소방기술의 발전방향과 화재위험평가

 

국가화재평가원

여용주 원장(소방기술사 / 공학박사)

화재위험평가의 필요성

그동안 소방기술은 많은 발전을 이루었으며 최근에는 첨단 IT기술과의 융합도 이루어지고 있습니다. 완벽한 화재안전을 확보하는 것은 사실상 불가능한 일이지만, 기술발전을 통해 화재발생 빈도를 낮추고 피해를 최소화할 수는 있기 때문입니다. 최근의 화재사고는 과거에 비해 더 많은 피해가 발생하는 경우가 많은데, 이는 산업구조의 변화 그리고 사회발전에 따른 필연적일 결과라고 생각됩니다. 다행히도 규제 위주의 소방정책도 기술개발과 연구 투자로 많이 바뀌고 있으며, 일률적인 기준의 적용으로부터 보다 세밀한 부분을 보려 애쓰고 있다고 생각합니다.

 

화재로부터 위험을 낮추고 안전을 확보하기 위해서는 매우 다양한 변수들의 관리와 제어가 필요합니다. 소방시설은 물론 화재예방을 위한 다양한 활동과 대응전략도 필요합니다. 소방기술의 대부분을 차지하고 있는 화재경보설비와 소화설비는 그러한 대응요소 중 최소한의 요소일 뿐입니다. 동일한 용도의 건물 또는 공간도 가연물과 점화원의 양과 관리상태, 화재초기의 대응조직과 숙련도, 인근 공공소방대의 소방력과 물리적인 거리, 건축물의 구조와 크기 및 방화성능 그리고 더 크게는 구성원들의 인식과 마인드도 화재안전을 판단하는데 중요한 요소들입니다.

그림 1. 쿠팡물류센터 화재 - 소방방재신문

 

결론적으로 건물(공간)에 대한 화재안전도(이하 화재위험도)를 종합적으로 판단하여 세밀하게 관리할 필요가 있는 것입니다. 화재위험도 결과는 개별 건물과 사업장에선 보다 세밀한 안전관리계획을 세우는 기반이 되고 크게는 국가소방정책의 일환으로서 활용이 가능해질 것입니다.

산업안전분야는 이미 십 수년 전부터 위험평가기법을 통해 사업장의 위험을 낮추고 있으며 이를 통해 사고발생과 피해를 최소화하는데 상당부분 기여하고 있는 것으로 판단하고 있습니다. 소방분야도 화재위험평가 기술을 이제는 도입할 때가 되지 않았나 생각하던 참에 최근에 공표된 화재예방법에 그 근거가 마련되어 있어 소방엔지니어로서 매우 고무적으로 생각하고 있습니다.

 

화재위험평가의 방법

화재위험평가는 평가대상 건물 또는 공간의 화재위험도를 정량적인 값으로 산출하기 위한 기법입니다. 우리가 위험이라는 것은 ‘사고발생 가능성’과 ‘발생 후 피해규모’의 두 가지 요소에 비례한다고 정의합니다. 즉 위험을 낮추기 위해서는 ‘사고발생 가능성’을 낮추거나 ‘사고 후 피해규모’를 낮추면 됩니다. 둘 중 어느 쪽을 선택할 것인지의 판단은 적용의 난이도와 투자금액의 정도 등을 고려할 수 있을 것입니다.

예를 들어 소방시설은 ‘사고 후 피해규모’를 낮추는데 기여할 것이며, 화재예방활동은 ‘사고발생 가능성’을 낮추는데 더 많이 기여할 것입니다.

그림2. 화재발생 후 시간별 주요 이벤트

 

다양한 화재위험평가기법이 있으나 공통적으로 ‘위험도=발생확률x피해심도’에 근거합니다. 그중 미국의 Thomas F.Barry, P.E가 소개한 “Risk Informed, Performance based Industrial Fire Protection”을 소개하고자 합니다.

 

그림 2 는 화재 발생 후 시간 경과에 따른 이벤트를 나타낸 것입니다. 1, 2, 3단계는 화재초기의 성장단계이며, 4단계부터 화재가 상당히 성장하여 피해가 본격적으로 발생하는 시점입니다. 4단계를 지나 공간 전체로 연소가 확대되는 5단계에 도달하고 5단계를 지나면서 다른 공간으로 연소가 확대되는 6단계를 향하게 됩니다. 이렇듯 화재는 발화이후 급격하게 성장하면서 피해가 증가하기 때문에, 가능한 초기에 진압을 하는 것이 중요할 것입니다.

위험도 측면에서 볼 때 1단계는 화재가 발생하는 단계로서 ‘사고발생 가능성’과 연관이 됩니다. 이후 2단계에서 6단계까지는 ‘사고 후 피해규모’와 관련이 있습니다. 이를 사업장의 화재안전관리와 연계하면 다음과 같습니다.

 

1단계 – 화재예방활동

2단계 – 화재감지 및 경보 대응수준

3단계 – 화재초기대응 수준

4단계 – 소화설비 대응 수준

5단계 – 공공소방대 대응 수준

6단계 – 건축물의 방화 대응 수준

 

이를 통해  위험도를 다음과 같이 산출할 수 있습니다.

 

화재위험도 = ‘사고발생 가능성을’ x ‘사고 후 피해규모’ = 1단계 점수 x 2~6단계 평균점수                  

 

건물 또는 공간의 각 단계별 점수를 추출하기 위한 방법은 체크리스트 기법, 공학적분석 기법, 통계와 확률기법 등 다양한 기법을 응용할 수 있습니다. 이러한 기법들은 건물전체의 화재위험도를 산출할 것인지 아니면 공간을 하나하나 쪼개어 산출할 것인지에 따라 가장 적합한 기법을 적용하게 됩니다.

 

그림3. 위험도를 보여주는 Risk Matrix 예

 

본 칼럼은 ‘소방방재신문‘ 에 실린 기고글입니다.(https://www.fpn119.co.kr/179219)

본 칼럼은 국가화재안전저널 제10호에 기고된 글입니다.