화재에 관한 목조주택의진실

목조주택이 화재에 취약하다? 

화재엔 콘크리트 철근구조가 가장 안전할거라는 상식
과연 그럴까요?



목조주택하면 화재에 취약하고, 철이나 콘크리트보다 지진에 약하다고 생각합니다.
목재니까 당연히 불이나면 다 타버리고 화재에도 취약하고 불도 잘 옮겨붙고 불이나면 홀라당 다 타 없어지겠지.....
이러한 사고 때문에 철근콘크리트 구조의 건축이 다른 나라보다 유난히 많습니다.
미국이나 캐나다 등 많은 선진국들에서는 콘크리트 주택보다 목조주택이 훨씬 일반화되어 있습니다.
북미지역은 건물의 유해한 자재 사용이나 화재예방에 대하여우리나라보다 소방법 & 건축법이 훨씬 까다롭죠.
만약 콘크리트 주택이 목조주택보다 내화율이 높고 화재에 안전하다면
당연히 선진국들에선 콘크리트 주택이 목조주택보다 많아야겠죠.
북미의 전체 주택비율중 미국의 경량목구조 주택 비율은 95%... 캐나다는 93% 에 달한다고 합니다.
일본도 목조 주택이 지진에도 안전하여 이미 주거용주택은 거의 목조주택인 사실을 알고계시나요?

그러나 한국의 상황은 다릅니다 국토교통부 통계자료에 의하면 목조 건축 비율이 1.9%로 전체 시도 중에서 서울특별시가 가장 낮다고 합니다.
선진국에 비해 턱도없이 낮은 비율을 차지하고있습니다.
이는 목조주택이 철근 콘크리트 주택보다 더 안전하지 못할거라는 잘못된인식에서 비롯된 것 인데요
목조주택의 장점과 그리고 화재에 취약할 것이라는 생각에대한 대한 오해를 풀어드리기위한 자료를 준비 해 봤습니다

국내의 단독주택 시장은 약 14%를 목조주택이 차지하고 그 중에서 약 90%가 경골목구조입니다. 이는 투바이포2x4 라는 이름으로도 알려 져 있는데 
2인치4인치의 각재를 건축의 주요 구조 부재인 뼈대로 사용한 북미에서 도입된 목조건축 공법입니다. 
경골목구조의 최대 특징은 뛰어난 내진성과 내화성입니다.
지진이 심한 국가에서 경골목조주택이 많은 이유도 결코 이와 무관하지 않습니다. 

실제 건축 시험에서 1시간 내화를 통과했고, 대피시간을 벌어주는 목재구조가 단단히 버티고있어 실제로 철근콭크리트 구조보다 압사의 확률이 적은이유이기도 합니다
먼저 목조주택이든 콘크리트주택이든 화재의 원인은 여러가지가 있을 수 있지만,대부분이 집 안에 있는 집기류(전자제품, 이불, 옷가지, 가구 등)를 ​태우며 불이 커지기 시작합니다.
목조주택이라고 처음부터 나무(골조)가 타는 것이 아니고 콘크리트주택이라고 철근이 먼저 녹는게 아니죠. 여기서 주목해야할 사항은 내화율입니다

내화율이란 건물에 화재가 났을 때, 건물이 안 무너지고 얼마나 버티는가 하는 것인데  
대피할 수 있는 시간을 많이 벌수록 생존률이 높은 건 당연하겠죠 예를들어 새벽에 비몽사몽 깨어보니 집에 불이 났습니다.
​뭔가 타닥타닥- 타는 소리에 잠을 깼으니 이미 불은 소화기로 감당이 안 될 정도고...
돈이나 귀금속을 챙길 시간도 없는 촉박한 상황입니다.당장 가족들을 깨우고 집밖으로 도망쳐야합니다.
당신이 살고 있는 집이 무엇으로 어떻게 지어졌느냐에 따라 ​집이 무너지기까지의 시간 
즉 잠에서 깨어 대피할 수 있는 시간이 ​20분도 안 될 수도 있고 2시간 이상 될 수도 있습니다...이것이 내화율 입니다.
선진국들은 이 내화율에 정말 까다롭고 꼼꼼합니다만,​아직 우리나라는 법적으로는 내화 1시간 성능이 합격이지만, 
현장마다 일일이 확인할 수 있는 이렇다할 시스템도 없고 ​확인할 제대로된 감사원도 없는게 현실입니다.
이 집의 구조가 무엇인지 석고가 기밀하게 시공되었는지 내,외장재 마감재등은 얼마나 안전 한 것인지
한쪽이 무너져도 한번에 무너지지 않게구조상 튼튼하게 지었는지 이모든것이 ​오직 집을 짓는 빌더나 업자들의 양심에 따를 뿐이죠.


대한민국이 제일 안전하다고믿는 철근콘크리트 구조는 어떨까요?
주택또는 시설물에서 화재가 발생할 경우 보통건물의 화재온도는 700~1200℃에 이르게 됩니다
이에 노출된 콘크리트, 강재 철근 등 주요 구조재료의 물리적, 화학적 변화를 살펴보겠습니다


콘크리트는 엄청 단단하니까..... 시공후 보니 참 튼튼해 보여서 화재가 나도 끄떡 없을 것 같지만 1100˚C가 넘어가면 폭발도 합니다 

건축 구조물에 필연적으로 발생할 수 있는 화재시의 급격한 고온변화에서는 콘크리트가 폭발적으로 부서지는 
‘폭렬현상’이 발생한다는 치명적인 약점이 있습니다.
콘크리트 폭렬현상은 화재 발생 후 10~30분에 집중 발생합니다.



화재시 높은 온도로인해 콘크리트 자체에 고온이 전달되면 콘크리트 내부에 숨어있던 수분은 팽창해서 수증기가 되고 
바깥쪽으로 빠져나오려고 합니다. 하지만 고온일수록 
내부조직이 치밀해져 고강도 콘크리트의 결속 때문에 수증기가 빠져나오지 못한채 ,압력이 증가하면서 
폭탄덩어리가 되어버리죠. 그러다 결국 콘크리트가 폭발하게 되고 심각할 경우 구조물의 붕괴를 초래 합니다.
콘크리트구조는 폭렬과 균열이 발생하고 강구조의 경우 부재의 국부좌굴과 횡좌굴 을 일으켜 구조적으로 위험한 상태가 되는 것입니다

철근의 경우는 어떨까요 철근구조는 800˚C 가 넘어가면 강도를 잃고 녹기 시작합니다.
철의특성상 내화성 및 내식성 면에서 매우 취약하여 열에 대해서는 역학적 성질이 퇴화 합니다
즉 내화성이 낮아 온도를  100˚C를 지나면 온도 상승에 따라 강재의 탄성계수,항복점,인장강도가 모두 감소하는데 
300˚C 까지는 상온의 인장강도와 비슷하나 400˚C~500˚C범위에서는 감소비율이 최소에 이르게 됩니다.
탄소 함유율이 높은 강재는 변형도 노화작용에 의해 150˚C~300˚C 범위에서는  일시적으로 인장강도가 증가하는 현상을보이나
내연성은 급격히 줄어들게되어 250˚C~300˚C 에서는 Creep 현상이생겨 시간이 흐름에따라 변형의증가로 파괴에 이르게됩니다.
쉬운말로 철근이나 철골구조물은 고온에 노출되면 결국 엿가락처럼 휘게되고 끄떡없을것같던 철근구조는 
결국 버티지못하고 흐물흐물 해 질 지경까지 이르러 건물이 붕괴 된다는 얘기입니다.


위 실험은 결량 철골과 목제에 똑같은 시간에 똑같은 열을 가 했을때의 실험 입니다
철골은 시간이 조금 지나도 힘없이 휘어지는 것을 볼 수 있는반면 목재의경우 
겉에 그을음만 있고 속은 타지 않은 모습닙니다.
보통의 주택또는 시설물에서 화재가 발생할 경우 700~1200℃에 이르게 되는 것을 생각 해 보면 
화재 발생후 얼마 지나지 않아 아주 위험한 상황을 초래할 것임에 분명 해 지는 것 이지요


출처:소방청국가화재정보시스템


콘크리트건물과 비례 했을때의 화재 발생 수치는 아니지만 국내에 목조주택에 비해 철콘구조가 상당히 많이 있는 것이 사실이며
이는 국민들의 잘못된 생각으로 건축방식을 선택하여 더 피해를 키운게 아닌가하는 생각도 들게 하는 수치 그래프입니다


콘크리트 건물도 화재가 발생해서 전소되면 당연히 무너집니다.
목조는 내화성이 떨어진다고 생각되기 쉽지만 어느 정도의 두께가 있는 목재라면
불에 타도 표면이 탄화해내부에 불이 미치는 것을 막습니다. 
즉 강도 저하의 속도는 꽤 온화합니다. 목조공법의 주택의 주요부분은 
단면이 큰목재를 사용하고 있어불에 타서 구조체가 무너지기까지 시간이 꽤 걸립니다. 
물론 목조주택이라고 다 같은 목조주택이 아닙니다.​무슨 자재로 얼만큼 양심적으로 어떻게 집을 지었느냐에 따라 천차만별입니다.
화재가나서 집 자재가 다 타버리게된다면 목조주택이던 철콘 구조건 간에 다시 지어야 하는건 둘 다 마찬가지입니다
하지만 구조가 철근콘크리트인가 목재인가 만 놓고 봤을 때 철콘구조보다 목재구조가 훨씬 화재에 안전하다고 검증 된 사실입니다.

나무의 발화점(불 타기 시작하는 온도)는 나무의 수종별로 차이가 있지만, 
보통 400~470'C 입니다.
하지만, 높은 온도에 노출된다고 바로 활활 불이 붙는게 아닙니다.
나무가 가지고있는 함수율 이라는게있는데 목재에는  일정한 수분을 함유하고있습니다
바비큐를 하기위해 나무장작에 불을붙여보신적이 있나요?
토치로 아무리 오래 태워도 불에 그을려지기만 할 뿐 불이 붙진 않습니다 
나무에 불이 붙기 위해선 먼저 나무가 함유하고 있는 물이 증발해야 합니다.
그 다음에야 나무에서 가연성 가스가 나오면서 비로소 불이 붙어 활활 타는 겁니다.
하지만 구조목처럼 두꺼운 나무는 뜨거운 열이 나무속까지 바로 전달되지도 않습니다.
겉이 검게 그을리면서 탄소피막이 형성되고 나무라는 건축 자제 자체가 바로 이게 방화막 역할을 합니다. 
나무가 겉만 타고 방화막이 생기니 나무 속에서 가연성 가스가 나오지 않고 불이 꺼지게 됩니다.
불이꺼진 목재는 일정한 구조 성능을 유지하게 되어 건물이 무너지지 않는 것 입니다.
이러한 원리로 잘 지은 목조주택은 건물이 전소되어도 바로 무너지지 않고 2시간 이상을 버텨냅니다.
나무와 나무 사이의 탄소피막 효과가 불이 옮겨붙는 시간을 늦춘답니다. 


' 화재에도 안전한 '고층 목조시대' 열려
【대전=뉴시스】김양수 기자 = 화재에도 안전한 '고층 목조건축 시대'가 성큼 다가왔다.

산림청은 국립산림과학원이 개발한 목구조부재가 국내 최초로 건축법상 고층 목조건축의 필수조건인 2시간 내화성능을 확보했다고 16일 밝혔다. 
다. ..............이하생략..............
국립산림과학원 재료공학과 박문재 과장은 "목조건축이 화재에 취약하다는 선입견이 불식돼 목재의 대량이용이 가능한 고층 목조건축이 활성화될 수 있을 것"
이라며 "내년 서울에서 열리는 세계목조건축대회 성공 개최 등을 통해 목조건축 시대를 선도해 나가겠다"고 말했다.
kys0505@newsis.com





불은 외부보다는 내부에서 많이 시작됩니다
화재 발생시 가장 큰 사망원인은 무엇일까요? 화재가난다고해서 사람이 불에 타서 사망하는경우는 생각보다 드물다고 하는데요

화재 발생 시 사망원인 첫 번째가 바로 질식사이고,
그다음으로는 건축물이 붕괴하게 되어 발생하는 압사라고 생각하시면 됩니다.
주택의 내화성능 판단 기준에서 가장 중요한 부분인
화재가 발생하게 되었을 때 구조체가 버틸 수 있는 시간을 얼마만큼 지속시켜
사람들이 대피할 수 있는 시간을 벌어주냐 하는 것이며 불이 옮겨붙는 시간을 최대한늘려
내 외장재의 연소로인한 유독가스의 피해를 최소화하는 것이 목숨을 지킬 수 있는 유일한 방법입니다.


건축물 같은 경우에는 화재가 발생하게 된다면 
건축물 내부에 있는 가연성 재료가 화재의 시작점이 된다고 보시면 된답니다.
높아진 열로 화상의 위험도 높일 뿐 아니라 유독가스의 발생도 최고조가 되는 상황에 이르게되는데
이때 화재를 차단하고 옮겨붙지 않게 하는 과정에서 구조의 장점 또는 단점들이 아주 부각되겠죠?



*건축 내장재 연소실험 25분 후... 많은양의 유독가스와함께 모두  연소되기직접의 모습입니다



지난 해 마지막 달 건조주의보가 한창일때의 지역별 부동산 화재 재산피해 상황입니다

압도적으로 많은 수치로 경기도 지방이 나온 것이확인되고있는데요

그만큼 화재에 대한 대비와 경감책이 마련되고있지 않았다는 소리와도 같을 수 있습니다.

타 지역보다 홰재에대한 안전대비책이 없었거나 또는 화재에 취약한 구조와, 내장재등이 안전에 부합하지 못했다는 말인데요

정말 놀랍도록 높은 수치를 기록하고있는 것이 참 안타깝기도 한 지금, 하루빨리 안전 불감증에서 벗어나 대책마련이 시급하다고 볼 수 있습니다.

소 잃고 외양간 고치기 라는 소리가 있죠 늦 안타까운 상황이 도돌이표처럼 발생해도 

여전히반복되는 재해피해상황들... 언제까지 속수무책으로 당해야 할까요 

주택은 인간의 목숨과도 직접적으로 연계되어있고 우리에게 있어서 꼭 필요한 존재인만큼

안전기준에 있어서 정말 까다롭고 꼼꼼하게 따져봐야 할것이고 많은 재해에 있어서도 그에대한 대비책이 다양하게 마련되어 져야 한다고 볼 수 있습니다.

또한 많은분들이 목조주택의 안전성을 제대로 알고 있지 않은 상태에서 철근콘크리트 구조가 제일 안전한 건축 구조인 것 처럼
 
받아들여 지고 있는 상황이 하루빨리 개선되어져야하는 상황입니다

구체적이고 과학적인 자료들이 보여주는 위 결과와 같이 화재가 났을 때 발생 할 수 있는 철근 콘크리트구조의 위험성을 인지하시고

목조주택에 대한 국민들의 인식 또한 바뀌어서 대한민국도 선진국처럼 안전강화 규제가 더 안정되고 

그에 부합하는 목조 주택이 더 많아  졌으면 하는 바램입니다.