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재난사고 재조명

위험한 시그널(Signal), 제천화재의 교훈

2017년 12월 21일 오후 충북 제천시 하소동에 있는 9층짜리 복합스포츠시설 두손스포리움에서 기억하기도 싫은 화재로 29명이 숨지고 40명이 부상을 당했다. 필자는 제천소방특별조사단의 민간위원으로 전체 일정에 참여하여 건물에 진입․조사하고, 관련 보고서를 작성했으며, 유가족 설명회에도 참석하였다. 지금도 제천화재와 관련하여 관계인 조사 및 수사가 진행되고 있으며, 여러 가지 사안에서 뜨거운 쟁점이 되고 있다. 무척이나 조심스럽고, 또한 가슴이 먹먹하며, 어깨를 짓누르는 무거움은 평상시와 다를 수밖에 없다. 사랑하는 가족을 잃으신 유가족의 슬픔과 분노에 혹 누(累)를 끼치게 되지 않을까 조심스럽다. 또한 화재현장에서 목숨을 걸고, 최선을 다한 소방관들에게도 해(害)가 되지 않을까 부담스러운 것도 사실이다

그럼에도 불구하고 관련내용을 정리해서, 교훈으로 삼아 조금이라도 소방안전에 도움이 될까하는 마음에서 정리하여 내용을 말하려고 한다. 물론 쟁점이 되는 사안의 개인적인 의견개진은 없을 것이며, 조사단원으로서의 비밀유지의 의무를 준수할 것이다. 이는 이미 많은 신문사 및 방송사에서 구체적으로 기술한 내용을 현장 조사위원으로 좀 더 실제적으로 기술하여 표현하기 때문이며, 제천화재 건물뿐만 아니라, 많은 건물에 해당되는 공통적인 사항이라고 볼 수 있기 때문이다.


위험한 시그널(Signal)

⑴ 필로티 구조의 위험성

필로티 구조의 예필로티 구조의 예
제천화재 건물의 외형제천화재 건물의 외형

필로티(Pilote) 구조는 지상층 부분이 벽이 없고, 기둥 등으로 이루어진 공간으로 건축법상 명확한 정의는 없다. 일반적인 뜻은 지상 층에 면한 부분에 기둥, 내력벽(耐力壁) 등 하중을 지지하는 구조체 이외의 외벽, 설비 등을 설치하지 않고 개방시킨 구조이다. 필로티 구조의 도입 및 확장은 2002년 주거 시설의 주차기준 강화로 설계 시 주목받게 되었으며, 2009년 도시형 생활주택(다가구, 다세대 주택)이 장려되면서 확대 적용되었다. 2015년 기준 필로티 구조의 도시형 생활주택은 전국적으로 약 1만 2천동이며, 공동주택 중 연립주택을 합하면 전국적으로 많은 수의 필로티 구조가 존재한다.

건축주 입장에서의 장점으로 바닥면적 산입 제외(건축법 시행령 제119조제1항제3호 다목)되며, 주택(다가구주택, 다세대주택)의 경우에는 층수 제외 가능(제119조제1항제5호 개정 2007.2.28.)하다. 또한 1층 바닥면적의 1/2 이상을 필로티구조로 하여 주차장으로 사용하며, 나머지 부분이 주택 외의 용도인 경우 해당 층을 주택의 층수에서 제외 된다. 건축물 높이 산정 시에도 필로티의 층고(공동주택에 한함)를 제외(2014년 건축법 개정)할 수 있다. 결론적으로 필로티는 건물을 더 넓고 높게 지을 수 있는 구조이며, 경제적으로도 효율적인 구조이다.

필로티 구조물은 화재와 지진에 취약한 약점이 있다. 제천화재의 경우 필로티 구조의 문제점에서 기인한 동파에서 그 원인이 있다고 할 수 있다. 1층 천장속의 반자에 시공된 배관은 3면의 외기와 직접적으로 접하고 있어서 동절기에 쉽게 동결될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 열선을 시공하였다. 또한 천장속의 단열 및 방습을 위해 스티로폼을 1층 천장 슬라브바닥에 시공하였는데 이 모두가 건축법상 아무런 문제가 없는 행위이다.

국립과학수사원 발표에 의하면 발화원인은 1층 천장 속 배관보온을 위한 열선의 절연파괴 및 단락으로 결론지었다. 발화된 불꽃은 반자속의 스티로폼에 옮겨 붙여 장시간의 훈소 과정을 거치게 되며, 화재강도를 서서히 키우게 된다. 이후 천장마감재가 탈착되면서 공기가 유입하게 되고 폭발적으로 연소하게 된다. 여기서 주목할 것이 하나가 있는데 천장에서 주차장바닥으로 낙하되는 낙하물이 스티로폼이 녹은 액체 석유류라는 것이다. 이는 차량 15대에 동시 다발적으로 옮겨 붙여 연소를 순식간에 확대시킨다.

  • 천장 낙하물의 예
    (재현실험 자료, SBS 그것이 알고 싶다. 1,111회-천장속의 비밀)

⑵ 드라이비트(Drybit)의 위험성

드라이비트란 미국 Dryvit사에서 개발한 외단열 공법 및 그 상품을 말한다. 드라이비트 도입 및 확장은 1987년 한국에서 처음으로 사용되기 시작 했다. 일반적으로 구조는 단열을 위한 발포스티로폼, 외부 마감재(철재, 플라스틱 등), 스티로폼과 마감재를 접착해주는 메쉬(접착성이 있는 격자무늬의 천)로 구성되어 있다. 난연성능이 있는 드라이비트로 생산되고 있으나, 대부분 가연성의 스티로폼을 사용하고 있다.

  • 드라이비트의 예

건축주 입장에서의 장점은 시공이 간편하고 경제적이다. 대부분의 중소형 건물의 건축주들은 저렴한 가격에 석재 느낌을 낼 수 있기 때문에 선호도가 높다. 또한 마감재의 색상과 질감이 매우 다양하기 때문에 무늬를 넣거나 화사한 색감의 외벽을 만들 수 있다. 유지보수 측면에서도 외부가 손상되더라도 해당 부분만 다시 붙이면 될 정도로 사후 유지보수가 간단한 편이다. 에너지절약이 우수하며 보온에 효율적이다.

외부 마감재인 드라이비트에 의한 화재 시 급속한 연소 확산 피해가 많이 발생되면서, 2번의 건축법 개정이 있었는데 첫 번째가 2009년 12월에 30층 이상 건축물의 외장재는 불연재로 제한했으며, 2015년 의정부아파트 화재 이후, 6층 이상 건축물의 외장재는 불연재로 강화했다. 제천화재의 경우 외벽의 일부가 소실되면서 상층으로의 연소 확산에 일부 영향을 미치는 것으로 판단된다.

  • 제천화재의 외부 연소확산(드라이비트 시공)

현재도 5층 이하의 건물 마감재로 드라이비트(가연성)를 사용하는 것이 가능하며, 법 개정이전의 시공된 많은 건물이 산재해 있어 화재 시 외벽으로의 연소 확산이 우려되는 상황이다.

⑶ 피난계단 1층, 방화문 부재(不在)의 위험성

건축법 ‘제46조 방화구획의 설치의 예외 규정’에는 피난층 이나 최상층이 강당이나 로비로 쓰이는 등 불가피할 경우에 방화문 설치조항을 완화해서 적용할 수 있다고 되어 있지만, 건축법 ‘제35조 피난 계단 설치’에는 이 같은 예외조항이 없다. 따라서 계단과 연결된 모든 층에 방화문을 설치해야 한다고 규정하고 있는데 즉, 피난층이든 최상층이든 방화문을 반드시 설치해야 된다(바닥면적 200㎡이하는 예외). 이렇게 건축법을 정한 이유는 화재 시 진압 이전 가장 중요한 것은 불이 확산되는 것을 막는 것이다. 이 때문에 건축법에서는 ‘방화셔터’나 ‘방화문’으로 건물의 면적마다 구획을 하도록 정하고 있다.

피난계단은 건물이 모두 불에 타더라도 온전히 보존돼야 하는 일종의 최후의 보루이다. 화재가 발생했을 때 대규모 사람들이 몰리는데다 이들이 건물 밖으로 빠져나가는 거의 유일한 통로가 되기 때문이다. 그래서 건축법은 피난 계단을 건축하는 재료도 불에 잘 타지 않는 불연재를 사용해야 한다고 규정하고 있을 정도다.

직통계단, 피난계단, 특별피난계단 설치 대상

제2류 위험물 품명 및 지정수량
구 분직통계단피난계단특별피난계단
개요피난층까지
계단과 계단참으로만 연결된 계단
직통계단 구조
+
피난상 안전을 고려한 구조의 계단
피난계단 구조
+
전실
(노대 또는 제연설비가 된 부속실)
설치기준보행거리 30m
(내화구조, 불연재료 50m)
○ 출입구 간격
○ 직통계단 상호 연결
○ 건축물 내부 직접연결
○ 내화구조
○ 불연재 마감
○ 창문 등 이격
○ 창문면적 제한
○ 조명
○ 계단출입구 제한
○ 건축물 내부, 전실연결
○ 내화구조
○ 불연재 마감
○ 창문 등 이격
○ 창문면적 제한
○ 조명
○ 계단출입구 제한
관련삽화


직통계단, 피난계단, 특별피난계단의 구조

제2류 위험물 품명 및 지정수량
구 분직통계단피난계단특별피난계단
개요피난층까지
계단과 계단참으로만 연결된 계단
직통계단 구조
+
피난상 안전을 고려한 구조의 계단
피난계단 구조
+
전실
(노대 또는 제연설비가 된 부속실)
설치대상피난층 외의 층이 있는 건물
층구분계단종류
- 5층 이상 10층 이하 층
- 지하 2층 이하 층
피난계단 (또는 특별피난계단)
- 11층 이상 층
- 지하 3층 이하 층
특별피난계단

피난계단과 연결된 어느 한 곳의 방화문이라도 없거나 열려있을 때 피난계단 전체가 무용지물이 되기 때문에 1층을 포함한 모든 층에는 반드시 방화문이 설치되어야 한다.

현재 5층 이상의 많은 건물에서 1층 피난계단 방화문이 미설치되어 있는 곳이 있으며, 더욱이 필로티 구조인 경우 천장 반자속의 배관 등이 시공되어 있는 경우에는 위험성이 높을 수 밖에 없다. 동파가 몇 번 진행된 곳은 부득불 열선시공을 했을 가능성이 높고, 화재 위험성은 제천화재와 동일하게 높다.

1층 피난계단의 방화문이 특히 중요한 이유는 화재가 아래층에서 위층으로 확산되는 특성이 있기 때문이며, 필로티 구조인 경우 3면이 외기와 접해서 화재확산 또한 빠르기 때문이다.

방화문은 피난의 방향으로 열수 있는 것으로서 언제나 닫힌 상태를 유지하거나 화재로 인한 연기, 온도, 불꽃 등을 가장 신속하게 감지해 자동으로 닫히는 구조로 된 갑종 방화문을 설치하여야 한다. 방화문이 개방된 상태에서 화재 시 폐쇄 될 경우, 가급적이면 감지기 기동 후 자동폐쇄 되는 것이 화재확산 방지에 효율적이라고 판단되는데, 그 이유는 자동폐쇄장치가 메탈퓨즈 형태인 경우에는 동작까지의 많은 시간이 소요되기 때문이다.

⑷ 수직관통부(EPS, PD)의 위험성

  • 수직 관통부의 개요도

모든 건축물에는 파이프나 전선 등 전기, 배관시설이 들어가고 수직으로 이 시설을 연결하기 위한 관통부를 뚫는다. 이 구멍 속을 배관이나 전기설비가 지나가게 되는데 그 사이 틈새를 제대로 메우지 않을 경우 화염이나 연기의 수직 확산 경로가 되어 버린다. 이를 방지하기 위해서는 내화충전구조를 반드시 갖춰야 한다.

수직관통부 방화(放火)를 위한 내화충전구조 [내화구조의 인정 및 관리기준 제2조(정의) 7호]

○ 방화구획의 수평․수직, 설비 관통부, 조인트 및 커튼월과 바닥사이 등의 틈새를 통한 화재확산방지를 위한 것으로서
○ 내화구조의 인정 및 관리기준 제21조에 의한 ‘세부운영지침’에서 정하는 절차와 방법, 기준에 따라 시험한 결과 성능이 확인된 재료 또는 시스템

국내 최초 도입은 2006년 6월 최초 도입 되었지만, 그간 법규정이 미비해 제대로 지켜지지 않다가 국토해양부(현 국토교통부)는 2010년 10월 1일 발생한 부산 골든스위트 화재를 계기로 2012년 건축물 내 방화구획 관통부 규정을 손질했다. 급수관이나 배전관 등이 관통하는 경우 한국산업규격이나 국토부 장관이 정한 수준을 충족토록 하는 내용이다. 이 조치 이후 지어진 대부분의 건물은 수직이나 수평 내화충전구조를 갖추고 있다. 하지만 제천 스포츠센터는 2011년 지어진 건물이라 강화 규정에 적용받지 않았다. 2층에서 많은 인명발생의 주요원인 중 하나라고 판단된다.

  • 수직관통부의 마감처리 불량으로 인한 급격한 연소확산 진행

⑸ 승강기 수직관통로의 위험성

승강기의 승강로 내부 마감은 내화구조 또는 불연재료의 건축법적 적용을 받지 않는다. 또한 EPS(전기배선 관통로), PS(파이프 관통로), TPS(통신선로 관통로)의 수직 샤프트 부분 역시 승강기와 개념이 동일하게 적용을 받는다.

건축물의 마감재료 규정 (건축법 제52조, 시행령 제61조, 피난·방화규칙 제24조)

건축물내화구조 대상은 건축물 주요구조부에만 해당되며, 방화구획으로 사용되는 벽체를 내화구조로 할 수 있다. 관련 내화시간은 건축물의 재료에 따라 차이(기본적으로 내화구조는 화재 후 주요구조부의 재사용 여부에 의미를 둔 것이며, 화재 확대 방지는 방화구획이라 할 수 있음)

내화구조 규정 (건축법 제2조, 시행령 제2조, 건축법 제50조, 시행령 56조, 피난·방화규칙 제20조2 및 제3조)

건축물내화구조 대상은 건축물 주요구조부에만 해당되며, 방화구획으로 사용되는 벽체를 내화구조로 할 수 있다. 관련 내화시간은 건축물의 재료에 따라 차이(기본적으로 내화구조는 화재 후 주요구조부의 재사용 여부에 의미를 둔 것이며, 화재 확대 방지는 방화구획이라 할 수 있음)

방화구획 규정 (시행령 제46조, 피난·방화규칙 제14조)

방화구획은 면적별 층별 구획으로 적용되며, 승강기 부분이 3층이상 지하층을 관통한다면, 해당 승강로 및 승강장은 층간 방화구획 하여야 함 (방화셔터 또는 내화벽+방화문)

결론적으로 승객용 승강기는 건축법상 연면적 2,000㎡이상, 6층 이상의 건물이 설치대상이 되기 때문에 방화구획 적용대상은 3층 이상에 적용되어 층간 방화구획만 적용 받는다. 승강기의 수직관통로는 적용대상이 아니고, 층간 방화구획 적용만 받기에 방화셔터 또는 내화벽 +방화문 구조’로 적용되어야 한다. 화물용 승강기 중 덤웨이터(Dumbwaiter)는 주로 식당이나 도서관 등에서 소규모를 목적으로 운반하는 간이 화물용 승강기라고 하는데, 제천화재건물에도 설치되어 있었으며, 층간 방화구획 불량으로 거실과 접하는 부분이 합판으로 시공되어 연소 확산의 주요원인이 되었다.

피난계단 1층 유리방화문 시공예시뎀웨이터 예시
배관 보온재 속 열선발화 예시층간 방화구획 소실

방화구획 적용대상이 아닌 건물에도 덤웨이터가 설치된 경우가 있으며, 층간 방화구획이 법적사항이 아니기에, 미비할 경우에는 연소 확산의 주요 통로가 될 수 있음을 인지하여야 한다.

제천화재의 교훈(敎訓)

전국에 많은 수의 필로티 구조물이 있다. 그 당시의 관련법에 적법하게 준공되어 운영되는 곳이 대부분이고, 위법적인 사항을 말하려고 하는 것이 아니다. 제천화재에서 보듯이 많은 문제점들이 화재 시 어떻게 인명안전(人命安全)에 치명적으로 작용했는지 알 수 있다. 문제점에 대한 보완대책은 아래와 같이 정리될 수 있으며, 법적 대상 외의 건물에도 검토하여 화재안전을 제고(提高)하기를 부탁드린다.

제2류 위험물 품명 및 지정수량
구 분보완대책
1. 필로티 구조의 1층 방화문 미설치○ 방화문 설치
※ 유리방화문 설치로 미관 및 사용상 편의 확보 가능
2. 필로티 구조 천장 배관의열선(Heating cable) 성능 확인○ 성능 인증품 확인 : KC마크(국가통합인증마크)
○ 시공 상태 정밀 재확인(화재위험성이 있는 경우)
1. 노후화로 피복 파괴
2. 2겹 이상 중복 감기
3. 보온재속에 열선감기
3. 수직관통부 마감처리○ 시멘트 몰탈 등 내화 충진재로 관통부 마감처리
4. 승강기 승강로 층간방화구획 미비○ 층간 방화구획 확인 및 재시공
5. 소방시설 유지관리 미비○ 유지관리 철저 수행


피난계단 1층 유리방화문 시공예시피난계단 1층 유리방화문 시공예시
배관 보온재 속 열선발화 예시배관 보온재 속 열선발화 예시

필로티 구조인 경우에 1층 천장 반자속의 열선의 시공여부, 피난계단 설치대상인 경우에는 1층의 방화문 설치 및 관리상태, 수직관통부의 마감처리상태 및 소방시설의 유지관리사항 등을 반드시 재점검 하여야 한다. 제천건물의 경우 1층의 스프링클러 밸브(알람밸브)가 폐쇄된 상태로 관리되었는데, 이는 반자속의 배관이 동파되었기 때문이다. 또한 배연창 유지관리 불량 등 소방시설의 유지관리 불량 사항이 있었다.

현재 정부에서는 재발방지를 위해 여러 대책을 강구하며 국가 안전대진단을 수행하고 있으나, 제한된 인원과 시간 등 행정력의 한계로 대한민국의 모든 소방대상물에 적용할 수는 없는 것이 너무나 당연하다. 건물주, 관리자, 점유자 등 관계인 모두는 내가 거주하고 있는 대상에 대한 화재의 위험성을 확인하고, 보수하여 안전하게 생활할 수 있도록 하여야 한다. 예산이 수반되는 여러 가지 보수 문제점들이 안전을 확보하려는 하는 의지(意志)를 꺾어버리는 경우가 너무나 비일비재하다. ‘안전(安全)은 결코 공짜가 아니다’라는 사회적 인식이 견고한 기반위해 정착되기를 간곡히 바란다.

글. 홍성업 |한국소방안전협회 안전진단과장, 소방기술사․소방시설관리사



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