실내화재 성장기의 열전달과 플래시오버 전이 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

성장기에 천장 하부에 쌓인 고온 가스층이 복사열을 아래로 방사해 떨어져 있는 가연물까지 열분해시키면 플래시오버로 이어질 수 있다. 플래시오버 이후에는 구획 전체가 연소하면서 산소가 부족해져 환기지배형이 지배적이 되므로, 연료지배형이 계속된다는 서술은 틀렸다.
[근거 조문] 화재이론>건물화재의 성상 part9

성장기(成長期) 화재에서 천장 하부에 축적되는 고온가스층은 단순한 연기 덩어리가 아니라, 화재실 내부로 복사열(radiative heat)을 방출하는 강력한 열원으로 작용합니다. 고온가스층의 온도가 상승하면 그 표면에서 방출되는 복사열유속(heat flux)이 증가하고, 이 복사 에너지가 바닥이나 벽면에 놓인 가연물 표면에 흡수되면 가연물의 온도가 상승하여 열분해(pyrolysis)가 촉진됩니다. 열분해로 방출된 가연성 증기가 축적되면 화재실 전체가 급격히 발화하는 플래시오버(flashover)로 전이될 수 있습니다.

성장기의 고온가스층은 복사열을 통해 가연물을 예열하고 열분해를 유도함으로써 플래시오버 발생의 핵심적인 전이 조건을 형성합니다. 이는 화재가 성장기에서 최성기로 넘어가는 열적 피드백(thermal feedback) 과정의 일부입니다.

혼동 주의! 고온가스층의 열전달에서 대류(convection)만 고려하고 복사를 배제하는 것은 화재역학에서 흔한 오개념입니다. 실제 화재실에서는 고온가스층과 가연물 표면 사이의 온도 차이로 인해 대류 열전달이 일어나고, 동시에 고온가스층이 방출하는 복사열이 가연물에 직접 도달합니다. 특히 플래시오버 직전에는 복사열유속이 지배적인 열전달 기구로 작용합니다.

보기 1은 고온가스층이 플래시오버와 무관하다고 하였으나, 고온가스층의 복사열은 가연물의 열분해를 촉진하여 플래시오버를 유발하므로 틀렸습니다. 보기 3은 대류만 언급하고 복사를 부정하였으므로 틀렸습니다. 보기 4는 플래시오버 이후 산소가 충분해진다고 하였으나, 플래시오버 이후에는 화재실 내 산소가 급격히 소모되어 환기지배형(ventilation-controlled) 화재로 전환되는 것이 일반적입니다. 연료지배형(fuel-controlled)이 계속 유지된다는 설명은 화재실의 산소 부족 상태를 고려하지 않은 오류입니다.

플래시오버는 화재실 내 가연물 전체가 동시에 발화하는 전이 현상으로, 고온가스층의 복사열에 의한 가연물의 급속한 열분해가 선행 조건입니다. 따라서 정답은 2번입니다.