Fire Sci. Eng. Search

CLOSE


Fire Sci. Eng. > Volume 36(5); 2022 > Article
안정적인 소화용수 공급을 위한 소방전술 개선에 관한 연구

요 약

연결송수관설비는 소방관이 사용하는 소화활동설비로 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급하는데 있어 중요한 소방시설이다. 그러나 소화용수가 신속히 공급되지 못하는 경우가 발생하기도 하는데 이는 연결송수관설비 화재안전기준 송수구 설치 장소의 불명확한 규정으로 인해 연결송수관설비 송수구를 발견하지 못하는 경우가 원인이 되기도 한다. 연결송수관설비를 발견하지 못한 경우 로프를 활용한 소방전술을 활용하는데 이는 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 이러한 문제점에 대한 개선방안으로 본 연구에서 아파트 1층 옥내소화전함 내에 설치된 방수구(40 A)를 송수구로 활용한 실험을 통해 화재층 진압대원에게 신속하고 안정적으로 소화용수를 송수할 수 있음을 확인하였다. 실험 결과를 통해 연결송수관설비 화재안전기준(NFSC 502) 규정에 ‘아파트 1층 옥내소화전함 내에 송수구(65 A, 회전형)를 설치’토록 하는 화재안전기준 개정(신설) 개선방안을 제시하였다. 신축 되는 건물에 개정된 화재안전기준이 적용 된다면 현장에 도착한 소방대원은 소방차량에서 소방호스(65 A)를 전개하여 옥내소화전함 내에 설치된 연결송수관설비 연결송수구(65 A, 회전형)를 통해 신속하고 안정적으로 소화용수를 공급할 수 있을 것이다.

ABSTRACT

The connected water pipe facility is an important fire extinguishing facility for supplying fire water to firefighters on the fire floor. However, there are cases where fire water is not supplied quickly, which is also caused by the inability to find the connection water pipe inlet owing to unclear regulations on the installation location of the connection water pipe facility fire safety standards. If the connected water pipe facility is not found, fire-fighting tactics involving ropes are used, which takes a lot of time. To improve this problem, we confirmed experimentally that fire extinguishing water can be quickly and stably delivered to fire suppression personnel using a water outlet (40 A) installed in an indoor fire extinguishing tank on the first floor of an apartment. Through the experimental results, the Fire Safety Standards (NFSC 502) for Connected Water Pipeline Facilities (NFSC 502) proposed a plan to improve the fire safety standards (new) that require installation of water outlets (65 A, rotating) in the indoor firebox on the first floor of the apartment. If the revised fire safety standards are applied to the new building, firefighters who arrive at the site can quickly and stably supply fire water through the connecting water pipe connection port (65 A, rotary type) installed in the indoor fire extinguishing tank.

1. 서 론

1.1 연구의 배경

2022년 예방소방행정 통계자료집(1)에 따르면 공동주택 중 5층 이상 아파트는 47,517단지 193,212개동 이며, 최근 5년간 아파트에서 발생하는 화재(2)는 2017년 화재발생 2,885건(사망 39명, 부상 217명), 2018년 3,111건(사망 41건, 부상 250명), 2019년 2,886건(사망 28명, 부상 273명), 2020년 2,808건(사망 36명, 부상 328명), 2021년 2,666건(사망 34명, 부상 341명)으로 평균 화재발생 2,871건(사망 35.6명, 부상 281.8명)이 발생하였다. 또한, 5년 평균 재산피해는 10,824,243천원으로 나타났다. 이와 같이 아파트에서 발생하는 화재는 인명과 재산에 막대한 피해를 주게 된다. 아파트 화재에 따른 많은 피해 발생으로 아파트에 설치된 주요 소방시설인 옥내소화전설비, 스프링클러 설비 등에 대한 소방시설 개선에 관한 다수의 연구가 이루어지고 있다. 그러나 화재가 발생하여 소방대원이 아파트에 설치된 소방시설을 활용함에 있어서의 문제점과 애로사항에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 소방 출동대가 아파트 화재 발생 현장에 도착하여 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급함에 있어서 아파트 각 동에 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구에만 의존하여 소화용수를 공급하는데 발생하는 문제점을 살펴보고 이에 대한 소방전술 상의 개선방안을 제시하고자 한다. 즉, 화재 현장에 출동한 소방대원이 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급함에 있어서 소방시설 화재안전기준상 문제점과 재난현장 표준작전절차에 따라 소방전술 적용시 발생하는 문제점에 관하여 살펴보고자 한다.
우선, 연결송수관설비 화재안전기준(NFSC 502) 제4조(송수구) 규정 문제점에 관하여 살펴보면, 아파트 화재 현장에 도착한 선착대의 진압대원은 장비를 지참하고 화재층 직하층으로 이동하고, 운전대원은 진압대원에게 소화용수를 공급하기 위하여 아파트 각 동에 설치되는 연결송수관설비 송수구를 찾으려 주위를 살피게 된다. 그러나 연결송수관설비 화재안전기준(NFSC 502) 제4조(송수구) 설치 규정에서 정하는 장소 혹은 위치 규정이 ‘소방차가 쉽게 접근할 수 있고 잘 보이는 장소에 설치하되, 화재 층으로부터 지면으로 떨어지는 유리창 등이 송수 및 그 밖의 소화 작업에 지장을 주지 아니하는 장소에 설치하여야 한다’라는 다소 불명확한 규정으로 실제로 아파트 각 동에 설치된 연결송수관설비 송수구는 출입구를 전면으로 보았을 때 아파트 측면, 후면 등 일정한 장소에 설치되어 있지 않다. 또한, 옥내소화전설비 방수구(3)는 ‘특정소방대상물의 층마다 설치하되, 해당 특정소방대상물의 각 부분으로부터 하나의 옥내소화전 방수구까지의 수평거리가 25미터 이하가 되도록 할 것’이라는 옥내소화전설비 방수구 설치에 대한 거리 규정을 정하고 있으나, 연결송수관설비 송수구 설치에 관한 거리 규정은 별도로 두지 않아 출동한 소방대원이 각 동 1곳 전면, 측면 혹은 후면에 설치되는 연결송수관설비 송수구를 찾는데 상당한 어려움을 겪는 것이 현실이다.
또한, 소방호스 연장 표준작전절차의 소방전술 활용상 문제점을 살펴보면, ‘긴급구조대응활동 및 현장지휘에 관한 규칙(4)’ 제10조(재난현장 표준작전절차)에 의거하여 재난 현장에서 현장지휘체계를 확립하고 신속하고 효율적인 현장 대응을 위하여 재난현장 표준작전절차(SOP) 표준 지침을 정하여 시행중에 있다. 재난현장 표준작전절차(SOP) 208은 소방호스 연장 지침에 관하여 정하고 있다. 소방호스 연장 재난현장 표준작전절차(SOP 208) 1-1.4에서 ‘옥내 계단으로 연장이 어려울 경우 건물 개구부에서 로프를 내려 「말뚝매기 및 옭매듭」으로 묶어서 소방 호스를 끌어 올림’이라 규정하고 있으며, 이는 현장 활동시 현장에 도착한 소방대원이 연결송수관설비 송수관을 발견치 못하거나 연결송수관설비 송수구를 발견하였다 하더라도 화재가 발생한 건물 출입구로부터 너무 멀리 떨어져 있는 경우 소방차량에서 소방호스를 전개하는 것보다 로프를 활용하여 건물 3층에 설치된 옥내소화전함 내 연결송수관설비 방수구(65 A)를 송수구로 활용하여 소화용수를 공급하는 것이 시간적으로 더 빠를 것으로 판단되는 경우에 활용이 되고 있다. 그러나 로프를 활용한 소방전술은 일단 연결송수관설비 송수구를 발견하려고 하는데 실패한 경우 다시 소방차량으로 돌아오는데 걸리는 시간이 지체되고 또한 진압대원이 로프를 휴대하여 3층으로 이동하고 로프를 내리고 운전대원이 소방호스를 호스를 묶어 3층에서 대기중인 진압대원이 로프를 끌어올려 옥내소화전함 내 방수구(65 A)에 결합하고 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급하는데 상당한 시간이 소요가 되어 신속한 소화용수 공급하는데 있어 비효율적인 소방전술일 수 있다. 이는 Park 등(5)의 논문 3.2.1 ‘로프를 이용한 소방호스 수직전개 전술의 비효율성’에서 ‘화재현장에서 소방호스를 고층부로 수직 전개하는 방법은 소요시간과 진압대원의 체력손실 및 안전사고 발생 우려 등의 문제를 고려해볼 때 상당히 비효율적인 것으로 최후의 수단이라 할 수 있다.’라고 언급하고 있다. 이에 본 연구에서는 소방전술상의 문제점을 인식하고 연결송수관설비 송수구를 활용한 실험과 로프를 활용한 실험, 그리고 본 연구에서 제안하는 대안으로 제시하는 소방전술 실험 3가지 유형에 대하여 실험적으로 개선방안의 타당성을 확보하여 제시하고자 한다.

1.2 연구방법

본 연구는 소방 출동대가 옥내소화전 설비와 연결송수관설비가 설치된 아파트에 화재가 발생한 경우 현장에 도착하여 화재층 진압대원에게 신속하고 안정적인 소화용수를 공급하기 위한 연구이다. 본 연구를 통하여 화재층 진압대원에게 신속하고 안정적인 소화용수를 공급하기 위한 대안을 공유하고자 한다. 연구 방법은 아래와 같다.
첫째, 연결송수관설비 송수구를 활용한 기존 소방전술 실험
둘째, 건물 3층에 설치된 옥내소화전함 내 방수구(65 A)를 활용한 소방전술 실험
셋째, 건물 1층 옥내소화전함 내 방수구(65 A)를 활용한 소방전술 실험

2. 소방시설을 활용한 실험적 연구

앞서 살펴본 문제점에 관하여 신속하고 안정적인 소화용수를 공급하기 위하여 본 실험은 출동한 소방대원이 활용하는 소방전술에 관하여 3가지 유형의 실험을 실시하였다. 소방전술 3가지 유형의 첫 번째 실험은 소방출동대가 가장 우선적으로 사용하는 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구를 활용한 실험이며, 두 번째 실험은 첫 번째 유형인 연결송수관설비 송수구를 발견하지 못한 경우 소방호스 연장 표준작전절차에 따른 소방전술에 관한 실험이다. 끝으로 실험 유형 3은 본 연구 논문에서 제시하고자 하는 소방전술의 개선안을 제시하기 위한 실험이다. 본 실험은 화재현장에 도착하여 진압대원에게 원활한 소화용수 공급을 하는 과정에서 출동한 소방대원이 느끼는 애로사항과 문제점에 대하여 현실적으로 실현 가능한 구체적인 방안(대안) 제시를 위한 실험이며, 기존 설치된 건축물의 소방시설을 출동 소방대원이 최대한 활용 가능하도록 개선방안을 제시하기 위함이다. 실험 개요는 아래와 같다.

2.1 실험 개요

아파트 등 고층건축물 화재 진압시 건축물에 설치된 연결송수관설비 및 옥내소화전설비 등 소방시설 활용에 관한 실험으로 2022년 6월 9일(목), 2022년 6월 15일(화) 2일간 〇〇광역시 소재 연결송수관설비가 설치된 〇〇학교에서 진행하였으며, 건물 6층을 화재층으로 가정하고 옥내소화전설비 방수구(40 A)를 개방하여 현장에서 활용하는 중형 소방펌프 차량의 압력 변화에 따른 옥내소화전 방수구 말단의 방수 압력을 측정하였다. 본 실험에서 방수압력은 디지털 방수압력계로 실측을 통하여 측정하였다. 사용된 소방호스는 ‘소방호스의 형식승인 및 제품검사의 기술기준(6)’에 적합한 호스를 사용하였으며, 실험에 사용된 노즐(nozzle)은 ‘관창 형식승인 및 제품검사의 기술기준(7)’에 적합한 일선 소방대원들이 사용 중에 있는 노즐(nozzle)을 사용하였다. 연결송수관설비가 설치된 건물(지상7층, 지하1층)에서 실시한 실험으로 소방출동대가 현장 활동시 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급하는 일반적인 소방전술 유형 2가지 방법과 재난현장 표준작전절차 패러다임 전환을 위한 소방전술 유형 1가지 방법의 총 3가지 소방전술 유형에 대한 실험을 진행하였다. 실험의 구성은 Figure 1과 같다.
Figure 1
The composition of an experiment.
kifse-36-5-122-g001.jpg
실험은 현장에 도착한 소방 출동대로 가정하고 일반적으로 건물 출입구 인근에 소방차량을 부서하고, 소방차량의 소방호스(65 A)를 전개하여 건물 옥외에 설치된 지상식소화전에 연결하고 소방차량 보수구(65 A)를 통해 소방차량 물탱크 내 소화용수를 확보하였다. 또한, 건물에 설치된 연결송수관설비 송수구까지 소방호스(65 A) 2 EA를 전개하여 연결송수관설비 송수구에 결합하는 것으로 하였다. 건물은 지상7층/지하1층 건물로 연결송수관설비 송수구는 건물 전면 우측 5 m 지점에 위치하고 있으며, 옥내소화전은 각층 계단으로 나가는 실 안쪽에 설치되어 있다. 연결송수관설비 송수구와 건물 수직배관까지의 배관 길이는 약 7 m이며, 방수는 건물 6층 개구부를 통하여 옥외로 방수하였다. 6층 옥내소화전설비 방수구(40 A)에 소방호스(40 A) 2본을 결합한 후 방출 노즐(nozzle)의 정확한 압력 측정을 위하여 디지털 압력계를 부착하여 측정하였다. 실험은 1층에서 소방차량 압력계 지침 10 kgf/cm2를 시작으로 방수압력을 1 kgf/cm2씩 감소시켜 3 kgf/cm2까지 내려가면서 그 때의 건물 6층에서 방수시 노즐(nozzle)의 방수 길이가 최대일 때를 기준으로 말단 노즐(nozzle)의 방수 압력을 측정하였다. 실험은 각 실험(실험1, 실험2, 실험3) 유형당 소방차량 각 압력(3 kgf/cm2, 4 kgf/cm2, 5 kgf/cm2, 6 kgf/cm2, 7 kgf/cm2, 8 kgf/cm2, 9 kgf/cm2, 10 kgf/cm2)에 대하여 건물 6층 옥내소화전설비 앵글 밸브를 개방하여 전개된 소방호스(40 A) 2본 말단 노즐(nozzle)에 걸리는 정압(MPa, nozzle 개방전 압력)을 측정하였으며, 노즐(nozzle) 개방하여 방수시 노즐(nozzle) 직사 주수시 동압(MPa)과 분무 주수시 동압(MPa)을 측정하였다. 소방차 압력 단위(kgf/cm2)를 MPa 단위로 환산하여 나타내었으며, 건물 6층 방수중인 노즐(nozzle)의 방수압력단위(MPa)와 일치시키기 위하여 1 kgf/cm2에 대하여 0.098067 MPa로 환산하고 소수점 셋째자리에서 반올림하여 소수점 둘째자리까지 결과를 나타내었다.

2.2 실험 및 측정

실험은 화재현장에 출동한 소방대원들이 가장 일반적으로 사용하는 소방전술에 관한 실험을 하였다. 즉, 건물 6층에 화재가 발생하였음을 가정하고 건물에 설치된 연결송수관설비 송수구에 소방호스를 결합하여 건물 6층에서 방수하는 실험을 하였다. 현장에 출동한 소방대원이 현장 활동시 활용하는 유형별 실험([실험1], [실험2], [실험3]) 및 측정 개요는 다음과 같다.

2.2.1 [실험 1] 건축물 옥외 연결송수관설비 송수구(65 A) 활용 실험

(1) 실험 구성 및 소방호스 결합시간 측정
[실험 1]은 건축물 옥외 연결송수관설비 송수구를 활용한 실험이다. [실험 1]은 소방차량을 조작하는 소방대원(이하 ‘운전대원’)이 소방차량에서 소방호스(65 A × 2 EA)를 전개하여 건물 외벽에 설치된 연결송수관설비 송수구(65 A)에 소방호스(65 A)를 결합하고, 화재층(건물 6층)에 진입한 소방대원(이하 ‘진압대원’)은 옥내소화전설비 함 내에 비치된 소방호스(40 A × 2 EA)를 전개하여 실제 화재현장에서 진압대원이 사용하는 노즐(nozzle)을 사용하였다. 그리고 소방차량 방수압력에 따른 말단 방수 압력[정압 및 동압(직사주수, 분무주수)]을 측정하였다. 이때, 연결송수관설비 송수구 점령 시간은 87 s (1 min 27 s), 화재층(건물 6층) 화재 진압 대원이 방수 개시 무전하는 시간은 151 s (2 min 31 s)가 소요되었다. 시간 측정은 실험 조건에 따라 현장 활동대원의 방수개시까지 신속하게 방수하기까지 최적의 방법을 도출하기 위함이다.
(2) 방수압력 측정 결과
건물 6층에서 노즐에 미치는 정압(노즐 개방전 압력)과 동압(직사주수시 압력 및 분사주수시 압력)을 측정하였다. 특히, 방수 노즐(nozzle)을 개방한 직사 주수시 압력은 최고 방수 길이에 대한 압력을 측정하였다. 이에 대한 측정 결과는 Table 1과 같다.
Table 1
The Result of The Testing Result (Test 1) - The Maxim Pressure Of Nozzle
The Diameter (A) of the Fire Hose Connected to the Fire Vehicle and Quantity (EA) Fire Hose Connection Layer and the Part of Connection Connected to the Fire Vehicle Combined with Fire Hose Water proof Layer (Floor) The Quantity (EA) of Fire Hose (40 A) Nozzle Diameter (A) Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Connection Layer (Floor) The Part of Connection Diameter (A) of Fire Hose The Part of Conjugation Direct Connection The Use of Adapter Pressure Conversion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
65 A × 2 EA 1 Fire Department Connection pipeline 65 The Facility of Connecting Water Supply × 6 2 40 0.29 0.13 0.09 0.03
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.39 0.21 0.18 0.07
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.49 0.29 0.25 0.10
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.59 0.38 0.34 0.14
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.69 0.49 0.43 0.18
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.78 0.59 0.50 0.21
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.88 0.68 0.60 0.23
65 A × 2 EA 1 65 × 6 2 40 0.98 0.78 0.69 0.29
건물 옥외에 설치된 연결송수관설비를 활용하여 건물 6층에서 방수 압력을 측정한 결과 직사 주수의 경우 소방차량 압력 0.39 MPa일 경우 옥내소화전 방수구(40 A)에서 전개한 방수노즐 압력이 0.18 MPa로 측정되어 규정 방수압력 0.17 MPa 이상의 압력을 만족하였다. 그리고 분무 주수의 경우에는 소방차량의 소방펌프 압력 0.69 MPa로 방수 시 건물 6층에서 0.18 MPa이 측정되어 직사 주수의 경우보다 분무주수의 경우 더 높은 소방차량의 소방펌프 압력이 요구되는 것을 알 수 있다. [실험 1]은 소방현장활동에서 가장 우선시 되는 연결송수관설비 송수구를 활용한 소화용수를 공급하는 방법으로 소방차량 소방펌프 압력과 건물 6층 방수 압력과의 마찰손실이 평균 0.19 MPa이 작용함을 알 수 있다. 6층에서 방수 측정 압력은 방수 거리가 가장 긴 상태를 측정한 그 때의 압력을 측정한 것으로 즉, 직사 주수 시 노즐에 미치는 압력이 최고일 때의 압력을 측정한 것으로 정압일 때의 압력과 직사 주수 시 방수 압력 간 차이가 0.06 MPa로 크지 않음을 알 수 있다. Table 2는 노즐(nozzle)을 회전하여 실제 진압대원이 화재 현장에 진입하기 전 상황에 따라 다르겠지만 통상적으로 개방하는 노즐의 각도를 조절하여 측정한 정압과 동압의 압력을 측정한 결과이다.
Table 2
The Result of The Testing Result (Test 1) - The Normal Nozzle Openning
Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Pressure Conversion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
0.49 0.27 0.14 0.08
0.59 0.34 0.19 0.11
0.69 0.42 0.21 0.14
0.78 0.53 0.29 0.16
0.88 0.61 0.31 0.19
0.98 0.75 0.42 0.22
Table 2에서의 결과를 살펴보면, 노즐의 각도를 조절함에 따라 직사 주수시 압력이 크게 줄어듦을 알 수 있다. 분무주수 시에도 방수 압력이 눈에 띄게 줄어듦을 알 수 있다. 또한, 소방차량에서 0.98 MPa로 방수시에도 화재층(6층)에서 방수시 노즐(nozzle)의 조절각도(양)에 따른 직사 방수 압력이 0.42 MPa로 방수압력이 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있다. 이는 진압대원이 방수시에 노즐(nozzle) 개방 후 무전을 통해 운전대원으로 하여금 소방차량 소방펌프 압력을 상승시키도록 한다면 배관에 미치는 압력을 최소화 할 수 있음을 알 수 있다.

2.2.2 [실험2] 3층 옥내소화전함 내 방수구(65 A)를 송수구로 활용한 실험

(1) 실험 구성 및 소방호스 결합시간 측정
[실험2]는 출동 소방대가 화재 현장에 도착한 후 ‘연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 제4조(송수구)’의 기준에 따라 설치된 연결송수관설비 송수구를 발견하지 못한 상황에서 소방대원들이 현재 실질적으로 적용하여 화재 현장활동에 임하는 절차를 본 실험에 적용하여 보았다. 화재 층이 6층이라고 가정하였을 때 건물 3층 창문과 같은 개구부를 통하여 진압대원은 로프를 내리고 1층에서 대기 중인 운전대원은 내려온 로프에 소방호스(65 A) 2 EA를 묶어준다. 그리고 진압대원은 소방호스를 끌어올려 3층 옥내소화전설비 방수구(65 A)에 결합커플링(암65 A × 암65 A)을 사용하여 소방호스(65 A)를 결합한다. 건물 3층에서 로프를 내려 소방호스(65 A)를 끌어 올려 옥내소화전함 내 방수구(65 A)에 연결하는 이유는 ‘연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 제6조(방수구)’ 제1호의 규정에 따라 ‘연결송수관설비의 방수구는 특정소방대상물의 층 마다 설치하여야 하나 아파트의 1층 및 2층의 경우 설치하지 않을 수 있다’는 규정 때문에 1층과 2층에 설치된 옥내소화전함에는 구경 40 A 방수구만 설치되어 있으며, 구경 65 A 연결송수관설비 방수구는 3층부터 설치되기 때문이다. [실험 2] 로프를 활용한 소방전술은 건물 3층 옥내소화전함 내에 설치된 방수구(65 A)는 연결송수관 방수구(65 A)이나 소방전술적으로 연결송수관설비 방수구(65 A)를 송수구(65 A)로 활용한 전술인 것이다. 앞선 [실험 1]에서 연결송수관설비 송수구에 소방호스(65 A × 2 EA)를 결합하는 시간이 87 s (1 min 27 s), 화재층(건물 6층) 화재 진압 대원이 방수 개시 무전하는 시간은 151 s (2 min 31 s)가 소요되었다. [실험 2]에 의한 소방전술 절차는 건물3층 옥내소화전함 방수구(65 A)에 소방호스(65 A)를 결합하는 시간이 215 s (3 min 35 s), 그리고 진압대원이 건물 6층에서 방수 개시하는 무전을 하는 시간이 298 s (4 min 58 s)로 측정되어 [실험 2]에 의한 소방전술이 [실험 1]에 의한 소방전술 보다 시간적으로 2배 정도의 시간이 지체됨을 알 수 있다. 그러나 [실험 2]는 화재 현장에 출동 소방대가 도착하여 연결송수관설비 송수구를 발견하지 못한 경우에 [실험 2] 전술절차를 진행하기 때문에 연결송수관설비 송수구를 발견하는데 걸리는 시간을 고려하지 아니하고 현장에 도착하자마자 [실험 2] 전술절차를 진행한 결과이므로 현장에서는 실제적으로 더 많은 시간이 소요된다고 할 것이다. 시간이 많이 소요되는 로프를 이용한 소방호스 전술의 비효율성에도 불구하고 일선 소방대원들이 [실험 2] 방법을 사용하는 이유는 소화용수의 안정적인 공급을 우선시하기 때문일 것이다.
(2) 방수압력 측정 결과
[실험 2]는 연결송수관설비 송수구를 발견하지 못한 경우 로프를 이용하여 소방호스를 3층까지 끌어올려 3층 옥내소화전함 내 설치된 방수구에 결합금속구를 이용하여 결합후 소방차량의 압력을 높여가며 건물 6층에서 방수한 실험으로 그 결과는 Table 3과 같다.
Table 3
The Result of The Testing Result (Test 2) - The Maxim Pressure Of Nozzle
The Diameter (A) of the Fire Hose Connected to the Fire Vehicle and Quantity (EA) Fire Hose Connection Layer and the Part of Connection Connected to the Fire Vehicle The Adapter Combined with Fire Hose (Swivel Rocker Lug to Swivel Rocker Lug) Water proof Layer (Floor) The Quantity (EA) of Fire Hose (40 A) Nozzle Diameter (A) Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Connection Layer (Floor) The Part of Connection Diameter (A) of Fire Hose The Part of Conjugation 65 A × 65 A
kifse-36-5-122-g002.jpg
Pressure Conversion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
65 A × 2 EA 3 Indoor Hydrant Facilities 65 Indoor Hydrant Discharge Outlet Female 65 A ×
Female 65 A
6 2 40 0.29 0.11 0.09 0.03
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.39 0.19 0.19 0.06
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.49 0.31 0.27 0.12
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.59 0.38 0.35 0.15
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.69 0.48 0.44 0.19
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.78 0.57 0.52 0.22
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.88 0.70 0.63 0.25
65 A × 2 EA 3 65 6 2 40 0.98 0.79 0.72 0.30
소방차량 소방펌프 압력과 건물 6층 방수 압력과의 마찰손실이 평균 0.19 MPa임을 알 수 있다. 6층에서 방수 측정 압력은 소화수가 가장 멀리 나간 경우를 측정한 것으로 직사 주수시 노즐에 미치는 압력이 최고일 때의 압력을 측정한 것으로 정압일 때의 압력과 직사 주수시 방수 압력간 차이가 0.04 MPa로 [실험 1]의 연결송수관설비 송수관을 결합한 실험에서의 압력차이 0.06 MPa보다 크지 않음을 알 수 있다. 3층으로 소방호스(65 A × 15 m × 2 EA)를 전개하여 옥내소화전함내 방수구(65 A)에 결합한 것이 건물 1층 외벽에 설치된 연결송수관설비 송수관에 연결하여 소화용수를 공급하는 것보다 마찰 손실이 적음은 연결송수관설비 송수관의 체크밸브를 미는 힘이 저항으로 작용하고 또한 배관이 옥내소화전설비 주입상관으로 연결되는 과정에서 3∼4번 꺾임이 마찰 저항으로 작용하였기 때문으로 판단된다. 규격 방수 압력 0.17 MPa 압력은 [실험 1]에서와 마찬가지로 직사 주수시 소방차량 소방펌프 압력 0.39 MPa이상에서 분무 주수 시 소방차량 소방펌프 압력 0.69 MPa 압력에서 충족하였다. 이는 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구의 위치가 건물 내에 설치된 옥내소화전함까지의 거리가 5 m 정도로 가까운 거리에 있어 [실험 2]와 직사주수 및 분무 주수시 압력의 차이가 크지 않음으로 판단이 된다. 또한, Table 3의 결과는 6층에서 방수압력 측정시 노즐(nozzle)을 개방하여 소화수가 가장 멀리 나간 경우를 측정한 것으로 직사 주수시 노즐에 미치는 압력이 최고일 때의 압력을 측정한 것으로 정압일 때의 압력과 직사 주수시 방수 압력간 차이가 0.04 MPa로 크지 않았다. Table 4는 노즐(nozzle)을 조절하여 실제 진압대원이 화재 현장에 진입하기 전 상황에 따라 다르겠지만 통상적으로 개방하는 노즐(nozzle)의 각도를 조절하여 측정한 정압과 동압의 압력을 측정한 결과를 나타내고 있다. Table 4Table 2와 마찬가지로 노즐의 조절 각도에 따라 직사 주수시 압력이 크게 줄어듦을 알 수 있다.
Table 4
The Result of The Testing Result (Test 2) - The Normal Nozzle Openning
Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Pressure Gauge (Kg/cm2) Pressure Conversion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
5 0.49 0.25 0.08 0.05
6 0.59 0.35 0.13 0.07
7 0.69 0.43 0.17 0.08
8 0.78 0.51 0.24 0.13
9 0.88 0.61 0.32 0.16
10 0.98 0.74 0.43 0.24

2.2.3 [실험3] 건물 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 송수구로 활용한 실험(소방호스 2 EA 전개)

(1) 실험 구성 및 소방호스 결합시간 측정
[실험 3]은 소방차량 방수구(65 A)에 소방호스(65 A × 2 EA)를 전개하여 건물 1층 옥내소화전함 방수구(40 A)를 송수구로 활용한 실험이다. 소방차량 방수구(65 A)에 소방호스(65 A × 15 m) 2 EA를 결합한 [실험 1] 및 [실험 2]와 동일하게 소방호스(65 A × 15 m) 2 EA를 연결하였다. [실험 2]에서의 실험이 화재현장에 출동한 소방대원이 건물마다 연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 제4조(송수구) 규정에 따라 설치된 연결송수관설비 송수구를 찾지 못하여 화재층 소방대원에게 소화용수를 원활히 공급할 수 있는 대안(방안)으로 전국적으로 출동소방대가 활용하고 있는 방법이기는 하나 [실험 1]에 비하여 방수 개시 시간이 지연되고 이로 인하여 화재진압 실패로 이어지는 사례가 있기에 [실험 3]은 [실험 2]에 대한 대안(방안)을 찾고 대안(방안)의 타당성을 확보하고자 실험을 실시하였다. [실험 1]과 [실험 2]와 마찬가지로 소방차량 소방호스(65 A × 2 EA)를 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 송수구로 활용하기 위한 결합 시간을 측정한 결과 92 s (1 min 32 s), 건물 6층 화재층에서 방수개시하기까지 시간 측정결과 215 s (3 min 35 s)가 소요되어 [실험 2]에 의한 로프를 활용한 소방전술 보다 신속한 소화용수를 공급할 수 있는 방법임을 실험을 통해 확인 하였다.
(2) 방수압력 측정 결과
[실험 2]에서의 실험과 비교 해 보기 위하여 [실험 3]을 실시하였다. 연결송수관설비 송수구는 아파트 등 건물에 따라 설치 위치가 일정하지 않기 때문에 비교하기는 어렵겠지만, 연결송수관설비 송수구에 결합하여 소화용수를 공급하는 [실험 1]의 방법이 연결송수관설비 송수관을 찾지 못한 경우 [실험 2]의 방법으로 소화용수를 공급하여야 하나 많은 시간이 소요되어 [실험 3] 방법에 의한 소방전술에 관한 실험을 하였다.
Table 5 [실험 3]의 결과는 소방펌프 차량에서 소방호스(65 A) 2 EA를 전개하여 건물 3층이 아닌 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)에 결합하여 측정한 실험으로 [실험 2]와 비교해 볼 때 소방펌프 압력 0.49 MPa일 때 직사 주수시 규격 방수압력 이상의 압력이 측정됨을 알 수 있다. 그리고 분무주수 시에는 [실험 1]과 [실험 2]에서 얻은 압력과 동일한 소방차량 소방펌프 압력 0.69 MPa에서 규격 방수압력을 얻을 수 있었다. [실험 3]의 진압작전 전술절차로 화재진압에 임하여도 화재층에서 진압대원이 노즐(nozzle) 개방시 [실험 1], [실험 2]에 의한 진압작전 전술절차 수행과 유사한 유의미한 방수압력을 기대할 수 있기 때문에 [실험 3]의 진압작전절차를 적극 활용하여야 한다. 또한, 화재진압 표준작전절차(SOP) 소방전술 패러다임 전환이 필요함을 [실험 3]을 통해 확인할 수 있다. Table 6은 일반적으로 진압대원이 화재 진압시 활용하는 노즐(nozzle) 개방에 따른 압력을 측정한 결과이다.
Table 5
The Result of The Testing Result (Test 3) - The Maxim Pressure Of Nozzle
The Diameter (A) of the Fire Hose Connected to the Fire Vehicle and Quantity (EA) Fire Hose Connection Layer and the Part of Connection Connected to the Fire Vehicle The Adapter Combined with Fire Hose Water proof Layer (Floor) The Quantity (EA) of Fire Hose (40 A) Nozzle Diameter (A) Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Connection Layer (Floor) The Part of Connection Diameter (A) of Fire Hose The Part of Conjugation kifse-36-5-122-g003.jpg Pressure Convertsion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
65 A × 2 EA 1 Indoor Hydrant Facilities 40 Indoor Hydrant Discharge Outlet Female 65 A × Male 40 A Female 40 A × Female 40 A 6 2 40 0.29 0.11 0.08 0.03
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.39 0.21 0.13 0.07
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.49 0.29 0.26 0.11
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.59 0.40 0.34 0.15
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.69 0.49 0.43 0.18
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.78 0.59 0.51 0.21
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.88 0.67 0.62 0.25
65 A × 2 EA 1 40 6 2 40 0.98 0.78 0.70 0.29
Table 6
The Result of The Testing Result (Test 3) - The Normal Nozzle Openning
Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Pressure Gauge (Kg/cm2) Pressure Conversion (Mpa) Static Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
5 0.49 0.29 0.20 0.11
6 0.59 0.40 0.27 0.15
7 0.69 0.49 0.35 0.18
8 0.78 0.59 0.41 0.22
9 0.88 0.67 0.48 0.25
10 0.98 0.78 0.54 0.29
Table 6은 실제 화재 현장에서 사용하는 진압대원이 방수하는 노즐(nozzle)을 개방하여 방수하는 방수량에 초점을 맞추어 실측한 결과이다. 소방차량 소방펌프 압력이 0.49 MPa 일 때 직사 주수시 규정 방수압력(0.17 MPa 이상)이 측정되었으며, 분무주수 시에는 소방차량 소방펌프 압력이 0.69 MPa일 때 0.18 MPa로 적정 방수압력 이상의 압력이 측정되었다. Table 2, Table 4Table 6의 결과 진압대원이 방수하는 노즐(nozzle) 개방 각도 조절에 따라 소방차량 소방펌프 압력과 말단 노즐(nozzle)에서 방수하는 압력 간의 차이가 크게 남을 알 수 있다. 따라서 화재층에서 방수하는 진압대원은 배관에 미치는 압력을 최소화하기 위해 반드시 노즐(nozzle)을 개방하여 방수 개시 후 운전대원에게 압력상승을 지시하여 배관 내 압력 상승을 고려한 화재진압이 이루어져야 한다.

2.3 실험 결과 및 고찰

Table 7은 [실험 1], [실험 2], [실험 3]의 소방펌프 압력변화에 따른 말단 노즐(nozzle) 방수압력 측정 결과를 나타낸다. 연결송수관설비 송수관을 점령(결합)하여 소화용수를 공급하는 [실험 1]과 로프를 활용한 소방호스를 끌어올려 3층 옥내소화전함 내 방수구(65 A)를 송수구로 활용하여 소화용수를 공급하는 [실험 2]에서 직사주수시 소방차량 소방펌프 압력 0.39 MPa일 때 적정 방수압력이 측정되었다. 그러나 연결송수관설비 송수관을 발견하기 어려운 경우에는 [실험 1]이 아닌 [실험 2]의 소방전술을 통해 소화용수를 공급하게 된다. [실험 2]에 의한 방법은 연결송수관설비 송수구 발견 실패로 시간이 많이 지체된 상태에서 건물 3층에서 로프를 던져 소방호스를 묶어 끌어올리는 등 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. [실험 3]은 소방호스(65 A)를 전개하여 건물 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)에 연결하여 방수 실험한 것으로 소방차량 소방펌프 압력 0.49 MPa일 때 직사주수시 적정 방수압력이 나옴을 알 수 있다. 그리고 연결송수관설비 송수구 및 옥내소화전 방수구를 송수구로 활용한 결합 시간 측정에서 [실험 1] 87 s, [실험 2] 215 s, [실험 3] 92 s로 소방호스 2 EA를 전개한 동일한 조건에서 [실험 3]에 의한 소방전술을 활용시에 [실험 2]의 경우보다 운전대원이 방수개시 준비 완료한 시간이 2.34배 빠름을 알 수 있다. 그러므로 [실험 3]에 의한 소방전술을 현장 활동시 적극 활용하여야 한다. 화재현장에 소방차량을 부서한 후 연결송수관설비 송수구를 연결하는 것이 가장 최우선일 것이나, 만일 연결송수관설비 송수관을 발견하지 못한 경우 [실험 3]의 결과에서 보듯이 상층에서의 방수 압력이 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)에 소방호스(65 A × 15 m × 2 EA)를 결합하여 송수하는 방법으로도 충분히 적정 방수 압력을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 그러므로 화재현장에 도착하여 소방차량을 조작하는 소방대원은 소방차량을 부서한 위치 주변에 연결송수관설비 송수관을 발견하지 못한 경우 소방호스(65 A × 15 m)를 1 EA 혹은 2 EA를 전개하여 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)에 결합금속구(암40 A × 암40 A)를 통하여 연결하고 대기하고, 현장 진압대원의 방수개시 무전과 함께 소방차량 소방펌프 압력을 0.4∼0.5 MPa로 저압 상태로 개방 후 재차 방수압을 상승토록 무전을 수신하면 천천히 소방차량 소방펌프 압력을 상승시켜 소화용수를 공급해 주어 신속한 소화용수 공급이 안정적으로 이루어 질 수 있도록 해야 한다. 이와 같이 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 통해 소화용수를 공급해 준 다음 건물 옥외에 설치된 연결송수관설비 송수관을 찾아 후착 소방대를 통해 소화용수를 공급토록 해 준다면 소화용수가 공급되지 않아 진압에 실패하는 일은 없을 것으로 판단된다.
Table 7
The Total Result of The Testing Result (Test 1, Test 2, Test 3)
Presure Gauge, Values of Presure Conversion on the Fire Vehicle Pressure on Pistol Nozzle (Mpa) [6 Floor]
Pressure Conversion (Mpa) [Experiment 1] [Experiment 2] [Experiment 3]
Static Pressure (Mpa) Dynamic Pressure (MPa) Static Pressure (Mpa) Dynamic Pressure (MPa) Static Pressure (Mpa) Dynamic Pressure (MPa)
Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa) Direct Discharge Pressure (Mpa) Spray Dynamic Pressure (Mpa)
0.29 0.13 0.09 0.03 0.11 0.09 0.03 0.11 0.08 0.03
0.39 0.21 0.18 0.07 0.19 0.19 0.06 0.21 0.13 0.07
0.49 0.29 0.25 0.10 0.31 0.27 0.12 0.29 0.26 0.11
0.59 0.38 0.34 0.14 0.38 0.35 0.15 0.40 0.34 0.15
0.69 0.49 0.43 0.18 0.48 0.44 0.19 0.49 0.43 0.18
0.78 0.59 0.50 0.21 0.57 0.52 0.22 0.59 0.51 0.21
0.88 0.68 0.60 0.23 0.70 0.63 0.25 0.67 0.62 0.25
0.98 0.78 0.69 0.29 0.79 0.72 0.30 0.78 0.70 0.29

2.4 실험 결과의 시사점

  • (1) 연결송수관설비 송수구 발견이 쉬운 경우, 최우선은 연결송수관설비 송수구에 소방호스(65 A)를 결합한다.

  • (2) 연결송수관설비 송수구 발견이 어려운 경우 1층 옥내소화전함을 열어 옥내소화전 방수구(40 A)에 전개한 소방호스(65 A) 결합하고, 저압(0.39 MPa∼0.49 MPa)으로 방수개시 한다.

  • (3) (2)번 항목 실시 후 후착 소방 출동대로 하여금 연결송수관설비 송수구를 찾아 송수토록 한다.

  • (4) [실험3] 소방전술시 주의사항 진압대원은 노즐(nozzle)을 열고 방수 개시하고 운전대원에게 방수압 상승 지시토록하며, 방수 중지 시에도 무전으로 운전대원에게 방수중지 요청 후 운전대원이 방수압을 낮추고 방수 중지 무전이 나오면 진압대원은 노즐(nozzle)을 폐쇄한다. 반드시 이 절차는 준수되어야 한다. 만일, 방수 중에 운전대원이 방수압을 낮추지 않은 상태에서 진압대원이 노즐(nozzle)을 폐쇄한다면 배관 내 압력이 급격히 상승하여 배관 누수에 따른 수손 피해 등 재산피해 발생이 우려되기 때문이다. 현장답사를 통해 조사된 아파트 대부분이 배관압력이 1.2 MPa이하인 일반배관용 소방배관을 사용하고 있기 때문이며, 진압대원이 방수 중 노즐(nozzle)을 급격히 폐쇄한다면 배관 내 압력이 1.2 Mpa 이상인 경우의 수가 발생하기 때문이다.

3. 개선방안

3.1 건물1층 소방시설(옥내소화전 설비) 방수구(40 A) - 송수 배관으로 활용

3.3에서 제시하는 화재안전기준 보완 및 개선안이 마련되어 시행이 된다면 건물 1층 옥내소화전함 내 송수구(65 A)를 결합하여 송수하기 전까지 유효하게 활용되어야 한다. 화재안전기준이 개정되기 전까지 소방전술에 대한 대책으로 제2장 실험을 통해 확인한 바와 같이 현행 화재안전기준에 맞추어 옥내소화전설비가 설치된 아파트에 대하여 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 적극 활용하여야 한다. 현재의 화재안전기준(NFSC 503)이 적용되어 건축허가 받은 아파트에 대하여 현재 아파트 1층과 2층 방수구(65 A) 제외 규정으로 아파트 1층 옥내소화전함 내 구경 40 A 방수구만 있는 현실에서 연결송수관설비 송수구를 찾지 못한 경우 Figure 2와 같이 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 송수구로 적극 활용하여야 한다. 이는 [실험 3]을 통해 진압대원이 방수하는데 충분한 방수 압력이 측정됨을 확인하였다.
Figure 2
Combining the fire hose (65 A) deployed from the firefighting vehicle with the outlet (40 A) in the indoor fire hydrant equipment on the 1st floor.
kifse-36-5-122-g004.jpg
1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)를 송수구로 활용하여 건물 6층을 화재층으로 가정하여 방수 실험한 결과 연결송수관설비 송수구를 활용한 방수 실험과 3층에서 로프를 활용하여 3층 옥내소화전함 내 방수구(65 A)에 소방차량에서 전개한 소방호스(65 A)를 통해 공급한 소화용수로 방수한 실험 결과와 비교할 때 유의미한 방수압력으로 방수됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 화재현장에 선착한 출동 소방대원은 우선적으로 소방차량에 적재된 소방호스(65 A)를 1 EA 혹은 2 EA를 전개하여 건물 1층 옥내소화전함 내 방수구(40 A)에 결합하여 적정 압력(0.49 Mpa 이하)으로 송수한 후 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구를 후착 소방출동대를 통하여 점령(결합)하도록 하여 화재층 진압대원에게 안정적으로 소화용수를 공급해 주어야 한다. Kim(8)은 ‘초고층 건축물 화재 시 연결송수관설비 활용방안에 관한 실험적 연구’ 논문에서 실제로 화재 발생시 연결송수구 배관 내 개폐밸브가 차단되어져 대형화재로 확산된 경우가 있음을 언급하고 있다. 만일, 본 연구 3.1에서 제시하는 소방전술을 활용한다면 배관을 겸용으로 사용하는 소방시설의 경우 게이트 밸브 잠김으로 인해 소화용수가 송수되지 못하는 문제에 대한 대안이 될 수 있을 것이다. 이유는 옥내소화전함 내 방수구를 송수구로 활용하여 소방차량의 소화용수를 송수하는 경우 주펌프 인근에 설치된 체크밸브와 게이트 밸브 위쪽 주입상관에 분기 배관으로 설치된 옥내소화전설비를 활용하므로 배관 겸용 사용시 게이트 밸브 폐쇄로 인한 소화용수 송수 실패는 없을 것이기 때문이다. 다만, 이 방법을 사용시에는 배관 내 압력 상승에 따른 파열 및 누수를 방지하기 위하여 2.4 (4) ‘[실험3] 소방전술시 주의사항’의 내용을 반드시 숙지하고 현장 활동시 소방전술에 활용하여야 한다.

3.2 재난현장 표준작전절차(SOP) 235-2-2.1-④ 보완 및 개정

재난현장 표준작전절차(SOP) 235는 소방시설 활용절차방법에 관하여 규정하고 있으며 연결송수관설비 활용절차에 관한 사항 중 본 연구 논문 주제와 연관된 재난현장 표준작전절차(SOP) 235-2-2.1 (송수요령) ④항은 ‘송수 쪽의 게이트밸브가 폐쇄되어 있으면 송수할 수 없으므로 관계자에게 지시하여 밸브를 신속하게 개방(게이트밸브의 위치는 방재센터 또는 소화전함 내에 표시)’이라 규정하고 있다. 재난현장 표준작전절차(SOP) 235-2-2.1-④항 규정(9)은 야간에 화재가 발생한 경우 현실적으로 아파트 관리 직원을 통해 게이트 밸브 폐쇄 해제 지시를 내릴 수 없는 것이 현실이다. 또한, 1층 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수관을 통해 소화용수를 공급하였으나 게이트 밸브 폐쇄로 진압 대원에게 소화용수가 공급이 되지 않은 경우 아파트 관리 직원과 일반적으로 지하로 연결된 소방배관 게이트 밸브를 찾는다는 것은 현실적으로 어려움이 많은 것이 사실이다. 그러므로 [실험 3] 결과를 토대로 3.1 ‘건물 1층 소방시설(옥내소화전 설비) 방수구(40 A) - 송수배관으로 활용’을 적극 반영하여 연결송수관설비 활용절차방법을 개선하여야 한다. ‘송수 쪽 게이트 밸브 폐쇄’에 따른 대안으로 재난현장 표준작전절차(SOP) 235-2-2.1 ④항은 ‘선착대는 소방호스(65 A × 15 m) 1 EA 혹은 2 EA 전개하여 건물 1층 옥내소화전함 방수구(40 A)에 결합금속구(65 A × 40 A, 이격유니언)를 중간 연결대로 연결하여 결합하고 소방차량 방수구(65 A)를 개방하여 옥내소화전설비 방수구(40 A)를 통해 소화용수를 송수한다. 그리고 후착대는 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구를 점령하도록 하며, 만일, 송수 쪽의 게이트밸브가 폐쇄되어 있으면 송수할 수 없으므로 관계자에게 지시하여 밸브를 신속하게 개방(게이트밸브의 위치는 방재센터 또는 소화전함 내에 표시)’과 같이 개정되어 소방전술로 적극 활용되어야 한다.

3.3 화재안전기준(NFSC 502) 제6조 1호 송수구(65 A) 설치 규정 신설 및 보완

본 연구 결과를 근거로 현장 활동 소방대원이 활용 가능하도록 화재안전기준(NFSC) 개정 의견을 제시하고자 한다. 현재 연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 제6조 1호 단서 조항에 따라 대부분 아파트 1층 옥내소화전함 내에는 옥내소화전 방수구(40 A)만 설치되어 있고 연결송수관설비 방수구(65 A)가 설치되어 있지 않다. 또한, 같은조 1호 나목의 규정에 따라 복합건축물 등 일반 건축물 1층 옥내소화전함 내에도 연결송수관설비 방수구(65 A)는 설치되어 있지 않고, 단순히 옥내소화전 방수구(40 A)만 설치되어 있다. 본 연구 결과를 토대로 아파트 및 일반 건축물 1층 옥내소화전함에 방수구(40 A)와 송수구(65 A) 설치 의견을 제시하는 바이다.
옥내소화전함 내에 방수구(65 A)가 아닌 송수구(65 A)를 설치하도록 함은 소방대원이 현장 활동시 운반해야 하는 장비를 최소화하기 위함이다. 즉, 1층 옥내소화전함 내에 연결송수관설비 방수구(수65 A)가 아닌 송수구(암65 A)가 설치된다면, 화재 현장에 도착하여 소방대원은 결합금속구(암65 A × 암65 A)를 지참하지 않고 소방호스(수65 A)를 바로 송수구(암65 A)에 결합할 수 있기 때문이다. Lee(10)의 ‘소방시설의 화재진압 활용실태에 관한 연구’ 논문에서 ‘소방대원들이 화재진압을 위해 소방시설을 적절히 사용한다면 출동 시 운반해야 하는 장비와 소화용수의 양을 절감할 수 있어 기동력이 개선되는 효과가 있다.’라고 언급하고 있다. 이는 Kim 등(11)이 ‘초고층 건축물 연결송수관 설비의 효과적인 활용에 관한 실험’ 연구 논문에서도 언급하고 있다. 선행 연구를 통해 본 결과 출동하는 소방대원이 현장 도착후 소방호스(65 A)만 가지고 신속히 1층 옥내소화전함 내 송수구(65 A)에 결합하게 함으로써 현장 활동시 운반해야 하는 장비(암65 A - 암65 A 결합금속구를 미지참하여 현장 활동시 발생하는 문제)와 기동력 향상으로 방수 준비 중인 진압대원에게 신속히 소화용수를 공급하는데 개선 효과가 있을 것으로 판단된다. 또한, 건물 1층 옥내소화전설비 방수구(40 A)와 연결송수관설비 송수구(65 A)를 설치함으로써 방수구(40 A)는 방수구대로 사용하고, 송수구(65 A)는 연결송수관설비 송수관 대용으로 출동한 소방대원이 즉시 소방호스(65 A)를 전개하여 결합함으로써 안정적인 소화용수 공급이 가능해질 것으로 판단된다. 이는 화재안전기준의 변경이 필요한 사항으로 현행 기준인 연결송수관설비 화재안전기준(NFSC 502) 제6조 1호의 단서 규정에 아파트 1층에는 송수구(65 A, 회전형)를 설치하는 규정을 신설토록 해야 한다.
만일, 연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 제6조(방수구) 규정이 ‘아파트 1층 옥내소화전 함내에 송수구(65 A, 회전형)를 설치’토록 하는 규정이 신설된다면, 신축 아파트의 경우에는 Figures 3(a), 3(c)와 같이 1층 옥내소화전함 내 연결송수관설비 송수구(65 A)에 소방차량에서 전개한 소방호스(65 A)를 결합할 수 있어 신속한 소화용수가 화재층에 있는 소방대원에게 공급될 수 있을 것이다. 이와 같이 운전대원은 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구에만 의존하지 않고도 화재층에서 방수 대기 중인 진압대원에게 안정적이고 실패 없는 소화용수를 공급할 수 있는 것이다.
Figure 3
Before and after reflecting the amendment of national fire safety standards commentary of fire department connections, article 6 (outlet).
kifse-36-5-122-g005.jpg
또한, 건물 외부에 설치된 연결송수관설비 송수구를 찾아 헤매는 시간을 단축시킬 수 있고, 겨울철 건물 옥외에 설치된 소방시설(옥내소화전설비, 스프링클러설비, 연결송수관설비) 송수구의 동결에 따른 문제로 진압 대원에게 소화용수가 송수 되지 못하는 일은 없을 것이다. 그리고 소방배관 겸용 설치시 소방시설 송수구 인근 게이트 밸브 설치가 가능한 규정에 따라 게이트 밸브 차단에 따른 소화용수 송수 실패에 관한 문제가 해결될 것으로 보인다. 그러나 화재안전기준의 보완 및 개정이 되면 좋겠으나 화재안전기준의 보완 및 개정이 되기 전에는 본 연구 3.1, 3.2에서 제시한 1층 옥내소화전함 내에 방수구(40 A)를 송수구로 활용하는 소방전술을 적극 활용하여야 한다.

4. 결 론

현재 이 시간에도 아파트 등 화재현장에 출동하면서 운전대원은 출동 중에도 연결송수관설비 송수구가 어디에 위치해 있을지? 그리고 화재층 방수 대기중인 진압대원에게 소화용수를 신속히 안정적으로 공급할지를 고민하면서 출동에 임하고 있다. 본 연구를 통해 이러한 고민과 문제점을 해결해 보고자 하였으며, 기존 설치된 소방시설을 적극 활용하여 안정적인 소화용수 공급을 위한 실험을 통해 개선방안의 타당성을 확보하고자 하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 현장에 도착한 소방출동대가 연결송수관설비 송수구를 쉽게 발견할 수 있다면 우선적으로 연결송수구를 통해 소화용수를 공급해야 할 것이나 만일 그렇지 못한 경우에는 로프를 활용한 소방전술을 전개하게 되는데 이는 본 연구에서 시간적으로 많이 소요가 됨을 확인할 수 있었다. 즉, 연결송수관설비 송수구 발견하기 위해 소요되는 시간과 연결송수관설비 송수구 발견 실패시 로프를 활용한 소방전술을 펼치게 되어 소화용수 공급이 지연이 되고 체력 소모 또한 많게 되어 비효율적인 소방전술임을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 그 대안으로 건물 1층에 설치된 옥내소화전 방수구(40 A)에 소방차량에서 전개한 소방호스(65 A × 15 m)를 결합하여 소화용수를 송수함으로써 연결송수관을 찾는 시간과 로프 전개에 따른 시간 소모의 단점을 해결하고 신속하고 안정적인 소화용수 공급이 가능함을 확인하였다. 그러나 이는 본 연구에서 제시한 화재안전기준 개정 전에 기존 소방시설을 활용하기 위한 개선 방안이다. 중장기적으로는 연결송수관설비의 화재안전기준(NFSC 502) 규정에 ‘아파트 1층 옥내소화전함 내에 송수구(65 A, 회전형)를 설치’ 토록 하여 화재안전기준 개정 및 보완이 되어 신축 건물에 적용 된다면 현장에 도착한 소방대원은 소방차량에서 소방호스(65 A)를 전개하여 옥내소화전함 내에 설치된 연결송수관설비 연결송수구(65 A, 회전형)를 통해 신속하고 안정적으로 화재층 진압대원에게 소화용수를 공급할 수 있을 것이다.

References

1. National Fire Agency, “Preventive Fire Administration Statistics 1-3-1”, (2022).

2. National Fire Agency, “National Fire Data System”, Available From: https://www.nfds.go.kr/stat/general.do, accessed October 01, 2022.

3. 2022 National Fire Safety Standards Commentary, “Fire Safety Standards for Indoor Fire Hydrant Equipment (NFSC 102)” Article 7, Paragraph, Vol. 2, No. 1, pp. 5(2022).

4. Ordinance of the Ministry of Public Administration and Security NO. 268, “Rules on Emergency Rescue Response Activities and On-site Command”, (2021).

5. J. J Park, E. H Hwang and D. M Choi, “Effective use of Fire Department Connections”, Fire Science and Engineering, Vol. 35, No. 2, pp. 130(2021), https://doi.org/10.7731/KIFSE.e4af49dc.
crossref
6. Ministry of Public Safety and Security, “Technical Standard for Type Approval and Product Inspection of Fire Hoses”, (2016).

7. Ministry of Public Safety and Security, “Technical Standard for Type Approval and Product Inspection of Fire Nozzle”, (2015).

8. E. J Kim, “Experimental Study on Application of Fire Department Connection in Case of Fire in Skyscraper”, “Master's”, Thesis, Kyonggi University, Suwon City, Gyeonggi-do Province, Vol. 35, (2013).

9. Standard Operation Procedures Of Disaster Site 235, “How to Use Firefighting Facilities, Connection Water Pipeline Facility, Tips on how to Send Water”, (2021).

10. C. S Lee, “A Study on the State of Utilizing Fire Facility in Fire Fighting”, Fire Science and Engineering, Vol. 25, No. 2, pp. 144(2011).

11. E. J Kim, H. Y Kim and H. J Kim, “An Experimental Study on the Effective Using of Fire Department Connection in High-rise Building”, J. Korean Soc. Hazard Mitig, Vol. 13, No. 6, pp. 293(2013).
crossref


ABOUT
BROWSE ARTICLES
EDITORIAL POLICY
AUTHOR INFORMATION
Editorial Office
Room 906, The Korea Science Technology Center The first building, 22, Teheran-ro 7 Gil, Gangnam-gu, Seoul, Republic of Korea
Tel: +82-2-555-2450/+82-2-555-2452    Fax: +82-2-3453-5855    E-mail: kifse@hanmail.net                

Copyright © 2024 by Korean Institute of Fire Science and Engineering.

Developed in M2PI

Close layer
prev next