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AES 계열 덕트·배관 단열재의 내화성능 검증에 관한 연구

A Study on the Refractory Performance Verification of the Thermal Insulators for AES Ducts and Piping

  • Kwang-Ho Ham (Department of HVAC & Firefighting Engineering, Gachon University) ;
  • Jea-Chun Sa (Department of HVAC & Firefighting Engineering, Gachon University) ;
  • Joo-Hwan Lee (MOSTBT CO.,LTD) ;
  • Se-Hong Min (Department of Fire & Disaster Protection Engineering, Gachon University)
  • 투고 : 2024.05.08
  • 심사 : 2024.06.04
  • 발행 : 2024.06.30

초록

연구목적: 소방용 배관 보온재의 불연성능 강화와 제연덕트 보온재의 내열성능 향상을 위해 AES소재 단열재의 성능을 시험을 통해 배관보온재 및 제연덕트 보온재에 적합성을 검증하고자 한다. 연구방법: AES 단열재에 대해 불연성능과 내열성능, 단열성능을 시험을 통해 검증한다. 연구결과: '건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준'에 근거하여 불연성 및 가스 유해성 시험 결과 불연성능을 확인하였고, 내화성능 표준시험 결과 내화성능도 확인하였다. 또한, 건축용 단열시험으로 단열성능도 검증하였다. 결론: 본 연구에서 AES 계열 무기질 성분 단열재에 대한 성능시험으로 불연성능, 내화성능, 단열성능이 입증됨에 따라 건축물의 화재확산 방지성능을 개선하는데 좋은 대안이 될 것으로 사료된다.

Purpose: To enhance the non-combustibility of fire protection piping insulation and improve the heat resistance of smoke extraction duct insulation, I plan to verify the suitability of AES insulation materials for these applications through performance testing. Method: The non-combustibility, heat resistance, and thermal insulation performance of AES insulation materials will be verified through various tests. Result: According to the 'Standards for Flame Retardancy and Fire Spread Prevention of Building Finishing Materials,' the results of non-combustibility and gas toxicity tests confirmed the non-combustible properties. The standard fire resistance tests verified the fire resistance performance. Additionally, the thermal insulation performance was confirmed through building insulation tests. Conclusion: As the performance tests on AES inorganic insulation materials have proven their noncombustibility, fire resistance, and thermal insulation performance, these materials are considered a viable alternative for improving fire spread prevention in buildings.

키워드

서론

연구 배경

건축물의 화재 원인을 조사해 보면, 외장재의 심재로 사용된 단열재 또는 동결 방지를 위해 사용한 배관 보온재로 인해 피해가 급격히 확대되었음을 발견할 수 있다. 특히, 인명 피해를 동반한 화재 현장에서는 단열재의 급격한 연소로 인해 외장재가 붕괴되거나, 배관 보온재가 난연성능을 충분히 발휘하지 못하여 유독가스를 발생시켜, 인명피해가 더욱 확대되었다는 것을 확인할 수 있다.

위의 화재사례 중 외장단열재에 대한 부분은 2020년, 건축법 제52조에 ‘건축물 외벽의 마감재료 및 단열재는 준불연 재료 이상의 성능이 있는 것으로 하여야 한다.’라고 건축법 일부 개정안을 통해 난연성능에 관한 법 기준을 강화시켜 보완되었으나, 배관보온재의 유독가스 배출 문제는 보완되지 않고 있다.

2018년부터 2022년까지 소방청의 국가화재정보시스템에 등록된 화재 정보에 따르면, 총 12,191명의 사상자 중 화상이 40.5%(4,940명)로 가장 많았고, 연기·유독가스 흡입 29.7%(3,626명), 연기·유독가스 흡입하고 화상을 입은 경우 11.6%(1,415명)로 전체의 81.8%(9,981명)가 화상이나 연기·유독가스 흡입으로 발생하였고, 그 외 추락, 붕괴 등으로 인한 사상자였다. 결국, 대부분의 화재 사고 사상자는 유독가스 흡입에 의한 경우가 많다.

본 논문에서는 유독가스를 발생시키는 원인이 되는 건축자재로서 외장재보다는 내장재에서 더 많은 인명 피해가 발생한다는 사실에 주목하고자 한다. 특히, 거실이나 룸의 반자 내부에 있는 각종 수계 배관에 사용되는 동파 방지용 배관 보온재의 유독가스 배출과 제연덕트의 풍도에서 발생되는 열기를 줄일 수 있는 덕트 보온재의 내화성능 향상에 중점을 두고 연구해 보고자 한다.

법 규정의 문제점

국내의 배관 보온재 관련 설치기준은 소방청 고시인 국가화재안전기준에 근거하고 있다. 이 기준에 따르면 소방용 배관인 옥내소화전, 스프링클러, 물분무소화설비 등에서 사용하는 배관 보온재는 난연성능 이상의 제품을 사용하도록 명문화 되어 있다. 그러나 현장에서는 가격, 설치의 용이성 등의 문제로 인해 실제로는 난연성능 이상의 제품을 사용하지 않는 경우가 많다.

시공업체들은 ‘건축기계설비공사 표준시방서’에 명시된 기준인 “'KS M ISO 4589-2 산소지수 시험'과 'KS F 2844 화염전파 시험' 중 하나의 시험만 통과하여도 난연성능으로 준용하여 사용할 수 있다.”라고 하는 예외 규정을 적용하여 실제 국토교통부에서 고시하는 난연재료의 성능에 못 미치는 배관 보온재를 사용하는 경우가 많다. 이러한 예외 규정이 현장에서 혼란을 초래하고 있다(Lee et al., 2023).

해외의 경우 미국에서는 Steiner Tunnel Test에 따라 난연성능을 3가지로 분류하고 그 난연등급에 따라 적용이 가능한 곳을 규정하고 있다. 예를 들어 반자 내부에 Draft stopping이 없는 경우에는 가장 높은 난연성능을 가지는 Class A 등급의 제품만을 사용할 수 있다. 유럽에서는 단일연소시험을 통해 난연성능을 4가지 등급으로 분류하며, 반자 내부에 Cavity barrier가 없는 경우에는 비교적 높은 난연성능을 가진 B 및 C 등급의 제품을 사용하도록 규정하고 있다(Lim et al., 2019).

해외에서는 배관 보온재의 난연성능에 따라 등급을 나누어 분류하는 것이 일반적이지만, 국내의 경우 소방법에 정의된 모호한 난연 기준으로 인해 건축법 시행령 제2조에 규정된 난연성능 기준에 미치지 못하는 보온재부터 불연성능을 가진 보온재까지 다양한 성능의 보온재가 혼합하여 사용되고 있다. 그러나 이러한 시장 흐름에서도 변화의 조짐이 나타나고 있다.

2017년의 '제천 스포츠센터 화재'와 2018년의 '밀양 세종병원 화재' 이후에는 반자 위 공간이나 지하주차장에 설치되는 제연덕트의 풍도 보온재는 1,000°C 이상의 내열 성능을 가진 불연보온재를 설치하도록 규정하고 있으며, 또한, 배관 보온재 역시 준불연 또는 불연성능 이상의 제품을 사용하도록 성능심의가 강화되고 있다. 이러한 강화된 규정은 '제천 스포츠센터 화재'와 '밀양 세종병원 화재'에서 발생한 사망자 수가 각각 29명과 45명으로 많은 인명피해가 기록된 것을 고려한 결과다. Sa et al.(2021) 위와 같은 화재사례에서 가장 큰 사망원인은 반자 내의 배관에 사용된 유기성 배관 보온재가 녹아내리면서 발생한 유독가스에 의한 사망사고였기 때문이다. 화재사례에서 알 수 있듯이 유기질 성분의 보온재와 무기질 성분의 보온재는 매우 다른 특성을 가지고 있다.

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Fig. 1. Pipe insulation fire

연구 목적

본 연구에서 다루어질 무기질 성분의 불연보온재는 화재 발생 시 유독가스 발생을 줄이고, 시야 확보가 어려운 농도 짙은 가스의 발생을 억제하여 소중한 인명을 보호할 수 있는 잠재력이 있다. 또한, 불연성능 시험에 더하여 단열성능과 내화성능 시험까지 결과를 확인함으로써 난연성능의 유기질 보온재와의 성능 차이를 명확히 알 수 있을 것으로 기대된다.

국내에서 생산되는 무기질 보온재 중 AES 보온재는 유기질 성분이나 내화성능이 부족한 무기질 성분 보온재들을 대체할 수 있는 건축자재로서의 잠재력을 평가하고자 한다. 이를 위해 AES 보온재의 난연성능, 내화성능, 내열성능을 확인하고, 보온재의 본래 임무인 단열성능도 평가할 것이다. 이러한 시험은 모두 국토교통부에서 고시한 기준에 따라 진행되며, 해당 기준에 따라 고시된 KS 시험방법을 준수한다. 또한, 이러한 시험은 국가 공인 시험기관에서 실시되며, 이를 통해 AES 보온재의 다양한 성능을 신뢰성 있게 평가하여 건축자재로의 적합성을 확인할 것이다.

무기질 성분 불연재

「건축법시행령 제2조」에 “불연재료란 불에 타지 아니하는 성질을 가진 재료로서 국토교통부령이 정하는 기준에 적합한 재료”라고 정의되어 있다. 또한 「건축법시행규칙」 ‘건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제6조 불연재료로 적합한 재료는 “국토교통부장관이 정하여 고시하는 불연재료의 성능 기준을 충족하는 것”으로 명시되어 있다. 본 연구에서는 이와 같은 관련 법규에 따라 국토교통부장관이 고시한 시험방법을 사용하여 불연성능을 확인할 것이다.

AES 보온재

AES(Alkaline Earth Silicate) 보온재는 알카라인 토금속 규산염으로 만들어진 무기질 성분의 초고온 내화 단열재이다. 일반적인 건축물 화재에서는 화재하중에 따라 다르겠지만, 보통 500°C에서 최고 1,050°C까지 상승한다. 이와 같은 고온을 견딜 수 있는 보온재는 현장에서 선택지가 많지 않다. 무기질 성분인 규산염이 주재료인 AES 보온재는 유기질 성분의 재질과는 달리 연소 시 유독가스를 발생시키지 않고, 내화성능이 우수하여 인명 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 AES 보온재는 화재 안전성을 고려할 때 매우 유용한 선택지가 될 수 있다.

AES 보온재의 화학적 조성비는 다음과 같다.

Al2O3       42~45

SiO2       50~58

Fe2O3       0.9

Alkalis       0.4

AES 보온재 장점

AES 보온재는 고온을 견딜 수 있는 무기질 성분으로 다양한 장점을 가지고 있다.

- 규산염이 주성분인 무기질 성분으로 연기와 유독가스의 발생이 없어 피난에 용이하다.

- 글라스울에서 나타나는 유리가시와 같은 유해 요소가 없어 근로자들의 작업환경을 개선할 수 있다.

- 평균 열전도율이 0.032W/m.K로 열손실 및 결로방지에 매우 우수하다.

- 섬유형태의 매트 타입으로 시공성이 우수하고 마감공정이 간단하다.

- 최대사용온도 1,200°C를 견딜 수 있는 강력한 내화성능을 가지고 있다.

- 유기성 재질이 함유되지 않은 친환경 섬유 보온재이다.

성능시험

본 연구에서는 AES 보온재가 유기질 성분이나 내화성능이 부족한 무기질 성분 보온재들을 대체할 수 있는 건축자재로서의 잠재력을 평가하고자 한다. 이를 위해 AES 보온재의 난연성능, 내화성능, 내열성능을 확인하고, 보온재의 본래 임무인 단열성능도 평가할 것이다. 이러한 시험은 모두 국토교통부에서 고시한 기준에 따라 진행되며, 해당 기준에 따라 고시된 KS 시험방법을 준수한다. 또한, 이러한 시험은 국가 공인 시험기관에서 실시되며, 이를 통해 AES 보온재의 다양한 성능을 신뢰성 있게 평가하여 건축자재로의 적합성을 확인할 것이다.

불연성능 시험

불연성능은 국내에서 「국토교통부가 고시」한 ‘건축자재의 품질인정 및 관리기준’ 중에서 확인할 수 있다. 이는 「국토교통부 고시 제2022-84호」 '건축자재등 품질인정 및 관리기준' 제23조 제1항 및 제2항에서 규정되어 있다. 이 규정에 따라 불연성능 시험은 'KS F ISO 1182:2020'의 불연성 시험과 'KS F 2271' 가스유해성 시험을 통해 확인할 수 있다.

시험 환경은 온도가 15°C에서 30°C, 습도가 20%에서 80%의 상대습도(R.H.) 범위 내에서 진행되었다. 시료는 Fig. 2와 같은 형태로 사용되었고, 'KS F ISO 1182'의 시험방법에 따라 실시하였으며, 시험에는 Fig. 3과 같은 시험기가 사용되었다. 시험은 다음과 같은 순서로 진행되었다.

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Fig. 2. Test piece

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Fig. 3. KS F ISO 1182 Noncombustible tester

불연성 시험방법은 다음과 같다.

1) 불연성능시험기의 가열로를 750°C로 가열

2) 가열로 내의 열전대 평균 온도를 10분 동안 750°C에서 약 +/- 5°C 정도로 유지

3) 시험체의 질량을 0.01g까지 측정한 후, 시험체를 시험체 홀더에 삽입 후 가열로 내에 투입

4) 시험체를 넣은 후 20분 가열한 후 열전대의 평균 온도를 750°C~755°C 사이로 10분간 유지

5) 10분 뒤 시료의 질량을 0.01g까지 측정하여 홀더에 삽입

6) 전기로에서 20분간 재가열 후 시험체를 가열로 내에서 제거

7) 시험체를 데시케이터 내에서 냉각시킨 후, 질량을 재측정

가스유해성 시험

화재 발생 시 인명피해의 주요 원인 중 하나인 유독가스 발생을 확인하기 위해 가스유해성 시험을 실시했다. 이 시험은 실험체를 연소시켜 발생하는 가스에 의해 실험용 쥐의 평균 행동 정지 시간을 측정하여 가스의 유해성을 확인하였다. 시험환경은 온도가 25.1°C에서 25.4°C, 습도가 54%에서 54%의 범위 내에서 진행되었으며, Fig. 4의 실험체를 사용하였으며, 실험체는 35~45°C의 건조기 안에서 24시간 건조한 후 데시케이터 안에서 24시간 유지 후 사용하였다.

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Fig. 4. Test piece

가스유해성 시험은 ‘KS F 2271’에서 규정한 시험방법을 따랐으며, Fig. 5와 같은 가스유해성 시험기를 사용하였다.

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Fig. 5. Gas hazard test machine

가스유해성 시험 방법은 다음과 같다.

1) 시험 시편을 일정한 열원에 노출시켜 발생 된 연소가스에 실험용 흰쥐를 노출

2) 부열원으로부터 3분간 가열, 이후 6분간 주열원으로 가열 후 종료

3) 이때 피검 상자 내의 온도를 30°C로 하고, 시험용 흰쥐의 행동을 지속적으로 측정하여, 흰쥐가 행동을 정지할 때까지의 시간 측정

4) 시험용 흰쥐는 ICR계 암놈을 사용

시험결과

불연성 시험 3차례, 가스유해성 시험 2차례를 실시하여 Table 1과 같은 결과를 도출하였다. 이번 시험의 결과로 AES 단열재가 「국토교통부 고시 제2022-84호 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제23조 제1호 및 제2호」에 따른 기준에 의해

Table 1. Noncombustible performance test results

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1) 가열시험 개시 후 20분간 가열로 내의 최고온도가 최종 평형온도를 20K 초과 상승하지 않을 것

2) 가열 종료 후 시험체의 질량 감소율이 305 이하일 것

3) 실험용 쥐의 평균행동정지 시간이 9분 이상

이라는 3가지 조건에 부합하여 불연재료 성능 기준에 적합한 불연재료임을 확인할 수 있었다.

내화성능 시험

본 연구에서 진행한 AES 보온재에 대한 내화성능 시험은 불연성능만큼 중요한 시험이다.

일반 가정이나 상업용 건축물에서 화재가 발생했을 때, 가연물의 종류, 화재하중의 크기, 산소량 등 다양한 영향을 받을 수 있지만 보통 500°C에서 최성기에 1,000°C를 넘어가는 것으로 보고되고 있다. 특히, 제연덕트에 의해 외부 공기가 유입되는 전실(부속실)의 용도는 양압을 유지하는 것도 있지만, 외부의 신선한 공기 유입으로 전실이 피난 공간으로 활용되는 용도 또한 중요하다고 할 수 있다. 그러나 제연덕트 보온재로 가장 많이 사용하고 있는 유리섬유는 약300°C의 내화성능만을 가지고 있다. 그 이상의 온도에서는 붕괴되고 만다. 결국 유리섬유를 제연덕트 보온재로 사용할 경우 앞서 이야기한 500~1,000°C의 고열에 제연덕트가 노출되고, 그 결과 외부의 신선한 공기가 유입되어야 할 전실로 뜨거운 열기가 공급되면, 심각한 인명 피해로 이어질 수 있기 때문이다. 이런 이유로 최근 성능위주설계 심의에서 제연덕트의 내화성능을 확보하기 위해 방화석고보드로 유효한 단열처리를 하도록 하고 있다.

내화성능 시험에 관련 규정은 「내화구조의 인정 및 관리기준」 (국토교통부고시 제2016-416호)에 따른다.

내화성능 시험방법

본 연구에서 확인하고자 하는 AES 보온재의 내화성능은 'KS L 9104:2017' 표준 시험 방법을 사용하여 시험하였다. 이 표준 시험 방법은 '1,260°C까지인 알루미나-실리카계 섬유의 블랭킷'에 대해 규정하고 있다. 시험을 통해 AES 보온재의 밀도, 숏함수율, 가열선수축율 등을 확인하여 내열성능과 내화성능을 평가하였다.

각 항목의 계산식은 다음과 같다.

\(\begin{align}밀도\left(\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}\right)=\frac{w}{v}\end{align}\)

w=질량, v=부피

\(\begin{align}숏 함유율(\%)=\frac{W_{0}}{W_{1}} \times 100\end{align}\)

W0 : 채취 시료의 질량

W1 : 분리한 숏의 질량

\(\begin{align}가열 선 수축률(\%)=\frac{l_{0}-l_{1}}{l_{1}} \times 100\end{align}\)

l0=시험편 마크 사이의 최초의 길이(mm)

l1=시험편 마크 사이의 가열후 길이(mm)

내화성능 시험결과

‘KS L 9104:2017’ 표준시험 방법에 의해 시험한 결과, Table 2와 같은 결과를 나타내었으며, 특히 가열선수축율은 1,100°C에서 8시간 시험한 결과로, 기준치인 3%보다 크게 적은 0.5%의 결과를 나타내 강한 내화성능을 보여주었다. 이는 어떤 화재에서도 AES 보온재가 가지고 있는 내화성능과 내열성능으로 재실자들의 안전을 지켜낼 수 있음을 보여주는 것이라고 할 수 있다.

Table 2. Fire resistance performance test results

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단열성능 시험

AES 보온재는 불연성능과 내화성능이 우수하며, 무기질 성분으로 인해 유독가스 방출 우려가 적은 특징을 가지고 있다. 그러나 단순히 배관보온재 또는 덕트 보온재로서 기능뿐만 아니라 단열성능 또한 중요하기 때문에, 본 연구에서는 단열성능을 확인하기 위해 열전도율 시험도 병행하여 진행하였다.

열전도율은 뜨거운 면에서 차가운 면으로 전달되는 열에너지를 단위 시간당으로 표시하는 지표이다. 이는 「국토교통부고시 제2023-104호」 '건축물 에너지절약 설계 기준'에 따라 '단열재의 등급분류'에 기준으로 사용되며, 국내 단열재의 단열성능은 이 기준을 따른다.

열전도율 시험

열전도율 시험은 고온판과 저온판 사이에 시료를 고정한 후 고온판에서 시료를 통과해 저온판으로 전달되는 열량을 검출하여 측정한다.

본 연구에서는 ‘KS L 9016:2010’에 따른 보온재의 열전도율 측정 방법에서 ‘평판 열류계법’을 사용하여 측정하였으며, 시험조건은 ‘KS A 0006’에 정한 상온 상습에서 진행하였으며, 시험 장비는 최대 100mm 이하의 시료 측정에 사용되는 Fig. 6과 같은 장비를 사용하였다.

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Fig. 6. Thermal conductivity tester

열전도율 시험_평판 열류계법 시험방법은 다음과 같다.

1) 시험 장비에 전원을 넣고, 쿨러가 18°C가 되면 장비를 가동

2) 측정기 프로그램을 실행하고, 시료를 두 가열판 사이에 투입

3) 시료명, 온도설정(KS) 등 장비 세팅 후 장비 가동

4) 시료를 통과하는 열량은 보정된 열량센서에 의해 측정되고, 열량 센서 출력은 보정됨

단열성능 시험결과

본 연구에서는 'KS L 9016:2010' 보온재의 열전도율측정 방법에 따라 시험온도를 20°C와 70°C 2가지로 설정하여 시험을 실시하였다. 이 결과, AES 보온재의 열전도율은 20°C에서 0.033, 열전도율 70°C에서는 0.040이 측정되었다.

열전도율은 20°C 측정의 경우 '건축물 에너지절약 설계 기준'의 별표 2에 따라 1등급 단열재로 판정되었고, 또한, 열전도율70°C에서는 2등급 판정을 받는 수치를 나타내어 단열성능에서도 우수한 결과를 얻었다. 이러한 결과는 Table 3의 결과표에서 확인할 수 있다.

Table 3. Thermal conductivity test results

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성능시험 결과_종합평가

AES 보온재의 난연성능과 내화성능, 내열성능 그리고 단열성능에 대한 모든 시험은 「국토교통부고시」에 규정한 KS 시험방법에 의해 진행하였다.

시험 결과, AES 보온재는 탁월한 불연성능과 내화성능, 내열성능을 보여주었으며, 특히 내화성능과 내열성능에서 글라스울과 같은 다른 무기질 성분의 보온재보다 우수한 성능을 나타냈다. 이로써 이 연구의 목적인 불연성능과 내화성능을 갖춘 무기질 성분의 보온재로서의 적합성을 입증하였다. 또한, 단열성능도 우수하여 건축자재로 사용하기에 적합함을 확인하였다.

AES 보온재는 유리 분진이나 유기성 바인더가 함유되어 있지 않고, 부드러워작업하기 편리한 섬유 구조이기 때문에, 현장 작업자들의 작업환경에도 좋은 영향을 줄 것이다.

또한 AES 보온재는 생체 용해성 특징을 가지고 있어 인체 및 자연계에 잔류하지 않아 환경에 미치는 영향이 없는 친환경 자재로 알려져 있다. 그러나 본 연구에서는 AES 보온재가 친환경 제품임을 입증할 수 있는 실험을 진행하지 못해 아쉬움이 남는다.

결론

본 연구 시점에서 무기질 성분 불연보온재의 도입이 시급하고 중요한 이유는 최근에 전 세계적으로 대도시를 중심으로 복잡하고 협소한 도시 공간의 효율적인 활용이 강조되고 있기 때문이다. 특히 도시공간 중 지하공간의 활용이 점차 확대되고 있다. 지상 공간은 공급부족, 높은 지가, 지상의 환경, 경관 보전 등과 문제점이 있고, 이 같은 지상 공간 개발의 문제를 해결하기 위해 지하공간의 개발이 확대되고 있다.

지하공간은 지상 공간과 비교하여 항온, 항습, 내진성, 폐쇄성, 은폐성, 격리성 등이 뛰어나고, 경제적으로도 지상의 보상 설정 없이 사용설정을 통해 비용을 절감할 수 있으며, 사업 기간 단축, 지상 경관 유지, 배기가스의 통제 등 다양한 장점이 있다(Seo et al., 2017).

이러한 장점은 국내에서도 활용되어 광역급행철도, 경인·경부 고속도로 지하화 등 지하공간의 활용이 급증하고 있다. 특히 주목할 내용은 ‘영동대로 환승센터’, 서울시에서 양재동과 신정동에 추진 중인 ‘도시첨단물류단지’와 같이 사람들이 상주하거나 거주하는 공간에 대규모 지하 물류 시설물이 건설되고 있다는 점이다. 그러나 이와 같은 움직임으로 조성된 밀폐된 대형 지하 공간에 화재가 발생할 경우 유기질 성분의 보온재는 대재앙의 시작이 될 것이다.

최근 커다란 사회문제가 되었던KT 아현지사 통신구 화재 같은 맥락에서 바라볼필요가 있다. 통신구와 같은 공동구 화재에서 유기질 성분의 전선관이 녹으며 화재 확대와 대규모 유독가스 분출의 원인이 되어 조기 화재 진압에 악영향을 미쳐 복구될 때까지 주변의 통신을 마비시키는 데 일조하였다고 볼 수 있다(Lee et al., 2023).

공동구 화재에서 무기질 성분으로 유독가스 분출이 없고, 내화성능을 가진 AES Wool Blanket 또는 AES Wool Paper를 이용하여 전선관을 보호하는 것도 공동구 화재 재발 방지를 위한 좋은 방법이 될 수 있을 것이다.

무기질 성분의 글라스울, 세라크울 시공 현장임에도 내화성능 확보를 위해 방화 석고보드를 추가로 설치하여 내화성능을 확보하려는 노력도 AES 보온재 시공으로 모든 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 AES 보온재는 매우 부드러운 재질의 제품으로 외장재, 내장재 구분 없이 폭넓은 사용이 가능하며, 특히 물류창고의 외장재 시공 시 샌드위치 패널의 조인트 부분, 코너 부위, 지붕과 연결되는 파라펫 부분에 단열성능 보강에 적합한 재료임을 확인하였다.

불연성능 그리고 내화성능과 함께 실험한 단열성능 역시 만족스런 결과를 도출한 AES 보온재가 현장에 보급되어 유독가스에 의한 인명 사고가 현저히 줄어들기를 기대한다.

Acknowledgement

본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원의 지원으로 수행되었음(RS-2022-00156237).

참고문헌

  1. Lee, S.-B., Kim, M.-S., Min, S.-H. (2023). "A study on the comparison of aspirating smoke detector and general smoke detector detection time according to the fire speed and location of logistics warehouse through FDS." Journal of the Korea Society of Disaster Information, Vol. 19, No. 3, pp. 608-623.
  2. Lee, S.-G., Min, S.-H. (2023). "A model experiment study to secure the straight line distance between the air inlet and exhaust section of the living room." Journal of the Korea Society of Disaster Information, Vol. 19, No. 2, pp. 439-450.
  3. Lim, O.-K., Nam, D.-G., Jang, H.-Y. (2019). "Evaluation of the reaction-to-fire performance of pipe insulation material using small room test." Korean Institute of Fire Science and Engineering, Vol. 33, No. 4, pp. 1-8.
  4. Sa, J.-C., Kown, Y.-K., Lee, J.-M., Min, S.-H. (2021). "A study on applying phenol foam insulation material as pipe lagging material." Korea Society of Hazard Mitigation, Vol. 21, No. 6, pp. 125-131.
  5. Seo, G.-G. (2017). "A study on the compensation standards for the use of underground space." Korea Association of Property Appraisers, Vol. 127, Fall, pp. 22-39.
  6. Seo, Y.-G., Min, S.-H. (2023). "Study on verification of applicability for a warehouse construction site using a fire risk assessment tool." Journal of the Korea Society of Disaster Information, Vol. 19, No. 3, pp. 673-688.