화재에 대해 구체적으로 알고 대비하기

 

화마로 표현할만큼 무서운 회재의 여러가지 속성

화재는 불시에 발생하고 그로 인한 인명피해 및 재산손실도 상당하다. 먼저 국내 화재관련 통계를 살펴보자. 지난 5년간 (16년부터20년까지)의 계절별 화재발생비율을 보면 봄28.1% 겨울 27.9% 여름22.3% 가을21.7%로 의외로 화재로 인한 인명피해(사망자수)는 겨울597 봄449 가을351 여름265로 겨울철에 사망자가 제일 많았다. 화재원인은 전기46.5% 담배불 13% 불장난4.7% 가스4.4%로 나타나 전기로 인한 화재가 제일 많았다.

미국의 경우도 미국에서 10년 동안 이루어진 한 연구결과 가장 빈도가 높은 화재원인은 전기인 것으로 밝혀졌으며(전체 화재 사건의 23％), 그 밖의 화재원인으로 흡연(18％), 산업용 기계류의 마찰열(10％), 과열된 재료(8％), 보일러 · 난로 · 화덕(7％)의 순으로 나타났다.
그래서 화재는 어떤 상황에서 발생되는지 그리고 그 원인은 어떻게 규명하는지에 대해 알아본다.

화재의 3요소

화재는 반드시 세 가지 요소가 있어야 발생한다. 이 세가지 중 어느 하나만 결여되어도 화새는 절대 일어날 수 없다. 이 정도만 알아도 화재가 발생했을 때 슬기롭게 대처할 수있을 것이다. 물론 초기진압을 확실히 하는 것이 제일 중요하며 소화기도 불타는 재질에 맞추어 사용하는 것 역시 효과적인 화재진압을 위해 필요한 요소이다. 현장에서 세 가지 요소에 해당하는 것이 무엇인가를 밝히는 일이 화재의 윈인을 찾는데 매우 중요한 이유다.

 

첫 번째는 점화원이다. 점화원은 탈 수있는 물건 즉 가연물과 공기, 정확히 말하면 산소가 있는 상태에서 물질이 발화하기 위한 최소한의 에너지를 의미한다. 예를 들면 어떤 열기에 의해 달구어진 금속표면이나 충돌 혹은 문질러짐에 의한 마찰열 그리고 흔히 볼 수 있는 전기 에너지 화학물질에 의한 화학에너지 등이다.

두번째는 산소다. 화재가 진행되려면 반드시 산소가 필요하다. 우리가 숨쉴 때 소비하는 산소는 공기 중의 21퍼센트 정도이며 이러한 산소의 비율이 화재가 발생하기 위한 조건이다. 그런데 이러한 산소의 비율이 특정 공간 내에서 16퍼센트 이하로 내려가면 화재는 일어나지 않거나 더 이상 진행되지 않는다. 바꿔말하면 화재에서의 화염은 산소를 좋아한다는 이야기다. 이는 화염이 공기의 유입을 따라간다는 것을 의미한다. 마치 식물이 햇빛 방향으로 가지와 잎을 뻗듯이 불은 산소가 있는 방향으로 나아가는 것이다. 실내에서 일어난 화재의 경우 창문 출입구등 공기의 유입원은 화염의 흐름과 밀접한 관계가 있다. 따라서 화염의 흔적은 불길이 어떻게 번졌으며 출입구나 창문의 개폐 상태는 어땠는지를 추정하는중요한 단서가 된다.

 

마지막 요소는 가연물이다. 말 그대로 불에 쉽게 탈수있는 물질을 의미한다. 나무나 종이처럼 쉽게 타는 것부터 고열에만 연소되는 물질까지 매우 많은 물질이 해당한다. 석유류 같은 인화성 물질은 당연히 포함된다. 과학적으로 설명하면 가연물은 1.산소와 친화력이 좋아야하며 2.열전도율이 낮고 발열량이 커야하며 3.연쇄반응을 일으킬수있는 것이어야한다. 보험금을 노리고 사고로 위장한 방화현장에서 자연발화를 주장하는 신고자의 거짓말도 이러한 가연물의 인위적 공급이 있었는가를 판단하여 밝혀낼수있다.

화재원인의 명확한 규명을 위한 조사와 현장의 재구성

 

보다 전문적인 분야로 들어가 화재조사를 통한 현장의 재구성으로 화재의 정확한 원인을 규명하는 과정을 알아본다. 다만 이 부분은 그냥 흥미로 읽어보거나 그냥 스킵해도 된다.
화재감식전문가들은 항상 이렇게 말한다. 사람은 거짓말을 해도 불은 절대 거짓말을 하지 않는다라고. 화재조사는 시간의 역순으로 진행한다. 화재현장에서 화염이 다다른 곳으로부터 화염의 흐름을 추적하여 발화지점을 파악한다. 발화장소와 발화부위의 추정은 화재현장을 전체적으로 둘러보는 것에서 시작한다. 발화부위에서 흔히 발견되는 것은 V자형태의 연소패턴이다. 이러한 형태의 연소흔은 V자연소흔의 꼭지점에서부터 시작되었음을 의미하기 때문에 우선적으로 발화지점이라고 의심할 수 있다. 또한 산소가 풍부할 경우 완전연소에 가까운 현상이 일어나기 때문에 최초 발화지점에서는 주로 완전 연소의 전형적인 형태인 주염흔이 발견된다. 완전연소가 되면 그 흔적이 흰색으로 남는데 그것을 주염흔이라고한다. 화재가 진행되면서 산소의 양이 줄어 들고 불완전 연소의 비율이 높아지면서 그을름이 생기는데 그로 인해 연소부위가 검게 나타난다. 이는 완전연소의 패턴인 밝은 색어 주염흔과 구분하여 먼저 주연흔이라고 부른다.

주염흔과 주연흔은 육안으로 쉽게 구별되기때문에 더 많은 산소가 존재하는 상태에서 먼저 불이 붙은 곳을 확인하는 중요한 흔적이 된다. 주로 목재에서 볼 수있는 탄화 심도와 균열흔도 화재 현장 수사의 중요한 부분이다. 탄화심도란 목재등이 얼마나 깊게 연소되었는가 하는 것이다. 균열흔은 화염의 정도에 따라 규칙적으로 그 크기가 달라진다. 균혈흔이 세밀할수록 탄화심도가 깊을수록 산소가 많은 상태에서 화염이 시작된 곳임을 의미하기 때문에 균혈흔과 탄화 심도의 규칙적인 변화를 역순으로 따라가는 것은 발화지점 또는 화염의 이동경로를 추적하 는 좋은 단서가 된다. 현장에 있는 금속류가 변형된 상태를 관찰하는 것 도 화염의 진행방향을 찾는 좋은 방법이다. 금속류는 열을 받으면 늘어나는 성질이 있기 때문에 화염과 가까운 쪽의 반대방향으로 휘게되어 있다. 바이메탈과 같은 원리다. 금속제품의 한쪽 면에 더 많은 양의 열이 가해졌을때 그쪽이 반대쪽보다 더 많이 팽창하여 휘는 것이다.

또한 목재 등으로 이루어진 가구나 기둥이 쓰러진 방향으로도 화염의 진행방향을 판단할수있다. 이러한 붕괴는 무게를 떠받치는 기둥부위의 한쪽에 집중된 탄화에 의해 발생하기 때문에 쓰러진 방향이 화염이 가해진 방향임을 추정해 볼 수있다. 전기배선의 용융흔과 단락흔도 매우 중요한 구별요소다. 전기적 원인에 의해 일어난 화재의 경우 전선에 과전류가 흐르고 그로 인해 작은 부위에 급격한 발열이 발생할 경우 전선이 순간적으로 녹는데 이러한 흔적을 단락흔이라고 부른다. 단락흔의 특징은 자체적으로 열이 발생한 경우이기 때문에 끊어진 부위가 매끈한 구형을 이루고 녹지 않은 부분과는 분명한 경계를 보이는 것이 특징이다. 용융흔은 자체 발열에 의한 것이 아닌 외부의 열에 의해 전선이 녹은 것을 의미한다. 따라서 단락흔과 같이 망울은 형성되지만 그 표면이 매우 거칠고 망울과 전선의 경계면이 없이 전체적으로 외부열에 의해 용융되어 뭉친 형태를 띤다. 이것의 구별은 단락흔 또는 용융흔으로 관찰되는 곳이 발화지점인지 아니라면 단순히 외부의 열에 의해 녹은부분에 불과한지를 알아내는 중요한 단서이기 때문에 정확한 관찰과 판단이 요구된다고 한다.

(사족)

앞서 통계에서 이미 확인했듯이 봄에 화재가 가장 많이 일어났으며 인명피해도 겨울 다음으로 많았습니다. 그래서 올해는 봄이 거의 지나고 있지만 화재를 주제로 하게 되었습니다. 화재를 예방하는 일이 우선되어야 하겠는데 그러려면 화재의 주요원인을 짚고 가야하겠네요. 전기나 담배불 그리고 가스 등이 있는데 전기로 인한 화재가 거의 50% 를 차지하고 있는 점을 인식하여 전기배선 등을 미리미리 점검해 둘 필요가 있겠습니다.

화재