불이 났을 때 화재현장으로 뛰어드는 소방관들의 옷은 화재현장에서의 뜨거운 열기에서도 소방관의 몸을 보호하면서 방염성능이 뛰어나야 하며 불타지 않아야 하는 소재로 만들어져야 할 것 입니다. 일반적으로 방화복은 난연성 소재를 사용한 복잡한 구조의 옷이라고할 수 있습니다. 방화복의 성능은 강한 열이나 화염, 독성물질, 부식물질, 베임 등 다양하게 위험한 상황으로 부터 소방대원을 보호하기 위해서 제작된 특수목적 의류라고 할 수 있습니다. 방화복의 외피는 화재의 진압 같은 재난 현장에서 소방대원이 열심히 활동할 수 있도록 높은 열에도 견딜수 있는 성능과 함께 인열강도와 인장강도가 뛰어난 소재를 이용하여 만들어 집니다. 아래 글에서 특수한 소재라고 할 수 있는 불에 안타는 옷 소재 방화복에 대해서 알아보겠습니다.
소방관들이 입는 방화복 특징
방화복 특징
소방관들이 입는 방화복 특징으로 외피의 경우에는 화재의 진압이나 인명구조를 위해서 활동해야 하는데 이런 현장에서 소방대원이 안전하게 활발히 활동할 수 있도록 제작되었으며 방염성능과 인열강도, 인장강도가 우수한 소재를 사용해서 제작되고 있습니다.소방관들의 방화복의 내피는 방수와 투습 역할을 하는 방수투습천과 방열층으로 구성되며 방수 투습천은 주로 테플론 소재를 사용하고 있습니다. 방열층의 경우 가장 중요한 기능이라고 할 수 있으며 불의 열기가 소방대원의 몸에 닿지 않도록 방어하는 기능을 가진 층이며 두꺼운 부직포 형태입니다. 불에 안타는 소재인 방화복은 방염성능을 가진 메타-아라미드, 난연성 소재를 강도가 높은 소재인 파라-아라미드와 혼용해서 제작되고 있습니다. 불에 타기 어려운 난연성 소재의 경우에는 소재 자체가 고유하게 난연 성능을 가지고 있으므로 반복적으로 세척을 한다고 해도 여전히 난연성이 저하되지 않는 것으로 알려져 있습니다.
아라미드 섬유
아라미드 소재의 경우에는 열에 강하고 튼튼한 방향족 폴리아미드 계열의 섬유이며 항공 우주 및 군수 분야에 많이 이용되고 있습니다. 분자의 결합 형태에 따라 파라 아라미드 섬유와 메타 아라미드 섬유로 나누어 지고 있습니다. 파라 아라미드 섬유는 잘알려져 있는 유리섬유, 철, 석면 등의 대체재이며 산업용 소재와 방탄복 등에 사용되고 있는 상황입니다. 메타 아라미드 섬유는 400℃ 이상의 고온에서도 쉽게 녹지 않는 특징이 있으며 전기절연성도 상당히 좋은 성능이 있으므로 특히 소방복, 구조복, 용접복, 건축자재 등으로 사용되고 있으며 지속적으로 사용이 늘어나고 있는 상황입니다.
탄소 섬유
탄소 섬유의 경우에는 최첨단 신소재로 알려져 있으며 중량은 강철의 20%, 알루미늄의 70%에 불과할 정도로 가볍습니다. 하지만 강도가 강철의 10배 이상으로 알려져 있습니다. 동일한 굵기를 기준으로 일반 나일론 섬유가 성인 남성을 들어 올릴 때 탄소 섬유는 440kg까지 들 수 있을 정도의 특징이 있습니다. 강도가 상당히 높은 소재이기 때문에 탄소 섬유의 경우에는 주로 항공 우주, 자동차 분야에 사용되고 있습니다.
탄소 나노 튜브 섬유
탄소나노튜브 섬유를 살펴보시면 탄소 만으로 구성된 미세한 원통형의 나노 구조체 섬유입니다. 탄소나노튜브 섬유는 다른 슈퍼 섬유에 대비해서 높은 기계적 강도와 전기전도율 그리고 고유 연성을 갖고 있기 때문에 차세대 웨어러블 디바이스 등에도 응용이 가능한 섬유 소재 입니다.
강력한 내열 소재 PBI
강력한 내열 소재로 알려져 있으며 불과 열에 강한 소재로 PBI가 있습니다. PBI는 폴리벤즈이미다졸의 줄임말이며 PBI는 섭씨 600도 이상까지 견딜 수 있는 특징이 있습니다. 상업용 고분자 중에서 가장 높은 내열 성능이 있는 것으로 알려져 있습니다. PBI는 안정성과 내화학성이 상당 수준으로 뛰어나서 주로 방화복, 방화장갑 등 화재진압용 소재로 좋은 것으로 평가 받고 있습니다. 하지만 소재 가격이 비싸고 가공하기가 어려운 부분이 많기 때문에 사용하기는 힘든 상황이며 우리나라 소방관들이 사용하는 방화 장갑에는 아라미드보다 성능이 뛰어난 PBI 소재가 도입되어서 사용되고 있습니다. 방화장갑에 대한 우리나라의 인증기준이 좀더 강화 되면서 강력한 내열 소재인 PBI 소재의 방화 장갑의 사용이 많아지고 있다고 알려지고 있습니다.
불에 안타는 방화소재 방화복 소재 마무리
뜨거운 불길 속에서도 화재를 진압하는 업무를 하고 있는 소방관의 생명을 구하는 방화복은 강력한 온도의 불과 열로부터 소방관을 지켜주는 옷 입니다. 소방관의 옷은 뜨거운 불꽃 속에서 견뎌야 소방관들을 불길속에서도 안전하게 지켜주는 역할을 할 수 있습니다.
방화복은 불에 잘 견뎌야 하는데 난연성 소재를 사용해야 하며 외부 열의 영향을 최소화하기 위해 여러 겹으로 이뤄진 두꺼운 다층 구조를 이루도록 해야 효율적으로 열을 막아줄 수 있습니다. 불길의 온도가 일반적으로 300도가 넘는데 이런 온도를 견뎌내고 외부 물질에 걸리거나 마찰이 가해져도 견뎌야 하는 특징이 있어야 할 것 입니다. 과학기술이 점점더 발전하면서 불에 안타는 방화소재도 점차적으로 더 발전하는 것 같습니다.