차량용 소화기 안에 질소가스는 안전할까요?

소화기는 화재가 발생하는 등의 비상사태에 사용되며, 분사하면 쉽게 불을 끌 수 있는 화학물질이 채워져 있습니다. 손으로 들고 사용할 수 있으며 조작이 쉬워 화재 초기 단계에 사용합니다. 특히 질소가스가 채워진 소화기도 있습니다. 오늘은 이 소화기가 안전한지 함께 탐구해봅니다.

화재현장

 

세계 최초의 소화기는 1723년 영국의 화학자 앰프 로즈 고드프리가 발명했습니다. 하지만 초기에는 소화성 액체가 들어있는 용기와 도화선이 연결된 화약실로 이루어져 있다는 점과 휴대성이 부족하다는 단점이 있었습니다. 이후 소화기와 비슷한 장비를 개발한 사람은 1818년 영국의 군인 조지 맨비 대령(George William Manby)이었는데, 그의 소화기는 3갤런짜리 구리 용기에 진주회(탄산칼륨)를 담고 공기를 압축해 넣은 형태였습니다. 그 소화기 아랫부분에는 탄산칼륨이 있었고, 윗부분에는 압력 공기가 있어서 탄산칼륨을 뿌릴 수 있었습니다. 이후 소화기는 건물 곳곳에 비치되기 시작했고, 지금까지 화재사고 속에서 수많은 생명을 구하는 필수품으로 자리 잡았습니다. 

 

[ 소화기 종류 ]	소화방식	비치장소	진화/장점	단점
물 소화기 수동펌프	냉각(질식)		일반화재(A급)	유류, 전기에는 부적합
이산화탄소 소화기	질식, 냉각	미술관, 박물관	대부분의 화재 (잔재가 남지 않음)	질식우려로 일반가정 사용금지
분말 소화기 제일인산안모늄 사용 (ABC 분말소화기)	냉각, 질식, 억제	모든 곳	대부분의 화재 가격이 저렴	잔재가 그대로 있어 소화대상이 훼손됨
포말 소화기 본체를 뒤집어 황산알루미늄과 이산화탄소를 혼합시켜 거품 발사	거품, 질식		일반화재(A급) 유류화재(B급) 소화성능 뛰어남	사용방법이 번거로움 약재로 부식 가능성이 높아 현재 생산 금지
하론 소화기 할로젠 화합물 가스	질식, 억제		대부분의 화재 잔재가 남지 않음 소화성능 뛰어남	가격이 비쌈 가스의 독성 인체 유해 오존층파괴하므로 생산 금지
투척식 소화기 액체상태	냉각, 억제	모든 곳	어린이, 노약자, 장애인 도 사용 가능	보관시 주의
강화액 소화약제 물, 중탄산칼륨염	침투, 억제, 냉각, 질식	주방	일반화재, 유류화재(B) 식용유화재(K급)	작은 용량

(출처 : "위키백과")

 

차량용 소화기 안에 질소 가스 

시중에 판매되고 있는 차량용 소화기의 약재는 ABC 분말용, 강화액 소화약제 등을 사용합니다. 그리고 내보내기 위한 가스로는 질소가스를 사용하는데요. 보통 질소가스는 산업현장에서 화재폭발 방지, 산화방지를 통한 품질관리에 많이 사용되기도 합니다. 

질소는 공기에 가장 많이 포함되어 있는 기체로, 질소가 약 78%정도 차지하고 그다음으로는 산소가 약 21% 차지합니다. 그리고 나머지는 이산화탄소, 아르곤, 수증기 등 소량의 물질이 공기에 섞여있습니다. 질소는 상온에서는 반응성이 작아 거의 어떠한 물질과도 반응하지 않지만, 자동차 실린더 같은 고온 고압 조건에서는 산소와 반응하면 온갖 비율의 질소 산화물을 만듭니다. 그러므로 만약 소화기 용기에 있던 질소가스가 터지면 대참사인 것입니다. 산소가 하나도 안 섞여 있으면 안전하지만, 질소가 열과 함께 산소와 반응하면  위험합니다. 산소 부족증을 일으켜 질식사할 수 있습니다. 1981년 3월 19일 NASA 우주왕복선 점검 중 격실에서 기술자 5명이 질식, 2명이 사망하는 사건이 있었고, 최근에는 액화질소가스탱크 폭발로 김포 소재 공장에서 노동자 6명이 다치는 사례도 있었습니다. 전문가는 탱크가 단단하지 못했거나 외부 열이 유입되어 액화 가능성을 제시합니다. 이처럼 용기 안에서는 안전하지만 외부 열에 의한 폭발은 상상할 수 없게 됩니다. 

 

기체질소의 이용 사례

기체질소는 주로 과자봉지에 있습니다. 과자봉지에 기체질소를 채우는 이유는 산소가 튀김과자와 결합되어 있으면 몸에 안 좋은 성분이 생기기 때문입니다. 즉, 기체질소는 부식, 산화 문제를 최소화시킵니다. 그래서 항공기의 타이어에도 압축 질소가 사용된다고 합니다. 또한 미사일의 냉각용 가스로도 쓰입니다. 압축질소를 담아두었다가 냉각이 필요한 곳에 고속으로 분사하면 분사되면서 갑자기 질소의 압력이 확 떨어지고, 더불어 온도가 급격히 내려가는 것입니다. 그런 이유로 우리가 사용하려는 차량용 소화기의 충전제로 이용되는 것 같습니다. 

 

소화기 폭발위험

소화기가 불을 끄기 위해 만들어지기는 했지만, 노후화되거나 관리가 잘 안 되면 폭발할 수도 있습니다. 폭발하는 이유는 노후화된 소화기가 관리가 안되어서 올라간 내부 가스압을 못 견디기 때문입니다. 특히 질소는 열에 취약하다고 합니다. 용기가 열에 노출되었을 때 압력이 높아지면 열에 폭로되기 때문에 직사광선을 피하고 환기가 잘 되는 곳에 보관하라고 명시되어 있습니다. 그리고 -영하 20도, 영상 40도라는 제한사항이 있지만, 차량은 열에 금방 노출되는 장소입니다. 그러니 유효기간과 함께 차량이 뜨거운 곳에 있지 않도록 각별히 유의해야 할 것 같습니다. 

 

소화기 의무화 

2021년 11월 소방안전 관리 강화 법률안이 통과되면서 차량용 소화기 의무 설치 기준이 5인승으로 확대, 자동차 정기점사 시 소화기 설치 여부 및 작동 상태를 시행하게 되었습니다. 이 배경에는 2017년부터 2021년 11월까지 발생한 차량 화재 중 5인승 차량이 차지하는 비중이 47.1% 달하는 한편, 일 평균 12건의 차량 화재가 발생한 이유입니다. 특히 차의 크기에 따라 규격도 다릅니다.5인 이상 - 0.7kg 이상 소화기 1개, 15인 이하 승합차 - 1.5kg 이상 1개 또는 0.7kg 소화기 2개 효과적인 화재 진압을 위해서 규격을 지켜 소화기를 설치하고, 빠르게 대응할 수 있는 위치에 장착해야겠습니다. 
(*참고 : "소방시설 법 전면 개편" 소방방재 신문, 2021.11, 최영 기자)

 

 

:: 가장 안전한 소화기로 가족의 안전을 지켜주세요.