# 화재 시 연기 이동에 영향을 미치는 요인에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

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> language: ko  
> subject: 연소이론

## 문제

화재 시 연기 이동에 영향을 미치는 요인에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

## 보기

1. 외부 바람은 외벽 개구부에 풍압 차를 만들어 연기의 흐름 방향을 바꿀 수 있다
2. 공기조화용 덕트는 연기가 다른 층과 구역으로 옮겨 가는 통로가 될 수 있다
3. 승강기가 오르내릴 때 승강로 안 공기가 밀리는 피스톤 작용도 연기 이동에 영향을 준다
4. 밀폐된 건물에서는 외부 바람이 연기의 흐름에 전혀 영향을 주지 않는다 **✔ 정답**

**정답: 4**

## 해설

외부 바람의 풍압 차, 공조 덕트, 승강기 피스톤 작용은 모두 연기 이동에 영향을 주는 요인이다. '전혀 영향을 주지 않는다'는 서술은 이런 요인들을 무시한 틀린 설명이며, 실제로는 밀폐된 건물에서도 풍압 차가 연기의 흐름 방향을 바꿀 수 있다.
[근거 조문] 연기 이동 요인(바람·공조덕트·승강기)

## 심화 해설

화재 현장에서 연기의 이동은 단순히 뜨거운 공기가 위로 올라가는 부력(buoyancy)에 의해서만 결정되지 않습니다. 건물 내부의 압력 차, 공기 흐름을 유도하는 구조물, 그리고 외부 환경 조건이 복합적으로 작용하여 연기의 확산 경로와 속도가 달라집니다. 응급구조사는 화재 현장에 진입하거나 인명 구조 및 환자 분류(triage)를 수행할 때 연기가 어느 방향으로 이동할지 예측할 수 있어야 2차 사고를 예방하고 구조팀의 안전한 진입로를 확보할 수 있습니다.

보기별 연기 이동 영향 요인 분석

외부 바람에 의한 풍압 차는 연기 이동을 결정하는 중요한 변수입니다. 바람이 건물 외벽의 개구부(창문, 출입문, 환기구 등)에 부딪히면 바람이 불어오는 쪽(windward)은 양압(positive pressure), 반대쪽(leeward)은 음압(negative pressure)이 형성됩니다. 이 압력 차이에 의해 건물 내부의 연기는 음압 쪽 개구부로 빠르게 흡인되거나, 양압 쪽에서 유입된 공기에 밀려 이동 방향이 바뀔 수 있습니다. 바람의 방향과 속도는 연기의 재순환(smoke recirculation) 여부를 결정하는 핵심 인자로, 특히 도시 협곡(street canyon) 구조에서는 바람 방향에 따라 연기가 지면 근처로 되돌아와 인명 피해를 가중시킬 수 있습니다 [1]. 따라서 보기 1번은 옳은 설명입니다.

공기조화용 덕트(air conditioning duct)는 화재 시 연기와 유독가스가 건물의 다른 층이나 구역으로 확산되는 통로가 됩니다. 덕트는 본래 공기를 순환시키기 위해 여러 구역을 연결하고 있으므로, 화재가 발생한 구역의 연기가 덕트 내부로 유입되면 화재실과 직접 연결되지 않은 원거리 구역까지 빠르게 전파될 수 있습니다. 이는 수직 샤프트나 계단실과 유사한 연기 이동 경로로 작용하며, 화재실이 아닌 곳에서도 연기 흡입으로 인한 질식 및 유독가스 중독 환자가 발생할 수 있습니다. 따라서 보기 2번은 옳은 설명입니다.

승강기의 피스톤 작용(piston effect)은 승강로(shaft) 내에서 승강기가 고속으로 오르내릴 때 발생합니다. 승강기가 위로 이동하면 승강로 상부의 공기가 압축되어 승강로와 연결된 각 층의 틈새로 밀려나가고, 승강기가 아래로 이동하면 승강로 하부에 음압이 형성되어 주변 공기를 빨아들입니다. 이러한 피스톤 작용은 승강로를 하나의 거대한 공기 펌프처럼 만들어, 화재 층의 연기를 다른 층으로 강제 이동시키는 원인이 됩니다. 화재 시 승강기 사용이 금지되는 이유 중 하나가 바로 이 피스톤 효과로 인한 연기 확산과 승강로 내 질식 위험 때문입니다. 따라서 보기 3번은 옳은 설명입니다.

밀폐된 건물에서의 외부 바람 영향에 대해 살펴보면, 건물이 밀폐되어 있다고 해서 외부 바람의 영향이 완전히 차단되는 것은 아닙니다. 건물 외피에는 완전히 밀폐되어 보이는 구조라도 미세한 틈새, 환기구, 배관 관통부, 창문과 문틈 등이 존재합니다. 또한 화재가 진행되면서 창문이 파손되거나 개구부가 생기면 외부 바람이 직접 유입되어 연기 흐름을 변화시킵니다. 혼동 주의! 밀폐된 공간에서는 내부의 온도 차에 의한 연돌 효과(stack effect)가 지배적일 수 있으나, 외부 바람이 건물 외피에 가하는 풍압은 개구부나 틈새를 통해 내부 기류에 영향을 미칩니다. 외부 풍속이 강할수록 건물 외피의 압력 분포가 변하고, 이는 개구부를 통한 공기 유출입량을 변화시켜 실내 연기 이동에 직접적인 영향을 줍니다 [1]. 따라서 보기 4번의 "전혀 영향을 주지 않는다"는 명제는 옳지 않습니다.

연기 이동의 통합적 이해

연기 이동을 평가할 때는 부력(buoyancy), 연돌 효과(stack effect), 바람에 의한 풍압(wind pressure), 공조 설비에 의한 기계적 압력(mechanical pressure), 그리고 피스톤 효과(piston effect)를 모두 고려해야 합니다. 화재 시뮬레이션 연구에서도 건물의 형태, 개구부 위치, 외부 풍향과 풍속이 연기 확산 경로에 미치는 영향을 다중 인자 결합 효과로 분석하고 있습니다 . 응급구조사는 현장 도착 시 건물의 연기 배출 양상, 바람의 방향, 개구부 위치를 관찰하여 연기 이동 경로를 추정하고, 구조 활동 시 안전한 접근로와 대피로를 설정하는 데 이 지식을 적용해야 합니다.

| 영향 요인 | 작용 기전 | 연기 이동에 미치는 영향 |
| --- | --- | --- |
| 외부 바람 | 건물 외벽 개구부에 풍압 차 형성 | 연기 흐름 방향 변화, 재순환 유발 |
| 공조 덕트 | 구역 간 연결 통로 역할 | 다른 층·구역으로 연기 확산 |
| 승강기 피스톤 작용 | 승강로 내 공기 압축·팽창 | 승강로를 통한 층간 연기 강제 이동 |
| 연돌 효과 | 실내외 온도 차에 의한 부력 | 수직 샤프트를 통한 상승 기류 형성 |

핵심! 화재 현장에서 연기 이동은 단일 요인이 아닌 복합 요인의 상호작용으로 결정되며, 외부 바람은 건물이 밀폐된 경우에도 틈새와 개구부를 통해 내부 기류에 영향을 미칩니다. 보기 4번의 "전혀 영향을 주지 않는다"는 표현은 이러한 물리적 기전을 부정하는 명백한 오류입니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Investigation of the Wind-Direction Effect on Buoyancy-Driven Fire Smoke Dispersion in an Urban Street Canyon.일반논문Lu K, Xiang Y, Yu S, Wang J, Mao S. (2023) · DOI: 10.3390/ijerph20032568

## 임상 시나리오

화재 현장 연기 이동 예측구조대원 안전 확보를 위한 핵심 요인
연기 이동은 부력뿐 아니라 풍압 차, 피스톤 효과, 덕트 확산이 복합적으로 작용한다. 밀폐 건물도 미세 틈새나 화재로 인한 개구부가 생기면 외부 바람이 연기 흐름을 바꿀 수 있다.

바람받이 쪽은 양압, 반대쪽은 음압이 형성되어 연기가 음압 쪽 개구부로 흡인된다. 승강기 이동 시 피스톤 작용이 승강로를 공기 펌프처럼 만들어 연기를 다른 층으로 강제 이동시킨다.

주의화재 시 승강기 사용 금지는 피스톤 효과로 인한 연기 확산과 승강로 내 질식 위험 때문이다. 구조 진입 전 반드시 연기 이동 방향을 예측하고 개구부 위치와 바람 방향을 확인해야 한다.

## 핵심 개념

- **피스톤 효과** — 승강기가 승강로에서 고속 이동 시 공기를 압축·흡인하여 연기를 다른 층으로 밀어내는 현상
- **풍압 차** — 바람이 건물 외벽에 부딪혀 바람받이 쪽은 양압, 반대쪽은 음압이 형성되는 압력 차이
- **연기 재순환** — 바람 방향에 따라 연기가 지면 근처로 되돌아와 인명 피해를 가중시키는 현상
- **부력** — 뜨거운 공기가 위로 올라가는 힘으로 연기 이동의 기본 요인 중 하나
- **수직 샤프트** — 계단실, 승강로 등 건물 내 수직 공간으로 연기가 빠르게 확산되는 통로

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