불에 강하다! 화재로부터 생명 지켜주는 건축자재

의정부 화재 참사에 건축자재 드라이비트가 주요 원인으로 지목됐다. 이번 의정부 화재는 불길이 건물 외벽을 타고 빠르게 번져 상층부와 인근 건물로 옮겨 붙으며 피해가 커졌다. 그런데 이 아파트의 외벽은 드라이비트라는 외단열시스템으로 마감됐으며, 드라이비트는 불에 취약하다. 드라이비트는 화재시 유독가스를 발생시키며 화재 확산에 취약하다는 단점이 크다. 이번 사고를 계기로 공동주택 화재에 대한 경각심이 커지면서 내화건축자재를 비롯 불연재에 대한 관심이 높게 나타나는 상황이다.

지난 1월 발생한 의정부 오피스텔 화재 사고로 인해 건물 화재에 대한 불안감이 커지고 있다. 특히 이 오피스텔은 10층 규모로 11층 이상부터 의무적으로 설치하게 돼 있는 스프링쿨러 등 방재시설도 없었으며, 콘크리트벽에 스티로폼 단열재를 붙이는 방식인 드라이비트 공법으로 외벽을 마감해 화재에 취약했던 것으로 알려졌다.

지난 2010년 부산 해운대 마린시티의 주상복합건물 화재로 인해 고층건물 화재에 대한 경각심이 생기면서 ‘내화건축자재’ 및 ‘불연재’ 적용이 높아지긴 했지만 이번 의정부 오피스텔 화재처럼 잊혀질만하면 불미스럽게 다시 찾아오는 게 고층건물 화제이다.
한국화재보험협회 자료에 따르면 2009년부터 5년간 연평균 아파트 화재발생건수는 4250건에 이르며 사망자수 63명, 재산피해액 121억원에 달하는 것으로 파악되고 있다. 특히 최근 5년간 전체 화재사고 대비 아파트 화재사고가 차지하는 비율이 5.6∼6.3%인 반면, 인명피해에 있어 그 비중은 9.6∼16.8%에 달하면서 매년 증가세를 나타내고 있는 상황이다.

고층건물에 불이나면 소방차의 직접적인 방재 높이가 15층 정도라고 하니 그 이상의 거주층은 여러모로 화재에 취약한 실정이다. 그동안 화재 이후 가볍고 내구성이 적은 커튼월 외장 재료, 화재 시 굴뚝 역할을 하는 계단실, 세대별 피난공간뿐 아니라 피난층의 부재 등 여러모로 취약한 부분이 드러나기도 했다. 특히 최근에 지어지는 고층 주거지는 대부분 개별 단위 세대 발코니를 확장하였기 때문에 화재 시 절대적으로 불리한 구조로 바뀌어 있다.

여기에 2009년 이전에 지어진 건물은 피난안전구역을 제대로 확보 못해 화재로부터 더욱 취약한 단점을 갖고 있다. 주상복합건물 중에서 피난안전구역이 없는 건물도 있는 것으로 파악되고 있다.
때문에 화재로 인한 2차 안전사고를 막기 위해서는 ‘내화건축자재’를 비롯한 ‘불연재’ 적용이 필수로 받아들여지고 있다.

불에 강한 ‘내화건축자재’ 적용은 필수

‘내화건축자재’란 불에 강한 건축자재로, 석유 부산물로 만든 스티로폼, 우레탄폼 같은 인화성 강한 가연성 자재와 달리 모래, 자갈 등 무기재료를 원료로 사용해 근본적으로 불에 타지 않는 불연재를 말한다.
실제 좁은 공간에서 불이 나고 10분이 채 되지 않아 초기 진압된 두 사례를 살펴본 결과 한쪽은 실내 자재가 타면서 유독가스가 퍼져 다수의 사망자를 발생시켰고 다른 한쪽은 검게 그을린 기자재를 제외하고 한 명의 인명피해 없이 마무리 되었다. 그 이유는 내부 벽체와 바닥, 의자 등이 불에 타지 않는 불연성 소재였기 때문이다.

해외시장은 이미 무기단열재가 강세이다. 일본과 미국에서도 친환경적이고 불에 강한 무기단열재를 사용하도록 권장하고 있고 유럽의 경우 불연자재 사용을 법규로 지정하고 있다. 국내에서도 창고, 공장 등에서 불연자재 사용 의무화 대상을 늘리는 등 움직임이 활발하다.
현재 국내 단열재시장 약 7,000억 가운데 시공이 편리하고 취급성이 우수한 유기단열재가 7~80%, 무기단열재가 2~30% 정도를 차지하고 있다. 하지만 지속적인 내화건축자재에 대한 수요가 증가하고 있어 불에 타지 않아 유해물질 위험이 없는 친환경 무기단열재의 시장점유율은 점점 커지고 있는 추세이다.

이런 상황에서 KCC의 다양한 내화건축자재가 관심을 모으고 있다. KCC의 대표적인 내화건축자재로는 유리와 규산칼슘계 광석으로 만들어져 불에 타지 않는 보온단열재 ‘그라스울’, ‘미네랄울’과 1200도 고온에서도 견뎌내는 세라크울 바이오 알파-1200을 비롯하여 한국건설기술연구원의 내화구조 안정시험에서 국내 최저 수준의 도막 두께로 1시간 및 2시간, 3시간 내화구조를 인정받은 우수한 품질의 내화도료 ‘화이어마스크 SQ’시리즈 등이 있다.

KCC 관계자는 “건축물에서 내화건축자재는 화재 발생시 소중한 인명을 지킨다는 점에서 무엇보다 중요하다. 특히 화재로 발생한 유독가스 등 간접적인 요인으로 인명피해가 더욱 커지는 만큼, 내화건축자재의 사용은 필수적이다”고 하면서 “내화건축자재는 유독가스 발생 최소화는 물론, 유독가스와 열기 확산을 효과적으로 차단하여 사람들의 대피 시간을 확보해 준다. KCC는 대형 화재로부터 안전한 건축물을 만드는데 도움이 되도록 앞으로도 더 우수한 성능의 제품 개발에 최선을 다할 것”이라고 말했다.

방화문, 수막 형성되는 도어 제품 관심

내화건축자재와 함께 화재가 날 경우 방화문의 성능도 매우 중요한 요소이다. 정부는 2005년 이후 지은 아파트에는 별도의 대피공간을 두고 1시간 이상 불길이 들어오지 못하게 하는 방화문을 설치하도록 규정하면서 현재, 아파트에서 4층 이상인 층의 각 세대가 2개 이상의 직통계단을 사용할 수 없는 경우에는 발코니에 각 세대별로 건축법 시행령 및 국토교통부고시 제2012-745호 ‘발코니 등의 구조변경절차 및 설치기준’에 의거해, 2m² 이상의 별도 대피공간을 설치하고 대피공간의 출입구에는 1시간 이상 불꽃을 차단할 수 있는 방화문(비차열 방화문)을 설치토록 하고 있다.

하지만 현행 기준에 따라 아파트 대피공간에 설치되는 이같은 방화문은 화염은 차단하지만 열을 막아줄 수 없어 사실상 무용지물이란 게 정부 관계자 의견이다.

실제 지난해 방재시험연구원에서 아파트 대피공간의 화재안전성 평가를 위한 실물모형(Mock-up) 실험을 실시한 결과, 대피자 위치에서의 온도가 8분 경과 시 60℃를 초과하고 22분 경과 시에는 100℃를 초과, 60분 경과 시에는 177℃에 이르는 것으로 조사됐다.
화재보험협회 관계자는 “인명안전 기준인 허용 공간온도 60℃, 허용 복사열 2.5㎾/㎡ 보다 훨씬 상승했다”고 밝혔다.

방재시험연구원 관계자는 “현행 기준 상으로는 아파트 대피공간에 설치되는 방화문이 열을 차단하기 어려워 대피자가 심각한 화상피해를 입는 등 안전이 확보되지 못한다”며 “화염뿐만 아니라 최소 30분 이상 열도 차단할 수 있는 방화문, 한 가지 예로는 기존 방화문에 방화 석고보드라든가 미네랄울 같은 단열재를 집어넣는 방법이 있고 기존에 나와 있는 단열성 코어재를 사용한 방화문이나 목질계 방화문을 설치하도록 국토교통부와 협의해 나가겠다”고 전했다.

최근에는 수막을 이용해 표면 온도를 낮추고 유독 가스 유입도 막는 방화문이 개발되기도 했다. (주)정화에서 개발한 신개념 방화문 제품은 화재 시 도어자체에 수막이 형성되는 도어 제품이다. 화재 시 건물에서 가장 대피하기 적합한 공간을 물이 있는 집안의 화장실이라 판단하고 화장실 도어에 방화성능을 갖추기 위해 개발된 제품으로 외부 돌출 없이 매립형으로 상부 문틀 공간에 스프링쿨러를 적용시켰다.
이 제품은 공인된 기관에서의 화재성능 테스트에서 1시간 이상 화재를 차단시키는 효과가 입증되면서 국토교통부로부터 제품 성능을 인정받아 제품의 적용확대가 이뤄지고 있다.

철제방화문 부속자재도 불연재로 대체

철제방화문 부속자재도 화재에 강한 제품으로 빠르게 대체되고 있다. 동방파스텍의 오르내리꽂이쇠 제품은 방화문에 적용되는 부속제품으로 건축법의 ‘건축물 내부 마감재료 기준’에 적합한 불연재 제품이다. 기존 고가의 외산 오르내리꽂이쇠를 대용하는 국내 제품으로 최근 방화문 업계에서도 높은 관심을 보이고 있다. 특히 방화문에 적용되는 자재인 만큼 방화문의 본래 기능인 화재에 대한 안전을 가장 우선시 해 개발된 제품이다.

화재 발생 시 기존의 아연 소재 제품의 경우 발화시 아연 증기 발생에 따른 유독성 경금속이 생성되는데 동방파스텍의 제품은 원재료를 스틸 소재를 사용해 무유광 처리가 가능한 백색아연도금 및 크롬도금으로 유독성 경금속이 생성되지 않는다. 더불어 스틸 소재의 경우 용융점이 1530℃라 기존의 아연합금(419℃), 황동(910℃), 알루미늄(659℃)소재보다 화재에 강한 장점을 갖고 있다. 시험결과에서도 국내에 유통되고 있는 외산 오르내리꽂이쇠의 경우 소재가 황동인 경우에는 발화시 이산화질소가 발생했으며 알루미늄소재의 오르내리꽂이쇠 제품의 경우도 알루미늄 표면에 산화부식층이 형성 된 걸로 나타났다.

화재 발생 시 기존의 아연 소재 제품의 경우 발화시 아연 증기 발생에 따른 유독성 경금속이 생성되는데 동방파스텍의 제품은 원재료를 스틸 소재를 사용해 무유광 처리가 가능한 백색아연도금 및 크롬도금으로 유독성 경금속이 생성되지 않는다. 더불어 스틸 소재의 경우 용융점이 1530℃라 기존의 아연합금(419℃), 황동(910℃), 알루미늄(659℃)소재보다 화재에 강한 장점을 갖고 있다. 시험결과에서도 국내에 유통되고 있는 외산 오르내리꽂이쇠의 경우 소재가 황동인 경우에는 발화시 이산화질소가 발생했으며 알루미늄소재의 오르내리꽂이쇠 제품의 경우도 알루미늄 표면에 산화부식층이 형성 된 걸로 나타났다.

방화유리, 적용 증가 추세

일반적인 재해보다 화재는 화염 및 유독가스에 의해 인명피해가 크기 때문에 안전을 지키고 화재시 대피시간을 확보해주는 방화유리의 적용도 시급하다.
방화유리는 불을 막아주는 유리로 판유리를 특수 열처리를 통해 초내열 결정화유리로 생산되는 제품과 유리사이에 금속망을 넣은 망입유리, 특수레진을 삽입한 레진접합유리등의 제품이 있다.

방화유리 중 과거부터 흔히 써 왔던 유리는 망입유리이다. 망입유리는 금속망을 유리 가운데 넣은 것으로 깨지더라도 파편이 튀지 않고, 화재의 경우에도 불꽃의 침입을 방지해줌으로 건축법으로 지정된 장소에는 사용하도록 의무화되어 있다. 이 제품은 두께 6, 8mm 제품으로 과거 방화구획내에 많이 적용이 되었다.

최근에는 투명방화유리의 적용이 늘고 있다. 투명방화유리는 기존 강화유리 생산에 있어 특수 열처리를 통해 내열성을 높인 제품으로 무색투명 단판유리이다. 파손시에도 일반유리에 6～8배, 강화유리에 2～3배의 강도를 가지고 있어 안전성을 확보하고 있다. 레진접합유리는 유리사이에 특수한 레진을 삽입하여 접합하는 유리로 접합유리의 안전성과 특수레진은 화재로부터의 뛰어난 성능을 갖추고 있어 화염뿐만 아니라 열까지 차단해주는 재산과 인명을 보호해주는 차열제품이다.

법으로 규정하는 부분은 방화창은 비차열 30분(을종), 그 외 방화구획내에 방화문등은 비차열 60분이상(갑종)으로 제정하고 있다. 이에 기준을 충족시키는 투명방화유리의 적용이 큰 폭으로 늘고 있으며 더욱 성능이 우수한 차열제품인 레진접합유리 제품의 수요도 증대되고 있다. 여기에서 비차열 제품은 화염은 차단해주고 열은 차단하지 못하는 반면, 차열 제품은 열까지 차단하여 주어 궁극적인 안전을 위해서는 차열제품의 사용을 권장하고 있다.

한편, (사)한국판유리산업협회는 방화유리시장에서 정확한 품질 기준 확보를 위해 고품질의 방화유리 품질 기준을 마련하고 있다. (사)한국판유리산업협회에서는 지난 08년 7월 단체표준 인증업무를 개시했으며 09년 4월 기술표준원 단체표준 우수인증단체 획득 등의 성과를 거두며 단체표준 인증업무를 수행하고 있다.