이 연구의 목적은 TRIZ기법에 의한 물류창고 화재의 원인분석과 4M을 적용하여 화재예방대책을 규명하는데 의의가 있다.
이 연구를 위해서 TRIZ 기법에 의한 정의와 개념을 문헌 고찰하였으며, 4M 모델의 선행연구를 통해 화재예방대책을 고찰하였다.
이 연구의 자료수집 및 분석은 최근 3년간 화재 통계 2017년, 2018년, 2019년을 바탕으로 전국 샌드위치 패널 물류창고의 원인별 화재사례를 분석하였다.
이 연구의 대상은 물류창고의 화재위험 요인 분석을 위해 최근 대형 화재가 발생한 샌드위치 패널 건축물구조인 경기도 OOO물류창고, 이천 시 OO물류창고, 충청북도 OO물류창고 중심으로 현장실사와 전문가의 자문을 얻어 위험요소를 확인하고 정리하였다. TRIZ 기법에 의한 물류 창고의 화재원인 분류를 Pre-flashover, Post-flashover, Flashover 으로 화재 요인으로 분류하였으며, 4M을 적용하여 화재예방대책을 인 적, 기계, 설비적, 작업, 환경적, 관리적예방대책으로 세분화하여 도출 하였다.
이 연구의 결론은 다음과 같다.
인적예방대책으로 우선, 물류창고 시공 시 근로자의 안전과 시공품질 향
상을 위해 안전감리제도를 도입이 필요하다. 즉, 건설시공회사 위주의 무리한 공정으로 물류창고의 준공검사를 위해 평상시보다 세 배가 많은 근로자를 투 입해 동시에 화재나 폭발위험이 있는 많은 종류의 작업이 진행되고 있는데 안전관리 담당자의 부재와 현장의 위험성 유발 요인에 대해 확인을 하지 못 하는 작업자의 안전관리를 체계적으로 확보하지 못하는 경우가 많다. 구체 적 해결방안으로 안전관리자의 업무내용과 권한이 미흡한 것으로 현장에서는 시공 위주로 설정되어 안전관리가 뒤처지는 경우가 많은데 안전관리가 시공 사에 속하지 않는 별도의 안전감리제도를 운영하는 것이 필요하다. 다음으로, 방화구획을 스프링클러설치기준과 기타 이와 유사한 자동식 소화설 비 설치기준으로 방화구획 분류가 필요하다. 즉, 물류창고는 물건 운 반 및 적재를 위한 공간 확보 등 구조상 방화벽으로 구획하지 않은 것 으로 이는 물류창고의 특성일지라도 실내에는 수직으로 물건이 적재되고 많은 인화성 물질과 불에 잘 붙는 적재 물건도 존재하여 화재하중이 높 다고 할 수 있다. 건축법규에서도 방화구획 적용을 완화시켜주고 있지만 방화구획을 면제시켜주는 것은 물류창고의 가연성 물질인 샌드위치 패 널의 단열재가 연소 확대 원인으로 대형화재로 이어질 가능성이 존재한 다. 이에 물류창고 설계 시 방화구획설정과 소방시설을 재검토하여 화재안 전을 확보하여 피해를 줄일 수 있다. 구체적 해결방안으로 방화구획의 설 치기준을 스프링클러 기타 이와 유사한 자동식 소화설비가 설치되 지 않은 경우에는 바닥면적 1,000㎡ 이내마다 구획하여야 하고, 스 프링클러 기타 이와 유사한 자동식 소화설비를 설치한 경우에는 바
지계획서에 따라 안전시설이 제대로 시행되는 지 안전관리계획서의 검토 확 인에 대한 강화가 필요하다. 즉, 유해위험방지계획서에 의한 현장의 안전시설 물에 있어서는 설치 전 검토 확인, 설치 후 안전상태 확인, 이후 사용허가서 부착 등의 절차에 전 작업자가 참여하고 지속적으로 관리하는 안전점검 활동 이 필요하다. 다음으로, 특정소방대상물 및 소방시설의 범위에서 화재 안전기준을 적용하기 어려운 특정소방대상물, 화재 위험도가 낮은 특 정소방대상물일지라도 물류창고의 내․외벽의 마감재가 내화성능 향상을 위 한 불연재료 이상의 사용을 검토 할 필요가 있다. 이는 샌드위치 패널의 심재 구성은 유기 단열재인 우레탄, 스티로폼이 화재에 취약한 것으로 불이 붙으면 다량의 유독가스와 연소가 급속히 확대를 발생시켜 피난에 지장 및 화재진압 에 지장을 초래하고 있다. 구체적 해결방안으로 물류창고 샌드위치 패널의 외 부벽체를 내화성능이 뛰어나고 유독가스 발생이 적은 무기질 소재를 주원료 로 사용한 ALC패널 등 대체 불연 재료나 무기단열재인 글라스울 사용이 화 재예방 차원에서 중요하다.
작업, 환경적 예방대책으로 우선, 물류창고의 외부 벽체시공에 사용하 는 샌드위치패널 마감재를 수직방향으로 시공 및 설계하는 공법이 이루어 져야한다. 화재진압 시 소방대원들에 의한 수직 외벽 패널의 해체 작업과 철거작업을 실시하여 비상출입구의 활용이 필요하다. 물 류창고의 경우 샌드위치패널의 시공이 작업자의 여건과 경제성을 고 려하여 수평으로 시공하는 사례가 많은데 화재발생시 샌드위치 패널 외벽을 철거하는데 수평(가로)방향으로 시공된 경우 샌드위치패널의 해체가 어렵고 시간이 오래 소요되어 골든타임을 놓치기 쉽다.
구체적 해결방안으로 초기 화재진압 시 소방대원에 의한 해체가
용이한 수직 외벽 패널의 철거작업을 실시하여 비상출입구의 활용으 로 필요하다. 다음으로, 물류창고 마감재의 샌드위치 패널의 접합부 시공품 질에 관한 현장 검측 확인이 필요하다. 이는 샌드위치 패널은 규격화되어 제 작되므로 샌드위치 패널이 철강 빔 등에 고정시 패널간 접합부 틈새나 간격이 생기는 것으로 화재 시 용융 또는 연소되어 방화기능을 갖지 못하여 화재상황 에 따라 연소물질로 변환된다. 구체적인 해결방안으로 패널의 접합부를 불량 하게 시공하거나 접합부의 틈새나 간격을 메우기 위한 재료인 코킹재와 백업 재가 내화성능이 확보되는 불연 재료로 시공강화가 필요하다.
관리적 예방대책으로 우선, 물류냉동 창고에 스프링클러설비를 설치가 필 요하다. 화재안전기준 제15조 제1항 11호에서 헤드의 설치를 “영하의 냉동 창고의 냉장실 또는 냉동 창고의 냉동실”에 제외하는 규정을 냉동품이 화재에 취약한 적재물 경우 설치하도록 검토되어야 한다. 랙크식 창고 내에는 랙 크의 각 단에 가연물이 조밀하게 적재되어 있어 화재 시 스프링클러 헤드가 작동하여 소화수가 분출되더라도 적재된 가연물로 인하여 발 화지점까지 침투하지 못하고 대형화재로 진행될 가능성이 매우 높다.
구체적 해결방안으로 랙크식 창고에 물품의 저장 및 보관을 위험등 급 별로 세분화하여 랙크의 물품을 적절히 소화할 수 있는 수직거리 를 기준으로 스프링클러헤드를 가연물의 대각선 모서리의 상부에 2 개 이상 설치하되 가연물의 배치상태에 따라 설치해야 한다. 또한 랙 크 구조물의 규모가 2단 이상인 경우 스프링클러헤드를 랙크의 각 단마다 설치할 필요가 있고. 또한 랙크 구조물의 규모가 2단 이상인
기와 관계없이 자동설비의 설치 의무화를 소급하여 적용하는 것을 필요하다.
즉, 물류창고의 적재물품의 화재하중과 샌드위치 패널의 빠른 화염확산의 특 징으로 초기 화재진압 실패가 대형화재로 진행되어 빠른 소방대의 대응이 요 구된다. 구체적 해결방안으로 자동화재탐지 설비만으로 대응에 한계가 있으므 로 바닥면적의 크기와 관계없이 자동화재속보설비의 설치를 의무화하되 소급 적용하여 소방관서에서 즉시 출동할 수 있도록 할 필요가 있다.
2. 향후 연구를 위한 정책적 제언
이와 같은 연구 결과를 바탕으로 TRIZ기법에 의한 물류창고 화재의 원인 분석과 4M 모델을 적용하여 화재예방대책에 대한 정책적 제언을 하면 다음과 같다.
첫째, 물류창고의 건설현장 안전관리는 건설회사에서 자체적으로 시행하고 있지만 이를 관리감독하는 권한이나 안전관리자의 업무내용에는 한계가 많다.
이를 보완하는 안전관리감리제도를 도입하여 자체적으로 안전관리를 수행하 는 독립적인 안전감리제도의 도입이 필요하다.
둘째, 물류창고의 구조가 철근콘크리트 구조의로 설계 및 시공 개 선방안이 필요하다. 공기단축과 원가절감 등의 이유로 대부분의 창 고가 샌드위치 패널 및 철골구조를 사용하고 있으나 화재에 취약하 고 방화구획도 되어있지 않는 문제점으로 대형화재로 이어질 우려 가 크다.
마지막으로, 렉크식 물류창고에 렉크의 각 단마다 연기감지기와 스 프링크러설비를 수직으로 설치하여 물류창고의 화재를 가장 가까운 낮은 위치에서 감지하는 설치개선방안이 필요하다. 기존의 감지기는 천정상부에 설치하여 화재를 감지하는데 시간이 많이 소요되어 화 재가 급격하게 확산되고 초기진압을 할 수 없는 문제점이 있어 소 방시설 설치를 개선 강화하여 화재를 초기 진압하는 개선방안이 필
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