d라이브러리

“불이야~!”

으악~, 깜짝이야! 아침부터 느닷없이 온 동네에 큰 소리가 나기 시작했어요. 너무 놀라 잠옷만 입은 채 집 밖으로 달려나갔지요. 그런데 꿈이 아니었나 봐요. 우리 집 건너편에 있는 아파트가 엄청난 불길에 휩싸여 있었어요. 시커먼 연기가 피어오르고, 소방차 사이렌 소리에, 소리치는 사람들의 목소리까지…. 멀리서 보는 것만으로도 너무 무서웠어요. 우리 동네에 무슨 일이 일어난 걸까요?

● 불길에 휩싸인 아파트, 원인은?

처음에는 작았던 불씨가 바람을 타고 순식간에 커져 옆 건물로 옮겨 붙었어요. 불길은 건물들을 전부 집어 삼킬 듯이 점점 커졌지요. 설상가상으로 화재 신고를 받고 도착한 소방차는 길이 막혀서 불이 난 아파트 근처로 올 수조차 없는데…. 이를 어쩌면 좋죠?

사망 5명, 부상 135명… 의정부 아파트 화재

1월 10일 오전 9시 15분, 경기 의정부에 있는 한 아파트에서 불이 났어요. 가장 처음 불이 난 곳은 아파트 1층에 있는 *필로티 주차장이에요. 아주 작은 불꽃에서 시작되었지만 천장에 *스프링클러가 없어 초기에 불길을 잡지 못했지요.

*필로티 : 벽 없이 기둥만 세워 건물을 지탱하는 1층 공간.
*스프링클러 : 천장에 달려 있어 화재 시 사방으로 물을 뿜어 불을 끄는 장치.

불길은 세차게 부는 바람을 타고 건물 전체로 빠르게 퍼졌어요. 스티로폼을 주재료로 쓰는 ‘드라이비트’ 공법으로 만든 외벽 때문이에요. 드라이비트는 건물 외벽 콘크리트 위에 단열재로 스티로폼을 붙인 뒤, 유리섬유 등으로 만든 그물망을 대고 접착제를 발라 그 위에 마감재를 붙이는 공법을 말해요. 가격이 저렴하고 공사 기간이 짧아서 많이 사용하지만, 불이 나면 금방 타고 유독가스가 나와 아주 위험하지요.

국립과학수사연구소에서 조사한 결과, 주차장에 있던 4륜 오토바이에서 전선이 합선되면서 생긴 작은 불꽃에서 불이 시작된 것으로 나타났어요. 불꽃은 벽이 없어 바람이 자유자재로 부는 필로티 주차장에서 자동차 연료, 페인트 등을 태우면서 금세 커져 건물 전체로 번졌어요. 또 처음 불이 난 아파트와 옆 건물들 사이 간격은 1.5m 정도예요. 이런 좁고 깊은 건물 사이 공간이 따뜻한 공기를 빠르게 위로 올리는 굴뚝 같은 역할을 해서 불길을 더 키웠지요.

게다가 처음 불이 났을 때 화재경보기가 울렸지만, 대부분 사람들은 대피하지 않았어요. 평소 화재경보기가 잘못 울린 적이 많아, 그날도 별일 아니라고 생각했기 때문이에요. 이런 여러 가지 원인 때문에 이번 화재로 무려 135명이 다치고 5명이 목숨을 잃었어요.

● 화재 막는 과학 1_우리 집 화재 안전시설 바로 알기!

불이 나고 15분 동안 아파트에 있는 화재경보기가 울렸어요. 하지만 주민들은 평소처럼 화재경보기 오작동이라고 생각했지요. 그러고 보니 우리 아파트 화재경보기도 잘못 울린 적이 있어요. 화재경보기는 도대체 무슨 원리로 화재를 감지하고, 왜 잘못 울리는 걸까요?

첫 번째 연기를 감지한다!

연기를 감지하는 화재경보기는 연기가 들어오면 평소보다 약한 전류가 흐르면서 전기신호가 바뀌어 경보를 울려요. 연기가 빛을 차단하거나 반사하기 때문에 빛의 투과율을 측정해 화재를 감지하는 방식이지요. 이 때문에 연기를 감지하는 화재경보기는 계단실이나 창고 등 밀폐된 곳에 설치해요. 산소가 충분하지 않은 공간에서 불이 나면 일산화탄소나 그을음이 섞이면서 연기가 많이 생기거든요.

두 번째 빛을 감지한다!

불꽃식 화재경보기는 자외선과 적외선을 감지해 화재 경보를 알려요. 자외선을 감지하는 센서는 자외선만 투과할 수 있는 유리로 뒤덮여 있어요. 그래서 초기에 불꽃이 생길 때 나오는 0.18㎛~0.3㎛ 파장의 자외선만 유리를 통과해 전기 신호로 바뀌고, 그 신호가 회로의 스위치를 닫으면서 화재 경보를 알린답니다.

한편 적외선 감지 센서는 이산화탄소가 불꽃과 반응할 때 나오는 파장 2㎛와 4.4㎛ 부근의 적외선을 검출해요. 적외선 센서 안에는 불이 나서 뜨거워지면 그 온도를 감지해 전기 신호로 바꿔 주는 전자 부품이 들어 있답니다.
 

세 번째 열을 감지한다!

열을 감지하는 화재경보기에는 주로 바이메탈이 들어 있어요. 온도에 따라 늘어나는 정도가 다른 금속 두 개를 포개어 붙여 만든 것을 바이메탈이라고 해요. 열을 가하면 적게 팽창하는 금속 쪽으로 바이메탈이 휘면서 스위치를 누르고, 그 결과 회로 전체에 전류가 통해 경보기가 울리지요.

그런데 화재감지기는 잘못 울리는 경우가 많아요. 센서가 고장 나거나 예민한 센서가 작은 불빛 등을 화재로 잘못 감지하기 때문이에요. 그래서 일부 건물에서는 아예 꺼놓기도 해요. 하지만 화재감지기는 실제 화재가 나면 가장 먼저 알려 주는 장치이기 때문에 자주 점검하고 항상 켜놓아야 한다는 사실, 기억하세요!
 

우리 집 소방 안전 체크리스트

□ 화재감지기가 있는지 찾아보고, 작동이 잘 되는지 확인한다.
□ 집 안과 주차장에 스프링클러가 설치돼 있는지 살펴본다.
□ 집 주변에 있는 소화기를 찾아, 축압식 분말소화기인 경우 소화기에 달린 압력지시계 바늘이 초록색을 가리키고 있는지 확인한다. (압력이 0이면 교체해야 함)
□ 옥내소화전을 열어 호스가 손상되지 않았는지 점검한다.
□ 집 주변 100m 이내에 옥외소화전이 있는지 찾아본다.
□ 3~10층에서 비상 탈출을 돕는 완강기를 찾아본다.
□ 빌라나 아파트에 사는 경우 비상계단의 위치를 확인한다.
□ 아파트 방화문을 찾아 주변에 있는 물건을 치운 뒤 항상 닫아 놓는다.
□ 복도식 아파트 발코니 한쪽 벽에 경량칸막이를 찾아본다. 벽을 두드려 ‘통통’ 하고 가벼운 소리가 나는 곳이 경량칸막이다.
□ 경량칸막이가 없다면, 불에 타지 않는 문이 달린 대피공간이 있는지 찾아본다.

● 화재 막는 과학 2_불에 강한 재료를 찾아라!

이번 화재 사고가 난 아파트는 외벽 마감재로 스티로폼을 사용했어요. 불이 나자 스티로폼은 빠른 시간에 활활 타 버렸지요. 왜 건물에 스티로폼을 붙인 걸까요? 또 스티로폼 대신 쓸 수 있는 불에 타지 않는 재료가 있는지 한번 알아봐야겠어요!

불연재, 난연재가 화재 골든타임 연장한다!

사고나 사건이 났을 때 사람 생명을 구조할 수 있는 초반의 중요한 시간을 ‘골든타임’이라고 해요. 화재 골든타임은 ‘플래시 오버’가 결정하지요. 플래시 오버는 화재 초기에 생긴 가스처럼 불이 잘 붙는 물질에 한꺼번에 폭발적으로 불이 붙는 현상을 말해요. 플래시 오버가 생기면 온도가 급격하게 오르고 공간 전체가 화염에 휩싸이기 때문에, 플래시 오버가 일어나기 전인 4~5분이 화재 골든타임이지요.

이런 화재 골든타임을 연장하는 가장 간단한 방법이 바로 *불연재와 *난연재 사용이에요. 이번 의정부 화재의 피해가 커진 원인 중 하나는 바로 건물의 단열재로 스티로폼을 썼다는 사실이에요. 스티로폼은 2%의 플라스틱 소재와 98%의 공기로 이루어졌어요. 이렇게 많은 공기가 들어 있어, 열의 이동을 막을 수 있기 때문에 단열재로 많이 쓰이지요. 하지만 불 근처에만 가도 녹아내릴 정도로 불에 아주 잘 타는데다가, 불에 타면 유독가스도 생겨요.

* 불연재 : 불에 타지 않는 재료.
* 난연재 : 불에 잘 타지 않는 재료.

스티로폼 대신 단열재로 쓸 수 있는 재료에는 글라스울, 미네랄울 등이 있어요. 글라스울은 유리 원료를 녹여 섬유처럼 얇게 만든 것을 말해요. 미네랄울은 현무암 같은 열에 강한 광석을 주재료로 해서 녹인 뒤 얇게 만든 것이지요. 한국건설기술연구원 화재안전연구센터 유용호 박사는 “날씨가 추운 북유럽 국가에서도 글라스울과 미네랄울을 단열재로 쓰듯이, 우리나라도 화재 발생 시 안전을 높이기 위해서는 스티로폼 대신 불에 타지 않는 단열재로 바꿔야 한다”고 강조했어요.

# 불 만나면 거품 뿜는 아왜나무

흔히 나무는 불에 약하다고 생각하기 쉽지만 불에 잘 타지 않는 나무도 있어요. 우리나라 제주도를 비롯해 일본, 대만, 중국 등에 사는 아왜나무가 그 주인공! 아왜나무는 불이 붙으면 잎에서 수분이 빠져나오면서 뽀글뽀글 거품이 나요. 아왜나무 잎은 두껍고 수분이 많거든요. 거품은 차단막이 되어 나무에 불이 직접 닿지 않도록 만들지요. 그래서 아왜나무는 화재를 방지하는 나무인 방화수로 활용하기 위해 집 울타리 대신 심기도 한답니다.
 

로켓 3000℃에서 견디는 비법

로켓은 발사할 때 엄청난 압력과 1500~ 3000℃에 이르는 불길이 생겨요. 이렇게 높은 온도에서도 로켓은 타거나 녹지 않지요. 로켓 표면에 열에 강한 세라믹으로 보호 코팅을 했기 때문이에요. 세라믹은 도자기를 만드는 재료로, 열에 강하면서도 미세한 구멍들이 많아 열을 차단하는 효과가 뛰어나요. 높은 열을 받더라도 대부분을 다시 외부로 내보내지요.

인공위성처럼 우주에 오랜 시간 머무르는 기계들은 복사열을 막기 위해 표면을 금 같이 반짝이는 금속으로 코팅한답니다.
 

● 화재 막는 과학 3_전기를 잘 다스려야 화재 막는다!

아파트에 불이 꺼지고 국립과학수사연구원들이 화재 현장을 찾았어요. 며칠 내내 화재 현장을 조사한 결과, 화재 원인은 주차장 오토바이의 전선이 합선되면서 생긴 불꽃으로 밝혀졌어요. 전기 때문에 생긴 작은 불꽃이 이렇게 큰 불이 되었다니, 이게 사실인가요?

겨울철 전기 화재 원인 1위 ‘전기장판’

겨울철에는 실내온도를 높이기 위해 전열 기구를 많이 사용해요. 전열 기구는 전기 에너지를 열에너지로 바꾸어 주는 기구로 전기난로, 전기장판 등을 말하지요. 전열 기구는 *소비전력이 매우 높아요. 예를 들어 전기히터의 소비전력은 800W로, 50인치 TV 17대를 켜놓은 것과 같답니다.

*소비전력 : 제품을 사용했을 때 소비되는 전력량. 소비전력이 낮을수록 전기를 절약할 수 있다.

전열 기구 플러그 여러 개를 하나의 콘센트에 마구 꽂으면 불이 날수 있어요. 콘센트에 허용된 전류보다 훨씬 많은 전류가 흐르면서 전선에 과부화가 걸려 열이 발생하거든요. 실제 하나의 콘센트에 전열 기구 플러그 4~5개를 꽂으면 3분 안에 전선에 불이 붙지요.

전열 기구 중에서도 화재 사고가 가장 많이 나는 기구가 바로 전기장판이에요. 작년 한 해 동안 전기장판으로 인한 화재는 150건이었답니다. 전기장판은 몸에 직접 닿는 것이기 때문에 사용할 때 특히 주의를 기울여야 해요. 일부분을 접어놓은 채로 사용하거나, 위에 무거운 물체를 올려놓으면 정기장판 안에 있는 열선이 끊어지거나 *합선돼 과열로 불이 날 수 있어요. 열선이 손상되면서 열선을 따라 흐르던 전기에너지의 일부가 열로 바뀌기 때문이에요.

*합선 : 서로 다른 전기에너지를 가진 전선이 서로 붙어버린 현상. 높은 전류가 흐르면서 열이 발생해 화재의 원인이 된다.

주유소 화재 사건 범인이 ‘정전기’라고?

해마다 주유소에서 ‘이것’ 때문에 화재가 일어나요. 이것은 가스레인지에서 생기는 불꽃과 비슷한 전기에너지를 가졌지요. 이것은 머리를 빗을 때, 친구와 손을 잡을 때도 생겨요. 이쯤이면 눈치챘겠죠? 이것은 바로 ‘정전기’예요.

물체를 이루는 원자는 (＋)전하와 (－)전하를 가진 전자로 이루어져 있어요. 두 물체를 마찰시키면, 가벼운 전자들이 원하는 물체로 자유롭게 옮겨간답니다. 전자를 얻으면 (－)상태, 전자를 잃으면 (＋)상태가 되지요. 우리 몸도 이런 과정이 반복되면 전기가 조금씩 저장돼요. 그리고 전기가 일정 한도 이상 쌓이면 물체에 닿았을 때 불꽃이 튀며 전기가 이동하지요. 이렇게 생긴 정전기는 순간전압이 수천에서 수만 볼트로 엄청나지만, 짧은 시간 흐르기 때문에 감전 같은 사고는 일어나지 않아요.

그런데 정전기도 주유소에서는 아주 위험한 존재가 될 수 있어요. 주유소에는 공기 중에 작은 기름방울들이 많이 떠 있기 때문이에요. 정전기로 생기는 작은 불꽃이라도 기름방울에 옮겨 붙으면 큰 화재를 일으킬 수 있거든요. 그래서 주유기에는 정전기 방지 패드가 붙어 있어요. 패드에 손을 대면 몸에 있던 전하가 패드로 이동하면서 정전기가 사라진답니다.

● 화재 막는 과학 4_소방관이 알려 주는 화재 대피 요령

만약 우리 집에 불이 난다면 어떡해야 할까요? 막상 화재가 일어나면 너무 당황해서 아무 것도 못할 것 같아요. 아! 화재 현장에서 직접 불을 끄고 사람들을 구조하는 소방관 아저씨를 만나서 물어봐야겠어요!

화재 대피 요령 꼭 기억하세요!

대피 요령 1 젖은 수건으로 코와 입을 가린다.
화재가 나면 가장 주의해야 할 것이 바로 질식이에요. 여러 가지 물질이 타면서 생기는 유독가스와 연기 때문이지요. 젖은 천은 유독 물질을 걸러 주고, 뜨거운 열기로부터 호흡기를 보호하는 역할을 해요.

대피 요령 2 크게 소리치며 바깥이나 공기가 통하는 장소로 대피한다.
불이 나면 시커먼 연기와 불길로 시야가 흐릿해져요. 그래서 대피할 때는 자신의 위치를 큰 소리로 알려야 해요. 또한 구조 요청을 할 수 있도록 바깥으로 통하는 창문이 있는 곳으로 대피하세요.

대피 요령 3 대피할 때는 바닥에서 50cm~1m 높이까지 고개를 숙인다.
뜨거운 공기는 위로 올라가려는 성질이 있어요. 하지만 이산화탄소나 LPG 가스는 공기보다 무거워, 아주 낮게 깔리지요. 따라서 바닥에서 50cm~1m 높이까지 고개를 숙이고 움직이세요.

대피 요령 4 무조건 물을 뿌리지 않는다.
전기 누전, 합선 등으로 일어난 화재에는 물을 뿌리면 감전의 위험이 있어요. 또 뜨거운 기름에 붙은 불에 물을 뿌리면 물이 수증기로 변할 때 기름을 끌고 올라가 불이 번지지요. 전기 화재는 소화기로, 기름에 붙은 불은 젖은 천으로 덮어 끄세요.

대피 요령 5 엘리베이터는 이용하지 않는다.
불이 나면 언제든 전기 공급에 문제가 생길 수 있어요. 그럼 전기로 움직이는 엘리베이터는 작동이 멈추고 말지요. 불이 나면 엘리베이터를 타지 말고 비상계단을 이용해 대피하세요.
 

| 인터뷰 |

여러분의 슈퍼맨이 될게요!_오영환(성북소방서 길음119안전센터)
 

Q. 소방관이 되고 나서 가장 뿌듯했던 일이 있다면?

2012년에 서울 광진구에서 화재사고가 접수돼 출동한 적이 있어요. 현장에 가보니 2층 주택에서 뿌옇게 연기가 나고 있었어요. 어린이들은 집 안에서 불이 나자 화장실로 대피해 창문을 열고, 밖에 있는 사람들에게 구조요청을 했어요. 아주 침착하게 초기 대응을 잘 한 거죠. 창문을 뜯어내고 어린이들을 무사히 구출했을 때 ‘소방관이 되길 잘했다’는 생각이 들었습니다.

Q. 만약 집에 불이 나면 어린이들이 가장 먼저 할 일은 무엇인가요?

화장실 창문으로 구조된 어린이들의 행동에 답이 숨어 있어요. 아주 작은 불씨가 생겼다면 물이나 젖은 수건으로 빨리 끄는 게 우선이에요. 하지만 큰 불이 났다면 무리하게 불을 끄려고 하지 말고, 바깥과 공기가 통하는 곳으로 대피해야 해요. 그 다음 바깥에 있는 사람에게 화재 사실을 알리고 119에 신고해 달라고 요청하세요. 그러면 곧 소방차가 도착하고, 소방관들이 안전하게 구조해 줄 거예요.

Q. 미래의 소방관을 꿈꾸는 어린이들에게 한 마디 해 주세요.

소방관은 언제 어디서나 위험한 상황이 생기면 가장 먼저 달려가는 슈퍼맨이에요. 위험한 상황에서 나보다 다른 사람의 생명을 먼저 생각하죠. 이렇게 화재 현장에서 활동하는 소방관도 있지만, 직접 불을 끄지 않는 소방관도 있어요. 불에 타지 않는 재료를 개발하는 과학자나, 화재 사고에도 안전한 건물을 짓는 건축가도 소방관이라고 할 수 있으니까요.

참! 혹시 소방서에 장난전화 하는 친구는 없겠죠? 사소한 장난 신고가 정작 소방관의 도움이 필요한 사람들의 생명을 빼앗아갈 수 있다는 사실, 잊지 마세요!

화재로부터 사람의 안전을 지키는 데도 과학이 필요하다는 사실, 잘 알았죠? 평소 우리 집 소방 시설을 자주 점검하는 것이 가장 중요한 화재 예방법이라는 사실도 꼭 기억하세요.