화재발생 가능성 분석방법

 

국가화재평가원

여용주 원장(소방기술사 / 공학박사)

 

위험도 = 화재발생 가능성 X 화재 후 피해규모라고 정의하였습니다. 그렇다면 '화재발생 가능성'을 분석하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

 

어떤 사업장이나 건물의 화재발생 가능성을 분석한다는 것은 쉽게 이야기 하여 가능성이 높은지 낮은지에 대한 의미이며, 어떻게 판단하여 어떤방식으로 표현할 것인지에 대한 내용입니다. 화재발생가능성이 높다고 위험이 높은것이 아니라 위험이 높아질 가능성이 있다라고 판단해야 합니다.

 

그림1. 발생빈도(건/년)를 표시한 위험도 Metrix 그래프

 

화재발생가능성 분석을 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법은 통계에 의존하는 것인데, 이것은 충분히 축적된 자료를 기반으로 한 통계값이어야 하며 사업장과 건물의 유형에 따라 매우 세분화된 통계일수록 신뢰도가 높아집니다. 예를 들어 통계를 이용하여 A라는 반도체 공장의 화재발생가능성을 분석할 때 통계의 표본이 단순히 반도체 공장의 화재발생률만 가지고는 정확하게 분석하기 어렵기 때문입니다. 즉 A공장의 규모와 구조, 구체적인 반도체의 종류, 사업장의 화재예방활동 등에 따라 같은 반도체공장이어도 달라질 수 있으므로 이러한 조건들이 반영되어야 정확한 평가가 가능한 것입니다.

 

통계를 이용하여 화재발생가능성을 평가하는 방식에 대해 오래전에 외국에서 운용되고 있는것을 본적이 있었습니다. 일반건물을 대상으로 하고 있었는데 예를 들어 4층 규모 판매시설, 연면적, 수용인원, 계단 수, 주변환경 등을 입력하면 관련조건에 맞는 건물에 대한 과거 화재통계를 근거로 화재발생빈도와 재산 및 인명피해가 정량적으로 분석되어 나오도록 구성되어 있었습니다. 이러한 방법은 매우 오랜기간 동안 자세한 분류기준에 의해 축적된 통계가 필요할 것입니다. 비슷한 예로 위험도와는 약간 다르지만 보험사의 보험요율이 이러한 통계를 기반으로 하고 있습니다.

 

결국 대부분의 경우 진단을 통해 정량적인 점수로 수치화시키는 방식을 사용하고 있습니다. 원래 위험도의 '가능성' 단위는 건/년간으로 분석된 후, 0~100점으로 표현하거나 5점 척도(매우 낮음, 낮음, 보통, 높음, 매우 높음) 등으로 변환되어야 함에도 말입니다.

그림1은 발생가능성을 건/년으로 표시한 위험도 Metrix의 예입니다. Y축의 맨 윗쪽의 값은 10년에 한 건 빈도이며 맨 아래쪽은 10만년에 한 건으로 표시되어 있습니다. 이러한 표시방법은 화재뿐만 아니라 지진, 홍수 등 다양한 재해를 상대적으로 비교할 수 있는 장점도 있습니다.

화재의 경우 일반적으로 20~50년 빈도로 알고 있으며 지진의 경우에는 100~1000년 빈도로 낮으나 피해규모가 매우 커서 화재와 지진 둘 중 어느 것이 위험도가 높은지 낮은지 쉽게 이야기 하기는 어려울 것입니다.

 

이와 같이 위험도의 발생가능성은 빈도값을 도출하는 것이 가장 중요한 과제입니다. 그러나 분석대상과 분석결과값을 활용하는 목적에 따라 빈도값을 도출하지 않고 진단을 통해서 분석한 값의 적용도 가능합니다. 즉 분석된 결과값의 상대적인 비교만이 필요할 경우인데, 예를 들어 어떤 사업장과 건물내 많은 공간들을 하나하나 평가할 경우입니다. 이런 경우에는 분석한 많은 공간들의 화재발생가능성이 높거나 낮은 상대비교를 통해 화재방호계획 수립이 가능하기 때문입니다.

화재발생가능성을 현실적으로 분석할 수 있는 방법은 통계와 진단을 상호 보완하여 결과를 도출하는 방식을 제안해봅니다.

예를 들어 화학공장의 국내 화재통계를 조사해보니 20년에 1건 빈도로 확인되었습니다. 통계의 신뢰도는 오랜기간일 수록 정확하므로 최소 10년 이상의 통계자료를 반영하는 것이 좋습니다. 이러한 업종별 통계자료는 소방청과 화재보험협회의 자료 활용이 가능합니다.

 

이를 기반으로 A라는 화학공장의 화재발생빈도를 분석해보겠습니다.

우선 평균발생빈도는 1건/20년 입니다. A라는 화학공장은 평균적인 화학공장에 비해 화재발생가능성을 낮추기 위한 화재예방활동을 잘 할수도 있고 못 할수도 있습니다.

 

만일 잘한다면 평균발생빈도보다 A공장의 화재발생빈도는 낮을 것입니다. 그리고 진단을 통해 화재예방활동을 점수화 합니다. 점수화 하는 방법은 체크리스트기법이나 공학적분석기법 등 여러가지 방법을 활용할 수 있습니다. 화재예방활동을 평가하기 위한 항목의 예를 들면 다음과 같습니다.

 

업종고유위험, 흡연, 전력계통, 피뢰설비, 변압기, 화기작업, 기타 점화원, 외부로부터의 연소우려, 방화, 위험물의 취급과 저장, 가연성마감재, 기타가연물, 검사및시험, 안전문화, 안전관리체계 등 각각의 항목을 평가한 결과 화재예방활동 평균점수가 80점이 도출되었다고 가정합니다. 그렇다면 이러한 점수결과가 화학공장의 평균화재발생빈도보다 높아질 것인지 낮아질 것인지 판단해야 합니다. 사실 이부분은 매우 어려운 부분입니다. 이 또한 수많은 통계를 통해 검증되어야 하기 때문입니다. 신뢰도를 높일 수 있는 방법으로는 AHP(Analytic Hierarchy Process)계층적 분석방법과 같은 전문가들의 경험과 기술을 활용하는 것이 좋습니다. 그리고 평가사업장이 많아지고 자료가 축적되기 까지는 지속적인 보정을 통해 신뢰도를 높이는 것이 중요합니다. 진단을 통한 보정 기준을 다음과 같이 규정하였다고 가정합니다.

 

60점 = 통계상의 화재발생빈도와 동일

0점~60점 = 0점에 근접할 수록 동일비율로 통계상 화재발생빈도의 2배 높아짐

60점~100점 = 100점에 근접할 수록 동일비율로 통계상 화재발생빈도의 0.5배 낮아짐

 

따라서 A공장의 화재발생빈도를 계산하면, 1건/20년 x 0.75 = 0.75건/20년 = 1건/26.7년

 

 

 

그림2. 베트남의 화학공장 화재 사례

                                                                                                                                              

결론적으로 A화학공장의 화재발생빈도는 1건/26.6년으로 화학업종 평균인 1건/20년보다 낮은 빈도로 예측되며 평균적인 화학공장에 비해 화재예방수준이 높다는 것을 의미합니다. 그렇다고 위험이 낮다라고 판단할 수 없습니다. 화재발생빈도는 낮으나 화재시 피해규모가 다른 화학공장보다 더 커질 수 있기 때문입니다. 즉 위험도는 사고발생시 피해심도의 분석도 함께 고려되어야 합니다.

 

본 칼럼은 ‘소방방재신문‘ 에 실린 기고글입니다.(https://www.fpn119.co.kr/180589)

본 칼럼은 국가화재안전저널 제13호에 실린 기고글입니다.