하론,co2,할론 소화설비

가스계(할론·co2 ·청정소화약제)소화설비

가. 개요

수계소화설비로 소화시 발생하는 물적손실을 방지하기 위해 개발, 사용되는 설비로서 특정한 장소에 적용되고 있다.

1. 적용대상(소방법시행령28조4항)

④ 물분무등소화설비를 설치하여야 할 소방대상물은 다음과 같다. 다만, 가스시설 또는 지하구의 경우에는 그러하지 아니하다. <개정 94.7.20, 95.8.10, 97.9.27, 2001.3.20>

1. 공장 및 창고로서 별표 4에서 정하는 수량의 1천배이상의 특수가연물을 저장 · 취급하는 것

1의2. 비행기격납고

2. 주차용건축물로서 연면적 800제곱미터이상인 것

3. 건축물내에 설치된 차고 및 주차장으로서 주차의 용도로 사용되는 바닥면적이 200제곱미터이상인 것

3의2. 자동차검사장 또는 자동차정비공장으로서 자동차를 상시 보관하는 장소의 바닥면적이 200제곱미터이상인 것

4. 제2호 및 제3호에 해당하지 아니하는 승강기등 기계장치에 의한 주차시설로서 20대이상 주차할 수 있는 것

5. 전기실 · 발전실 · 변전실(가연성 절연유를 사용하지 아니하는 변압기 · 전류차단기등의 전기기기와 가연성 피복을 사용하지 아니한 전선 및 케이블만을 설치한 전기실 · 발전실 및 변전실을 제외한다) · 축전지실 · 통신기기실 및 전산실로서 바닥면적이 300제곱미터이상인 것(동일한 방화구획내에 2이상의 실이 설치되어 있는 경우에는 이를 1개의 실로 보아 바닥면적을 산정한다). 다만, 내화구조로 된 공정제어실내에 설치된 주조정실로서 양압시설이 설치되고 전기기기에 220볼트이하인 저전압이 사용되며 종업원이 24시간 상주하는 것을 제외한다.

2. 기술기준

나. 비수계 소화약제 선택시의 고려사항

스프링클러 또는 다른 수계 시스템은 일반적으로 구역방호를 위해 이용되지만 비수계 소화시스템은소화수로 인한 손실이 우려되거나 급박한 위험의 제거가 필요한 곳(컴퓨터실,전기실,중앙감시실, 방재센터 등) 등 특정한 위험의 방호에 이용되며, 비수계 소화약제 선정시에는 다음의 사항이 고려되어야 한다.

1. 점유용도의 특성

2. 감지시스템의 특성

3. 소화시스템의 특성

4. 약제의 특성

구분	특징
이용가능도	주변에서 쉽게 구할 수 있을 것. 비축상태로 있을 것 비상시에 항시 공급이 가능할 것(24시간)
물리적 특성	분자량, 밀도, 점도, 증기압을 고려하여야 한다. 대부분은 기상이며, 고체입자로 구성된 것도 있다.
소화방법	연료의 소모, 제거 또는 차단에 의한 연료공급의 중지 공기의 감소나 공급방해 또는 불활성가스 사용에 의한 연소에 이용될 산소의 저감 전기공급의 차단, 화재의 냉각 또는 약제의 반응에 의해 발화온도 이하로 온도저하 폭발, 음향, 방출압 또는 전자기장에 의해 생성되는 압력파에 의한 화염의 유리작용 OH기의 제거에 의한 연쇄반응의 절단
약제의 용도	기존의 스프링클러에 대한 방호로서는 어려운 경우 근접범위에서의 수동소화로는 어려운 경우 스프링클러가 위험에 접근할 수 없는 배치인 경우 소화수에 의한 손실 때문에 스프링클러 방호가 바람직하지 않은 경우 위험의 정도가 대단히 높아 스프링클러를 기다릴 수 없을 때
제한성	소화시스템의 설계, 설치 보전에 관한 제한성
인간에의 영향	약제의 인간에 대한 안전성으로 인간에 치명적일 수 있다. 약제는 눈 또는 호흡기 기도의 자극제, 마취제 또는 심장 감각제가 될 수 있다. 고압충격이나 방출시의 극저온에 의한 상해의 원인이 되기도 하고 방출시의 소음 때문에 일시적 또는 영구적 청력상실의 원인이 되기도 한다. 눈에 직접 방출되면 시각장애나 시력을 상실할 수 있다.
환경에의 영향	화재지역 내인간에 대한 독성과 분해생성물의 영향이 고려되어야 한다. 약제의 청소문제, 공기, 토향, 물에 대한 오염문제도 약제의 선태 전에 철저하게 조사되어야 한다.

다. 설치방식

고정식, 패케이지식

라. 기동방식

기동방식은 수동기동방식과 자동기동방식(자동화재탐지설비와 연동하여 자동적으로 가스를 방출하는 방식으로서 화재감지, 화재경보,환기장치의 정지, 방화문폐쇄 등 일련의 동작을 자동으로 이루어지게 한 후 용기의 밸브를 개방, 가스를 방출한다.)으로 분류하며 그 특징은 표와 같다.

분류		특징
수동기동방식	직접수동	용기의 밸브를 직접 수동으로 개방하는 방식으로 가장 단순한 설비
	원격수동	용기의 밸브를 원격조작으로 개방하는 방식으로 화재를 발견하는 경우 조작자 또는 관리자 등에 의해 조작이 용이한 위치에 기동용 조작함을 설치하고 이 조작함의 조작에 의하여 용기밸브가 개방, 가스를 방출한다.
	전기적원격	이 방식은 기종장치에 전기를 사용하는 것으로서 조작함 등에 부착된 누름버튼에 의하여 용기밸브를 개방, 가스를 방출한다.
자동기동방식	전기식	용기의 밸브를 솔레노이드밸브를 설치하여 이의 전기적 작동에 의하여 용기밸브를 개방, 가스를 방출하는 방식으로 약제 저장용기를 7병 이상 동시에 개방하는 설비에 있어서는 2개 이상의 용기에 솔레노이드밸브를 설치하여야 한다.
	기계식	약제 저장용기에 연결링크를 설치하여 용기밸브를 직접 개방하는 방식이다.
	가스압식	기동용기 밸브에 설치되어 있는 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 기동용기의 용기밸브가 개방되고 가스가 기동관을 통하여 약제 저장용기밸브를 기동하는 방식이다.

마. 기동용 가스용기

기동용 가스용기는 이산화탄소소화설비, 할로겐 소화설비, 분말소화설비에 이용되고, 선택밸브를 갖는 경우 이를 자동적으로 개방시키기 위한 가스(주로 co2)를 저장하고 있다.

설치기준

250kg/㎠ 이상의 압력에 견딜 수 있을 것
내용적은 1ℓ 이상이고 해당용기에 저장하는 이산화탄소량은 0.6kg 이상으로 하며 충전비는 1.5 이상일 것.
180~250kg/㎠ 압력에서 작동하는 안전장치 설치 등

바. 방출방식

1. 국소방출방식

2. 전역방출방식

사. 전역방출방식의 고정식 할론 1301설비의 제어반 및 화재표시반(이산화탄소 및 하론설비 블록도)

1. 제어반

수동 기동장치 또는 감지기에서의 신호를 수신하여 음향경보장치의 작동, 소화약제의 방출 또는 지연, 기타의 제어기능을 가진 것으로 하고 제어반에는 전원표시등을 설치할 것.

2. 화재표시반

제어반에서의 신호를 수신하여 작동하는 기능을 가진 것으로 다음의 기준에 의하여 설치한다, 다만, 자동화재탐지설비의 수신기의 제어반이 화재표시반의 기능을 가지고 있는 것에 있어서는 화재표시반을 설치하지 아니할 수 있다.

각 방호구역마다 음향 경보장치의 조작 및 감지기의 작동을 명시하는 표시등과 이와 연동하여 작동하는 벨, 부저 등의 경보기를 설치할 것.
수동기동장치에 있어서는 자동,수동의 전환을 명시하는 표시등을 설치할 것.
소화약제 방출을 명시하는 표시등을 설치할 것.
자동식 기동장치에 있어서는 자동 수동의 전환을 명시하는 표시등을 설치할 것.
제어반 및 화재표시반의 설치장소는 화재에 의한 영향, 진동 및 충격에 의한 영향 및 부식의 우려가 없고 점검에 편리한 장소에 설치할 것.
제어반 및 화재표시반에는 당해 회로도 및 취급설명서를 비치할 것.

아. 가스계 소화시스템의 약제에 대한 설계농도 도달시간

가스계소화시스템에서 약제가 노즐로부터 방출되기까지에는 여러 가지의 시스템 지연이 필요하게 되며, 소화에 필요한 설계농도에 도달하기까지의 방출시간이 결정된다.

구분	특징
응답시간	감지시스템의 작동시간과 단위조작에 필요한 시간. 시스템 동작의 지연은 감지기의 설계, 감지기 위치 또는 감지형식에 따른 감지기 고유성질의 지연으로 감열부의 반응시간지수(RTI : Response Time index)에 따라 결정된다. 제어반과 관련된 시간지연
대피시간	거주자의 안전한 대피를 위한 지연시간
구획조정시간	소화대상지역이 소화약제를 받아들일 수 있도록 적절하게 준비되고 수동 조작문이 방출기간 동안 닫히게 되면 더 좋은 성능을 발휘하게 된다. 가스계시스템의 적절한 준비에는 약제가 방출되지 전에 문과 댐퍼가 자동으로 폐쇄되고 환기시스템이 정지되며, 주변둘레가 막히도록 해야 한다.
약제방출시간	약제가 용기내에 저장되어 있을 때는 약제가 노즐로부터 소화에 필요한 량으로 방출될 때까지의 시간으로 방출시간을 측정한다, 효과적인 소화약제의 방출시간을 사용되는 배관의 크기와 노즐 크기에 따라 제한된다. 전기적,기계적 지연과 배관 내 약제의 상변화에 기인하는 증발시간도 방출시간에 영향을 미친다.

자. Soaking Time(가스에 잠기는 시간)과 가스방출시간

A급 화재에서 할로겐화물 약제에 의한 소화는 약 5%의 농도로도 충분하다, 그러나 할로겐화물 소화약제는 냉각효과가 아주 작기 때문에 심부화재 상황에서는 재발화가 일어날 수 있다. 따라서 재 발화의 차단을 위해서 높은 농도와 지속시간을 길 게 할 필요가 있다. 일반적으로 할로겐화물 소화설비의전역방출방식은 고가의 전자기기의 방호를 위해 사용되고 있으며, 이는 co2소화설비를 사용할 경우의 고가 전자기기의 냉해문제에 대응하기 위한 것이다.
할로겐화물 약제의 방출시간은 매우 중요하며, 이는 빠른 시간 내 방출하는 것이 소화작용에 따라 발생하는 분해 생성물을 최소화하고 유독가스의 인간에의 노출에 의한 피해를 방지할 수 있으며 NFPA에서는 10초 이내의 방출시간으로 규정하고 있고, 한국에서는 기준저장량의 소화약제를 30초 이내에 방출하도록 규정하고 있다.
할로겐화물 약제의 인간에 대한 불필요한 노출은 바람직하지 않으며, 인간에의 노출에 대한 최고농도는 다음과 같다.

농도	노출허용시간
5% 이하	제한 없음
5~7 %	5분 이하
7~10 %	1분 이하
10 % 이상	30초 이하
22 % 이상	산소부족으로 치명적이 된다.

★ 할론 1301은 심장 감각제로 작용하는데 사람에 따라서는 5% 정도의 낮은 농도에서는 아주 미소한 영향만 나타낸다.

차. co2와 할론 1301의 비교

구분	할론 1301 소화설비(축압식)	co2 소화설비(고압식)
소화약제		액체탄산 co2
소화능력	3 (분말소화설비 2)	1
소화성능	co2의 1/3 量으로 소화가 가능하고 소화시간이 짧다(30초), 부촉매소화효과를 이용한 것이다	다량의 소화약제를 필요로 하고 소화시간(30초~7분)이 길다. 질식효과를 이용한 것이다.
사용농도범위	5~10%(전역방출방식의 경우)	34~75%(전역방출방식의 경우)
안전성	방사후 산소농도가 19% 내외가 되므로 인체에 비교적 안전하다. 550℃에서 열분해를 시작해서 인체에 유해한 불화수소가스 등을 방출한다.	방사후 산소농도가 14~16%까지 저하하므로 인체에 대한 질식의 위험이 있다. -80℃ 정도의 냉각피해가 있다.
농도와 생리적 반응관계	농도 10~15%에서는 1분이상 견디기 어려운 불쾌감을 느낀다. 농도 16~20%에서는 실신 또는 사망	농도 10% : 시력장해, 1분 이내 실신, 장기간 노출시 사망 농도 20% : 중추신경 마비, 단시간 내 사망
환경문제	오존층 파괴[오존파괴지수(ODP:Ozone Depletion Potential)가 높은 물질] 지상에서 방출된 할론은 분해되지 않고 오존층이 있는 성층권으로 상승하여 태양으로부터 강한 자외선을 받아 광분해하며, 또는 을 방출, 오존(O3)과 또는 이 반응하므로 오존층을 파괴 ------\| ---\| 연쇄반응 계속 연쇄반응을 일으키며 오존층을 파괴하며, 그 결과로 유해자외선이 지구표면에 도달하게 되어 피부암의 발생을 증가시키고, 백내장의 원인이 되며 자연생태계를 파괴한다.	지구온난화대표적 온실가스로서[지구온난화지수 (GWP : Global Warning Potential)가 제일 높은 물질] : 적외선이 대기권을 뚫고 나가지 못하고 기체, 분진 등과 결합되어 존재하며 지구로부터의 적외선의 복사열을 차단하여 지구온난화 현상이 일어난다 지구온도상승에 따른 생태계 파괴 사막이 커진다. 바닷물의 수위가 상승한다.
가스압력	42㎏/㎠ at 20℃(질소가스 축압)	53㎏/㎠ at 20℃
충전비	0.9~1.6	1.5~1.9
배관	압력배관용 탄소강관(sch. 40 이상)	압력배관용 턴소강관(sch. 80 이상 등)
분사헤드	방사압력 : 90㎏/㎠ 이상 방사시간 : 30초 이내 호스릴설비 : 35㎏/min 이상 at 20℃	방사압력 : 21㎏/㎠ 이상 at 21℃ 방사시간 : 1~7분 이내(국소방출방식 : 30초 이내) 호스릴설비 : 60㎏/min 이상 at 20℃
기타	co2 설비보다 장치가 소형으로 된다. 소화약제는 액체상태로 압력용기에 저장되며 소화약제 자신의 증기압 또는 가압가스에 의해 방출된다. 소화설비의 보수관리가 용이하다. 소화할 때 대상물 또는 주변기물에 오염을 일으키지 않으며 부식성이 없다. 전기절연성이 커서 전기기기류의 화재에 채용된다.	내부까지 연소가 진행하기 쉬운면, 심부화재의 소화필요성에서는 유리한 경우도 있다.(자체증기압이 높기 때문 증기압 60㎏/㎠ at 20℃) 소화약제는 액체상태로 압력용기에 저장되며 소화약제 자신의 증기압 또는 가압가스에 의해 방출된다. 소화설비의 보수관리가 용이하다. 소화할 때 대상물 또는 주변기물에 오염을 일으키지 않으며 부식성이 없다.(소화후 잔존물이 발생하지 않는다) 전기절연성이 커서 전기기기류의 화재에 채용된다.(C급 화재 적응성) 액화가 용이하고 불연성이다.

카. 할론소화약제의 No 명명법

Halon 이란 할로겐화 탄화수소(hakogenated Hydrocarbon)의 약칭으로 탄소 또는 탄화수소의 불소, 염소, 브롬, 요오드 등이 함께 포함되어 있는 물질을 통칭한다.

1. 미 공병단에서 처음 구분한 할론의 넘버링 시스템

구분	할론 1301의 경우	할론 1211의 경우	할론 2402의 경우
분자중 탄소[C]원자의 수 분자중 불소[F]원자의 수 분자중 염소[Cl]원자의 수 분자중 취소[Br]원자의 수 분자중 요드[I]원자의 수	1 3 0 1 0	1 2 1 1 0	2 4 0 2 0

타. 할론 1301, 1211, 2402 소화약제의 비교

구분	소화설비(축압식)
할론 1301	통상 5%의 농도로 탄화수소의 불꽃이 꺼진다. 10%를 초과하는 농도에 있어서는 미약한 현기증과 마취효과가 있다. 자체는 인체에 무해하지만 분해 생성물은 매우 유독하다. 약 482℃ 이상의 온도에서 불꽃이나 고열에 노출되면 열분해하여 은 가 되고 이 생성된 물질이 독성이 강하고 강한 부식성을 가진다. 보통 은 타 할로겐 원소에 비하여 결합력이 약해 쉽게 분해되며, 바로 이 이 화학적 부촉매작용 또는 오촌층 파괴 등의 역할을 한다. 대기압 및 상온에서 기체로만 존재할 수 있는 물질로서, 무색, 무취하고 전기전도성이 없으며 공기보다 약 5배정도 무겁다. 연료와 산소와의 산화반응 과정에서 일어나는 연쇄반응의 억제 즉, 산화의 반응속도를 저하시키는 부촉매 역할을 함으로써 연소를 중단시키는 것으로 알려져 있다. 다시 말하면 연쇄반응을 억제 또는 차단함으로써 연소를 중단케 하고 소화한다는 것이다. co2소화제와 다른점은 co2가 가연성인 기체와 공기의 혼합물 속에 그 자신이 혼합되어 연소범위를 벗어나게 함으로써 소화하는데 반하여, 할론 1301은 연소범위 내의 혼합기체가 연소되지 않고 불활성 상태로 만든다는데 있다. 이와같은 불활성 분위기에서는 점화원이 존재하더라도 가연성 혼합기케가 점화되지 않는다.
할론 1211	비점이 0℃ 가까이 있기 때문에 -4℃로 방출시에는 액으로 되어 나온다 가격이 가장 저렴하다. 저장중의 압력은 너무 높지 않으나 사용할 때에는 저압으로 부족하므로 질소를 가압하여야 하고 일부 질소는 용해하므로 내압변화의 밸런스는 복잡하다.
할론 2402	에탄유도체이며 실용소화약제의 선구이다. 제4류 준 위험물을 저장, 취급하는 소방대상물에 사용하는 약제인데 반하여 할론 1301, 1211은 사용범위가 넓다. 또한 사염화탄소보다는 독성이 약하나 할론 1301, 1211보다는 독성이 강하다.

파. 할로겐화물 및 이산화탄소 소화설비의 배관

가스계소화약제는 저장상태가 액체이지만 화재시 배관과 노즐을 통해 분사시에는 기화되어 가스상태 소화작용을 한다. 따라서 배관의 도중에서는 액상과 기상의 혼합상태에서 흐르므로 수계 소화설비와는 달리 2상계 흐름(2phase Flow)이 된다.
저장용기 부근 배관의 유체는 대부분 액상이나 배관내를 흐르면서 점차 기화되어 액체와 기체가 혼합된 상태가 되어 마찰손실이 일정하지 않고 배관의 직선거리에 비계하지도 않게된다. 그러므로 가스계의 관경이나 오리피스 계산을 수계와 같은 방법이나 테이블을 이용한 방법으로 처리하면 안되며, 개발된 Software에 의한 수리계산에 의해 마찰손실을 구하고 이에 따라 관경이 결정되어야 한다. 가스계 설비는 관경이 너무 작으면 압력손실이 크게되고 관경이 너무 크면 유출이 작게되어 소화약제가 제대로 방출되지 못한다.

1. 분사노즐로부터 방사되는 가스량의 불균등 원인

노즐로부터 방사되는 가스량은 노즐에서의 방출가스압력과 분구면적에 좌우되므로 각 노즐에서의 방출압과 분구면적이 적정치 못한 결과이며, 그 원인으로는 설계단계와 시공단계로 구분할 수 있다.

설계단계에서는 이론적 계산에 의한 배관경과 노즐선정의 오류, 시스템배관의 부적정
시공단계에서는 부적절한 자재의 선택과 조합, 현장여건에 의한 설계도면과 시공상태의 불일치 등이 있다.

2. 설계시 고려사항

co2나 할로겐화물을 규정된 짧은 시간내에 그 방호구역에 필요한 소화약제량을 모두 방출하고 방출시간내에 완전소화해야 하므로 가스의 균등한 확산을 위해 방호구역별 별도배관을 하고 토너먼트 배관으로 설계하여야 한다.
할론, co2 노즐은 20A, 25A등 노즐구경 자체가 중요한 것이 아니라 노즐 속의 분구면적(오리피스면적)을 어떻게 뚫느냐에 따라 유량이 달라지므로 노즐구경과 함께 오리피스 구경을 제조회사 자료를 참조하여 도면에 명기한다.
배관내의 유체마찰손을 작게하기 위하여 전장을 되도록 짧게 하고 굴곡개소가 적게 되도록 설계한다. 배관 전장의 한도는 동시에 방사되는 헤드 또는 노즐에 이르는 배관 내 용적 합계가 소화액의 저장량을 넘지 않도록 한다.
배관의 구경 결정은 배관 직관과 부속, 밸브류 등 배관계의 압력손실은 계산함에 있어 정확성이 요구되므로 액체에서 기체로 상변화를 수반하는 Two Phase Flow 계산은 수 계산보다는 국제적인 공인 Software program의 활용이 바람직하다.
설계자의 계산과 의도에 의거 현상시공이 가능토록 평면도와 더불어 배관부속, 장치류 등이 상세히 표기된 상세 도면과 입체배관도를 작성하여 시공에 반영한다.

하. 청정소화약제(할론 대체물질)

할론은 인체에 미치는 독성이 작고 소화후에 잔사를 남기지 않으며 B급 화재나 C급화재에 우수한 우수한 소화능력을 가지고 있고, 상온에서 기체 상태로 존재하는 유일한 소화제로서 인화성기체의 폭발방지용으로도 사용되고 있다. 그러나 오존층 보호를 위한 몬트리올 의정서에 의해 선진국에서는 1994년부터 이의 생산을 중단하여 할론대체 소화제의 개발이 요구되고 있다. CFC 규제관련 국제적 움직임은 1987년 몬트리올 협정에 의해 1995년부터 CFC물 관세부과, 2000년부터 사용을 금지하기로하였고, 또한 선진국에서는 1994년부터 이의 생산을 중단하였으나, 한국의 경우에는 이를 10년간 유예하고 단계적으로 폐기하기로 함( 2005년 50%, 2010년 전폐)

1. 할론 대체 소화약제의 요건

1-1. 소화성능

절대적 소화성능
상대적 소화성능

불활성화법(Inerting Test)

가연성 혼합물을 불연성 혼합물로 만드는데 필요한 소화제의 양을 측정하는 방식이며, 불화성화법에 의한 농도는 할론이 폭발억지제로 사용될 때의 기준 농도로서 NFPA 2001의 규정에 의하면 설계농도는 이 측정농도의 1.1배 이다.

불꽃소화법

불꽃에 소화가 확산되어 불을 끄는데 필요한 소화제의 농도를 측정하는 방식이며, 불꽃소화법에 의한 농도는 할론이화재진압용으로 사용될 때의 기준농도이며 설계농도는 측정농도의 1.2배 이다.

1-2. 오존파괴지수(ODP:Ozone Depletion Potential)

가능한 한 ODP가 적은 할론대체소화제를 개발하는 것이 시급하다.

ODP = 어떤 물질 1kg이 파괴하는 오존량 / CFC-11 1kg이 파괴하는 오존량
할론 1301의 ODP는 14.1, 할론 1211은 2.4, 할론 2402는 6.6으로 CFC-11에 비해 훨씬 높은 값을 갖고 있어 양이 대기중에 방출되면 더 많은 성층권의 오존을 파괴시킨다.
미국의 대기청정법(Clean Air Act)은 ODP가 0.2 이상인 물질은 추가 규제하며, 미 공군에서는 대체소화제의 ODP 기준을 0.05 이하로 정하고 있다.

1-3. 지구온난화지수(GWP ; Global Warming Potential)

가능한 한 GWP가 적은 할론대체소화제를 개발하는 것이 시급하다.

GWP = 물질 1kg이 기여하는 온난화 정도 / CFC-11 1kg이 기여하는 온난화 정도
할론, co2, 수증기, 오존, 메탄, 아산화질소, ccl4 등 50여종 이상이 대기중 수명이 클수록 GWP는 증가한다.

1-4. 특성

할론대체소화제는 주로 NOAEL과 LOAEL에 의해 독성을 상대적으로 평가하고 있다. 사람이 존재하는 곳의 총괄소방시스템의 경우 소화약제의 소화농도가 NOAEL보다 낮은 것이 바람직하다. 할론 1301의 소화농도는 3.5%로 NOAEL인 5%보다 낮아 그 동안 총괄 소방시스템의 소화약제로 사용되어 왔다.

NOAEL(No Observable Adverse Effect Level) : 농도를 증가시킬 때 아무런 악영향도 감지할 수 없는 최대농도
LOAEL(Lowest Observable Adverse Effect Level) : 농도를 감소시킬 때 악영향을 감지할 수 있는 최소농도

1-5 소화분해물

할론소화제가 방출되어 열분해 되거나 다른 물질과 결합하여 등의 독성물질을 형성하는데, 이 분해물질은 인체에 매우 유해하므로 대체물질의 선택시 그 양이 적을수록 유리하다.

1-6. 저장안정성 및 부식성

대체소화제는 안정하여 저장시 분해하지 않을 뿐만 아니라 금속을 부식시키지 않아야 한다.

1-7 상용성

대체소화제도 재질과 상용성이 우수한 것이 바람직하다.

1-8. 물성

할론 대체소화제의 중요한 물성

- 적당한 증기압 : 5~150 psia
- 낮은 전기전도도 ; 10^-11Ω^-1
- 높은 비열
- 끓는 점(-60 ~60℃)
- 잔사가 없을 것
- 가격이 저렴할 것
소화제의 전기전도성이 낮아야만 전기가 가동 중에도 감전사고 및 기기 손상의 위험이 없이 소화제를 안전하게 분사할 수 있으며, 또 소화제는 화재진압시 가능한 한 열을 많이 흡수하는 것이 바람직하므로 액체 및 기체의 비열이 높을수록 좋으며, 다른 분사추진제의 도움없이 적절히 방사될 수 있도록 적당한 증기압을 지녀야 한다.

2. 청정소화약제(할론대체물질)

미국의 경우에는 환경영향성(대기환경청 규정에 의한 SNAP Program), 소방규격(NFPA 2001 Standard), 소방시스템 및 약제의 형식승인(UL 1058, FMRC)의 단계를 거친 물질만이 시판될 수 있다.

제1세대 대체물질 : 소화성능은 우수하지만 ODP 가 높은 물질
제2세대 대체물질 : 소화성능도 우수하고 ODP가 낮은 물질

종류	특징
CEA-410(PFC-410) (FC-3-1-10)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 거주지역 가능 대기권 잔존수명이 2600년이나 되므로 미국 환경청은 다른 대체물질이 성능 또는 안전상의 요건 때문에 타당성이 없는 장소에서만 한정 사용하도록 제한하고 있다.
NAFS-Ⅲ (HCFC BLENDA)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 거주지역 가능 혼합소화제 몬트리올 의정서에서 경과물질로 규정되어 있어 2030년에는 생산금지 ODP가 0.044이고 대기수명 7년인 할론 1301의 대체물질
FE-241 (HCFC-124)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 몬트리올 의정서에서 경과물질로 규정되어 있어 2030년에는 생산금지
FE-25 (HFC-125)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 전역방출방식용의 할론 대체소화제 할론1301과 유사한 물성 Drop-in 물질
FE-13 (HFC-23)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 거주지역 가능 전역방출방식용의 할론대체소화제 브롬이 함유되지 않아 화학적 성능은 없고 물리적 성능만 발휘하므로 소화성능이 기존의 할론에 비해 떨어진다. co2의 drop-in 대체물질 FC(FluoroCarbon)에 수소가 첨가된 HFC(HydroFluoroCarbon)계의 대체물질로서 대기중 Life Time 이 FC에 비해 줄어들어 GWP로 작아지도록 개발한 물질 HFC계 물질은 Br과 Cl이 함유되지 않아 ODP가 0이며, 독성도 낮다.
FM-200 (HFC-227ea)	내무부고시물질 제1세대 할론 대체물질 거주지역 가능 ODP가 0이며, 끓는점이 -16.4℃로 전역방출방식에 적합 할론 1301의 양보다 무게비로 1.7배, 부피비로 1.4배 투입 불꽃소화농도는 5.8~6.6%로 비교적 소화성능이 우수한 펀 독성은 NOAEL이 9%, LOAEL이 10.5%, LC₅₀ 이 80% 이상으로 낮아 사람이 있는 곳의 전역방출방식으로 사용이 가능 현재 SNAP Program, NFPA2001, UL 및 FMRC의 Engineered system 및 Pre-Engineered system에서 인증을 획득 소화능력,ODP, GWP, 독성 등을 종합적으로 판단할 때 현재 개발된 HFC계 소화계중에서 가장 우수
INERGEN (Inertgas Nitrogen)의 합성어로서 상표등록이 되어있다.	내무부고시물질 제1세대 할론대체물질 질소 52%, 알곤 40%, co2 8%의 혼합소화제 ODP 및 GWP : 0 A급, B급 소화에 적합 co2 농도가 일정수준(5%)이상 될 수 없어 사람이 있는 곳에서도 사용 화학적 소화특성은 없음
Triodide (CF₃ I)	제2세대 할론대체물질 대기중 수명 1.15일, GWP : 1 이하, ODP : 0.008~0.01 화학적 소화성능도 있다. 소화농도 3.1%로 매우 우수 NOAEL이 0.2%, LOAEL 이 0.4% 사람존재하에서는 사용곤란
Dibromide(CHFBr₂)	제2세대 할론 대체물질 할론 1211 대체물질 ODP : 0.1

3. 청정소화제 사용시 유의사항

사용금지장소 및 물질

산소를 함유하고 있는 질산염 및 화약 등의 저장 취급장소
공기가 없는 곳이나 사람이 상주하는 곳으로서 최대허용 설계농도를 초과하는 장소
제3류 위험물(자연발화성 및 금수성 물질)이나 제5류 위험물(자기반응성물질)을 사용하는 장소
반응성 금속물질을 저장 취급하는 장소
자기 열분해 물질을 저장 취급하는 장소

액화가스방출시 접지되지 않은 도체에는 정전기가 축적될 수 있다.
약제방출시 위험에 대한 고정된 밀폐실이 지정된 기간동안, 충분히 지정된 농도에 달하고 지속될 수 있도록 설치되어야 함
주위온도가 높은지역(예 : 爐,오븐)에서 청정소화제를 사용할 때는 소화효과와 장비의 약제 분해영향을 고려해야 함
인명위험

모든 청정소화제와 그 분해생성물의 불필요한 노출을 피해야 한다.
설계농도가 NOAEL 보다 높은 약제는 상시 거주지역에서의 사용은 금지
산소농도를 인간의 기능손상 발생점인 16% 이상으로 유지하기 위해서 어떠한 할로겐 화합물 소화약제도 24% 초과농도의 상시 거주지역에서는 사용할 수 없다.
화재상황에서 신속한 대피와 위험한 혼합기 속으로의 진입을 막는 적절한 안전조치가 고려되어야 한다.

전기기기와의 이격거리는 규정에 의한 최소한 이격거리를 항시유지
약제선택시 환경에 대한 약제의 영향성을 고려
동일한 밀폐공간의 방호를 위해서 서로 다은 청정소화제를 동시에 방출하는 설비는 금지

4. Inergen Gas 소화설비

가스소화시스템은 화재구획을 폐쇄하고 불활성 가스를 방출하여 구획 내의 산소농도를 연소범위 이하로 낮추어 소화한다. 소위 질식소화이다. 산소농도가 15% 이하가 되면 대부분의 연소는 중지된다. 대표적인 질식소와제는 co2로서 질식소화목적은 달성하나 사람도 질식되고마는 치명적인 결함이 있다. 인간은 co2농도가 약 5% 이상의 분위기 가운데서 탄산과잉증을 나타내기 시작하고 또한 산소농도 16% 이하의 분위기에서는 저산소증을 나타낸다. 이에 대한 대책으로 할론 1301 소화설비가 개발 소화 및 인체의 유해성 문제를 해결하였으나, 할론 1301가스는 열에 접촉하였을 때 발생하는 열분해 생성물이 인체에 유해할 뿐만 아니라 할론가스의 대기방출이 지구오존층을 파괴하는 것으로 밝혀짐에 따라 새로운 물질이 요구되어 개발된 것의 하나로서 Inergen Gas는 질소 52%, 알곤 40%, co2 8%의 혼합기체지만 조성가스 모두가 자연대기중에 존재하는 기체이기 때문에 방출후 대기중에 확산되어도 지구환경에 전혀 영향이 없다. 당연히 ODP, GWP도 0 이다.

4-1 특징

주된 불활성 가스는 질소이지만 알곤을 40% 첨가하여 혼합기체의 비중량을 1에 가까우므로 방호구역에서의 가스누설을 최소화할 수 있다.
co2의 비율을 8%로 하여 구획내의 co2비율이 3~4%가 되게 함으로써 산소농도 12~14%에서도 호흡에 지장을 주지 않는 농도가 된다.
기체상태로 용기에 저장되고, 방출시에도 배관속을 기체상태로 흐른다, 따라서 co2나 할론소화설비와 같이 방출시에 기화냉각을 일으키지 않는다.
용기를 수평으로 배치하는 방법이 가능하다.
배관마찰저항이 작으므로 수평상당관장이 400m, 수직방향으로도 300m까지 배관이 가능하다.
기화냉각이 없으므로 섬세한 전자부품에 결로 등의 피해를 주지 않는다.
금속의 부식을 일으키는 물질을 생성하지 않는다.
정전기의 축적이 없으므로 도전성이 변하지 않는다.
co2나 할론과 같이 방출시의 가시도 악화로 피난구를 식별못하는 문제가 없다.
저장용기의 수가 co2 소화설비에 비해 2배 가까이 된다.

4-2. 적용

컴퓨터실, 통신, 기계실, 중앙감시실, 전화교환기실, 콘트롤센터와 같이 전자기기와 인간이 항상 공존하는 곳
미술품, 박물관, 귀중품보관소, 데이터보관소, 서고
냉동창고, 냉장창고
반도체 제조라인
전기실, 기계실, 유류탱크실
거실

5. 청정소화약제의 방출시간

청정소화약제의 방출시간은 정해진 위험을 방호하는데 필요한 규정방출시간과 상황에 따라 연장이 필요한 경우의 지연 방출시간으로 대별된다.

5-1 규정방출시간

약제방출은 화재를 진압하고, 분해나 연소생성물 형성을 막기위해 가능한 한 빨리 완료되어야 한다, 어떠한 경우에도 방출시간은 10초를 초과할 수 없으며, 관할기관의 필요에 의한 경우에는 초과할 수 있다.
단, 분해생성물을 형성하지 않는 불활성가스의 경우 방출시간은 설계농도를 맞추기 위해 1분 이내로 연장될 수 있다.
방출시간은 최소설계농도에 도달하는데 필요한 약제량(21℃에서)의 95%를 노즐로부터 방출하는데 필요한 시간으로 정의한다.

5-2 지연방출시간

방출시간의 연장이 필요할 때, 방출속도는 필요한 지연시간 동안 원하는 농도를 지속시키기에 충분해야 한다.
방출지연이 생명이나 재산의 위험을 급격히 증가시키지 않는 지역에 사용할 때는 청정소화약제 방출설비를 방출전에 울리는 경보설비와 함께 사용하여 시간을 지연시킴으로써 방출전에 거주자가 대피할 수 있도록 해야 한다.
시간지연은 거주자의 대피와 위험지역으로의 방출준비을 위해서만 사용해야 한다
시간지연을 자동작동 전의 감지설비의 작동을 확인하기 위한 방법으로 사용해서는 안된다.