생기연, 접근 어려운 특수화재 잡을 ‘소화탄’ 개발 추진

‘가스 하이드레이트’ 이용한 소화탄 개발
휴대성·기동성 높여 특수화재 진압 용이

한국생산기술연구원 이주동 수석연구원 연구팀이 가스 하이트레이트 분말을 이용해 화재 진압 실험을 하는 모습. 가스 하이트레이트 분말을 불에 뿌리자 10초 이내에 진압됐다. /한국생산기술연구원 제공

대형 물류센터와 화학 공장과 같은 곳에서 발생한 특수화재 현장에 사용될 소화탄이 개발된다.

한국생산기술연구원(생기연)은 24일 접근이 어려운 화재 현장에서 불을 진압할 수 있는 ‘가스 하이드레이트(Gas Hydrate)’ 소화탄 개발을 추진한다고 밝혔다. 이번 ‘소방방재용 가스 하이드레이트 기술개발’은 이주동 생기연 수석연구원 연구팀의 주도로 진행된다.

가스 하이드레이트는 동해 해저에서 저온·고압에서 형성된 물 분자 내에 메탄이 결합한 결정체다. 연구팀은 물 분자 내에 있는 메탄을 소화가스로 바꿔 화재를 진압할 수 있는 원리를 밝혀냈다. 소화가스를 저장하려면 고압용기에 압축해야 하지만, 가스 하이드레이트는 물 분자의 수소 결합이 고압용기 역할을 해 별도의 저장 용기가 필요 없다.

소화가스가 압축된 가스 하이드레이트는 고체형태로 만들어져 휴대성과 기동성을 높였다. 특히 소화수 분사가 어려운 건물 15층 이상의 화재 현장에는 소화탄을 드론에 탑재해 투척할 수 있어 초기 진화가 가능하다.

소화탄 내에 주입되는 소화가스는 오존층을 파괴하지 않는 청정 가스로, 절연성이 뛰어나 화염 연쇄 반응 차단 효과가 크다. 화염에 소화탄이 녹으면 물과 소화가스가 분출되면서 불을 끈다. 소화탄이 기화되는 과정에서 주변 열을 흡수해 화재 진압에 용이하다. 가스 하이드레이트 1킬로그램(kg) 당 약 300~500킬로줄(kJ·1뉴턴 힘으로 물체를 1미터 이동했을 때의 에너지)의 열을 흡수한다.

연구팀은 가스 하이드레이트 형성 원리를 응용한 기술로 원천특허를 획득하고, 상용화를 위한 ‘소화용 가스 하이드레이트 제조기술 개발’을 추진한다.

이주동 수석연구원은 “오랜 기간 가스 하이드레이트 응용 연구를 진행하던 중 소화탄 기술을 연구하게 됐다”며 “특수화재 현장의 소방·방재 시스템을 구축해 대형화재로부터 국민의 안전과 재산을 지키는 데 기여하고 싶다”고 밝혔다.

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