# BLEVE(비등액체팽창증기폭발)의 위험이 커지는 조건으로 옳은 것은?

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> subject: 연소이론

## 문제

BLEVE(비등액체팽창증기폭발)의 위험이 커지는 조건으로 옳은 것은?

## 보기

1. 탱크 내부압력이 어떤 상황에서도 항상 대기압과 똑같이 유지되는 경우
2. 탱크의 기계적 강도가 내부압력보다 훨씬 더 높은 수준으로 유지되는 경우
3. 가연물이 비점 이하로 충분히 냉각되어 탱크 내부압력이 오히려 낮아지는 경우
4. 가연물이 비점 이상으로 가열되어 탱크의 기계적 강도 이상의 압력이 형성될 때 **✔ 정답**

**정답: 4**

## 해설

BLEVE는 가연물이 비점 이상으로 가열되어 탱크의 기계적 강도 이상의 압력이 형성될 때 위험이 커진다. 비점 이하로 냉각되거나 탱크 강도가 압력보다 충분히 높으면 오히려 위험이 줄어드므로 예방설비 설계에서 중요하게 다룬다.
[근거 조문] BLEVE 위험 증가 조건(비점 이상 가열)

## 심화 해설

BLEVE의 발생 조건과 압력-강도 관계

BLEVE는 비등액체팽창증기폭발(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)의 약자로, 액화가스를 담은 용기가 갑작스럽게 파열하면서 내부의 과열 액체가 순간적으로 기화·팽창하여 폭발적 에너지를 방출하는 현상입니다. 문제의 핵심은 BLEVE 위험이 커지는 조건이 단순히 압력이 높은 상태가 아니라, 용기의 기계적 강도가 내부 압력을 더 이상 견디지 못하는 상태라는 점입니다.

핵심! BLEVE는 탱크 내부 압력이 탱크 재질의 인장강도·항복강도 등 기계적 강도를 초과할 때 발생합니다. 압력 자체가 높더라도 용기가 충분히 강하면 파열이 일어나지 않지만, 압력이 강도 한계를 넘어서면 용기 벽이 갑자기 찢어지면서 BLEVE로 이어집니다.

보기별 분석

| 보기 | 조건 | BLEVE 위험 평가 | 이유 |
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | 탱크 내부압력이 항상 대기압과 동일 | 위험 낮음 | 내외부 압력차가 없어 용기 벽에 가해지는 응력이 최소화되므로 파열 가능성이 매우 낮습니다. |
| 2 | 기계적 강도가 내부압력보다 훨씬 높음 | 위험 낮음 | 압력이 강도 한계보다 낮으면 용기는 구조적 무결성을 유지하므로 BLEVE가 발생하지 않습니다. |
| 3 | 가연물이 비점 이하로 냉각되어 내부압력이 낮아짐 | 위험 낮음 | 내용물이 액체 상태로 안정적이며 증기압이 낮아 용기 벽에 가해지는 압력 부하가 감소합니다. |
| 4 | 가연물이 비점 이상으로 가열되어 기계적 강도 이상의 압력 형성 | 위험 높음 | 내부 압력이 용기의 기계적 강도를 초과하여 용기 파열과 함께 과열 액체의 급격한 기화가 일어나 BLEVE로 진행됩니다. |

병태생리·기전으로 이해하는 BLEVE

BLEVE의 발생 기전은 과열 액체(superheated liquid)의 열역학적 불안정성에 기반합니다. 액화가스는 밀폐 용기 안에서 액체와 증기가 평형을 이루며, 온도가 올라가면 증기압도 함께 상승합니다. 문제의 보기 4처럼 가연물이 비점 이상으로 가열되면 액체는 대기압에서는 존재할 수 없는 과열 상태가 되고, 내부 증기압은 급격히 상승하여 용기 벽에 작용하는 응력이 기계적 강도를 초과하게 됩니다.

근거 자료 의 CO2 BLEVE 실험 연구에 따르면, 용기가 갑작스럽게 파열되면 20ms 이내에 압력 피크가 초기값을 초과하면서 BLEVE가 개시됩니다. 이는 용기 파열 직후 과열 액체가 순간적으로 대기압에 노출되며 폭발적 기화가 일어나는 과정을 보여줍니다. 액체가 기체로 상변화할 때 부피가 수백 배 팽창하므로, 이 팽창 에너지가 주변으로 충격파와 비산 파편을 방출하는 것입니다.

응급구조학과 및 병원전 처치 관점

BLEVE는 산업현장, LPG 저장시설, 유조차 사고 등에서 발생할 수 있는 2차 폭발 현상입니다. 응급구조사는 현장 도착 전·후로 위험구역 설정(hot zone)과 2차 폭발 가능성 평가를 수행해야 합니다. 근거 자료 와 은 LPG 구형 탱크에서 누출된 가연성 증기운이 폭발로 이어질 수 있음을 보여주며, 이는 단순 누출 상황에서도 BLEVE로 진행될 수 있는 연쇄 위험을 시사합니다.

혼동 주의! 화재 현장에서 탱크가 가열되고 있을 때, 안전밸브에서 증기가 분출되는 소리나 탱크 표면의 변색·팽창은 BLEVE의 전조 증상일 수 있습니다. 이때는 탱크의 기계적 강도가 열에 의해 저하되고 내부 압력이 상승하는 복합 조건이 형성되므로, 즉시 대피 거리를 확보하고 소방대와 협조하여 냉각 조치가 이루어지도록 해야 합니다. 보기 2처럼 강도가 압력보다 높은 상태에서는 위험하지 않지만, 화재로 인한 열 노출은 강도를 낮추고 압력을 높이는 양방향으로 위험을 증폭시킵니다.

근거 자료 는 CO2 상전이 발파에서 온도·압력 변화가 파열관의 파괴 거동을 결정한다고 보고합니다. 이는 동일한 압력 조건에서도 용기 재질의 구조적 특성과 결함이 파열 시점을 좌우함을 의미하므로, BLEVE 위험 평가에서 압력-강도 비율이 핵심 변수임을 재확인할 수 있습니다.

## 임상 시나리오

BLEVE 현장 위험평가가열된 액화가스 용기 접근 전 2차 폭발 가능성 판단
BLEVE는 내부 압력이 용기 기계적 강도를 초과할 때 발생한다. 화재로 탱크가 가열되면 내부 액체가 비점 이상으로 과열되고 증기압이 급상승하므로, 수 분 내 파열이 일어날 수 있다.

현장 도착 시 안전거리 확보가 최우선이다. LPG 탱크 화재의 경우 최소 300 m 이상, 대형 탱크는 800 m 이상 물러나야 하며, 탱크가 직접 화염에 노출되어 있거나 안전변이 작동 중이면 즉시 철수한다.

주의탱크 표면이 뜨겁거나 통풍음이 들리면 내부 압력이 한계에 근접한 신호다. 절대 접근하지 말고 핫존을 확대 설정한 뒤 소방대와 협조하라.

## 핵심 개념

- **BLEVE** — 비등액체팽창증기폭발. 과열 액체를 담은 용기가 갑자기 파열되며 액체가 순간 기화·팽창하여 폭발하는 현상
- **과열 액체** — 비점 이상으로 가열되어 대기압에서는 액체로 존재할 수 없는 불안정한 열역학적 상태의 액체
- **증기압** — 밀폐 용기 안에서 액체와 증기가 평형을 이룰 때 증기가 나타내는 압력. 온도 상승 시 함께 증가
- **기계적 강도** — 용기 재질이 견딜 수 있는 인장강도·항복강도 등 구조적 한계. 내부 압력이 이를 초과하면 파열
- **핫존** — 위험물질 누출·폭발 위험이 있는 현장에서 오염 또는 2차 폭발 가능성이 높아 통제가 필요한 구역

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