Development of Safety Equipment Database for Effective Management in Wooden Cultural Heritage

ISSN: 1738-7167

DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2016.30.5.046

효율적 목조 문화재 방재관리를 위한 방재설비 데이터베이스구축

김동현 · 이지희*

^†

전주대학교 소방안전공학과, *경북대학교 국토교통기술지역거점센터, **문화재청 안전기준과

Development of Safety Equipment Database for Effective Management in Wooden Cultural Heritage

Donghyun Kim · Ji-hee Lee*

^†

Fire & Safety Engineering Dept., Jeonju Univ.

*Daegyeong Regional Infrastructure Technology Development Center, Kyungpook National Univ.

**Disaster Risk Management Division, Cultural Heritage Policy Bureau, Cultural Heritage Administration of Korea (Received June 30, 2016; Revised August 24, 2016; Accepted September 26, 2016)

요 약

우리나라 목조문화재는 화재 및 풍수해 등의 재해에 취약하므로 평상시 효과적인 안전 예방 조치와 관리가 반드시 필 요하다. 이에 문화재청에서는 목조문화재 508개를 대상으로 재난방재시스템을 구축하였다. 그러나 508개소에 설치된 재 난방재시스템을 종합적으로 파악하기는 힘들며, 관련자들의 자료공유는 물론, 각각의 재난방재시스템의 유지 관리가 불 가능하였다. 이에 본 연구에서는, 사전예방적 관리의 기초단계로서 구축된 재난방재시스템의 현장조사를 통하여 주요 제 원, 수량, 위치에 관한 자료를 한눈에 볼 수 있도록 방재설비 데이터베이스를 구축하였다. 이것은 추후 종합적인 문화재 안전관리를 가능하게 하는 기본적이며 중요한 정보이며, 다음 단계의 문화재 안전관리 시스템을 표상화 할 수 있는 기본 시스템이다.

ABSTRACT

Wooden cultural heritage is vulnerable to fire, flooding and other hazards. Therefore, an effective disaster prevention and mitigation strategy for them should include preventive measures in a full range of management. These were used to construct a disaster safety system for 508 wooden cultural heritage items by the Cultural Heritage Administration.

According to the type of ownership and administration, national and public heritage is controlled by personal manage- ment or commissional management. Among them, it is arranged with the safety security institute for important cultural properties. In addition, they have problems of field management with no computerization about the management informa- tion for a disaster facility system. Therefore, this study aimed to develop a DB platform that can share information with many users who need to manage cultural heritage. Through a field survey, it is feasible to develop a disaster facility sys- tem to provide the information, such as the main data, quantity and location.

Keywords : Wooden cultural heritage, Disaster protection management, Facility system, Database, Safety equipment

1. 서 론

우리나라는 2016년 현재 국보문화재 328건을 포함해 3,824건의 국가지정문화재를 보유하고 있다⁽¹⁾. 이 중 목조 문화재는 화재와 풍수해 등 각종 재난에 의한 피해에 가장 취약하다. 목조문화재 피해는 조선시대 이전부터 현재까지 도 빈번히 발생되고 있음을 통계상으로도 알 수 있다.

최근의 문화재 피해는 산불로 인한 양양 낙산사 소실(燒 失)(2005년 4월 5일), 방화(放火)로 인한 숭례문 화재

(2008년 2월 10일)등 현재까지 기록된 재난이력 통계는 445건이다. 이 중 풍수해가 전체의 44.5%(198건)으로 가 장 많은 비중을 차지하고 있으며 화재는 전체의 16.9%(75 건)로 전기적 요인과 실화, 방화(放火), 산불 등이 화재의 주요원인으로 나타났다(문화재청 2012). 특히, 2005년 낙 산사 소실(燒失)과 2008년 숭례문 화재를 계기로 문화재 보호를 위한 정책 논의와 시설투자가 본격화되었다⁽²⁾.

또한 학계에서는 국내의 화재, 지진, 풍수해 등이 문화 재에 미치는 영향 등에 대한 기초연구가 진행 중이다. 먼

†

Corresponding Author, E-Mail: [email protected]

†

TEL: +82-53-950-7315, FAX: +82-53-950-7315

저 화재 위험성에 관한 연구는 UNESCO 세계문화유산지 역인 경주 양동마을과 일본 시라가와고 역사문화지역에 대한 화재위험성 평가 결과 주요 구조부의 구성재료가 볏 짚과 목조로 되어 있어서 재료의 화재 위험성이 높아서 화 재에 취약한 것으로 분석되었다⁽³⁾.

지진 위험에 관한 연구는, 지진시 산사태 발생으로 인한 문화재 영향분석결과 서울 종로구 일대 지역에 대한 조사 · 분석에서는 문화재 위치 특성상 산사태에 대한 위험성은 낮은 것으로 연구되어진 바 있다⁽⁴⁾. 부여지역에 대한 지진 발생시 문화재 위험성 분석에서는 금강주변 퇴적지역에 위치한 문화재가 부여 외곽에 위치한 문화재보다 상대적 으로 지진 위험도가 높은 것으로 분석된 바 있다⁽⁵⁾. 서울 에 소재한 문화재에 대한 상대적 지진위험도 평가에서는 경복궁지역의 문화재가 서울 사대문 지역의 다른 문화재 들에 비해 위험도가 높은 것으로 분석되었다⁽⁶⁾.

풍수 위험에 관한 연구는 공간정보를 이용하여 홍수재 해 위험도를 평가 분석하였다. 그 결과, 경복궁 유역일부 에서 범람가능성이 예측되었고 종묘 유역에서는 일부 침 수가능성이 예측된바 있다⁽⁷⁾. 최근에는 USN을 이용한 목 조문화재 방재시스템 분석연구가 이루어진 바 있다⁽⁸⁾.

문화재청에서는 이러한 다양한 재난재해 위험성으로부 터 문화재를 보호하기 위하여 2005년 이후 본격적으로 소 방과 방범 시설을 중심으로 전국에 설치되었다. 2010년 이후에는 열감지 센서, 센서네트워크 등 각종 첨단기술을 이용한 방재시설을 구축하였다.

한편, 문화재청에서는 ‘문화재 보존 · 관리 · 활용 5개 년 기본계획(2012~2016)을 수립하여 문화재 재난안전관 리정책의 변화된 패러다임을 수용하여 보다 선제적으로 통합적인 재난안전관리 및 보존역량을 강화하고자 하였 다. 이는 사후 조치가 아니라 사전 예방적 관점에서 문화 재를 재난 및 재해로부터 안전하게 관리하기 위하여 문화 재 재난안전관리시스템의 구축을 궁극적 목표로 하고 있 다. 2010년부터 문화재에 첨단기술의 방재시설을 구축하 였지만, 그 시설을 통합적으로 관리할 수 있는 체계가 없 었다.

이러한 문제를 해결하고 문화재 재난안전관리시스템을 구축하기 위한 기초단계로써 목조문화재 508개소를 대상 으로 현장에 구축된 방재설비의 현장조사를 통해 주요 제 원, 수량, 위치에 관한 정보를 확보하여 데이터베이스 구 축 작업을 실시하였다. 이것은 재난안전관리시스템의 기본 적 단계에 해당되지만, 가장 중요한 작업이기도 하다. 조 사범위는 2005년부터 2010년에 구축된 문화재 재난방재 시스템이며 그 종류는 소화설비, 경보설비, 방범설비가 포 함된다. 이러한 데이타베이스 구축작업을 통하여 목조문화 재의 방재관리 측면에서 소유자, 관리자, 문화재안전경비 원, 방재설비 시공업체, 용역관리업체, 담당공무원(문화재 청, 지자체) 들이 필요한 자료를 상시 공유하여 지속가능 한 관리를 효율적으로 하고자 한다.

2. 연구범위 및 방법

2.1 연구범위

재난방재시스템이 구축된 국보, 보물, 사적, 중요민속문 화재 등 목조문화재 508개소를 대상으로 현장조사를 실시 하였다. 사적이 38%로 가장 많으며, 중요민속문화재(34%), 보물(25%), 국보(3%) 순이다(Figure 1).

목조문화재의 지역별 분포를 살펴보면 경북이 147개소 로 28.94%를 차지하여 가장 많았고, 그 다음 전남(74개소, 15.57%), 충남(45개소, 8.86%) 순으로 분포되어 있다 (Figure 2).

Figure 2. Distribution of region of wooden cultural heritage in Rep. of Korea (Oct. 2015).

Figure 1. Classification of wooden cultural heritage in Rep.

of Korea (Oct. 2015).

Figure 3. Field survey.

2.2 연구방법

지속가능한 관리적 관점에서 문화재 현장 데이터베이스 를 구축하기 위해서 먼저 설비별 어떠한 항목에 대해서 조

사할 것인지를 선정하여야 한다. 그리고 현장조사시에는 일관성 있는 조사결과를 위하여 1차 현장조사표를 먼저 작성하였다. 사전시범조사를 실시하여, 1차 현장조사표의

Table 1. Field Survey Items for Developing Wooden Heritage Safety Management

Field Item Data

Security

Security system

CCTV

Camera Number of picture elements, Fix/Rotate, SDK offer, IR, Backlight revision, Constructor etc.

Image serves Main function (Record/Expression/Distribution), CPU, RAM, Stor- age capacity, SDK offer etc.

Storage Types (NAS/DAS/SAN), Storage capacity etc.

Communication

line Cable types (Coaxial cable/UTP/Optical fiber cable) etc.

Light Types (Intrared light projector/Lighting) etc.

Sensor Types (Intrared light, Heat, Human body, Humidity, Temperature, Smoke) etc.

Customer security service Company name

Fire protection

Extinguish equipment

Extinguisher Type (Powder, Halon/CO₂, Clean agent, Auto-spreading fire extin- guisher, Package extinguisher) etc.

Moving extinguish

equipment (Burdory etc.) Type (Power/Non power) etc.

Other (Throw type etc.)

Fire protection

system

Hydrant Hose reel Ladder pipe nozzle Hydrant + Hose reel Hydrant + Firefighting gun Hose reel + Firefighting gun

Water curtain equipment Water mist equipment

Sprinkler

Source of water supply Supply type (Elevated tank/Water tank/Water supply), Fire water (Ton) Pump Type (Motor/Engine), Pump output (l/min), Total Head (m)

Other

Alarm system

Flame sensor

Smoke sensor Type (Spot type/Separate type/Air breathe type) Heat sensor Type (Spot type/line sensor type)

Multiple sensor Type (Heat/Smoke/Flame/Temp./Humidity/Human) Automatic fire and

breaking alarm system Selfcontained type

fire alarm system Type (Heat/Smoke) Receiving set Type (R type/P type)

Other

Fire Engine car Photo, Water (Ton)

District fire station Name, Straight-line distance (km), Road distance (km), Fire engine arrival time (min)

문제점을 개선하여 최종 조사표를 작성하였다. 그 다음 목 조문화재 508개소에 대해 현장조사를 실시하여 현장 데이 터베이스를 수집하고, 그것을 방재설비 데이터베이스와 위 치정보를 입력하였다. 조사기간은 2015년 10월1일부터 2016년 1월31일까지이다.

DB 구축작업에서는 현장조사를 통해 기존 방재설비 및 설비배치, 방재시스템, 문화재 GIS정보조사 등의 내용을 데이터베이스로 구축한다.

방재설비 조사항목은 크게 방범과 소방분야로 나누어 조 사하였다(Table 1). 방범분야에서는 CCTV, 조명, 출입감지기 와 경비용역업체 등 4항목을 조사하였다. 소방분야에서는 소화기구, 소화설비, 경보설비, 소방자동차, 관할소방서에 대 해 수량, 제원, 형식승인번호, 제조사, 제조년월, 모델명, 도 입년도, 설치주체, 설치업체, 설치위치에 관하여 조사하였다.

3. 연구내용

3.1 현장조사

현장조사의 흐름도는 다음과 같다(Figure 4). 본격적인

현장조사에 앞서 원시자료 즉, 각 문화재의 화재대응매뉴 얼, 방재설비 현황, 설계도면(Autocap map 3D), 준공도서, 자제승인서 등의 자료를 먼저 문화재청으로부터 입수하였 다. 그 다음 각 지자체의 문화재 담당공무원에게 해당 문 화재의 소방안전관리업체 유무, CCTV 유지보수업체, 설 치업체 등의 정보를 입수하여 현장조사를 위한 정보를 재 확인하였다. 수집된 자료를 조사표에 입력을 하여 재확인 한 후, 위치정보 입력을 위한 Autocad map 3D도면을 확 보한 후 해당 문화재 사이트를 확대하여 도면을 편집 및 출력하였다.

현장조사는 지자체 담당공무원, 해당 문화재 관리인 등 과 약 1주일 전 방문 조사일을 조율하여 정하였다. 현장조 사에서는 소화설비, 경보설비, CCTV 설비 등 구축된 모 든 설비의 사진촬영을 한다. 예를 들어서, 옥외소화전의 경우 데이터베이스 구축을 위하여, 형식승인번호를 확인할 수 있는 근접촬영 사진과 위치정보 확인을 위하여 주변장 소가 포함된 사진을 각각 촬영하도록 하였다(Figure 5). 또 해당 문화재의 지자체 담당자와 문화재 관리인과 인터뷰 를 하여 현장정보 획득을 용이하게끔 하였다.

그리고, 각 설비의 사진이름은 연번.jpg로 표기하였다.

연번은 “1_문화재명_00001@옥외소화전.jpg”로 표기하여 엑셀파일과 캐드도면 상 해당 설비의 연번을 동일하게 입 력하여 통합관리가 가능하도록 하였다.

3.2 방재설비 DB구축

목조문화재 508개소에 대한 방재설비 현장조사결과를 바탕으로 다음과 같이 문화재 위치정보와 방재설비와 위 치정보를 입력하여 CAD 도면작업을 수행하였으며(Figure 6) 엑셀을 이용하여 DB를 구축하였다.

캐드 도면작업에서 방범설비, 소화기구, 소화설비, 경보 설비는 시각적 구분을 위해 색인번호로 구분하였고, 각 설 비의 위치정보를 아래 표의 표기모양으로 표시하였다 (Table 2). 도면작업 및 조사대상표시는 다음 예시와 같다 (Figure 6). 연번이 중첩되게 표기되지 않도록 배치하여 한 눈에 해당 문화재의 모든 설비 판독이 용이하게 작성하도 록 하였다.

Figure 4. Flowchart for DB construction.

Figure 5. 2 Type of field survey photos (left: for development of datebase, right: for confirmation of location).

4. 방재설비 DB구축 사례

부석사 문화재에 관해서 구축된 사례를 소개하고자 한 다. 경상북도 영주시에 위치는 부석사는 조사당(국보 제19 호), 무량수전(국보 제18호)을 포함하고 있다. 데이터베이 스는 현장조사도면, 조사항목(방범분야, 소방분야), 현장사

진, 현장작업조서 4가지 폴더로 구성된다. 경상북도 영주 시에 위치는 부석사는 조사당(국보 제19호), 무량수전(국 보 제18호)을 포함하고 있다.

4.1 현장조사도면

부석사의 경우 조사당과 무량수전이 모두 국보이므로, Table 2. Marking notation by type for DB Construction

Type Marking color (autocad index number) Marking symbol Security system Green (104)

Extinguish equipment Red (1) Fire protection system Yellow (2) Fire alarm system Purple (190) Figure 6. Drawing method and examples for DB construction.

Figure 7. Result of CAD database to wooden heritage zone (Buseoksa)_1.

같은 도면에 조사당과 무량수전의 방범 및 방재설비를 모 두 표기하였다(Figure 7). 현장조사를 통하여 각 시설의 위 치를 정확하게 표기하였으며, 특히 연번이 중복되지 않도 록 주의하였다. 조사당의 현장조사도면을 확대하면 다음과 같다(Figure 8).

4.2 조사항목 4.2.1 방범분야

부석사에는 방범 CCTV는 14대가 설치되어 있었으며, 해당 데이터베이스는 다음과 같다(Figure 9). 조사당에 설 치된 방범 CCTV 4대 중 1대는 조사당 내부에 있었고, 3 Figure 8. Result of CAD database to wooden heritage zone (Buseoksa)_2.

Figure 9. Result of CCTV DB construction in Buseoksa.

대는 외부에 지상 노출되어 있었다. 도입년월은 2009년부 터 2011년도이며, 카메라의 정보와 영상서버의 정보 및 제 조사 모델명 등을 함께 정리하였다.

무량수전 및 부속건물은 총 10대의 CCTV를 보유하고 있었으며, 각 시설물 위치별로 지상노출과 건물내부를 구 분하여 정리하였다.

4.2.2 소방분야

소방분야는 소화기, 이동식소화설비, 자동확산소화용구, 소화전, 호스릴, 방수총, 소화전과 호스릴, 소화전과 방수 총, 호스릴과 방수총, 수막설비, 미분무소화설비, 스프링클 러, 펌프, 수원, 불꽃감지기, 연기감지기, 열감지기, 다중센 서, 자동화재속보설비, 단독경보형감지기, 수신기, 소방자

Figure 10. Result of fire extinguisher DB construction in Buseoksa.

Figure 11. Result of district fire station DB construction in Buseoksa.

Figure 12. Pictures of safety equipment in Buseoksa.

동차, 관할소방서로써, 23개의 항목으로 구성된다. 본 논 문에서는 지면관계상 소화기와 관할소방서의 데이터베이 스화의 결과를 사진으로 나타냈다.

소화기는 분말소화기, 청정소화기를 포함하여 52개가 있었다. 소화기의 종류는 분말, 청정소화기로 구분하였고, 형식승인번호를 현장에서 확인하여 기입하였다. 제조년월 과 도입년월의 확인이 가능한 것은 기입하고, 훼손되어 확 인불가능한 것은 비고란에 확인불가 등의 사유를 기입하 였다. 소화기의 위치는 건물내부, 건물외부로 구분하였다.

그리고 각 소화기의 사진을 촬영하여 데이터베이스로 확 보하였다(Figure 10).

부석사의 관할 소방서는 영주소방서 부석119안전센터이 며, 지도상에서 직선거리는 4.7 km였지만, 현재 차로 접근

가능한 거리는 11.7 km로 확인되었고 도착시간은 30분이 소요되는 것으로 조사되었다(Figure 11).

4.3 현장사진

확보된 현장사진은 다음과 같이 해당 설비의 현장사진 폴더로 구축하였다(Figure 12). 설비현장사진의 파일명은 캐드도면의 연번과 데이터베이스의 사진정보의 연번과 동 일하게 하여, 해당 문화재에 설치된 설비를 한눈에 파악할 수 있도록 정리하였다.

4.4 현장작업조서

현장작업조서는 일종의 일지로서, 작업일자를 기입하도 록 하여 현장조사 일자를 확인할 수 있도록 하였고, 위치도 와 목조문화재의 전경사진과 작업사진으로 구성되어있다.

5. 결 론

문화재청에서는 화재 및 풍수해 등에 취약한 우리나라 목조문화재 508개소를 대상으로 소화설비, 경보설비, 방범 설비를 포함하여 재난방재시스템을 구축하고 전문업체에 의한 상시적인 유지관리도 추진하고 있다. 이에 본 연구에 서는, 사전예방적 관리의 기초단계로서 문화재 방재시스템 의 현장조사를 통하여 주요 제원, 수량, 위치에 관한 자료

를 한눈에 볼 수 있도록 데이터베이스를 구축하였다. 이것 은 추후 종합적인 문화재 안전관리를 가능하게 하는 기본 적이며 중요한 정보이다. 이 데이터베이스를 활용하여 다 음 단계의 문화재안전관리 시스템을 표상화할 수 있다. 아 울러 문화재 안전관리사들이 모바일을 사용하여 해당 문 화재현장을 관리할 수 있는 도구는 물론, 목조문화재의 안 전관리지도를 구축하는 등의 시스템 구축에도 본 데이터 베이스는 가장 중요한 기본 정보로 사용된다. 이 시스템을 기반으로 하여 더욱더 통합적이며 효율적인 문화재 방재 관리를 도모하여 지속가능한 문화재환경을 제공하는 기반 이 된다.

후 기

본 연구는 문화재청의 2015년도 목조문화재 안전관리지 도 구축사업 연구용역의 수행결과를 토대로 작성되었으며, 미래창조과학부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(NRF-2015R1C1A2A01055644).

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Figure 13. Work sheet of field survey for safety equipment.