- 현장 대응능력 강화 및 인명피해 방지를 위한 -

공동 화재 재현실험 계획

서울특별시 소방학교

(소방과학연구센터)

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검토항목	검 토 여 부 (■ 표시)
시민참여 고려사항	●	시민	:	유 □	(		)		무 ■
	●	이해당사자	:	유 □	(		)		무 ■
	●	전문가	:	유 □	(		)		무 ■
	●	옴 브 즈 만	:	유 □	(		)		무 ■
법령및기타 고려사항	●	법령규정	:	교통 □ 환경 □ 재해 □
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	●	기타사항	:	고용효과 □ 노동인지 □ 균형인지 □
				홍보 □ 취약계층 □ 성인지 □ 빗물순환 □
				장애인 □ 디자인 □ 갈등발생 가능성 □
				유지관리 비용 □ 바른 우리말 □ 인권 □				무 ■
타자원의 활용	●	중앙부처	:	유 □	(		)		무 ■
	●	민간단체	:	유 □	(		)		무 ■
	●	기업	:	유 □	(		)		무 ■
관 계 기 관 및 단체 협의	●	관계기관	:	유 □	(		)		무 ■
	●	민간단체	:	유 □	(		)		무 ■
	●	시산하기관	:	유 □	(		)		무 ■
언론홍보 계획	●	홍보계획	:	보도자료 □ 기자설명회 □ 현장설명회 □ 기획보도 □
				기고문 □ 기타 □ ( ) 없음 ■

- 현장 대응능력 강화 및 인명피해 방지를 위한 -

공동 화재 재현실험 계획

화재현장에서 발생하는 급속한 화재확산의 과학적인 분석을 통해 현장대응능력 강화와 인명피해를 최소화하기 위한 소방학교 소방과학연구센터 ․ 본부 화재조사팀 공동 화재 재현실험 계획임.

Ⅰ		추진배경

필요성

□ 건물 내 급속한 화재확산 현상에 대한 체계적 분석 요구

□ 불규칙한 화재현상에 따른 단계별 안전 확보 및 대응연구 필요

□ 구획 공간 화재 시 인명피해 최소화에 대한 실증적인 연구 필요

추진방향

□ 화재사례를 통한 실증적 실험으로 현장지휘 및 대응능력 배양

□ 급속한 화재확산 현상을 예측하여 진압작전 개선 및 인명피해 방지

□ 화재상황에 따른 현장 해석을 통해 효과적인 대응능력 향상

Ⅱ		최근 화재사례

1. 차량화재

□ 일    시 : 2014. 12. 00.(금) 03:33

□ 장    소 : 00구 000로 0길 00, 00 주차장

□ 개   요 : 1층 주차장 인명검색 중 농연이 가득 찬 차량(승합차) 운전석 유리를 파괴 후 내부 확인을 위해 슬라이딩 도어를 여는 순간 화염이 분출하여 얼굴에 화상을 입음.

주차장 내부	발화차량 측면

□ (분 석) 차량 내 다량의 면장갑이 훈소상태로 탄화하면서 발생한 농연이 차량 내부에 체류하던 중 유리창 파괴로 공기가 유입되어 back draft 발생

2. 구획실 화재

□ 일    시 : 2014. 12. 00.(월) 07:30

□ 장    소 : 00구 00동 00번지

□ 개   요 : 건물 반지하 내부 통로로 진입하여 각 실 인명검색 중 통로 상부에 체류하던 농연이 급격히 연소 확산하면서 통로에 있던 소방대원 2명이 화상을 입음.

평면도	내부 통로

□ (분 석) 통로 천장에 체류해 있던 농연이 발화실에서 발생한 화염에 의해 착화되면서 급속한 화재확산(flame over)이 발생

Ⅲ		실험개요

□ 이론적 고찰

□ 급속한 화재확산 현상의 분류✻

			RAPID FIRE PROGRESS
	FLASHOVER				BACKDRAFT				FIRE GAS IGNITIONS
						SMOKE EXPLOSINE (연기폭발)								FLASH-FIRE (섬광화재)
						DELAYED BACKDRAFT (지연된 역류)								FLAME-OVER
						LEAN FLASHOVER (경사진 플래쉬오버)								GAS COMBUSTION (가스연소)
						FORWARD INDUCED EXPLOSION (전면폭발)								FLASH-BACK (역화)
						HOT RICH FLASHLOVER (고온 플래쉬오버)								ROLLOVER
						SMOKE GAS EXPLOSION (연기가스 폭발)								FIRE GAS EXPLOSION (화재가스 폭발)

✻ 미국에서 화재진압대원의 안전을 위협하는 급속한 화염의 구분

- Backdraft : 적절하게 배연이 되지 않는 상태에서 화재로 인하여 산소가 결핍된 실내에 산소가 급격하게 유입되었을 때 발생하는 뜨거운 가스의 폭발 또는 급격한 연소

- Flameover : 구획실 화재 성장과정에서 천장의 고온 가스층만을 통과하거나 가로지르는 화염 연소

□ 재현실험

□ 일    시 : 2015. 6월 ~ 11월(6개월간)

□ 장    소 : 중앙소방학교, 방재시험연구원, 재개발지역 등

□ 인    원 : 서울소방학교 소방과학연구센터, 본부 화재조사팀

□ 준 비 물 : 열전대 계측기, 복합가스 측정기, 비디오, 카메라, 초시계, 열화상 카메라, 압력측정기, 온습도계 등

□ 실험내용

- Flameover 및 Backdraft의 생성조건 규명과 생성 메커니즘, 성상 및 전개과정 등 분석을 통한 대응방법 모색

□ 실험일정

연번	실 험 내 용	장 소	일 정
1	축소모형 화재실험	중앙소방학교, 방재시험연구원	2015. 6.~7.
2	실물화재 실험	중앙소방학교	2015. 8.
3	주택화재 재현실험	재개발지역	2015. 9.
4	화재시뮬레이션 분석	공동 (학교, 본부)	2015. 7.~10.
5	보고서작성	공동 (학교, 본부)	2015. 11.

Ⅳ		세부계획

□ 축소모형 화재실험

□ 실험일시 : 2015. 6월 ~ 7월

□ 실험장소 : 중앙소방학교, 방재시험연구소 등

□ 세트제작 : 1/10 축소모형(MDF 패널 제작)

□ 실험방법

- 점화 후 훈소과정을 통해 천장에 고온의 가스층 형성 및 온도기록

- 개구부 개방 후 가스층 점화까지의 시간, 내부 온도 및 농도측정

- 분출되는 화재구(fire ball)의 거리, 온도 및 압력 측정

- 개구부 크기 및 위치에 따른 화재구의 크기, 분출거리 등 측정

- 화재구 발생 전 방수방법에 따른 냉각효과 비교․측정

축소 모형 제작	연소 실험 및 온도측정

□ 실물화재 실험

□ 실험일시 : 2015. 8월

□ 실험장소 : 중앙소방학교, 재개발지역 등

□ 실험세트 : 컨테이너 및 가건물 제작(실제 구획실 규모)

□ 실험방법

- 축소모형실험 기초자료를 토대로 가연물량, 환기조건 등 구현

- 구획실 내 연소파 형성직전의 연기농도, 색깔 및 온도, 압력 등 기록․측정

- 화재구(fire ball) 거리, 온도, 압력 등 실측 및 이후 실내 상황 관찰

실물크기 제작	재현실험

□ 주택화재 재현실험

□ 실험일시 : 2015. 9월

□ 실험장소 : 서울시 관내 재개발지역

□ 실험세트 : 재개발 주택 선정

□ 실험방법

- 재현실험 결과를 토대로 실제 주택에 급속한 화재확산 조건 구현

- 개구부 개방 전 화재실과 인접실 내부 온도, 가스농도 비교․측정

- 화재구(fire ball) 분출에 따른 인접실과 출입구에 미치는 영향 등 측정

- Backdraft 발생 직전 연기유동, 색깔 및 소리 등 특이한 형상 기록

실내 세트 및 측정기 설치	주택화재 재현실험

□ 화재 시뮬레이션 분석

□ 기  간 : 2015. 7월 ~ 10월

□ 장  소 : 자체 또는 대학 의뢰

□ 모  델 : FDS 5.5.3 (미국립표준기술원)

□ 조  건

- 모든 실험결과에서 수집된 데이터를 적용하여 주택화재 재현실험및 실제 화재현장과 비교․분석

□ 보고서(논문) 작성 및 활용

□ 기   간 : 2015. 11월

□ CD제작 : 30여장(논문 및 영상수록)

□ 활   용

- 각 소방서 배부 및 교육자료 활용

- 각종 학술 세미나 및 학회 등에 기고 및 게재추진

Ⅴ		소요예산

□ 소요금액 : 1,000만원 추정(현재 연구센터 보유 860만원)

- MDF패널, 열전대 등 소모품 구입 : 100만원

- 축소모형 세트 제작 : 200만원

- 컨테이너 및 가건물 세트 제작 : 700만원

□ 예산과목

- 본부/화재조사 업무의 전문화/사무관리비/화재재연 소모품구입

- 소방학교/소방인재채용 및 양성/사무관리비/공동연구 재료구입

※ 실험 별 세부계획 별도 수립

붙임 : 화재재현 실험 추진일정 1부.  끝.

【붙임 1】

화재재현 실험 추진일정

실 험 내 용	인 원	장 소	추 진 일 정
			1월	2월	3월	4월	5월	6월	7월	8월	9월	10월	11월	12월
축소모형 화재실험	4	중앙소방학교 방재시험연구원
실물화재 실험	6	중앙소방학교 재개발지역
주택화재 재현실험	6	재개발지역
화재시뮬레이션 분석	2	공동(학교, 본부)
보고서(논문)작성	2	공동(학교, 본부)