Analysis of Causes of Casualties in Jecheon Sports Center Fire - Focus on Structural Factors of Building and Equipment -

제천 스포츠센터 화재의 다수 사상자 발생원인 분석 - 건물과 설비의 구조적인 요인을 중심으로 -

Abstract

A sports center fire in Jecheon caused 29 deaths and 40 injuries. This study focused only on the structural factors of the building and equipment to investigate the causes of casualties based on the fire investigation results at the sports center. The structural factors of the building and equipment were a piloti-type parking lot, lack of a fire compartment between the piloti-type parking lot and lobby, lack of an installed sprinkler system, lack of an installed fire door in the main stairs on the $1^{st}$ floor, lack of an installed fire water tank on the rooftop, an installed pocket fire door in the main entrance on the $2^{nd}$ floor, poor fire compartments in an EPS space and a pipe pit and on each floor, a leak in the joint of a drain pipe, plywood installed in the hoistway of the freight elevator and interior wall, illegal remodeling of a closed rooftop structure, which cannot discharge smoke and heat, installed styrofoam insulation in the inside of the parking lot ceiling, an installed tempered glass window, which cannot be opened in the ladies bathroom on the $2^{nd}$ floor, and a finished dryvit exterior wall.

제천 스포츠센터 화재로 29명이 사망하고 40명이 부상을 입었다. 이 논문에서는 스포츠센터 화재 사례에 대해 다수 사상자가 발생한 요인을 분석하기 위해 저자의 화재조사 결과를 토대로 건물과 설비의 구조적인 요인을 분석하고 있다. 건물과 설비의 구조적인 요인은 필로티 구조의 주차장, 필로티 주차장과 로비 사이 방화구획 미비, 필로티 주차장에 스프링클러설비 미설치, 1층 주계단에 방화문 미설치, 옥상에 소화수조 미설치, 2층 주출입구에 벽체 매립형 방화문 설치, EPS실 및 배관 피트 층별 방화구획 부실, 배수배관 연결부의 누수, 화물용 승강기의 승강로와 실내에 면하는 벽체에 합판 설치, 폐쇄형 옥상구조로 개조, 주차장 반자 안쪽 천장에 스티로폼 단열재 부착, 2층 여탕 무창층 강화유리 구조, 드라이비트 외벽으로 분석하였다.

1. 서론

2018년 12월 21일 제천시 하소동 소재 지하1층 지상9층의 노블휘트니스스파 건물(이하 ‘스포츠센터’라 함) 필로티 구조의 주차장 반자 위에서 화재가 발생하여 29명이 사망하고 40명이 부상을 입었다. 2층 여탕에 갇힌 사람이 119신고를 하였고 소방활동 중인 소방대에 현장에 있던 사람들이 구조요청을 했음에도 2층 진입이 지연되어서 2층에 있던 19명 모두가 사망하여 우리 사회에 큰 충격을 줌은 물론 소방의 초기대응이 부실했다고 유가족들이 강하게 주장함에 따라 소방청은 소방합동조사단을 꾸려 조사를 하였다. 소방합동조사단은 2017년 12월 25일부터 17일간 10명의 외부전문가를 비롯한 총 24명의 인력을 투입해 화재현장 및 관계자 조사, 그리고 다양한 과학적 분석을 하여 2018년 1월 12일 조사결과를 발표하였다. 소방합동조사단의 발표 후 유가족 측의 추가조사 요청에 따라 유가족이 추천한 전문가 2명과 유가족 2명을 참관인으로 하여 소방합동조사단이 2018년 1월 15일 - 4월 12일 조사를 하여 2018년 4월 18일 2차 조사결과를 발표하였다. 특정화재에 대한 소방의 현장대응 등을 조사하기 위한 합동조사단은이 스포츠센터 화재가 처음이었다⁽¹⁾.

지금까지 다수 사망자가 발생한 화재사례들이 있었지만, 다수 사망자가 발생한 화재사례에 대해 분석한 논문^(2-4)과 자료⁽⁵⁾는 많지 않다.

이 논문에서는 현장조사 결과를 토대로 하고 소방합동조사단의 조사 내용, 법원 판결문 등을 참고하여 제천 스포츠센터 화재 사례에서 다수 사상자가 발생한 원인을 분석할 목적으로 건물과 설비의 구조적인 요인에 대해 분석한다.

2. 건물과 설비의 구조적인 요인 분석

2.1 사망자 수습 위치 현황

Figure 1과 같이 1층에서 로비에서 1명, 2층 여탕에서 19명, 3층 남탕에서 1명, 4층과 5층 사이 주계단에서 1명, 7층에서 1명, 7층과 8층 비상계단에서 1명, 8층에서 4명, 9층에서 1명의 사망자를 수습하였다. 1층 1명의 소사를 제외하고 나머지 28명은 연기에 의한 질식사로 확인되었다.

Figure 1. Fire deaths by floor.

2.2 건물과 설비의 구조적인 요인 분석

2.2.1 필로티 구조 주차장

1층은 Figure 2에 나타낸 것처럼 필로티 구조의 주차장과 사무실, 로비 등으로 구성되어 있었다. 건물 1층을 필로티 구조로 하게 되면 필로티 공간은 건축법시행령 제119조제1항 제3호 다목에 따라 건물 층수에서 제외되어 더 높은 건물을 건축할 수 있고, 1층의 벽체를 없앰으로 인해 건물의 개방감과 공간감을 살려 미적 감각을 높일 수 있으며, 또한 사생활 침해로 인해 1층을 기피하는 수요자의 욕구를 충족시킬 수 있다는 다양한 이점이 있다⁽⁶⁾. 필로티(Pilotis)는 지상층을 벽이 없이 기둥 등으로 이루어진 공간을 갖게 하는 건축양식으로 일반인들의 자유로운 왕래와 자동차의 통행 또는 주차장으로 활용할 수 있는 장점이 있다. 필로티 구조는 2002년 주거시설의 주차기준이 강화되면서 주목을 받았고, 2009년 도시형 생활주택이 장려되면서 확산되었다.

Figure 2. 1st floor plan and parking circumstance of parking lot.

Figure 2와 같이 1층 필로티 구조 주차장 반자 속에 설치된 배수배관은 3면이 외기에 노출되어 있어 겨울철 동결방지를 위해 배수배관에 열선을 감을 수 밖에 없고, 단열을 위해 단열재인 스티로폼을 천장 쪽에 10 cm 두께로 부착한 상황이었다. 배수배관에 열선을 감고 반자 내부에 보온등을 설치하였음에도 배수배관 접속부에서 누수되어 6곳에서 얼음제거 작업을 하였고, 네 번째 얼음제거 작업을 한 곳에서 약 55분 경과한 후에 화재가 발생하였다. 화재원인은 얼음 제거 작업을 하면서 열선을 건드린 것과 관련이 있는 것으로 추정된다.

국립과학수사연구원은 발화부는 작업자가 사다리를 놓고 올라가 작업을 했던 필로티 주차장 반자 안의 금속물받이 부근으로 한정되며, 발화원인은 이곳에 설치되어 있던보온등의 축열(과열) 또는 정온전선의 절연파괴로 인한 전기적 요인으로 추정된다고 감정을 하였다.

필로티 주차장인 경우 천장 쪽의 배수배관 동결 방지를 위해 열선을 감거나 출입 편리를 위해 주차장에서 곧바로 건물 내부나 계단으로 들어갈 수 있는 출입문을 설치하고,필로티 부분은 바닥면적에 산입되지 않는다고 하여 스프링클러설비를 하지 않고 있다.

2.2.2 필로티 주차장과 로비 사이 방화구획 미비

필로티 주차장과 로비 사이는 Figure 3과 같이 창문이 있는 벽이 있고 주차장에서 로비 쪽으로 들어가는 곳에 위치한 방풍실 주위는 Figure 4와 같이 유리벽으로 구획되어 있다가 화재로 파손되어 있고 유리벽 위쪽은 방화구획 없이 주차장의 반자가 이어져 있는 구조이었다.

Figure 3. Wall between lobby, offices and parking lot.

Figure 4. Wind break surroundings.

필로티 주차장 반자 안에서 발화된 화재는 방풍실 주위 유리벽 위쪽의 반자 안쪽을 통해 쉽게 확산될 수 밖에 없는 구조적인 문제를 안고 있었다. 왜냐하면 주차장 쪽과 실내 쪽의 반자 안은 구획되지 않고 연결되어 있었기 때문이다. 실내의 로비 쪽에 스프링클러헤드가 설치되어 있었지만 알람밸브가 잠겨 있어 살수될 수 없었을 뿐만 아니라스프링클러헤드 아래쪽에 있는 화재를 진화할 수 있을 뿐스프링클러헤드에서 살수된 물이 반자 안쪽에 있는 화재를 진화할 수 없으므로 설령 살수되었다고 하더라도 화재를 진화할 수 없는 상황이었다⁽⁷⁾. 반자 안쪽 천장에는 10 cm 두께의 스티로폼이 단열재로 부착되어 있었다.

2.2.3 필로티 주차장에 스프링클러설비 미설치

이 스포츠센터 건물은 ‘화재예방, 소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법률(이하 소방시설법이라 함)’이 정하는 바에 따라 소방시설이 설치되어 있었다. 건축허가 당시부터 4층～7층에 운동시설인 헬스클럽이 있고 수용인원이 100명 이상이어서 소방시설법시행령 별표 5에 따라 전층에스프링클러설비를 설치할 의무가 있었다. 그러나 건축법시행령 제119조 제1항 제3호 다목에서 ‘필로티나 그 밖에 이와 비슷한 구조(벽면적의 2분의 1 이상이 그 층의 바닥면에서 위층 바닥 아래면까지 공간으로 된 것만 해당한다)의 부분은 그 부분이 공중의 통행이나 차량의 통행 또는 주차에 전용되는 경우와 공동주택의 경우에는 바닥면적에 산입하지 아니한다’라고 규정하고 있어 주차장 용도로 사용되는 필로티 부분에만 스프링클러설비를 설치하지 않았다.

소방시설법시행령 별표 5에서 건축물 내부에 설치된 차고 또는 주차장으로서 차고 또는 주차의 용도로 사용되는 부분의 바닥면적이 200 m² 이상인 층은 물분무등소화설비를 설치하도록 규정하고 있지만, 이산화탄소소화설비 화재안전기준 제10조 제3항 제1호에서 ‘화재 시 현저하게 연기가 찰 우려가 없는 장소로서 지상 1층 및 피난층에 있는 부분으로서 지상에서 수동 또는 원격조작에 따라 개방할 수 있는 개구부의 유효면적의 합계가 바닥면적의 15% 이상이 되는 부분에는 호스릴이산화탄소소화설비를 설치할 수 있다’라고 규정하고 있고, 제4항 제1호에서 ‘방호대상물의 각 부분으로부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 15 m 이하가 되도록 할 것’이라고 규정하고 있어 스포츠센터 건물 1층 필로티 주차장에는 호스릴이산화탄소소화설비가 2개소 설치되어 있었다.

설령 스프링클러설비가 필로티 주차장에 설치되었다고 하더라도 스프링클러헤드는 반자에 설치되어 반자 아래쪽화재를 진압할 뿐이고 반자 위쪽의 스티로폼 화재는 진압할 수 없었지만⁽⁸⁾, 주차장에 스프링클러설비가 설치되어 있고 알람밸브가 열려 있었다면 15시 48시 38초에 주차장 반자 쪽에서 최초 화염이 발생된 후 15시 53시 30초에 천장에서 불덩어리가 주차된 차량으로 떨어지고 15시 54분 34초에 천장에서 불붙은 가연물이 차량 위로 낙하되기 시작한 후 주차된 차량으로 화재가 확산되는 것을 막을 수 있거나 지연시킬 수 있었을 것이다.

2.2.4 1층 주계단에 방화문 미설치

건축법시행령 제46조 제1항에서 ‘주요구조부가 내화구조 또는 불연재료로 된 건축물로서 연면적이 1천 제곱미터를 넘는 것은 국토교통부령으로 정하는 기준에 따라 내화구조로 된 바닥·벽 및 제64조에 따른 갑종 방화문(국토교통부장관이 정하는 기준에 적합한 자동방화셔텨를 포함한다.)으로 구획(이하 “방화구획”이라 한다)하여야 한다’라고 규정하고 있고, 건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙(국토교통부령) 제14조 제1항 제1호에서 ‘10층 이하의층은 바닥면적 1천제곱미터(스프링클러 기타 이와 유사한 자동식 소화설비를 설치한 경우에는 바닥면적 3천제곱미터)이내마다 구획할 것’, 제2호에서 ’3층 이상의 층과 지하층은 층마다 구획할 것‘으로 규정하고 있다. 위와 같은 건축법규에 따라 1층 주계단 출입구에 방화문을 설치하지 않은 것으로 보인다.

그러나 주계단 출입구에는 ‘건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제9조 제2항 바목에 따라 방화문이 설치되었어야 한다. 왜냐하면 주계단은 건축법시행령 제35조 제1항에 따른 피난계단이고, ‘건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제9조 제2항 바목에서 피난계단출입구에는 피난의 방향으로 열 수 있는 것으로서 언제나닫힌 상태를 유지하거나 화재로 인한 연기, 온도, 불꽃 등을 가장 신속하게 감지하여 자동적으로 닫히는 구조로 된갑종방화문을 설치하여야 한다고 규정하고 있을 뿐 1층(피난층)이라고 해서 예외규정을 두고 있지 않기 때문이다.

1층 주계단실 입구는 1.2 m × 3.5 m 크기로 되어 있는데Figure 5와 같이 방화문이 설치되어 있지 않았다. 주차장반자 안에서 방풍실 위쪽 반자 안을 통해 1층 실내로 유입된 불과 연기를 주계단실 쪽으로 확산되지 않도록 막는 방화문이 없고 1층의 스프링클러설비 알람밸브도 잠가 놓아스프링클러헤드에서 살수가 되지 않아서 1층 실내로 확산된 화재 초기에 불과 연기가 그대로 계단실로 유입되었다. 피난에 사용되어야 할 주계단실이 화재 초기부터 주차장에서 발생한 불과 연기의 확산경로가 될 수밖에 없어 짧은 시간에 주계단실이 피난계단으로서의 기능이 상실됨은 물론 상층부로 열기와 연기를 확산시키는 역할을 하였다. 주계단실과 열린 3층 남탕의 출입문(방화문)을 통해 3층으로 연소확대가 되어 3층 내부는 전소되는 피해를 입었다.

Figure 5. Entrance surroundings of main stair well at 1^st floor.

2.2.5 옥상 소화수조 미설치

스포츠센터 건물에는 자동소화설비인 스프링클러설비가 필로티 주차장을 제외한 전층에 설치되어 있었다. 옥상수조가 설치되어 있으면 설령 소방펌프가 작동하지 않더라도 자연낙차로 옥상 소화수조에서 소화수를 스프링클러설비에 공급하여 자동으로 소화할 수 있으므로 스프링클러설비의 화재안전기준과 옥내소화전설비의 화재안전기준에서 유효수량의 1/3 이상을 옥상수조에 두도록 규정하고 있다.

스포츠센터 건물의 경우, 건축허가 당시 옥내소화전설비의 화재안전기준과 스프링클러설비의 화재안전기준에서 주펌프는 내연기관(디젤엔진)으로 작동하게 할 수 있고, 주펌프와 동등 이상의 성능이 있는 별도의 펌프로서 내연기관의 기동과 연동하여 작동되는 경우에는 옥상수조를 설치하지 않을 수 있었으므로 옥상수조를 설치하지 않은 것으로 추정된다. 2015년 1월 23일 화재안전기준이 개정되어 주펌프는 전동기에 따른 펌프로 설치하여야 한다.

화재 당시 지하층에 있는 소방펌프가 작동하지 않았지만, 1층을 제외한 층의 알람밸브가 모두 열려 있었으므로 옥상수조가 설치되어 있었으면 2층 이상에서는 스프링클러헤드에서 살수되어 2층 이상 실내로 연소확대되는 것을 막을 수 있었을 것이고, 연소확대를 막을 수 있었으면 3층 이상에서 사망자 발생을 막을 수 있었을 가능성이 높았다.

2.2.6 2층 주출입구에 벽체 매립형 방화문 설치

주계단실에서 2층 이상의 각 층으로 연결되는 출입문에는 방화문이 설치되어 있었다. 3층-8층은 손잡이가 있는 여닫이식 방화문이 설치되어 있는 반면에 2층에는 벽체 매립형 방화문(Figure 6 □ 부위)이 설치되어 있었다. 

Figure 6. Position that deads were discovered in ladies’ section of a public bath.

2층과 3층의 목욕탕은 ‘다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법’에서 규정하는 다중이용업에 해당하고 다중이용업의 영업장은 소방서에서 ‘안전시설등 완비증명서’(이하 완비증명서라 함)를 발급받아야 영업할 수 있으므로 건물 사용승인(2011년 7월 15일) 후 제천소방서로부터 완비증명서를 발급받았었다. 완비증명서 발급 당시에는 2층 방화문은 3층-8층과 같은 일반 방화문이었으나 발급을 받은 후 벽체매립형 방화문으로 교체하였다.

벽체 매립형 방화문은 평상시 벽체에 매립되어 있으므로 통행인이 많을 경우에 닫을 필요 없이 편리하게 이용할 수 있는 장점이 있고, 2층은 승강기를 이용해 곧바로 진입하기도 하지만 1층에서 계단으로 올라가서 문을 열지 않고도 진입할 수 있도록 일반 방화문에서 벽체 매립형 방화문으로 바꾼 것 같다.

화재발생 사실을 알고 주계단실을 이용하여 아래로 피난하다가 연기에 막혀 1층 주출입구 쪽으로 피난할 수 없게 되어 주계단실의 1층과 2층 사이의 창문을 통해 탈출하다가 연기와 화재가 확산되어 와서 더 이상 탈출할 수 없게 되자 여성들은 2층 여탕 안으로 후퇴하였다고 한다. 2층여탕으로 피난한 여성 19명의 사망 위치는 아래 Figure 6과 같다. 후퇴하여 2층 내부로 진입하기 위해서는 계단실에서 벽체 매립형 방화문(Pocket door)이 있는 출입구, 승강기 승강장을 거쳐 자동문(Sliding door) 스위치를 눌러 자동문을 통과해야 한다. 2층 승강기 승강장에서 10명이 사망한 것은벽체 매립형 방화문이 닫히지 않고 자동문을 통과하지 못한 상태에서 화재와 연기에 노출되었기 때문일 가능성이 높다.

손잡이가 있는 여닫이식 방화문은 일반 출입문과 마찬가지로 손잡이만 잡고 닫으면 화재와 연기를 차단할 수 있는 반면에 벽체 매립형 방화문은 손잡이를 돌려 록킹을 해제하여 닫을 수는 있지만 이러한 사실을 알지 못하는 경우에는 열에 의해 퓨즈가 녹아야 닫히는 구조이다. 이 사건화재에서는 주계단실의 1층과 2층 사이의 창문을 통해 탈출을 대기하다가 화재와 연기가 몰려오자 2층으로 19명이후퇴하였는데, 9명은 자동문을 통과하여 내부로 들어간 반면에 10명은 2층 출입구로 들어갔지만 벽체 매립형 방화문이 닫히지 않아서 화재와 연기에 노출되어 사망한 것으로 여겨진다. 그 근거로는 2층 내부는 그을음 피해 이외에는 연소피해가 거의 없음에도 계단실 쪽에서 2층 안쪽으로 화염이 유입될 경우에 나타나는 열변색패턴이 보면 Figure 7과 같이 벽체 매립형 방화문에 나타나 있고 2층 방화문 문틀 안쪽 위에 계단실에서 화열이 유입된 패턴이 있음을 들수 있다. 이러한 열변색팬턴은 화재발생 당시 방화문이 닫힌 상태에서는 나타날 수 없다⁽⁹⁾. 이 방화문에 나타난 열변색 패턴으로 보면 승강장에서 10명이 사망한 후에도 한참동안 열려 있다가 열에 의해 방화문 위쪽의 퓨즈가 녹아닫힌 것으로 추정된다.

Figure 7. Fire door of pocket type at 2^nd floor.

2.2.7 EPS실 및 배관피트 층별 구획 부실

화재나 연기가 위층으로 확산되지 않도록 하기 위해서는 계단실 입구와 수직관통부에 대해 방화구획을 해야 한다. 앞에서 언급한 것처럼 주계단실 입구에 방화문을 설치하지 않아 계단실을 통해 화재와 연기가 상부로 확산되었을 뿐만 아니라 EPS실과 배관 피트도 층별 방화구획을 하지 않아 화재와 연기의 확산 경로가 되었다. 2층 슬라이딩 도어를 통과하여 내부로 피난한 9명은 연기를 흡입하여 사망하였는데, 2층 내부로 유입된 연기는 계단실과 화물용승강기 승강로 등을 통해 유입되었지만 EPS실 및 배관피트를 통해서도 유입되었다. 그 근거로 Figure 8과 같이 2층 반자 내부의 그을음을 들 수 있다. 반자 내부의 그을음은EPS실 및 배관피트를 통하지 않고는 쉽게 유입될 수 없기 때문이다.

Figure 8. Soot in false ceiling at 2nd floor.

Figure 9는 1층 EPS실 상부가 구획이 되지 않은 것을 나타내고 있고, EPS실 상부 쪽이 막혀있지 않아 천장 쪽이연소되면서 EPS실 통로(관통부)를 통해 위층으로 화염과 연기가 확산될 수 있는 구조임을 알 수 있다. Figure 9의 우측 사진은 좌측의 □ 부위를 근접촬영한 것이다.

Figure 9. Upper part of Electrical Piping Shaft (EPS) at 1^st floor.

2.2.8 배관 연결부 누수

앞에서 언급한 것처럼 화재는 필로티 주차장 반자 안에설치된 목욕탕 물이 내려오는 합성수지제 배수배관 연결 부위에 얼음이 얼어 이를 제거하는 작업을 한 후 발생하였다. 얼음이 언 것은 배수배관 연결 부위에서 누수되었기 때문이다. 화재발생 당일 주차장 천장 쪽 6군데에서 얼음 제거 작업이 있었고, 누수되는 부위가 여러 곳 있었다는 것은 건물 신축 당시 부실시공을 하였기 때문일 것이다. 필로티 주차장반자 안의 누수가 되는 곳 아래에 물받이통을 설치하여 누수되는 물을 받아 Figure 10, Figure 11과 같이 정온전선을 감은 배관을 통해 외부로 배수하고 있었다. Figure 11 좌측의 □는 배수배관 중 천장 위쪽의 부분은 화재로 불타 없어지고아래쪽만 남아 있음을 나타내고 있고, Figure 11 우측은 주차장 외부 바닥으로 배수하기 위한 배관을 나타내고 있다.

Figure 10. Pan for leaked water at fire origin.

Figure 11. Pipe and self-regulating heating cable for leaked water at 1^st floor.

2층 여탕 반자 안에도 1층 필로티 천장과 유사하게Figure 12와 같이 물받이, 호스, 배수용 배관 등이 설치되어 있었다. 목욕탕 물이 배수되는 배관에서 누수되어 얼지 않았으면 필로티 주차장 반자 안에서 얼음 제거 작업을 하지 않았을 것이고, 얼음 제거 작업이 없었다면 화재도 발생하지 않았을 것이다.

Figure 12. Pan and tub for leaked water at 2^nd floor.

2.2.9 화물용 승강기의 승강로와 실내에 면하는 벽체에 합판 설치

Figure 13과 같이 화물용 승강기의 승강로에 합판을 붙이고 실내와 면하는 벽은 합판 위에 타일을 붙인 상태이었다. 일반승강기의 승강로를 통해서는 화재가 확산되지 않은 반면에 1층 화물용 승강기 승강로로 들어간 불은 승강로를 통해 위쪽으로 확산되었다. 2층-6층은 승강장 주위에가연물이 없어 해당 층으로 확산되지 않았지만, Figure 14, Figure 15와 같이 7층과 8층은 승강장 주위에 가연물이 있어 해당층으로 확산되었으며 8층과 9층과 옥탑층은 방화구획이 되어 있지 않아서 전소되었다.

Figure 13. Freight elevator at 1^st floor.

Figure 14. Freight elevator surroundings at 7^th floor.

Figure 15. Freight elevator surroundings at 8^th floor.​​​​​​​

17시 3분경 민간 사다리차로 3명을 9층 테라스에서 구조하였고, 17시 14분경 소방굴절차로 1명을 8층 창문에서 구조한 사실을 감안하면, 7층 이상에서 사망한 6명은 화물용승강기 승강로를 통해 화재가 확산되지 않았다면 충분히 구조될 수 있었을 것이다.

2.2.10 폐쇄형 옥상구조로 개조

Figure 16과 같이 8층-옥탑에 아크릴과 강철판을 씌워서연기와 열기가 배출될 수 없는 폐쇄형 구조로 개조하고 8층-옥탑의 3개 층을 층별 방화구획을 하지 않은 상태로 불법개조를 하였다. 사용승인 당시에는 8층은 아크릴 지붕이 없는 일부가 노출된 옥상이었고 옥탑은 강철 지붕과 벽이 없는 구조이었는데, 이러한 상태에서는 계단실을 통해 연기가 올라오면 곧바로 8층의 노출된 옥상공간으로 배출되어 연기가 아래쪽으로 역류하기 어려운 구조이었다. 폐쇄형 옥상구조로 개조하여서 주계단과 비상계단을 통해 올라온 연기가 외부로 배출되지 못하여 아래쪽으로 역류하게 하여 주계단과 비상계단은 물론 건물 내부가 암흑 상태가 되게 하고 갇힌 사람들이 연기를 흡입할 수밖에 없게 하였다.

Figure 16. Steel plate etc. from 8 floors to penthouse.

2.2.11 주차장 반자 안쪽 천장에 스티로폼 단열재 부착

필로티 주차장 반자는 Figure 17과 같이 Sheet Molding Compound (SMC, 시트 적층 복합재)라고 불리는 열경화성수지 천장재이었고, 반자 안쪽 천장에 단열을 위해 Figure 18과 같이 10 cm 두께의 스티로폼 단열재를 붙어 놓았었다. 주차장 반자 쪽에서 불꽃이 발견된 후 이 스티로폼에 불이 붙어 급격히 화재가 확대되었고 반자도 SMC로 되어 있어 차량 15대가 있는 아래쪽으로 불붙은 스티로폼 용융물이 떨어지면서 짧은 시간에 주차장 전체를 거의 동시에 화염에 휩싸이게 하고 외벽으로 옮겨 붙었다. 15시 48분 38초에필로티 주차장 반자 쪽에서 최초 화염이 발견된 후 15시53분 30초에 주차장 천장에서 불덩어리가 주차된 차량으로 떨어지고 15시 54분 34초에 천장에서 불붙은 가연물이 차량 위로 낙하되기 시작하며 주차된 차량으로 확산되어 15시 56분경 1층 주차장에서 시커먼 연기가 분출되고 화염이 LPG 탱크에 닿은 것은 반자 안쪽 천장에 부착된 스티로폼단열재 연소로 인한 것이었다. 필로티 주차장 반자 안 스티로폼의 급격한 연소로 인한 화재와 연기가 주계단실 및 비상계단 쪽 등 위쪽으로 확산되어서 많은 사상자가 발생하였다.

Figure 17. False ceiling of 1^st floor parking lot that consisted of sheet molding compound.

Figure 18. Styrofoam that attached in the parking lot ceiling.​​​​​​​

2.2.12 2층 목욕탕 무창층 강화유리 구조

2층과 3층 목욕탕에 시공된 통유리는 일반유리(5 mm 기준 1kg_f/cm²)보다 강도가 5배가량 되는 강화유리 2장(각각 5 mm, 7 mm 두께)에 강화유리 사이에 공기층이 있는 구조로 총 두께가 22 mm (7 mm 강화유리 + 10 mm 공기층 +5 mm 강화유리 + 내면필름)로 되어 있어 개방할 수도 없고 도끼나 망치와 같은 도구로도 쉽게 파괴할 수 없는 무창층 구조이었다.

2층 내부에 갇힌 사람들이 통유리 구조이므로 유리창을 통해 나올 수도 없고 외부에서 파괴하고 들어가는 것도 쉽지 않았다. 화물용 승강기 승강로, EPS실 및 배관피트 등수직관통부를 통해 확산된 연기와 열기가 2층 내부로 들어간 후 무창층 구조의 통유리이므로 외부로 배출되지 않고구조대에 의한 통유리 파괴마저 지연되어서 2층 내부에 있는 사람들을 질식사하게 한 것으로 분석할 수 있다. 구조대원이 사다리를 타고 올라가 2층 통유리를 만능도끼로 파괴하고 16시 43분경 진입하였을 시점에는 2층에 있던 19명은모두 사망한 상태이었다.

2.2.13 드라이비트 외벽

외단열 미장 마감공법인 일명 드라이비트 공법으로 외벽을 마감하였다. 드라이비트는 외벽에 스티로폼이나 우레탄폼과 같은 단열재를 붙인 뒤 시멘트 몰탈 등을 바르는 공법이다. 이 공법으로 외벽마감을 하면 비용이 적게 들고단열효과도 높은 장점이 있다. 2015년 1월 10일 의정부시소재 도시형 생활주택인 대봉그린아파트 1층 필로티 주차장에서 발생한 화재가 드라이비트 외벽을 타고 확대되어서 인접한 도시형 생활주택인 드림타운아파트, 해뜨는 마을아파트와 단독주택 등에 불이 확대되어 5명이 사망하고 125명이 부상을 당하였다⁽¹⁰⁾. 대봉그린아파트 화재 후 2016년 4월 8일부터 외부마감재는 불연재, 준불연재 사용을 의무화하였으나 스포츠센터 건물은 2011년 사용승인이 되어 적용 제외 상태이었다.

외벽은 Figure 19와 같이 콘크리트 벽에 120 cm × 120cm 면적의 난연성이 없는 일반 스티로폼(두께 9 cm)을 덧대어 붙이고 그 위에 2 mm 정도의 시멘트몰탈 미장을 한 상태이었다.

Figure 19. Styrofoam that attached in outer wall.

3. 결론

제천 스포츠센터 화재에 대해 다수 사상자가 발생한 원인을 건물주와 종업원 측 초기대응 측면, 건물과 설비의 구조적인 측면, 소방대 대응 측면, 현장지휘 측면, 기타 측면으로 세분하여 분석할 수 있는데, 위에서는 건물과 설비의 구조적인 측면에 대해 구체적으로 분석하였다.

건물과 설비의 구조적인 요인을 필로티 구조의 주차장,필로티 주차장과 로비 사이 방화구획 미비, 필로티 주차장에 스프링클러설비 미설치, 1층 주계단에 방화문 미설치, 옥상 소화수조 미설치, 2층 주출입구에 벽체 매립형 방화문 설치, EPS실 및 배관 피트 층별 구획 부실, 배수배관 연결부의 누수, 화물용 승강기의 승강로와 실내에 면하는 벽체에 합판 설치, 폐쇄형 옥상구조로 개조, 주차장 반자 안쪽 천장에 스티로폼 단열재 부착, 2층 여탕 무창층 강화유리 구조, 드라이비트 외벽으로 분석하였다.

위 분석 결과를 토대로 건물과 설비의 구조적인 요인과 관련하여 유사 대형화재를 예방하기 위해서는 필로티 주차장과 실내 사이의 방화구획 설치, 필로티 주차장의 스프링클러설비 설치, 1층 주계단의 방화문 설치, 옥상 소화수조 설치, 수직관통부의 방화구획 철저, 건물 외벽의 불연재 사용을 적극 추진할 필요가 있다.