차량화재에 대한 소고(1)

차량화재에 대한 소고(小考)

 제1장 개 요

 차량화재는 우리나라 전체 화재사고의 19.3%를 차지하고 있으며, 발생건수도 1993년 3179건에서 2003년에는 6049건으로 최근 10년동안 큰 증가율을 보이고 있다. 차량화재가 인명과 재산상의 손실로 이어지고 화재가 크게 증가하고 있는 것에 비하여 예방이나 분석기법의 개발, 안전관리대책의 수립에는  매우 미흡한 실정이다.  화재의 필수요소는 발화원과 가연물 그리고 가연물의 공급이므로 이러한 요소들을 중심으로 차량화재의 발생과 원인에 대하여 고찰해 보고, 차량화재 예방을 위한 안전관리대책을 강구해 보고자 한다.

 제2장 화재의 정의와 차량화재

1.화재의 정의

   화재란 불로 인하여 인간에게 물질적·신체적인 손해를 주는 재해로서 급격한 연소반응에 의해 나타난다. 연소란 물질이 빛과 열을 내면서 산화반응하는 것으로 연소가 이루지기 위해서는 발화원(열 또는 불꽃)과 가연물(연료를 포함하는 가연성 물질) 그리고 산화를 일으키기 위한 산소가 공급되어야 한다. 이것을 연소의 3요소라고 한다.

  1) 발화원 : 연소에 필요한 열과 불꽃으로 발화원의 크기(온도, 불꽃의 세기)는 가연물질의 착화·인화점 등 물리적특성에 의해 결정된다.

  2) 가연물 : 연소반응을 일으킬 수 있는 가연성물질로서 종이, 나무, 프라스틱 등의 고체가연물과 가솔린, 경유, 알콜, 윤활유 등의 액체가연물 그리고 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등의 기체가연물로 구분할 수 있다.

   3) 산소(oxygen) : 상온·상압에서 무색·무미·무취한 기체로서 가벼운 비활성기체를 제외한 모든 원소와 화합물을 만들고 많은 원소와 직접 반응한다. 가연물의 특성에 따라 연소반응을 일으킬 수 있는 산소량이 결정된다. 연소에 필요한 요구산소량이 부족하면 가연물과 발화원이 존재하더라도 연소반응은 일어나지 않으며 연소된 상태에서 계속적인 산소공급이 이루어지지 않으면 연소반응은 자연소멸된다.

 2.차량화재

  자동차는 내연기관과 연료를 싣고 주행하기 때문에 연료계통의 유류가 직접적인 가연물이 되는 경우가 많고 전기·점화계통에 의해 열(불꽃)발생요인이 크고 더욱이 산소(공기)를 충분히 공급받을 수 있기 때문에 급속히 연소가 확대 진행되는 특징이 있다. 특히 충돌사고에 의해서 연료누출 등의 가연물과 발화원의 노출이 용이할 뿐만 아니라 주행중에 화재가 발생하게 되면 진화작업에 어려움이 있고 좁은 공간내에서 조속한 대피도 어렵기 때문에 화재에 의한 대형사고의 유발가능성이 크다.

 제3장 차량화재의 유형과 특징

  차량화재는 크게 방화와 차량구조적요인으로 분류할 수 있으며 다시 방화는 차량외부방화와 차량내부방화로 구분하고, 차량구조적요인은 충돌사고을 동반한 화재와 차량결함에 의한 화재로 구분할 수 있다.

    1. 외부방화

  차량외부에서 가연물을 이용하여 발화시키는 방화형태로 발화촉진제는 보통 유류가 사용된다. 유류 중 인화점이 높은 경유(등유)는 상온에서 불꽃을 던져도 쉽게 착화되지 않지만 일단 불이 붙으면 급격한 연소반응이 일어나며 휘발성이 좋고 인화점이 낮은 가솔린, 벤젠, 알콜 등의 연료는 인화와 동시에 급격한 연소가 이루어진다. 보통 최초발화부에 심한 수열 변색흔이 나타나며 연소의 이동형태는 풍향(風向)에 의해 결정되는 경우가 많다. 한편 이와같은 방화형태에서는 유류의 양에 따라 다르지만 차량의 바닥 또는 옆부분에 떨어진 연소잔존물과 지면의 토양에 대하여 성분 검출시험을 하면 인화성물질의 개입여부를 판단할 수 있다.2) 또한 가연물로서 유류가 아닌 종이나 섬유 등을 사용할 경우 차량의 바닥이나 주변을 세밀하게 관찰하게 되면 가연물의 흔적을 파악할 수도 있다.​

​    2. 내부방화

 차량내부에서 가연물을 이용하여 발화시키는 방화형태로 발화촉진제로는 차량외부방화과 마찬가지로 보통 인화성물질인 유류가 사용된다. 차량내부방화에 있어 연소의 진행형태는 인화성물질의 양과 실내 밀페여부에 따라 크게 달라지게 되는데 실내에 유입된 인화성물질과 산소의 혼합기가 연소한계내에 존재한 상태에서 점화되면 연소반응을 일으키기 시작하며 실내의 밀페정도에 따라 급격한 압력상승이 일어나 폭발이 일어나기도 한다. 또한 차량실내가 완전히 밀페된 경우에는 산소의 공급이 원활하지 않기 때문에 비록 인화성연료나 기타 가연성물질에 의해 발화되더라도 화염은 확대되지 않고 자연소화되는 경향을 나타낸다. 따라서 차량내부방화의 경우에는 산소공급를 충분히 유지하기 위해 창문이 내려져 있거나 파손되어 있는 경우가 많다. 차량내부방화에서도 신속하게 연소잔존물에 대한 성분 검출시험을 하면 인화성물질의 개입여부를 판단하는데 도움이 되나 실내의 시트(seat)와 내장재가 완전히 연소된 경우나 실내 소화작업으로 인해 연소잔존물의 위치이동이나 변형·소실 등이 나타나기 때문에 연소형태를 파악하는데 어려움이 있다.

    3. 충돌사고를 동반한 차량화재

  자동차가 상대차량 또는 장애물과 충돌하게 되면 차체 구조물의 찌그러짐이 동반되기 때문에 엔진내부의 윤활유나 작동유 또는 연료계통의 인화성연료(가솔린, 경유 등)가 누출된다. 여기에 파열된 전조등·기타 등화장치의 접점, 배선의 짓눌짐 또는 피복손상에 의한 단락(short), 배터러의 접지불량, 점화전류의 누출 등에 의해 열 또는 불꽃이 가연물과 일치하게 되면 급격한 연소반응을 일으키게 된다. 일반적으로 충돌사고를 일으킨 운전자 또는 동승자의 경우에는 충격의 영향에 의해 의식을 상실한 상태이거나 찌그러진 차체에 신체가 끼거나 눌려 거동이 불완전한 경우가 많기 때문에 이와같은 2차적인 화재사고가 발생하는 경우 더 큰 대형사고로 확대되는 경우가 많다. 때때로 이와같은 화재유형에서는 충돌사고후에 화재가 발생한 것인지 아니면 화재가 발생한 다음에 충돌사고가 발생된 것인지가 문제시 되는데 이와같은 경우에는 먼저 화재손상과 충돌손상의 구별이 중요하다. 화재손상은 차체의 도료페인트를 태우면서 변형을 유발시킬 수 있지만 차체를 찌그러지게 하거나 이외 구조물에 파손을 가할 수는 없다. 따라서 화재손상과 충돌손상의 구분후에 가연물(유류)과 발화원의 공급경로를 상호대조해 보는 작업이 필요하다.

   4. 차량결함에 의한 화재

   차량결함에 의한 화재는 주차·공회전·주행 등 다양한 운전조건과 제작차체의 결함, 정비불량, 운전관리상의 부주의 등 다양한 요인이 단독 또는 복합적으로 작용하여 나타난다. 차량결함에 의한 화재는 발화지점의 특정과 연소경로의 추정이 필요하다.

  자동차의 차체구조는 크게 엔진룸, 차실내, 트렁크로 구분할 수 있으므로 먼저 발화지점을 선정한 후 지형에 의한 공기의 유동나 가연물의 분포 및 연소정도, 수열온도에 따른 차체의 변색흔을 고려한 연소경로를 통해 발화지점의 범위를 좁히는 작업이 필요하다. 동시에 발화지점부근에 위치하는 특정구조물 또는 부품 등을 면밀히 관찰함으로써 가연물과 발화원의 특정이 가능하다. 금속은 온도에 따라 색깔이 달라지기 때문에 차체의 변색흔도 급속한 연소가 이루어지는 초기발화부에서 회·백색의 색깔을 띄게 된다.

 [수열온도에 의한 금속의 색변화]

 온도 230도 ----황색

       290도 ----홍갈색

      480도 ----연홍색

      590도 ----진홍색

      760도 ----심홍색

      870도 ----분홍색

      980도 ----연황색

      1200도 ----백색

      1320도 ----회백색