화재 원인을 규명할 땐 객관적이어야 한다. 하지만 때론 주관적인 논쟁이 생길 때도 있다. 부주의 화재 중 가장 많은 ‘담배꽁초’ 화재를 예로 들어보자.

 

“담배꽁초 때문에 길거리에 있는 쓰레기가 연소됐어!”라고 하면 피해가 없어서인지, 나와는 상관이 없어서인지 “아, 그렇구나”, “그럴 수 있어”, “흡연자들 조심 좀 하지” 정도로 수긍하곤 한다.

 

흡연자가 있는 공동주택 발코니에서 화재가 발생했는데 원인이 ‘담배꽁초’라면 흡연자가 한정될 수 있다. 하지만 대부분 “집안에서는 흡연하지 않는다”고 부인한다.

 

화재지점이 한정되고 그 지점을 발굴해 담배꽁초를 확인한 데다가 주변 다른 열원이 존재하지 않았을 때 화재조사관은 담배꽁초, 즉 담뱃불에 의한 화재를 의심한다. 객관적으로 말이다.

 

과학적으로 해석해 화재 원인을 규명하는 건 주관적이라고 볼 수 있다. 철재를 가공하는 공장 찌꺼기를 담는 통에서 화재가 발생하면 원인 규명에 대한 논란이 있을 수 있다. ‘철재만 있는 통에서 점화원 없이 어떻게 발열하고 불이 날까?’ 의문이 생길 거다.

 

예를 들어 작업 공정에서 발생한 철재 톱밥(금속분)에 여러 가지 금속이 섞여 있으면 어느 한쪽 금속의 산화를 촉진시켜 부식이 발생한다. 이후 산화되며 열이 발생하는데 이 열이 축적돼 금속분과 절삭유에 착화한 사례가 있다.

 

이런 부식을 갈바니 부식(Galvanic corrosion)이라고 한다. 서로 다른 금속 중 어느 한쪽 금속이 먼저 부식되면서 전자의 이동이 이뤄진다. 이때 발생하는 산화 열에 의해 금속분과 기름에 열이 축열 돼 자연 발화한다. 화재 원인은 ‘화학적 요인-자연발화-산화 열’이다.

 

관계자와 목격자의 진술

어느 해 겨울 오후 8시 30분께 공장에서 발생한 화재다. 관계자 임 씨는 오후 6시께 근로자 모두 퇴근했다고 진술했다. 또 다른 관계자 장 씨의 진술도 같았다.

 

임 씨와 장 씨는 직원들이 오후 6시 이후 퇴근한 사실을 확인한 후 공장 내 동파 방지를 위해 전기 라디에이터 3개를 분산해서 켜 놓고 퇴근했다고 진술했다.

 

최초 목격자는 인근 군부대에서 근무하는 군인으로 근무 중 화염을 목격한 후 신고했다. 신고 당시 공장 전체가 화염에 휩싸여 불에 타고 있었다고 진술했다.

 

▲ [사진 1] 화재 현장

 

[사진 1]은 소방대 도착 당시 촬영한 현장 사진이다. 공장 전체가 화염에 휩싸여 어디가 화재지점인지 알 수 없었다. 다만 현장에 설치된 무인경비 시스템으로 화재지점을 추론했다. 

 

[그림 1]에서 점선으로 그려진 부분은 경량 철골만 앙상하게 남아 있었다. 철골로 축조된 천막은 급격하게 연소 확대한 형태라고 추정됐다.

 

▲ [그림 1] 평면도

 

그림에 ①, ②, ③번으로 표시된 부분은 관계인 임 씨와 장 씨가 전기 라디에이터를 설치한 지점이다. 소방대 현장 도착 시 건물 전체가 연소하고 있었다. 화재가 본건물에서 발생한 건지, 천막에서 시작된 건지, 아니면 건물 외 다른 부분에서 시작된 건지 고민됐다.

 

현장 도착 시 관할 화재조사관은 분주하게 이리저리 정보를 수집하고 현장을 해석했다.

 

“정 주임, 화재가 어디서 시작된 거야?”

“정확하지 않아요. 왔을 때 이미 전체가 다 돌았어요”

“이거 녹록지 않겠다. 근처 CCTV와 블랙박스를 확인해야겠네”

“이 주임님, 근처에 CCTV가 없어요”

“그래? 블랙박스는?”

“외진 곳이라 자동차도 없었어요”

“그렇다면 화재 현장을 돌아본 다음에 특이점이 있으면 서로 논의해 보자”

 

관할 정 주임과 나는 각자의 견해대로 현장을 조사하고 특이점을 찾기 시작했다. 건물 전체가 화염에 휩싸여 현장에서 발화지점에 관한 증거를 찾기란 쉽지 않았다.

 

연소 흔적을 살펴보라!

▲ [사진 2] 현장 출입구

 

출입구에서 바라본 건물 모습이다. 건물이 전체적으로 붕괴ㆍ잔류 돼 있었고 연소 패턴을 논하기도 어려웠다. 그나마 천막이 있던 부분의 철골 형태와 건물의 붕괴 방향으로 추론할 수 있었다.

 

철골 천막이 연소해 철골조만 잔류한 상태에서 연소 흔적만으로 발화지점을 찾는 건 오류가 있을 수 있다. 천막 내 가연물의 양이 얼마인지, 연소할 때 화재 하중이 얼마나 걸리는지에 따라 연소 패턴과 만곡 형태가 달라지기 때문이다.

 

▲ [사진 3] 철골이 무너진 형태

 

철골조가 엿가락처럼 늘어지고 휘어져 잔류했다. 철재는 수열을 많이 받은 부분으로 연화돼 휘어지고 무너진다. 철골조 끝부분은 본 건물 방향으로 도괴된 형태가 관찰된다.

 

▲ [사진 4] 철재 만곡 형태

 

남쪽에서 촬영했으며 철골조가 건물 안쪽으로 휘어 있는 상태다. 이런 형태는 건물 방향에서 화염이 전파됐다는 증거다. 만곡 형태를 확인할 때 주의해야 할 점이 있다.

 

만곡됐다는 건 분명 화염을 많이 받았다는 증거지만 발열 지점에 가연물이 많아 장시간 연소 과정에서 형성된 형태인지를 확인해야 한다. 장시간 연소하며 변색ㆍ변형된 형태가 다르기 때문이다.

 

▲ [사진 5] 본 건물 만곡-1

 

[사진 5]도 남쪽에서 촬영한 형태다. 건물은 철골조 샌드위치 패널로 축조돼 있었다. 모두 건물 내부 방향으로 도괴된 상태였다. 철재 구조물과 샌드위치 패널이 엉켜 있어 화염 진행 방향을 추론하기엔 녹록지 않았다.

 

▲ [사진 6] 본 건물 만곡-2

 

샌드위치 패널에서 수열을 많이 받은 부분과 그렇지 않은 부분을 확인했다. 연분홍과 노랑, 군청색, 회색 등 다양한 색깔로 잔류해 마치 ‘저요!’하고 손드는 듯한 형태였다.

 

“정 주임, 저쪽으로 가보자. 건물을 몇 바퀴 돌았는데 발화지점이 저쪽으로 좁혀지는 듯하다”

“예. 형님 저도 그쪽 언저리가 의심되긴 해요”

“정 주임, 저기 저 건물에 혹시 CCTV 없을까?”

“예. 저기도 확인했는데 CCTV가 없어요. 블랙박스도 없더라고요”

“그럼 혹시 무인경비 시스템이라도 있나? 외진 곳이라 설치했을 수도 있는데”

“관계자에게 확인해 볼게요”

“그래, 그럼 나는 현장 몇 바퀴만 더 돌아보고”

“예. 관계자 만나서 무인경비 시스템 확인해 볼게요”

 

연소 흔적이 확연하게 나타나 있는데도 발화지점을 단정하긴 어려웠다. 연소 흔적만으로 발화지점을 논하는 건 내화조 건물에서는 가능하겠지만 샌드위치 패널과 철골 천막이 뒤엉킨 이 현장에서는 조금 난해했다. 가연물을 배제하고 가장 많이 탄화한 흔적을 추적해 발화지점을 조심스럽게 추론했다.

 

▲ [사진 7] 작업장 정면

작업장 정면 중앙 부분의 ‘H’ 빔이 엿가락처럼 만곡되고 군청색으로 변색해 있었다. 적색 부분에는 배전반이 소락돼 있었다. 외관상 특이점이 관찰되지 않았다. 배전반 내부 차단기를 확인하니 트립된 상태로 잔류했다.

▲ [사진 8] 차단기 트립

차단기 중간 걸림쇠가 차단기와 직각을 이룬 채 멈춰있었다. 차단기 레버도 직각을 이루고 있었고 접점은 Off 된 상태였다. 차단기는 수열에 의해 변형되곤 한다.

 

레버는 수열 받을 때 그대로 굳어지지만 접점은 플라스틱 구조물에 의해 눌려 있어 연소할 수 있다. 또 수열의 영향을 받으면 플라스틱이 소실돼 접점이 Off 상태로 잔류하기에 차단기를 주의해서 살펴야 한다.

▲ [사진 9] 집중 탄화

 

수열을 많이 받은 거로 확인되는 부분에 라디에이터가 있었다. 주변은 심하게 탄화했다. 군청색으로 변했어도 주변 가연물 탄화 형태나 연소 확대 흔적, 객관적인 자료 등을 종합해야 비로소 발화지점으로 특정할 수 있다.

 

▲ [사진 10] 히터 확인

 

관계자들이 현장에 라디에이터 3개를 켜놨다고 진술한 내용을 확인하고자 했다. [사진 10]은 [그림 1] 평면도 ①번에 있던 라디에이터이며 주변 철재가 군청색으로 변색했다. 측면에 튜브 히터는 밝은색으로 잔류해 있었으나 사용하지 않았다고 진술했다. 밝은색으로 잔류했다는 건 발열 가능성이 있는 건데….

 

▲ [사진 11] 라디에이터

 

[사진 11]은 ②번 라디에이터이며 작동 여부는 확인되지 않는다. 관계인은 동파 방지를 위해 켜 놓고 퇴근했다고 진술했다. 적 산화 현상이 관찰된다. 이런 현상은 발열 시 주변 발열로 열이 가중될 때 나타나는 현상이라고 해석된다.

 

▲ [사진 12] 목공 본드

 

라디에이터 주변에 목공 본드가 다량 적재돼 있었다. 가연성인 목공 본드는 결빙을 방지하기 위해 PP로 덮고 라디에이터를 켜 놓은 상태였다. ③번 라디에이터 부분이 군청색이고 가장 많은 수열 흔적이 잔류했다. ②번 라디에이터 주변에 목공 본드 외 다량의 캔이 잔류했는데 일부는 파열된 형태였다.

 

▲ [사진 13] 미연소 부분 확인

 

①번 라디에이터가 있던 부분이고 미연소 상태로 잔류했다. 샌드위치 패널도 일부 수열에 노출된 형태였지만 다른 부분에 비해 수열 형태가 적었다.

 

“형님, 여기 공장에 무인경비 시스템이 설치돼 있다네요”

“그럼, 경비업체에 전화해서 평면도와 Log data 확인하고 달라고 해.

아마도 가입자가 직접 해야 하니 전화 걸어 가입자를 바꿔주고 직접 달라고 해봐”

“예, 알겠습니다. 까짓거 바로 확인하겠습니다”

 

▲ [사진 9] 집중 탄화

 

①, ②, ③번은 라디에이터가 있던 부분이고 ㉮, ㉯, ㉰, ㉱번은 무인경비 시스템 신호 명세 순서를 표시한 거다. 최초 발화지점은 ③번 라디에이터가 있던 부분으로 확인된다. 기계적으로 나타나는 위치는 해석이 필요할 때도, 있는 그대로를 해석하고 기록할 때도 있다.

 

출입문은 자석 감지기로 단선 신호, 내부 열선 감지기는 열의 움직임, 카메라는 촬영하는 부분을 감지한다. 이런 감지의 특성을 이해하고 현장을 확인해야 한다.

 

“정 주임, ㉮번 라디에이터 주변이 최초 발화지점 같네. 20:28:17께 최초 신호가 확인되네”

“아, 그래요?”

“그리고 20:30:55께 ㉯번, ㉰번에서 감지되고 ㉱번 순으로 감지되는 신호가 확인되네”

“그러면 저쪽 라디에이터 켜 놓은 지점이네요?”

“그렇지. 진술과 일치하는 신호 내용이 있고 탄화 형태로 그쪽이 가장 심한 데다가

짙은 군청색이 잔류해 있지 않은가?”

“예. 군청색이네요”

“열감 감지 센서 확인 시 주의해야 할 게 있는데 잘 알고 있는가?

열선 감지기 방향인데 열선 감지기가 설치된 지점이 발화지점이 아니라는 것일세.

즉, 열선 감지기가 바라보는 방향에서 최초 불꽃이 시작됐을 거네”

 

처음 불꽃이 감지된 ㉮번 지점 턱 밑이 아니라 바라보는 부분이 발화지점일 가능성이 크고 샌드위치 패널 건물 내부가 연소한 후 출화하면서 ㉰, ㉱번 지점의 천막으로 연소 확대했을 가능성이 크다.

 

발화지점과 연소 경로를 추론해 보라!

최초 목격자인 군인은 화재건물과 맞닿은 부대에서 소대장으로 근무하고 있었다. ‘펑, 펑’ 소리에 주변을 확인하니 건물과 천막에 불길이 있던 상황이었다고 진술했다. ‘펑’ 소리를 듣고 확인했다는 건 이미 연소 확대가 이뤄진 이후로 판단된다.

 

건물 내 잔류한 깡통의 파손 형태로 볼 때 펑 소리는 아마도 건물 내부에서 발생한 것으로 해석된다. 본 건물구조는 철골조 샌드위치 패널이고 건물이 무너진 형태로 볼 때 복층으로 축조해 사용하던 거로 확인됐다. 철골조 천막 가설 건축물 내부에도 철재로 선반을 설치해 다단으로 사용했다.

 

무인경비 시스템 신호 내용이 표시된 ㉮번 지점이 1층 라디에이터가 놓여 있던 부분이다. 신호 내용도 최초로 화염이 감지됐기에 라디에이터 ③번이 놓여 있던 지점을 발화지점으로 추정했다.

 

직 상부 2층으로 연소하며 건물 전체로 화염이 진행됐다고 판단했다. 또 샌드위치 패널 건물에서 연소 확대되면서 철골 천막 가설 건축물로 급격하게 연소 확대한 것으로 판단했다.

 

원인을 추론해 보자!

이 공장의 작업 공정에서 사용하는 자재는 대부분 석유화학제품으로 확인됐다. 현장에 잔류한 18ℓ 깡통이 부풀어 폭발한 형태가 관찰됐다. 깡통 내부에서 어떤 화학 반응이 있었는지는 알 수 없다. 깡통이 부풀어 올랐다는 건 팽창했던 증거다. 물리적이든, 화학적이든…. 

 

화학적 요인으로 논단하기 어렵다. 내부에 어떤 물질이 있었는지, 교반돼 반응했는지 확인이 안 된 상태에서 결론을 내릴 수 없었다.

 

발화부로 추정되는 ㉮번 지점 라디에이터가 있던 부분이다. 공장이 개방돼 있어 건물 안으로 외부인 출입이 가능했을 거다. 하지만 주변에 CCTV가 설치돼 있어 방화를 계획하고 접근한 게 아니라면 여느 사람이든 접근이 쉽지 않았을 것으로 해석된다.

 

현장 조사 내용으로 볼 때 불이 난 공장이 경제적으로 어려웠을 것 같지만 영업수익 확인이 불가한 상태로 보험금 편취 여부를 논할 순 없었다.

 

다만 보험금 편취를 위한 인위적인 착화라면 보험금 수령 금액보다 화재피해액이 현저히 많은 것으로 조사돼 방화 가능성은 작은 것으로 판단했다.

 

외부에 쌓여있는 깡통 등이 식별되지만 내부에 내용물이 있었는지는 확인되지 않았다. 다만 깡통이 부풀어 있는 것과 관계인이 고체 알코올을 쌓아 놨다고 진술한 내용 등을 종합할 때 외부 발화 가능성도 배제하기 어려웠다.

 

관계자는 라디에이터 3개를 켜 놓았다고 진술해 전기는 통전됐다는 게 확인됐다. 배전반 차단기를 확인했을 때도 트립된 차단기가 있었다. 트립됐다는 건 통전 상태를 의미한다. 차단기가 트립됐다고 전기적 요인을 단정할 수 없다. 트립은 통전 여부를 확인할 뿐 그 이상도, 이하도 아니다.

 

전선에서 용융 흔적이 발굴된 형태로 볼 때 전기적 가능성은 있으나 작업장 내부에 가연물이 많고 소실 상태가 심해 전기적 요인을 논단할 수 없다.

 

작업 공정에 필요한 자재가 결빙되는 걸 방지하기 위해 전기 라디에이터를 작동시켜 놓고 관계자는 모두 퇴근했다. 특히 적재된 목공 본드 결빙 방지를 위해 PP 재질의 구조물로 덮고 약 50㎝ 정도 떨어진 곳에 전기 라디에이터를 켜 놓았다. 관계인 진술과 집중 탄화된 부분이 일치해 부주의 가능성이 크다고 봤다.

 

모 공장 작업장에서 발화된 화재로 관계자와 최초 목격자의 진술을 참고하고 잔류된 연소 패턴, 현장의 미연소 잔류물, 무연경비 시스템의 감지 신호 등으로 발화지점을 추정했다.

 

화재 장소는 건축용 단열재를 제작하는 회사로 재료가 대부분 석유화학제품으로 확인된다. 작업장 내부의 완제품이나 자재 모두 가연물로 확인됐다. 무인경비 시스템 경계 시간을 확인하니 오후 5시 44분에 관계자 모두가 퇴근한 거로 확인됐다. 

 

관계자 진술을 되짚어 보면 샌드위치 패널 작업장 내부에 목공 본드 등 자재의 결빙을 방지하기 위해 비닐로 덮어 둔다.

 

그날은 약 50㎝ 정도 떨어진 부분에 전기 라디에이터를 켜 놓은 후 퇴근했다는 진술이 있다. 집중 탄화된 부분은 목공 본드를 쌓아 놓은 곳이었다. 이곳은 철재 만곡이 심했고 군청색으로 변색한 부분이 관찰됐다.

 

무인경비 시스템 최초 감지 시간을 확인하면 오후 8시 28분께로 확인되며 ㉮, ㉯, ㉰, ㉱번 순서로 감지됐다. 즉 ㉮번이 감지되고 ㉯번이 감지된 건 ㉮번에서 발화한 후 직 상부와 개구부를 통해 복층으로 연소했다고 판단했다. 직 상부로 연소 확대되는 과정에서 ㉯번이 동작한 것으로 해석했다. 

 

내부에 적재된 가연물에 따라 변색 정도가 달리 나타나겠지만 현장에 탄화잔류물을 살펴보니 내용물이 어떤 물질인지 확인이 안 되는 깡통이 잔류했다. 소형 우레탄 폼을 담았던 깡통들이 다량 식별돼 내부에 가연물 등이 고르게 분포해 있던 것으로 확인됐다. 

 

화재 현장의 소훼 상태나 소실 형태가 너무 크게 나타나 있어 화인이 잔류했더라도 정확한 판단은 불가한 상태였다.

 

다만 목공 본드 결빙을 방지하기 위해 비닐포장지로 덮은 후 약 50㎝ 정도 이격된 부분에 전기 라디에이터를 켜 놓았다는 관계자의 진술과 무인경비 시스템 열선 감지기가 작동한 순서로 미뤄 생각해 봤을 때 전기 라디에이터 복사열이 비닐, 목공 본드 등 가연물에 착ㆍ발화된 화재로 판단했다.

 

경기 김포소방서_ 이종인 : allway@gg.go.kr

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2024년 8월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>

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