국내 건축물의 다양한 거주목적과 특성에 따른 재실자가 거주하게 됨에 발생되는 내부 인테리어 공사 등을 포함한 건축변경으로 인해 증대되는 화재위험성에 대한 분석과 대응은 미비하다. 건축피난성능이 저하된 기존 건축물이 늘어갈수록 화재사고가 발생할 가능성이 높아짐에 따라 체계적인 화재위험도평가를 수행하여, 화재위험을 저감하고 관리할 수 있는 제도적 장치와 평가기법을 개발이 필요하다. 본 연구는 그 첫 번째 과정으로서 기존 건축물 3개소에 대해서 1단계는 현장조사, 2단계는 화재피난성능평가를 진행하여 문제점을 분석하고 개선방안의 제안을 목적으로 진행하였다.
Chung's equation-XII에 의하여 4종의 목재에 대한 화재위험성 및 화재안전성을 종합적으로 평가하였다. 시험편은 미국물푸레나무, 버드나무, 들메나무, 산벚나무를 선정하였다. 시험편의 연소특성 시험은 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하였으며, 최종적으로 화재위험성지수-XII (FRI-XII)를 이용하여 화재위험성등급(FRR)을 예측하였다. 예측된 화재성능지수-X (FPI-X)과 화재성장지수-X (FGI-X)은 각각 469.03~1109.73 s2/kW와 0.0009~0.0280 kW/s2로 나타났다. 또한 화재성능지수-XI (FPI-XI)과 화재성장지수-XI (FGI-XI)은 각각 0.41~0.97와 1.11~3.11이었다. 화재위험성 등급인 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 들메나무가 7.60 (화재위험성 등급: D)으로서 가장 높은 화재위험성을 나타내었다. 그리고 Chung's equation-IX인 화재위험성지수-IX (FRI-IX)와 비교하였다. FRI-IX과 FRI-XII에 의한 화재위험성 등급은 버드나무와 들메나무가 공통적으로 높았다. 또한 FRI-XII와 FRI-IX에 의한 결과는 유사한 관계가 이루어졌으며, 각각의 화재안성등급의 크기는 서로 간 근접하게 일치하였다.
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.
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.
국내 건축물 외장재의 화재위험성 판단을 위한 기준 설정 및 건축물 외장재 수직확산 방지를 위하여 국내 외 실규모 화재실험을 비교 분석하였다. 현재 미국, 영국 등의 화재안전선진국들에서는 NFPA 285, BS 8414-1 등의 실대형 화재 실험을 통하여 외장재의 화재위험성을 판단하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 외 건축물 외장재의 수직화재확산 성능 평가 방법들의 비교 분석을 통하여 국내 실정에 맞는 실대형의 화재실험 방법을 결정하고자 하였다. 본 결과를 통해 건축물의 단위 공간에서 화재가 발생하여 화재의 성장이 플래시오버에 도달한 후 창문 등의 개구부를 통하여 화염이 출화되었을 때 이러한 화염에 의한 건축물 외장재의 수직화재 확산 성능 평가하는 건축물 외장재 수직확산 실대형 화재실험 장비를 개발하고자 하였다.
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)
본 연구에서는 FDS 프로그램을 사용하여 아파트 화재 사고에 대한 전산모사를 통하여 화재위험성을 평가하였다. 화재 전산모사 결과, 스프링클러 미 작동 시 최대 열방출율은 7,700kW로써 스프링클러 작동시 최대 열방출율 497kW의 약 16배이며, 화재실의 문 강제 개방 시 역화현상의 발생으로 화재위험은 매우 높게 나타났다. 화재실 온도의 위험도래시간과 감지기 작동 시간에 의한 재실자 피난 여유시간은 최소 32.5초와 최대 53.5초이다. 스프링클러 작동 시에는 냉각에 의한 화재제어로 아파트 실내의 화재위험은 낮아짐을 알 수 있었다. 본 아파트 화재사고의 전산모사 결과를 통하여 소화설비 및 비상방송설비의 정상작동이 화재안전에 얼마나 중요한 역할을 하는지, 그리고 작동 불능 시 얼마나 큰 피해 손실을 초래하는지에 대하여 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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