스프링클러설비와 방화구획 구성요소는 화재시 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 기존에 15층이하 아파트는 스프링클러설비가 없어 화재시 방화구획에 의존해야 되는데 방화구획 관련 설계, 시공, 감리가 미비하여 화재에 쉽게 노출되어 있다. 설비슬리브, 전선관, 덕트등이 방화구획으로 되어 있는 부분을 관통하는 경우 그틈을 시멘트모르타르나 기타 불연재료로 메우도록 규정하고 있으나 화재발생시 관통부를 메운 재료의 내화성능 부실, 균열, 탈락 등으로 화재안전성이 떨어진다. 현장에서의 설계, 시공, 감리등 대응하는 자세가 너무 허술하다. 설계에 방화댐퍼, 관통부 틈새의 내용이 반영 되지 않고 건축, 기계, 전기, 통신, 소방등 각 분야의 허가 도면에 도장이 날인되어 나타난다. 시공자는 잘못된 설계도면을 가지고 허가 도면이라며 도면되로 시공한다. 또한 실리콘, 우레탄폼등을 방화구획 관통부 틈새에 주입하며, 작업자도 비숙련자로서 개념도 없이 방화용실란트와 우레탄폼을 혼용해가며 작업을 한다.
현대사회에서 화재에 의한 물적 피해는 물론 인적피해가 현저하게 증가하고 있으며 희생자의 사망원인이 종래에는 화재시 발생한 열에 의한 화상을 중심으로 하는 소사였지만, 최근에는 화염보다 독성가스로 인하여 사망하는 경우가 많아졌고, 희생자는 거의 화상을 확인할 수 없거나 화상자이더라도 혈액 중에서 일산화탄소를 중심으로 한 유독가스가 확인되기 때문에 이들 유독가스의 흡입으로 인하여 행동불능상태 이후 열의 영향으로 사망한 것으로 추정되는 사례가 증가하는 추세이다. 따라서 대규모 건축물에 있어서는 화재발생시 유독가스가 건물 전체로 연소 확대되는 것을 방지하기 위하여 넓은 면적을 일정한 면적으로 구획하거나 계단실 등과 다른 부분 또는 층별 등으로 구획하고 있으며, 국내의 방화구획은 크게 다른 층으로 화재전파를 막기 위한 층간 방화구획, 연소면적을 제한하기 위한 면적별 방화구획, 다른 용도로 인한 화재 위험성 감소를 위해 용도별 방화구획으로 3가지를 법에서 채택하고 있다. 방화구획은 방화문 또는 자동방화셔터를 이용하거나, 내부구조의 바닥, 벽, 각종 방화문으로 구획할 것을 정하고 있다.(피난방화규칙 제14조) 본 연구에서는 철제방화셔터 대체용으로 직물방화셔터용의 실리카 소재를 이용하여 제직한 직물에 내열/차연 기능성 코팅의 공정 조건을 변화하여 최종 방화시험을 거치기 전 내열성 테스트중 하나인 불꽃열 통과량 실험을 실행하여 방화 직물의 내열성을 비교 분석하였다. 이러한 결과를 토대로 본 연구는 고내열/차연성 방화 제품 기술을 개발하는데 필요한 연구를 수행하는데 목적이 있다.
본 연구에서는 고층건물에서 화재가 발생할 경우, 방화구획에 의해 건물 내 공기유동특성 변화를 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다. 고층건물의 경우 일반적인 저층 건물과 달리 건물의 형태, 내부 구획 등에 따라 공기유동 특성이 다르게 분포하게 된다. 특히 화재 시에는 방화를 위해 구동되는 방화구획에 따라 내부 공간의 형태, 구획이 변화하여 공기유동의 특성이 변화하게 되므로 본 연구에서는 화재 시 방화구획에 따른 공기유동 특성변화 분석을 실시하였다.
선박에서는 화재안전목표를 달성하기 위해 선박을 방화구획화 함으로써 발화의 지점에서 화재를 차단하여 인근지역으로 확산 되지 않도록 하고 있다. 또한 방화구획을 관통하는 파이프, 덕트 및 전선관통부 등을 통하여 유독가스 및 화염이 순식간에 이동하게 되며, 한쪽 구역에서 발생한 화재의 영향이 다른 구역으로 영향을 미치게 되므로 화염에 의한 피해를 방지하고 불길을 차단하기 위하여 관통부재에 대하여 해당 방화구획과 동등한 성능을 요구하고 있다, 선박에 적용되고 있는 방화구획의 등급은 용도에 따라 일반 상선 등에는 "C ~ A"급, 해양플랜트에는 "C ~ H"급 등급이 요구되고 있다. 그러나 현재 국내 선박 기자재 제작 기술은 "A"급에 머물러 있고 최근 국내 조선소의 해양플랜트 수주 증가와 해양플랜트로의 사업전환으로 관련기자재기업에서 "H"급 기자재 개발에 많은 관심을 가지고 개발 시도를 하고 있다. 이에 본 논문에서는 "H" 급 방화구획에 적용되고 있는 탄화수소계(Hydrocarbon Fire) 내화시험기준과 "H"급 Fire Damper의 단열두께에 따른 탄화수소계(Hydrocarbon Fire) 내화성능실험을 통한 방화 댐퍼의 비 노출면에 대한 방열성능 확보방안에 대하여 언급하고자 한다.
국내 건축법에서는 화재의 확산을 방지하기 위해 방화구획을 설치하여 인명피해와 재산피해를 최소화 하고 있다. 따라서 방화구획 개구부의 방화문, 방화셔터 등 각종 배관 관통부 시스템의 화재저항 성능이 중요하다. 이에 본 연구에서는 방화구획 중 넓은 면적에 사용되는 방화셔터를 각 종류별 내화성능실험을 통하여 방화셔터의 방화성능 확인과 더불어 실험시 방화셔터에서 발생하는 복사열의 측정을 통하여 화재가 확대될 수 있는 위험성을 예측하였다.
현재 국내 건축물은 화재 확산을 방지하기 위하여 규모 및 용도에 따라 방화구획을 설치하여 화재시 피해를 최소화 하고자 건축법에서 성능기준을 규정하고 있다. 그러나 방화구획으로 사용되는 제품 및 구조는 평가기준이 미흡하여 일정시간 이상의 방화구획을 형성할 수 있으나 복사열로 인한 화재확산에 대한 위험성은 평가되고 있지 않다. 본 연구에서는 방화문의 비차열 성능기준에 포함되지 않은 복사열에 대하여 방화문의 구조 및 재료별 복사열을 측정하고 복사열에 의한 위험성과 성능기준 추가의 중요성을 제시하고자 한다.
국내에서는 방화구획을 설정하여 화재 확산 방지 및 재실자의 대피 시간을 확보하고 있다. 방화구획에 설치되는 방화문은 방화문의 내화시험방법(KS F 2268-1)에 따라 시험을 거쳐 성적서를 발급 받은 제품에 대해 설치하도록 의무화 하고 있다. 그러나 본 시험방법은 시험체 제작, 설치 및 의뢰시험비용 등 상당한 비용이 소요될 뿐 아니라 제작, 설치, 시험에 소요되는 시간 또한 길다. 축소실험장치는 목재방화문 개발 중 재료의 내화성능을 평가할 장치로 개발되었으며, 표준시간-가열 온도곡선을 상회하는 가열실험을 통해 재료의 내화성능 결과를 얻을 수 있다. 본 실험에서는 난연 또는 불연성능이 뛰어난 재료를 대상으로 실험하였으며, 그 결과 난연목재는 5분, 마그네슘보드와 내화 직물원단은 60분의 내화성능을 갖춘 것으로 확인되었다. 이 결과를 토대로 방화문의 내화시험방법과 상관성을 도출하여 목재방화문 개발의 지표로 활용 가능하게 되었다.
고양종합터미널 건물 화재 조사 결과를 토대로 스크린방화셔터의 작동실태 및 문제점 등에 대해 분석하였다. 공사 중이던 지하 1층 공간의 스크린방화셔터는 전원을 차단하여서 작동할 수 없었다. 1층과 3층의 스크린방화셔터는 전원을 차단하지 않았음에도 4개가 작동하지 않았다. 그리고 스크린방화셔터와 관련된 문제점으로 면적별 방화구획을 변경하는 공사를 함에도 층별 방화구획용 스크린방화셔터 전원 차단, 아무런 규제 없이 일체형스크린방화셔터 설치, 피난장애와 관련이 없는 곳에도 2단 스크린방화셔터 설치, 가연성 샌드위치패널로 칸막이 후 층별 방화구획용 스크린방화셔터 기능 정지, 성능이 검증되지 않은 폭 10 m 이상의 스크린방화셔터 설치, 방화셔터 이설 또는 정비 시 안전관리 기준이 없음 등으로 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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