포 소화약제를 이용한 지하공동구 화재진압에 관한 실험적 연구

Experimental Study on Fire Suppression in Underground Utility Tunnels Using Foam Agent

지하공동구는 지하에 배전선로를 포함한 각종 통신 케이블 및 상수도관, 난방용 온수관 등 각종 생활관련 공급시설이 설치된 중요시설이다. 이 중 사람이 출입 가능하며 전력 또는 통신사업용 지하 인공구조물로서 전력구 또는 통신구 방식이거나, 폭 1.8 m, 높이 2 m, 길이가 50 m 이상일 경우 소방시설법 상 특정소방대상물로 지정되어 있다. 지하공동구는 KT 아현지사 통신구화재(‘18.11.24) 이후 예방이 강화되고 있지만 화재 발생시 밀폐된 지하구내 가득찬 농연에 의해 소방대원이 직접 진입하여 진압하기 매우 어렵다. 재난현장표준작전절차(SOP)에는 지하공동구 화재 시 연소구간 양쪽 맨홀 및 급⋅배기구를 연소저지 지점으로 활용해서 개방 후 급기구로 진입하거나 방수하도록 되어 있으며, 대원의 진입이 불가능할 경우 연소저지 지점에서 연소구간 방향으로 포 소화약제를 주입하여 질식소화하도록 기술되어 있지만 지하공동구 화재를 진압하는데 필요한 약제량 및 주입시간 등에 대한 실험이 진행된 바 없어 현장 대응에 어려움이 있다. 따라서 이번 연구에서는 소방시설법 상 지하구로 지정되는 최소 체적 180 ㎥(폭:1.8 m, 높이: 2 m, 길이 50 m)의 지하공동구 모형을 제작하여 현장에서 활용하고 있는 발포배율 50배 이상의 중발포관창으로 포 소화약제를 주입 시 소요되는 약제량 및 적정 방수압, 포가 가득차는데 소요되는 시간 등을 측정하였다. 실험 결과 지하공동구 맨홀 1개소에서만 포를 주입할 경우 포의 주입속도 대비 환원속도가 빨라짐에 따라 공동구 체적을 포로 가득채울 수 없었으며, 지하공동구 맨홀 3개소에서 다방향으로 동시 주입할 경우 180 ㎥의 체적을 채우는데 시간은 약 7분, 약제량은 총 650ℓ 소요되었다. 실험에 동원된 펌프차량 3대의 방사압이 0.5~ 0.7 Mpa까지 상이하여 각 지점별 소요약제량은 조금씩 차이가 있었지만 0.7 Mpa의 압력으로 주입 시 가장 적은 약제량으로 빠르게 체적을 채울 수 있었다. 본 실험을 통해 지하공동구 화재 시 화점과 가장 근접한 맨홀 등을 다수 확보하여 동시다발적으로 포를 주입하여야만 포의 환원속도 대비 주입속도가 빨라 지하구 체적을 신속하게 채울 수 있음을 확인하였다. 또한 각 소방관서에서는 평상 시 운용하고 있는 펌프차량에서 적정 포가 발포되는데 필요한 펌프차 압력을 측정하여 화재 발생 시 적정 방사압으로 포가 방출될 수 있도록 훈련하여야 하며, 특정소방대상물로 지정된 지하공동구 화재 시에 3%형 합성계면활성제포는 최소 650ℓ이상 소요되므로 이를 인지하고 대비하는 것이 중요하다.