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SUMMARY

목차

제1장 서론 34

1.1. 연구의 배경 및 필요성 34

1.1.1. 기술적 측면 34

1.1.2. 경제·산업적 측면 35

1.1.3. 사회·문화적 측면 36

1.2. 연구의 목적 37

1.3. 연구의 범위 37

제2장 국내목조문화재 현장조사를 통한 화재위험 분석 40

2.1. 목조문화재 화재발생 사례 및 조사 40

2.1.1. 문화재 건축물의 소방력 조사분석 개요 40

2.1.2. 조사방법과 조사내용 41

2.1.3. 소방활동조사 및 분석 45

2.2. 목조문화재 소방활동 및 진압시스템의 문제점 48

2.2.1. 소방활동 및 진압시스템의 문제점 48

2.3. 목조문화재의 화재위험성 해결방안 52

2.3.1. 목조문화재 소방설비 및 방재시스템의 대안 52

제3장 목조문화재 소방설비 현황 및 문제점 분석 55

3.1. 중요목조문화재의 기본현황 55

3.1.1. 중요목조문화재 현황 분석 62

3.2. 목조문화재의 방재설비 66

3.2.1. 목조문화재의 방재설비 특징 66

3.2.2. 미래형 목조문화재 소방설비 73

3.3. 목조문화재에 대한 소방설비의 적용을 위한 특징 비교검토 75

3.3.1. 자동소화설비 비교 75

3.3.2. 수동소화설비 비교 76

3.3.3. 자동화재탐지설비 비교 79

3.3.4. 기타설비 비교 81

3.4. 목조문화재 소방설비 현황 조사 86

3.4.1. 국내 목조문화재 소방설비 현황 조사 86

3.4.2. 일본의 목조문화재 소방설비 현황 조사 98

3.4.3. 각국의 소방설비 사진 자료 114

3.5. 중요목조문화재 소방대책 및 현장조사 분석 118

3.5.1. 중요목조문화재의 소방대책을 고려한 내부환경 118

3.5.2. 중요목조문화재의 소방대책을 고려한 외부환경 119

3.5.3. 중요목조문화재의 소방대책에 관한 분석 120

3.5.4. 중요목조문화재의 현장조사 분석 122

제4장 각국의 관련법규 및 기준 검토 130

4.1. 미국 130

4.1.1. International Building Code(2003년판) 130

4.1.2. International Existing Building Code(2003년판) 137

4.1.3. IFC Code(2003 ed) 144

4.1.4. NFPA 914(2006 ed) 145

4.2. 영국 161

4.2.1. BS7913 'The principle of the conservation of historic buildings' (1998년판) 161

4.2.2. Heritage Under Fire 163

4.3. 캐나다 167

4.3.1. Standard and Guidelines for the Conservation of Historic Place in Canada 167

4.4. 오스트레일리아 169

4.4.1. Environmental Planning and Assessment (EP&A) Regulation 169

4.4.2. 오스트레일리아 화재코드 171

4.5. 뉴질랜드 172

4.5.1. 뉴질랜드 건축법 172

4.5.2. Guidelines for Identifying and Preventing Fire Risks to Heritage Buildings and Collections 175

4.6. 일본 177

4.6.1. 문화재 관련 법 177

4.6.2. 문화재 관련 행정기관 178

4.6.3. 문화재 안전대책 179

4.6.4. 일본 문화재의 소방설비 등의 설치·지도 기준 180

4.7. 중국 182

4.7.1. 고건축소방관리 규칙(1984) 182

4.8. 한국 186

4.8.1. 문화재 보존과 관리 법령 186

4.8.2. 문화재에 적용되는 소방시설 186

4.8.3. 문화재방재시설 설치지침 188

제5장 각국의 화재 및 예방대책 검토 196

5.1. 각국의 화재 통계 및 자료 196

5.1.1. 미국 196

5.1.2. 영국 198

5.1.3. 스웨덴 201

5.1.4. 핀란드 203

5.1.5. 노르웨이 205

5.1.6. 독일 205

5.1.7. 불가리아 206

5.1.8. 슬로베니아 208

5.1.9. 말레이시아 209

5.1.10. 한국 211

5.2. 각국의 화재 사례 213

5.2.1. 영국 213

5.2.2. 캐나다 217

5.2.3. 미국 218

5.2.4. 네덜란드 219

5.2.5. 호주 221

5.2.6. 뉴질랜드 222

5.2.7. 스웨덴 222

5.2.8. 한국 225

5.3. 각국의 문화재 화재예방 대책 229

5.3.1. 영국 229

5.3.2. 미국 238

5.3.3. 스웨덴 245

5.3.4. 노르웨이 (Einar Karlsen ;architect, Riksantikvaren (Directorate for Cultural Heritage) 257

5.3.5. 일본 261

5.3.6. 한국 267

제6장 목조문화재 실물(Proto type) 화재 실험 289

6.1. 목조문화재의 화재특성 289

6.1.1. 목조건물의 화재 진행 과정 289

6.1.2. 목조건물의 화재요인 290

6.1.3. 목조건물의 화재 온도-시간 표준곡선3 291

6.1.4. 목조건축물 화재 시 연소생성물 292

6.2. 목조문화재 훈소 확산 실험 302

6.2.1. 목조문화재 최근 화재 사례 분석 302

6.2.2. 목조문화재 훈소 확산 실험 308

6.3. 목조문화재를 위한 감지기 성능 실험 314

6.3.1. 목조문화재 적용을 위한 감지기 검토 314

6.3.2. 화재감지기의 현장 성능실험 322

6.3.3. 화재감지기의 현장 성능실험 결과 분석 343

6.4. 목조문화재를 위한 소화설비 성능실험 348

6.4.1. 소화설비 성능시험 348

6.4.2. 시험 결과 분석 360

6.5. 목조문화재를 위한 소방설비 성능 실험 377

6.5.1. 방염도료 적용 성능 실험 377

6.5.2. 방화천 성능 실험 379

제7장 목조건축물 화재 Computer Modeling 386

7.1. 개요 386

7.1.1. 목적 386

7.1.2. 분석방법 387

7.2. Fire Modeling 388

7.2.1. Modeling Tool 소개 388

7.2.2. 설정 390

7.2.3. Modeling 결과 396

7.3. Computer Modeling 결과 분석 404

7.4. 기타 자료 405

7.4.1. 스프링클러 미적용 시 화재에 의한 건물 내부 온도변화 405

7.4.2. 스프링클러 적용 시 수용성 액체화재에 의한 건물 내부 온도 변화 406

7.4.3. 스프링클러 적용 시 수용성 액체화재에 의한 건물 구조체 온도 변화 407

7.4.4. 스프링클러 적용 시 비수용성 액체화재에 의한 건물 내부 온도 변화 408

7.4.5. 스프링클러 적용 시 비수용성 액체화재에 의한 건물 구조체 온도 변화 409

7.4.6. 목조문화재 화재성상 영상 분석 시뮬레이션 411

제8장 목조문화재에 적합한 방염제 연구 412

8.1. 국내 목조 문화재 방염제 사용실태 조사 412

8.2. 일본의 목조문화재 보존을 위한 방염제 사용실태 조사 419

8.3. 방염제를 처리한 목재의 방염성능시험 422

8.3.1. 방염처리 방법에 따른 미송의 방염성능비교 422

8.3.2. 목재 종류에 따른 방염성능비교 (육송, 미송, 미송합판) 428

8.3.3. 방염도료의 종류별 방염성능비교 432

8.4. 목조문화재용 방염제의 검증기준 및 평가기준 435

8.4.1. 이화학적 성능 평가방법 및 기준 435

8.4.2. 방염제의 목조문화재 영향 평가방법 및 기준 436

8.5. 방염제의 방화성능평가 439

8.5.1. 방염제의 연소발열 및 발연특성 439

8.5.2. 방염처리제의 연기특성 분석 442

8.5.3. 방염처리의 화재지연효과 분석 443

8.6. 목조 문화재 보존성을 위한 방염처리 고찰 448

제9장 목조문화재 보안시스템 구축 방안 453

9.1. 국내 목조문화재 경비시스템 실태조사 453

9.1.1. 성곽사례(흥인지문) 454

9.1.2. 궁(경복궁) 455

9.1.3. 사찰 456

9.1.4. 중요민속시설(자료포함) 456

9.1.5. 기타(서오릉) 457

9.1.6. 결과 분석 459

9.2. 해외선진국의 문화재 경비시스템 분석 460

9.3. 국내 기계경비시스템 분석 462

9.4. 보안시스템 구축 방안 465

9.4.1. 경비 및 소방시스템 통합방안 465

9.4.2. 상황실의 백업기능 구축(3개 부서 관리) 468

9.4.3. 상황대처 3선 관리 방안 469

9.4.4. 문화재 보호 통합보안시스템 기준 설정 470

제10장 목조문화재 유형별 소방설비 가이드라인, 초기대응매뉴얼 및 화재안전기준(안) 제안 471

10.1. 목조 문화재 유형별 code 분류 및 표준화 471

10.1.1. 목조문화재 유형 분류 471

10.1.2. 목조문화재 유형별 소방시설 판별 기준 472

10.1.3. 목조 문화재 유형별 적용 소방설비 제안 475

10.2. 초기대응 매뉴얼 481

10.2.1. 관리자의 초기대응 행동 순서 481

10.3. 목조문화재 화재안전기준(안) 486

제11장 기대효과 및 활용 계획 493

11.1. 연구개발 목표 달성도 493

11.2. 기대 효과 494

11.2.1. 기술적 측면 494

11.2.2. 경제·산업적 측면 494

11.3. 활용 계획 494

참고문헌 496

연구개발결과 활용계획서 498

[첨부 1] 연구결과 활용계획서 499

[첨부 2] 기술 요약서 505

판권기 509

표 3.1. 중요목조문화재의 일반적 현황 55

표 3.2. 자동소화설비 비교 75

표 3.3. 스프링클러 설비 - 기동방식 76

표 3.4. 수동소화설비 비교 76

표 3.5. 옥외소화전 설비-기동방식 77

표 3.6. 옥외소화전 설비 - 배관 77

표 3.7. 방수총 설비-설치방식 1 78

표 3.8. 방수총 설비-설치방식 2 78

표 3.9. 자동화재탐지설비-실내 적용 감지기 79

표 3.10. 자동화재탐지설비-처마 적용 감지기 79

표 3.11. 자동화재탐지설비-문화재 외 건물 감지기(화장실) 80

표 3.12. 자동화재탐지설비-적용 감지기 80

표 3.13. 피뢰설비의 비교 검토 82

표 3.14. 국내 목조문화재 화재 관련 조사 86

표 3.15. 중요목조문화재의 소화기 종류별 비치 현황 (중요목조문화재 수) 96

표 3.16. CCTV 설치 현황 (중요목조문화재 수) 97

표 3.17. 소화용수 설치 현황 (중요목조문화재 수) 98

표 3.18. 일본의 방재시설 98

표 3.19. 수막노즐의 사례1 112

표 3.20. 수막노즐의 사례2 113

표 3.21. 중요목조문화재의 내부환경 위험지수 기준 119

표 3.22. 중요목조문화재의 외부환경 위험지수 기준 119

표 3.23. 중요목조문화재의 위험지수별 그룹화 121

표 3.24. 중요목조문화재의 유형별 그룹 현황 122

표 3.25. 중요목조문화재의 현장조사를 통해 본 설비적요소의 요구 122

표 3.26. 중요목조문화재의 현장조사를 통해 본 구관리적요소의 요구 123

표 3.27. 목조문화재의 유형, 규모, 소방환경 분석 123

표 4.1. 3409.7.5 134

표 4.2. 일본 문화재의 소방설비 등의 설치지도 기준 180

표 4.3. 특정소방시설을 설치해야 하는 대상물 186

표 5.1. Libraries (1994-1998 화재통계) 196

표 5.2. Museums and Art Galleries(1994-1998 화재통계) 197

표 5.3. Historic Buildings (1994-1998 화재통계) 197

표 5.4. Worship (1994-1998 화재통계) 198

표 5.5. 영국 문화재 화재 손실(1999-2003) 199

표 5.6. 화재발생 시간과 장소(1999-2003) 199

표 5.7. 대형화재에 대한 문화재화재 비교(1999-2003) 200

표 5.8. 전체 대형 화재건수 중 방화 비율(1994-2003) 200

표 5.9. 거주와 다른 건물에서 발생한 화재(1992-2002) 201

표 5.10. 화재원인 202

표 5.11. 연소확대 특성 202

표 5.12. 화재경보 설치 현황 203

표 5.13. 1920년 이전 건물에서 화재 발생 건수와 원인 분석(1999-2003) 203

표 5.14. 1940년이전 건물에서 화재건수와 원인분석(1999-2003) 204

표 5.15. 전체 화재 건수와 원인 분석(1999-2003) 204

표 5.16. 화재원인 205

표 5.17. 화재 원인(1900-1984) 206

표 5.18. 화재 원인(1949-1991) 206

표 5.19. 화재원인 207

표 5.20. 2004년까지 등록된 문화재 상황 208

표 5.21. 화재 발생 장소별 건수(2000-2004) 209

표 5.22. 화재피해 현황 209

표 5.23. 화재 사례 210

표 5.24. 전국 화재 발생 건수와 방화 건수 비교 211

표 5.25. 문화재 화재 발생 현황(1998-2007) 212

표 5.26. 화재 원인과 피해 크기 212

표 5.27. 화재 사례 225

표 5.28. 미분무설비와 스프링클러설비 비교 231

표 5.29. 소화설비 유량 234

표 6.1. 목재의 발화점 290

표 6.2. 목재의 상태에 따른 발화 및 연소 291

표 6.3. 목재의 인화점 291

표 6.4. 연소물질과 생성가스 293

표 6.5. 유독가스의 허용한도 294

표 6.6. 일산화탄소의 위험도 295

표 6.7. 산소농도의 생리적 유해도 296

표 6.8. 복사열 강도에 따른 인체반응 299

표 6.9. 공기온도와 생존한계시간 299

표 6.10. 감광계수에 따른 가시거리의 변화 301

표 6.11. 숭례문 화재 확산 및 진화 활동 303

표 6.12. 부착높이에 따른 감지기 종류 321

표 6.13. 감지기 선정 시 고려해야 할 요소 322

표 6.14. 시간단위 발연량 339

표 6.15. 시간단위 발열량 341

표 6.16. 연기감지기 시험결과표 342

표 6.17. 불꽃 감지기 시험결과표(양초) 342

표 6.18. 불꽃 감지기 시험결과표(토치램프) 342

표 6.19. 연기감지기 시험결과표 343

표 6.20. 광전식 연기감지기의 감도현상 343

표 6.21. 이온화식 연기감지기의 감도현상 344

표 6.22. 연기감지기의 성능시험 결과 345

표 6.23. 광전식 연기감지기의 공간체적당 총 발연량 345

표 6.24. 이온화식 연기감지기의 공간체적당 총 발연량 346

표 6.25. 아날로그 광전식 연기감지기의 공간체적당 총 발연량 346

표 6.26. 불꽃의 면적 및 거리에 대한 불꽃감지기의 감응도 347

표 6.27. 제품의 장(겹) 수에 따른 풍속 384

표 7.1. Material Properties of Naphtha (CHRIS) 390

표 7.2. Material Properties of Wood 391

표 8.1. 목조 문화재 방염제 도포 연혁 414

표 8.2. 방염처리 방법에 따른 미송의 방염성능 424

표 8.3. 방염처리 방법에 따른 미송의 착화지연시간 426

표 8.4. 방염처리방법에 따른 방염성능 (목재의 종류별) 430

표 8.5. 유해물질별 시험방법, 기준 436

표 8.6. 방염도료의 특성 및 주성분 439

표 8.7. 시료별 발열량 측정 결과 439

표 8.8. 시료별 발연량 측정 결과 442

표 8.9. 소규모 유사 화재 실험의 착화직전 합판표면온도와 복사열유속 및 착화지연시간 (직경 10cm 연소용기 사용) 446

표 8.10. 소규모 유사 화재 실험의 착화직전 합판표면온도와 복사열유속 및 착화지연시간 (1단위 연소용기 사용) 447

표 8.11. 목조 문화재 방염처리 시 선 고려사항 450

표 8.12. 문화재의 가치에 따른 방재대책 수립 451

표 9.1. 목조문화재 방범설비 현황 도표 453

표 9.2. 통합보안시스템 기준 설정 470

표 10.1. 목조문화재 유형 분류 471

표 10.2. 감지기 선정시 고려해야할 요소 474

표 10.3. 시나리오 선정(예시) 475

표 10.4. 유형별 적용 소방설비 제안 475

그림 1.1. 숭례문 지붕구조 34

그림 2.1. 문화재 건축물의 소방력 조사분석 40

그림 2.2. 문화재 건축물의 화재 시 소방활동 기록조사 41

그림 2.3. 문화재 건축물의 방화관리 및 소방설비 실태조사 43

그림 3.1. 중요목조문화재의 문화재 지정구분(124개) 62

그림 3.2. 중요목조문화재의 유형(124개) 62

그림 3.3. 중요목조문화재의 지역분포(124개) 63

그림 3.4. 중요목조문화재의 시대별 분포(124개) 63

그림 3.5. 중요목조문화재의 소유현황(124개) 64

그림 3.6. 중요목조문화재의 건축면적(118개) 64

그림 3.7. 중요목조문화재의 유관기관 관련현황(124개) 65

그림 3.8. 온도센서 화재감시 시스템 81

그림 3.9. 우산형 수막설비 84

그림 3.10. 커튼형 수막설비 84

그림 3.11. 강우형 수막설비 85

그림 3.12. 목조문화재의 주요 조사지 90

그림 3.13. 충주관아의 조사 결과 92

그림 3.14. 송광사의 조사 결과 93

그림 3.15. 화암사의 조사 결과 93

그림 3.16. 금산사의 조사 결과 94

그림 3.17. 화엄사의 조사 결과 94

그림 3.18. 현재 국내목조문화재에 설치된 주요 소방시설 사진 95

그림 3.19. 경보설비 설치 현황 97

그림 3.20. 옥내·외 소화전 설치현황 97

그림 3.21. CCTV 설치현황 98

그림 3.22. 소화용수 설치현황 98

그림 3.23. 일본의 방재시스템 개념 100

그림 3.24. 고야산 전체 배치도 102

그림 3.25. 부동당·어영당 지붕수막 방재시스템 102

그림 3.26. 분화사 및 단상가람의 경보수신기 103

그림 3.27. 천수각 내 감시카메라, 스프링클러 배관 104

그림 3.28. 천수각 내의 소화전 104

그림 3.29. 교토 청수사의 방재지도 105

그림 3.30. 교토 청수사의 소방대책 사례 106

그림 3.31. 나라시, 동경도의 주요목조문화재 소방대책 사례 107

그림 3.32. 방수총설비의 가압송수방식 109

그림 3.33. 방수총 방호설계 및 방사 장면 110

그림 3.34. 수막설비 설치 사례 113

그림 3.35. 일본 목조문화재 소방설비 설치 사진 115

그림 3.36. 중국 목조문화재 소방설비 설치 사진 116

그림 3.37. 한국 목조문화재 소방설비 설치 사진 117

그림 3.38. 중요목조문화재의 내·외부적 위험지수 분석 현황 121

그림 4.1. 프로세스 흐름도 149

그림 4.2. 화재안전 전략의 구성요소 167

그림 4.3. 화재안전을 이루는 절차 177

그림 5.1. Royal Palace 화재 후 모습 214

그림 5.2. 화재 후 Windsor Royal Palace 모습 215

그림 5.3. 화재 진행 및 완료 후 모습 217

그림 5.4. Myer building 화재 당시 사진 218

그림 5.5. 화재 발생 후 종탑의 모습 220

그림 5.6. 화재로 파괴된 St Peter's church 모습 220

그림 5.7. 내부에 스프링클러를 설치한 후 복원된 St Peter's church 모습 221

그림 5.8. 퀸즐랜드 Ipswich 학교 화재 모습 221

그림 5.9. 화재 발생 이전 Sodra Rada 교회 모습(이미지참조) 223

그림 5.10. Pelarne 교회 모습 224

그림 5.11. 방화로 소손된 창경궁 문정전 모습 227

그림 5.12. 화재로 파괴된 화성의 서장대 228

그림 5.13. Corgarff Castle 모습 230

그림 5.14. 눈이 덮여 접근성이 어려운 모습 231

그림 5.15. 소화용 물탱크와 펌프 모습 232

그림 5.16. Newhailes House 모습 232

그림 5.17. 노출 및 비노출 스프링클러 모습 233

그림 5.18. 거실, 주방 모습 234

그림 5.19. 침실 바닥의 배관 236

그림 5.20. 다락방 배관 설치 모습 236

그림 5.21. 스프링클러 신축 가능하도록 슬리브 설치 모습 236

그림 5.22. Details of sprinklers in the library and in one of the bedrooms, illustrating the use of a deflector to project water towards the centre of the room 237

그림 5.23. Bush House Hotel(2006. 2. 8 화재로 소실) 238

그림 5.24. Bellefonte Academy(2004. 7 화재로 소실) 238

그림 5.25. 스프링클러 설비 은폐 설치 모습 239

그림 5.26. 노출 배관 240

그림 5.27. CPVC 설치 모습 241

그림 5.28. PEX 설치 모습 241

그림 5.29. 배관 설치 모습 243

그림 5.30. Hedareds stave church 모습 247

그림 5.31. 시스템 구역밸브가 들어있는 보온 및 난방 컨테이너(호스릴 포함) 247

그림 5.32. 교회 내부 모습 248

그림 5.33. 감지기와 노즐 설치 모습 248

그림 5.34. 노출 배관 설치 모습 248

그림 5.35. 한쪽 벽면에 대한 살수시험 249

그림 5.36. Frodinge church와 부속 종탑(이미지참조) 252

그림 5.37. 교회 내부(천정 노즐이 바닥 전체를 포용하지 못함) 252

그림 5.38. 노출된 고압 배관 252

그림 5.39. 고압 미분무 노즐 설치 모습 252

그림 5.40. 스프링클러 배관 설치 모습 253

그림 5.41. Algaras church 모습(이미지참조) 255

그림 5.42. 펌프 및 발전기, 물탱크용 건물 256

그림 5.43. 고압 펌프유닛과 발전기 256

그림 5.44. 구역밸브(우측 배수밸브) 256

그림 5.45. 호스릴용 케비넷(경보기 부착) 256

그림 5.46. 교회 내부 256

그림 5.47. 낮은 천장 부분 고압 미분무 노즐 256

그림 5.48. 외벽 보호용 노즐 257

그림 5.49. 시스템 기능 시험 257

그림 5.50. 방수총 265

그림 5.51. 옥외소화전 265

그림 5.52. 고야산 부동당 지붕수막 방재시스템 266

그림 5.53. 고야산 어영당 수막 방재시스템 267

그림 5.54. 상원사 보유 문화재 268

그림 5.55. 상원사 동종 방화셔터, 물분무헤드 설치 모습 269

그림 5.56. 상원사 동종에 설치된 소방시설 모습 270

그림 5.57. 상원사 목조문수동자좌상 설치된 소방시설 모습 271

그림 5.58. 상원사 설치된 펌프실과 소방설비 272

그림 5.59. 월정사 건물 배치도 273

그림 5.60. 월정사 주위에 설치된 옥외소화전 및 방수총 273

그림 5.61. 적광전 주위에 설치된 부채형 수막노즐 274

그림 5.62. 엔진펌프와 수막설비 작동 274

그림 5.63. 법주사 팔상전 외관 275

그림 5.64. 법주사 팔상전의 정면도와 평면도 275

그림 5.65. 법주사에 설치된 방수총, 소화전 모습 276

그림 5.66. 수덕사 대웅전 외관 277

그림 5.67. 수덕사에 설치된 소화전, 방수총, 수막설비 사진 278

그림 5.68. 수덕사에 설치된 소화기, CCTV 사진 278

그림 5.69. 경복궁 배치도, 소방시설 현황표와 세부내용 279

그림 5.70. 근정전에 설치된 미분무 설비와 불꽃감지기 280

그림 5.71. 근정전에 설치된 광센서 감지선형 감지기 281

그림 5.72. 경회루에 설치된 불꽃감지기 281

그림 5.73. 경회루에 설치된 미분무 설비 282

그림 5.74. 경복궁 경회루 미분무설비 계통도 283

그림 5.75. 경회루 미분무용 고압펌프와 용수 283

그림 5.76. 복원된 낙산사 동종과 누각 284

그림 5.77. 원통보전 주위(측면)에 설치된 부채형 수막설비 285

그림 5.78. 적외선 (옥외/옥내)경비설비 및 옥외 CCTV, 옥내화재감지기 285

그림 5.79. 방수총의 외관 및 실제 작동 모습 286

그림 6.1. 화재 온도-시간 표준곡선 292

그림 6.2. 숭례문 1층 방향 붕괴 및 피해상황 304

그림 6.3. 숭례문 2층 소실 및 붕괴상황 304

그림 6.4. 소실되기 전 삼가헌 모습 307

그림 6.5. 화재 진압을 위해 지붕 상부 개폐 소화 307

그림 6.6. 목조문화재 적심층 연소확대 실험체 구성 310

그림 6.7. 적심층 연소확대 실험체 센서 구성 311

그림 6.8. 실험체 사진 311

그림 6.9. 실험체의 시간대별 변화 312

그림 6.10. 목조문화재 적심부 화재 실험 결과 313

그림 6.11. 감지기의 분류 314

그림 6.12. 경복궁 비현각 전경 323

그림 6.13. 경복궁 비현각 후면 324

그림 6.14. 비현각 연기감지기 시험장소 324

그림 6.15. 비현각 불꽃감지기 시험장소 325

그림 6.16. 문수전 전경 325

그림 6.17. 상원사 문수전 연기감지기 시험장소 326

그림 6.18. P형 수신기 327

그림 6.19. 시험용 광전식 감지기 327

그림 6.20. 시험용 이온화식 감지기 328

그림 6.21. R형 복합수신기 328

그림 6.22. 시험용 불꽃감지기 328

그림 6.23. 상원사 문수전 아날로그 광전식 연기감지기 329

그림 6.24. 불꽃감지기용 양초 화원 330

그림 6.25. 불꽃감지기용 토치램프 331

그림 6.26. 경복궁 비현각 시험용 면심지 발연기 331

그림 6.27. 상원사 문수전 시험용 면심지 발연기 332

그림 6.28. 경복궁 비현각 평면도 및 연기감지기 배치도 333

그림 6.29. 경복궁 비현각 연기감지기 배치사진 333

그림 6.30. 양초 불꽃에 의한 불꽃감지기 작동시험 334

그림 6.31. 경복궁 비현각 횡단면도 및 불꽃감지기 배치도 334

그림 6.32. 토치램프 화원에 의한 불꽃감지기 작동시험 335

그림 6.33. 상원사 문수전 평면도 및 아날로그식 감지기 배치도 336

그림 6.34. 상원사 문수전 천장 아날로그 광전식 연기감지기 336

그림 6.35. 면심지 100개의 발연량 339

그림 6.36. 면심지 100개의 총 발연량 340

그림 6.37. 촛불 50개의 발열량 341

그림 6.38. 양초 50개의 발열량 341

그림 6.39. A급 1단위 349

그림 6.40. A급 2단위 350

그림 6.41. 열전대 배치 351

그림 6.42. 높이 2.5m, 스프링클러 소화설비, A급 1단위 실험 352

그림 6.43. 높이 2.5m, 스프링클러 소화설비, A급 2단위 실험 353

그림 6.44. 높이 2.5m, 미분무 소화설비, A급 1단위 실험 353

그림 6.45. 높이 2.5m, 미분무 소화설비, A급 0.5단위 실험 354

그림 6.46. 높이 4.0m, 스프링클러 소화설비, A급 1단위 실험 354

그림 6.47. 높이 4.0m, 스프링클러 소화설비, A급 2단위 실험 355

그림 6.48. 높이 4.0m, 미분무 소화설비, A급 1단위 실험 355

그림 6.49. 높이 4.0m, 미분무 소화설비, A급 0.5단위 실험 356

그림 6.50. 높이 5.5m, 스프링클러 소화설비, A급 1단위 실험 356

그림 6.51. 높이 5.5m, 스프링클러 소화설비, A급 0.5단위 실험 357

그림 6.52. 높이 5.5m, 미분무 소화설비, A급 1단위 실험 357

그림 6.53. 높이 5.5m, 미분무 소화설비, A급 0.5단위 실험 358

그림 6.54. 높이 4.0m, 미분무 소화설비, 유류방화 소화 실험 359

그림 6.55. 1단위 화원에 대한 높이 2.5m 실험 360

그림 6.56. 1단위 화원에 대한 높이 4.0m 실험 361

그림 6.57. 1단위 화원에 대한 높이 5.5m 실험 363

그림 6.58. 0.5단위 화원에 대한 높이 5.5m 실험 365

그림 6.59. 스프링클러 소화설비 (1단위) 높이별 비교 366

그림 6.60. 미분무 소화설비 (0.5단위) 높이별 비교 368

그림 6.61. 미분무 소화설비(1단위) 높이별 비교 369

그림 6.62. 스프링클러 소화설비, 화원단위별 비교(높이 2.5m) 371

그림 6.63. 미분무 소화설비, 화원단위별 비교(높이 2.5m) 373

그림 6.64. 미분무 소화설비, 화원단위별 비교 (높이 4.0m) 374

그림 6.65. 유류방화화재 소화 실험 그래프(미분무 소화설비) 376

그림 6.66. 목조문화재 방염도료 실험체 구성 377

그림 6.67. 목조문화재 방염도료 화재 실험 결과 378

그림 6.68. 목조문화재 방화천 화재 실험 379

그림 6.69. 실험체의 시간대별 변화 380

그림 6.70. 목조문화재 방화천 화재 실험 결과 380

그림 6.71. 풍속실험에 사용된 제품 382

그림 6.72. 측정용 풍속계 382

그림 6.73. Air저장용기 및 유량계 383

그림 6.74. 풍속측정용 실험장치 383

그림 6.75. 제품의 장(겹) 수에 따른 풍속의 영향 385

그림 7.1. 상원사 문수전 387

그림 7.2. 예상 스프링클러 헤드 배치 392

그림 7.3. 상원사 문수전 종단면도 (해석영역) 393

그림 7.4. 형상화된 해석영역 394

그림 7.5. 해석영역 내부 394

그림 7.6. 스프링클러 살수 Modeling 영역 395

그림 7.7. 열방출율 곡선 396

그림 7.8. 그림 7.7의 80초 이내 확대 397

그림 7.9. 온도 측정점 및 명칭 398

그림 7.10. 스프링클러 미적용 시 측정점 온도 399

그림 7.11. 스프링클러 적용 시(수용성) 측정점 온도 400

그림 7.12. 스프링클러 적용 시(비수용성) 측정점 온도 400

그림 7.13. 스프링클러 미적용 시 기둥 부분 온도 401

그림 7.14. 스프링클러 적용 시(수용성) 기둥 부분 온도 401

그림 7.15. 스프링클러 적용 시(비수용성) 기둥 부분 온도 402

그림 7.16. 스프링클러 적용 시 탄화면적 비교(좌: 수용성, 우: 비수용성) 403

그림 7.17. 스프링클러 미적용시 화재에 의한 건물 내부 온도변화 405

그림 7.18. 스프링클러 적용시 건물내부온도변화(수용성액체화재) 406

그림 7.19. 스프링클러적용시 건물구조체온도변화(수용성액체화재) 407

그림 7.20. 스프링클러적용시 건물내부온도변화(비수용성액체화재) 408

그림 7.21. 스프링클러적용시 건물구조체온도변화(비수용성액체화재) 409

그림 7.22. 목조문화재 화재성상 영상 분석 시뮬레이션 411

그림 8.1. 최근 5년간 중요 목조 문화재 방염제 도포 횟수 413

그림 8.2. 방염처리에 따른 백화현상으로 추정되는 문화재 416

그림 8.3. 목재 표면에 진흙 처리 (일본 청수사) 419

그림 8.4. 일본 방염도료시공협회 회의 및 시공시료 420

그림 8.5. 45도 연소시험 후 미송의 탄화면적 425

그림 8.6. 고체 가연물의 연소메커니즘 427

그림 8.7. 복사열 크기에 따른 시료의 연소현상 428

그림 8.8. 시료의 준비 (목재의 종류별) 429

그림 8.9. 방염처리방법 429

그림 8.10. 45도 연소실험 후 목재의 탄화면적 (목재의 종류별) 431

그림 8.11. 함침법에 따른 목재의 무게 변화 431

그림 8.12. 목재에 방염도료를 처리한 시료의 탄화면적 433

그림 8.13. 발포성 방염도료의 착화지연효과 434

그림 8.14. 시료의 발열량 분석 440

그림 8.15. 탄화층이 형성된 발포성 시료 441

그림 8.16. 미 방염처리 미송합판과 방염 처리된 미송합판의 건조 모습 443

그림 8.17. 소규모 유사 화재실험 장치(직경 10cm 연소용기) 444

그림 8.18. 소규모 유사 화재실험 장치(1단위 연소용기) 444

그림 8.19. 소규모 연소실험 모습(직경 10cm 연소용기) 445

그림 8.20. 소규모 연소실험 모습 (1단위 연소용기) 445

그림 8.21. 소규모 연소실험 후의 탄화면적 비교 445

그림 8.22. 방염처리 목재의 연소지연효과 448

그림 9.1. 흥인지문 경비 체계도(성곽내 CCTV, 외곽센서, 경비상황실) 454

그림 9.2. 경복궁 지능형 기계경비 상황실 및 감시카메라 455

그림 9.3. 대웅전주변의 카메라 및 경비초소 기계경비 상황모니터 456

그림 9.4. 대/소규모 민속시설 457

그림 9.5. 서오릉 열화상 감시 카메라 및 관제 시스템 458

그림 9.6. 일본 建仁寺 기존 카메라 활용 침입자 동태 감시 지능형경비시스템 460

그림 9.7. 핸드폰사용 적외선 침입자 알림 감시시스템 461

그림 9.8. 침입자 감지 및 확인시스템 463

그림 9.9. 기존 CCTV구성에 지능형 영상분석 시스템 구축 개념도 463

그림 9.10. 통합형 CCTV카메라의 장점 464

그림 9.11. 경비 및 화재(소방)시스템 통합(열상감시카메라 및 상황실 통합 개념도) 466

그림 9.12. 화재 및 감시 기능 복합 열화상감시카메라 개념도 467

그림 9.13. 지능형 영상 감시시스템 활용 사례 467

그림 9.14. 문화재관리 상황관제실 구축 사례 468

그림 9.15. 단계별 경비시스템 개념도 469

I. 연구제목

주요 목재 건축물 보존을 위한 소방설비 구축 모델 개발

II. 연구목적

국내 목조문화재의 화재발생에 따른 피해를 최소화하기 위하여 각종 목조문화재의 유형, 환경에 적합한 화재 예방 소방시설 및 설비를 제안하여 목조문화재 소방시스템 구축방안을 제시

III. 연구내용

1. 국내목조문화재 현장조사를 통한 화재위험성 분석

가. 목조문화재 화재사례 조사

나. 목조문화재 소방활동 및 진압시스템의 문제점

다. 목조문화재의 화재위험성 해결 방안

2. 목조문화재 소방설비 현황 및 문제점 분석

가. 중요목조문화재 기본 현황

나. 목조문화재의 방재설비

다. 목조문화재에 대한 소방설비의 적용을 위한 특정 비교검토

라. 목조문화재 소방설비 현황 조사

마. 중요목조문화재 소방대책 및 현장조사 분석

3. 각국의 관련법규 및 기준 검토

4. 각국의 화재 자료 및 예방대책 검토

5. 목조문화재 실물 화재 실험

가. 목조문화재의 화재 특성

나. 목조문화재 훈소 확산 실험

다. 목조문화재를 적합한 감지기 성능 실험

라. 목조문화재를 적합한 소화설비 성능실험

마. 목조문화재를 적합한 소방설비 성능실험

6. 목조건축물 화재 컴퓨터 모델링

7. 목조문화재에 적합한 방염제 연구

가. 국내 목조문화재 방염제 사용 실태조사

나. 일본 목조문화재 방염제 사용 실태조사

다. 방염제를 처리한 목재의 방염성능 시험

라. 목조문화재용 방염제의 검증기준 및 평가기준

마. 방염제의 방화성능평가

바. 목조문화재 보존성을 위한 방염처리 고찰

8. 목조문화재 보안시스템 구축 방안

가. 국내 목조문화재 경비시스템 실태조사

나. 해외선진국의 문화재 경비시스템 분석

다. 보안시스템 구축 방안

9. 목조문화재 유형별 소방설비 가이드라인 초기대응매뉴얼 및 화재안전기준 제안

가. 목조문화재 유형별 CODE 분류 및 표준화/소방설비제안

나. 초기대응 매뉴얼

다. 목조문화재 화재안전기준(안)

IV. 주요 연구성과

1. 각국의 목조문화재 관련 법규와 기준에 대한 연구를 통한 목조문화재 화재안전기준(안) 제시

2. 목조 건축물 실물 모형 화재실험을 통한 소방설비의 성능 비교 분석 및 가이드라인 제시

3. 목조 건축물 컴퓨터 모델링을 통한 목조 건축물의 화재 시 성상 비교 분석

4. 목조문화재 방염제 실태조사 및 실험을 통한 방염처리 방안 제시

5. 목조문화재 보안시스템 실태조사 및 연구를 통한 통합보안시스댐 구축 방안 제시