 가맹본부에 대한 예외 같이 특별한 예외를 맞추기 위해 명
세를 요구한다. 명세 개시 의무에 따라 프랜차이즈 매출규제 응낙을 위한 프랜차이저의 합법적인 계산
서의 할당을 구성하고 있다. 그럼에도 불구하고, 연방 명세 개시 의무를 통해, 주등록에 있어서 프랜차
이저의 예외는 등록주에서 등록과정 중 행정적인 장애물과 협상없이 프랜차이즈 매출에 참여할 수 있
는 잇점을 가지고 있다. 게다가 주 등록에 대한 프랜차이저의 예외는 (연방 명세 조건이기 때문이나),
주에서 받아들여지는 양식보단 FTC 명세 양식을 사용할 수 있을 것이다. 이는 어떤 상황에서 더욱 바
람직하게 증명할 것이다. 주 등록에 대한 면제의 실제 가치는 FTC Rule이 특별한 사업영역에 적용할
수 없을 때의 몇 가지 경우에만 있다.
- 예를들면, FTC Rule에 대한 예외가 적용될 때
- 혹은 사업관계가 연방의 정의가 아닌 주법상 프랜차이즈 일 때, 프랜차이저는 주 면제가 적용될
것으로 추정되어 그 주에서 거래에 대해 완전히 명세를 피할 수 있을 것이다.
거의 자주 의존되는 등록면제는 대형본부의 면제이다. 이는 최소 순자산이나 프랜차이지 경험기준을
원하는 프랜차이저에게 쓸모 있다. 대형본부는 비록 자원제공 또는 그 스스로 등록함에 있어서 면제가
있을지라도 주명세 요건으로 남겨질 수 있다. 실제 심각한 또다른 예외는 프랜차이저에 의해 혹은 프
랜차이저를 통해 영향을 받지 않는 그들 자신 계정에 대해 남겨져 있는 프랜차이지에 의해 만들어진
매출을 적용하는 것이다. 이 예외는 프랜차이저에게 매출등록이나 구매자에게 선매출 명세를 만드는
의무를 없앤다. 구매자를 승인하기 위한 프랜차이저의 권리는 예외 적용을 막을 수 있는 불충분한 포
함조건으로써 주에 의해 일반적으로 인정된다. 그러나 주가 예외 적용을 막을 거래에 연결된 프랜차이
저의 활동의 범위나 유형에 대한 길잡이를 제공하진 못한다. 행정상 해석에 의하면, 그것은 존재하는
프랜차이지에 의한 매출에 대해 프랜차이저의 승인은 프랜차이저의 현재 계약(프랜차이지-판매자의 계
약에 대한 독점을 방지하는 것)에 대한 구매자의 집행조건이 되고 프랜차이저는 충분히 프랜차이지의
매출에 구매자에게 그것을(새로운 계약서를) 제공하기 전에 새로운 계약서를 등록하기 위해 프랜차이
저에게(프랜차이지-판매자가 아님) 요구되는 포함되는 것으로 나타난다.
i) 등록절차
등록절차에 대한 상세한 내용은 부록에 실었으므로 그 곳을 참조하기 바란다.
다. 수정 요건
1) 사후적으로 효력을 발생시키는 변화
모든 등록규정은 등록내용에 포함된 정보의 중요한 변화가 있을 시 수정신청서를 제출할 것을 요청
한다. 주어진 상황에서 어떤 사실이나 어떤 환경이 “중대한 변화(material change)”를 구성하는 요인인
가를 결정하는 것은 어려운 일이다. Hawaii, Illinois, Maryland, Michigan, Minnesoty, New York,
Virginia, Wisconsin 주(州)의 규정에 의해, “중대한 변화(material change)”라는 용어가 정의되어있다.
이러한 정의 중 어느것도 모두 포함되어 있지는 않고 예시를 통해 정의되어 있다. “중요성”의 이슈에
대한 모범안이라 할 수 있는 것은, 절대적인 것은 아니지만 연방거래위원회(FTC) 규정에 포함되어 있
는 “중대한 변화(material change)”의 정의이다. 이런 정의는 연방보안법에 기초하고 있으며, “중대한
변화(material change)”를 다음과 같이 규정하고 있다. 가맹점사업자 또는 장래의 가맹점사업자에게 중
요한 재정적 영향을 주는 것 또는 유명 가맹사업과 관련한 결정을 하는데 있어서 적절한 가맹점사업
자 또는 적절한 장래의 가맹점사업자에게 중요한 영향을 줄 경향이 있는 어떤 사실, 환경, 또는 조건
상태이다. “중요한 영향을 줄 경향”이라는 연방 규정은 중요성에 대한 극단적 테스트이고, 주(州) 법률
에 있는 실례는 실제적 적용을 하는데 아주 좋다. “중대한 변화(material change)”의 예시는 다음의 사
항을 포함한다:
㉮ 상당수의 가맹사업을 갱신하는 데 실패하거나 또는 이것의 구매, 종료, 차단.
㉯ 가맹본부의 사업상황에 있어서의 중요한 변화 또는 가맹본부의 통제 또는 재조직화에 있어서의
변화
㉰ 가맹점사업자의 투자를 변화시키는 새로운 프로그램의 도입 또는 가맹사업 요금에 있어서의 변화.
㉱ 가맹본부가 수행해야할 의무에 있어서의 중요한 변화
㉲ 가맹사업서비스 수행에 대한 가맹본부의 개인적 책임에 있어서의 변화.
중대한 변화(material change)에 대해 어느정도 정의를 제공하고 있는 주(州)와 연방거래위원회(FTC)
규정은 반드시 “중요성(materiality)”를 가맹본부의 조건과 반대로 또는 가맹점사업자의 계약적 조건과
반대로의 변화에 제한을 둘 필요는 없다. 예컨대, Illinois는 중대한 변화(material change)의 예로 처음
에 혹은 계속적인 가맹사업 비용의 감소를 들고 있다. “material”을 그렇게 정의하는 규율이 없는 주
(州)에서는, 가맹사업 담당관이 비공식적으로 가맹점사업자의 위치를 개선시키는 변화는 투자 결정에
중요하다-그러므로, 이러한 변화는 “더 나은 거래”가 장래의 가맹점사업자에게 제시되기 전에 수정안
에 의해 등록서류에 추가되어야 한다-는 관점을 표현한다. 수정 신청서는 일반적으로 신청서의 수정된
페이지와 발표 서류, 가맹사업의 동의, 기존 등록서류로부터의 변화를 보여주도록 적절하게 강조표시
(변한 부분을 쉽게 알아볼 수 있도록 표시)를 한 것을 신청해 놓은 것으로 제한된다. 수정 신청서의
신청요금은 부록 A에 나와 있다. 수정은 사후적으로 효력을 발생시키는 것이 되는 데, 그 이유는 이미
효과가 있는 등록서류를 수정하는 것이기 때문이다.
등록 주(州)에서 수정신청서를 신청하는데 요구하는 시간은 주(州)에 따라 다르고, 일반적으로 일자
기준으로 측정되는 것이 아니라 훨씬 덜 세밀한 기준에 의해 특정된다. 예를 들어, 중대한 변화
(material change)가 “발생 하자마자”, “발생하고 나서 가능한 빨리”, “발생하고 즉각적으로” 그러나 중
대한 변화(material changes)는 최초 요금의 증가와 같은 가맹본부의 통제 이내에 있는 경우, 그리고
중요한 인원의 변화나 가맹본부의 비스니스 상황의 중요한 역변화 또는 가맹본부에 반대하는 중요한
소송의 문서화와 같은 가맹본부의 즉각적 통제를 넘어서는 경우, 이런 두가지 경우 모두에 의해 일어
날 수 있다. 이런 두 종류의 중대한 변화(material change) 모두 사후효과적인 수정신청 절차를 필요로
한다
수정 신청서를 중대한 변화(material change)나 사건이 “일어난 뒤 즉각적으로”, “일어나자 마
자”, 또는 “일어난 이후 가능한 빨리” 신청해야할 의무는 가맹본부의 판매행동에 대한 중요한 함의를
가질 수 있는데, 왜냐하면, 수정신청서가 승인되고 나서 승인되고 업데이트된 정보공개서가 주(州)와
연방의 납기요청에 따라 장래의 가맹점사업자에게 제공될 때까지는, 가맹사업 판매행동과 관련된 가맹
본부의 능력이 의심되기 때문이다.
2) 판매전 협상
등록신청 조건에 대한 수정은 또한 가맹점사업자가 되려고 하는 자와의 판매전 협상의 상황에서에도
발생할 수 있다. 소수의 주(州)-California, Illinois, Rhode Island, Washington, and Wisconsin-에서는
가맹본부가 반드시 판매전 협상의 중요한 변경으로 인한 수정사항을 제출해야만 하는 문제에 대해 명
백히 언급하고 있다. 틀림없이, 가맹점사업자가 되려는 자와 협상된 새로운 중요한 조건은 이러한 협
상조건으로 가맹사업이 판매되기 전에 사후적으로 효력을 발생하는 수정사항에 따라 등록되어야 하는
새로운 제안을 구성하는 것과 관련한다. 이러한 논리하에, 수정사항의 신청은 각각 만들어져야 하며,
이러한 수정사항은 연방 및 주(州)의 교부법에 따라 각각의 그리고 모든 반대제안을 위하여 재교부된
서류에 나타나야 한다. - 과도한 부담 요구.
연방거래위원회(FTC)는 가맹본부가 판매전 협상의 변경사항을 나타내야 하는 것 보다 많은 의무를
비공식적으로 지우고 있다. 계약당사자에 의해서 동의된 중요한 변경사항을 전부 포함하는 최종적인
협약서가 가맹점사업자가 계약서에 서명하거나 어떤 대가를 지불하기 전 적어도 5일이내에 그 예비
가맹점사업자에게 반드시 교부되어야 한다. 연방거래위원회(FTC)의 해석은 매번 제안과 반대제안을 만
들 때마다 (중요한 변경사항을) 반복해서 나태내야 하는 수고를 덜어주고 있다.
Virginia는 예비 가맹점사업자 즉 가맹희망자에게 가맹사업 계약에 서명하기 전에 협상기회를 줄 것
을 요구함으로써 등록 주(州)들 사이에서 독특한 접근방식을 취하고 있다. 반면에, 가맹점사업자는 서
명후 계약을 취소할 수 있는 30일의 기간을 가진다. 그러나, Virginia 행정관들은 이들 계약 조항을 위
반하였다는 주장에 대하여 결코 소를 제기하지 못하며 어느정도 들어 줄 것인지 언급할 수 없다.
3) 판매후 수정
오직 California와 North Dakota만이 발효된 가맹사업 계약의 조항들에 중요한 변경을 가하는 것을
규제하는 등록 주(州)이다. California는 가맹사업계약이 계약을 수정할 수 있는 당사자의 권리를 명백
히 나타내고 있으며 그러한 권리가 판매전에 명시되어 만들어진 것이란 사실에도 불구하고 가맹본부가
가맹점사업자에게 어떠한 변경 계약을 요청하기 전에 현존하는 가맹사업에 대한 “중요한 수정”은 모두
등록할 것을 요청한다.
California의 규정은 “중요한 변경”에 대해 명확한 정의를 해 놓지 않았다. 법에 규정된 범위에서 벗
어난 변경의 유형들은 사후적으로 효력을 발생하는 수정 상황에 적용되는 “중요성” 기준과 관련하여
결정될 것이다. 중요한 수정사항에 대한 서류제출 절차는 조건변경에 대한 제출과정은 기 제안된 계약
서의 변경, 가맹점사업자에게 강요되었을 것으로 추정되는 추가적인 수수료와 비용, 추가적인 훈련 요
구, 및 추가적인 서비스 의무의 본질을 나타내는 “작은” 제안서의 등록을 요구한다. California에서 중
요한 수정사항에 대한 제출의무는 때때로 시장에서 효과적으로 경쟁하기 위하여 가맹사업 시스템에 필
수적인 요소이기도 한 예상외의 시스템적으로 폭넓은 가맹사업 프로그램의 변경을 요구할 수 있는 힘
을 현저히 약화시킨다. California는 California의 자기자본 공제대상 항목에 의거하는 가맹본부를 위하
여 중요한 수정에 대한 또 다른 절차를 가지고 있다. North Dakota에도 동일한 절차가 있다.
North Dakota의 자기자본 공제대상 항목에 의거하는 가맹본부에 대하여, North Dakota 법은 현존하
는 계약의 중요한 수정사례에서 가맹본부는 특정 조항이 변경되었다는 것을 각 가맹점사업자에게 반드
시 서면으로 나타내야 한다고 규정하고 있다. 가맹점사업자는 중요한 변경사항을 기술한 서류를 받은
후 10일 내에 중요한 변경을 이유로 계약을 무효로 할 수 있는 권리를 가진다. California에서와는 달
리, 제안서 등록에 적용할 수 있는 North Dakota 법 하에서는 중요변경사항에 대한 유사한 요청이 없
다.
사후적인 변경의 문제는 가맹사업 프로그램 및 계약서를 때때로 가맹본부의 자의적인 판단에 따라
변경할 수 있으며, 그러한 변경을 승낙하도록 가맹점사업자에게 강요할 수 있는 권리를 계약상 미리
정해놓는 가맹본부의 권한과 같은 일방적인 권리를 가맹사업의 판매가 이루어지기 전에 가맹점사업자
에게 즉시 나타내도록 해야 한다는 것과 같은 다른 중요한 문제를 불러일으킨다. 예를 들면, 수시로
생산품의 목록이 바뀌기도 하는 가맹본부가 지정한 모든 생산품을 가맹점사업자가 판매해야 하는 것으
로 가맹사업 계약이 이뤄지는 것이 일반적이다. 또 다른 예를 들면, 패스트푸드 가맹사업에서 새로운
선택 메뉴의 개시는 첫 개인적인(서명 전의) 만남(비록 모든 형태의 메뉴 변화에 대한 확인 의무를 명
시했을지라도)에서 가맹점사업자에게 교부된 등록서류에 나타나지 않는 대규모의 자본투자를 필요로
한다. 양 당사자의 관계에서 가맹점사업자가 수시로 메뉴변경을 강요할 수 있는 가맹본부의 권리를 미
리 정해 놓는 것에 동의했다면, 메뉴 변화가 즉시 나타내진 것이 아니라든지 아니면 등록법 위반사항
이 발생했다고 가맹점사업자가 주장할 수 있을 것인가? 이 문제에 대하여 보고된 판례는 없다.
4) 자본 필요조건
모든 등록 주(州)들은 그 주(州)의 담당관들에게 가맹사업 등록의 승인여부를 결정할 수 있는 권한
을 부여하는데, 이 담당관들은 가맹점사업자에게 약속된 서비스와 사업개시전 지원을 제공할 수 있는
가맹본부의 재정적 능력이 적당한 지 보고나서 승인 여부를 결정한다. 주(州)에서 취약한 자본상태를
막는 것에 관심을 두는 것은 가맹점사업자가 자신의 가맹사업 사용료를 지불하지 않으면 충족시킬 수
없는 과장된 지원약속에 의해 야기되는 가맹사업 판매를 막으려는 데 있다. 부족한 사업자금을 가진
가맹본부는 일반적으로 현금흐름을 위해 최초의 가맹사업 사용료에 지나치게 의존하게 되는데 이것은
가맹본부의 서비스 능력을 넘어서서 지나치게 가맹사업을 확장하는 방향으로 이끌 수 있으며 결국 모
든 카드를 엎어버리게 만들 것이다.
자본부족상태를 분석함에 있어 주(州) 담당관이 사용하는 표시에 대한 실제적인 설명은 없다. 그러
나, 만약 가맹본부가 법적으로 파산했다면 즉, 유동 부채가 유동 자산보다 많다고 한다면, 적어도 몰수
조건(나중에 논의하겠지만)이 없지 않은 어떤 주(州)에서도 가맹본부가 등록 허가를 받을 가능성은 없
다. 최소한의 자본 수요를 산정하는 출발점은 약속된 사업개시전후의 서비스 및 지원을 제공하는데 드
는 가맹본부의 단위당 예측비용에 다음해 동안 가맹본부가 그 주(州)에서 판매하리라 예상되는 가맹사
업의 수를 곱하는 것이다. 예상 비용 및 판매량 모두 반드시 발표해야 할 사항이다. 단위당 비용과 주
(州)에서의 예상 총판매량의 곱은 가맹본부의 재무제표에 나타나는 재원과 비교된다. 모든 경우에 있
어서 사용가능한 현금의 최소량이 적어도 이 곱과 같아야 하겠지만, 주(州) 시험관의 재량에 따라 적
어도 이 곱의 배(예를 들어 두 배)가 될 것을 요구한다. 실망스럽게도 등록법규는 이 사항에 대해 어
떠한 기준도 제공하지 못하고 있다.
Virginia를 제외한 모든 등록 주(州)들은 만일 가맹본부가 이러한 의무에 부합하는 자본의 원천에 대
하여 충분히 증명할 수 없을 때, 가맹본부 담당관에게 등록 몰수 혹은 조건부 날인 증서 조건(혹은 상
태)를 붙일 수 있는 권한을 부여한다. 몰수 상태에서는, 가맹본부가, 모든 약속된 개시 전 책무가 성취
되었다는 것과 가맹본부가 가맹사업을 개시했다는 것을 증명해주는 증명서를 제출할 때까지 최초의 가
맹사업 사용료는 제3자에게 보관된 것으로 회계처리 되어야 한다. 몇 몇 주(州)에서는 그 증명서에 가
맹점사업자의 서명이 역시 있어야만 한다. 특히 현금 자금이 유출될 때, 몰수는 가맹본부에게 행정상
으로나 재정적으로 올가미가 된다. 주(州) 행정관들에 의해 불충분한 자본을 공급할 것이라고 결정된
가맹사업 출원자들은 (다음 섹션에서 논의한 것과 같이)가맹사업료 몰수에 대한 다른 방도를 가진다.
5) 자본주입
자본의 부족상태를 바로잡기 위한 한 가지 분명한 방법은 유동자산과 유동부채 모두를 동일하게 증
가시켜서 순자산비율을 개선시키지 못하는 단기차입이 아니라 가맹본부 기업을 위한 추가적인 자본,
즉 추가적인 자본의 투자를 획득하는 것이다. 경영자와 주주로부터 받은 장기차입은 가맹사업 계약 밑
에 가맹사업의 의무를 특별히 종속시키지 않을 때에만 부족한 자본 상태를 해결할 수 있다. 어떤 경우
에도 주(州) 담당관은 이러한 차입금이 수입으로부터가 아니라 이익잉여금에서 지불될 것을 요한다.
6) 이행보증
기업보증은 보증인이 등록신청서에 편철되어 예비 가맹점사업자들에게 인도한 정보공개서의 일부로
구성된 재무제표를 감사했을 때에만 부족한 자본상태의 개선을 위해 제공된다. 대부분의 주들은 보증
인이 기업지배회사일 것을 요구한다. 기업지배회사의 보증을 사용하면 가맹사업 회사를 위해 감사된
재무제표를 정식으로 제출할 의무를 지지않아도 된다. 기업보증 활용에 있어서 중요한 결점은 바로 가
맹본부가 사업개시전에 의무를 이행하는 것이 제한되지 않는다는 것이다. 가맹본부와 가맹사업 계약을
시작하는데 있어서 가맹점사업자가 그 보증에 의존하는 한 그 보증이 효력이 있을 기간 동안에 날인
된 각각의 계약을 위한 가맹사업 계약기간 내내, 그 보증은 가맹본부의 이행을 요구한다. 그러므로 얼
마 후에 그 가맹본부가 부족한 자금 상태를 바로잡을 수 있었을 것임에도 불구하고, 그 보증이 있는
상태에서 프랜차이즈 시스템에 참여하였던 가맹점사업자들에게 보증인에 대한 상환 청구는 여전히 남
게되고 더 이상 그것은 가맹사업 등록을 위한 조건으로서의 몰수 또는 대체된 재정협약이라고 할 수
없다.
7) 보증서(Surety Bond)
Indiana와 South Dakota와 Virginia를 제외한 모든 등록주의 가맹사업 법규는 자본이 부족한 가맹본
부에게 몰수합의 대신 보증서를 내놓는 것을 허가한다. 일반적으로, 요구되는 보증금액은 다음해에 그
주(州)에서 가맹본부가 판매하려고 하는 가맹사업 수에 곱해진 최초의 가맹사업 사용료로부터 산정된
다. 실제적인 문제로서 주(州) 담당관에 의해 요구된 최소한의 자금 기준을 맞출 수 없는 가맹본부를
위하여 보증회사는 마지못해 보증을 설 것이다. 그러므로 보증으로 대체하는 것이 모든 자본 부족 가맹
본부에게 반드시 적용될 필요는 없다. 게다가 보증으로 대체하는 것에 대한 유인을 감소시키는 것은 많
은 보증회사가 경영자나 주주에게 보증금액에 대해 개인적으로 보증을 설 것을 요구하기 때문이다.
그럼에도 불구하고 몰수나 조건부날인증서와는 다르게 보증금이 막 출범한 가맹사업 기업의 현금흐
름의 원천인 최초의 가맹사업 사용료에 접근하는 것을 막지 않는다. 게다가 기업보증과 다르게, 채권
(bond)는 단지 사업개시전 서비스에 대한 가맹본부의 이행을 담보로 하며 한 단위의 가맹사업 사업체
가 취소될 때마다 채권(bond)의 상환청구가 이루어진다.
8) 최초 비용의 연기(Deferral of Initial Fees)
가맹사업 계약에 가맹사업 사업개시 후까지 가맹본부에게 돈을 지불할 수 없는 것에 대해 규정한다
면 몇몇 주(州)들은 몰수청구를 포기할 것이다. 이 규정은 가맹점사업자에게 해줘야 할 가맹본부의 사
업개시전 의무를 이행하는 데 (또는 가맹점사업자가 사업 개시하기 전에 다른 목적으로) 가맹점사업자
가 내놓은 돈을 사용할 수 없다는 것을 확실하게 한다.
9) 최소한의 기준(Minimum Guidance)
규정으로 정해진 지침의 결여 및 주(州) 행정관들간에 일관성의 결여는 새로운 가맹본부 고객에게
어떤 특정 주(州)에서 등록을 하기위해 요구되는 최소자본에 대해 알려주는 것을 어렵게 만든다. 그러
나 최초 등록시의 자본요구는 갱신할 때보다 더 엄밀한 실사를 통해 이루어진다. 가맹사업 판매, 사업
개시, 및 서류로 증명된 성장의 실적은 가맹본부에게 신용을 부여하고 재정적 조건이 필수적인 것은
아니라고 하는 숨겨진 설득자로서의 역할을 하는 듯하다. 지금 사업을 하고 있는 개개의 가맹사업 구
성단위들 또한 지속적인 로얄티 지불을 통해 현금흐름을 발생시킨다. 그러나 갱신시에 재무제표가 사
업자본이 감소된 것을 보여준다면, 기업은 몰수나 제3자예탁(escrow)을 피하지 못할 것이다.
이러한 상황에서 어려움을 더욱 악화시키는 것은 사업 확장 계획으로 잔뜩 부풀려져 있는 가맹본부
들이다. 특히 이것은 주(州) 담당관들이 가맹본부에게 요구되는 최소자본을 결정할 때 사용하는 핵심
승수이기 때문에 미래의 가맹사업 판매예측은 실재적이어야 한다.
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