최근 들어서 화재와 관련된 안타까운 사건들이 많이 들려오고 있다.

항공기가 비행하는 중에 화재가 발생하게 된다면, 하늘에서는 피할 곳도 없기 때문에 굉장히 참담한 일이 발생하고 말 것이다.

따라서 항공기는 화재에 대한 감지 및 소화를 할 수 있는 능력을 갖춰서 대비를 해두어야 한다.

항공기의 화재

항공기가 비행장을 떠나서 하늘을 날아가고 있을 때, 화재가 발생하고 그것을 빠르게 잡아내지 못한다면 탑승 인원들은 끔찍한 결과를 맞이하게 될 것이다.

화재가 발생할 수 있는 부분으로 가장 먼저 손꼽히는 곳은 동력장치(엔진)의 주변을 들 수 있다.

기계적으로 문제가 생긴 엔진은 파손 된다거나 굉장한 열을 발생시킬 수 있는데, 이는 기체 내의 다른 구조물에 직간접적으로 열을 전달하게 되면서 화재를 발생시킨다.

일단 항공기 내에는 비행 동안 필요한 연료와 함께 충분한 양의 공기가 제공되고, 표면이 뜨거운 등 불이 커질 충분한 환경이 조성되어 있다. 따라서 이것을 초기에 알아차리고 진압하지 못한다면, 고온의 가스 등으로 인한 연속적인 화염에 휩싸여 항공기는 물론이고 탑승한 인원에 대한 안전 또한 높은 확률로 장담할 수 없는 상황에 이른다.

화재 감지 시스템

다른 말로는 과열 감지 시스템이라 불리기도 하는데, 항공기 내에서 화재 감지 시스템을 설치할 여러 부분들 중 간략히 6 부분만 소개를 하자면 다음과 같으며, 해당 부분과 주변 부위에 설치한다.

동력장치 - 엔진, 보조동력장치(APU)

화물 및 수화물 적재공간(Cargo and baggage compartments)

전자장비실(Electronic Bays)

착륙기어실(Wheel wells)

블리드 공기 덕트(Bleed air ducts)

주기어박스(Main gear box)

그 종류로는 크게 세 가지로 분류할 수 있는데, 그것들은 다음과 같다.

개별형 감지장치(discrete type – thermal switch system / thermocouple system 등)

연속 루프형 감지장치(continuous loop system – fenwal system / kidde system / pressure type continuous loop systems 등)

연기, 화염, 일산화탄소 감지장치(smoke, flame, carbon monoxide detection system)

감지장치는 보통 개별/연속형 온도 측정, 제어, 항공기의 경고와 같이 세 가지 장치로 이루어져 있다. 특히 온도 측정 장치의 경우 화재가 난 장소를 빨리 찾아내기 위해서 기내 여러 부분에 개별적으로 설치를 해야 한다.

세 가지 방식의 감지장치들 중 가장 많이 사용되고 있는 형식은 연속 루프형 감지장치이다. 연속 루프형 감지센서(continuous loop type sensor)라고도 불리는데, 개별형 감지장치보다 넓은 지역에 대한 화재 발생여부를 감시할 수 있다.

넓은 지역에 대한 감지 및 성능이 좋고, 동력장치로 터보팬 엔진을 사용하는 항공기와 같이 매우 열악한 조건에서도 작동이 잘되기 때문에 민간 항공기에서 많이 쓰이지만, 정비가 불편하다는 점이 단점으로 존재한다.

작동 방식은 불이 나서 온도가 상승했을 때, 그것으로 인해 센서가 가지고 있던 전기적 저항 특성이 변한 것이 제어장치에 영향을 끼쳐 경고를 한다.

다만, 개별/연속형 감지 장치 모두 민감해서 손상되기 쉬운 센서들로 이루어져 있다는 점에 주의해야 한다.

과열과 화재를 감지할 수 있지만, 그로 인해 회로나 센서가 타버려서 화재가 발생했음에도 조종사는 경고등이 켜지지 않은 것을 보고 화재가 생겼다가 진압되었거나 혹은 화재가 발생하지 않았다고 인지할 수도 있다.

다른 경우로는 경고 회로의 오작동으로 인해 조종사가 경고등에 무감각해져서 화재로 인한 경고를 인지하고도 그것을 센서의 오작동으로 오판하는 경우이다.

마지막으로 소개된 연기, 화염, 일산화탄소 감지장치는 직관적으로 무엇을 감지하는 것인지 알 수 있다.

연기 감지장치는 화재가 발생하기 이전에 이미 연기가 발생할 수 있는 곳에 설치하는데, 주로 기내 화장실이나 화물칸에 많이 설치한다.

화염 감지창치는 광학센서를 이용해서 화염으로부터 방출된 방사선 파장들을 이용하는 방식으로 주로 적외선 방식을 사용하지만, 자외선 방식이 사용될 때도 있다.

이 방식의 센서는 경제성과 신뢰성 부분에서 매우 좋은 방식으로, 주로 경량 터보프롭 항공기와 헬리콥터의 동력장치(엔진)부분에 많이 사용된다.

일산화탄소 감지장치의 경우 전자 감지 방식을 사용하거나 화학적 변색 방식을 사용하는데, 주로 탑승 인원들의 안전을 위해 조종실이나 객실에 설치한다.

화재등급과 소화 시스템

소화 시스템이 제대로 작동하기 위해서는 화재가 어떠한 곳에서 발생했고, 어떠한 물질이 타고 있는지에 대해 알아볼 필요가 있다.

미국방화협회(NFPA, National Fire Protection Association)에 의하면 화재를 그 종류에 따라 A,B,C,D 등의 등급을 나눌 수 있고 각각의 화재등급(Classes of fire)에 따라 화재를 제압하는데 사용할 소화제의 종류가 달라진다.

Class A – 일반적인 인화물질(목재, 천, 종이, 고무, 플라스틱 등)에 의한 화재

Class B – 가연성 액체 및 가스, 유성페인트, 알코올, 석유계 유분 등에 의한 화재

Class C – 전기장치에 의한 화재로 전기적 부전도체를 사용한 소화제가 필요한 화재

Class D – 가연성 재료(마그네슘, 티타늄, 지르코늄, 나트륨 등)에 의한 화재

화재의 종류에 대해 알아보았다면, 소화제의 종류에 대해서도 알아볼 차례이다. 소화제의 종류로는 크게 네 가지가 있으며, 각각 할로겐화 탄화수소(할론 가스, halogenated hydrocarbons), 이산화탄소(carbon dioxide), 분말 소화제(dry powder), 물이다.

할론 가스는 지구의 오존층을 파괴해서 지구 온난화를 진행시키기 때문에 민간에서는 사용이 금지되고 있지만, 항공기의 소화제로써 굉장히 오랫동안 사용되었고 또 예외적으로 아직까지도 사용이 허용된다.

왜냐하면, 할론 가스가 전기적 비전도체임과 동시에 다른 기체들과 비교해보았을 때 독성이 적은 축에 속하고 사용 후 잔류물이 남지 않기 때문에 항공기 내에서 안전하게 사용 가능한 물질이기 때문이다. 진압 가능한 화재등급에는 A, B, C가 있다.

이산화탄소의 경우 할론 가스를 사용하는 최신 기종이 아닌 왕복엔진 항공기에 주로 사용을 하는데, 다른 물질과의 화학반응을 거의 하지 않고, 화재를 효과적으로 제압할 수 있지만, 밀폐된 장소에서 사용할 경우 이산화탄소에 노출되면서 저산소증에 걸릴 위험이 있다. 사용 화재등급에는 B, C가 있다.

분말 소화제의 경우 화재등급 A, B, C에서 사용한다. 소화제가 가열되면서 만들어진 이산화탄소가 화재를 진압하는 방식인데, 잔류물이 남기 때문에 사용 후 청소를 해야 한다.

마지막으로 물은 가장 일반적인 소화제이고, 화재등급 A에 가장 적합한 소화제이지만, 전기로 인한 화재나 기름으로 인한 화재에는 사용해서는 안 된다.