[논문]화목 연료 난방설비의 화재 위험 감소 방안에 관한 이론적 연구

박경진; 이봉우; 이근출; 남기훈

doi:10.21289/ksic.2019.22.2.163

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Recently, rural housing in urban areas has been increasing due to the improvement of income level. With the increase of the construction of the power house, the installation of the heating system using the harmonious fuel for the purpose of heating and the beauty of the room is increasing rapidly. I...

Recently, rural housing in urban areas has been increasing due to the improvement of income level. With the increase of the construction of the power house, the installation of the heating system using the harmonious fuel for the purpose of heating and the beauty of the room is increasing rapidly. In addition to the increasing use of firewood heating equipment, the incidence of fire is also increasing. Analysis of the National Fire Data System of the Fire Department The result of the analysis of the National Fire Data System Many parts of the fire are incinerated by the accumulation of tar due to the incompleteness of periodic cleaning inside the cylinder. The distance between the fire extinguisher and the combustible materials such as ceiling, Resulting in fire. In addition, it was found that much of the fire of the firewood heating system in the time zone occurs during the sleeping and resting time and there is not enough time for the residents to cope. This, in turn, causes serious harm to the lives and property of the users of the pyrotechnic heating system. Therefore, in this study, domestic and foreign standards and laws related to fuel oil heating facilities were analyzed and 12 cases of fire accidents were analyzed. Through the revision of the fire prevention and firefighting facilities installation and maintenance law, the installation standards of the alarm and fire extinguishing facilities were presented.

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그림 Fig. 1 (a) Spiral exhaust system (b) Stainless steel exhaust system
표 Table 1. Comparison of a wood stove and a wood boiler
표 Table 2. Spiral exhaust system and Stainless steel exhaust system compare
그림 Fig. 2 (a) By time fire occurrence statistics (b) By time person damage statistics
표 Table 3. Fire statistics for the last 5 years
표 Table 4. Major fire cases about exhaust system

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 화목 연료 난방설비와 관련된 국⋅내외 법규 및 각종 화재사례를 분석하였다. 이를 바탕으로 점차 수요가 증가하고 있는 화목 연료 난방설비의 화재 예방 방안을 제시하고자 한다.

제안 방법

이에 본 연구에서는 화목 연료 난방설비와 관련된 국⋅내외 법규 및 각종 화재사례를 분석하였다.
설계자는 규격 방식이 아닌 주택의 화재위험도를 고려하여 위험 등급을 Light, Ordinary, Extra hazard의 3종류의 Group으로 분류 위험등급에 따른 방수 면적 및 방수 밀도를 설계⋅시공함으로써 화재를 조기에 진압⋅제어할 수 있도록 소방시설을 설치하고 있다.
이에 본 연구에서는 화목 연료를 사용하는 난방설비의 특성, 화재 사례 및 국⋅내외 기준을 분석하였다. 이를 바탕으로 화재 예방 및 대응 방안을 다음과 같이 제시한다.

대상 데이터

2018년 3월 26일 22시경 **시 **면에서 화목 연료 난방설비가 설치된 주택에서 화재가 발생하였다. 화재조사 보고서에 의하면 목격자는 주택난방을 위해 21:10분경 화목 연료 난방설비에 땔감을 넣었으며 22:00시경 취침 중 문틈으로 연기가 새어 들어오는 것을 목격하고 119에 신고하였다.

성능/효과

2018년 01월 01일∼03월 28일의 기간 동안 화목 연료 난방설비를 사용하는 82가구의 현장조사 결과 함석 스파이럴 배기설비를 사용하는 가구 74곳 스테인리스 배기설비를 사용하는 가구 8곳으로 조사되었으며 함석 스파이럴 배기설비의 사용량이 높은 이유는 스테인리스 배기설비보다 가격이 약 1/4로 교체에 따른 가격부담이 적다는 점으로 분석되었다.
NFPA(National Fire Protection Association)의 조사보고서 “Home Fires Involving Heating Equipment”에 의하면 2011년에서 2015년 동안 화목 연료를 사용하는 난방설비의 화재 발생 시간은 18시∼24시 32%, 00시∼06시 27%, 06시∼12시 18%, 12시∼18시 23%로 조사되었다. 전체 화재의 50% 이상이 화재 취약 시간대인 일몰 이후 휴식 및 수면 상태의 대처할 수 없는 상황에서 발생한 것으로 조사되었다. 인명피해 또한 화재 취약 시간대에 많은 희생자를 발생시켰다.
소방대 도착 당시 화염은 천장 부분에 집중적으로 발생하였으며 소방대는 인접 건물로의 연소확대 방지에 주력 30여 분 만에 화재를 완전히 진압하였다. 발화 원인 분석 결과 화목 연료 난방설비 부근에 연소재료 및 가연물이 발견되지 않은 점, 주위에 전기적인 설비가 목격되지 않는 점, 배기설비와 천장 목재 마감의 거리가 10cm인 점, 함석 스파이럴 배기설비를 3년 동안 교체 없이 계속 사용하고 있다는 관계자의 진술 등을 근거로 화재 원인을 배기설비와 천장의 이격거리 준수 소홀에 의한 배기설비에서 천장으로의 열전달에 의한 화재로 결론지었다. 이러한 화재는 배기설비의 설치 기준이 미비한 법령의 불비(不備)에 의한 화재이다.
발화 원인 분석 결과 함석 스파이럴 배기설비를 5년째 사용 중이며 설치 이후 한 번도 내부 청소하지 않은 점, 잘 건조된 연소재료를 사용하지 않고 주위의 폐목재 혹은 쓰레기 등을 연소재료로 사용하고 있는 점, 배기설비 내⋅외부가 열에 의해 심하게 탄화되었고 화목 연료 난방설비는 화재에 의한 소훼 흔이 없는 점을 근거로 화재 원인을 배기설비 내부 Tar 축적에 의한 ‘Chimney fire’로 결론지었다.
발화 원인 분석 결과 화목 연료 난방설비를 설치한 지 5년이 지난 점, 1층 천장의 배기설비 실내⋅외 관통부가 목재로 마감된 점, 화재에 의한 건축물의 훼손 정도가 천장 부분에서 심하게 나타난 점, 목격자의 진술에 의하면 천장에서 처음 연기를 목격한 점등을 근거로 화재 원인을 배기설비 실내⋅외 관통부의 저온 발화에 의한 화재로 결론지었다.

후속연구

또한 2013년 사망 3명, 부상 11명, 2014년 사망 1명, 부상 18명, 2015년 사망 1명, 부상 20명, 2016년 사망 1명, 부상 18명, 2017년 사망 3명, 부상 19명으로 희생자가 발생하였다. 향후 귀농 인구 및 전원주택 단지의 증가로 화목 연료를 사용하는 난방 설비의 수요는 급격히 증가할 것으로 예상되며 인명 및 재산피해 또한 증가할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	화목연료낭방설비에 경보시스템을 통한 화재 발생 사실의 빠른 인지가 중요한 이유는 무엇인가?	또한 화목 연료 난방설비의 설치장소에 소화기 및 단독경보형 감지기 또는 주거용 간이 스프링클러 설비의 설치에 관한 기준을 법제화를 해야 한다. 대부분의 화목 연료 난방설비의 화재는 화재 발생 사실의 인지가 늦은 한밤중 또는 새벽 시간대에 발생하는 관계로 경보시스템을 통한 화재 발생 사실의 빠른 인지가 무엇보다 중요하다. 그리고 화재의 규모에 비해 필요 방수 밀도(Required Delivered Density)가 매우 크기 때문에 자동 소화 시스템의 법제화가 무엇보다 중요하다.
	화목 연료 난방설비의 특징은 무엇인가?	화목 연료 난방설비는 연료의 자동 공급 방식인 기름보일러, 가스보일러와 달리 사용자가 직접 연소실에 연료를 투입하는 방식이어서 사용 중 부주의에 의한 화재 발생 가능성이 매우 높다.[4] 연료의 수동공급 방식인 화목 연료 난방설비는 화목보일러와 화목난로로 구분할 수 있다.
	화목 연료 난방설비의 사용량이 증가하는 이유는 무엇인가?	이러한 대체에너지 중 화목 연료를 이용한 난방설비는 도심지 외곽의 전원주택지에서 난방을 위한 목적뿐만 아니라 실내의 미관을 동시에 겸한 용도로 많이 사용된다. 다른 난방시설에 비하여 비교적 설치가 간단하고 폐목재, 종이 부스러기, 넝마 등 일상생활에서 획득하기 쉬운 연소 재료의 사용으로 점차 그 수요가 늘어나는 추세이다.

참고문헌 (10)

Sung-Ryong Lee, An Experimental Study on the Fire Risk of a Firewood Boiler, Korean Institute of Fire Science and Engineering, Vol. 29, No. 3, pp.37-42, 2015.

원문보기 상세보기
Sa-Ryang Kim. Jong-Suk Lee, The Development and Performance Test of a Small Wood Boiler, Fire Investigation Society of Korea, Vol. 26, No. 3, pp.491-497, 2002.
Doo-Sik Ok. Choong-Hui Park. Young-Ki Lee. Doo-Sun Lee. Sun-Koan Yang Hyung-Hu Kang, An Experimental Study on the due responsibility the fire in suburban houses, Fire Investigation Society of Korea, Vol. 6, No. 4, pp. 79-95, 2016.
Sa-Ryang Kim Jong-Suk Lee, The Development and Performance Test of a Small Wood Boiler, The Korean Society of Mechanical Engineers, Vol. B, No. 26(3), pp. 491-497, 2002.

원문보기 상세보기
Korea National Fire Agency, "National Fire Data System", http://www.nfds.go.kr/, 2018. Aug.
National Fire Protection Association, "Home Fires Involving Heating Equipment ", NFPA, 2017, http://www.nfpa.org/, 2018.
National Fire Protection Association, "Standard for Chimneys, Fireplaces, Vents, and Solid Fuel-Burning Appliances", NFPA, 2018.
Flame Watchers, "Firewood by wood stove expert Tobu installation know-how commentary", http://flamewatchers.com/, 2018.
National Fire Protection Association, "Standard for the Installation of Sprinkler Systems in Oneand Two-Family Dwellings and Manufactured Homes", 2018.

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