가스계소화약제의 역사적 발달과정과 국내적용방안 고찰

Brief history of Gaseous Fire Extinguishing Agents and Consideration of Domestic Application

역사적으로 대형 화재(전쟁), 산업⋅환경 변화가 있을 때마다 사회경제변화를 수반하였고, 소화약제도 크게 발달하였다. 대표적으로 두 차례의 세계 대전을 거치면서 전기 및 인화성 액체화재를 대응할 수 있는 CO₂, 건조화합물, 할론 등 소화약제가 발달하였고, 1987년 몬트리올 의정서에서 오존층파괴물질인 CFCs, 할론이 금지되어 대체소화약제가 발달하였다. 20세기 초 CO₂는 자체증기압에 의해 실린더에서 압축액화로 생산되고 운송할 수 있었고, 주로 스프링클러를 설치할 수 없는 장소에서 CO₂소화기가 선호되었다. CO₂는 전기 및 인화성 액체 화재를 진압하는데 사용되었는데, 초기에는 50lb실린더에 매우 많은 양의 CO₂가 카트에 장착된 냉장 용기에 저장되었고, 두 차례 세계대전을 거치면서 CO₂시스템의 자동소화설비가 요구되었다. 제1차 세계대전 직전 화염에 탁월한 억제능력을 가진 브롬화메틸, 사염화탄소가 사용되었고, 사염화탄소의 초기소화테스트에서 풀(증발) 화재에 매우 효과적이며, 전기 화재에도 효과가 있었다. 제2차 세계대전 후 미군육군공병대 개발연구소에서는 CCl₂Br₂테스트를 하였고, 그 결과 불꽃 구역에서 화학반응억제가 다른 가스약제보다 우수하고 브롬화메틸, 사염화탄소보다 독성이 낮다는 것을 확인하였다. 1970년대 중반 CFCs이 대기 중에 수십 년 동안 지구상부에 축적되었고 오존층, O를 일반산소로 변환함으로 써 촉매적 반응으로 오존층에 영향을 줄 수 있음이 확인되었다. 1989년 1월 1일부로 몬트리올의정서 발효에 의해 할론소화약제의 사용제한으로 1990년대 중반까지는 대체 할로겐화합물 및 불활성 가스와 그 혼합물, 물 미스트와 같이 청정약제(Clean Agent)로 개발되었다. 1996년 미국 소방방화협회 NFPA에서는 첫 번째 청정제 표준인 NFPA 2001을 발표하고 11개의 청정제를 인정하였다. 현재 국내에서는 할로겐화합물인 FK-5-1-12, 불활성기체인 IG-541 등 수 종이 사용되고 있으나, 각 물질별 물성, 환경성, 경제성, 안전성 등이 종합적으로 연구가 부족한 실정이다. 2020년 소방청 예방행정통계자료에 따르면 특정소방대상물은 2,366,425동, 가스계소화설비 적용 동은 약 3만 2천 여동으로 산업의 다변화와 그로 인한 다양한 사회의 소방 수요로 할로겐화합물 및 불활성기체 소화약제의 사용이 늘어날 것으로 전망되어 이에 소화약제의 특⋅장점 비교와 국내 적용방안을 고찰하고자 합니다.