1. 서론

 

일본 각지에서 매년처럼 발생하는 여러 가지 자연재해는 다수의 물적 피해, 인적 피해를 가져온다. 태풍과 같은 풍수해이며 사전에 피난하여 인적 피해를 줄이는 것은 가능하다. 그러나, 지진의 경우는 그 발생을 예측하는 것이 곤란하며, 사전에 피난한다는 대응은 불가능하다. 그리고 지진피해에서 취약한 건물은 무너져 순식간에 생명을 빼앗을 가능성이 있다. 추가로 초기에 화재진화에 실패하면 화재는 도시 대화재로 확대될 가능성이 있다.

 

지진 시에 건물피해와 사상자수를 줄이기 위해서는 건물의 내진화를 추진하는 것만이 아니라, 건물의 불연화 및 난연화와 도로, 공원 등의 지역시설의 정비를 추진하는 방재마을 만들기가 필요하다. 본 보고서에서는 시가지 화재를 중심으로 한 도시 방재대책에 대한 개요와 앞으로의 도시정비에 요구되는 과제와 방향에 대하여 현재의 연구과제에 맞추어 소개한다.

 

2. 도시방재 대책의 변천과 최근 동향

 

일본의 도시방재는 종래 “방화”를 취지로 하여 대처해 왔다. 에도시대에는 기와지붕, 흙벽의 보급이라는 건물의 방재대책, 히요케치(火除地: 에도시대 화재시 연막을 피하기 위해 설치했던 피난소), 히로코우지(広小路)의 확보라는 도시레벨에서의 방재대책, 소방제도의 창설이라는 소화대책을 수행하고, 메이지(明治)에 접어들어서는 긴자(銀座)의 연와가(煉瓦街)에 대표되는 불연 건축물을 건설하였다. 간토우 대지진 재해 이후는 토지구획 정리사업과 재개발사업, 간선도로, 하천, 공원으로 한 기반정비와 간선도로 등의 연도건물(沿道建物)을 불연화하여 대략 수십ha단위로 시가지를 구획화하여 시가지 화재의 연소 및 확대를 방지하는 도시방재구획의 형성 등에 주로 대처해 왔다. 또한, 법적인 규제라는 점에서는 1950년의 건축기준법의 규정과 1968년의 신도시계획법의 규정과 그 후의 개정 등을 통하여 건물의 방재, 내진 규정강화, 방화지역, 준방화지역의 규정 등으로 건축레벨, 그리고 도시레벨에서의 대책이 강화되어 왔다.

 

1995년의 한신, 아와지 대지진 재해 이후는 지진재해 시 초기에 지역주민의 원활한 방재활동 등에 대비하여 도시의 거시적 시점에서만이 아닌 지구(地区)라기 보다 가까운 시점에서 “방재마을 만들기”를 생각하는 움직임도 일반화되어 왔다. 1997년에는 “밀집시가지에서 방재가구의 정비 촉진에 관한 법률(밀집법)”이 제정되었으며, 2003년에 개정되어 “특정방재가구정비지구”제도가 창설되는 등 사전대책으로서 방재마을 만들기가 추진되고 있다.

 

3. 국토교통성의 도시방재 연구 계보

 

국토교통성에서는 구(旧)건설성 이래 여러 가지 방재에 관한 연구, 기술개발을 수행하고 있다. 1972년에 창설된 종합기술개발 프로젝트는 2009년도까지 58개 과제가 종료되었으며, 이 중 방재대책에 관한 연구는 11개 과제이다. 그 중에서도 종합기술개발 프로젝트 창설과 함께 실시된 “신내진 설계법 개발”은 건설성(당시) 소관시설의 내진설계 기본이 된 것이며, 건축기준법령의 내진규정을 근본적으로 개정하고(1981년 시행), 지진력을 동적하중으로서 취급하도록 규정이 정해졌다.

 

1977년도부터 수행된 종합기술개발 프로젝트 “도시방재 대책방법의 개발”에서는 도시를 연소차단대(延焼遮断帯)에 의해 분단하는 도시방재구획을 제안한 것 외에 도시 속에서 방재상 위험한 지역을 추출하는 지표로서 불연영역율(불연 건축과 방재상 유효한 빈공토가 지역에서 차지하는 비율을 나타낸 지표)이 제안되었다. 이 불연영역율은 현재에도 방재대책에서 활용되고 있다.

 

지진에 의한 피해를 경감하기 위해서는 화재직후의 대응도 중요하나, 평상시부터 사전대책, 감재대책은 극히 중요하다. 그러기 위해서는 사전에 어느 지역이 방재상 위험한가, 그리고 어떻게 위험하며, 어떠한 대책을 실시하면 피해를 경감할 수 있는가를 파악한다, 즉 방재대책을 정확히 평가하는 것이 필요하다. 이러한 것을 배경으로 1998년도부터 종합기술개발 프로젝트 “마을만들기의 방재평가, 대책기술의 개발”이 시작되었다.

 

 

4. 도시방재 성능의 평가기술

 

(1) 지진 시 화재의 피해

한신, 아와지 대지진에서는 건축, 주택에 상당히 큰 피해가 발생하였으나, 화재로 인한 피해도 컸기 때문에, 목조주택을 주로 하는 기존 시가지의 시가지 화재에 대한 위험성이 새롭게 주목 받고 있다. 지진 시에 발생한 화재는 넓은 도로, 공원, 연속된 불연 건축물 등의 도시기반 등에 의해 연소가 차단되어 연소차단대의 중요성이 재인식되는 한편, 연소차단대로 둘러싼 지역 내부에서는 많은 화재피해가 발생하기 때문에 지역시설과 내화성능을 갖는 건축물의 연소 억제효과를 해명하고, 지역레벨에서 대책을 실시하는 것에 대한 중요성이 지적되었다.

 

1998년도부터 시작된 종합기술개발 프로젝트 “마을만들기의 방재평가, 대책기술의 개발”에서는 ① 지역의 방재성능 향상을 위하여 지역시설(도로, 도시하천, 공원녹지, 공터, 내화성능을 갖는 건축물 등)의 연소 억제효과를 분명히 밝히고, 지구의 방재성능을 평가하는 방법을 개발한다. ② 안전한 시가지를 실현하기 위하여 방재마을 만들기 입장에서 지구의 방재성능을 향상시키는 추진방법에 대하여 연구, 개발한다. ③ 이것으로 목조 밀집시가지 등을 대상으로 한 지역레벨(10~30ha정도)에서의 지진방재대책의 모습을 확립하는 것을 목적으로 하였다.

 

(2) 방재상의 위험지역 추출방법

방재상 위험지역을 추출하기 위해서는 지역를 평가하는 방법으로서 그 목적에 따라 매크로평가와 마이크로평가를 설정하였다. 매크로평가는 도시 속에서 방재상 위험한 지역을 추출하기 위한 방법이며, 대표적 지표로서는 불연영역율을 들 수 있다. 불연영역율은 좁은 지역을 평가단위로 하여 불연건축물과 대규모 공터 비율을 나타내는 지표이다. 알기 쉬운 지표로서 국가의 중점 밀집시가지의 추출기준에 사용되는 것 외에 지방공공단체에서는 대책목표의 지표로서 사용되는 일도 있다.

 

그러나, 준내화 건축물을 고려할 수 없거나, 건물 등의 편재상황을 고려할 수 없다는 단점이 있으므로 새롭게 “1-세미그로스CVF”로 정의된 연소저항율이라는 지표를 제안하였다. 세미그로스CVF는 어느 건물이 태워졌을 때에 주위의 건물이 착화되는 최대 거리인 연소 한계거리(건물의 규정과 방화상의 구조에 따라 정해진다)를 이용하여 GIS상에서 버퍼(buffer)를 발생시켰을 때 버퍼 면적합계(중복은 뺀다)를 대규모 공터로 뺀 지역면적으로 나누어 구하는 것이다.

 

(3) 지구 내의 위험성 상세 평가방법

매크로 평가는 화재의 위험성을 상세히 평가하는 것으로 시가지 화재시뮬레이션이 대표적인 방법이다. 지금까지 여러 가지 시뮬레이션이 개발되었으나, 그 대부분은 과거의 시가지 대화재의 경험에 기초하여 구축된 것이다. 한편, 국토기술정책종합연구소와 독립행정법인 건축연구소가 공동으로 개발한 시가지 화재시뮬레이션은 화재실험 결과를 토대로 한 물리적 모델에 기초하여 구축된다. 복수의 건물이 동시에 연소한 경우에 발생하는 화로합류, 창과 문, 수목 등의 유무에 의한 영향에 대해서도 고려 가능하다.

 

(4) 시가지 화로 종합대책 지원도구의 개발

지금까지 언급한 일련의 방재성능 평가기술을 전개하기 위하여 2007년도부터 시작된 종합기술개발 프로젝트 “고도의 화상처리에 의한 재난 감소를 목표로 한 국토의 감시기술 개발”의 테마로서 “시가지 화재 종합대책 지원도구 개발”에 노력하고 있다. 이 중에서 방재마을 만들기의 주민에 대한 책임 및 시뮬레이션을 위한 시가지 데이터 취득 중요성의 관점에서 이하의 과제를 검토하였다.

 

- 시가지 화재시뮬레이션 기술의 고도화

상층의 세트백(setback) 등 복잡한 형상의 건물 방재성능 평가와 내장, 바닥, 외벽, 내벽, 지붕 등에 따라 섬세한 방재성능평가를 실시 가능하도록 고도의 시가지 화재시뮬레이션 기술 개발

 

- 시가지 화재영상화 기술

주민이 현재 시가지의 위험성을 실감하고, 자택과 시가지를 개선할 때 위험성 저감을 실감 가능한 영상화 기술 개발

 

- 시가지데이터, 건축물 데이터의 관리기술

시가지 화재 시뮬레이션에 필요한 시가지데이터, 건축물데이터의 내용 정의, 취득, 관리를 위한 기술개발

 

(5) 피난 안전확보를 위한 계획방법

피난 안전성평가를 위해서는 피난장해를 일으키는 사상에서 확률적으로 피난 가능성을 이끈다. 구체적으로는

- 자택에서 피난 → 자택의 파괴확률

- 건축물피해에 의한 지역 내 도로 및 도로의 통행장해 → 연도 건축물의 파괴확률

- 화재에 의한 방열로 도로 및 지역 내 도로의 통행장해 → 도로, 지구 내 연소속도에서 자택에서 안전하게 간선도로와 피난지까지 통행할 수 있는 확률을 피난 안전지표로서 제시하였다.

 

그리고, 상기의 피해상황에 따라 사람의 피난행동을 시뮬레이션함으로써 피난 곤란자수와 피난 소요시간 등을 예측하기 위한 에이전트(시뮬레이션상의 피난자)의 행동규칙에 대하여

 

- 혼잡의 고려: 전방의 인구밀도에 의해 영향을 받는다.

- 정보 입수: 혼잡정보에 대하여 정보를 입수하여 경로검색을 한다.

- 화재에 의한 열의 영향: 순간적인 수(受)열량 및 누적 수열량의 영향을 받는다.

- 자동차에 의한 정체: 교통정체와 방치차량에 의한 도보제한의 영향을 받는 등 조건을 설정할 필요가 있다.

 

5. 도시방재를 위한 기존 시가지 정비

 

(1) 도시방재에 관한 주요 사업, 제도

도시방재의 대안이 도시레벨에서 지역레벨로 그리고 가구, 건축레벨로 대상스케일을 변화시켜 온 것을 반영하여, 방재를 목적으로 한 또는 방재로서 의의 있는 사업, 제도방법도 변화시켜 왔다. 현재의 도시방재, 밀집시가지 정비관련의 주요 사업, 제도방법은 도시레벨에서 건축레벨까지를 망라한 형태이다. 도시방재사업에 대해서는 당초 단독사업에서 면적정비로 그리고 면적정비와 도시계획, 건축규제를 조합하여 보다 효과를 높이는 방법으로 전개되고 있다.

 

(2) 밀집시가지의 정비대책: 현재상황과 방향

밀집시가지를 중심으로 한 기존 시가지의 방재성 향상을 위한 구체적인 정비내용으로서는 주요 생활도로와 공원 등의 공공시설정비, 노후건축물의 재건축, 개수, 제거, 소화전의 설치 등을 들 수 있다. 지역의 방재성 향상을 효율적으로 실현하기 위해서는 종래, 피난로, 미니 연소차단대를 형성하는 주요 생활도로, 공원 등의 정비와 그것과 일체된 불연화 재건축(내화공동주택 등)을 집중적인 사업으로서 우선적으로 실시하는 것이 일반적이었다.

 

밀집시가지, 특히 “an area”에서의 재건축 촉진에 규제 유도방법을 활용하는 장점은 다음과 같은 점을 들 수 있다.

 

- 공동 재건축과 달리 자신의 토지 위에 자유로운 때에 자신의 건물을 세우는 것으로 토지권리자가 받아들이기 쉽다.

- 기본적으로 토지권리자의 자조노력에 의한 개별 재건축 유도로 재정상황이 엄격한 지방공공단체에게는 부담이 적다.

- 저출산, 고령화 등을 배경으로 한 주택 감소로 보류된 주택에 의한 재개발적인 정비방법에는 일정의 한계가 있다. 또한 특히 2~3층 저층주택이 중심인 지역에서는 중고층 주택의 건설이 주변 토지권리자의 반대를 일으키기 쉽다.

- 도로광폭 등의 사업으로 부지 감소에 따른 건축 가능면적의 감소를 용적율, 건폐율 등의 완화로 커버함으로써 토지권리자가 사업에 협력할 수 있는 조건을 제공할 수 있다.

 

(3) 규제 유도방법의 활용

밀집시가지의 재건축 촉진에 활용될 규제 유도방법으로서는 접도의무, 사선제한, 건폐율 제한 등의 완화 또는 규제의 치환을 수행하는 이하의 5개 특례적 방법(이후 “규제유도특례방법”이라고 한다)이 주로 상정된다.

 

- 거리풍경 유도형 지구계획(도시계획법 제12조 10, 건축기준법 제68조의 5의 4)

벽면의 위치 제한, 공작물의 설치 제한, 높이 최고한도, 용적율의 최고한도(사선제한만 적용제외의 경우는 불필요), 부지면적의 최저한도를 정한 지구계획 등의 내용에 적합하여, 특정행정청이 교통, 안전, 방화, 위생상 지장이 없다고 설정한 경우 사선제한, 전면 도로너비에 의한 용적율 제한의 적용을 제외한다.

 

- 건폐율 특례허가(건축기준법 제53조 제4항)

인접지 경계선에서 후퇴하여 벽면선의 지정, 또는 조례로 정한 벽면의 위치 제한을 정하여, 특정행정청이 안전, 방화, 위생상 지장이 없다고 인정, 허가한 경우 건폐율 제한을 완화한다

 

- 3항도로(수평거리 지정)(건축기준법 제42조 제3항)

2항도로에서 토지의 상황에 어쩔 수 없는 경우 건축심사회의 동의를 얻은 후에 특정행정청의 지정으로 2.7m이상 4m미만의 너비에서 기준법 도로로 본다.

 

- 코너베이션(conurbation) 건축물 설계제도(건축기준법 제86조 제2항)

새롭게 건축된 건축물의 위치, 구조가 기존 건축물의 위치, 구조를 전제로 하여 종합적 견지에서 설계되고, 특정행정청이 안전, 방화, 위생상 지장이 없다고 인정한 경우 복수건축물이 동일 부지 내에 있는 것으로 보아 건축물규제를 적용한다.

 

- 43조단서허가(건축물기준법 제43조)

부지의 주위에 넓은 공터를 갖는 등 기준에 적합하고, 특정행정청이 교통, 안전, 방화, 위생상 지장이 없다고 인정하고 건축심사회의 동의를 얻어 허가한 경우 접도의무를 완화한다(무접도 부지에서의 건축이 가능하다)

 

규제유도 특례방법을 적용함에 있어서 필요 최저한의 거리수준의 성능(화재 안전성능과 일조, 채광, 환기, 통풍 등의 주거환경 성능)을 확보할 수 있다는 것을 분명히 할 필요가 있다. 이를 위해서는 현장에서의 거리 특성에 따른 협조적 재건축 규칙의 책정과 그를 위한 토지권리자의 합의형성 장면에서 행정담당자와 마을만들기 컨설턴트가 실제 재건축규칙과 대체안에 대하여 필요 최저한의 거리성능을 확보할 수 있는가 예측, 평가와 성능의 우월성 비교검토를 간단히 수행할 수 있다는 것이 중요하다.

 

그러나, 필요 최저한의 거리성능의 수준치는 과학적, 정량적으로 분명하지는 않고, 또한 성능의 예측, 평가도구는 일부의 고도 지식, 기술을 갖는 전문가가 조작할 수 있는 고가이며 정교한 방법이 존재할 뿐으로 간단한 예측, 평가도구는 존재하지 않는다.

 

이상과 같은 배경에서 2010년도부터 4년에 걸쳐 연구과제 “밀집시가지의 협조적 재건축 규칙의 책정 지원기술 개발”을 시작하고, 주민합의에 기초하여 거리특성에 따라 협조적 재건축 규칙의 책정을 지원하는 거리성능의 간이예측, 평가도구의 개발, 확보해야만 하는 거리성능 수준의 명확화 및 협조적 재건축 규칙의 책정 가이드라인 책정을 위하여 노력하고 있다.