<논문발표1> 한국화재보험협회 방재시험연구원 이흥수 연구원
냉장고의 상황별 전기신호 검출 및 열적특성

오늘날 냉장고는 주거시설을 비롯한 다양한 업종 및 용도시설에 널리 보급되어 사용되고 있다. 그만큼 냉장고는 실생활의 편리함을 추구하기 위해 정말 필요한 가전제품 중 하나다.

첫 번째 논문 발표자로 나선 이흥수 연구원은 “우리 생활에 있어 없어서는 안될 가전제품인 냉장고는 내부 온도를 냉각시키기 위해 전기에너지를 이용하고 있다”며 “이와 같은 구조적인 특성으로 인해 냉장고 내부에는 점화원과 가연물이 항시 상존하고 있다”고 강조했다.

따라서 “이번 연구를 통해 냉장고의 냉각부품과 냉동능력 향상을 위한 부품의 고장 등으로 인한 상황에서 냉장고의 전기신호를 검출하고 열적특성을 확인해 보고자 했다”고 말했다.

이흥수 연구원은 305ℓ급의 냉장고를 실험대상으로 다양한 상황조건에서 냉장고를 작동시키고 여러 부위에서 나타나는 발열특성 및 전류신호를 분석했다.

그 결과 냉장고의 가연성 단열재는 난연재 또는 이와 동등 이상의 재료로 충전해야 화재 또는 연소확대 위험을 경감시킬 수 있으며 발열량이 가장 큰 부위는 PTC 서미스터 부분이라는 결론을 얻어냈다.

이흥수 연구원은 “PTC 서미스터의 접촉불량은 해당 부위의 온도를 급격히 상승시킬 수 있으며 접촉 불량이 장기화 될 경우 과열로 인해 주위 가연물이 착화될 수 있으며 제상히터의 제어장치 또는 안전장치의 고장도 과열을 야기해 냉동실의 가연물을 착화시킬 수 있다”고 설명했다.

<논문발표2> 서울 강남소방서 현장대응단 화재조사팀 김현기 소방관
식용유 화재 시연ㆍ연구(표본: 크라프트 윅스 음식점 화재사고)

김현기 소방관은 “마치 사람들은 식용유를 물로 착각하는 경향이 많다”며 “식용유는 가열시 스스로 발연해 발화하는 제4류 위험물에 속하는 동ㆍ식물유”라고 강조했다.

대부분의 식용유는 식물성 지유로 식물의 씨앗에서 압착과 열을 가하여 얻어진다. 현재 시중에는 올리브유와 해바라기유 옥수수유 등 다양한 식용유가 유통되고 있다.

김현기 소방관은 “대다수의 사람들은 식용유를 단지 요리의 맛을 높이는데 첨가하는 재료 중 하나라고만 생각한다”며 “식용유의 특성과 일반적 주의 사항을 모른채 요리를 하기 일쑤로 이는 곧 화재로 발전할 개연성을 높이는 것이 된다”고 말했다.

그는 또 “식용유는 고온에서 가열할 경우 수많은 반응과 복잡한 변화를 일으키고 약 300℃에 이르게 되면 착ㆍ발화하게 된다”며 “실제 서울 강남 관내의 음식점과 가정에서 이로 인한 화재 사례가 많이 발생하고 있다”고 설명했다.

<논문발표3> 전북 남원소방서 김용운 소방관
열가소성 필름의 연소패턴 연구

열가소성 필름은 일반적으로 통용되고 있는 비닐제품을 말한다. 현재 비닐제품에 가장 많이 쓰이는 PE(폴리에틸렌 수지)는 사용 용도에 따라 PE를 변형한 플라스틱을 쓰기도 하며 HDPE(고밀도 PE)와 LDPE(저밀도 PE)가 대표적이다.

김용운 소방관은 “이번 연구를 위해 화재현장에서 발견되고 있는 Drop down patterns을 바탕으로 열가소성필름이 화재현장에 미치는 영향에 대해 착화실험과 복사열에 의한 변형실험 모형(가건물)에 의한 재현실험을 진행했다”고 설명했다.

그 결과 “착화실험에서 쓰레기봉투와 비닐하우스용 필름이 가장 많은 잔유물과 떨어진 잔유물의 재연소시간이 오래 지속되는 것을 확인했다”고 말했다.

또 그는 “복사열에 의한 형태변형 실험을 통해 필름이 어느 한곳에 고정되거나 물건을 감싸고 있을 경우 먼저 녹아 뭉쳐지고 복사열에 의한 지속적인 노출 시 착화의 가능성을 확인했다”며 “모형(가건물)에 의한 재현실험에서는 복사열 및 대류열에서 열가소성필름을 착화시킬 수 있는 온도가 형성됨을 확인했다”고 밝혔다.

<논문발표4> 대전소방본부 이형일 소방관
동파방지용 열선의 발화위험성 및 발화원인의 분석에 관한 연구

이형일 소방관은 “동절기 수도배관과 비닐하우스 배관 등의 동파방지를 위해 동파방지용 열선의 사용이 매년 증가하고 있지만 열선 관련 표준 규격 및 안전 규정이 부재해 풀질 미달의 제품이 시중에 유통되고 있다”며 “이로 인한 화재가 발생하고 있다”고 주장했다.

국내 전선 규격은 지난 2006년 12월 KS가 폐지되고 IEC 규격에 부합하는 KS C IEC 규격을 사용하도록 의무화되어 있다.

하지만 IEC 1423-1과 IEC 1423-2 코드에서는 heating cable(열선)에 관해 언급하고 있으나 KS C IEC 규격에서는 아직까지 동파방지용 열선이나 정온전선 heating cable 등에 대한 기준이 제정돼 있지 않은 상황이다.

이형일 소방관은 “관련 제도의 부제로 인해 현재 시중에 유통되고 있는 동파방지용 열선은 품질 미달의 제품이 많다”며 “이와 함께 불안전한 설치 및 사용자의 부주의 등으로 크고 작은 화재가 이어지고 있다”고 말했다.

또 그는 “이번 연구를 통해 열선으로 많이 사용되고 있는 정온전선의 경우 절연처리가 불량하면 절단면에 이물질이 침투해 화재의 위험성이 높아진다는 것을 확인할 수 있었다”며 “벨트히터 역시 겹쳐 사용하거나 과도한 보온재를 설치한다면 화재에 이르게 된다는 결론을 얻게 됐다”고 설명했다.

<논문발표5> 한국전기안전공사 김동욱 연구원
과전압 및 트래킹에 의한 커패시터 특성  

한국전기안전공사 김동욱 연구원은 “이번 연구를 통해 생활가전 등 전기 및 전자제품에 사용되는 콘덴서에서 발생하는 전기화재의 원인을 분석하고 재현실험을 통해 위험성을 입증했다”고 말했다.

김동욱 연구원에 따르면 콘덴서에서의 화재는 전해액이 분사돼 2차 재해로 이어질 가능성이 매우 높다. 따라서 콘덴서 배치에 대한 고려와 과전압 유입 시 가장 취약하기 때문에 바리스터 등 보호소자가 먼저 동작해 전원을 차단하는 방식 등이 필요하는 설명이다.

김동욱 연구원은 “내부의 결로에 의한 절연파괴 방지를 위해 노출된 충전부를 절연물로 실드하거나 결로가 생기지 않는 곳으로 이설해 사고를 예방해야 한다”며 “제품에 의한 화재의 확대 피해를 최소화기 위해서는 부품의 재질은 불연성 또는 난연성으로 교체하는 것이 바람직하다”고 강조했다.