유증기란 무엇이고 유증기로 인해 화재가 일어나는 과학적 원리가 궁금합니다.

Question

주유소에 가면 기름 냄새가 계속 납니다. 주유소에서는 화기 사용이 금지이고요. 화기가 없어도 화재가 날 수 있는가요? 유증기란 무엇이고 유증기로 인해 화재가 일어나는 과학적 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

기체상태의 물을 수증기라고 하는 것처럼, 유증기(油烝氣, Oil Mist)는 액체상태의 기름이 증발하여 기체상태 또는 미세한 방울상태로 공기 중에 분포하는 것을 가리킨다. 입자의 크기는 1~10μm로 매우 작아 눈에 보이지 않으며 안개처럼 공기 중에 부유한다. 흔히 요리를 할 때 식용유가 과열되어 증발하거나 자동차에 주유를 할 때 미세한 틈으로 분사되어 유증기가 발생된다.

공기 중에 섞여 있는 유증기는 악취를 발생시킨다. 또한 유증기에는 벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌 등 휘발성유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)이 들어 있는데, 휘발성유기화합물은 대기 중에서 증발하는 특성을 가진 탄화수소류로, 눈에 보이지는 않지만 피부 접촉이나 호흡기 흡입으로 체내에 들어오게 되면 중추신경계, 말초신경계, 심장순환계 등에 장애를 일으킬 수 있어 주의가 필요하다. 유증기는 대기 중에서 광화학반응을 통해 미세먼지와 오존(O3)으로 전환돼 환경을 오염시키기도 하며, 휘발성·가연성을 지니기 때문에 작은 스파크나 정전기만으로도 연소하게 되어 화재 사고를 유발할 수 있다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

유증기는 연료유, 윤활유, 유압기유 등이 고압으로 미세한 틈으로 분사되어 생성되거나, 기기 혹은 배관 등으로부터 유출되어 액체상태로 존재하다가 고열의 장비에 접촉함으로써 기화된 후 보다 낮은 온도의 공기와 만나서 생성되는 것이다.

연료가 증기형태로 있는거라 폭발에 취약합니다

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

유증기는 말그대로 수증기처럼 기름이 기화되어 공기중에 머무는것들인데, 마찬가지로 불에반응하여 열을낼 수 있고, 증기형태이다보니 순식간에 퍼져나가 큰 폭발로이어질 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

화재가 발생하면 연료가 열에 의해 가열되고 증발합니다. 연료의 증발은 유증기를 생성하며, 이 유증기는 공기와 혼합하여 연소 과정을 촉진시킵니다. 유증기는 화염의 연료로 작용하며, 공기와 연소 반응하여 열과 가스를 생성합니다. 이러한 열과 가스는 화재의 확산과 지속을 유발하며, 더 큰 화재로 확장될 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

네, 주유소에서는 화기 사용이 금지되어 있습니다. 그러나 기름 냄새가 계속해서 나는 이유는 주유소에서 기름을 보관 및 관리하는 과정에서 일어나는 것입니다. 주유소에서는 대량의 기름을 보관하고 있고, 기름은 일정한 온도와 압력 조건에서 유지되어야 합니다. 이 때, 기름의 표면 위에 있는 공기와 기름 안의 공기 사이에 압력 차이가 발생하면서 기름에서 유증기가 발생합니다. 이러한 유증기는 기름 냄새의 원인이 되며, 불쾌감을 유발할 뿐만 아니라, 높은 농도에서는 폭발 및 화재의 위험성도 있습니다.

유증기로 인한 화재의 원리는, 유증기가 일정 농도 이상으로 축적되면 공기와 혼합되어 폭발성 가스가 형성될 수 있다는 것입니다. 이러한 폭발성 가스는 불쾌감을 유발하는 기름 냄새와는 달리 눈에 보이지 않기 때문에, 화재의 위험성을 더욱 높입니다. 따라서 주유소에서는 유증기 발생을 최소화하기 위한 다양한 안전 시스템을 운영하고 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 기름은 다양한 화학 물질로 이루어져 있으며, 각각의 기름은 특정 온도에서 증발합니다. 이 증발이 기름 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 이동하는 과정입니다. 화염은 연소 반응으로 인해 발생하는 빠른 산소 공급과 열에 의해 지속됩니다. 유증기는 증발과 동시에 공기와 혼합되어 산소와 접촉하면서 화염을 일으키는 연소 물질이 됩니다. 기름 분자는 연소 반응 중에서 연료로서 열을 방출하고, 화염을 유지하기 위한 산소와의 상호작용이 일어납니다.

Answer 7

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 유증기란 입자의 크기가 1~10µm인 기름방울이 기화하여 안개형태로 공기 중에 분포되어 있는 상태를 말합니다. 따라서 주유소에서 화기류 사용를 금지하는 이유는 기름이 공기중에 증발되어서 그 분자들 중에 일부가 화기류에 의해서 일정 온도를 받으면 발화되 면서 옆에 있는 분자들의 온도가 올라가고 그러면 타고타고 가서 결국 기화 된 기름에 불이 붙어서 크게 불이 발생될수 있기 때문입니다.

일부 문단 출처 : 유증기 - 위키백과

Answer 8

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

기체상태의 물을 수증기라고 하는 것처럼, 유증기는 액체상태의 기름이 증발하여 기체상태 또는 미세한 방울상태로 공기 중에 분포하는 것을 가리킨다. 입자의 크기는 1~15μm로 매우 작아 눈에 보이지 않으며 안개처럼 대기 중에 부유한다. 흔히 요리를 할 때 식용유가 과열되어 증발하거나 자동차에 주유를 할 때 미세한 틈으로 분사되어 유증기가 발생된다.

Answer 9

유증기란 고온에서 액체가 기화되어 생기는 기체 상태의 물증기를 말합니다. 유증기는 고온에서 발생하기 때문에, 일반적으로 보일러, 열교환기, 열원 등에서 발생합니다. 이러한 장비에서 유증기가 발생하면, 유증기가 주변 공기와 섞이면서 고온과 높은 산소 농도로 인해 화재 발생 가능성이 높아집니다.

유증기로 인한 화재는 일반적으로 산소와 연료, 그리고 열이 충분히 존재할 때 발생합니다. 유증기가 발생한 장비에서 산소와 연료가 충분히 공급되면, 유증기와 산소, 연료가 혼합되어 폭발적인 화염이 발생할 수 있습니다. 이러한 화염은 주변에 있는 물질을 불태우며, 큰 피해를 입힐 수 있습니다.