보일오버 (Boilover)
쉽게 풀면
기름을 끓이는 냄비에 물 한 방울이 떨어졌을 때 사방으로 튀는 장면을 크게 확대한 것이 보일오버입니다. 탱크 화재가 오래 지속되면 표면에서 가벼운 성분이 먼저 타고, 무겁고 뜨거워진 기름층이 서서히 아래로 내려갑니다. 이 고온층을 열파라고 부르며, 열파가 탱크 바닥에 고여 있던 물이나 수분을 만나면 물이 순식간에 증기로 바뀌면서 부피가 수백 배로 팽창합니다. 그 힘에 밀려 불붙은 기름이 탱크 밖으로 솟구쳐 나오기 때문에, 화재가 갑자기 몇 배 규모로 커지며 주변에서 활동하던 소방대가 큰 위험에 놓입니다.
왜 중요한가
장시간 이어지는 대형 탱크 화재에서 인명피해가 발생하는 대표적 경로이기 때문입니다. 열파 강하속도로부터 보일오버 예상 시각을 추정해 대원 철수 시점과 안전거리를 정하는 연구가 이루어지며, 저장탱크군 안전거리와 방유제 설계, 소화전술 선택의 근거가 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
고온층이 아래로 내려가는 속도와 기름 깊이를 이용해 언제쯤 물층에 닿을지를 계산했다는 뜻입니다. 소방대 철수 시점을 정하는 실무적 판단 근거가 됩니다.
보일오버가 일어나려면 바닥에 물이 있어야 한다는 필요조건을 실험으로 확인했다는 의미입니다. 물이 없으면 같은 조건에서도 분출은 발생하지 않습니다.
분출된 기름이 도달할 수 있는 범위를 감안해 대원 배치를 뒤로 물렸다는 뜻입니다. 위험현상 예측이 전술 배치로 이어진 사례입니다.
조금 더 깊게 보면
전형적인 보일오버가 성립하려면 세 가지 조건이 함께 필요하다고 봅니다. 첫째로 비점 범위가 넓은 혼합유여서 표면에 무거운 잔류물층이 만들어질 것, 둘째로 그 층이 아래로 내려가는 열파를 형성할 것, 셋째로 탱크 하부에 물이나 유화수가 존재할 것입니다. 그래서 원유나 중질유에서 잘 나타나고 단일 성분 연료에서는 거의 보고되지 않습니다. 유사 현상으로는 주수한 물이 뜨거운 표면에서 끓어 기름이 넘치는 슬롭오버, 물이 서서히 증발하며 거품 형태로 넘치는 프로스오버가 있으며, 분출 규모와 발생 시점이 서로 다릅니다.
주의할 점
보일오버를 단순히 물을 뿌려서 넘치는 현상으로 이해하면 안 됩니다. 그것은 슬롭오버에 가깝고, 보일오버는 화재가 상당 시간 진행된 뒤 열파가 하부 수분층에 도달해야 발생합니다. 발생 시점이 늦다는 점 때문에 오히려 방심하기 쉬운 위험입니다.