최근 인천 청라의 한 아파트 지하주차장에서 전기차 화재가 발생해 지하공간의 대규모 화재로 재산상 피해와 함께 지하실에 있던 전기 비구조요소의 소실로 인해 주민들이 전기공급을 받지 못하는 사태가 발생했다. 

 

이에 따라 화재가 발생했을 때 건축물이 화재에 일정 수준으로 견뎌낼 수 있는 내화설계에 대해 많은 공감대가 형성되고 있다. 

 

하지만 실제 화재가 발생했을 때 건축물의 전소가 아니더라도 건축물의 비구조요소에 의해 건물 사용자나 거주자 등이 치명적인 인명손실이나 부상, 재산피해 등 위험에 노출될 수 있다. 

 

비구조요소 단열재료 품질안전기준 규정 강화 필요
정부를 비롯한 연구기관, 산업계 등 업계는 이러한 점을 인지하고 있으나 실제 비구조요소에 대한 화재안전성 확보 방안은 아직 미흡한 실정이다. 올바른 건축법령에 따른 난연성능 품질적용과 화재안전기준 등에 화재발생 시 위협이 될 수 있는 비구조요소 단열재료에 대한 품질안전기준이 명확히 규정될 필요가 있다. 

 

건축물 비구조요소는 건축물이 구조체에 부착되는 건축 비구조요소뿐만 아니라 기계, 전기, 소방 등의 비구조요소와 비구조부재 등을 의미한다.

 

기계 비구조요소의 단열설계 대상은 △스프링클러시스템 △소화배관 △플렉시블 SP-JOINT △덕트 △플렉시블 덕트 △제연설비 수평덕트 △외부 노출 배관 △열선 설치 배관 등이다. 

 

지하공간에서 화재가 발생하는 원리는 자기발화가 일어나고 있는 연소공간에서 발생되는 열방출에 의해 열이 집적돼 온도가 상승하면서 전체 공간을 순식간에 화염으로 가득 차게 만들게 되는 것이다. 

 

플래시오버가 발생할 때 뜨거운 가스층으로부터 발산하는 복사에너지는 일반적으로 20kW/m³를 초과하며 이러한 복사열은 구획실 내 가연성 물질에 열분해 작용을 일으킨다. 플래시오버는 발화점 주위에서 화재가 서서히 진행하다가 시간이 경과하면서 대류와 복사현상 등에 의해 일정공간에 있는 가연물이 발화점까지 가열돼 일순간에 걸쳐 동시에 발화되는 현상이다. 

 

이때 생성되는 가스는 천장부분의 가스층으로부터 발산하는 복사에너지에 의해 발화온도까지 가열되며 온도는 공간 내 모든 가연성 물질이 동시 발화를 일으키는 구획실 내 온도다. 플래시오버가 발생하는 온도는 약 485~639℃이며 이러한 범위는 열분해작용에 따라 발산되는 가장 보편적인 가스 중 하나인 CO의 발화온도(690℃)와도 관련이 있다. 

 

온도가 급격히 상승하며 구획실 내 가연물이 열분해 현상으로 가연성 가스를 발산한다. 플래시오버가 발생하면 열분해로 발생한 가스가 발화되며 이로 인해 공간 전체는 화염에 휩싸이게 된다. 최고조에 오른 실내의 플래시오버 상태에서 발산되는 열발산율은 10MW 또는 그 이상이 될 수 있다. 

 

화재안전성이 목적인 단열재료 조건은 △내화수준 불연성 여부 △독가스 발생 여부 △연기 발생 여부 △친환경 인체유해성 여부 등을 고려해야 한다. 

 

지하주차장 화재특성으로 인해 초기 소화실패가 빈번하게 발생하며 한번 꺼졌다고 해도 재발화되는 전기차 화재 발생으로 소화 시 많은 물이 필요하다. 또한 연소 시 대규모 연기와 유독가스 등이 방출되는 위험이 있으며 차량화재의 경우 국부적인 화재강도가 매우 크다. 

 

차량 화재 연소 시 상부에 노출된 천장 설비용 단열재에 열원과 화원이 전달되며 설비용 단열재를 전체적으로 감싸고 있는 비닐마감테이프에 1차로 착화된다. 

 

설비용 단열재, 가연성재료 사용 금지 명시해야  
비닐마감테이프가 감싸고 있는 내부 본체 가연성 단열재까지 화염확산 연소가 시작되며 본격적인 연소활동으로 지하주차장 전체에 설치된 배관 및 덕트 등이 화재 확산의 통로 역할을 하게 된다. 

 

밀폐된 공간 내 공기흐름이 원활치 않으며 최근 신축아파트 구조는 지하 대공간으로 대형화되는 특징이 있다. 여러 동이 하나의 대형주차장으로 연결되는 구조로 화재 시 급격한 연소확대가 발생해 지하주차장이 마비될 수 있다. 

 

이에 따라 지하주차장에 노출되는 설비용 단열재만이라도 가연성재료를 사용하지 못하도록 ‘건축법’에서 정하고 있는 난연성능 품질기준과 같이 ‘건축법’이라는 법령기준을 전제로 관련기준 개정이 요구된다. 

 

공동주택을 포함한 모든 건축물에서 노출되는 공간, 지하주차장 및 지차층 등에 설치되는 단열재만이라도 내화성 수준의 불연성 재료로의 안전성 확보가 필요하다. 

 

또한 소화설비인 스프링클러 배관과 화재 시 살수되는 후렉시블 SP-JOINT, 소화활동설비에서 중요한 제연설비 덕트 등은 플래시오버가 발생하는 500℃ 이상 온도에서도 기능을 수행할 수 있어야 한다. 

 

내열성능과 화재안전성을 확보할 수 있는 내화수준의 불연재료 의무화가 필요한 시점으로 초기 화재 대응에 선제적으로 대비해 국민의 생명과 재산을 보호하는 한편 화재를 예방해야 할 필요성이 높아지고 있다.