난연성에 대해서

• Q

  불과 연소란?

  “불이 탄다”라는 사실은 “연소”를 의미합니다. 연소는 물질이 산소와 반응하여 빛을 동반하여 발열하는 현상으로 불은 연소의 현상으로 이해 할 수 있습니다.
• Q

  연소라는 것은 산소의 화학반응인가요?

  네. 연소는 보통 가연물질에 불이 붙는 것(착화, 점화)을 지칭합니다. 연소의 화학반응의 원리를 간단하게 설명하면, 물질 중에 탄소나 수소, 이른바 유황 일산화 탄소 등이 산소와 결합하는 산화 반응입니다. 산화가 계속 되어 기화하고 이것이 타기 시작하는 온도까지 가열되고 산소 또는 공기가 충분히 공급되면 발화됩니다.
• Q

  가연물의 발화 조건이 있다는 것이군요?

  물질에 따라서 조건이나 발화 프로세스가 다르지만, 가연물질이 발화하는 계기가 되는 것에는
  (1) 가열된다, (2) 고온의 물체에 닿는다, (3) 고온의 가스에 닿는다, (4) 전기 불꽃을 받다, (5) 마찰이나 타격으로 불꽃이 나거나 고온부가 생긴다, (6) 불꽃에 닿는다, (7) 급격하게 압축되는 등이 있으며, 그 작용의 정도와 산소량 등의 여러 조건이 충족되면 발화하여 연소합니다.
  
• Q

  그렇군요. 여러 가지 조건이 있군요. 그런데 발화와 인화가 있는데, 이 들의 차이는 무엇 인가요?

  어떤 물질이 외부의 도움 없이 스스로 연소를 지속하는 과정을 발화(착화), 외부의 화염, 스파크, 작은 불씨 등에 의해 발화한 경우 인화(유도발화) 라고 합니다. 발화와 인화의 중요한 차이점은 물질에 의해 발화온도(발화점)와 인화온도(인화점)이 다르고 인화점이 발화점 보다 낮은 것이 보통입니다. 또한 같은 물질이어도 발화점과 인화점은 조건에 따라 달라진다는 것을 알아야 합니다. 인화의 예를 들면, 등유와 가솔린의 최저 발화 온도는 약 260°C로 변하지 않는 반면, 등유의 인화점은 약 50°C로, 가솔린의 경우는 휘발성이 높기 때문에 -38°C로 인화합니다. 등유난로에 실수로 가솔린을 넣으면 큰일이에요.
• Q

  휘발성이 높으면 인화되기 쉽습니까?

  석유류 등의 가연성 액체에는 목재 등의 고체와 다르게 증기압이 있기 때문에, 기화가 활발하고, 게다가 대체로 기화농도가 높기 대문에 인화하기 쉽습니다.
• Q

  실리콘은 가연성 물질입니까?

  가연성입니다. 디메틸실리콘(Dimethyl Silicone)오일의 경우 일반적으로 점도가 낮은 것의 인화점, 연소점이 낮아 10mm²/s (cS)의 것으로 각각 168°C, 202°C입니다. 다만 광물유에 비해 완전 연소 시 가스(이산화탄소, 수증기) 발생량이 적고 연소열도 작기 때문에 불꽃도 작아 연소하기 어렵다고 할 수 있습니다. 또한 산소지수가 높아서(필요 산소량이 많음) 공기(산소)의 공급이 충분하지 않은 경우에는 연소가 지속되지 않습니다. 100mm²/s 이상이 되면 연속 연소하지 않게 됩니다.
• Q

  난연성 실리콘이 있나요? 주로 어떤 제품인가요?

  실리콘 고무의 경우로 설명하면 일반적으로 실리콘 고무는 불꽃에 접근해도 쉽게 연소하지 않지만 일단 불이 붙으면 계속 타게 됩니다. 그러나 플래티넘(Pt) 화합물을 미량 첨가하면 난연성과 자기 소염성을 부여할 수 있습니다. 플래티넘 화합물이 연소에 의한 폴리머의 분해, 가스화를 억제하기 때문입니다. 빌딩 등의 방화문 실링에 사용되는 난연성 실란트는 플래티넘 화합물을 배합한 제품으로 불길이 가까워져도 2시간 동안 점화되지 않는 제품이 있지만, 불길을 멀리하면 꺼집니다.
• Q

  실리콘은 기본적로 가연물질입니다만, 타기 어렵게 만들 수 있다는 건가요?

  그렇죠. 타기 어려운 특성을 부여할 수 있는 것도 있다고 생각하시면 됩니다. 소방법에 규정된 위험물 분류에 해당하는 제품이 많고, 조성에 따라 인화점이 낮은 제품도 있으므로 사용 시에는 SDS(안전 데이터 시트)나 위험물에 관한 자료 등을 잘 읽어 주십시오.