1. 서 론
소방청 국가화재정보시스템 자료에 의하면 최근 5년간(2017년~2021년) 덕트(duct), 샤프트(shaft)의 연통 역할로 인해 발생한 화재 연소 확대 건수는 총 537건으로 연간 평균 107건 수준으로 나타났다(1). 이로 인한 인명피해와 재산피해도 적지 않게 발생하였는데, 2020년에는 연간 49명의 인명피해와 약 302억 원의 재산피해가 발생하여 그 규모가 가장 컸다. Table 1은 연도별 화재 건수 및 인명⋅재산피해 건수를 나타낸다. 덕트는 내부에 고착된 퇴적물 등이 착화되어 화재가 발생하거나, 외부에서 발생한 화재의 연소확산 경로가 되어 피해 규모를 확대시키므로 인명 및 재산피해가 크게 발생하는 결과를 초래한다.
Table 1
Cases of Fire Extensions by Duct, Shaft
| Division | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
|---|---|---|---|---|---|
| Number of Occurrences (Case) | 91 | 126 | 94 | 125 | 101 |
| Casualties (Number of People) | 3 | 27 | 31 | 49 | 8 |
| Property Damage (Million Won) | 3,180 | 6,920 | 2,482 | 30,183 | 6,878 |
덕트는 주로 실내의 온도조절을 위해 공기정화설비에 사용되는 공조덕트와 공장 및 주방 등에서 오염물질 및 내부 공기를 배출하기 위한 목적으로 사용되는 배기덕트로 구분된다(2). 방화구획을 관통하는 모든 덕트는 화재확산 위험성이 있으며, 배기덕트의 경우 사용 환경에 따라 덕트 내에 고착된 퇴적물에 의해 화재가 발생할 가능성이 크다. 여기서 섬유공장, 도색공장 등의 공장시설은 공정상 생성되는 분진이 덕트 내부에 장기간 쌓이면서 퇴적하게 되고 고온 작업 시 발생하는 전도열에 의한 자체 발화 또는 불티에 의한 착화로 화재가 발생하게 된다(3). 특히 섬유공장에서 염색공정 시 활용되는 텐터기설비는 항상 고온(150 °C～200 °C)을 유지하면서 24 h 가동되기 때문에 텐터기와 연결된 덕트는 화재위험성이 높으며, 이로 인한 화재 또한 빈번히 발생하고 있다(4). 한편, 음식점 주방에선 기름 등의 사용으로 후드 및 덕트 내에 기름찌꺼기가 퇴적되고 음식을 조리하는 과정에서 발생하는 불씨에 의해 화재가 다수 발생한다. 서울시 소방재난본부에 따르면 음식점 주방 내 덕트와 연통에서 발생한 화재는 2018년 48건, 2019년 50건, 2020년 45건으로 전체 음식점화재의 7.7%를 차지하는 것으로 통계되었다(5).
이와 같이 배기덕트는 ‘굴뚝’ 역할이 되어 화염 및 연기를 다른 층, 다른 구획공간으로 확산시켜 화재확산의 통로가 된다. 복잡한 덕트 구조상 착화 위치를 구분하기 어렵고 덕트 내부 복사열도 높아 화재 진압이 매우 어렵다. 또한 대형덕트의 경우에는 파괴 시 붕괴 위험이 있고 많은 분진이 발생하여 시야 확보가 어려워지는 등 많은 애로사항이 발생한다.
이러한 덕트 내 화염 및 유독가스의 확산 방지를 위하여 국내법에선 방화구획을 관통하는 부분에 댐퍼를 설치하도록 하고 있으며, 방화 및 방연 성능을 갖추도록 명시하고 있다. 하지만, 텐터기설비와 같은 고정식 대형기기 설비로 인해 설치되는 공정용 덕트의 경우는 방화구획이 완화되어 적용될 수 있으며, 분진 퇴적물(기름찌꺼기)의 제거 및 성능에 관한 유지관리 기준은 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 화재확산 경로가 되는 덕트의 화재위험성을 제고하기 위하여 덕트화재 사례를 분석한 후 국내외 관련 법령 및 기준을 비교⋅검토하여 제도적으로 보완할 필요성에 대하여 고찰하고자 한다.
2. 화재사례 분석
2.1 공장화재
공장화재는 분진이 많이 발생하는 공정시설 및 고온에서 작업하는 환경에서 화재 발생 가능성이 크게 나타난다. 다음은 공장에서 화재가 발생하여 덕트를 통해 확산한 사례를 정리하였다.
가장 최근 발생한 울산 섬유 제조공장 화재(2022년 1월 23일)는 섬유를 제조⋅생산하는 공장으로 지하 공조실에서 최초 발화하여 방사 공정에서 활용되는 배기덕트 내부로 화염의 열기류가 전파되었고, 방사 공정 시 발생하는 다량의 섬유 분진이 덕트 내부에 쌓여 있어 화재 규모가 커진 것으로 확인되었다. Figure 1은 화재 진압 후 현장 모습을 보여준다.
2021년 7월 전북 섬유공장에서 발생한 화재는 텐터기에서 발생하는 기계적 열이 집진설비로 흡입되어 섬유 분진이 쌓여 있는 덕트 내부에서 착화, 연소 확대된 사례이다. 울산 섬유공장 화재와 비슷하지만, 해당 공장은 화재 발생 위험도가 높아 자체적으로 덕트 내부에 살수설비를 설치하여 연소 확대 방지 효과가 있었다.
2020년 4월에 발생한 인천 화장품 케이스 제작공장 화재는 연마기 사용 중 발생한 화재가 집진기 주변으로 확대되었고 강한 복사열에 의하여 집진기는 소실되었다. 또한 흡입하는 특성의 집진기와 연결되는 덕트 내부에는 알루미늄 분진 등으로 인하여 전체 연소하였다. 출동한 소방대는 화재확산을 저지하기 위해 천장에 위치한 덕트를 절단하고 내부에 물을 방수하여 진압하였다.
2019년 11월 대전에서 발생한 타이어 공장화재는 옥상층에 설치된 집진설비에서 발생하였으며, 집진기 송풍팬 마찰열에 의해 집진기 내부 먼지 등에 착화하여 집진설비 및 덕트 일부가 탄화하였다. 화재 진압은 자체 소방대가 초기 진화한 상황으로 출동한 소방대는 연소 확대 방지에 주력하여 신속하게 진압할 수 있었다.
2019년 11월 충남 서천 플라스틱 제조공장 화재는 가열 융착기의 복사열에 의해 덕트 내부에 화재가 발생하였으며, 덕트 통로를 따라 확산하여 공장의 벽면 및 지붕 등이 소실되었다.
2.2 음식점화재
음식점화재는 주방 또는 개별 화로를 사용하는 곳에서 주로 화재가 발생하며, 덕트 내에 퇴적된 기름찌꺼기 등에 착화되어 확대될 가능성이 크다.
2021년 4월 남양주에서 발생한 화재는 1층 주방에서 발생한 사례로 화구 위에 올려져 있던 팬 내부의 기름이 과열되어 발생한 유증기에 의해 최초 착화되었다. 화염이 반자를 통해 1층 주차장 반자 내부 단열재로 옮겨붙으면서 급격하게 연소가 확대되었고, 차량 44대가 전소되는 등 대형화재로 번지게 된 사례이다. 화재 규모가 컸기 때문에 대응 2단계가 발령되었고, 500명 이상의 소방공무원이 동원되어 7 h 만에야 진화되었다.
2018년 2월에 발생한 서울 세브란스병원 푸드코트 화재도 대형화재로 번진 대표적 사례이다. 세브란스병원 본관 3층 푸드코트에 위치한 피자집에서 화덕에 불을 붙이던 과정에서 화재가 발생하여 화덕 입구 배기구를 통해 덕트 내 기름찌꺼기로 옮겨붙어 배기덕트를 따라 약 60 m 떨어진 복도 천장 단열재까지 연소시켰다. 천장 반자 내부에는 스프링클러가 설치되어 작동하였으나 덕트 내부 진화에는 소용이 없었으며, 화재지점 추적이 어려웠다. 본 화재는 덕트화재에 대한 문제 인식이 대두되는 계기가 된 사례이다.
2019년 12월 서울의 한 아파트 상가 음식점에서 발생한 화재는 식용유 기름에 불이 붙으며 화재가 발생하였고, 불꽃이 주방 후드로 빨려 들어가 덕트 내부 기름찌꺼기에 옮겨붙어 인근 17개 점포가 소실되거나 그을리는 피해가 발생하였으며 6 h 40 min만에 진화되었다. 화재 초기에는 불이 꺼진 것으로 판단하였으나 이미 덕트를 통해 불은 주변으로 확대된 상태였다. 또한 천장 내부가 구획되지 않았고, 쉽게 연소하는 소재의 주름관을 사용하였으며, K급 소화기나 주방 자동소화장치 미설치 및 주기적인 덕트 청소를 하지 않았던 것으로 확인되어 화재확산 요소들이 복합적으로 작용한 것으로 추정된다.
2.3 사례분석 및 시사점
국내에서 발생한 화재사례를 정리한 결과, 화재가 확대된 원인은 크게 3가지로 구분할 수 있다.
첫 번째로는 배기덕트 내의 공정상 발생한 분진 또는 조리 후 고착된 기름찌꺼기 등의 퇴적물이다. 화재사례에서도 나타났듯이 덕트 내의 퇴적물은 빠르게 연소 확대를 일으키며 동시다발적인 화염확산의 원인이 된다. 덕트 외부에서 발생한 화재는 진압이 되었다 하더라도 어느 순간 덕트 내부 퇴적물에 불씨가 착화되어 연소확산을 일으킨다. 그러므로 화재를 예방하기 위해서는 근본적으로 덕트 내부를 주기적으로 청소하고 유지관리해야 하지만 법적 의무가 없는 상태에서 자체적으로 덕트를 유지관리하는 데는 한계가 있으므로 적정한 관리기준이 제시될 필요성이 있다.
두 번째로는 초기 화재 진압이 어렵다는 점이다. 스프링클러설비, 자동화재탐지설비 등이 설치되어 있는 시설이더라도 반자 내에 있는 덕트는 화재탐지가 어려우며, 소화설비 반경에 들어가지 않는다. 또한 덕트 내부의 화재는 육안으로 화점을 확인하기 어려우므로 진압에 상당한 시간이 소요된다. 하지만 2021년에 발생한 섬유공장 화재사례에도 나타났듯이 덕트 내부에 살수 설비를 설치하여 화재피해를 경감시킬 수 있다. 화재 예방을 위해서 관계자에게 자체적으로 자진 설비를 설치하도록 강요할 수는 없다. 그러나 덕트화재의 위험성을 고려한다면 위험성 평가를 실시하여 가연물이 고착될 우려가 있는 배기 덕트 내부에 설치하는 소화설비의 설치 기준 및 방안에 대해 제도적으로 검토할 필요성은 있다.
세 번째는 주방시설에서 발생하는 화재를 예방하기 위한 소화설비가 미흡하다는 점이다. 조리 시에는 고온의 열이 발생하며, 이미 발화점 이상으로 가열된 기름 등의 가연물은 쉽게 재발화가 가능하다. 현재 특정소방대상물의 주방에는 K급 소화기 비치가 의무이므로 화재를 인지한 시점에서는 초기에 진압이 가능하다. 그러나 화재를 인지할 수 있는 사용자가 부재할 때 화재가 발생할 수 있다는 점, 전용 소화기로는 덕트를 통한 화재확산 위험을 해소하는데 한계가 있다는 점 등을 고려하면 주방 자동소화장치의 설치는 필요하다. 대형화재를 방지하기 위해서는 선제적으로 음식점이 입점할 수 있는 복합건축물 등에 주방 자동소화장치의 설치 의무화를 추진하는 것이 필요하다고 판단된다.
3. 국내외 기준 현황
3.1 국내 법령 및 기준
덕트와 관련한 국내법 및 기준을 살펴보면 다음과 같다. ｢건축법｣ 제49조(건축물의 피난시설 및 용도제한 등) 제2항에 따라 건축물의 안전⋅위생 및 방화 등을 위하여 방화구획, 배연설비 등과 관련한 사항을 국토교통부령으로 정하고 있으며, 국토교통부령인 ｢건축물의 피난⋅방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣ 제14조(방화구획의 설치기준) 제2항 제3호에서 환기⋅난방 또는 냉방시설의 풍도가 방화구획을 관통하는 경우에 그 관통 부분 또는 이에 근접한 부분에 댐퍼를 설치하도록 규정하고 있다. 여기서 댐퍼를 설치하는 기준은 2019년 8월 9일자로 개정되어 2021년 8월 7일부터 시행되고 있는데, 개정 전과 후를 비교하면 다음과 같다.
개정되기 전 규칙에서는 ① 철재로서 철판의 두께가 1.5 mm 이상일 것, ② 화재가 발생한 경우, 연기의 발생 또는 온도의 상승에 의하여 자동적으로 닫힐 것, ③ 닫힌 경우에는 방화에 지장이 있는 틈이 생기지 아니할 것, ④ ｢산업표준화법｣에 의한 한국산업규격상의 방화댐퍼의 방연시험 방법에 적합할 것으로 총 4개의 항목으로 규정하였다.
개정 후 규칙에서는 ① 화재로 인한 연기 또는 불꽃을 감지하여 자동적으로 닫히는 구조로 할 것. 다만, 주방 등 연기가 항상 발생하는 부분에는 온도를 감지하여 자동적으로 닫히는 구조로 할 수 있다. ② 국토교통부장관이 정하여 고시하는 비차열 성능 및 방연 성능 등의 기준에 적합할 것으로 개정되었다.
즉, 온도로 감지하여 댐퍼가 닫히는 구조를 제한하고, 성능 기준을 고시로 정하여 조항을 간소화한 것을 알 수 있다.
댐퍼는 구동 원리에 따라 크게 퓨저블링크(fusible links) 구동 방식과 모터(actuator) 구동 방식으로 구분되며, 퓨저블링크 구동 방식은 특정 온도에서 퓨즈가 녹아 스프링의 힘에 의해 댐퍼가 자동으로 차단되는 온도 감지 방식이다. 그러나, 댐퍼 성능이 연기 또는 온도에 의해서 닫히는 구조에서 연기 또는 불꽃에 의해 닫히는 구조로 기준이 개정되면서 퓨저블링크 구동 방식은 주방을 제외하고는 설치할 수 없게 되었다. 이는 퓨저블링크 구동 방식에서 일반적으로 공기조화설비에 설치되는 퓨즈는 72 °C, 제연설비에서는 280 °C에서 작동하는 걸 사용하다 보니, 저온의 연기에는 동작하지 않았기 때문이다(6).
방화댐퍼의 성능 기준에 관해서 확인해 보면, 국토교통부 고시인 ｢건축자재등 품질인정 및 관리기준｣ 제35조(방화댐퍼 성능기준 및 구성) 제1항에 따라 성능을 확보해야 하며 건축자재 성능 시험기관에서 시행하여야 한다. 방화댐퍼의 성능은 [별표10] “방화댐퍼의 내화시험 방법”에 따른 내화성능 시험 결과 비차열 1 h 이상의 성능을 갖춰야 하며, 한국산업표준 KS F 2822 (방화댐퍼의 방연 시험방법)에서의 방연성능 시험을 만족하도록 하고 있다. 내화성능은 방화댐퍼 본체 크기의 시험체를 대상으로 하며, 한국산업표준 KS F 2257-1에 따라 방화댐퍼가 폐쇄된 상태에서 Figure 2의 시간-가열온도 곡선에 따라 가열하여 내화시험을 진행한다.
여기서 T는 가열로 내 평균온도(°C), t는 시간(min)을 의미한다.
시험체의 비가열면 온도가 구획 기능을 유지하는 경과시간이 1 h 이상이 되어야 하며, 초기 온도보다 140 K를 초과 상승하거나, 이동 열전대를 포함한 모든 부분에서 초기 온도보다 180 K를 초과 상승한 경우는 제외한다.
방연성능은 시험체를 압력 상자에 기밀하게 부착한 후, 압력 조절 장치를 가감함으로써 시험체 전후의 압력차를 10 Pa, 20 Pa, 30 Pa 및 50 Pa로 하고 각각의 통기량을 측정한다. 방화댐퍼 폐쇄 시에는 일반적으로 공조 및 환기설비의 송풍기가 정지되어 있다고 생각하여 압력차를 불꽃에 의한 부력을 고려한 50 Pa까지의 범위에서 통기량을 측정하며, 성능 기준은 통기량이 20 °C 온도, 20 Pa의 압력에서 5 m3/min⋅m2 이하이다. 하지만 실제로 화재 시 방화댐퍼가 작동하는 시점에서 공기조화설비의 송풍기는 계속 작동하기 때문에 방화댐퍼가 정상적으로 닫히지 않을 수 있다(7).
한편, 소방법에서는 덕트에 설치되는 주방자동소화장치에 관하여 규정하고 있다. ｢화재예방, 소방시설 설치⋅유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령｣ [별표1]에 따라 소방시설 중 물 또는 그 밖의 소화약제를 사용하여 소화하는 기계⋅기구 또는 설비로 자동소화장치가 포함된다. 덕트 내에는 주거용, 상업용 주방자동소화장치가 설치되며, ｢소화기구 및 자동소화장치의 화재안전기준(NFSC101)｣에 따라 성능 기준이 적용되고 있다.
3.2 국외 기준(8-14)
미국 등 국외에서는 NFPA 코드와 UL 기준 등에서 덕트 내에 설치하는 댐퍼의 설치 기준, 성능 및 점검기준을 확인할 수 있었다. 먼저 NFPA 90A (Standard for the Installation of Air-Conditioning and Ventilating Systems)와 101 (Life Satety Code)에는 벽의 구조 및 내화성능에 따라 벽을 관통하는 경우, 방화⋅방연 복합 댐퍼, 방화댐퍼, 방연댐퍼를 구분하여 설치하도록 명시되어 있다. 구분 기준은 Table 2와 같다.
Table 2
Damper Installation Place
NFPA 90A에서 3 h 미만인 내화구조의 벽, 칸막이 또는 문의 개구부에 방화댐퍼가 사용될 경우에는 ANSI/UL 555 (Standard for Fire Dampers) 기준에 따라 90 min의 방화성능이 필요하고, 3 h 이상인 개구부에 사용되는 방화댐퍼는 ANSI/UL 555 기준에 따른 3 h 이상의 방화성능을 가진 것으로 사용하도록 하고 있다. ANSI/UL 555에 따른 방화댐퍼 성능시험은 화재 내구성/물줄기 시험(fire endurance/hose stream test), 작동 신뢰성 시험(operational reliability test), 동적 폐쇄 시험(dynamic closure test) 등이 있다. 방연벽이나 연기 제어 시스템이 설치된 개구부를 보호하기 위해 사용되는 방연댐퍼는 ANSI/UL 555S (Standard for Smoke Dampers) 기준에 따라 성능을 시험하며, 연기누출등급은 최소한 Class Ⅱ를 충족하고, 상승온도등급은 121 °C (250 ℉) 이상이어야 한다. UL 555S에 따른 방연댐퍼 시험은 누기율 시험(leakage test)을 진행하여 누기량에 따른 방연댐퍼 등급을 결정하며, 등급표는 Table 3과 같다. 단위는 SI단위로 환산하여 괄호 안과 같이 표기하였으나, 단위환산에 의한 근삿값 결과임을 고려하여야 한다. 이러한 누기율 시험은 최소 4 in.w.g. (약 995.36 Pa)에서 수행되며 Class Ⅱ를 충족하기 위해서는 누기율이 20 CFM/ft2 (약 6 m3/min⋅m2)을 충족해야 한다.
Table 3
Leakage Rating (unit: CFM/ft2(m3/min⋅m2))
NFPA에서는 국내와는 달리 댐퍼의 유지관리 기준을 규정하고 있는데, NFPA 80 (Standard for Fire Doors and Other Opening Protectives)과 NFPA 105 (Standard for Smoke Door Assemblies and Other Opening Protectives)에서 확인할 수 있다. 방화/방연댐퍼를 주기적으로 시험하여 관리하여야 하며, 점검 주기는 시운전이 완료된 후 1년 뒤에 재점검하고, 병원이 포함된 건물은 6년마다, 그 외 모든 건물은 4년마다 시험 검사를 하도록 규정하고 있다. 점검 방법은 퓨저블링크 구동 방식 방화댐퍼와 사용하지 않는 방화댐퍼로 구분되며, 방연댐퍼는 퓨저블링크 구동 방식을 사용하지 않는 방화댐퍼와 동일한 점검 방법으로 진행한다.
한편, 주방자동소화장치와 관련하여서는 NFPA 96 (Standard for Ventilation Control and Fire Protection of Commercial Cooking Operations)에 따라 단독주택을 제외한 모든 공공 및 사설 조리작업장은 소화장비를 의무적으로 설치해야 하며, 배기덕트 내에는 자동소화장치를 설치하여 흄 소각로, 열회수 장치, 대기오염 제어장치 등이 보호될 수 있도록 규정하고 있다. 또한 화재소화시스템 및 배기후드의 유지관리를 위해서는 최소 6개월마다 점검 및 시험하도록 제시하고 있음을 확인하였다.
3.3 비교분석 및 시사점
국내외 법령과 다양한 기준을 검토한 결과, 덕트와 댐퍼를 설치하고, 성능을 만족하는 기준에 있어 차이가 있음을 확인하였고 현 실태를 접목하여 분석한 결과를 정리하면 다음과 같다.
우선 국내에서는 법에서 규제하지 않는 사각지대가 존재하고 있는데, 그중 하나로 최근 발생한 화재사례와 같은 플랜트, 섬유공장 등에 설치된 공정용 배기덕트는 방화댐퍼의 설치대상에서 제외되어 있다는 것이다. ｢건축법 시행령｣ 제46조 제2항 제2호에 의해 물품의 제조⋅가공⋅보관 및 운반 등에 필요한 고정식 대형기기 설비의 설치를 위하여 불가피한 부분에 대해서는 방화구획을 완화하여 적용하고 있다. 대단지 플랜트 공장의 배기덕트나 섬유공장 등에서 사용하는 텐터기설비용 덕트는 이러한 방화구획 완화 조항으로 인해 방화댐퍼의 설치 의무가 없어진다. 대규모 창고시설 등의 경우에는 2021년부터 방화구획을 국토교통부령으로 별도로 정할 수 있게 개정되었으나, 법 시행 후 건축허가를 신청하거나 건축신고를 하는 대상부터 적용되어 사실상 기존 건축물의 방화구획 설정 의무는 규정되어 있지 않다.
두 번째로는 방화댐퍼 성능 기준 보완의 필요성이다. 국외에서 구분하고 있는 방화댐퍼와 방연댐퍼는 국내에서 방화댐퍼로 총칭하여 사용하고 있다. 국내에서의 방화댐퍼 성능 조건은 비차열 60 min 이상, 20 Pa 압력에서 5 m3/min⋅m2 이하의 통기량을 기준으로 적용하고 있다. 국외에서는 ANSI/UL 555 및 ANSI/UL 555s에 따라 방화댐퍼 성능 조건은 방화성능(비차열) 90 min 이상이어야 하며, 방연댐퍼의 성능 조건은 Class Ⅱ 조건인 4 in.w.g. (약 995.36 Pa)에서 20 CFM/ft2 (약 6 m3/min⋅m2)의 누기율 이하가 기준이다. 국내와는 달리 방연댐퍼의 성능에 따라 등급을 구분하여 평가하고 있는 점과 상당히 높은 압력 조건에서 누기율을 측정한다는 점은 국내 성능 기준과 차이가 있음을 보여준다. 또한 국외에서 정적시스템용과 동적시스템용 댐퍼를 구분하여 가열된 공기의 흐름이 있는 조건 유무에 따라 성능을 확인하고 있는데, 덕트 내부의 기류, 화재 발생 시에 발생하는 부력과 공조 겸용 시스템일 경우, 공조시스템의 풍압 조건 등을 고려하였을 때 국내의 정적 조건만으로 평가하는 기준을 보완하는 방안을 고려할 필요성은 있다고 판단한다.
세 번째로는 덕트를 유지관리하기 위한 기준이 부재하고, 방화댐퍼의 점검 방법 및 시기에 대한 명확한 규정이 없다는 점이다. 앞서 3.2에서 확인한 바와 같이 국외에서는 정기적으로 덕트 내부를 청소하고, 방화댐퍼의 정상 작동 여부를 확인및 점검하고 있다. 덕트 내부의 분진 및 각종 기름찌꺼기 등은 화재확산의 주된 요인이므로 주기적으로 청결을 유지관리하는 기준이 필요하다. 또한, 화재가 발생하였을 시에 방화댐퍼의 작동 유무는 인명과 재산피해 발생에 영향을 미치므로 방화댐퍼의 작동을 정기적으로 점검하는 것은 중요한 부분이다.
마지막으로 상업용 주방자동소화장치의 설치 기준을 마련하고 실질적인 적용이 필요하다. 현행 ｢화재예방, 소방시설 설치⋅유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령｣ [별표5] “특정소방대상물의 관계인이 특정소방대상물의 규모⋅용도 및 수용인원 등을 고려하여 갖추어야 하는 소방시설의 종류” 중에서 자동소화장치 설치기준은 주거용 주방자동소화장치만 명시되어 있어, 상업용 주방자동소화장치 설치기준의 언급은 없다. 다만, 소방청은 ｢화재예방, 소방시설 설치⋅유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령｣ 전부개정을 추진하고 있으며 개정안에서는 남양주 화재(2021년 4월 10일)에 따른 대책 반영에 따라 상업용 주방자동소화장치 설치기준이 제시되어 있다. ｢소방시설법 시행령｣ [별표5]에 따른 설치 기준은 다음과 같다.
가. ｢식품위생법｣ 제2조 제12호에 따른 집단급식소, 나. ｢식품위생법｣ 제37조에 따라 영업허가를 받아야 하는 업종 중 판매시설에 입점해 있는 일반음식점이다.
위와 같이 미흡하였던 현행 기준이 개선되어 상업용 주방자동소화장치 설치가 의무화됨으로써 실질적으로 대형화재를 예방하기 위해 신속한 시행 및 적용이 필요할 것이다.
4. 현 실태 분석
4.1 반도체공장 자진설비 구축
국내에서는 덕트화재 예방을 강화하기 위하여 국외 기술 및 국내 첨단기술 등을 적용하여 자체적으로 설비를 구축하고 있으며, 이러한 사업장을 소개하고자 A기업과 B기업의 적용 사례를 조사하였다.
A기업에서는 FAB* 지역에서 유기물질을 사용하는 장치의 배기덕트와 방화구획 관통부 등에 자진소화장치를 설치하여 화재를 예방하고 있다. 방화구획 관통부의 덕트 주변에 스프링클러를 설치하고, 덕트 내부까지 설치하여 안전성을 강화하고 있으며, FAB 지역 외에서는 방화구획 관통부를 지나는 덕트에 방화댐퍼를 설치하고 있다. 옥상 배기설비 중 FRP 덕트**에 스프링클러를 설치하였으며, 유기용제를 사용하는 장소의 배기덕트에는 이산화탄소 소화설비를 설치하였다. 또한, 기업 내에서는 자체적으로 덕트 및 댐퍼의 유지관리를 위해 연 2회 모든 소화설비를 정기 점검을 하고 있었다. 덕트 내에 설치하는 이산화탄소 소화설비는 연 1회 점검하며, 3년 1회 종합 테스트를 포함하는 정밀 점검을 하고 있으며, 덕트 내부에 설치하는 스프링클러는 3년 1회 전수 교체하여 주기적으로 관리하고 있음을 확인하였다.
B기업에서는 가연성 배기 덕트와 독성물질 폐기용 덕트, 비상 배기덕트로 구분하여 관리하고 있다. 생산 공정에서의 사용되는 배기 덕트는 댐퍼 차단 시에 클린룸(clean room)에 대한 오염이 가중되거나 역류에 의한 화재확산 위험이 있어 방화구획을 관통하는 덕트 내에 댐퍼를 설치하지 않는다. 대신, 덕트의 재질 및 위치에 따라 소화장치를 구분하여 설치하였는데 이를 정리하면 Table 4과 같다. 그 외의 기타 사무실 및 가스계 방호구역에는 방화댐퍼 및 PRD***를 설치하고 있었다. B기업 또한 자체적으로 내부 규정을 수립하여 덕트 내부의 청소 주기를 정하고 정기적으로 육안 및 내시경 등을 통해 점검하는 등 유지관리를 체계적으로 시행하고 있었다.
5. 결 론
본 연구에서는 덕트화재 사례 분석을 통해 덕트의 화재위험성을 검토하여 국내외 법령 및 기준을 비교하고, 현 실태의 문제점을 고찰하고자 하였으며, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
첫째, 덕트의 내부에는 고착된 퇴적물로 인한 착화 및 외부로부터 발생한 화재가 확산될 경우, 자체 기류 등에 의해 화염 전파속도가 빠르고 붕괴 위험 및 열기에 의해 신속한 진압 및 소화가 어려우므로 예방적 강화가 우선되어야 한다. 그러나 현재 화재가 주로 발생하는 섬유, 반도체 공장 등의 배기덕트에는 댐퍼가 설치대상으로 명시되어 있지 않아 법의 사각지대에 놓여 있으며, 명확한 방화구획이 이뤄지지 않고 있어 덕트화재의 위험성에 노출되어 있다고 할 수 있다. 그러므로 덕트를 통한 화재확산을 최소화하기 위해서는 화염과 연기가 고립되도록 덕트 내부에 방화구획을 별도로 설정하는 방안을 검토(18)하고, 한국산업표준에 따른 방화댐퍼의 성능 기준을 재검토하여 취약점을 보완할 필요성이 있다고 판단된다.
둘째, 덕트 내부에는 먼지, 분진 및 슬러지 등이 흡착 및 퇴적을 반복하여 고착되기 때문에, 주기적인 청소 등의 유지관리가 필요하다. 국외에서도 주방덕트(후드) 및 방화댐퍼의 유지관리 규정을 제시하고 있음에도, 국내에는 ｢산업안전보건기준｣ 제73조에서 공장에 설치되는 덕트의 단순 청결에 관한 내용만이 유일하여, 대부분 사업장은 자체적으로 덕트를 관리하는 실정이므로 덕트 내부 유지관리 기준 마련을 위한 검토가 필요하다고 판단된다.
셋째, 덕트화재 중 음식점화재가 가장 빈번히 발생하므로 현재 개정 추진 중인 상업용 주방자동소화장치의 설치 기준이 조속히 시행되어야 한다. 이미 외국계 호텔, 대형마트, 백화점 등에서는 자체적으로 설치하고 있으며, 점점 증가 추세이나 소규모 일반음식점은 그 설치 빈도가 낮아 화재 안전에 취약하다. 이러한 필요성에 의해 기준이 개정되어 시행될 예정이므로 화재 안전성을 강화하는 목적에 부합할 수 있도록 조속한 정책 추진이 필요하다.
넷째, 화재 시 방화댐퍼가 정상적으로 작동한다면 질식 피해 또는 화염확산을 방지할 수 있으나, 건축물의 구조상 방화댐퍼의 동작 유무를 육안으로 확인하기가 어려우며, 수동으로 조작할 방법이 없어 신속한 대응이 힘들다는 점은 향후 긴급 수동폐쇄장치 등의 적용을 위한 연구의 필요성이 있음을 시사한다.
그동안 덕트는 직접적인 화재 요인이 되기보다는 풍도의 역할이 컸기 때문에, 법의 규제가 강하지 않았다. 그러나 덕트화재는 꾸준하게 발생하고 있으며, 방화구획을 관통하기 때문에 화재피해 규모는 점점 커가고 있어, 면밀한 관찰이 필요한 시점이다. 일부 사업장에서는 덕트화재를 예방하기 위해 자진설비를 구축하여 관리하고 있으나, 국가 차원에서 위험성에 대한 인식이 아직 부족하며, 예방적 차원에서의 제도적 개선이 필요하다. 따라서 본 연구 결과를 바탕으로 덕트화재 예방을 위한 추가 연구가 활발하게 이루어질 것으로 기대해 본다.
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