안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
가을철 대기가 건조해지면 목재 내부의 수분 함량이 크게 줄어듭니다. 목재가 연소하려면 먼저 열을 받아 고체 상태에서 가연성 기체로 변하는 열분해 과정을 거쳐야 합니다. 이때 수분은 열분해를 막는 거대한 방어벽 역할을 합니다. 물은 비열과 기화잠열이 매우 크기 때문에, 나무가 열을 받으면 그 에너지를 목재 자체의 온도를 높이는 데 쓰지 못하고 내부의 물을 증발시키는 데 먼저 소모하게 됩니다. 이 때문에 수분이 많은 평소에는 목재 온도가 100도 부근에서 정체되며 열분해가 시작되는 온도까지 올라가는 데 오랜 시간이 걸립니다.
반면 건조기에는 물을 증발시키는 데 낭비되는 에너지가 거의 없습니다. 화원의 열에너지가 목재에 닿는 즉시 온도를 촉진적으로 상승시키며, 열분해 시작점인 200도에서 300도 영역에 순식간에 도달합니다. 이에 따라 목재를 구성하는 섬유소와 리그닌 등의 화학 결합이 빠르게 끊어지면서 일산화탄소나 메탄 같은 가연성 기체가 폭발적으로 뿜어져 나옵니다. 이렇게 분출된 기체들이 산소와 결합해 격렬하게 타오르면 화염 온도가 극도로 높아지고, 여기서 발생하는 강력한 복사열이 주변의 건조한 나무들을 다시 빠른 속도로 열분해시키는 연쇄적인 가속 사이클이 형성됩니다. 결과적으로 수분이라는 제동 장치가 사라지면서 열분해와 가연성 기체 발생 속도가 폭발적으로 증가해 산불이 걷잡을 수 없이 빠르게 확산되는 것입니다.