2017년도 전임교수요원 연구과제 제출

제 목	지하철화재 소방대책 방안

소 속	인재개발과 전임교수팀
직 급	지방소방경	성 명	박 규 상

목     차

Ⅰ. 서 론

1. 개요	2

2. 연구방안	2

Ⅱ. 본 론

1. 지하철 역사현황(서울)	3

2. 지하철화재 대피요령 및 소방시설	4

3. 국내 주요 지하철 사고 현황	9

4. 국내 지하철화재 사례	9

5. 외국 지하철화재 사례	10

6. 외국 지하철 안전대책	11

7. 지하철 화재의 위험성	12

8. 지하철 화재의 대책	14

Ⅲ. 결론	17

【참고문헌】	17

Ⅰ.  서  론

개요

지하철은 현대 시대에 편리함과 신속함으로 대중교통의 큰 역할을 하고 있으며, 동시에 안전사고 시에는 많은 인명피해가 발생 할 수 있는 구조적인 취약점이 있다. 지하철화재는 지하공간의 특수성으로 화재발생시 대규모화되기 쉬우며 승객대피가 어렵고 유독가스로 소방대원의 진입 및 진압이 쉽지가 않다. 우리나라 지하철은 1974년 8월 15일 최초로 서울역에서 청량리간 지하철 1호선이 개통된 이후 대구지하철 화재사고가 가장 큰 화재로 여러 문제와 함께 열차 내장재와 직원 주체별 비상대응 미숙으로 화재규모가 크게 확대되는 계기가 되었다.

대구 지하철 화재사례와 같은 사고가 발생하지 않으려면 비상대응 매뉴얼에 따른 많은 교육과 훈련이 필요하며 미비점 발생 시 꾸준한 보완으로 비상대응개선이 이루어져야 할 것 입니다.

2. 연구방안

본 과제는 지하철 화재의 위험성 및 대책에 관하여 국․내외 지하철  화재사례 및 각국의 지하철 안전대책, 피난동선에 따른 화재의 위험성 등 과 전동차의 내장재료 불연화의 필요성 등 지하철 화재의 대책 관하여 방안을 제시 하였다.

Ⅱ. 본론

지하철 역사현황(서울)

서울 지하철은 서울특별시 도시기반시설본부가 관리하는 도시 철도 노선, 즉 서울교통공사, 서울시메트로9호선·서울9호선운영이 운영하는 구간만을 일컫는 것으로, 일부에서는 한국철도공사가 운영하는 과천선 ·분당선 ·일산선 등도 포함시키기도 하지만 각종 통계에서는 한국철도공사 구간은 서울특별시 도시기반시설본부가 관리하지 않기 때문에 포함하지 않습니다.

- 서울지하철 노선 길이 -

․ 총 길이- 331.9km(서울특별시 도시기반시설본부가 관리하는 노선)

․ 가장 긴 노선- 2호선(총 영업거리 60.2km)

․ 가장 짧은 노선- 1호선(7.8km)

2. 지하철 화재 대피요령 및 소방시설

승객들이 화재 시 대피 요령 및 방법만을 잘 알고 있더라도 화재가 발생하면 인명 피해를 최대한 줄일 수 있습니다

지하철 화재의 경우 지하에서 화재가 일어나는 특성상 어느 순간에 정전이 일어나 암흑이 되고 대피 공간 또한 좁은 출구밖에 없기때문에 각 지하철에는 소방 시설 및 장비들을 미리 준비하여 비치하고 승객들은 화재가 발생 시에 대피요령과 대피 시 유의사항을 숙지하여야 합니다.

소방 시설 및 장비를 간략하게 알아보고 대피요령과 대피 시 유의사항을 알아봅시다.

사고발생률 0%란 없다 단지 예방을 통해 최소화 할 뿐이다.

2-1. 소화전용 및 스프링클러용 송수관, 무선통신 단자함

지하철을 이용하기 위해 지하철 출구부분에 화재 시 소방용수가 부족할 때 밖에서 소방용수를 공급 할 수 있도록 소화전용 및 스프링클러용 송수관이 설치되어 있으며, 또한 시진왼쪽 박스는 지하 2~3층에서 지상까지 무전 교신이 가능한 무선통신단자함이 설치되어 있습니다. 무선통신단자함을 통해 지하와 지상의 소방대원끼리 통신을 하여 소방활동에 도움을 주도록 설치 되어있음.

2-2. 스프링클러 설비 및 피난유도등, 통로유도등

화재로 인해 연기가 가득차면 시야가 가려져 인간은 지광 본능에 의해 밝은 방향으로 도피하려 합니다. 그 과정에서 추종본능으로 인해 화재발생 시 최초로 행동을 개시한 사람을 따라 전체가 움직이는 본능적인 움직임을 보이는데 최초 행동한 사람이 피난유도등을 통해 지광 본능으로 인해 피난의 올바른 길을 알려주기 위해 설치하는 것이 피난유도등과 통로유도등임

스프링클러는 화재를 센스가 감지를 하면 소화약제 및 소화용수를 분사하여 화재를 진압하는 시설

2-3. 바닥형광타일 유도등

바닥에 설치 된 바닥형광타일 타입(정전 후 4시간 발광이 지속)

2-4. 옥내소화전

옥내소화전함에는 소방활동을 할 수 있도록 소방호스 등이 적재되어 있으며, 화재를 신속히 알릴 수 있는 화재경보기 설치 및 소화기가 비치되어 있어 신속한 소화도 가능합니다.

2-5. 휴대용조명등 및 비상콘센트

통로를 따라 가다보면 벽면에 승객들에게 화재 시 피난에 도움을 주는 휴대용조명등 및 비상콘센트(소방활동 시 조명과 소방장비의 전력 공급에 사용) 등 피난소방설비들이 설치되어있음

2-6. 구호용 물품보관함

구호용 물품 보관함에는 화재용 마스크와 마스크 사용법이 나와 있는데 마스크를 착용 하고 안하고의 차이는 우리가 생각하는 것 보다 유독가스는 생명에 치명적이기 때문에 생존율을 올려줍니다.

만약 화재용 마스크가 수가 부족하다면 생수2통과 손수건이 구비 되어 있는데, 생수의 물을 손수건에 적셔 코와 입을 막으면 유독가스로부터 몸을 좀 더 안전하게 할 수 있습니다.

2-7. 지하철 내 곳곳에 구비되어 있는 소화기의 사용법

우리가 일상생활에서 어디든 가게 되면

제일 먼저 비상구가 어딘가!

소화기가 어디에 있는가!

소화기가 정상 작동이 되는가!

꼭!!꼭!! 확인해야 합니다!

소화기에는 여러 가지의 종류가 있지만 대부분 건물 등 주위에 구비  되어 있는 소화기는 분말용소화기입니다

사용법은 반드시 알아두어야 합니다.

소화기는 사용 전 한번 거꾸로 들어 올려 주어 안에 있는 분말이 굳지 않도록 합니다.

소화기 사용방법은 손잡이를 움켜쥐고, 바람을 등지고 빗자루를 쓸 듯이 뿌려줍니다.

분말소화기는 산소 공급을 막는 질식소화 방식이므로 넓게 덮어 씌워주듯이 뿌려주어 화재를 진압합니다.

2-8. 열차 내 안전장비 위치 확인

대구지하철 화재사고 이후 지하철 차량은 불에 잘 타지 않는 내장재로 교체하였으며, 좌석은 견고하고 불에 안타는 스테인레스 재질의 금속으로 교체하였고 소방시설 및 장비를 많이 갖추었습니다.

지하철 내부엔 비상통화장치와 객실 양끝에는 분말 소화기도 비치 되어 있습니다.

좌석 양 옆 아래쪽엔 비상 코크가 있어서 화재 시에 출입문을 열어 탈출할 수 있게 되어 있습니다.

안내그림과 같이 순서대로 문을 열고 탈출을 하시면 됩니다.

1. 의자 양쪽 밑의 뚜껑을 열고

2. 손잡이를 화살표 방향으로 당긴 후

3. 손으로 문을 옆으로 당기면서 문을 연다.

지하철 대피요령은

우선 골든타임 5분을 생각하며 신속히 움직입니다.

지하철 화재사고의 경우는 폐쇄되고 어두운 좁은 공간에서 발생하기 때문에 피난 동선이 엇갈리며 혼선이 생기게 되어 패닉상태에 빠지게 되면 큰 인명사고로 이어지는 특징이 있습니다.

하지만 당황하지 말고 상기 통로 및 바닥형광타일 유도등 들 시설들을 활용하여 안전하게 모두가 대피 할 수 있습니다

3. 국내 주요 지하철 사고 현황

일시	사고내용	인명피해
		계	사망	부상
1982.04.08	서울 무악재 무악재 지하철3호선 건설 공사장 붕괴	52	10	42
1982.10.08	서울 반포구 지하철 3호선 건설공사장 붕괴	8	4	4
1992.01.16	대구 지하철 1호선 6공구 지지대 붕괴	1	0	1
1995.04.28	대구 지하철 1호선 상인동 도시가스 폭발사고	202	101	101
1995.08.05	대구 지하철 1호선 12공구 공사장 폭약폭발	4	0	4
1996.01.03	부산 지하철 229공구 차량 전복	1	0	1
1996.09.17	서울 지하철 8호선 3공구 차량추락	4	0	4
1997.10.16	인천 지하철 1호선 7공구 붕괴	4	0	4
1998.08.24	부산 지하철 2호선 공사장붕괴(도로 7곳 침하)	0	0	0
1999.06.15	인천 지하철 1호선 1공구 흙더미 붕괴	1	1	0
2000.01.22	대구 지하철 2호선 복공판 붕괴	4	0	4
2003.02.18	대구 지하철 중앙로역 구내 전동차 화재	343	197	146

4. 국내 지하철화재 사례

4-1. 대구 지하철 화재

․발생일시: 2003.02.18.(화) 09:54

․발생장소: 대구광역시 중구 남일동 143-190

중앙로역 지하 3층(연면적: 10,437㎡)

․화재발생원인: 09:45분경 방화로인한 1079호 전동차(피해1호차) 화재가 발생하였으며, 사고발생 3분후 중앙로역에 도착한 1080호 전동차(피해2호차)로 불길이 번지면서 피해 확대

- 인명피해: 343명(사망197, 부상146)

5. 외국 주요 지하철 화재 사례

5-1. 아제르바이잔

√19656년 10월28일 이제르바이잔 수도 바쿠의 지하철에서 전기로 인한 화재가 발생하여 300여명이 사망.

√역과 역사이 중간지점에서 화재가 일어나 기관사가 열차의 문을 열지 못했으며, 고통을 견디다 못한 승객들이 창문을 깨고 탈출했으나 심한 연기 때문에 질식사한 사람들이 많았다

5-2. 영국

√1987년 영국런던 킹스크로스 지하철역에서 에스켈레이터 누전으로 인한 화재가 일어나 31명이 숨지고 50여명이 다쳤다

5-3. 프랑스

√프랑스 파리 지하철에서 개통 직후인 1903년 한역에서 누전으로 인한 화재가 발생 84명이 사망 하는 사고가 일어남

5-4. 독일

√1902년에 처음 운행된 베를린 지하철의 경우 지난 1972년 알렉산더광장역에서 차량 12대가 전소된 사건이 101년 역사에서 최대의 화재 사건이었으나 사상자는 전혀 없었다.

√1996년 5월 메링담역과 할레셰스역 사이 구간에서 화재가 발생 하였으나 승객 2명이 가볍게 부상하는데 그쳤다.

6. 각국 지하철 안전대책

국가명	지하철 방화	전동차 안전 기준
독일	전도 차량과 터널 승강장 등 승객이 움직이는 모든 동선마다 배기 시설 완비 유독가스를 화재 초기에 뽑아 낼 수 있도록 설계 비상 연락대가 설치되어 화재가 발생하면 승객이 연락대에 경보기를 눌러 중앙 통제실에 비상 사태를 즉시 아리며, 대피조치를 수행	항공기 방재기준에 맞춰 알루미늄 등 불에 타지 않는 소재로 전동차 제작
일본	터널이나 지하 구간에서 화재가 발생하면 기관사가 차량을 멈추지 않고 지상이나 다음역 까지 주행하고 있음 지하철역 내에서는 화재시 승객의 대피를 유도하고 방화벽의 조정을 담당하는 직원이 상시 근무	차량을 알루미늄, 좌석은 불연성 섬유, 바닥도 불연성 수지 등 모두 불에 타지 않는 소재사용 의무화
프랑스	비상전력 조명시스템을 역마다 설치하여 화재가 발생해도 역 내의 조명등 절반은 불이 켜지도록 해 승객이 화재 시에도 쉽게 출구를 확인해 대피 가능함. 역 구내최첨단 감시 비디오 카메라 설치 열차문은 비상시에 대비해 수동개방 가능
홍콩	승객이 휘발유, 신나 등 인화성 물건을 갖고 전동차에 타는 것을 엄격하게 금지 유관부처와 합동으로 연간 여섯 차례 정기적인 소방훈련을 실시	전동차 내장재 불연재 사용
미국	뉴욕 지하철의 경우 경찰 정예요원인 “허큘리스팀”이 수시로 지하철과 역내 순찰을 하고, 사복요원을 탑승시켜 수상한 승객감시 테러위협이 있거나 호재에 취약한 터널 구에는 별도의 경찰병력 고정 배치 화생방 전문가로 구성된 탐지바이 주요지하철역사에서 화생방 물질 탐지

※ 지하철 역사가 100여년이 넘는 서방 각국은 다양한 지하철 안전대책을 마련해놓고 있다.

특히 지난 2000년 9.11동시테러 이후에는 테러공격에 대한 대비책을 강화하고 있다.

7. 지하철 화재의 위험성

7-1. 피난 동선

구조적으로 인명의 신속, 용이한 안전피난이 보장되기 어렵고, 소방대의 신속한 현장진입, 화재진압 및 인명구조 활동도 어려운 공간성을 갖는다. 그 이유는 다음과 같다.

①지하철의 역사는 지차에 구축되는 층의 수에 비해 그 심도가 매우 같다. 이에 따라 평균적으로 보행 동선이 매우 길다.

대부분 통로의 형태가 복잡하여 상당한 미로성을 가지며, 둘이사이 노선을 포함하는 역사에 있어서는 그 미로화가 대단치 심화된다.

②지상으로의 피난에는 오르막 방향의 보행이 반드시 포함되어 동일 거리의 하향 또는 수평 보행에 비해 체력소모 및 호흡 빈도가 증가하므로, 비교적 크지 않은 농도의 연기(유독가스 포함)에 노출되어도 인명안전에 위협이 될 수 있다.

③화재 시 발생되는 연기의 유동성에 영향을 줄 수 있는 특별한 조치(예: 제연설비등)가 없는 한, 연기의 이동경로가 피난 및 진입 동선의 공간과 일치할 뿐 아니라, 굴뚝효과(stack effect)에 의한 연기 및 열류의 유동속도로도 촉진됨으로써 피난이 그 위험에 쉽게 노출될 수 있다.

7-2. 서울 지하철 역사의 심도 및 피난동선

①지하역사의 심도

- 1호선 평균 12.3m,   - 5호선 평균 22.7m

구분		총계	1기 지하철				2기 지하철				국철
			1호선	2호선	3호선	4호선	1호선	2호선	3호선	4호선
*역사갯수		289	114				139				36
			9	49	30	26	51	38	39	11
지상층		53		13		5			2		33
지하층	10m미만	24	2	4		14	2		1		1
	10~15m이하	74	7	26	15	3	7	7	2	6	1
	15~20m이하	54		4	10	3	14	12	8	3
	20~30m이하	70		2	5	1	19	15	25	2	1
	30~40m이하	9					6	3
	40~50m이하	5					3	1	1

*최대 심도 : 6호선 버티고개 44.72m / 5호선 신금호 41.9m

②지하역사의 피난동선 – 1호선 평균 104.4m, 7호선 평균 198.4m

구분		총계	1기 지하철				2기 지하철				국철
			1호선	2호선	3호선	4호선	1호선	2호선	3호선	4호선
*역사갯수		289	114				139				36
			9	49	30	26	51	38	39	11
지상층		53		13		5			2		33
지하층	100m이하	53	4	14	15	5	2	7	7		2
	150m이하	75	5	19	11	12	14	6	9	1	1
	200m이하	57			3	3	22	14	10	5	1
	250m이하	31			1	1	7	8	5	4
	300m이하	14		1			4	3	1	1
	350m이하	3		1			1
	400m이하	2					1		1
	450m이하	1		1

*최대 동선 : 2호선 신천역 410m

7-3. 대응능력

지하철 이용자 모든 연령층의 남녀(노년층, 청장년층, 소년소녀 및 어린이 등), 장애자, 임산부, 또는 병약자 등 각계 각층의 사람이 분포 될 수 있어, 위기, 대응의 능력을 기대할 수 없는 인명도 포함될 수 있다.

7-4. 화열

지하에 위치함으로 인해 필연적으로 밀폐성이 심한 공간이 됨으로써, 대형 화재 시 막대한 화열이 축적될 수 있어 소방관의 원활한 진입을 장시간 불가능하게 할 수도 있다.

7-5. 자동개찰구 시설

자동 개찰구 시설의 출입 제한 구조가 원활한 소방활동 및 비상대피 유도에 장애요소가 된다.

7-6. 공간의 한계

대부분의 지하역사 건설이 제한된 도로 폭과 기존의 건문들을 끼고 있는 시가지에서 이루어짐으로서, 지상으로부터의 출입구 수 및 폭의 설정에서 원천적으로 이용인구와 함수관계를 갖게 하기에는 공간성의 한계가 있어, 피난통로가 원활한 인명의 피난 용량에 미치지 못하는 경우가 적지 않음

8. 지하철 화재의 대책

8-1. 전동차의 내장재료 불연화의 필요성

화재가 났을 때 엄청난 유독가스를 발생시키는 전동차 내부구조물도 화재사고를 확신시킨 원인으로 지적되고 있다. 열차 내장재와 바닥재,

의자 등은 불에 잘 타지 않는 내연재료로 제작했지만 조그만 화재에만 견딜 뿐 대형 화재 때는 오히려 엄청난 유독가스를 배출하는 문제점이 있음

①일본 지하철차량의 경우에는 알루미늄, 좌석은 난연성 섬유, 바닥은 난연성 수지 등 모두 불에 잘 타지 않는 소재로 만들었다.

실제로 일본 소방당국이 실험한 결과, 좌석에서 붙은 불은 다른 곳으로 옮겨 붙지 않은 채 발화지점에서만 타다 20분 정도면 꺼졌다.

②독일의 경우 지하철 차량은 항공기의 화재 보호 기준에 맞춰 불에 타지 않는 불연성 또는 불이 잘 붙지 않는 난연성 재료를 사용해 제작토록 되어 있다. 차체는 알루미늄으로, 바닥과 천장재 등 기본 재료는 모두 쉽게 불이 붙지 않는 것으로 되어 있다.

8-2. 연결된 전동차로의 화재전파 관련

화재 발생 전동차의 앞뒤로 연결된 다른 전동차로 화재가 전파되는 사태를 방지할 수 있는 대책도 강구되어야 할 필요가 있다. 가장 간단한 방식은 전동차간의 통행가능 구조를 근본적으로 배제하고 상호 독립된 전동차를 연결 운행하는 방식도 검토해 볼 가치가 있을 것이다.

실제 영국의 경우 현재로서는 이러한 방식과 재래식 방식이 혼용되고 있으나 독립방식으로는 계속 전환되고 있는 것으로 알려져 있다.

8-3. 피난 통로에 설치된 방화 셔터의 폐쇄 관련

방화셔터의 화재 시 동작방식에 있어서 지금까지와 같은 단 한 번의 완전폐쇄방식을 지양하고, 2단계 동작방식을 적극 추진할 필요가 있다고 생각된다.

2단계 동작방식으로는 다음과 같은 효과성을 기대할 수 있다.

①1단계 동작 부분적으로 하강한 셔터가 상당시간 동안 연기의 수평전파를 효과적으로 막을 수 있는 배연 경계벽(smoke curtain)으로 기능할 수 있다.

②1단계 동작에 의해 부분적으로 하강한 셔터의 하단부와 실내의 바닥 사이에 잠정적을 형성되는 넓은 개구부는 비교적 많은 수의 화재구역 인명이 정체현상 없이 인접구역으로 들어가는 이동출구로서 기능할 수 있다.

지금까지 관습적으로 시행해 온 단 한 번의 완전폐쇄 동작방식으로는 방화셔터와 함께 설치해온 별도의 출입문 또는 쪽문을 통해 화재구역으로부터 다수의 인명이 옆 구역으로 이동해야하는 상황이 발생하는 경우 정체현상이 발생 할 수도 있음에 유의할 필요가 있다. 또한 이와 같은 별도의 문 또는 쪽문은 셔터가 2단계 동작으로 완전 폐쇄된 경우라도 만의 하나 화재구역의 잔류 인명을 위한 이동출구로 기능할 수 있는 것이다.

8-4. 연기에 의한 비상 조명도 감소 관련

화재 시 인명 피난을 위한 환경의 조성과 공포 심리의 안전화에 기여하는 비상조명등의 역할과 중요성은 말할 것도 없다.

그러나 지금까지 설치해 온 비상조명등의 설치위치는 예외 없이 실내의 반자와 동일 또는 유사한 높이이기 때문에, 화재 시의 상승연기가 천장부에서 아래로 축적됨에 따라 필연적으로 조도가 격감되거나 거의 차단되리라는 우려와 예상은 오래전부터 많은 전문가들 사이에서 있어왔다.

비상조명의 개선에는 실내의 하부 위치(바닥 등)에서 실효성을 나타낼 수 있는 비상조명용Hardware(방향유도 기능 겸용식) 및 설치방식의 개발이 신속히 이루어 질 수 있는 법률적 여건의 조성이 필요한 것으로 생각된다.

8-5. 승강장에 대한 배연설비 및 자동 스프링클러의 설치 관련

화재 시 화원으로부터의 연기 발생량은 화원의 크기에 대체적으로 비례하는바, 스프링클러 설비가 완전소화를 달성하지 못하는 상황이 되는 경우가 되더라도 스프링클러의 탁월한 화제억제(fire control)의 기능에 의해 화원의 확대를 제한할 수 있는 효과성과 병행되게 함이 원칙인 것이다. 현행 소방법에서 정하고 있는 배연설비의 설치대상 장소가 모두 스프링클러 설비의 설치 의무 장소와 일치하고 있는 것도 이와 동일한 맥락을 갖는다.

배연설비의 설치방법에 있어서는 적어도 현 시점부터는 공조 설비 겸용방식이 일단 지양되어야 할 것으로 생각된다.

Ⅲ. 결론

대중교통의 하나인 지하철 화재에 대한 위험성 및 대책은 전문가들의 문제가 아닌 우리 시민 모두의 문제라고 할 수도 있다.

그러므로 지하철 화재에 대한 위험성을 심도 있는 연구를 통해 대책을 강구, 시민들에게 지하철 화재에 대한 위험성을 인지시키고, 지하철 역사 및 열차 내에 설치된 시설들에 대하여 사용방법 등을 홍보하고, 화재예방 교육을 숙지시켜 보다 안전하고 편리한 대중교통이 되도록 하여야 할 것 이다.

또한 현대사회에서 화재의 위험성을 인지하여 “안전 불감증”이라는 말을 탈피하여 진정한 선진국의 대열로 들어서야 하겠다.

참고문헌

- 서울특별시 서울교통공사 홈페이지