[소방기술사] 할론 소화약제의 오존층 파괴효과 및 메커니즘

[소방기술사] 할론 소화약제의 오존층 파괴효과 및 메커니즘

지난번에 할론 소화약제, 할로겐화합물 청정소화약제에 대해 간략히 알아보았다. 이번 포스팅에서는 할론 소화약제가 어떻게 오존층을 파괴하는지 화학식을 통해 알아보겠다. 현재 할론소화약제는 사용이 금지된 상태이다. 바로 오존층 파괴효과 때문이다. 기존에 설치된 할론 소화약제는 허용하고 있지만, 추가적으로 할론 소화약제를 소화설비로 설치하는 것은 국제적으로 금지된 상태다. 그만큼 할론소화약제의 오존층 파괴효과가 크다는 것이다.

할론 소화약제, 할로겐화합물 소화약제 차이점

[소방기술사] 청정소화약제 조건, 종류

할론소화약제 오존층 파괴효과

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출처: https://kids.hyundai.com/kidshyundai/safetyEnvironment/learnenvDet.kids?cotnSn=3517

할론소화약제에 포함된 Br, I 원소들이 성층권까지 상승해 오존($O_3$)을 파괴한다. 오존주의보라는 말이 있을 정도로 대기 중에 생성된 오존은 인간의 몸에 해롭다. 활성산소이기 때문에 유기물을 공격해 분해시키는 특성이 있다. 하지만 성층권에 있는 오존은 다르다. 성층권에 위치한 오존들은 엄청난 밀도로 빽빽하게 모여있어 오존층이라 부른다. 오존층은 태양에서 뿜어져 나오는 자외선을 차단해준다. 그 덕분에 우리는 햇빛을 받아도 피부가 멀쩡하다. 오존층이 자외선을 걸러주지 않고 피부에 직접 태양광이 닫게 되면 피부는 순식간에 화상을 입게 된다. 우리에게 잘 알려진 프레온 가스(CFC-11, CFC-12 등)가 오존층을 아주 격렬하게 파괴하는 물질이다. 그래서 프레온가스 또한 현재 사용이 중지되었다. 이와 더불어 프레온가스와 성질이 비슷한 할론소화약제도 국제적으로 사용이 금지되었다. 할론소화약제도 오존층을 파괴하는 성질이 크기 때문이다. 오존층이 없으면 지구상의 생물들은 금방 멸종하고 말 것이고, 이는 인간도 마찬가지일 것이다.

할론소화약제 오존층 파괴 메커니즘 - Halon 1301

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Halon 1301 $CF_3Br$

할론 1301는 할론소화약제를 대표하는 가스계 소화약제로, 할론 약제 중에서 소화효과가 가장 좋다. 부촉매소화 효과가 뛰어나다. 부촉매소화 효과가 뛰어나 불도 빨리 끄지만, 그만큼 오존층 파괴 효과도 크다.

<Halon 1301 오존층 파괴 메커니즘>

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$$CF_3Br + UV \to CF_3^+ Br^-$$

$$Br^- + O_3 \to BrO + O_2$$
$$2BrO \to O_2 + 2Br^- $$

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여기서 $O_3$가 오존이고, $CF_3Br$이 Halon 1301이다. 자세히 보면 오존($O_3$)은 사라지고 $O_2$(산소)와 $Br^-$가 생성된다. 중요한 건 $Br^-$는 반응에 참여했다가 다시 생겨난다. 계속 생긴다. 즉, 부촉매로서 작용하고 있는 것이다. $Br^-$는 거의 없어지지않고 오존만 분해되는 것이다. 이 때문에 오존층 파괴효과가 심각한 것이다. 오존층은 지구를 지켜주는 방어막이다. 오존층이 파괴되면 지구상의 생명체는 살아남지 못하게 된다. 나와 내 친구, 가족들 그리고 환경까지.

부촉매소화 정의, 원리, 메커니즘 (연쇄반응 반응식)