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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 24(6); 2024 > Article
국가별 건물 내 민방위 대피시설의 비교분석

Abstract

The Republic of Korea currently faces a significant lack of chemical, biological, radiological and nuclear (CBRN) protective shelters for civilians. Thus, further research is required to expand their availability. This study examines the current state and standards of civil defense shelters within buildings by countries with high shelter coverage rates and compares them with those in the Republic of Korea. Switzerland and Finland constructed underground shelters with high-level protection against CBRN attacks. Israel and Singapore are vulnerable to immediate artillery strikes because of their relatively small territories, and they have prioritized accessibility by constructing shelters on each floor of the buildings. During the Cold War, the United States focused on nuclear fallout protection by utilizing parts of existing buildings. The Republic of Korea has focused on securing a number of shelters by utilizing existing underground spaces while constructing few high-performance shelters in border areas. The Republic of Korea needs to develop CBRN shelter models that are suitable for domestic conditions by referencing foreign shelter cases and gradually expanding them.

요지

현재 대한민국은 민간인을 위한 핵화생방 대피시설이 거의 없어 이의 확대를 위한 연구가 필요한 실정이다. 이 연구는 높은 민방위 대피시설 보급률을 가진 국가들의 건물 내 민방위 대피시설 관련 현황과 규정을 조사하고, 이를 우리나라의 대피시설과 비교하였다. 스위스와 핀란드는 높은 핵화생방 방호성능을 가진 지하 대피시설을 건설했다. 이스라엘과 싱가포르는 상대적으로 국토가 작아 인접국으로부터 공격받을 경우 순식간에 포격이 도달할 수 있기 때문에, 건물 각 층에 대피시설을 건설하여 빠른 접근성을 확보하고자 하였다. 미국은 냉전시기에 핵무기의 낙진을 방호하는데 중점을 두고, 기존 건축물의 일부를 활용하였다. 대한민국은 기존 지하공간을 활용해 대피시설의 양적 확보를 추진하면서, 접경 지역을 중심으로 소수의 고성능 대피시설을 건설하였다. 대한민국은 이러한 해외 대피시설 사례를 참고하여 국내실정에 적합한 핵화생방 대피시설 모델을 개발하고 점진적으로 확충해 나갈 필요가 있다.

1. 서 론

북한은 우리나라에 대해 지속해서 적대적 발언과 군사도발을 벌이고 있다. 북한은 20-60기의 핵무기와 세계에서 3번째로 많은 화학무기를 보유하고 있을 것으로 추정된다(U.S. Department of the Army, 2020). 한편, 국제적으로도 러시아-우크라이나 전쟁과 대만 문제를 둘러싼 서방과 러시아, 중국 간의 갈등으로 인해 긴장이 고조되고 있어 민간인을 위한 핵화생방 방호능력 구비가 필요한 실정이다.
그러나 우리나라의 민간인에 대한 핵화생방 방호능력은 크게 부족한 상황이다. 한국의 민방위 대피시설은 17,153개소로 전 국민의 246%를 수용할 수 있다(MOIS, 2020). 하지만 이들 대부분의 시설은 강화된 구조나 방폭문, 화생방 가스입자여과기(이하 가스입자여과기) 등이 갖춰지지 않은 지하주차장과 같은 단순 지하시설로(NEMA, 2013) 적 포격에만 대피할 수 있을 뿐 화생방 공격에 대한 방호는 충분하게 제공할 수 없다. 게다가 우리나라는 북한과의 지리적 근접성으로 인해 경보 후의 신속한 대피가 필수적이므로, 국민 대다수가 신속하게 대피할 수 있는 대피시설에 대한 연구는 매우 중요하다.
국내외 민방위 대피시설에 대한 조사 및 분석 연구는 여러 연구기관 및 정부의 관련부처에서 수행된 바 있다. 국립환경과학원은 화학테러 대응방안을 연구하며 이스라엘의 대피시설과 민방위를 분석한 바 있다(NIER, 2006). 한국건설기술연구원은 국내외 여러 국가의 지하시설과 지하 대피시설을 분석하고 국내에 적합한 핵 대피시설을 제안하였다(KICT, 2008). 소방방재청은 대한민국과 스위스의 지하 대피시설을 분석하였다(NEMA, 2009). 또한 지하 핵 대피시설의 요구능력 도출을 위한 목적으로 스웨덴의 대피시설과 민방위를 분석하거나(Kim et al., 2020), 국내외 특정 대피시설의 비교분석(Yoo and Lee, 2019) 등 다양한 선행연구가 있었으나, 국가별 보편적 대피시설을 체계적으로 리뷰하고 비교하는 연구는 없는 실정이다.
이 연구에서는 스위스와 핀란드, 이스라엘, 싱가포르, 미국 등 높은 민방위 대피시설 보급률을 가진 민방위 선진국들의 건물 내 민방위 대피시설들의 현황과 규정을 조사하고, 이를 우리나라의 대피시설과 비교하였다. 이 연구에서 조사 대상인 민방위 대피시설들은 소수의 특수한 대피시설들이 아니라, 국가 전역에 널리 보급된 대피시설들이다. 다만, 한국의 정부지원 대피시설은 건물 내 대피시설이 아니며 주로 접경지역에 한정되어 위치하나, 비교를 목적으로 조사내용에 포함하였다.

2. 국가별 민방위 대피시설의 분석

2.1 스위스의 민방위 대피시설

스위스는 4만 1,285 km2 (대한민국의 약 41.1%)의 크기에 896만명의 인구를 가진 국가다. 1815년 이후 영세중립국으로 주변과 분쟁 가능성이 작지만, 민방위 대피시설에 많은 투자를 하여 전체인구의 107%를 핵화생방 대피시설에 수용가능하다(FOCP, 2023). 이중 대규모의 공공 대피시설(Öffentliche Schutzräume) 보다 많은 중소규모의 민간 대피시설(Private Schutzräume)이 전체수용인원의 87.2%를 차지한다(SWI swissinfo.ch, 2009).
스위스는 1963년 민방위 건설 조치에 관한 연방법(Bundesgesetz über die baulichen Massnahmen im Zivilschutz)에 따라 주요지역의 주택과 병원 지하에 대피시설 건축이 의무화되었으며, 1966년 TWP 1966에 따라 핵폭발로 인한 최대과압 1 bar의 방호성능과 가스입자여과기가 요구되었다(FOCP, 1972). 1 bar의 방폭성능은 핵전쟁시 대피시설이 없는 상황 대비 사망자 수를 1/10로 줄일 수 있는 성능이므로 선정되었다(Ziauddin, 2017).
현재는 주민보호와 민방위에 관한 연방법(Bundesgesetz über den Bevölkerungsschutz und den Zivilschutz) SR 520.1에 따라 모든 거주자에게 대피시설이 제공되어야 하며, 주택과 병원을 신축할 때 대피시설 또한 건설해야 한다. 만약 그것이 불가능하거나 공공 대피시설이 충분한 경우 공공 대피시설의 유지에 사용되는 대체분담금을 지불하여야 한다.
민방위 규정(Verordnung über den Zivilschutz) SR 520.11에서는 위협의 종류를 재래식무기 및 핵화생방무기로 규정하고, 핵폭발 중심에서 100 kN/m2 (1 bar)의 최대과압이 영향을 미치는 거리에서 핵무기의 모든 효과를 방호하도록 규정하고 있다. 세부적인 보호 구조물의 장비와 특성에 대한 최소 요건은 연방시민보호청(Federal Office for Civil Protection, FOCP)에 의해 규정된다. 만약 대피시설 건설비용이 건물 전체 건설비용의 5%를 초과하면 대피시설의 수용인원을 줄여야 한다. 대피시설은 평소 창고나 차고 등 타 용도로 활용할 수 있으므로 대피의 단일용도로 방치되는 것보다 유지보수상 이점을 제공한다. 단 대피시설은 5일 이내에 준비될 수 있어야 한다. 정기점검은 10년 이내에 한번씩 수행해야 한다.
TWP 1984 (FOCP, 1984)는 민방위 대피시설의 건축계획과 설비에 관한 기술지침이다. 핵화생방무기의 효과와 대피시설의 면적, 평면도 예시 등이 수록되어 있다. 대피시설은 적의 공격 등으로 발생할 수 있는 화재에 대비하여 대피시설 내부와 인접한 공간에는 가연성물질을 보관해선 안되며, 산사태나 침수 위험이 있는 위치에는 건설할 수 없도록 규정되어 있다. 대피시설의 설비로는 Fig. 1과 같은 가스입자여과기와 방폭밸브, 방폭문, 비상탈출구용 방폭문, 침대, 건식변기가 있어야 한다. 또한, 비상탈출구의 통로는 상부구조물의 붕괴로 발생할 수 있는 파편영역의 바깥까지 이어져야 한다.
Fig. 1
CBRN Filtration and Ventilation System of the Switzerland (Lunor G. Kull AG, 2022)
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TWK 2017 (FOCP, 2021)은 민방위 대피시설의 구조설계에 관한 기술지침이다. 철근콘크리트 벽체와 슬래브의 최소두께뿐만 아니라, 방폭 및 방사선차폐를 위한 두께 산정법이 규정되어 있다. 특히 다른 국가에서 발행하는 지침이 주로 벽체와 슬래브의 두께를 사양적으로 규정하는 반면에, 이 문건은 설계자가 방폭하중과 방사선차폐를 고려해 두께를 정하도록 규정되어 있다. 스위스의 경우 방사선차폐 요구성능이 타 국가대비 높기 때문에, 대피시설은 대부분 방사선차폐가 용이한 지하에 건축된다. 또한, 대피시설은 상부구조물의 붕괴하중 또한 견딜 수 있어야 한다.
이전에는 매우 작은 규모의 대피시설부터 최대 2만 명을 수용할 수 있는 대규모 대피시설까지 존재하였다. 그러나 지나치게 작은 대피시설은 경제성과 유지보수 측면에서 불리하다는 판단하에, 현재는 수용인원 25인 이상의 대피시설 건설이 권장되며, 7인 이하의 소규모 대피시설은 점진적으로 폐쇄된다(FOCP, 2023). 한편 스위스 최대규모인 수용인원 2만명의 Sonnenberg 대피시설의 경우 높은 유지보수 비용과 낮은 사용성, 350톤에 달하는 방폭문이 제대로 닫히지 않는 문제로 수용인원이 1/10로 축소된 사례가 있다(Stadtrat von Luzern, 2005; SWI swissinfo.ch, 2016).
평소 대피시설에 식량과 식수를 보관할 의무는 없다. 유사시 식량과 식수 등 비상용품은 각자 책임하에 대피시설에 지니고 들어가야 한다.

2.2 핀란드의 민방위 대피시설

핀란드는 33만 8,145 km2 (대한민국의 약 3.4배)의 크기에 559만명의 인구를 가진 국가다. 2차 세계대전 당시 소련의 침공을 받아, 민방위 대피시설에 많은 투자를 하여 2022년 기준 전체인구의 85.9%를 화생방 대피시설에 수용가능하다. 이중 공공 대피시설보다 많은 민간 대피시설이 전체수용인원의 85%를 차지한다(Finnish Ministry of the Interior, n.d.).
핀란드는 1959년 민방위법(Väestönsuojelulaki) 438/1958과 민방위규정(Väestönsuojeluasetus) 237/1959에 따라 3,000 m2 이상의 건축물에 50-300 kPa의 방폭성능을 갖고 모래필터 환기장치가 있는 대피시설을 의무화했다. 1963년부터는 활성탄필터의 사용 또한 시작되었다(Hännikäinen, 2016).
여러 번의 민방위 관련법 개정을 거쳐 현재에는 구조법(Pelastuslaki) 379/2011에 따라 신축건물은 대지 내 건물군의 연면적이 1,200 m2 이상일 때 대피시설을 건설해야 한다. 주택뿐만 아니라, 공장이나, 상업용 건물에 대해서도 대피시설을 의무적으로 건설해야 한다. 단 공공대피시설이 인근에 있는 경우 대피시설 건설의무는 면제된다. 이러한 대피시설은 폭발하중, 충격하중, 건물붕괴하중, 방사선, 독성물질로부터의 보호기능을 제공해야 한다. 대피시설은 평소 창고나 차고, 스포츠센터 등으로 활용되므로(Finnish Government, 2018) 대피의 단일용도로 방치되는 것보다 유지보수상 이점을 제공한다. 단 대피시설은 3일 이내에 준비될 수 있어야 한다.
내각 민방위 대피시설 규정(Valtioneuvoston Asetus Väestönsuojista) 408/2011에 따라 대피시설 면적과 하중, 벽체와 슬래브의 최소두께 등이 규정된다. 대피시설의 면적에 따라 대피시설의 등급이 규정되며, 135 m2 이하의 S1-대피시설은 100 kPa, 900 m2 이하의 S2-대피시설은 200 kPa, 그 이상의 면적은 지하 암반에 지어 300 kPa 이상을 견딜 수 있도록 건설되어야 한다. 각 대피시설 등급별로 규정된 압력은 정적하중으로 취급되며, S1-대피시설은 반사압을 고려하지 않아도 된다.
대피시설 건축비용이 건체건물 건축비용의 4%를 초과하면 일반적인 수준을 크게 초과하는 것으로 보며, 6%를 초과하면 대피시설 건축의무가 면제될 수 있다(Finnish Government, 2018).
내무부의 민방위 대피시설 기술 요구사항 및 민방위 대피시설 장비 유지관리에 관한 규정(Sisäasiainministeriön Asetus Väestönsuojien Teknisistä Vaatimuksista ja Väestönsuojien Laitteiden Kunnossapidosta) 506/2011에 따라 대피시설에는 가스입자여과기와 방폭밸브, 방폭문, 비상탈출구용 방폭문, 출입시 공기차단을 위한 공기폐쇄실 또는 공기폐쇄텐트, 식수용기, 건식변기, 유선전화 또는 휴대폰 중계기가 있어야 한다. 정기점검은 10년 이내에 한번씩 수행해야 한다.
그 외 대피시설 물품으로 손전등과 공구세트, 소화기, 식수보관제 등이 필요하고, 50명 또는 100명 이상의 대피시설에는 요오드화칼륨 갑상샘방호약품과 방사선측정기, 응급처치용품이 있어야 한다(SPEK, 2022).
현재 지어지는 대피시설의 절반정도는 프리캐스트콘크리트로 지어진다(SPEK, 2016). 이는 추운 핀란드 기후 특성상 콘크리트 타설이 적절하지 않은 때가 많기 때문이다.

2.3 이스라엘의 민방위 대피시설

이스라엘은 2만 770 km2 (대한민국의 20.7%)의 크기에 984만명의 인구를 가진 국가다. 주변 무장 정파들과 크고 작은 전투가 지속적으로 이루어져 왔고, 민간인 거주지역에 대한 공격도 잦아 대피시설의 필요 및 보급, 사용 사례가 많다. 민방위 방독면의 보급도 여러차례 시행되었다(Haaretz, 2001; The Times of Israel, 2013).
적과의 거리가 매우 가까워 로켓 등이 발사 후 짧은 시간에 도달하기에, 경보 후 대피까지 요구되는 시간은 국토의 대부분 지역에서 1분 30초 이하이다(Home Front Command, n.d.-a).
이스라엘은 기존에도 대피시설들이 있었지만, 1991년 걸프전쟁에서 이스라엘에 가해진 스커드미사일 공격 이후 민방위법-1951의 개정으로 모든 건물 내에 층별로도 대피시설을 갖추게 하였다. 2010년부터는 가스입자여과기 또한 설치해야 한다(Home Front Command, n.d.-b).
현재 대피시설의 기술적 규정은 민방위규정(대피시설 건설 사양)-1990 등에 규정된다. 보호공간(ןגומ בחרמ)으로 불리는 이스라엘의 건물 내 대피시설은 가정 내 대피시설(MAMAD, ד”ממ), 공동주택의 층별 대피시설(MAMAK, ק”ממ), 상업용 건물의 층별 대피시설(MAMAM, מ”ממ)으로 나누어진다. 이 대피시설들은 가정 내 또는 층별로 있어 빠르게 접근할 수 있고 기초까지 연속된 벽체로 이루어져 있어 견고하다. 대피시설 벽체와 슬래브의 최소두께는 사양적으로 규정되며 전방의 대피시설들은 보다 까다로운 규정이 적용된다.
가정 내 대피시설은 타 대피시설들과 달리 창문이 있어 채광과 환기가 가능하므로 일반적인 거주용 방으로 사용하기에도 적절하다. 창문은 폭발에 취약하므로 유사시 외부의 철제 덧창을 닫아서 보호한다. 평소 거주하는 방을 그대로 쓰기에 대피시에도 심리적 안정감을 취할 수 있는 장점이 있다. 공동주택의 층별 대피시설과 상업건물의 층별 대피시설은 해치와 사다리가 있어 대피시설 밖으로 나가지 않고도 수직 피난이 가능하다.

2.4 싱가포르의 민방위 대피시설

싱가포르는 734 km2 (서울의 1.2배)의 크기에 592만명의 인구를 가진 도시국가로, 국토가 작기 때문에 적 공격시 짧은 시간에 전 국토가 공격당할 위험이 있다는 특징이 있다.
싱가포르는 1983년 이후 589개의 민방위 공공 대피시설을 지하철역(화생방 대피시설 포함)과 공공아파트, 학교 등에 건설했다(SCDF, 2024). 1997년에는 민방위 대피시설법(Civil Defence Shelter Act) 1997을 제정해 모든 주거용 신축건물에 건물 내 대피시설을 의무화했다. 대피시설은 가정 내 대피시설(Household Shelter)과 층별 대피시설(Storey Shelter)로 나누어진다. 이 대피시설들은 가정 내 또는 층별로 있어 빠르게 접근할 수 있다는 장점이 있다. 가정 내 대피시설은 주로 창고로 쓰인다(VICE, 2018).
현재 대피시설의 건축계획과 설비, 구조상세 등은 Technical Requirements for Household Shelters (SCDF and BCA, 2023)와 Technical Requirements for Storey Shelters (SCDF and BCA, 2021)로 규정된다. 대피시설은 재래식무기의 효과로부터 내부 인원을 보호할 수 있도록 건설된다. 건물 외벽에서 일정거리 이격시켜야 하며, 외벽에 가까이 있을 경우엔 방호벽으로 보호되어야 한다. 기초까지 연속된 벽체로 이루어져 있어 견고하며 피격시 연쇄붕괴를 방지하고자 대피시설의 취약 부위 벽체에 1.5 m의 구멍이 뚫리거나, 주요 기둥 하나가 사라져도 연쇄붕괴가 일어나지 않도록 설계해야 한다. 대피시설 벽체와 슬래브의 최소두께는 사양적으로 규정된다.
가정 내 대피시설의 설비로는 방폭문과 환기구가 있어야 한다. 비상탈출구가 별도로 없어 갇힐 위험이 있는 단점이 있다. 층별 대피시설은 가정 내 대피시설의 설비에 추가하여 방폭해치와 사다리가 있어 대피시설 밖으로 나가지 않고도 수직 피난이 가능하다. 2004년부터 계단실을 층별 대피시설로도 활용할 수 있다(SCDF, 2019). Fig. 2와 같은 계단실형 층별 대피시설은 수직피난이 용이하고, 대피시설을 위한 공간을 따로 만들 필요가 없어 경제적이다.
Fig. 2
Entrance View of the Staircase Storey Shelter (SCDF and BCA, 2021)
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가스입자여과기는 없으나, 추후 가스입자여과기를 장착할 수 있도록 환기구에 일정한 여유 공간을 확보했다. 시공시 기밀성이 있도록 시공하여 환기구를 막아 화생방방호가 가능하나, 공기가 밀폐되므로 긴 시간 대피를 지속할 수는 없다.

2.5 미국의 민방위 대피시설

미국은 983만 km2 (대한민국의 약 98배)의 크기에 3억 3,491만명의 인구를 가진 국가다. 1960년대 이전엔 구소련과의 거리가 멀어 경보시간에 여유가 있었으나, 쿠바 미사일 위기, ICBM과 SLBM의 발달 등으로 거리상의 이점은 줄어들었다. 1950년대 연방민방위청(Federal Civil Defense Administration)에 의해 대규모 공공 대피시설의 확보가 여러차례 추진되었으나 하원 또는 행정부의 반대로 무산되었고, 단지 개인 대피시설의 건설만 장려되거나 일부 지역 차원의 대피시설 지정이 이루어졌다(U.S. Department of Homeland Security, 2006; Geist, 2019).
하지만 케네디 정부는 1961년 낙진대피시설 프로그램(National Fallout Shelter Program)에 의해 대규모 공공 대피시설의 확보를 시작하였다. 이 프로그램은 기존 건축물이나 터널 등의 대피시설로 활용 가능 여부를 조사하고, 낙진 방사선을 1/40로 차폐할 수 있는 공간을 대피시설로 지정하고 표시했다. 1/40의 수치는 핵폭발의 직접효과에서 살아남았으나 낙진으로 인해 사망하게될 인구 중 90% 이상을 구할 수 있고, 낙진으로 인해 질병을 앓을 사람의 90%를 구할 수 있으며, 기존 건축물의 활용을 통해 거의 비용을 들이지 않고 대피시설을 만들 수 있는 수치이므로 선정되었다(Office of Civil Defense, 1966). 이 공간은 지하뿐만 아니라, 건물의 지상 중간층도 선정될 수 있다.
민방위국(Office of Civil Defense)의 연방 민방위 가이드(Federal Civil Defense Guide)에 따라 지정된 대피시설에는 낙진의 방사선량률이 1/1,000로 감소되는 2주간 머무를 수 있도록 Fig. 3과 같이 식수와 비상식량, 위생용품, 응급처치키트, 방사선측정키트가 비치되었다. 하지만 방폭문이나 기밀성 조치, 가스입자여과기는 없었다. 화학무기와 생물무기 사용은 중요하게 고려되지 않았기에(Office of Civil Defense, 1965), 내부온도 상승 방지와 산소공급을 위한 자연환기 또는 기계식 환기는 허용되었다(FEMA, 1979).
Fig. 3
Typical Shelter Supplies for the 50 People, Original Source: The National Archives at College Park, Maryland, Reproduced with Permission from Civildefensemuseum.com
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1972년까지 2억 1,262만명분의 대피가능 공간을 식별하고, 1억 1,645만명분의 대피시설을 지정 및 표시하였으며, 6,543만명분의 비상용품이 대피시설에 분배되었으나, 이후 비상용품의 분배는 중단되었다(Defense Civil Preparedness Agency, 1973).
케네디 정부 이후 미국의 민방위 대피시설은 제대로 지원받지 못했다. 그 이유로는 과도한 비용, 자연재해대비 투자의 우선시, 대규모 대피시설로 인한 핵전쟁 유발 가능성 우려, 전략무기제한협정과의 충돌 우려 등이 있었다. 그 대신 미국은 핵 보복능력, 미사일방어시스템에 예산을 투자하였고, 민방위 대책으로는 주민소개(Crisis Relocation Planning, CRP) 같은 저비용이지만 조기경보를 제때 받지 못하면 무용지물인 대안을 선택했다(U.S. Department of Homeland Security, 2006; Geist, 2019).

2.6 대한민국의 민방위 대피시설

대한민국은 북한의 지속적인 적대적 발언과 핵화생방무기에 노출되어 있으며 2010년 연평도 포격전에서 민간인에 대한 포격이 발생하기도 하였다. 하지만 핵화생방 대피시설의 확보는 크게 부족하다.
대한민국은 1970년 건축법 개정에서 인구 20만명 이상 도시에서 지상연면적 200 m2 이상의 건축물을 건축할때 지하실 설치가 의무화되었다. 이후 지금까지 많은 지하공간이 민방위 공공용 대피시설로 지정되면서 2019년 기준 대한민국 전체인구의 246%를 수용가능하다. 하지만 민방위 공공용 대피시설은 아파트 지하주차장(33.3%), 소규모 건물 지하층(17.7%), 고층 건물 지하층(14.5%)의 순으로 이루어져 있는데 출입구의 완전한 밀폐가 어려우므로 공기보다 무거워 가라앉는 화학무기에 취약하다(NEMA, 2013). 또한 식량과 식수, 방독면 등의 비치가 의무화되어 있지 않아(MOIS, 2024) 장시간 대피가 어렵다. 1999년 건축법 개정에서는 지하실 설치의 의무화도 폐지되었다.
2011년 전까지 민방위 화생방 대피시설은 일부 시, 도, 군청사 지하에 위치한 공무원의 지휘용 대피시설뿐, 민간인이 들어갈 수 있는 화생방 대피시설은 사실상 없었다(NEMA, 2013). 하지만 2010년 연평도 포격전 이후 서해 5도와 접경지역 민간인 보호의 필요성이 대두되어 서해 5도와 접경지역에 Fig. 4와 같은 화생방 또는 재래식 포격용 민방위 정부지원 대피시설이 건설되기 시작되었다.
Fig. 4
Interior View of the Civil Defense Government-supported Shelter Located on the Yeonpyeong Island
kosham-2024-24-6-1gf4.jpg
현재 민방위 정부지원 대피시설의 건축계획과 설비, 구조 등은 민방위 업무지침(MOIS, 2024)에 따라 규정된다. 민방위 정부지원 대피시설은 도보기준 5분 이내에 대피할 수 있는곳에 건설되며 침수나 산사태 우려가 있는 곳을 제외한 곳에 지어진다. 철근콘크리트 벽체와 슬래브의 최소두께는 사양적으로 규정되며 노출된 지붕은 흙으로 복토한다. 설비로는 방폭문, 비상탈출구용 방폭문, 방폭밸브, 방독면, 식수, 화장실, 방송청취시설, 자가발전기 등이 있어야 한다. 민방위 화생방용 정부지원 대피시설은 가스입자여과기와 오염통제구역을 추가로 갖춰야 하여 우수한 방호성능을 가지고 있다.
하지만 2019년 기준 민방위 정부지원 대피시설은 227개소로 36,726명만을 수용할 수 있으며(MOIS, 2020), 서해 5도와 접경지역 위주로 설치되어 있어 서울 및 후방지역 민간인들이 대피할 수 있는 민방위 정부지원 대피시설은 없는 실정이다. 게다가 화생방용 대피시설의 개소는 민방위 정부지원 대피시설 중에서도 일부이며(Eun, 2018), 최근 지어지고 있는 민방위 정부지원 대피시설은 모두 재래식 포격용이다(MOIS, 2021, 2022, 2023, 2024).

3. 국가별 민방위 대피시설 비교

이하에서는 국가별 조사대상 민방위 대피시설에 대한 최신 규정을 비교하였으며, 그 결과를 Table 1에 요약하였다.
Table 1
Comparison of Selected Civil Defense Shelters by Country
Swiss Confederation Republic of Finland State of Israel Republic of Singapore United States of America Republic of Korea
Designation Private shelter (Private schutzräume) Class S1-shelter (S1-luokan väestönsuoja) Protective space (kosham-2024-24-6-1gf5.jpg) Household shelter, Storey shelter Fallout shelter (During cold war) Civil defense government-supported shelter Civil defense public shelter
Population coverage 107%1) 85.9%1) N/A N/A 55.5%2) 31.2%3) 0.07% 246%
Shelters within buildings O O O O O X O
Allowed for alternative use O O O O O O O
Floor area 1 m 2/person (Facility spaces excluded) 0.75 m 2/person (Facility spaces excluded) MAMAD: ≥9 m 2
MAMAK: 4-5 m 2/house
MAMAM: varies by building type
Household shelter:
1.44~3.4 m 2/house
Storey shelter:
0.6 m 2/person
0.929 m 2/person 1.43 m 2/person 0.825 m 2/person
CBRN protection CBRN filtration and ventilation system O O O X X Required for CBRN shelters X
Airtight measure O O O O X O X
Airlock Required if ≥ 51 occupancy O X X X X X
Blast resistant Protection level 1 bar 1 bar N/A N/A X N/A X
Blast door O, 3 bar O, 2 bar O O X O, 3 bar X
Blast door shielding wall Depending on the blastdoor location O Depending on the blastdoor location Required for Storey shelters X Required when door faces north X
Emergency exit O O O Required for Storey shelters O O O
Minimum wall thickness Above ground: 80 cm
Below ground: 30 cm
30 cm 25-30 cm 25-30 cm Determined through calculation 50 cm Below ground: 30 cm (Only underground shelters are allowed)
Mandatory emergency supplies Gas mask X X X X X O X
Emergency food X X X X 10,000 kcal/person X X
Drinking water X △ 4), 30 L/person X X 13.2 L/person O X
Communication X O △ 5) △ 5) X O X
Emergency light O O Required for MAMAK, MAMAM X X O X
First aid kit X Required for 50 100+ people X X O O X
Dry toilet or toilet O O Required for MAMAK, MAMAM X O O X
Bed or blanket O X X X X X X
Remarks CBRN shelters for all population CBRN shelters for most of population Quick accessibility, numerous actual used cases Quick accessibility, unventilated shelter Not airtight, food and water for up to 2weeks Stand-alone shelter, insufficient coverage Simple underground shelter

N/A: Data Not Available, 1) Including equivalent or higher protection level shelters, 2) Based on shelters designated and marked as of 1972, 3) Based on shelters stocked with supplies for two weeks as of 1972, 4) Shelters require a water tank but don't fill it with water during peacetime, 5) Shelters require a communication outlet but don't require a communication device

3.1 건축계획

국가별 민방위 대피시설의 건축계획적 측면을 살펴보면, 대피시설의 1인당 대피면적은 0.6 m2-1.43 m2로 확인된다. 하지만 이 면적에 설비공간의 포함여부가 대피시설별로 다르고, 가구별로 면적을 산정하거나, 건축용도별로 바닥면적의 일정비율을 대피시설 면적으로 산정하는 경우도 있기 때문에 단순한 비교는 어렵다.
스위스와 핀란드의 대피시설은 주로 지하에 건설된다. 반면, 이스라엘의 보호공간과 싱가포르의 가정 내, 층별 대피시설은 중고층 건물의 지상층에 건설되면서 대피시설이 수직타워를 형성한다. 이들은 모든 층에서 대피시설이 동일한 평면에 있어야 하고 이들 중 일부는 수직피난 또한 제공하는 장점이 있다.
이 연구의 조사대상인 모든 대피시설은 평시 타용도 사용을 제한하지 않았다. 이는 경제성과 대피시설의 평시사용이 유지관리상 이점을 제공하기 때문이다.

3.2 방폭 및 핵화생방 방호

스위스와 핀란드는 대피시설의 벽체와 슬래브의 두께, 철근비 등을 방폭하중 등으로 산정한다. 이스라엘과 싱가포르, 대한민국은 벽체와 슬래브의 최소두께를 사양적으로 규정한다.
출입구가 대피시설의 취약부이기 때문에 많은 대피시설에 방폭문의 방폭성능이 벽체의 방폭성능보다 높게 요구되거나, 방폭문 보호벽이 요구된다. 또한 거의 모든 대피시설에 출입구의 파손이나 막힘에 대비해 비상탈출구 또는 2개 이상의 출입구가 요구된다.
화생방 가스입자여과기는 스위스와 핀란드, 이스라엘, 대한민국의 민방위 화생방용 정부지원 대피시설에 요구되고 스위스와 핀란드는 정전시 가스입자여과기를 수동으로 가동할 수 있다(FOCP, 2015; Finnish Ministry of the Interior, 2011). 반면, 싱가포르의 가정 내, 층별 대피시설은 방폭문과 기밀성은 있으나, 가스입자여과기가 없어 환기가 불가능하므로 짧은 시간만 화학무기에 대한 방호가 가능하다. 미국의 낙진대피시설과 대한민국의 민방위 공공용 대피시설은 가스입자여과기와 기밀성이 없어 화학무기에 대한 방호능력이 없고, 방폭문 또한 없다.
출입시 오염된 공기의 대피시설 내 침투를 줄이는 공기폐쇄실(Air lock)은 핀란드 대피시설과 51인 이상의 스위스 대피시설에 요구되지만, 높은 비용과 유지관리상 어려움이 있는 오염통제구역은 모든 대피시설에서 요구되지 않았었다. 다만 신규 건설될 대한민국의 민방위 화생방용 정부지원 대피시설에는 요구된다.

3.3 필수비치 비상용품

대피시설 중 장시간 체류에 필요한 식량의 비치는 미국의 낙진 대피시설에만 요구된다. 식수의 경우엔 미국의 낙진 대피시설, 핀란드, 대한민국의 민방위 정부지원 대피시설에 요구된다. 그 외의 국가들은 각자 식수와 식량, 라디오, 손전등 등 비상용품을 챙겨 대피시설로 들어가길 권장한다. 많은 대피시설에 물 없이도 사용이 가능한 건식변기의 비치가 요구된다. 침대는 스위스에만 요구되고, 자가발전기와 방독면은 대한민국의 민방위 정부지원 대피시설에만 요구된다.

4. 결론 및 제언

이 연구에서는 스위스와 핀란드, 이스라엘, 싱가포르, 미국 등 높은 민방위 대피시설 보급률을 가진 민방위 선진국들의 건물 내 민방위 대피시설들의 현황과 규정을 조사하고, 이를 우리나라의 대피시설과 비교하였다. 그 결과, 국가별로 대피시설이 갖는 공통점과 고유한 특징을 확인할 수 있다.
스위스와 핀란드는 높은 핵화생방 방호성능을 가진 지하 대피시설을 주로 건설했다. 국토가 상대적으로 작은 이스라엘과 싱가포르는 인접국으로부터 공격받을 경우 순식간에 전 국토에 적의 포탄이 도달할 수 있기 때문에, 기존의 대피시설 외에도 건물 각 층 내부에 대피시설을 새로 마련하여 빠른 접근성을 우선적으로 확보하고자 하였다. 반면 적으로부터 거리가 상대적으로 먼 미국은 냉전시기에 고폭탄이나 화학무기보다는 핵무기의 낙진을 방호하는데 중점을 두고, 기존 건축물의 일부를 대피시설로 활용하였다. 대한민국은 기존 지하공간을 활용해 충분한 공공 대피시설을 확보하였으나, 핵화생방 방호성능은 부족했다. 반면, 정부지원 대피시설은 높은 방호성능을 갖추었으나, 이로인해 보급률과 접근성이 떨어졌다. 그 결과 대한민국은 핵화생방무기를 보유한 북한과의 무력충돌 가능성이 높음에도 불구하고 현재로선 국지적 충돌이 아닌 전면전이 발생할 경우 수도권과 후방지역 민간인의 생명과 안전을 담보할 수 없는 상황이다.
따라서, 우리나라는 민방위 선진국들의 대피시설 사례를 참고하여 경제적이면서도 국내실정에 적합한 핵화생방 대피시설을 확충할 필요가 있다. 북한의 공격 후 짧은 시간에 포탄이 도달 가능하다는 현실을 고려할 때, 신속한 대피가 가능한 이스라엘과 싱가포르의 층별 대피시설을 참고할 수 있다. 우리나라는 많은 고층건물을 건설하므로 이러한 층별 대피시설을 적용하기에 유리하나, 지상에 위치해 핵공격에 대한 방호성능을 높이기 어려운 한계가 존재한다.
한편, 북한은 대량의 핵화생방 무기를 보유하고 있으므로, 핵화생방 공격에 대한 방호가 가능한 스위스와 핀란드의 지하 핵화생방 대피시설을 참고할 수 있다. 우리나라는 많은 지하공간을 건설하므로 지하 핵화생방 대피시설을 적용하기에 유리하다. 하지만 지하 대피시설은 우리나라의 다습한 여름철 기후로 인한 결로 및 침수 위험, 공기보다 무거운 화학작용제의 출입구 주변 체류 위험, 그리고 고층에서 지하까지의 긴 대피시간이라는 한계가 있다.
이스라엘/싱가포르와 스위스/핀란드의 대피시설 간에는 서로 상충되는 면도 존재하지만, 각 방식을 면밀히 분석하고 국내실정에 적절한 요소를 선별하여 우리나라에 적합한 대피시설 모델을 개발할 수 있을 것이다. 후속 연구에서는 국내실정에 적합한 핵화생방 대피시설의 건축계획을 수립하고, 폭발하중 산정 및 유한요소해석을 통해 구조적 안전성을 검토할 예정이다. 또한, 이를 바탕으로 최적 설계안 도출 및 경제성 평가를 수행하여 실제 적용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

감사의 글

이 논문은 2023~2024년도 국립창원대학교 자율연구과제 연구비 지원으로 수행된 연구결과입니다. 취재에 협조하여 주신 대한민국, 스위스, 핀란드 관계자분들께 감사드립니다.

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