[임직원 칼럼] 고층 건물의 화재 피해를 막아라!

삼성물산 건설부문 임직원 칼럼 (최용균 선임)

40여년 전, 전 국민에게 겨울철 화재의 위험성을 알려주는 사건이 하나 있었습니다. 1971년 12월 25일, 서울 중구 충무로. 당시 우리나라에서 보기 드문 21층 고층 건물에서 불길이 치솟았습니다. 그리고 불과 몇 분도 채 안돼, 주변은 아수라장이 되었죠. 바로 ‘대연각 호텔 화재 사고’입니다. 160여명이 사망하고 60여명이 부상을 입는 등 큰 인명 피해를 남긴 이 사고는, 이후 국내외에 고층 건물 화재에 대한 경각심을 불러 일으켰습니다. 최근에도 영국 런던에서 24층 아파트에 화재가 나 전세계인들을 충격에 빠트리기도 했는데요.

 

| 대연각 호텔 화재 현장 / [출처] Wikimedia

국민안전처에 따르면, 2011년부터 최근 5년간 30층 이상 고층건물 화재는 534건에 달한다고 합니다. 여기서 주목할 점은, 2011년 65건이었던 화재 건수가 2015년에 108건으로 증가했다는 사실인데요. 건설 기술의 발달로 고층 건물이 늘어나면서, 화재 재난의 빈도 역시 높아지고 있는 것입니다. 그렇다면 삼성물산 건설부문이 고층건물을 지을 때, 화재에 대해 어떤 관리를 할까요?

피난 안전 구역

삼성물산 건설부문이 건설한 고층 빌딩들은 각국의 소방법규를 준수하는 것은 물론, 엄격한 소방방재 대책을 가지고 있습니다. 고층 건물에서 화재 발생했을 때, 모두가 동일한 통로로 대피하는 것은 불가능합니다. 이를 위해 꼭 필요한 것이 중간 대피 층, 즉 ‘피난 안전 구역’입니다. 화재 발생 시 바깥과 완전히 차단되어 방화(防火)가 가능하고, 이 구역을 통해 사람들은 신속히 대피할 수 있습니다. 삼성물산 건설부문이 시공한 UAE의 ‘부르즈칼리파’는 25개 층마다, 대만의 ‘타이페이 101 빌딩’은 8개층 마다 중간 피난 안전 구역을 설치했습니다. 이를 통해 사람들은 쉽게 건물을 빠져나가 질식사를 막을 수 있습니다. 

 

| ‘타이페이 101 빌딩’의 피난 안전 구역

[출처] 타이페이 101 빌딩 홈페이지(www.taipei-101.com.tw)

양방향 통신 설비와 육성 경보시스템

화재 발생 시, 통신 불가 지역을 없애는 것은 매우 중요합니다. 9.11테러로 무너진 미국 세계무역센터 화재 현장이 그 예가 될 수 있습니다. 이 현장에서 목숨을 잃은 소방관은 안타깝게도 300여명이나 됩니다. 통신 두절로 인해, 건물 붕괴 직전까지도 빠져 나오라는 연락을 받지 못해 사망한 소방관이 많았다고 합니다. 무선 통신 보조설비를 통해, 브루즈칼리파와 타이페이 101 빌딩은 모두 통신 불가 지역을 없앴습니다. 또한 피난 계단 내에 양방향 통신 설비를 설치해, 대피자가 상황에 따른 변화에 신속히 대응할 수 있도록 했습니다. 아울러 디지털 장비가 작동되지 않는 상황을 대비해, 육성경보시스템까지 구축하고 있습니다.

 

       [출처] Flickr

화재가 붕괴까지… ‘폭열 현상’

일반 화재가 발생했을 때, 주요 사망 원인은 질식사입니다. 그러나 고층 건물에는 또 하나의 원인이 있습니다. 바로 건물 붕괴인데요. 보통 주거용 아파트 건물에는 20~30Mpa강도의 콘크리트를 사용하지만, 고층 건물의 경우 50~150Mpa의 고강도 콘크리트를 사용합니다. (*1Mpa은 1cm2 면적당 10kg의 하중을 견딜 수 있음) 엄청난 하중을 지탱해야 하는 고층 건물에게는 필수입니다. 그런데 이런 콘크리트는 강도가 높은 반면, 화재 발생 시 건물에게 치명적일 수 있습니다. 바로 ‘폭열(爆裂]) 현상’ 때문입니다.

 

| 폭열 현상의 원리

화재가 발생해 콘크리트 온도가 상승하면, 콘크리트 내부에 숨어있던 수분은 팽창해 수증기가 되고 바깥쪽으로 빠져 나오려고 합니다. 하지만 고강도 콘크리트의 결속 때문에 빠져 나오지 못한 채, 압력이 증가하면서 폭탄 덩어리가 되어버리죠. 그러다 결국 폭발하게 되고, 이를 ‘폭열 현상’이라고 합니다. 이로 인해 내부 철근이나 철근 구조물은 공기 중에 노출돼 열에 직접 닿게 됩니다. 온도가 상승하면서 내부 철근이나 철근 구조물은 엿가락처럼 휘게 되고, 결국 건물이 붕괴될 확률이 높아지죠. 

 

| 스페인 윈저빌딩(Windsor Building)의 폭열 현상 / [출처] Wikimedia

이러한 현상을 방지하고자, 삼성물산 건설부문은 고강도 콘크리트를 제작할 때 폴리프로필렌 섬유를 혼합했습니다. 화재 시 섬유가 녹으면서 기둥 내부에 발생하는 수증기가 배출 될 수 있는 통로를 만들어, 폭열 현상을 막는 것입니다. 

소방방재시스템보다 중요한 것은 ‘우리의 경각심’

국민안전처 국가화재정보센터에서 제공하는 화재현황에 따르면, 2015년 한해 발생한 44,435건의 화재 중 23,525건(53%)의 발화 원인은 ‘부주의’라고 합니다. 훌륭한 소방설비·시스템·대책도 중요하지만, 근본적인 예방은 우리의 경각심과 주의라는 점 잊지 마세요 :)