KR20240022224A - 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 실리케이트 수용액 및 소듐 폴리 아크릴레이트를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는바, 질식과 냉각 작용이 동시에 작동되어 빠른 시간 안에 화재의 진압이 가능함은 물론, 고온에서도 수소나 급격한 수증기의 발생이 없어 폭발적 반응이 없고, 유독성 가스의 발생도 거의 없어 금속화재 진압을 위한 어느 위치에도 제한 없이 사용이 가능하다는 장점이 있다.

Description

금속화재 소화용 하이드로겔 조성물{Hydrogel composition for extinguishing metal fire}

본 발명은 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화원을 질식시키는 작용제인 금속-실리케이트와 냉각을 유도하는 작용제인 물을 동시에 작용시킬 수 있는, 즉 두 성분의 강한 화학결합을 유도하여 쉽게 분리되지 않아 다양한 금속화재에 두 작용제의 동시 적용이 가능한 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물에 관한 것이다.

금속화재란 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘, 마그네슘, 지르코늄, 알루미늄분말처럼 반응성이 큰 가연성 금속에서 발생하는 화재를 주로 말한다.

이러한 가연성 금속 분말은 외부 화원이 없어도 자연발화(분진폭발)가 발생할 수 있으며, 수분이나 공기 속 습기와의 접촉으로도 화재가 발생할 수 있고, 이러한 경우 열과 함께 수소가스가 발생해 폭발로도 이어진다.

금속화재를 제외하고 기타 화재에 가장 효과가 좋은 물질은 액체상태인 물(H₂O)로, 상기 물은 다른 분말 소화제보다 보관 및 현장적용성이 우수하고, 기화 온도가 낮은 편이며, 열용량이 높아 냉각효과가 우수한 소화소재이다. 하지만, 고온의 금속화재를 물로 소화할 경우 화학반응으로 폭발성 수소가 생성되거나 증기 폭발을 불러올 수 있어 그 사용이 제한된다.

따라서, 금속화재는 일반화재 A급, 유류화재 B급 및 전기화재 C급(ABC급)과는 별도로 "D"급 화재로 분류하고, ABC급 화재와는 다른 소화약제로 화재를 진압해야 효과가 있다. 그러나 현재 금속화재에 부합하는 적절한 소화약제가 없어 화재 초기 신속한 소화가 힘들고, 진화과정에서 높은 화염에 의한 현장 접근의 어려움, 진압기법의 한계 등의 문제가 있는 것이 현실이다.

금속화재의 경우 초기화재의 진압이 중요함에 따라 전용의 D급 소화기와 D급 소화약제를 비치하도록 되어 있으나, 앞서 설명된 바와 같이, 전용 소화약제가 없어 건조된 모래, 건조염화나트륨, 건조소다회, 팽창질석, 황토가루 또는 (발포)유리 등이 초기 대응을 위한 소화제로 사용되고 있다.

이러한 소화제는 금속 화염원을 용융세라믹으로 둘러쌓아 산소의 접근을 차단하는 질식 작용에 의한 소화를 이용하는 것으로, 질식 작용제만 이용할 경우 내부에는 계속 고온이 유지되고 있어 재발화의 위험성이 있으며, 냉각 작용이 없어 식을 때까지 시간이 매우 오래 걸리게 되는 단점이 있다.

한편, 금속화재는 그 금속물질을 다루는 공장 외에 발생할 확률이 거의 없어 사회적 문제가 크지 않았다.

그러나 최근 Li가 단거리 이동용 전동기구, 전기자동차, 태양광 등 대체에너지를 이용한 발전소의 에너지 저장장치(ESS) 등으로 널리 사용되고 있어, 이에 따른 화재가 빈번하고 있으나, 적절한 소화약제가 없어 진화가 어려워 전소할 때까지 기다리거나, 화재가 주위로 번지는 등 2차적인 피해가 발생하고 있다.

예시적으로, 전지를 이용한 배터리 pack이나 모듈 중 하나에 내부화재가 발생하면 900℃ 정도의 열이 발생하고, battery로 열이 전파되어 자발적 연쇄 발열반응이 발생하여 900℃ 이상의 고온발화가 발생하게 된다. 또한, 이러한 배터리 pack이나 모듈 등은 복합소재로 이루어진 전지들의 특성상 금속화재의 특성과 ABC 화재의 특성을 동시에 갖고 있고, 현재 국내에서 개발된 소화제로는 이러한 화재를 진압할 효율적인 방법이 없어, 냉각 작용만을 이용하여 화재의 전파를 방지하기 위해 물을 뿌리는 방식으로 대처하고 있으나, 그 효과가 낮아 시설이나 자동차가 전소하거나 주위로도 화재가 확산되는 것을 막기 어려운 형편이다. 즉, 이런 상황에서는 소방차의 기존의 물, 포 분말 등을 사용하는 소화약제로는 효과적인 도움을 받을 수 없으며, 분말소화기나 수계소화설비를 갖춘 아파트, 일반건물이나 터널 등의 기존의 소화설비로는 적응성이 거의 없다는 것을 의미한다.

이러한 문제해결을 위하여 대한민국 공개특허 제10-2022-0083140호에서는 제일인산암모늄으로 구성된 제1 소화분말, 팽창 질석, 팽창글라스, 팽창진주암 등으로 구성된 제2 소화분말을 포함하는 금속화재용 소화분말이 제안되었다. 그러나 이러한 선공개 특허는 질식 작용제만을 이용하는 방식으로, 초기 소화는 가능하나, 그 냉각 성능이 낮아 상온으로의 냉각 시간이 오래 결려 재발화의 위험성이 상존한다는 단점이 있었다.

따라서, 이러한 금속화재에 의한 피해를 감소시키기 위해서 질식 작용제와 냉각 작용제를 동시에 적용할 수 있는 신개념의 소화제 조성물의 개발이 요구되고 있다.

KR 10-2022-0083140 A KR 10-2011-0113407 A KR 10-1260321 B1 KR 10-1763409 B1

따라서, 본 발명의 목적은 Li를 포함한 여러 금속에서 발생하는 화재에 적용 시 수소 가스 또는 폭발성 수증기의 발생 없이 질식과 냉각 작용이 동시에 작동되어 빠른 시간 안의 화재의 진압이 가능하며, 냉각 작용으로 인해 재발화의 위험성을 낮출 수 있는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 환경 독성이 없으며, 유독성 가스의 발생도 거의 없어 안전한 사용이 가능한 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물은 금속-실리케이트 수용액 및 소듐 폴리 아크릴레이트를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속-실리케이트의 금속은 나트륨, 칼륨 중 1종 이상의 것임을 특징으로 한다.

상기 금속-실리케이트 수용액은 물을 30~80wt% 함유하는 것임을 특징으로 한다.

무기 난연제, 실란계 결합제 및 점도보강보조제 중 1종 이상을 유효성분으로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속-실리케이트 수용액 60~98wt%, 소듐 폴리 아크릴레이트 0.5~10wt%, 무기 난연제 1~20wt%, 실란계 결합제 0.1~10wt%, 점도보강보조제 0.1~10wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 무기 난연제는 다공성 유리, 유리 분말, 유리 또는 세라믹 섬유, 산화구리(Cu₂O), 수산화금속, 소듐 또는 암모늄 인산염 및 금속의 탄산화물 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 한다.

상기 실란계 결합제는 메틸트리메톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 한다.

상기 점도보강보조제는 산(acid), 금속의 구연산염, 황산화물, 염화물, 인산염 및 탄산염 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물에 의하면, 질식과 냉각 작용이 동시에 작동되어 빠른 시간 안에 화재의 진압이 가능함은 물론, 고온에서도 가연성 수소나 급격한 수증기의 폭발적 발생이 없고, 유독성 가스의 발생도 거의 없어 금속화재 진압을 위한 어느 위치에도 제한 없이 사용이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1을 통해 제조한 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물의 사진.
도 2는 본 발명에 의한 시험예 1의 실시예 1의 결과를 나타낸 사진.
도 3은 본 발명에 의한 시험예 1의 비교예 1의 결과를 나타낸 사진.
도 4는 본 발명에 의한 시험예 1의 비교예 2의 결과를 나타낸 사진.
도 5는 본 발명에 의한 시험예 2의 실시예 2의 결과를 나타낸 사진.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 가장 큰 특징은, 금속화재시 효율적인 냉각 작용이 가능한 물과 질식 작용이 가능한 금속-실리케이트를 주성분으로 사용하여 질식과 냉각이 동시에 작용하면서도, 수소나 급격한 수증기의 발생이 없어 폭발의 위험성이 없는 소화용 조성물을 제공한다는 데 있다.

즉, 금속화재시 쉽게 수소와 다량의 수증기를 발생시키는 순수한 물이나 금속-실리케이트 수용액들과 달리, 본 발명의 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물은 점도가 높은 겔 형태를 형성하여 물과 금속-실리케이트와의 결합력이 높아 쉽게 수소와 다량의 수증기가 발생하지 않고, 첨가된 무기 소화제들과 유기 결합제들이 화재 표면에 쉽게 결합하여 조성에 결합된 물들이 고온에 증발하면서 냉각 작용을 함과 동시에, 실리케이트 성분들은 질식 작용을 하여 소화 효율이 증진되게 하는 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명에 의한 소화용 하이드로겔 조성물은, 금속-실리케이트 수용액 및 소듐 폴리 아크릴레이트를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속-실리케이트 수용액은 금속-실리케이트의 질식 작용과 물의 냉각 작용을 동시에 적용할 수 있는 소재이나, 금속화재에 단독 적용시 물이 쉽게 빠져나와 수소와 다량의 수증기의 발생으로 인한 폭발의 가능성이 있고 화재의 급격한 전파가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명은 이러한 위험성을 해소하기 위하여, 금속-실리케이트 수용액을 상기 소듐 폴리 아크릴레이트를 통해 겔화시킴으로써, 수용액 상태보다 강한 화학결합이 유도되도록 하여 고온의 금속화재에 적용시에도 물의 분해로 인한 수소 불꽃이나 증기 폭발의 생성이 없도록 하는 것이다. 이를 통해 폭발의 위험 없이 금속-실리케이트의 질식 작용과 물의 냉각 작용을 동시에 적용할 수 있어 효과적으로 금속화재를 제압하는 것이다.

상기 금속-실리케이트는 물유리(water glass)라고 불리는 물에 대한 용해성이 있는 M₂O-nSiO₂-xH₂O(M: K 혹은 Na나 이들의 혼합물) 조성을 가짐이 바람직하다. 즉, 상기 금속은 나트륨(Na) 및 칼륨(K) 중 1종 이상의 것이다.

본 발명에 의한 하이드로겔 조성물의 점도와 작업성은 상기 금속-실리케이트 수용액 내 포함된 물의 양에 따라 달라질 수 있는 것으로, 상기 금속-실리케이트 수용액 내 물의 함유량은 30~80wt%, 가장 바람직하게는 50~60wt%임이 바람직하다. 이는 상기 물의 함유량이 30wt% 미만일 경우 점도가 높아 작업성이 좋지 않으며, 80wt%를 초과하면 충분한 질식 작용이 이루어지지 않아 소화 성능이 저하되기 때문이다.

상기 금속-실리케이트 수용액은 전체 조성물 내 60~98wt%만큼 포함될 수 있는바, 그 함량이 60wt% 미만이면 충분한 소화 작용이 어렵기 때문이다. 다만, 상기 금속-실리케이트 수용액의 상한은 기타 첨가제의 사용 유무에 따라 달라질 수 있는바, 상기 금속-실리케이트 수용액은 전체 조성물 내 잔부로서 포함될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 소듐 폴리 아크릴레이트는 [-CH₂-CH-]n 폴리아크릴산 나트륨염으로, 이 폴리머는 질량의 100배 이상의 물을 흡수하는 물과의 친화력이 엄청나게 높은 능력이 있으며, 상기 금속-실리케이트 수용액에 첨가 시 이 수용액을 겔(젤)화 시키는 분말 혹은 액체형 고분자 물질이다. 상기 소듐 폴리 아크릴레이트는 앞서 설명된 바와 같이, 금속-실리케이트 수용액과의 반응을 통해 하이드로겔을 형성하는바, 물과 금속-실리케이트 간의 결합력을 높여 고온에서도 물이 분리되지 않도록 하는 것이다.

상기 소듐 폴리 아크릴레이트는 전체 조성물 내 0.5~10wt%만큼 포함될 수 있는바, 그 함량이 너무 적으면 충분한 겔화가 어렵고, 과량이 되면 필요 이상 점도가 상승하여 사용성이 좋지 못하기 때문이다.

또한, 본 발명의 하이드로겔 조성물은 무기 난연제를 더 포함함이 바람직하다. 상기 무기 난연제는 일반적인 화재의 진화를 위해 사용되는 것으로, 단독 사용시 금속화재에는 그 효과가 떨어지나, 하이드로겔의 추가 조성으로 첨가시 분말의 표면에너지로 인해 화재표면과 하이드로겔의 결합력을 증진시켜 조성물이 흘러내리는 현상을 줄여 효과적으로 화재를 진압하는데 도움을 준다.

상기 무기 난연제로는 구체적으로 다공성 유리, 유리 분말, 유리 또는 세라믹 섬유, 산화구리(Cu₂O), 수산화금속, 소듐 또는 암모늄 인산염, 및 금속의 탄산화물 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다.

상기 무기 난연제는 전체 조성물 내 1~20wt%만큼 포함될 수 있는바, 그 함량이 너무 적으면 그 효과가 미미하고, 과량이 될 경우 상대적으로 금속-실리케이트 수용액이 적어져 충분한 질식 및 냉각 작용이 일어나지 않기 때문이다.

그리고 본 발명의 조성물은 실란계 결합제를 더 포함함이 바람직하다. 상기 실란계 결합제는 하이드로겔 조성물의 접착력을 증진시켜 화재 표면에 하이드로겔 조성물이 더욱 효과적으로 접착되도록 하여 빠른 화재 진압을 돕는다.

상기 실란계 결합제로는 보다 구체적으로, 메틸트리메톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 중 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 실란계 결합제는 전체 조성물 내 0.1~10wt% 만큼 포함될 수 있는바, 그 함량이 너무 적으면 그 효과가 미미하고, 과량이 되더라도 더 이상의 증진된 작용효과가 없으므로 경제적이지 못하기 때문이다.

본 발명의 조성물은 점도보강보조제를 더 포함함이 바람직하다. 상기 점도보강 보조제는 금속-실리케이트를 경화시킬 수 있는 첨가제를 의미하는 것으로, 전체적인 점도를 높여 점액질이 화원을 효과적으로 감쌀 수 있는 것은 물론, 하이드로겔 조성물의 결합력을 높여 수소 가스의 발생을 더욱 효과적으로 방지한다.

상기 점도보강보조제로는 일반적으로 잘 알려진 Boric acid과 같은 약산(acid), 강산(acid), 금속의 구연산(시트레이트)염, 황산화물, 염화물, 인산염 및 탄산염 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 점도보강보조제는 하이드로겔 소화제의 어는 점을 낮추는 부가적인 작용제로도 작용할 수 있는 장점이 있다.

상기 점도보강보조제는 전체 조성물 내 0.1~20wt%만큼 포함될 수 있는바, 그 함량이 너무 적으면 그 효과가 미미하고, 과량이 될 경우 점도가 너무 높아져 고상을 형성하여 사용상 어려움이 있기 때문이다. 상기 점도보강보조제는 그 양이 증가할 경우 어는점 내림 현상이 발생하여 겨울철 소화용 하이드로겔 소화제의 어는점을 낮추는 부가적인 작용제로도 작용할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물은 금속화재에 적용될 경우, 수소와 다량의 수증기의 발생 없이 순간적인 소화가 발생하여 빠른 화재진압이 가능하고, 지속적인 냉각효과가 발생하여 화재의 처리가 신속하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상기한 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물은, 각 성분을 칭량하여 혼합하는 것만으로 제조가 가능한 것으로, 혼합시 별도의 온도조절이 불필요하므로, 상온에서 수행한다. 아울러, 효과적인 분산 및 혼합이 이루어지게 하기 위해 볼밀(ball mill) 등을 사용할 수 있음은 당연하며, 상기 혼합은 12시간 이내에서 이루어지면 족하다.

추가적으로, 본 발명에 의한 하이드로겔 조성물은 플러렌을 더 포함할 수 있다.

상기 플러렌(Fullerene)는 탄소의 3번째 동소체로서, 금속화재시 질식 작용을 돕는 것은 물론, 화재진압 후 발생하는 인화성 가스를 빠르게 흡착하여 재발화의 위험성을 현저히 낮추며 빠른 화재수습이 가능토록 한다.

상기 플러렌으로는 천연 플러렌을 이용하면 족한바, 상기 천연 플러렌은 순지트(shungite) 광물을 분쇄하고, 이로부터 탄소 성분을 추출, 분리한 후, 분리된 탄소 성분을 붕소 분위기 하에서 850~3,000℃의 온도로 열처리하여 제조될 수 있다. 이러한 천연 플러렌의 제조방법은 이미 충분히 공지된 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 플러렌은 전체 조성물 내 0.1~5wt%의 범위로 포함될 수 있다.

상기 플러렌 이외에 카본나노튜브나 그래핀을 일정비율(예를 들면, 0.1~5wt%의 범위)로 추가하는 것도 가능하다. 카본 나노튜브나 그래핀은 화재시 발화점을 낮추는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

한편, 본 발명의 하이드로겔 조성물은 다양한 금속화재를 진압하기 위한 소화약재로 적용이 가능한 것은 물론, 후쿠시마 원전사고와 같은 원자로의 중대사고 즉 노심의 용융(melt down)으로 형성된 2000℃ 이상 고온의 용융물(corium)을 냉각시키는 용도로도 적용이 가능한 유용한 조성물이다. 실제 원자로의 중대사고 시 물을 사용하여 냉각을 수행하며, 후쿠시마의 경우 바닷물을 사용하여 냉각을 시키려 하였으나 실패하고, 오히려 물에서 발생된 수소로 인해 원전의 폭발이 발생하였다. 이와 같은 원전의 중대사고의 경우 냉각제로 본 발명의 하이드로겔 조성물을 사용하면 하이드로겔 안의 물의 높은 결합력과 안정성으로 인해 수소의 발생이나 수증기 폭발의 가능성이 현저히 줄어들어 원전의 안정성을 높일 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.

(실시예 1)

물 50wt% 함유한 소듐(Na)-실리케이트 77wt%, 소듐 폴리-아크릴레이트 3wt%, 다공성 glass 분말 13wt%, Cu₂O 분말 4wt%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 결합제 1wt% 및 염화칼슘 2wt%의 조성을 갖는 하이드로겔 조성물을 제조하였다.

더욱 구체적으로, 1 Liter 용기에 물을 50wt% 함유한 소듐(Na)-실리케이트 400g을 담고 여기에 소듐 폴리-아크릴레이트 15.6g을 섞고, 평균 입도 1mm 이하의 다공성 glass 분말 67.6g, Cu₂O 분말 21g, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 5.2g, 및 염화칼슘 10.4g을 함께 넣고, 60분간 서서히 저어 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물을 제조하였다.

도 1은 상기 실시예 1을 통해 제조된 하이드로겔 조성물의 사진으로, 유리봉으로 끌어올려 지는 고점도의 겔이 형성됨을 확인할 수 있었다.

(실시예 2)

물을 50wt% 함유한 소듐(Na)-실리케이트 95wt%, 소듐 폴리 아크릴레이트 0.7wt%, glass 분말 2.3wt%, Cu₂O 분말 1wt%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 결합제 0.5wt% 및 Boric acid 0.5wt%의 조성을 갖는 하이드로겔 조성물을 제조하였다.

더욱 구체적으로, 1 Liter 용기에 물 50wt% 함유한 소듐(Na)-실리케이트 500g을 담고 여기에 분말 소듐 폴리-아크릴레이트 3.7g을 섞고, 평균 입도 50μm의 glass 분말 12.1g, Cu₂O 분말 5.3g, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 2.63g 및 Boric acid 2.63g을 함께 넣고, 60분간 서서히 저어 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 2를 통해 제조된 하이드로겔 조성물은 점도가 낮아, 낮은 압력으로도 분사가 가능하였다.

(시험예 1)

25g의 Mg을 준비한 후, 이에 화재를 발생시킨 후 소화시험을 실시하였다.

소화시험은 화원에 실시예 1의 하이드로겔 조성물 50g을 투입하여 화재 진압 여부를 육안 판별하였다. 비교예 1로서 물을, 비교예 2로서 물 50wt%를 포함하는 소듐 실리케이트 수용액을 사용하였다.

그 결과는 첨부된 도 2 내지 4와 같았다.

도 2에서와 같이, 본 발명의 실시예 1은 투입과 동시에 순간적인 소화가 발생하여 화재가 진압되고, 지속적인 냉각효과가 발생함을 확인하였다. 또한, 물과 소듐-실리케이트가 분리되지 않고 그대로 겔 상태로 유지됨을 확인하였다.

반면, 비교예 1(물)은 도 3에서와 같이 첨가와 동시에 폭발 반응이 일어남을 확인하였으며, 비교예 2(소듐-실리케이트 수용액) 역시 도 4에서와 같이 첨가와 동시에 폭발 반응이 일어났으며, 물과의 결합력이 약해 진화 후 물과 소듐-실리케이트가 분리되는 현상이 나타남을 확인하였다.

(시험예 2)

Li-전지에 화재를 발생시킨 후 소화시험을 실시하였다.

소화시험은 화원에 실시예 2의 하이드로겔 조성물 100g이 담긴 비닐파우치를 투입하여 화재 진압 여부를 육안 판별하였다.

그 결과는 도 5와 같이, 별도의 폭발반응 없이 비닐파우치 안의 조성물이 고열에 녹아나와 화재를 순식간에 진압하였으며, 별도의 분리 현상이 없음을 확인하였다.

상기한 시험예 1, 2에서와 같이, 실시예 1, 2는 모두 금속화재에서 수소나 수증기의 발생 없이 질식 작용과 냉각 작용을 통해 화재의 빠른 진압이 가능함을 확인할 수 있었다. 여기서, 실시예 1은 점도가 높아 낮은 압력으로의 분사가 힘들어 화재 시 흘러나와 소화하는 고정소화장치 사용되기 좋은 조성이고, 실시예 2는 상대적으로 낮은 점도를 가져 Li 화재에 적용시 화원에 효과적으로 분사 및 도포가 용이하므로, ESS 같은 대량 Li 전지 보관소, 전기차, Li 폐전지 이송이나 보관소 등의 화재진압에 사용되기 좋은 조성이다.

이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

1. 금속-실리케이트 수용액 및 소듐 폴리 아크릴레이트를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 금속-실리케이트 수용액의 금속은 나트륨, 칼륨 중 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 금속-실리케이트 수용액은 물을 30~80wt% 함유하는 것임을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   무기 난연제, 실란계 결합제 및 점도보강보조제 중 1종 이상을 유효성분으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 금속-실리케이트 수용액 60~98wt%, 소듐 폴리 아크릴레이트 0.5~10wt%, 무기 난연제 1~20wt%, 실란계 결합제 0.1~10wt%, 점도보강보조제 0.1~10wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 무기 난연제는 다공성 유리, 유리 분말, 유리 또는 세라믹 섬유, 산화구리(Cu₂O), 수산화금속, 소듐 또는 암모늄 인산염 및 금속의 탄산화물 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 실란계 결합제는 메틸트리메톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 점도보강보조제는 산(acid), 금속의 구연산염, 황산화물, 염화물, 인산염 및 탄산염 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 금속화재 소화용 하이드로겔 조성물.