▲ [그림 1] 폐기물 화재 사례

폐기물처리시설은 폐비닐이나 압축 플라스틱 등 가연물이 산더미처럼 쌓여 있어 화재 발생 시 급격하게 연소가 확대된다. 일반 화재보다 진화하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 많은 인력과 장비가 동원될 수밖에 없다.

이는 곧 소방력 공백이나 소방대원의 육체ㆍ정신적 피로도로 이어진다. 게다가 폐기물이 연소하면서 발생하는 화학적 유독가스와 연기는 소방대원의 건강에도 영향을 미치게 된다. 

폐기물처리시설 화재 진압에 오랜 시간이 걸리는 주요 요인 중 하나는 폐기물의 ‘심부연소’다. 일반 소방용 관창으로 소화수를 방수하면 표면연소 중인 폐기물은 쉽게 진압할 수 있지만 심부연소 중인 폐기물 내부에는 소화수가 침투하지 못해 중장비로 폐기물을 이동ㆍ제거하는 작업이 수반돼야 한다.

또 내부에서 훈소 상태인 폐기물에 산소가 공급되면 순간적으로 발화하는 현상이 일어나 진압에 어려움이 생긴다.

이런 문제점 해결을 위해 폐기물 내부까지 소화수를 침투시켜 냉각 소화가 가능한 ‘굴착 피어싱 관창’을 개발하게 됐다.

▲ [그림 2] 굴착 피어싱 관창

발명의 이해

▲ [도면 1] 굴착 피어싱 관창 도면

도면을 간략하게 설명하면 본체봉(4) 끝에 회전축(1)과 굴착날(6)이 장착되고 본체봉(4) 세 개는 연결 카플링으로 결합ㆍ분리가 가능한 구조다.

회전축(1)을 동력원에 연결해 시계방향으로 회전하면 본체봉(4)이 폐기물 내부에 굴착(excavation)된다. 호스 연결구(2)로 소방용수를 공급받아 220개의 물분사구(5)로 소화수를 분사해 진압하는 원리다. 

▲ [그림 3] 폐기물 굴착 장면

▲ [그림 4] 굴착 피어싱 관창 주수 장면

발명 장비 실험

폐기물 더미에 각각 피스톨 관창과 굴착 피어싱 관창을 이용해 주수한 후 내부 온도 변화를 비교 실험했다. 유독가스나 침출수 누출 등 환경오염의 문제로 화재 재현실험은 생략했으며 실험개요는 [표 1]과 같다. 

▲ [표 1] 피스톨 관창과 굴착 피어싱 관창으로 주수한 후 내부 온도 변화 실험 개요

폐기물 더미에 각각 피스톨 관창과 굴착 피어싱 관창을 이용해 주수한 후 내부온도 변화를 비교 실험한 결과 피스톨 관창으로 폐기물 표면 주수 시 17℃에서 16℃로 내부온도 차이는 거의 없었다. 하지만 굴착 피어싱 관창은 19℃에서 8℃로 나타나 피스톨 관창과는 큰 차이를 보였다.

▲ [그림 5] 피스톨 관창과 굴착 피어싱 관창 주수 전ㆍ후 비교

발명의 기대효과

1. 폐기물 내부까지 소화수가 침투해 진압 시간을 단축함으로써 소방대원의 육체적ㆍ정신적 피로도가 감소하게 된다.

2. 별도 추가 인력이 필요 없으며 폐기물에 꽂거나 바닥에 놓인 상태로 지속적인 방수가 가능해 인력을 효율적으로 활용할 수 있다. 

3. 표면 주수 시보다 소화수가 적게 사용돼 소방용수를 절약할 수 있을 뿐 아니라 침출수 누출이 적어 환경오염 피해를 최소화할 수 있다.

충북 제천소방서_ 신동순 : shin455@korea.kr

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2021년 9월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

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