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1. 서론
1.1. 연소 공학의 정의와 중요성
연소 공학이란 연소 현상을 이해하고 이를 활용하여 물질과 에너지를 효율적이고 친환경적으로 활용하는 학문이다. 연소 공학은 화석 연료를 활용한 발전, 난방, 운송 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 또한 화재 예방과 진압 기술 개발을 통해 인명 및 재산 피해를 최소화하는 데 기여한다. 연소 공학은 연소 과정에서 발생하는 열, 연기, 유독 가스 등을 분석하고 제어함으로써 에너지 효율을 높이고 환경 오염을 저감하는 방안을 제시한다. 따라서 연소 공학은 지속 가능한 사회를 실현하는 데 매우 중요한 학문이다.
1.2. 화재 발생 메커니즘과 화재 위험
고층 건물에서는 층간 연결이 높고 수직 및 수평 확산 경로가 다양하게 존재하므로, 화재가 빠르게 전파될 수 있다. 고층 건물에서의 화재는 대피가 어려워 인명 피해 가능성이 높다. 높은 층수와 혼잡한 계단 등의 요인으로 인해 대피시간이 단축되고, 계단 및 비상구 혼잡 등의 문제가 발생할 수 있다. 고층 건물은 소방 장비 및 인력의 접근이 어려워 화재 진압이 어려울 수 있다. 높은 층수에 따른 물 공급 문제 및 소방 시스템의 한계 등이 이에 기여할 수 있다. 내화재 및 화재 저항성 물질의 부재로 인해 화재에 대한 건물의 내구성이 감소할 수 있다.
2. 고층 건물의 화재 위험과 문제점
2.1. 고층 건물의 물리적 특성과 화재 위험
고층 건물에서는 층간 연결이 높고 수직 및 수평 확산 경로가 다양하게 존재하므로, 화재가 빠르게 전파할 수 있다. 고층 건물에서의 화재는 대피가 어려워 인명 피해 가능성이 높다. 높은 층수와 혼잡한 계단 등의 요인으로 인해 대피시간이 단축되고, 계단 및 비상구 혼잡 등의 문제가 발생할 수 있다. 고층 건물은 소방 장비 및 인력의 접근이 어려워 화재 진압이 어려울 수 있다. 높은 층수에 따른 물 공급 문제 및 소방 시스템의 한계 등이 이에 기여할 수 있다. 내화재 및 화재 저항성 물질의 부재로 인해 화재에 대한 건물의 내구성이 감소할 수 있다.
2.2. 고층 건물 화재의 피해 특성
고층 건물에서 발생하는 화재는 대부분 인명 피해로 이어진다. 불길보다는 유독 가스에 의한 질식, 중독, 산소 결핍으로 인한 호흡 장애가 주된 위험 요인이다. 일반적인 목조 건축물에 비해 고층 건물에서 화재 발생 시 불길에 의해 직접 소사되는 사례가 적다.
또한 고층 건물의 경우 화재 발생 층의 높이가 높아 소방차량의 공중사다리가 도달하지 못할 수 있다. 초고층 건물의 상부층에서 화재가 발생하면 진압이 어려워질 수 있다. 게다가 고층 건물은 도심에 밀집되어 있어 헬기를 이용한 진압도 어려울 수 있다. 건물 충돌 위험 때문이다.
고층 건물 화재 시 엘리베이터 작동 중단 또는 추락 위험으로 소방관의 진입도 어렵다. 내화 구조체도 고열로 인해 내구성이 저하될 수 있으며, 유리창이나 패널 등이 파손되어 건물 외부로 낙하할 가능성이 있다. 이로 인해 건물 주변에서 화재 진압을 하는 소방관이나 행인들이 부상을 당할 수 있다. 특히 알루미늄 창문은 내부에서도, 외부에서도 열 수 없어 대응이 어렵다.
결과적으로 고층 건물 화재는 난개발과 밀집도가 높은 도심 지역의 특성상 인명과 재산 피해가 크며, 화재 진압 및 대응...
