국내 저층 공동주택 화재시의 화재 전파 경로와 상층으로의 화재 전파를 살펴보기 위하여 4층 공동 주택을 대상으로 실물화재 실험을 수행하였다. 화재는 3층 주택에서 발화하는 것으로 하였고, 초기 화원은 주방에서 과열된 식용유에 발화되어 발생하는 것으로 하였다. 주택 내부 가연물은 일반 가정의 필수 가연물을 모두 포함하였다. 내부 화재 성상을 확인하기 위하여 가시화, 주요부의 온도측정, 산소농도 측정을 수행하였다. 실험 결과 초기 화원의 발화 시간, 화재 층 내부 각 구획으로의 전파시간, 전역화재 발생시간을 파악하였으며, 상층으로의 연소확대 경로를 파악하였다.
국내 저층 공동주택 화재시의 화재 전파 경로와 상층으로의 화재 전파를 살펴보기 위하여 4층 공동 주택을 대상으로 실물화재 실험을 수행하였다. 화재는 3층 주택에서 발화하는 것으로 하였고, 초기 화원은 주방에서 과열된 식용유에 발화되어 발생하는 것으로 하였다. 주택 내부 가연물은 일반 가정의 필수 가연물을 모두 포함하였다. 내부 화재 성상을 확인하기 위하여 가시화, 주요부의 온도측정, 산소농도 측정을 수행하였다. 실험 결과 초기 화원의 발화 시간, 화재 층 내부 각 구획으로의 전파시간, 전역화재 발생시간을 파악하였으며, 상층으로의 연소확대 경로를 파악하였다.
To research about the fire spread in Korean apartment house, a full-scale fire test in a four-story apartment was executed. The fire started at the third floor, and originated from overheated cooking oil in the kitchen. The apartment included all combustibles in general house. Through measuring temp...
To research about the fire spread in Korean apartment house, a full-scale fire test in a four-story apartment was executed. The fire started at the third floor, and originated from overheated cooking oil in the kitchen. The apartment included all combustibles in general house. Through measuring temperature, measuring the concentration of oxygen and observing, we investigated the fire spread inside the apartment house. As a result, we got the data of the time needed for the initiation of fire, the time for fire to spread into each area in the house, and the time required until flash-over was seen. Also we grasped the understanding of the fire spread to the upper floor.
To research about the fire spread in Korean apartment house, a full-scale fire test in a four-story apartment was executed. The fire started at the third floor, and originated from overheated cooking oil in the kitchen. The apartment included all combustibles in general house. Through measuring temperature, measuring the concentration of oxygen and observing, we investigated the fire spread inside the apartment house. As a result, we got the data of the time needed for the initiation of fire, the time for fire to spread into each area in the house, and the time required until flash-over was seen. Also we grasped the understanding of the fire spread to the upper floor.
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문제 정의
따라서 본 연구는 국내의 거주상황을 대표하는 공동주택인 4층 이하의 연립주택을 대상으로 실물화재 실험을 실시하여 정확한 화재성상을 파악하고, 화재 예측프로그램 및 스프링클러 작동시간 예측 등에 필요한 자료들을 취득하고자 한다.
따라서 실제 인명이 거주하는 공간을 정확히 모사하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 재개발을 위해 철거를 준비 중인 공동주택을 확보하여 실제 생활에 필요한 모든 생활용품을 구비한 상태에서 실물화재 실험을 수행하였다.
제안 방법
Figure 3은 화재실 및 화재실 상층의 계측기 설치 현황을 나타내고 있다. 0.6mm k-type 열전대를 이용하여 각 공간의 중앙에 바닥으로부터 0.5m, 1.0m, 1.5m, 2.0m인 지점의 온도, 방화문으로 제작된 현관문의 표면온도 및 거실창과 후면 발코니 창 내외부의 표면 온도를 측정하였다. 또한 연속식 농도측정기를 사용하여 현관과 안방, 그리고 계단실에서의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 농도를 측정하였으며, 계단실에서의 연기에 의한 소방 활동 장애요인을 분석하기 위하여 계단실 각 부분에서의 온도와 방화문 앞쪽에서의 연기농도를 측정하였다.
화재실 내부의 압력을 측정하기 위하여 마이크로 마노미터를 현관 중앙에 설치하였다. 또한 내부 화재상황을 살펴보기 위하여 CCD 카메라를 현관 출입문에서 발화지점인 주방을 바라보도록 설치하였으며, 외부에서는 각 개구부의 화재상황을 살펴보기 위하여 카메라를 설치하여 화재상황을 녹화하였다.
0m인 지점의 온도, 방화문으로 제작된 현관문의 표면온도 및 거실창과 후면 발코니 창 내외부의 표면 온도를 측정하였다. 또한 연속식 농도측정기를 사용하여 현관과 안방, 그리고 계단실에서의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 농도를 측정하였으며, 계단실에서의 연기에 의한 소방 활동 장애요인을 분석하기 위하여 계단실 각 부분에서의 온도와 방화문 앞쪽에서의 연기농도를 측정하였다. 농도 계측을 위한 흡입부는 사람의 호흡선인 1.
화재실인 3층의 경우, 상세한 화재 상황을 계측하기 위하여 각 공간별로 공기 온도와 벽면 온도, 창문 온도를 계측하였다. 또한 주요 화재실인 거실과 안방에서 유해가스 농도를 계측하였다. 화재실 상층인 4층의 경우, 후면 발코니를 통한 화재 전파 가능성을 보기 위하여 발코니 부근에 열전대 계측기를 설치하였다.
본 연구에서는 4층 공동 주택을 대상으로 실물화재 실험을 통하여 화재시의 화재 전파 경로와 상층으로의 화재 전파를 관찰하였다. 상층부의 온도를 기준으로 하면 주방에서 시작된 화재는 현관, 거실, 작은방, 안방, 공부방 등의 순서로 전파된다.
일산화탄소, 이산화탄소 농도분포 측정을 통하여 주택 화재 시 화재가 급격히 성장하는 시간 이후에는 비록 열기로부터 안전한 곳에 피난하여 있더라도 유독가스에 의해 인명 생존 가능성이 희박해짐을 알 수 있으며, 측정된 농도값을 기준으로 각 구획별로 의식불명에 이르는 시간을 평가 하였다.
이는 화재가 커지면서 건물 내부의 산소를 급격히 소모하였기 때문이다. 자연발화 화재발생 5분 55초 후 소방관 도착상황을 가정하여 방화문을 개방하였다. 방화문 개방 후 산소의 유입에 의하여 건물 내부의 온도는 다시 급격히 상승하였다.
실물화재 실험에서 화재가 빠른 시간 안에 전역화재(flash-over fire)로 전이하기 쉽도록 상대적으로 초기 화재 발열량이 큰 주방 실화를 대상으로 삼았다. 주방 좌측 하단의 가스레인지에서 대두유 800cc를 채운 직경 35cm의 프라이팬이 가열된 후 방치되고 이로부터 대두유가 발화하는 시나리오로 설정하였다. 건물에서 외부와 연결되는 출입문 및 창문 현황은 Figure 2(a)에 나타내었다.
화재실인 3층의 경우, 상세한 화재 상황을 계측하기 위하여 각 공간별로 공기 온도와 벽면 온도, 창문 온도를 계측하였다. 또한 주요 화재실인 거실과 안방에서 유해가스 농도를 계측하였다.
대상 데이터
고정 가연물은 건물에 부착된 가연물이며, 수납 가연물은 건물 거주자의 생활 형태에 따라 달라지는데, 국내의 화재하중을 조사·분석하여 그 결과를 토대로 Table 1와 같은 가연물을 실내에 배치하였다. 실물화재 실험에서 화재가 빠른 시간 안에 전역화재(flash-over fire)로 전이하기 쉽도록 상대적으로 초기 화재 발열량이 큰 주방 실화를 대상으로 삼았다. 주방 좌측 하단의 가스레인지에서 대두유 800cc를 채운 직경 35cm의 프라이팬이 가열된 후 방치되고 이로부터 대두유가 발화하는 시나리오로 설정하였다.
실험대상 건물은 경기도 성남시 중동3구역 재개발지구에 위치한 공동 주택으로 철근-콘크리트 구조의 4층 건물(반지하, 1층, 2층 3층, 4층)이며 Figure 1과 같다. 실물화재 실험은 주택의 3층에서 이루어졌다. Figure 2(a)와 Figure 2(b)는 각각 실험대상 주택의 평면도와 구획의 정의를 나타내고 있다.
실험대상 건물은 경기도 성남시 중동3구역 재개발지구에 위치한 공동 주택으로 철근-콘크리트 구조의 4층 건물(반지하, 1층, 2층 3층, 4층)이며 Figure 1과 같다. 실물화재 실험은 주택의 3층에서 이루어졌다.
성능/효과
1) 또한 매년 주거지역에서 발생하는 화재가 평균적으로 전체 화재의 23~24%를 차지하며, 2008년 10월까지 집계된 40,960건의 발생화재 중에도 주택·아파트 등의 주거지역에서 발생한 화재가 9,968(24.3%)건으로 주거지역 화재로 인한 인적·물적 피해가 증가하고 있는 실정이다.
이 결과는 HCN 농도가 0이라는 가정과 사람의 운동 상태의 함수인 사람의 분당 호흡량, RMV(l/min) 는 약한 노동에 종사하는 경우의 값인 25l/min(light working) 값을 사용한 결과이다.5) 온도에 의한 영향과, HCN의 영향을 제외하면 화재발생 초기인 5분 정도까지는 약 28분 생존이 가능하다. 그러나 화재가 급격히 성장한 후(6분, 12분)에는 생존시간이 1분에도 미치지 못한다.
마지막으로 주택화재 시 상층부에 가연물이 존재하면 화염의 일부가 가연물에 직접 닿을 수 있어, 상층으로 화재가 전파될 수 있음을 확인하였다.
8분 정도이다. 위의 결과로부터 주택 화재 시 화재가 급격히 성장하기 시작하는 시간 이후에는 비록 열기로부터 안전한 곳에 피난하여 있더라도 유독 가스에 의해 인명 생존 가능성이 희박해진다는 것을 보여준다.
상층부의 온도를 기준으로 하면 주방에서 시작된 화재는 현관, 거실, 작은방, 안방, 공부방 등의 순서로 전파된다. 전역화재는 구획별로 약간의 차이는 있으나 발화 후 약 12분경에 시작됨을 확인하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
주거지역에서 발생하는 화재의 추세는 어떠한가?
3%, 170%로 크게 증가하였다.1) 또한 매년 주거지역에서 발생하는 화재가 평균적으로 전체 화재의 23~24%를 차지하며, 2008년 10월까지 집계된 40,960건의 발생화재 중에도 주택·아파트 등의 주거지역에서 발생한 화재가 9,968(24.3%)건으로 주거지역 화재로 인한 인적·물적 피해가 증가하고 있는 실정이다.2) 따라서 주택의 실물화재 실험 등을 통하여 화재로 인한 위험성을 분석하고 효과적인 소방안전 대책을 강구하여 주택화재로 인한 피해와 주택화재 발생률을 획기적으로 저감할 필요가 있다.
국내 연간화재 건수가 증가하게 된 배경은 무엇인가?
성장위주의 경제·산업정책에 따른 안전의식 미약, 사회구조 개편에 따른 소방대상물의 급격한 증가, 생활환경 변화와 에너지 사용 증가 등 화재유발인자의 다양화로 인해, 국내 연간화재 건수는 1998년 3만 건에 접어들었으며 2006년 31,778건, 2007년 47,882건으로 증가하였다. 최근 10년간 화재발생건수는 연평균 6.
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