불 끄는 얼음으로 화재 초기에 잡는다

한국생산기술연구원, '소화탄' 상용화 추진

가스하이드레이트 분말 150g 투입 실험을 진행하고 있다. 연구팀은 투입 후 10초 내 화염 소멸했다고 밝혔다. 한국생산기술연구원 제공

대형 물류센터나 화학공장, 초고층 건물 등 접근이 어려운 화재현장에서 활용할 수 있는 '소화탄'이 개발됐다. 이 소화탄은 일종의 불을 끄는 얼음 형태로 드론에 실어 낙하 시킬 수 있다. 

이주동 한국생산기술연구원 해양플랜트기자재연구개발(R&D)센터 센터장 연구팀은 24일 ‘가스하이드레이트’ 소화탄 개발을 완료하고 상용화 연구를 추진한다고 밝혔다.

가스하이드레이트는 저온 고압 상태에서 물 분자 내 메탄이 결합된 결정체다. 물 분자가 기본 골격을 이룬다는 점에서 얼음과 비슷한 구조를 가진다. 메탄가스가 채워져 있어 불을 붙이면 강한 불꽃을 내뿜는다. 불타는 얼음이라 불리는 이유다. 

연구팀은 불타는 얼음을 불 끄는 얼음 형태로 전환했다. 메탄 대신 소화가스를 저장했다. 연구팀은 “물 분자가 고압용기 역할을 해 별도의 저장용기 없이도 최소 50배 최대 120배 많은 소화가스 저장이 가능하다”며 “소화가스가 압축된 고체 형태 가스 하이드레이트는 휴대성·기동성이 높아, 산이나 초고층 건물 등 사람이 접근하기 어려운 특수화재 현장에 신속하게 적용할 수 있다”고 설명했다. 

가스하이드레이트 소화탄은 주위의 열을 흡수하는 성질을 갖고 있다. 1kg 당 약 300~500kJ(킬로줄)의 열을 흡수한다. 동시에 소화가스를 방출해 초기 화재 진압에 도움이 될 것이란 기대다. 
연구팀은 이 소화탄과 관련해 ‘불 끄는 얼음’으로 원천 특허를 획득했다. 향후 상용화 연구를 추진한다는 계획이다. 현재 연구 기획 단계에 있다.

이 센터장은 “오랜 기간 가스하이드레이트 응용연구를 진행해 오던 중 물의 격자구조 내에 다량의 소화가스가 충진되는 현상을 확인하고 소화탄 기술을 연구하게 됐다”며 ”특수화재 현장의 소방·방재 시스템을 구축하는 R&D를 통해 대형화재로부터 국민의 안전과 재산을 지키는 데 기여하겠다”고 밝혔다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]