최근 급속히 발전하고 있는 과학기술과 산업발달에 따라 화학물질, 위험물의 사용, 저장 및 운송물이 날로 증가하고 있다. 이러한 물질들은 우리의 일상생활과 인류문화 발전에 크게 기여하고 있지만 인화성, 폭발성 등의 잠재위험성을 가지고 있다. 세계 각국은 물질의 분류와 표시가 달라 국제무역에서 많은 사고가 증가하고 있는 실정이다. 이 연구의 목적은 자기반응성물질의 화재 폭발 위험성을 평가하고, 국제적인 시험방법과 국내 시험방법으로 시험하여 연관성 및 상관관계를 알아보고 선진화된 시험방법을 국내실정에 적합하게 제시하는데 있다.
본 연구에서는 대표적인 계절용기기인 전기히터에 대하여 발화위험성을 평가하였다. 실험에는 2종류의 전기히터가 사용되었다. 전기히터 가동 시 히터 표면 및 주변의 온도변화를 측정하였으며, 내부 비파괴검사를 통하여 전기히터 내부구조를 파악하였다. 전기히터 화재원인 중 가장 높은 비율을 차지하는 가연물 근접방치에 의한 화재위험성을 평가하였다. 또한 전도 안전스위치 오작동에 의한 발화위험성을 평가하였다. 정상작동 시 전기히터 발열제 주위에서 온도가 $80^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 전기히터 가동 중 가연물 낙하 등으로 인하여 히터를 덮거나 안전장치(전도안전스위치, 과열방지장치)의 오작동 등에 의해 발화위험성이 상존하고 있다.
최근 교통과 물류의 발달과 함께 위험물 수송의 증가와 교통량의 증가로 인하여, 주요한 사회기반시설물 중 하나인 교량에 대하여 예상하지 못한 화재사고 화재 발생이 증가하는 추세이다. 또한, 교량 하부 공간의 효율적인 사용에 대한 요구가 늘어남에 따라, 하부에 유조차 및 화물차 등의 위험물질이 적치되는 비율이 증가하고 있으며, 앞서 기술한 이유들로 인하여 최근 교량의 화재 발생 위험성이 급격히 증가하고 있다. 하지만, 이러한 피해를 줄이기 위해, 교량에 대한 화재 위험도 평가가 수행된 사례가 있으나, 사용자의 관점에서 안전성을 고려한 실용적으로 위험도를 평가할 수 있는 모델이 부족하다. 이에 본 연구에서는 국도교량에 적용 가능한 정량적인 위험도 평가모델을 제시하였다. 교량의 화재위험도에 큰 영향을 미치는 형하고, 화재강도, 교량의 재료, 소방차량 도착시간 등을 주요인자들로 선정하였으며, 선정된 인자들을 FDS에 반영하여 화재강도와 지속시간에 따른 각 교량의 최고 온도를 산출하였다. FDS 해석결과와 위험도 등급기준, 소방차량 도착시간을 반영한 화재 위험도 평가 모델과 위험도에 따른 대응방안을 수립하였다. GIS의 네트워크 분석기능을 통해 소방서에서 교량까지의 도착시간을 예시적으로 산출하였으며, 이를 통해 예시적인 교량의 위험도 등급을 평가하고, 그에 따른 대응방안을 제안하였다.
국내 화재사고중 화재가 가장 많이 발생한 발화지점은 생활공간이며, 이중 침실 및 숙박용 객실이 가장 높은 화재 발생 건수를 보이고 있다. 이처럼 주거시설, 청소년 수련시설 등 생활공간에서의 화재는 화재시 침대 매트리스에 의한 연소확대로 많은 인명 및 재산 피해를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 생활공간을 구성요소중 침대 매트리스의 화재확대 위험성에 평가하기 위하여 실규모의 화재실험을 수행하고, 이를 분석하였다. 이러한 실규모 화재실험을 통하여 얻은 결과는 국내 성능적 화재안전 설계를 위한 기본적인 자료로 이용됨과 동시에 주거공간의 화재확산 방지 기술 개발에 기여할 수 있을 것으로 평가된다.
초고층 복합건물의 비상시에 대한 인적 피해 및 물적 피해를 최소화하기 위해 화재 위험성을 정량적으로 평가할 수 있는 기술이 요구된다. 본 연구에서는 비상시 초고층 건물의 화재 발생 및 발달에 대한 충분한 화재 안전성을 확보할 수 있도록 사전에 평가할 수 있는 기술을 개발하고자 한다. 특히 국내에서는 고층 건물에 대한 화재 시나리오가 명확히 제시된 바가 없기 때문에 정량적 화재 위험성 평가를 위한 신뢰할 수 있는 시나리오를 개발하고 이를 분류할 수 있는 하부모델을 도출하였다. 따라서 시간에 따른 화재의 발달과 연소 확대에 관한 각 하부모델의 적절한 시나리오 선택 기법을 제시하고자 한다.
최근 KDX-III, LPX 등 대형함 건조사업의 진행으로 예전과 달리 함정 규모가 커지고 함정 내 승조원수 및 승조 인원 구성도 다양화 되고 있는 상황을 반영하여 화재로 인한 해군함정의 위험도를 정량적으로 평가 분석하였다. 이를 위해 해군 함정의 복잡한 화재 전파양상을 사건수목분석(ETA)기법으로 모델링하였고, 승조원 침실 내 화재해석을 위해 CFAST 프로그램을 이용하여 화재 전파양상 및 화재구역 내거주가능시간(임계시간)을 예측하였다. 이를 승조원 탈출 시간과 비교하여 상황별 사망자 수를 산출하였으며 FN-curve로 전반적인 위험도를 도식하여 화재 위험도의 수용여부를 판단할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 방법론을 바탕으로 새롭게 건조되는 함정 설계단계에서 화재 발생시 함정에서의 인명위험성을 적절하게 평가할 수 있는 도구로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
건축구조 및 사용패턴 등의 다양성 때문에 소방시설만으로는 도시형 생활주택의 화재안전을 확보하기 어렵다. 화재안전을 보장하기 위해서는 화재 위험성과 사용자의 특성을 반영한 화재 법규를 제 개정하여 화재 영향성 평가의 도입을 즉시 고려할 필요가 있으나, 지금까지 시도한 두 번의 노력은 아직까지 실패한 채로 남아있다. 본 연구에서는 부산광역시 수영구와 남구에 있는 도시형 생활주택 414개소에 대한 화재위험성을 전수조사하고 실제 조건을 반영하여 화재 및 피난 시뮬레이션을 통해 위험성을 정량적으로 분석한 후 화재영향성평가의 도입필요성과 절차, 실행방법을 소방전문가와 건축전문가 집단에게 설문하였다. 그 결과, 화재영향성평가는 반드시 도입되어야 하며 소방관련 법령은 화재환경의 변화에 따라 제 개정하여 화재안전시스템을 구축할 필요가 있었다. 또한 화재영향성 평가의 필요성에 대한 공청회, 부서 간의 합의, 화재영향평가를 수행하는 위탁기관 지정 등을 통한 적극적인 노력 또한 필요한 것으로 나타났다.
현재 미국과 유럽, 일본 등에서는 실내 벽 및 천장 마감재에 관하여 성능 기준 설계에 의한 새로운 평가방법이 활발하게 연구되고 있다. 예를 들면 시험에 소요되는 시간과 경비를 절감하고자 Bench-scale test 결과를 이용하여 화재위험성을 예측하는 내장재의 Performance-based fire safety design에 관한 연구가 진행되고 있다. 한편, 성능기준 화재안전 설계를 적용하기 위하여 현재 사용하는 대부분의 존 모델 프로그램은 공간화재시 가연성 마감재의 발화 및 화염확산 및 위험성을 충분히 고려하지 못하고 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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