SANDWICH PANEL 소방대상물 화재위험성 개선방안 2009. 11. 26 책임연구원 : 소방정 이선재 연구원 : 소방령 김남영 연구원 : 소방경 김종수 연구원 : 소방위 최원석

경기 코리아 2000 냉동창고 화재 14 : 23

샌드위치 패널 건축물의 연구 배경과 목적 국민의 생명과 재산보호 샌드위치 패널 심재 연구 종합개선방안 2008년 1월 경기 코리아 2000 냉동창고 화재발생 국민의 생명과 재산보호 2008년 8월 서울 여인도시 나이트클럽 화재발생 2008년 12월 경기 로지스올 물류창고 화재발생 샌드위치 패널 심재 연구 종합개선방안

Sandwich structured composite 조립식 샌드위치 패널의 이론적 고찰 조립식 건축 Prefabrication의 약어 미리 가공된 부품을 현장 에서 조립하여 만든 건축 샌드위치 패널 Sandwich structured composite 가볍고 얇지만 딱딱 하고 고착된 두개의 표면재 사이에 두꺼운 심재를 접착시켜 제조하는 복합재료 샌드위치 패널 심재의 종류 스트로폼 패널, 우레탄폼 패널 글라스울 패널, 무기질 패널 유기질 패널 등 다양화 샌드위치 패널 용도, 재질 건축물 일반형, 벽체형, 지붕형 화재성 가연성, 난연성, 불연성 표면재 금속, 시멘트, 목질, 석고

샌드위치 패널 심재 국내외 시장 점유율 2005년도 국가별 심재 시장 점유율 국내 2007년도 까지 시장유통 점유율

미국 샌드위치 패널 내부마감재 규정

SANDWICH PANEL 실험적 고찰

샌드위치 패널 연소속도 실험 ■ 스티로폼 패널 연소속도 2회 실험 - 정읍소방서 후관 연소시간 2분 3분 10초 3분 20초 샌드위치 패널 연소속도 실험 ■ 스티로폼 패널 연소속도 2회 실험 - 정읍소방서 후관  구 분 점화 연소진행-1 연소진행-2 연소진행-3 연소진행-4 연소진행-5 연소시간 2분 3분 10초 3분 20초 3분 30초 3분 44초 연소길이 0.8m 1.0m 1.5m 2.1m 2.5m 연소속도 (cm/초) 0.67 0.29 5 6 2.8

샌드위치 패널 심재 연소실험 ■ 심재 가열 2회 실험 – 정읍소방서 후관 녹는점 발연점 착화점 잔해물 냄 새 스티로폼 샌드위치 패널 심재 연소실험 ■ 심재 가열 2회 실험 – 정읍소방서 후관 예상실험오차 ±10%      구 분 시료종류 녹는점 발연점 착화점 잔해물 냄  새 스티로폼 120℃(2분) 150℃(30초) 흰색연기 350℃ 연소 검은 연기 없음 메케한 냄새 머리 통증 우레탄폼 녹지 않음 170℃(7분) 노란색연기 386℃ 연소 황색 연기 검댕이 잔해 최루가스냄새

유독가스에 의한 마우스 사망 고찰 ■ 마우스들의 이상행동 : 한국안전성평가연구원과 공동실험 ■ 마우스의 피모 착색과 부검 결과

SANDWICH PANEL 화재통계와 사례고찰

샌드위치 패널 업종별 화재 발생 현황 2007년 3150건 음식점 작업장 주택 공장 1200 900 600 300 창고 음식점 창고 주택 공장 1200 900 600 300 작업장 2008년 3289건

샌드위치 패널 원인별 화재 발생 현황 2007년 2002건 방화 기계적 부주의 전기 800 600 400 200 자연적 방화 기계적 부주의 전기 800 600 400 200 자연적 2008년 2090건

화재사례 분석을 통한 위험성 고찰 ■ 2000년 이후 샌드위치 패널 화재발생 사례 화재사례 분석을 통한 위험성 고찰 ■ 2000년 이후 샌드위치 패널 화재발생 사례   이천냉동창고 정읍거성축산 익산하림공장 대구한일합성 선착대도착 10분 13분 5분 건물구조 EPS + PUR  PUR PUR Glass wool 건물소실  22,338m2 전소 1,056m2 22,798m2  일부 소실  13,047m2 발생횟수 2회(용접) 3회(용접) 2회(불티) 2회(미상) ■ 우레탄폼, 스티로폼 패널 화재시 소방관 사상자 발생사례 삼동 냉동창고 이천 CJ 공장 대조동 나이트 로지스올 냉동창고 우레탄폼 장식 철골패널 원인 전기  과열 전기 용접 인명피해 7명 부상 1명 사망 3명 사망 1명 부상 피해이유 폭발 건물붕괴

샌드위치 패널의 종합적인 화재위험성 샌드위치 패널 화재 위험성 독가스 다량방출 급속한 연소성 건물구조 폐쇄성 건물 원거리위치 샌드위치 패널의 종합적인 화재위험성 소방관 사상자 발생 샌드위치 패널 화재 위험성 독가스 다량방출 2-3회 재발 화재상존 급속한 연소성 건물구조 폐쇄성 건물 원거리위치 전기/용접 취약성 대형 화재 위험상 상존 다수 인명피해 발생 안전경시 5-10분만에 전소 화재 최성기 도달 12분만에 쥐 전멸 20여종 유독가스 발생 재산피해 증가 내부열기 상승효과 건물붕괴 우려 건물파괴 난해성 건물구조 방대 화재진압 어려움 소방관서와 상당한 거리 철골구조

2008년 8월 대조동 나이트 화재

1999년12월 우스터 화재 (worcester)

SANDWICH PANEL 진압분야 개선방안

화재진압 대책 – 정읍소방서 소화실험 화재조사서 내용 ♦ 소화실험 ( 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 주수소화) 화재진압 대책 – 정읍소방서 소화실험 ♦ 소화실험 ( 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 주수소화) 양면주수 : 우레탄폼과 그라스울 효과 없음, 스티로폼 주수소화 가능 화재조사서 내용 경기 이천소방서 – “함석판 때문에 물을 뿌려도 효과가 없다 ---” 전북 익산소방서 - “구조특성상 패널 표면에 방수해도 효과 없다 --”

양면주수 소화효과 거양 양면주수 조건 ♦ 양면주수 성공사례 ( 69% 재산손실 막아 –2008. 12 정읍 부직포 공장) 양면주수 소화효과 거양 양면주수 조건 자위소방대 – 옥내소화전과 옥외소화전 소방시설 확보 소 방 대 - 소방펌프차와 굴절사다리차 화재현장 배치 건 물 내 - 열기와 배연을 반드시 외부로 배출 건 물 구 조 - 복층구조가 아닌 단층 구조이어야 함 ♦ 양면주수 성공사례 ( 69% 재산손실 막아 –2008. 12 정읍 부직포 공장)

파괴장비 확보 화재진압 거양 파괴장비 필요성 샌드위치 패널 건물 대부분 폐쇄 구조, 출구 제한, 패널 표면 금속재 파괴장비 확보 화재진압 거양 파괴장비 필요성 샌드위치 패널 건물 대부분 폐쇄 구조, 출구 제한, 패널 표면 금속재 화재시 급격한 고열과 농연 발생, 내부 접근곤란, 건물붕괴 위험 전국 굴삭기 보유 현황    지역 총계 중앙 구조대 서울 부산 대구 인천 광주 대전 울산 경기 강원 충북 충남 전북 전남 경북 경남 제주 30 2   1 7 4 국내 굴삭기 사용 패널 파괴 외국 무인파괴 차 패널 파괴 및 방수

배출구를 이용한 배연효과 극대화 수직배연 농연, 열기 배출 관서명 배연차량 수 배연 회수 이동용 송배풍기 수 2008년 2007년 2006년 전주 덕진 소방서 1 정읍소방서 1(공장) 2 김제소방서 지붕에 일정한 간격으로 배출구 설치, 지하층은 지표면에 맨홀 설치 플래시오보(flash over), 역화현상 방지, 건물붕괴를 막을 수 있음

샌드위치 패널 건물 붕괴 소방관 사망 대책 ♦ 철골 화재경과시간과 내부온도 진단( 7분만에 엿가락 처럼휘며 600도 강도 ½감) 경기 이천 냉동창고 대조동 나이트 클럽 정읍 라이프 공장 열화상 장비 활용 온도 측정 배출구 확보 건물붕괴 방지 무인파괴 방수차 활용 화재진압 안전전담기구설치 안전연구강화 현장 적응 훈련 강화 - 고강도훈련 온도변화에 따른 철골 탄성계수 저감율

고강도 훈련시스템 - 독일 ♦ 900℃ 에서의 Flash–over 상황에서의 실질적인 체험훈련 고강도 훈련을 통한 실제적응력 향상

SANDWICH PANEL 피난대책

피난유도등 광투과율 실험 – 정읍소방서 청사 ♦ 우레탄폼 5분 만에 광투과율 20% 미만으로 떨어짐(가시거리 5m) 피난유도등 광투과율 실험 – 정읍소방서 청사 바닥통로유도등과 병행설치(피난구) 유도등 디자인 다양화(사각형탈피) 적·황·녹색 불빛 점멸효과(긴급성가미) 유도등 광도 향상(원거리 식별가능) 통로유도등 거리단축 (30 →20m) ♦ 우레탄폼 5분 만에 광투과율 20% 미만으로 떨어짐(가시거리 5m) 샌드위치 패널 심재 연기농도에 따른 광투과율

독성가스 중독 문제 개선책 ♦ 경기 이천 냉동창고 독성가스 방출량 인천 호프집 137명 사망자 잠실고시원 19명 사상자 독성가스 중독 문제 개선책 인천 호프집 137명 사망자 잠실고시원 19명 사상자 코리아 2000 50명 사상자 ♦ 경기 이천 냉동창고 독성가스 방출량

독성가스 대비 보호마스크 확보 대책 ♦ 독성가스 대응 보호마스크 샌드위치 패널 건물에 비치 의무화

핸드폰 SMS 문자전송 긴급대피 유도 대책 ♦ “곧 출발하겠지”“별일 없겠지 뭐”- 샌드위치 패널 화재 3분이내 탈출

SANDWICH PANEL 예방대책

소방시설 등 설치적용 합리화 한국 : 건물규모 + 용도 + 수용인원 4단계 : 소방관련 시설 설치 소화시스템, 감지시템 소방시설 등 설치적용 합리화 1단계  : 대상물 특성파악 건축자재, 피난등 2단계 : 잠재적 화재위험 요인 화재시나리오 구성 등 3단계 : 화재현상 예측 화재∙ 피난모델링등 4단계 : 소방관련 시설 설치 소화시스템, 감지시템 방호구조, 피난루트 등 한국 : 건물규모 + 용도 + 수용인원 미국, 영국, 일본 등 성능위주 소방설계 + 화재위험성평가

피난 시뮬레이션 – NAGAYO 프로그램 Distance Map 피난개시 전 Visual Map 피난개시 30 초 후

피난 시뮬레이션 – NAGAYO 프로그램 프로그램 행동요소 NAGAYO 프로그램 SIMULEX 프로그램 피난출구선택 조건의 다양화 Visual Map에 따른 피난출구의 가시범위(0-30m) 설정 ※ Visual Map에 해당하는 출구가 없으면 Distance Map에 의해 설정 Distance Map에 의해 무조건 가장 가까운 출구로 피난 이동 중 공간상황에 따른 경로의 변경 피난개시 전 설정된 출구로 이동 중 다른 출구 또는 피난유도등의 가시범위에 들어오면 피난경로를 변경함 Distance Map에 의해 맨 처음 지정된 출구로 무조건 피난 피난유도등 설치의 효과성 검증 피난유도등 설치에 따른 피난유도 효과의 적정성 평가 가능 기능 없음 전관 피난평가시 피난출구 및 경로 선택 전관 피난시 각 층별로 피난출구 선택을 위한 Visual 및 Distance Map 설정되어 그에 따라 피난출구 및 경로가 선택됨 모든 층이 피난층에 대한 Distance Map을 기준을 피난출구와 경로가 선택됨 출구유동계수 출구의 속성(주변상황, 개방압력 등)에 따른 유출속도를 설정할 수 있음 추종본능 서로 다른 출구로 향하던 두집단이 마주치면 더 강한 집단(가까운 출구)으로 합류하여 피난함 무조건 가까운 출구로만 향하기 때문에 피난자간 마주치는 상황이 발생하지 않음

SANDWICH PANEL 결어

샌드위치 패널 화재위험성 종합개선방안 샌드위치 패널 건출물 행위규제 예방분야 피난분야 건축규제 화재시 자동신고체계 진압분야 샌드위치 패널 화재위험성 종합개선방안 피난분야 예방분야 건축규제 행위규제 화재시 자동신고체계 진압분야 성능위주 소방시설 적용 전기자격 방화과리자 선임 샌드위치 패널 건출물 (우레탄폼, 스티로폼) 통로유도등 설치 난연3급 이상 자재 사용 샌드위치 패널 대규모 공장억제 용접작업과 발포작업 동시금지 산업안전규정에 화재예방포함 수신기 속보설비 병행 속보설비 설치 의무화 배출구 확보 파괴구 설치 양면주수 진압 파괴장비 확보 건물붕괴 안전대응 보호마스크 확보 SMS 긴급문자 전송 용접작업시 사전 신고, 점검 외국인 근로자 안전교육 건물에 배출구 및 파괴구 규정 자위소방대 초기대응 “무조건 빨리빨리 ”공사 보험 순요율 강화(화재하중고려)