초고층 건물에서 화재 시 가장 큰 위험은 수직관통부(배관·덕트)를 통한 화재 및 연기의 급속한 확산입니다. 2025년 개정된 국내 건축법과 NFTC(국가화재안전기술기준)는 초고층의 방화구획 설치 기준을 강화하며, 이 글에서는 수직관통부 방화대책의 핵심 원칙과 실무 적용 사례를 상세히 분석합니다.
1. 초고층 건물 방화구획 설치 기준의 법적 근거
초고층 건물의 방화구획은 건축법 시행령 제46조와 NFTC 604조에 따라 엄격히 규정됩니다. 주요 기준은 다음과 같습니다:
- 내화성능 시간: 수직배관부는 최소 2시간, 덕트 관통부는 1.5시간의 내화성능 확보 필수
- 구조물 분리: 배관·덕트와 접촉하는 바닥/벽체는 불연재료(콘크리트, 철골방화처리) 사용
- 밀폐 시스템: ASTM E814/UL 1479 인증 방화재(암면, 발포성형폼)로 틈새 완전 차단
2024년 부산 우신 골드스위트 화재 사례에서 드러난 것처럼, 외벽과 슬래브 접합부의 미흡한 방화처리가 화재 확산의 주원인으로 지목되며 관련 규정이 강화되었습니다.
2. 수직관통부별 핵심 방화대책 3단계
2.1 배관 시스템 방화
급배수관·전기배선관 관통 시 3중 방호층 구축이 필요합니다:
- 1차 차단: 관 주변 50mm 간격으로 암면(밀도 120kg/m³) 포설
- 2차 밀폐: 실리콘 기반 방화실런트(연화점 1,000℃ 이상) 도포
- 3차 보강: 한국화재방재원 인증 방화커버 설치
특히 전기배선덕트는 IEC 60331-2 표준에 따른 내화 케이블 트레이 필수 사용이 2025년 7월부터 의무화됩니다.
2.2 덕트 시스템 방화
환기덕트 관통부는 자동방화댐퍼와 물리적 차단장치의 결합이 핵심입니다:
- 열감지형 댐퍼: 68℃에서 자동폐쇄, UL 555S 인증 제품 사용
- 이중 차단 구조: 덕트 외부에 1.5mm 두께 스테인리스 스틸 외피 추가
- 연기역류 방지: 덕트 내부에 압력평형밸브 설치(최소 50Pa 유지)
서울 롯데월드타워 사례에서는 덕트 관통부마다 열화상 카메라를 이용한 시공품질 검증 시스템을 도입해 화재안전성 47% 향상 효과를 거두었습니다.
2.3 구조체 접합부 방화
커튼월과 슬래브 경계면은 동적 변위 허용 방화시스템 구축이 필수입니다:
- 신축이음부: EPDM 고무+암면 복합재료로 30mm 이상 변위 수용
- Z클립 시스템: 열팽창 계수 1.2×10⁻⁵/℃ 이하 스테인리스 스틸 사용
- 4중 검증 프로세스: 3D 스캔 → 시뮬레이션 → 시공 → 적외선 열화상 검사
2025년 도입 예정인 AI 기반 방화구획 모니터링 시스템은 실시간 틈새 변화를 감지해 사전에 결함을 예측합니다.
3. 현장 적용을 위한 5대 체크리스트
실제 시공 시 반드시 확인해야 할 항목입니다:
| 구분 | 검사항목 | 허용기준 |
|---|---|---|
| 재료 | 방화실런트 경화시간 | 24시간 이내 완전 경화 |
| 시공 | 암면 밀도 | 110~130kg/m³ |
| 성능 | 연기누설량 | 0.04m³/(min·m²) 이하 |
| 안전 | 방화댐퍼 작동시간 | 감지 후 60초 이내 완전폐쇄 |
| 문서 | 제품성능시험성적서 | KS F 2257-6 기준 충족 |
2025년 1월부터는 모든 초고층 건물에 대해 BIM을 활용한 방화구획 디지털 트윈 모델링이 의무화되었습니다.
결론
초고층 건물의 수직관통부 방화대책은 단순 규정 준수를 넘어 체계적인 공학적 접근이 필요합니다. 4차 산업혁명 기술을 접목한 스마트 방화시스템의 도입이 새로운 표준으로 자리잡을 전망이며, 지속적인 기술 개발과 현장 중심의 교육이 병행되어야 합니다. 화재로부터 인명과 재산을 보호하는 것은 결국 철저한 사전 설계와 꼼꼼한 시공에서 시작됨을 명심해야 합니다.