[논문]터널 화재사례 중심으로 본 내화 처리 기술

최욱; 윤태국; 안상로; 최연왕; 김경환

doi:10.22636/mkci.2006.18.6.60

문제 정의

금년 4. 22~27까지 국내에서 성황리에 개최된 국제터널학회(ITA)에서도 많은 관심이 대두되었던 터널 화재 시 안전을 확보할 수 있는 라이닝 콘크리트의 내화처리 기술에 대하여 살펴보고자 한다.
본고는 국내외에서 발생한 터널 화재로 인한 여러 경우를 조사하여 이에 따른 문제점과 내화대책의 필요성에 대하여 기술하고자 하였다. 특히 터널에서 발생하는 화재는 폐쇄 공간에서 발생하므로 화재 온도가 단시간에 고온까지 상승하게 되고 이에 수반하여 콘크리트 라이닝 등에 내하력 손상을 발생시킬 수 있다.

가설 설정

(1) 수밀성의 저하가 없을 것
(2) 터널 구조물의 내하성능을 위협하는 손상이 없을 것
(2) 터널 붕괴가 없을 것
(3) 방수성을 유지하면서 터널 구조물의 사용성을 해치는 변형이 남지 않을 것

제안 방법

사고 발생 후 시설물 관리 주체에서는 신속하게 터널을 차단하고 차량은 현풍과 화원 일원에서 우회를 시키고, 인접한 공사 현장의 장비와 인력으로 응급 복구를 실시하였다. 또한 현장에서 가장 심한 폭열로 인한 피해를타음을 통하여 박락의 가능성을 제거한 후 서행으로 차량을 통과시키면서 특별점검을 하였고 콘크리트 슬래브 바닥, 라이닝 콘크리트 부분을 보수 보강을 실시하였다<사진 4, 5).
불이 날 당시 터널 안에는 수십 대의 차량이 있었으나 운전자 등은 사고가 나자 차에서 내려 모두 터널 밖으로 대피, 인명피해는 없는 것으로 경찰과 소방당국이 전했다. 사고 발생 후 시설물 관리 주체에서는 신속하게 터널을 차단하고 차량은 현풍과 화원 일원에서 우회를 시키고, 인접한 공사 현장의 장비와 인력으로 응급 복구를 실시하였다. 또한 현장에서 가장 심한 폭열로 인한 피해를타음을 통하여 박락의 가능성을 제거한 후 서행으로 차량을 통과시키면서 특별점검을 하였고 콘크리트 슬래브 바닥, 라이닝 콘크리트 부분을 보수 보강을 실시하였다<사진 4, 5).
이에 관리 주체에서는 긴급 안전점검, 정밀 안전진단, 재하시험등을 실시하였다. 정밀 안전진단 결과 대구 지하철 중앙로 역의 지하 3층 승강장 주변으로 구조물에 집중적인 화재 손상이 발생하였으며, 주요 손상으로서는 박리, 박락, 철근 노출, 횡 방향 균열 등이 조사되었다.
이에 08 : 54에 유치선 터널로 열차 진입하여 터널 내부에서 화재가 발생하여 약 1시간 18분간의 화재가 발생함에 따라 터널구조물에 화재 손상이 발생하게 된 사고이다. 이에 관리 주체에서는 신속하게 전기를 차단하고 승객수송을 정상화하였으며, 화재사고의 안전진단 용역을 실시하였다<;사진 1>.

대상 데이터

불이 붙어 전소됐다. 2005년 11월 1일 오후 2시 18쯤 대구시 달성군 현풍면 논공읍 구마고속도로 상행선 △△ 2터널 속 약 300 m 지점에서 미사일 추진체를 싣고 가던 15톤 화물차 한대가 불이 났다.
사고차량은 택배운송업체 화물차로 전남 순천의 모 공군부대에서 미사일 추진체를 싣고 대구 11전투비행단으로 이송하던 중이었던 것으로 알려졌다. 목격자들은 화물차 4대 중 2대가 터널을 빠져나간 상태에서 화재가 났다고 전했다.
실시하였다. 정밀 안전진단 결과 대구 지하철 중앙로 역의 지하 3층 승강장 주변으로 구조물에 집중적인 화재 손상이 발생하였으며, 주요 손상으로서는 박리, 박락, 철근 노출, 횡 방향 균열 등이 조사되었다. 이러한 손상과 더불어 슬래브 부분에서의 폭열 된 깊이는 평균 100mm 내외로 확인되었다.

성능/효과

(2) 굴착 터널에서의 내화(耐火)는 콘크리트의 강도가 높을수록 심해지는 폭열(髒)을 방지하는 것이다.
(2) 원가 및 심한 온도 : 폴리프로필렌 파이버(polypropylene fibers)는 좀 더 저렴한 선택이며, 타설 중에 콘크리트에 혼합될 수 있다. 폴리프로필렌 파이버는 심한 간극압의 발생을 방지하지만 콘크리트 내부 온도의 상승을 감소시키는 것은 아니다.
(3) 터널 라이닝의 완전한 파괴나 지붕의 붕괴는 전체 터널의 붕괴라는 결과를 가져올 수 있다.(불투수성의 백악계 대리석 층을 굴착한 channel tunnel에서는 이러한 위험은 없었음)
대상 구조물에 대한 수열 온도를 분석한 결과, 철근 노출된 콘크리트 표면의 최고온도가 l, 000℃ 내외였던 위치에서 평균 100mm 의 폭열이 발생하였으며, 폭열을 받지 않은 부위에서는 600℃ 이하의 온도를 받은 것으로 추정되었다.
또한 탄산화 시험 결과를 구간별, 위치별로 매핑하면 천정부에서 주로 탄산화가 많이 진행된 것으로 분석되었다. 수열 온도분포를 분석한 결과 폭열을 받았던 선로 위 천정부에서는 국부적으로 상당히 깊게 화재손상을 입은 것으로 추정되지만 그 이외의 부위에서는 상대적으로 화재손상의 깊이가 크지 않은 것으로 분석되었다.
많은 재료적(투수성, 함수율, 골재 크기와 종류, 균열과 보강 유무), 기하학적(단면의 모양과 크기) 그리고 환경적(가열 속도, 가열 이력, 하중 수준) 인자가 화재 시 콘크리트의 탈락에 영향을 미친다는 것이 기존의 연구를 통하여 확인되었다. 탈락에 영향을 미치는 주 인자는 가열 속도(특히 2~3℃/min 이상) ,재료의 투수성, 간극의 함수율(특히 수분량이 콘크리트 중량에 대하여 23% 이상), 보강재의 유무와 외부 재하 하중의 인자들이다.
9 Mpa의 범위로서 모두 설계 기준강도를 만족하는 상태이다. 탄산화는 거의 진행하지 않은 것으로 조사되었으며, 철근배근 탐사, 염화물함유량 시험의 결과 모두 기준을 만족하는 것으로 분석되었다.
화재에 의한 표면 경도의 변화를 확인하고자 반발경도치를 매핑을 한 결과 천정부에서 상대적으로 반발경도치가 작은 것으로 분석되었다. 또한 탄산화 시험 결과를 구간별, 위치별로 매핑하면 천정부에서 주로 탄산화가 많이 진행된 것으로 분석되었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

터널 화재사례 중심으로 본 내화 처리 기술
Fire Protection Technology Based on Tunnel Fire Case 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

터널 화재사례 중심으로 본 내화 처리 기술 Fire Protection Technology Based on Tunnel Fire Case 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

최연왕 (80)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

터널 화재사례 중심으로 본 내화 처리 기술
Fire Protection Technology Based on Tunnel Fire Case 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper