대형 전기 튀김기 식용유 화재 특성 분석 연구

A Study on the Fire Characteristics of Cooking Oil in Large Electric Frying Machine

2024년 1월 경북 문경 냉동식품 가공공장의 튀김기 내 남아있는 식용유에서 최초 발화된 화재는 공장 전체로 화재가 확산되어 공장 내부 인명탐색 및 화재진압 중이던 2명의 소방관이 순직하였다. 최초 화재가 발생한 대형 전기 튀김기는 길이 8 m × 폭 0.8 m 크기로 식용유(대두유) 약 1 ton을 저장하고 튀김기 하단부에 설치된 시즈히터가 식용유를 가열하여 조리하는 설비로 내부에 저장된 식용유 및 튀김찌꺼기에서 최초 화재가 발생한 것으로 추정하고 있으며, 이후 작업장 구획 내 인접한 가연물에 급격하게 화재가 확산되어 공장 전체가 전소하 였다. 대형 전기 튀김기에서 발생하는 식용유 화재 모사를 위해 스테인레스 재질의 가로 0.7 m × 세로 0.5 m 크기 축소모형 튀김기를 제작하였으며, 모사된 튀김기 하단부 0.1 m 높이에 시즈히터 2식(각 4 kW급)을 설치하 여 전력제어장치(TPR)를 통해 온도를 조절하였다. 식용유의 상태⋅높이와 튀김기 상단의 개구부 크기에 따라 튀김기 내 체류하고 있는 식용유의 발화 여부를 확인하였으며, 식용유 온도 변화 관찰을 위해 바닥면 3⋅10 cm 높이와 상단 개구부에 열전대를 설치하여 전기 튀김기에서 발생하는 식용유 화재 특성을 비교하였다. 주요 결과로서, 시즈히터가 식용유에 잠겨 있고 180 ℃로 설정된 정상운전 시 시즈히터 사이 동일한 높이에 위치한 온도 측정부에서 최대 210 ℃로 히터에서 설정된 온도보다 약 30 ℃ 높은 온도가 측정되었다. 반면에 시즈히터가 공기 중 노출되어 있고 시즈히터 최대 온도(약 700 ℃)가 고려된 비정상운전 시 바닥면에 잔존하는 식용유의 온도가 서서히 상승하여 발화점까지 도달하는 것을 확인하였다. 대형 전기 튀김기의 기계적인 결함을 가정하여 식용유 발화 가능성에 대한 실험을 수행한 결과, 시즈히터와 직접 접촉하지 않더라도 바닥면에 잔존하는 식용유에서 발화할 수 있고 히터 온도⋅개구부 크기⋅식용유 상태 및 잔존량 등 다양한 요인에 따라서 발화 시점이 변화하는 것을 알 수 있었다.