생활양식의 변화와 정밀산업의 발달로 고체 덩어리나 입자를 분쇄하여 분체의 형태로 사용, 취급, 저장하는 빈도가 증가하고 있으며, 이들 중 분체가 가연성인 경우에는 공기 또는 산소와의 접촉면적이 커서 비교적 쉽게 착화할 뿐 아니라 급격한 연소를 일으켜 화재·폭발의 위험성이 항상 존재하고 있다고 할 수 있다. 이와 같은 위험성을 가지는 가연성 분진에는 소맥분, 전분, 사탕 등의 식료품을 비롯하여 가축용 사료분진, 각종금속, 플라스틱 및 화학제품 등의 가공용 분진, 약품, 연료로 사용되는 석탄 뿐 아니라 섬유부스러기, 연마시의 분진 등을 들 수 있다. 특히 최근에는 신소재로서의 기능성 물질과 전자재료의 개발이 활발하게 진행되어 이 분야에서 분체를 취급하는 공정도 증가하고 있는 실정이다.(중략)

화학공장에서 발생되는 중대산업사고(major industrial accident)는 그 영향이 공장내부에만 국한되지 않고 인근 지역의 주민들과 환경에까지 치명적인 영향을 미친다. 이러한 중대산업사고의 원인은 여러 가지가 있을 수 있으나 발열화학 반응공정에서 발생될 수 있는 폭주반응도 그 중 하나이다. 폭주반응에 의한 중대산업사고(major industrial accident)의 대표적인 사례로는 인도의 보팔(Bhopal)에서 methylisocyanate 누출사고와 이탈리아의 세베소(Seveso) 폭발사고를 들 수 있으며 보팔 사고의 경우 사망자수가 2,000명 이상이었고, 20,000명 이상이 부상하였으며, 세베소 사고의 경우 막대한 환경피해를 입혔다.(중략)

과학과 산업의 발전에 따라 공정안전기술도 새롭게 발전되어 가고 있음에도 불구하고 공정산업에서의 폭발사고가 자주 발생하고 있으며, 사고가 발생할 경우 대규모의 인명 덴 재산 손실을 초래하여 왔다. 우리나라의 경우 화학장치 산업이 1960년대 시작되어 많은 부분들이 교체되어야 할 주기를 지났거나 교체해야 할 상태에 있고, 이에 따라 신설 또는 증설공사 등으로 폭발위험성이 높은 것으로 보고되고 있다. 화학공정에는 가연성 위험물이나 폭발성 물질들이 대량으로 취급되고 있기 때문에 비록 적은 공정이라도 화재나 폭발이 발생하면 대규모의 피해를 초래한다. 특히 화학공정산업에서 사고로 발생하는 손실의 2/3 이상이 폭발사고에 의한 것으로 보고되고 있다. 즉 총 손실의 약 75%가 폭발사고에 의한 것이며 약 20%가 화재이고 나머지는 독성과 관련된 것으로 나타나 있다. 화학공정에서의 폭발 사고에 의한 피해 관련정보는 많은 자료에 의해 보고되고 있다. 실제로 막대한 파괴와 인명손실을 가져오는 과압은 일반적으로 폭발에서 발생되는 최대 압력인 6-8kg/$\textrm{cm}^2$ 보다도 훨씬 낮다.(중략)

화학공장의 각종 공정설비의 규모가 커지고 복잡화됨은 물론 사용되는 화학물질의 다양화 및 사용량의 증대로 화재·폭발의 위험성이 잠재하고 있다. 이러한 중대 산업사고를 예방하기 위해 세계 각 국에서는 화재폭발에 관한 연구가 수행되고 있다. 본고에서는 최근 일본에서 화재폭발에 관한 연구동향을 일본 소방청 소방연구소와 산업안전연구소의 연구과제를 중심으로 소개하고자 한다.(중략)

산업 발전과 인구의 급격한 증가에 따라 건축물은 고층화 및 인텔리젼트화 되어가면서, 화재로 인한 인적·물적 손실은 계속적으로 증가하고 있다. 따라서 과거보다 구체적이고 근본적인 대책의 마련이 필요하게 되었다. 현재의 소방시설의 설계는 사양중심(Prescriptive Based)의 체계로 되어 있다. 우리나라의 경우는 사양중심 체계로 되어있으나 외국에서의 공학적 도구와 연구를 바탕으로 하는 성능위주의 방화설계에 대한 연구가 시작되어 기존에 개발된 화재거동과 연기이동 및 피난의 소프트웨어를 이용하여 소방대상물의 열 분포, 연기이동, 피난특성, 발생열량 및 내화도 등을 분석함으로써 적합한 방화설계가 진행중이다.(중략)

건물에 고정적으로 설치되어서 초기에 화재를 자동으로 감지하여 화재의 확산을 제어하거나 소화를 하는 기능을 가진 시스템 중에 가장 널리 쓰여지고 있는 것이 스프링클러시스템이다. 스프링클러시스템은 1723년 영국의 Ambrose Godfrey에 의하여 개발되었는데 이때는 단순히 물통과 도화선으로 구성되어 화재시 화염이 도화선에 인화되면 화약이 폭발하여 물통의 물이 방출되어 소화되는 간이설비였다. 그 후 계속 개발되어 1852년에 오늘날과 유사한 스프링클러시스템이 영국에서 개발되었다. 자동스프링클러헤드는 1864년에 영국의 Stuart Harrison에 의해서 발명되었으나 실용화되지 못하였고 1874년 미국의 Henry Parmelee에 의해서 오늘날과 같은 자동스프링클러헤드가 개발되고 1878년 Providence Steam & Gas(현재의 Grinnell)사에서 생산하여 실용화되었으며 1885년 건식 시스템이 개발되어 동결 문제가 근본적으로 해결되면서 오늘날의 현대적인 스프링클러설비에 이르게 되었다.(중략)

최근에 들어서 지하전철의 건설 확대와 도시 지하차도 및 지하구조물의 건설 수요증가 등 대규모 지하생활 공간의 개발이 추진되고 도시 기능의 집중화로, 공간의 유효 이용의 관점에서 적극적으로 지하공간을 활용하고 있는 실정이다. 이와 같이, 기존 건물의 심층화와 지하 주차장 및 지하가, 지하철역 등의 활용성이 증가하면서 더욱 이들 지하 다중이용 시설의 심도화와 대규모화가 이루어지고 있는 것이다. 그러나, 이들 지하시설의 경우, 안전성과 쾌적성을 부여하기 위한 자연채광, 방재, 환기 기술분야의 설계와 시공 기술 등이 선진국의 경우에 비하여 아직 취약한 실정이어서, 이들 시설 공간에서의 환경악화 현상이 클 뿐만 아니라, 특히 방재상의 문제점으로 화재가 발생시, 인명의 피난과 소화 활동의 곤란성 등이 지적되고 있는 것이다.(중략)

화학 공정 설계의 요지 가운데 하나는 공정모사 프로그램이다. 최근에는 공정모사 프로그램에 적용하기 위해 화재·폭발 특성치 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 공장을 건설하기 전에 안전성평가가 먼저 이루어져야 하기 때문이다. 이러한 안전성평가에 관한 관심은 더 정확한 자료뿐만 아니라 더 많은 성분에 대한 자료의 필요성을 증대시키고 있다. 공정에서 가연성물질을 취급에 있어 밸브의 조작실수, 배관접합부파손 등으로 인해 주위에 공기와 혼합되어 착화원에 의해 화재 및 폭발이 발생할 수도 있으며, 또한 유해물질이 유출되는 경우도 있다. 산업현장에서 화재 및 폭발의 위험을 최소화하기 위해서는 공정의 안전과 최적화 조작이 이루어져야 하는데, 이를 위해 우선 작업 조건 하에서 취급물질의 연소 특성치 파악이 필요하다.(중략)