충전 중인 전기차에서 발생한 화재 소화용 미분무노즐 개발

Development of a extinguishing water mist nozzle for fires from electric vehicle charging

최근 전기차 충전 중에 화재가 발생하여 전소하거나 2차 화재로 전이되는 등 물적, 인적 피해가 발생하고 있으나, 현재까지는 최적화된 소화 시스템이 없는 실정이다. 본 연구에서는 바닥에 설치된 노즐을 통해 소화약제(물)를 미립화하여 분무함으로써 전기차 배터리에서 발생한 초기화재를 진압하거나 열폭주(thermal runaway)를 방지할 수 있는 상향식 미분무(water mist) 소화 노즐을 개발하고자 한다. 미세분무 소화는 1,000μm 이하(NFPA 750 standard)의 액적을 이용하여 소화하는 것으로 친환경적이며 표면적이 증가함에 따라 화염 면에서 증발 특성이 우수하고, 화염 속에 공급된 미세 물 입자의 증발 원리를 사용해서 산소 농도를 감소시키는 질식 작용과 화염의 온도를 낮추는 냉각 작용 등이 뛰어나 초기 진화에 우수하여 배터리 화재의 열폭주 현상을 방지할 수 있다. 액적 생성을 위해서 충돌 분류형 노즐을 사용하였으며 노즐 내부의 유동 해석, 액적의 분포 및 단위 시간당 열흡수량 해석, 노즐 형상 설계 등을 수행하였고 최종적으로 시제품을 제작하고 성능 평가를 실시하였다.