2.1 대구 지하철 화재

2003년 2월 18일 대구지하철 1호선 중앙로역에서 휘발성 물질에 의한 방화로 화재가 발생하여 사망자 192명, 부상자 148명이 발생하였다. 지하공간의 특성상 화재시 정전에 의한 암흑, 화재시 연기에 의한 시야장애, 복잡하게 꺽어진 통로 등의 요인으로 피난로 및 비상구에 대한 인지가 어려워 인명피해가 확대된 것으로 보인다. 생존자들은 피난을 결심한 후 피난과정에서 비상유도등을 대부분 못 본 것으로 조사되었고, 또한 대부분의 생존자들이 피난과정에서 비상유도등의 도움에 대해 부정적인 응답을 보였다고 한다(Hong and Jeon, 2005).

2.2 고양종합터미널 화재

2014년 5월 26일 경기도 일산의 고양종합터미널 지하1층에서 식당 공사장 가스배관 용접작업 중 불꽃이 배관 내 잔류가스에 옮겨 붙으면서 화재가 발생하여 8명이 사망하고 58명이 부상 당하였다.

안전저널의 기사에 따르면 ‘사망자들은 대부분 연기에 의해 질식사한 것으로 추정되며 특히 비상구 쪽으로 대피를 하려다 탈출로를 찾지 못해 결국 화장실에서 변을 당한 것으로 보고 있다.’고 밝혔다(Safety journal, 2014).

2.3 제천 스포츠센터 화재

2017년 12월 21일 충북 제천시 스포츠센터 1층 천장 열선 설치작업중 발화하여 열선을 설치하는 작업을 하던 도중 화재가 발생하여 29명이 숨지고 31명이 부상했다. 동아닷컴의 기사에 따르면 충북 제천시 스포츠센터 2층 비상구를 통해 1층으로 탈출하는 시간이 8초면 되는데 사우나(여탕)가 있는 2층에서 희생된 사람은 20명으로 비상구만 찾았다면 대부분 살았을 가능성이 높다고 하였다(NEWS1, 2017).

2.4 군포 아파트 화재

2020년 12월 1일 경기도 군포시 산본동 백두한양 9단지 아파트에서 전기난로 근처에 놓인 우레탄 폼 캔이 과열돼 폭발하면서 화재가 발생하여 베란다에서 새시 교체작업을 하던 2명이 지상으로 추락해 사망했고 주민 2명은 불길을 피해 상층부로 이동하다가 옥상 출입문을 지나쳐 맨 꼭대기까지 대피했지만 잠긴 기계실 문 앞에서 사망하였다(MBC NEWS, 2021).

2.5 화재사례의 분석

상기 4건의 사례는 공통적으로 비상구를 쉽게 찾지 못해 인명피해가 더 많이 발생한 것으로 추정되며 위 사례 외에도 많은 사례에서 유사한 문제점이 발견되고 있다. 화재시 발생한 연기를 포함한 열기류는 Fig. 1과 같이 부력에 의해 천정면을 따라 이동하기 때문에 비상구 위쪽에 설치되어 있는 피난구유도등은 비가시성 열기류에 가려 식별할 수 없는 상태가 될 수 있다.

Fig. 1

Smoke Movement Characteristics

3.1 실태조사의 개요

경기도 소방재난본부에서는 경기도 내 아파트 41,621개동에 대하여 2020년 10월 14일부터 2021년 2월 20일까지 비대면조사 및 아파트 관리사무소 자체조사 후 소방서 통보의 방식으로 실태조사를 추진하였다. 조사내용은 지붕형태, 출입문 및 자동개폐장치, 피난공간 설치여부 등, 옥상 출입문 피난안내표지, 피난안내선, 자동개폐장치 설치에 대하여 실시하였다.

3.2 실태조사 결과

조사결과 대피공간이 있는 대상은 41,621개동 중 35,124개동으로 전체의 약 84%를 차지하고 있었으며 대피공간이 없는 6,497동은 지붕의 형태가 박공지붕으로 대피공간이 없는 경우에 해당하였다. 옥상출입문은 35,124개동 중 35,080개동에 설치되어 약 99.9%를 차지하고 있었고 자동폐쇄장치는 35,124개동 중 19,380개동으로 약 55%를 차지하고 있었다. 자동개폐장치가 없는 15,744개동 중에서 열쇠 또는 번호키를 사용하는 경우가 7,484개동으로 약 47.5%, 항시 개방하는 경우가 8,189개동으로 약 52%, 원격개방 등 28개동으로 약 0.18%, 여러 가지 방식을 혼재한 경우가 43개동으로 0.27%로 조사되었다.

옥상출입문 피난안내표지는 35,124개동 중 11,395개동으로 약 32.4%이고 피난안내선은 35,124개동 중 472개동으로 1.3%에 그쳤다.

옥상 출입문의 위치는 Fig. 2와 같이 35,124개동 중 최상층에 설치된 경우가 19,126개동으로 약 54.5%를 차지하여(Gyeonggi-do fire services, 2021) 최상층이 옥상층이라는 일반적인 생각이 잘못된 것임을 알 수 있다. 최상층 아래층인 경우는 15,549개동으로 44.3%를 차지하여 옥상 출입문에 대한 표기가 없는 경우 군포아파트 화재 사례처럼 인명피해가 발생할 가능성이 있을 것으로 판단된다.

Fig. 2

Location of the Roof Door

3.3 실태조사 결과분석

지붕의 형태가 박공지붕으로서 옥상으로 탈출할 수 없는 경우가 6,497개동으로 15.6%를 차지하고 있다. 계단식 아파트의 경우 구조상 피난을 위한 비상구가 1층 및 옥상층 밖에 없는데 지붕의 형태가 박공지붕인 경우 옥상에 대피공간이 없어 피난자의 위치보다 낮은 층에서 발생한 화재에 의해 계단을 통해 1층으로 피난하지 못하는 경우 대피할 수 있는 방법이 없게 된다. 따라서, 박공지붕형태의 아파트에도 일정 면적 이상의 대피공간을 의무적으로 확보하도록 건축 관련법령을 개정하여야 한다.

자동개폐장치가 없는 15,744개동의 경우에도 열쇠나 번호를 잊어버리거나 잠겨있는 경우 등 관리자의 관리상태에 따라 옥상으로 피난할 수 없는 경우가 발생할 수 있으므로 옥상이 있는 건축물은 모두 자동개폐장치를 설치하도록 의무화 하여야 한다.

옥상출입문 안내표시 등이 32.4%, 피난안내선의 경우 1.3%만 설치되어 있고 옥상출입문이 최상층에 설치되지 않은 사례가 45.5%나 되어 연기 등에 의해 시야가 확보되지 않은 상태에서 옥상출입문을 찾아 대피하기 어려운 만큼 관련법령에서 의무적으로 옥상출입문 안내표시나 피난안내선을 설치하도록 강제하여야 한다.

5.1 유도등 및 유도표지

비상구의 표시에 관하여는 ‘유도등 및 유도표지의 화재안전기준(NFSC 303, 2021)’에서 규정하고 있으며 ‘유도등’이란 화재시에 피난을 유도하기 위한 등으로서 정상상태에서는 상용전원에 따라 켜지고 상용전원이 정전되는 경우에는 비상전원으로 자동전환되어 켜지는 등을 말한다. 유도등은 Fig. 3과 같이 설치하는 위치에 따라 피난구유도등, 통로유도등(복도통로유도등, 거실통로유도등, 계단통로유도등), 객석유도등으로 분류된다.

Fig. 3

Type of Sign (Ko and Lee, 2020; SHINYOOUNG, 2021)

‘축광유도표지’란 화재발생시 피난방향을 안내하기 위하여 사용되는 표지로서 외부의 전원을 공급받지 아니한 상태에서 축광(전등, 태양빛 등을 흡수하여 이를 축적시킨 상태에서 일정시간 동안 발광이 계속되는 것을 말한다.)에 의하여 어두운 곳에서도 도안⋅문자 등이 쉽게 식별될 수 있도록 된 것을 말하며, 피난구축광유도표지, 통로축광유도표지, 보조축광표지로 구분할 수 있다. ‘피난유도선’이란 햇빛이나 전등불에 따라 축광(축광방식)하거나 전류에 따라 빛을 발하는(광원점등방식) 유도체로서 어두운 상태에서 피난을 유도할 수 있도록 띠 형태로 설치되는 피난유도시설을 말한다.

‘유도등 및 유도표지의 화재안전기준(NFSC 303, 2021)’에서는 유도등, 유도표지, 피난유도선의 설치기준은 모두 규정하고 있으나 특정소방대상물에 피난유도선의 설치는 의무화하고 있지 않으며 ‘다중이용업소의 안전관리에 관한 특별법(이하. 다중이용업소법)’에서 정하는 다중이용업소의 영업장 내부에 피난통로 또는 복도가 있는 영업장에만 피난유도선을 설치하도록 한정하고 있다.

5.2 유도등의 설치기준

피난구유도등은 옥내로부터 직접 지상으로 통하는 출입구 및 그 부속실의 출입구, 직통계단⋅직통계단의 계단실 및 그 부속실의 출입구, 그 출입구에 이르는 복도 또는 통로로 통하는 출입구, 안전구획된 거실로 통하는 출입구에 설치하도록 하고 있으며 피난구의 바닥으로부터 높이 1.5 m 이상으로서 출입구에 인접하도록 설치하여야 한다고 규정하고 있다.

이 규정에 따라 우리나라의 경우 피난구유도등은 비상구에 접근하는 방향과 무관하게 Fig. 4(a)와 같이 비상구 상부에 설치하고 있어 건물의 구조에 대해 잘 알고 있는 피난자가 아닌 경우 비상구의 측면에서 비상구 방향으로 이동하는 경우 비상구를 지나쳐서 이동할 수 있는 가능성이 있으며 이로 인한 피난시간의 지연에 따라 피난에 실패할 수 있는 문제가 있었으나 2021년 7월 8일 개정된 기준에 의해 Fig. 4(b)와 같이 비상구에 접근하는 방향에 따라 피난구유도등의 설치형태를 다르게 적용하여 접근하는 방향에 따라 비상구의 위치를 쉽게 인식할 수 있도록 하였다. 다만, 이 기준의 개정 전에 설치된 특정소방대상물의 경우 기존의 기준에 따라 설치되어 있고 설치비용이 많이 소요되지 않으므로 기존 특정대상물에도 소급적용하도록 하여야 한다. 또한 피난구유도등의 설치높이를 1.5 m 이상으로 규정하고 있어 평상시에는 비상구의 식별이 가능하지만 화재가 발생하여 연기 등의 연소생성물이 발생하는 경우 천정부터 연소생성물이 채워지면서 피난구유도등이 가려져 쉽게 인식되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 미국의 경우 NFPA101 (2015)의 기준에 따라 특정한 경우 Fig. 4(c)와 같이 바닥에 근접한 피난구유도등을 설치하도록 하여 연소생성물에 의해 시야가 가리는 경우에도 낮은 곳에서 비상구의 위치를 확인할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 국내 기준도 화재시 연소생성물의 거동특성을 고려하여 용도와 규모에 따라 다중이 이용하는 시설의 경우 비상구의 바닥에 근접한 부분에 유도등이나 특정한 표시를 하여 군포아파트의 사례와 같이 비상구를 지나쳐 인명피해가 발생하는 일이 없도록 개선하여야 할 것이다.

Fig. 4

Location of Emergency Exit Sign (NFPA101, 2015)

통로유도등의 경우 복도, 거실의 통로, 계단 등 설치장소에 따라 설치기준이 다르나 복도나 거실의 통로의 경우 구부러진 모퉁이 및 보행거리 20 m마다 설치하도록 되어 있다. 평상시에는 시야가 충분히 확보되어 있어 피난구유도등이나 통로유도등의 위치를 쉽게 확인할 수 있고 해당 정보를 통해 피난방향으로 쉽게 이동할 수 있지만 화재에 따른 연소생성물에 의해 시야가 확보되지 않는 경우 20 m마다 설치된 통로유도등을 따라 피난하는데 어려움이 발생할 수밖에 없다. 따라서, 다중이 이용하는 시설의 경우 피난로에 대한 정보를 연속적으로 제공해주는 피난설비가 필요하며 피난유도선이 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

5.3 피난유도선

‘피난유도선’은 햇빛이나 전등불에 따라 축광(축광방식)하거나 전류에 따라 빛을 발하는(광원점등방식) 유도체로서 어두운 상태에서 피난을 유도할 수 있도록 띠 형태로 설치되는 피난유도시설로서 다중이용업소법에 따른 다중이용업소의 영업장 내부에 피난통로 또는 복도가 있는 경우 설치하도록 규정하고 있다. 피난유도선은 피난통로 또는 복도의 바닥 근처에 설치되어 연속적으로 피난로를 표시하는 방식으로 광원점등방식의 경우 별도의 비상전원을 확보하여 화재시 정전되더라도 일정시간 동안 빛을 발하며 통로의 하부에서 연속적으로 비상구로 향하는 경로를 알려준다.

박용환 등의 ‘건축물내 자체발광식 피난유도선 설치에 따른 피난성능평가’ 연구에 따르면 연기투과율이 낮을수록 피난유도등보다는 피난유도선을 설치한 경우가 휘도가 떨어짐에도 불구하고 피난시간이 훨씬 짧은 것을 볼 때 피난유도선이 피난유도등보다 성능측면에서 훨씬 효과적인 것으로 측정되었다고 한다(Park et al., 2011).

Figs. 5(a), 5(b)는 대전에 소재한 ○○백화점에 설치된 피난유도선의 설치사례로서 2013년 7월 22일 발생한 에스컬레이터 화재에서 소방대 도착전 자체진화로 인명피해는 없었으나 관람객 50여명이 긴급피난을 해야했던 사고를 계기로 당시 법적 의무 설치대상이 아니었음에도 불구하고 피난유도선을 자체적으로 설치하여 선제적으로 인명피해를 예방하였다. 에스컬레이터에서 발생한 작은 화재사고임에도 불구하고 Fig. 5(c)와 같이 연기에 의해 비상구 위치의 확인이 어렵고 보행거리 20 m마다 설치된 복도통로유도등의 방향만으로 불특정 다수의 사람들이 피난하는 것은 현실적으로 어려워 피난유도선 등의 피난 유도시설로 대피자에게 피난로에 대한 정보를 제공해줘야 할 필요가 있다. Fig. 5(d)는 소방방재신문사의 기술기고 ‘성능위주 초고층 건축물 화재안전[Ⅲ]’에 기고된 계단 내에 피난유도선을 설치한 사례(FPN119, 2010)로 사진에서 보는 바와 같이 피난로에 대한 명확한 정보제공이 가능해지며 연기의 유입에 따라 상부공간보다 하부공간의 시야확보가 유리하여 피난유도에 장애가 발생하지 않는다.

Fig. 5

Example of Installing Evacuation Guide Lines

5.4 픽토그램 및 차단장치

픽토그램이란 그림을 뜻하는 Picture와 전보를 뜻하는 Telegram의 합성어로 사물, 시설, 행위 개념 등을 상징적 그림문자로 나타내 대상의 의미를 시각적으로 쉽고 빠르게 인식할 수 있도록 만든 그림문자이자 상징문자이다. 피난유도의 표시는 국제표준화기구(ISO)의 기준에 의한 그림문자를 준용하도록 되어 있으며 Fig. 6(a)와 같이 문자를 읽지 않더라도 그림을 통해 비상구인 것을 인식할 수 있는 것이 픽토그램의 예이다(Huh, 2007). 경기도소방재난본부에서는 군포아파트에서 발생한 화재시 옥상으로 대피하려다 옥상출입문을 지나쳐 기계실 입구에서 숨진 사례를 계기로 Fig. 6(b)와 같이 야광 또는 축광형태의 옥상출입문 표지를 제작하여 도내 아파트 6,870단지에 베포하기로 하였다(Gyeonggi-do fire services, 2021).

Fig. 6

Example of a Pictogram

계단의 최상부에 옥상으로 통하는 출입문이 설치되지 않은 경우 옥상으로 통하는 출입문이 있는 층의 상부로 대피자가 올라가지 못하도록 사슬이나 로프 등의 차단장치를 설치하고 안내문을 부착하는 것도 군포아파트 화재에서와 같이 비상구를 지나쳐서 인명피해가 발생하는 것을 막을 수 있는 방법이 될 수 있다.