1. 서언

○ 화재 초기단계에서 빌딩 거주자들은 일반적으로 자신에게 의존하거나, 바로 부근에 있는 다른 사람에 의해 구조되어야 한다. 소방관의 구출작전과 구급요원의 응급처치와 같은 형태의 전문적인 응급서비스는 화재가 발생한 최초 또는 가장 중요한 단계에서 제공될 수 있다. 따라서 초기 단계에서 인간 행동은 생존을 위한 중요한 인자가 된다.

○ 안전한 탈출 가능성이 빌딩 화재안전의 가장 중요한 관점이다. 화재안전이라는 용어는 화재예방, 화재․연기의 확산억제, 화재소화 그리고 신속하고 안전한 탈출기회를 의미한다.

○ 화재에 직면하였을 때에 거주자의 행위에 대한 우리의 지식은 아직도 많지 않다. 아직도 화재안전정책을 효율적으로 운용하기 위해서는 어떤 화재에서 많은 희생자가 발생하였거나, 외관상으로는 비참한 사건에서 매우 적은 희생자가 발생한 사유를 이해하는 것이 중요하다.

2. 화재시의 인간 행동에 관한 주요연구

○ 화재시의 인간 행동에 관해 수많은 연구가 20세기 초반부터 진행되어왔고 지속되고 있지만, 이 분야는 비교적 새로운 학문이다.

○ 시대정신에 영향을 받는 빌딩대피

– 빌딩 대피에 관한 연구가 20세기 초반부터 시작되었으며, 주요 관점은 복도, 계단 그리고 문을 통한 인간의 이동이었다. Pauls, Fruin 등을 포함하는 몇 명의 연구자들은 특별하게 거주자 밀도와 통행속도에 관한 상세한 정보를 수집했다.

– 20세기 말기에는 빌딩화재 안전에 대한 해석이 기술적인 관점에서 보다 행동적인 관점으로 이동했다. 예를 들어 Sime은 거주자반응 피난처 탈출시간(ORSET) 모델을 도입했다.

○ 이동속도: 이동속도와 이동시간에 대한 최초의 조사는 20세기 초창기에 시작되었고, Fruin과 Milinski 등을 포함해 세계적으로 여러 명의 연구자가 현재 이 문제에 대한 주요 연구를 진행해왔다.

○ 화재와 인간 행동의 관계

– 화재시의 인간 행동에 관한 최초의 과학적 연구가 1950년대부터 미국에서 시작되었다. 그 시대의 연구자들은 화재시에 거주자들이 충분히 안전하도록 빌딩이 설계되었다고 가정했으므로, 초점은 사람 행동과 화재발전 간의 관계에 놓아졌고, 빌딩설계와 안전한 대피 간의 상호반응에 대해서는 관심이 적었다.

– 1970년대에는 화재시의 인간 행동이라는 인자가 다른 연구자들의 주목을 받게 되어, 화재안전에 대한 해석이 수정되고, 다양한 연구와 교육활동을 탄생시켰다.

○ 장애인의 대피: 장애인의 대피에 관한 중요한 연구가 고층빌딩대피와 함께 1970년대에 시작되었다. 이 문제에 대한 대부분의 연구는 Boyce, Shields 및 Silcock 등에 의해 수행되었다. 특히 화재시의 엘리베이터 안전사용과 적절한 방어 전략이 포함되었다.

○ 세계무역센터(WTC) 대피연구

– 고층빌딩 대피에서 인간 행동을 이해하는 것이 중요하다는 사실이 1993년의 WTC 조사와 2001년의 WTC 참사에서 나타났다. 연구자들은 대피, 피난개시시간, 피난개시행동, 계단의 통과 인원수 그리고 엘리베이터 사용 등과 같은 내용을 공개했다.

– 전체적으로 475개 층을 분석하였으며, 2개의 WTC 타워에서 435명이 구조되었다.

○ 피난개시기간: Sime, Proulx와 Fahy는 피난개시시간이 안전장소로 대피하기 위해 필요한 시간보다 구조시간에 더 중요한 요소로 작용한다고 보고했다. 또 사고분석에 의하면 특히 주거용 빌딩과 호텔에서 대피지연과 다수의 사상자․부상자 사이에는 관련이 있다고 한다.

○ 대피모델링: 현존하는 대부분의 대피모델은 출구에서 도달하는 거리, 보행속도와 복도, 문, 층계의 인원통과 능력이 결정적이라는 계산을 기반으로 하고 있다.

○ 화재시의 대피로 확인: 지난 15~20년 중에 주차장, 쇼핑몰, 지하시설, 병원 및 공항터미널의 대피코스를 확인하는 종합연구가 수행되어왔다.

3. 화재 대처능력을 결정하는 주요인자

○ 화재 대처능력(fire response performance)

– 화재에서 살아남기 위해서는 첫째 불을 끄고, 둘째 피난처를 찾거나 구조되기를 기다리며, 셋째는 대피하는 등 3종류의 전략이 있다. 건물을 손쉽게 대피하는 방법에 대한 평가는 통상 이동성을 위주로 하였고, 이동성은 해당 빌딩을 빠져나오는 능력이다.

– 화재 대처능력은 위험신호를 감지하고 해석해서, 화재에 살아남기 위해 결정하고 수행하는 개인의 능력이다.

– 빌딩화재에서 일반적으로 3개의 인자가 화재 대처능력의 수준을 결정한다. 즉 화재 특성, 인간의 성격, 빌딩의 특성이다. 화재 응답능력의 수준에 직접적인 영향을 미치는 첫째 인자는 화재 자체의 특징이다.

○ 위험인자

– 화재와 화재가 대피에 미치는 영향이 위험 형태를 구성한다. 가장 중요한 인자는 화재에 대한 화재의 확대 속도, 연기발생, 독성과 발열 등을 인지하는 특성이다.

– 인지하는 특성은 시각, 후각, 청각적인 요소로 더 나눌 수 있으며, 이러한 요소들은 화재위험에 소요되는 시간을 결정한다.

– 화재의 성장속도는 지수함수로 나타나는 공식으로 결정될 수 있으며, 타고 있는 물질의 화재성장 계수에 따라 변동한다.

– 사건평가에 따르면 인간은 대피 중에 자주 연기를 접한다. 연기가 많은 현장을 통과해서 빌딩을 벗어나기를 시도하였던 많은 사람들은 호흡문제, 시야감소 또는 다른 이유 때문에 방향을 바꾸거나 경로를 되돌아갈 수 밖에 없었다고 보고하였다.

○ 인적요소

– 화재의 위험요소 외에 인적요소가 대처능력에 영향을 주며, 결국 이것이 화재시에 인간이 행동하는 방법과 관련된다. 중요한 인간의 특성은 빌딩 내에 있는 사람들의 개성, 그들의 지식과 경험, 관찰력, 판단력 그리고 그들의 이동성이다.

– 개인의 관찰력 즉 보고, 듣거나, 냄새 맡으며 그리고 느끼는 능력은 위험신호를 감지하는 개인의 능력이다.

– 중요한 사회적 특성은 개인이 과제에 집착하는 정도와 그들의 역할,의무 사이에 있는 상호반응이다. 핵심적인 상황조건은 자각, 신체의 위치와 건물배치의 숙지도이다.

○ 환경인자

– 빌딩에서 화재 대처능력의 수준에 영향을 주는 3번째 인자는 환경이다. 그리고 상황 특성은 점유밀도, 길 찾기의 용이성, 중심부의 존재, 빌딩피난구호팀(BET)의 존재 그리고 화재안전조치에 대한 수행․관리 수준으로 구성된다.

– 사건평가에 따르면 대비자들은 천장에 있는 대피로 표시를 거의 인식하지 못했거나, 최소한 대피로의 선택도 이 표시를 기준하지 않았다고 한다.

– BET와 비상 대응팀은 위기 상황에서 갑자기 행동하는 빌딩 내의 한 개의 그룹이다. BGT 구성원들은 정해진 위치에서 항상 근무하며 화재소화와 화재대피 조정에 관한 교육을 받은 사람들이다.

– 화재 대처능력을 결정하는 빌딩설계의 특징은 주로 건물 배치도, 장치, 자재, 방화 구획과 크기와 관련된다. 배치도의 해당 구성요소는 대피로 표시 대피로 설계, 피난구의 설계와 위치와 (응급)계단이다.

– 방화․제연구획, 화재대피구로 향하는 최대 도보거리와 화재안전설비들은 탈출과 인명안전시스템의 주요 구성요소이다.

– 자재에 관련되는 인자는 빌딩의 건설, 마감 및 비품에 사용되는 물질의 인화성 문제를 포함한다. 구획화는 연기 확산을 저지하는 물리적인 장벽과 관련된다.

4. 화재안전에 대한 심리경제학적(psychonomic) 접근

○ 문헌상으로 화재 대처능력을 결정하는 주요 인자를 검토하면, 거주자의 행동이 주위환경조건 및 빌딩에 비치된 화재안전조치와 명확하게 상호 반응한다.

○ 화재안전에 대한 기존의 패러다임

– 빌딩 내의 화재안전에 대한 기존의 패러다임에서는 문제가 주로 빌딩의 건설과 관리라는 관점에서 비롯한다. 즉 대부분의 서양국가에서 이러한 부분은 빌딩과 화재코드로 규정되기 때문이다.

– 그린 대피로 표시는 화재안전을 상징적으로 표현하는 사례이다. 정책입안자와 수행자들은 색깔, 그림문자(pictogram)와 이러한 표시의 위치를 크게 강조하지만, 사고 평가에서 보면 사람들은 통상 이러한 부분을 주목하지 못하거나 무시한다.

○ 심리경제학과 화재안전

– 화재시간 중에 화재안전정책을 방침으로 해서 인간의 실제행동에 도입하기 위해서는 심리경제학 분야에서 입수할 수 있는 과학지식이 사용되어야 한다고 추천하고 있다. 심리경제학으로 사람의 정보처리방법을 이해할 수 있다.

– 심리경제학은 화재와 인간 개성은 물론 빌딩과 인간개성 간의 상호 영향을 다룬다. 결론적으로 주요 관심사는 화재와 빌딩환경에 대한 거주자의 인식과 관련된다.

○ 심리경제학적 접근의 실행: 화재가 더 이상 대피가 불가능한 지점까지 발전하기 전에 사람이 안전한 곳으로 대피할 수 있는 방법으로 빌딩을 설계하여야 한다는 화재안전 규정에 따르면, 필연적으로 심리경제학적으로 화재안전에 접근해야 한다.

5. 결론

○ 화재에 직면할 때에 나타나는 인간 행동에 대한 명확하고 광범위한 지식은 안전한 대피를 위한 적절한 정책수단 설정에 반드시 필요하다. 그러나 특히 화재안전에 관련되는 심리경제학이 적용된다면, 사고기간 중에 나타나는 인간의 행동방법에 대한 이해는 아직도 부족하다.

○ 화재 대처능력은 개인이 위치하는 환경에 의존하므로, 화재예방 조처의 출발점은 인간 행동과 빌딩 특성 간의 상호반응이다. 적절한 화재 대처능력을 실현하기 위해 빌딩설계를 위한 화재안전의 정의는 심리경제학을 기반으로 해야 한다. 그러므로 이러한 상황에서 빌딩 심리경제학에 대해 연구가 추가되어야 한다.

◃전문가 제언▹

○ 의학기술과 사회복지환경의 발전으로 인구는 점차 증가하지만, 자연 생태계를 보호하기 위해 건물의 대지면적은 제한을 받을 수밖에 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 수직공간을 확보하는 이른바 하이퍼빌딩이라는 신개념의 초고층빌딩이 제안되고 있다.

○ 이렇게 초고층빌딩을 건설하기 위해서는 혁신적인 공사방법과 함께 신소재를 사용해야하며, 새로운 의미의 운영시스템을 개발해야한다. 건설자재는 차체 하중을 지탱할 수 있는 강도와 내력을 가져야하며, 운영 측면에서도 고층화재 또는 테러를 대비한 종합방재시스템으로 운영되어야 한다.

○ 과거에는 빌딩화재안전에 대한 개념이 방화 또는 제연구획, 대피로, 신속하고 안전한 탈출 등 기술적인 분야에 치중하였으나, 1970년대부터 화재시의 인간 행동으로 이동하고 있다고 본고에서 지적하고 있다.

○ 실제 화재 상황에서는 대피소요 시간보다 피난개시 시간이 중요하며, 이러한 피난개시 시간을 좌우하는 화재 대처능력은 개인의 행동에 따라 변동하므로 이를 감안해서 인간의 심리와 경제개념을 가미한 심리경제학(psychonomics)이 빌딩화재안전에 조속히 도입되어야 한다고 기술하고 있다.

○ 생활수준의 향상으로 도심의 재개발이 점진적으로 증가하고, 이에 따라 상업용 고층빌딩도 증가할 수밖에 없다. 그러나 상업용 빌딩의 특성상 유동인구와 함께 인구밀도는 항상 변동할 수 있으므로 빌딩 피난구호팀과 비상대응팀 등과 같은 상설조직을 운용하고 주기적인 훈련을 반복해야만 대형 사고를 예방할 수 있다고 예상되므로 이러한 법규의 제정과 함께 지속적인 확인이 필요하다고 본다.