`불타는 얼음` 가스하이드레이트로 `특수화재` 잡는다

생기원, 가스하이드레이트 소화탄 개발
메탄 대신 소화가스 활용...화염에 녹으면서 진압

한국생산기술연구원은 사람이 접근하기 어려운 화재 현장에서 신속하게 불을 끌 수 있는 '가스하이드레이트 소화탄'을 개발했다. 사진은 가스하이드레이트 분말을 투입해 화재를 진압하는 장면 생기원

한국생산기술연구원은 특수 화재 초기 진압을 위해 가스하이드레이트를 이용한 소화탄을 개발했다. 생기원 제공

산불이나 배터리 폭발, 화학공장 화재 등 특수화재 시 초기 진압에 유용한 소화탄이 개발됐다.

한국생산기술연구원은 이주동 박사 연구팀이 접근이 어려운 화재 현장에서 신속·정확하게 불을 끌 수 있는 '가스하이드레이트 소화탄'을 개발했다고 24일 밝혔다.

동해 해저에 묻혀 있는 것으로 알려진 가스하이드레이트는 저온·고압 상태에서 물 분자 내에 메탄 등 가스분자가 들어가 있는 얼음 형태의 결정체다. 불을 붙이면 메탄이 타면서 강한 불꽃을 내뿜어 '불타는 얼음'으로 불린다.

연구팀은 가스하이드레이트의 메탄 대신 소화가스를 저장해 불을 끄는 방식으로 소화탄을 개발했다. 일반적으로 가스를 저장하려면 고압용기에 압축해야 하지만, 가스하이드레이트는 물 분자의 수소 결합이 고압용기 역할을 해 별도의 저장용기 없이 50∼120배 더 많은 소화가스를 저장할 수 있다.

소화탄은 나노미터 크기의 가스하이드레이트 결정 구조 내 청정 소화가스를 물리적으로 가둔 상태로, 화염에 닿으면 가스하이드레이트가 녹으면서 물과 소화가스가 분출돼 불을 끈다. 이 때 주위의 열을 흡수해 불머리를 잡는 데 유리하다.

특히 고체 형태의 가스하이드레이트는 얼음과 비슷한 결정 구조를 가져 휴대성과 기동성이 좋아 산지, 초고층 건물, 해양 플랜트 등 사람이 접근하기 어려운 특수화재 현장에서 활용할 수 있다. 아울러, 펌프 성능 한계로 15층 이상 물을 분사할 수 없는 초고층 건물의 경우 드론 등에 탑재해 화재 현장에 투척할 수 있어 초기 진화에 기여할 수 있다.

연구팀은 소화용 가스하이드레이트로 상용화하고 있다.

이주동 생기원 박사는 "가스하이드레이트의 소화가스는 오존층을 파괴하지 않는 할로겐족을 써 절연성이 좋고, 화염에 대한 연쇄반응 차단 효과도 우수하다"며 "특수화재 현장의 소방·방재 시스템을 구축하는 연구를 지속해 대형 화재로부터 국민의 안전과 재산을 지키는 데 기여하겠다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr