▲ 조성욱 한국소방기술사회 제도개선이사

국내 제연설비는 1990년대 이전 관행화된 일본식 소화활동설비 개념에 서구식 피난설비 개념이 맥락 정리 없이 혼재되면서 형성됐다.

일본은 화재 층의 소화활동 거점인 부속실과 승강장을 방호 대상으로 삼는다. 반면 유럽과 미국은 피난 경로인 계단실과 승강로의 안전 확보를 원칙으로 한다.

영국표준협회 기준인 BS 5588-4:1998에선 계단실 또는 승강로라는 단일 공간을 가압하고 벤트나 릴리프를 통해 과압을 옥외로 배출해 가압공간의 압력을 안정적으로 유지하는 걸 기본 전제로 한다. 미국의 NFPA92도 같은 개념을 따른다.

계단실이나 승강로 가압은 모든 층에 연결된 피난 경로 전체를 일시에 가압하는 개념이다. 소화활동을 위해 단일 부속실 공간만 가압하는 일본 방식과는 목적이 다르지만 단일 공간 가압이라는 기술적 개념은 같다.

어떤 방식이든 구조적, 기능적 합리성을 갖춰야 한다. 그러나 우리의 제연설비 기준과 관행은 이러한 합리성을 저해하는 요소들이 뒤섞여 제연설비의 설계와 시공, 관리를 어렵게하고 성능마저 의심케 한다.

국내의 제연설비를 어렵게 만드는 가장 큰 요소는 급기 가압 제연설비에서의 층별 부속실과 승강장 가압방식이다.

유럽과 미국은 단일 공간 가압을 원칙으로 한다. 하지만 국내는 층별 가압을 의무화한다. 비상용승강기 또는 피난용승강기의 승강장은 제연 시 승강로를 급기풍도로 활용할 수 있으나 부속실은 계단실이 급기풍도 대상에서 제외돼 있다. 이로 인해 각 층의 부속실과 승강장을 개별적으로 가압해야 한다. 이 과정에서 차압 균형을 맞추기 위해 자동차압급기댐퍼, 복합댐퍼 또는 인버터 제어 등 복잡한 장치를 적용하기도 한다.

국내의 급기 가압 제연설비에서 겪는 어려움 중 하나는 과압이다. 유럽이나 미국은 단일 공간 가압이므로 그 단일공간에서 벤트나 릴리프로 과압을 쉽게 배출할 수 있다. 단일 가압 공간에서 안정된 압력을 조성하면 그에 연결되는 공간에서도 과압은 발생하지 않는다.

특히 과압은 급기 1차측 압력이 500~800㎩ 수준으로 공급되는 상태에서 차압 공간인 부속실 또는 승강장 차압을 40~60㎩ 범위로 제어해야 한다. 이 과정에서 부속실이나 승강장은 체적에 비해 급기댐퍼의 구조상 개구율이 과다해 개방 시 과압이 형성된다.

또 누설이 발생하지 않는 구조적 특성으로 인해 발생한 과압을 효과적으로 해소하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 1차측 압력을 80~150㎩ 수준으로 제어할 필요가 있다.

아울러 부속실에서 계단실로 통하는 방화문이 개방된 이후 닫히지 않는 문제도 발생한다. 이는 출입문 개방 시 방연풍속 0.7㎧ 이상을 유지하기 위해 급기댐퍼로 6천~8천CMH의 풍량이 공급되기 때문이다. 이 상태에서 계단실 피난층이나 옥상층 출입문, 또는 계단실 창문이 개방돼 급기된 공기가 외부로 배출되면 방화문에 작용하는 힘에 의해 방화문이 정상적으로 폐쇄되지 않는 문제가 발생한다.

이러한 문제들을 고려할 때 급기 가압 제연설비에서는 적정한 옥외 배출로를 확보하는 걸 전제로 급기 1차측 압력을 80~150㎩ 수준으로 유지하도록 제어하는 게 바람직한 방향이라 할 수 있다.

조성욱 한국소방기술사회 제도개선이사

※ 외부 필자의 기고 및 칼럼 등은 <FPN/소방방재신문> 편집 방향과 일치하지 않을 수 있습니다.

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