폭굉유도거리(DID)가 짧아지는 조건에 해당하지 않는 것은? 상세 페이지

폭굉유도거리(DID, Detonation Induction Distance)란, 최초의 완만한 연소(폭연)가 시작된 지점에서부터 화염이 가속되어 격렬한 폭굉(detonation)으로 전이되기까지 관(管) 속을 진행하는 거리를 말한다. 이 거리가 짧을수록 폭굉으로 쉽게·빨리 전이되므로 그만큼 위험하다.

DID가 짧아지는(폭굉 전이가 쉬워지는) 조건은 일반적으로 다음 네 가지로 정리된다.
① 정상연소속도가 큰(빠른) 혼합가스일수록
② 관 속에 장애물이 있거나 관경(지름)이 가늘수록
③ 압력이 높을수록
④ 점화원의 에너지가 강할(클)수록

정답이 2번인 이유
보기 2번은 "관 내부에 장애물이 없거나 관의 지름이 큰 경우"라고 하여 위 ②의 조건을 정반대로 서술하고 있다.
• 관 내부의 장애물은 화염면에 난류(turbulence)를 유발해 미연소 가스와의 혼합·연소를 촉진하고, 그 결과 화염 전파속도를 급격히 높여 폭굉으로의 전이를 앞당긴다. 따라서 장애물이 없으면 난류 형성이 줄어 화염 가속이 더뎌지고 DID는 오히려 길어진다.
• 관경이 가늘수록 벽면 마찰과 열·경계층 효과로 화염이 빠르게 가속되지만, 지름이 크면 이러한 벽면 효과가 약해져 화염 가속이 둔해지므로 DID는 길어진다.
즉 2번은 DID를 길게 만드는 조건이므로 "짧아지는 조건에 해당하지 않는 것"이 되어 정답이다.

나머지 보기(오답) 검토
1번: 정상연소속도가 빠른 혼합가스는 초기 화염 전파가 빨라 폭연→폭굉 전이가 촉진되므로 DID가 짧아진다. (①에 해당)
3번: 압력이 높으면 단위 부피당 반응물 밀도가 커져 반응·에너지 방출이 활발해지고 충격파 형성이 쉬워져 DID가 짧아진다. (③에 해당)
4번: 점화원의 에너지가 크면 초기 연소가 강하게 개시되어 화염 가속과 충격파 발달이 빨라지므로 DID가 짧아진다. (④에 해당)

따라서 세 보기(1·3·4번)는 모두 DID를 짧게 하는 조건이고, 방향이 반대인 2번이 정답이다.

※ 본 문항은 화재예방·소화방법 분야의 개념(폭굉 특성)을 묻는 이론 문제로 별도의 계산식이나 위험물안전관리법령상 수치 기준 적용은 필요하지 않다.