[논문]촛불화재사례 및 재현실험을 통한 화재예방대책 연구

이정일; 김영수

doi:10.15683/kosdi.2019.03.31.12

촛불화재사례 및 재현실험을 통한 화재예방대책 연구
A Study on Fire Prevention Measures through Candle Fire Case and Reproduction Experiment 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.15 no.1 = no.43, 2019년, pp.12 - 19

이정일 (National Fire Service Academy) , 김영수 (Department of Earthquake Disaster Engineering, Chungbuk National University)

초록
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연구목적: 촛불화재는 매년 같은 유형으로 반복되어 사상자가 발생하고 있기에 화재조사결과를 바탕으로 주로 발생되는 형태를 재현실험을 통해 분석하여 동종의 화재를 줄이는데 목적이 있다. 연구방법: 촛불화재 분석을 위해 아크릴 재연실험, 포멕스(FOMEX) 아크릴 재연실험, 일반가연물 재연실험, 촛불의 자연소화 재연실험 등 4가지 방법으로 실시하였다. 연구결과: 주변에 가연물의 접촉이 없으면 지속적인 연소가 이루어지기가 힘들다는 것을 확인하였다. 결론: 촛불화재를 예방하기 위해서는 주변 안전확인이 무엇보다 중요하며 초 말단에 은박지와 같은 불연 재료로 마감 처리하는 등 안전규정을 도입하는 것도 하나의 방법이라고 생각한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The purpose of the study is to reduce the fire of the same type by analyzing the form which is mainly generated based on the result of the fire investigation through the experiment to reproduce, since the candle fire is repeated every year with the same type. Methods: For the analysis of candle flame, 4 kinds of methods such as acrylic recharge test, FOMEX acrylic recharge test, general combustible recharge test, and natural fire extinguishing test of candle were conducted. Results: It was confirmed that continuous burning is difficult to be achieved without contact of combustible materials around. Conclusion: In order to prevent a candle fire, it is important to check the safety of the surrounding area. It is also considered to introduce safety regulations such as finishing with a fireproof material such as a silver foil at the terminal end.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Fire caused by candle
그림 Fig. 1. Accident scene
그림 Fig. 2. Fire scene
그림 Fig. 3. Fire scene
표 Table 2. Burning time of candle
그림 Fig. 4. Acrylic plate reheating experiment
그림 Fig. 5. FOMEX Acrylic rehearsal experiment
그림 Fig. 6. General Flammability Experiment
그림 Fig. 7. Natural digestion rehearsal experiment of candle

AI 본문요약
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문제 정의

본 재현실험은 지금까지 전국에서 촛불로 인한 화재사례를 바탕으로 화재조사결과로 도출된 4가지(일반가연물, 포멕스, 아크릴, 자연소화) 방법으로 재현실험을 하여 부주의로 인한 위험성을 확인하여 알리고자함이다.
최근에 양초들이 전기나 가스 등 다른 에너지를 사용한 이후 과거보다 사용이 줄었으나 일부 특수한 용도로 사용하고 있어 부주의 등에 의한 화재로 이어지고 있다. 이러한 의미에서 화재조사결과로 나온 촛불화재의 사례를 살펴보고 특히 화재발생을 일으키는 요인 중 가장 많은 양초의 하부 받침 부분에 대해 일반가연물, 포멕스, 아크릴, 자연소화 등 4가지 형태에 대하여 재현실험을 통해 화재발생 위험성을 알아보고자 한다.

제안 방법

Table 2에서 보는 바와 같이 양초의 연소시간을 측정한 표이다. 시중에 유통되는 양초는 크기 및 규격이 매우 다양하여 전체의 연소 시간을 구하기는 한계가 있으므로 대표적인 몇 가지만을 선정하여 연소 시간을 측정하였다. 양초 크기에 따라 당연히 연소시간의 차이가 발생하지만 무엇보다도 크기가 중간 이상인 것은 적어도 반나절 이상 연소하는 것으로 나타났다.
양초에 의한 가연물의 연소실험으로 소방서 차고에서 하였으며 장비는 초, TV, 의자, 나무합판, 아크릴판, 열화상 카메라, 디지털카메라, 비디오카메라, 풍향계, 온·습도계, 수관 등을 사용하였다.
촛불화재는 부주의에 의한 화재로 대부분 일상생활에서 사용하다가 화재를 일으키는 경우를 화재사례를 통해 알 수 있었다. 이러한 촛불화재를 분석하기 위하여 재현실험을 하였는데 첫째. 아크릴 재연실험을 통해 열가소성 수지는 수지가 녹으면서 지속적인 연소가 이루어지는 것을 알 수 있어 주변에 가연물이 없어도 연소가 됨을 알 수 있었다.

대상 데이터

Fig. 1은 부주의에 의한 양초 불에 의하여 발생한 대표적인 화재로 전북 이리시 이리역(현. 익산역)에서 1977년11월11일 화약호송차량 내부폭발사고가 발생하여 인명피해 1,402(사망59, 부상1,343), 재산피해는 이리역 반경 500m 건물 완파, 1km이내 반파, 이재민7,873명이 발생하였다. 원인은 호송원이 술을 마시고 화차 속에서 양초에 불을 붙이고 잠든 사이 화약상자에 불이 옮겨 붙으면서 폭발한 것이다.
실험당시 기상상황으로는: 날씨맑음, 온도 28ºC, 바람남풍, 풍속 1m/s, 습도 43%였다.
가연물 실험(TV, 의자, 나무합판, 아크릴판(간판소재)) 일반생활 용품에서 촛불에 받침대 및 안전장치가 없이 연소시 가연물의 발화가능성 실험 및 안전장치를 설치하였을 때 발화 가능성 등에 대한 실험이다. 실험용 재료들은 흔히 양초를 사용할 때 볼 수 있는 재료들 중 가연성을 어느 정도 가지고 있는 재료들로 선정하였다. 실험당시 기상상황으로는: 날씨맑음, 온도 28ºC, 바람남풍, 풍속 1m/s, 습도 43%였다.
초의 주재료는 파라핀 왁스이다. 석유제품의 부산물로서 원유의 분류에 의해 얻어지는데, 중유 유분에 함유되어 있으며 냉각되어 석출된 것을 압력을 가하여 여과해서 얻는다.

성능/효과

4가지 방법으로 재현실험한 결과 실험에서 보여준 것은 직접적인 화재발생의 인과관계를 규명하는 측면도 있지만, 인과관계가 크지 않은 대신 주변의 가연물 상태에 따라 그리고 사용상 부주의에 따라 촛불화재가 많이 발생할 수 있음을 의미한다고 볼 수 있다.
화재가 발생하는 경우가 매우 다양하여 모든 경우에 과학적 데이터를 마련하기가 현실적으로 용이하지 않지만 분명한 것은 주변에 가연물이 있는 상태에서 촛불은 언제든지 부주의 등에 의해 화재를 일으킬 수 있음을 보여주었다. 게다가 사고사례에서 보았듯이 양초의 작은 불이 주택 내 국한된 장소에 화재를 일으킬 수 있음은 물론이고 이리역 폭발사고와 같이 화재폭발 발생 대상물이 매우 위험한 물질이라면 촛불화재로 인하여 한 구역을 초토화시킬 수 있다는 것도 사례를 통해 알 수 있었다. 촛불화재를 예방하기 위해서는 주변 안전 확인이 무엇보다 중요하며 초 말단에 불연 재료로 마감 처리하는 등 안전 규정을 도입하는 것도 하나의 아이디어라 생각된다.
결론적으로 다시 한 번 정리하면 4가지 실험을 통해 알 수 있듯이 촛불화재는 부주의에 의한 화재이며 언제든지 주변의 가연물에 옮겨 붙어 화재를 일으킬 수 있다는 것을 확인하였다. 화재가 발생하는 경우가 매우 다양하여 모든 경우에 과학적 데이터를 마련하기가 현실적으로 용이하지 않지만 분명한 것은 주변에 가연물이 있는 상태에서 촛불은 언제든지 부주의 등에 의해 화재를 일으킬 수 있음을 보여주었다.
초가 녹아서 액체가 된 파라핀은 초의 심지를 타고 올라가는데, 여기에서 생기는 현상을 모세관 현상이라고 한다. 굵기가 다른 여러 가지 심지로 실험을 해보면 굵기가 가늘수록 높이 올라가는 것을 알 수 있다. 촛불의 심지는 여러 가닥을 꼬아서 만들어 모세관과 같이 좁은 통로가 여러 군데가 생긴다.
4로 가볍다. 실험결과 포맥스 소재는 연속적인 연소가 되지 않으며 다른 가연물의 접촉이 없으면 지속적인 연소가 이루어지기가 힘들어 보였다.
아크릴은 온도증가에 따라 열저항력이 급격이 감소하고, 상온에서는 응력에 의해 파손되는 강도가 약한 단점이 있다. 실험결과를 보면 열가소성 수지는 수지가 녹으면서 지속적인 연소가 이루어지는 것을 알 수 있어 주변에 가연물이 없어도 연소가 됨을 알 수 있다.
이러한 촛불화재를 분석하기 위하여 재현실험을 하였는데 첫째. 아크릴 재연실험을 통해 열가소성 수지는 수지가 녹으면서 지속적인 연소가 이루어지는 것을 알 수 있어 주변에 가연물이 없어도 연소가 됨을 알 수 있었다. 둘째.
원인은 호송원이 술을 마시고 화차 속에서 양초에 불을 붙이고 잠든 사이 화약상자에 불이 옮겨 붙으면서 폭발한 것이다. 이 조사 결과 화약운반 열차는 인천 한국화약에서 화약 30톤을 싣고 광주로 가는 중이었다. 원래 화약류 같은 위험물은 정차하지 않고 목적지로 곧바로 가야하는 규정을 어긴 사례이다.
셋째. 일반가연물 재연실험을 통해 열이 축적될 수 있는 공간이 없거나 주변에 가연물이 없으면 복사열에 의한 발화는 힘들다는 것을 실험을 통해 알 수 있었으며 화재현장에서도 촛불화재 대부분은 주변 가연물 접촉으로 발화의 가능성이 클 것으로 판단된다. 넷째.
넷째. 촛불의 자연소화 재연실험으로 촛불화재 대부분은 주변 가연물 접촉으로 발화의 가능성이 클 것으로 판단되며 촛불화재를 예방하기 위해서는 주변 안전 확인이 필수적임을 확인하였다. 초 끝부분에 은박지를 넣어 놓거나 불연 재료로 마감 처리하는 등 개선을 하면 촛불화재를 어느 정도 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
둘째. 포멕스(FOMEX) 아크릴 재연실험을 통해 포멕스 소재는 연속적인 연소가 되지 않았으며 가연물의 접촉이 없으면 지속적인 연소가 이루어지기가 힘들다는 것을 확인하였다. 셋째.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	촛불화재가 주로 발생되는 형태를 재현실험을 통해 분석하여 동종의 화재를 줄이는데 목적으로 연구한 연구결과는?	연구방법: 촛불화재 분석을 위해 아크릴 재연실험, 포멕스(FOMEX) 아크릴 재연실험, 일반가연물 재연실험, 촛불의 자연소화 재연실험 등 4가지 방법으로 실시하였다. 연구결과: 주변에 가연물의 접촉이 없으면 지속적인 연소가 이루어지기가 힘들다는 것을 확인하였다. 결론: 촛불화재를 예방하기 위해서는 주변 안전확인이 무엇보다 중요하며 초 말단에 은박지와 같은 불연 재료로 마감 처리하는 등 안전규정을 도입하는 것도 하나의 방법이라고 생각한다.
	포멕스(FOMEX)란?	Fig. 5의 포멕스(FOMEX)는 PVC를 원료로 하여 발포 압축한 제품이며 플라스틱이나 목재의 장점을 그대로 갖추고 있어, 절단/절곡/진공성형/ 합지 등 일반 아크릴에 비해 가공이 용이하고 녹거나 부식이 되지 않아 옥내, 외에 안심하고 설치 제작할 수 있 는 최상의 인테리어 소품이다. 포멕스(FOMEX)는 다음과 같은 특징이 있다.
	초의 주재료는?	초의 주재료는 파라핀 왁스이다. 석유제품의 부산물로서 원유의 분류에 의해 얻어지는데, 중유 유분에 함유되어 있으며 냉각되어 석출된 것을 압력을 가하여 여과해서 얻는다.

참고문헌 (6)

FISK (Fire Investigation Society of Korea) (2009). "A Study on the Environment of the Aroma Candleling Fire." Fire Investigation Society of Korea Journal, Vol. 1, No. 2.
Jin, J.L. (2013). "Classroom science fiction."
Ko, J.-M. (2009). "Fire Investigation Society of Korea, 'An example of candle fire detection'." Fire Investigation Society of Korea Journal, Vol. 1, No. 1, pp. 134-133.
kspe (2011). "Creep Characteristics of Acrylic (PMMA) Depending on Stress and Temperature." kspe Journal, Vol. 28, No. 12.
Michael, F. (1990). "Candle science."
NFSA (National Fire Service Academy) (2013). A Study on the Effect of Candles on the Cause of Fire. National Fire Service Academy.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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