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바닥면적이 100m2인 실에 단위발열량 9,000kcal/kg인 가연물… | [소방설비기사(기계) 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 23년 2회차

바닥면적이 100m2인 실에 단위발열량 9,000kcal/kg인 가연물이 500kg 쌓여 있다. 가연물은 그대로 둔 채 칸막이를 옮겨 이 실의 바닥면적만 50m2로 줄였다면 화재하중은 몇 kg/m2가 되는가? (단, 목재의 단위발열량은 4,500kcal/kg으로 본다.)

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해설

화재하중은 q=∑GtHtHAq=\dfrac{\sum G_t H_t}{H A} 로 정의된다. 분자는 실 안 가연물이 남김없이 탈 때 나올 열량을 모두 더한 값, HH 는 목재를 기준으로 잡은 4,500kcal/kg, AA 는 방이 차지한 넓이다.

열량 합은 500×9,000=4,500,000500\times9{,}000=4{,}500{,}000 kcal 이므로 넓이가 50m2일 때
q=4,500,0004,500×50=20q=\dfrac{4{,}500{,}000}{4{,}500\times50}=20 kg/m2 다.
되짚으면 20에 4,500과 50을 차례로 곱해 4,500,000kcal이 되고, 이를 9,000으로 나누면 500kg이 나와 조건이 그대로 살아난다.

눈여겨볼 대목은 넓이가 100m2였을 때 이 값이 10kg/m2였다는 점이다. 타는 물건을 한 톨도 건드리지 않았는데 방만 좁히자 수치가 곱절로 뛴 것인데, 넓이가 분모 자리에 앉아 있는 탓이다. 그래서 이 값을 낮추려면 쌓아 둔 무게나 단위발열량을 깎아야지 방을 좁혀서는 거꾸로 간다. 5kg/m2는 넓이를 200m2로 잘못 본 값, 10kg/m2는 칸막이를 옮기기 전 값, 40kg/m2는 HH 를 절반인 2,250kcal/kg으로 잘못 대입한 값이다.

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