터널 방재등급 및 방재시설

왜 배우는가: 터널 방재등급은 터널 규모와 위험도에 따라 어떤 방재시설을 얼마나 갖춰야 하는지를 정하는 출발점이다. 실무에서 설계 단계의 설비 선정과 예산을 결정하며, 도로터널 방재 문제는 2교시 논술과 1교시 용어 문제에 함께 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제125회 2교시 4번, 제123회 1교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

터널 방재등급은 연장등급과 위험도지수 평가로 터널을 분류하고, 그 등급에 따라 방재시설의 종류와 설치 범위를 정하는 기준이다.

• 터널 방재등급
• 위험도지수
• 연장등급
• 방재시설
• 소형차 전용터널
• 원격제어 살수설비
• 피난연결통로
• 자기구조단계

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 터널마다 사고 때 위험한 정도가 다르므로, 위험한 만큼 방재시설을 더 두도록 등급을 나누는 것이다. 터널 길이가 길수록, 교통량과 대형차 혼입이 많을수록 사고 피해가 커진다.

「도로터널 방재·환기시설 설치 및 관리지침」은 터널등급을 연장등급과 위험도지수 평가에 의한 방재등급으로 구분한다고 정의한다. 즉 터널등급은 방재시설 설치를 위한 터널 분류 등급이다.

방재시설은 사고예방, 초기대응, 피난대피, 소화 및 구조 활동, 사고확대방지를 기본목적으로 한다. 지침은 방재시설을 소화설비, 경보설비, 피난대피설비, 소화활동설비, 비상전원설비로 나눈다.

소형차 전용터널은 소형자동차만 통과하는 터널이다. 지침은 이 터널도 적용 대상에 포함하며, 지역과 통과차종, 토목구조 등의 특성을 고려하여 방재시설을 계획하도록 한다.

자기구조단계는 화재 초기에 관리자나 소방대가 도착하기 전 이용자가 스스로 대피하는 단계다. 이 단계에서 경보설비와 피난유도설비의 운영이 인명피해에 가장 큰 영향을 준다.

원격제어 살수설비는 관리자가 원거리에서 조작하여 물을 분사하는 설비다. 물분무소화설비는 방수구역의 대피자가 대피한 뒤에 작동하는 것을 원칙으로 하므로, 관리자가 대피환경을 확인하고 조작하는 체계가 필요하다.

피난연결통로는 본선터널과 대피 공간을 잇는 통로다. 지침은 피난연결통로, 피난대피터널, 격벽분리형 피난대피통로를 효과적인 피난대피 시설로 본다.

3. 등장 배경과 필요성

터널 화재는 밀폐된 공간에서 연기와 열기가 빠르게 쌓여 피해가 커진다. 지침은 차량 화재에서 최대화재강도에 도달하는 시간이 일반적으로 10분 정도로 짧다고 본다. 따라서 초기 대응을 한정된 시간 안에 이용자가 수행할 가능성이 높다는 점을 전제로 한다.

터널은 길이, 차로 수, 교통량, 대형차 혼입률에 따라 위험도가 모두 다르다. 모든 터널에 같은 설비를 두면 과잉 투자가 되고, 위험한 터널에 부족하게 두면 인명피해가 커진다. 그래서 연장과 위험도로 등급을 나누어 설비 수준을 차등하는 방식이 필요해졌다.

또한 지침은 방재시설이 서로 연동되고 관리체계와 함께 계획되어야 한다고 본다. 등급 결정은 설비 선정뿐 아니라 운용 체계와 관리 인력 계획의 기준이 된다.

10분 정도는 차량 화재가 최대화재강도에 이르는 대략의 시간이다.

4. 구성요소·원리·절차

터널 방재등급은 터널의 길이와 위험도를 함께 따져 방재시설의 종류와 규모를 정하는 기준이다. 터널등급은 연장등급과 위험도지수 평가에 의한 방재등급으로 구분한다. 연장등급은 길이로 분류하고, 방재등급은 위험도지수로 정한다. 두 결과를 함께 보고 설치할 방재시설을 확정한다.

등급 결정의 원리는 두 가지다. 첫째, 위험도지수가 높을수록 화재 발생 가능성과 피해 규모가 커진다. 교통량이 많고 대형차 구성비가 높은 터널은 사고 빈도와 화재 하중이 커서 방재등급이 올라간다. 대형차혼입률은 대형버스, 중형트럭, 대형트럭 및 특수트럭 구성비의 합이다. 둘째, 등급이 높을수록 방재시설의 종류와 용량을 더 많이 갖춘다.

소형차 전용터널은 승용차·경형·소형 자동차만 통과하므로 차종 구성이 전차종 터널과 다르다. 따라서 위험도지수의 입력값과 방재시설의 범위를 통과차종 특성에 맞춰 정한다. 지침이 소형차 전용터널을 지역, 통과차종, 토목구조 특성을 고려해 따로 계획하도록 한 이유다.

원격제어 살수설비는 관리자가 통합관리센터 등에서 원거리로 기동하는 물분무설비다. 지침은 물분무소화설비를 방수구역 안의 대피자가 대피한 뒤에 작동하는 것을 원칙으로 한다. 따라서 관리자가 감시 정보로 대피 상황을 확인한 뒤 원격으로 기동하는 운용 체계가 필요하다. 원격관리는 터널설비를 원거리에서 감시하고 조작하는 방식을 말한다.

피난연결통로는 본선터널과 안전지역을 잇는 대피 통로다. 이용자가 화재 연기에 노출되기 전에 안전지역으로 이동하도록 돕는다. 설치 위치와 간격은 대피인원, 대피 소요시간, 화재확산시간을 검토해 정한다. 대피 소요시간은 화재 감지시간, 반응·결정시간, 이동시간을 합한 값이다.

방재등급 결정 절차는 다음과 같다.

• 터널 연장을 측정해 연장등급을 정한다.
• 설계 연도의 연평균일교통량과 대형차혼입률을 산정한다.
• 터널의 구조, 선형, 환기 조건을 조사해 위험도지수를 평가한다.
• 위험도지수 결과로 방재등급을 정한다.
• 등급별 방재시설 목록을 정하고 설계화재강도로 설비 용량을 산정한다.
• 소형차 전용터널은 통과차종 특성을 반영해 입력값과 설비 범위를 조정한다.

5. 관련 법령·기준·표준

터널 방재의 법적 근거는 「도로법」과 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」이다. 규칙 제42조는 환기·조명 시설과 방재시설의 설치 의무를 정한다. 세부 기술기준은 「도로터널 방재·환기시설 설치 및 관리지침」이 정한다. 지방자치단체의 도로터널 안전관리 조례도 이 지침의 기술기준에 따라 설치·관리하도록 정한다.

표의 농도와 풍속은 환기 설계의 상한이다. 방재시설 구분은 등급 결정 결과로 설치 목록을 정하는 기준이 된다. 설계화재강도는 방재시설 용량 산정에 쓰는 차량화재의 발생열량(MW)이다.

규칙 제42조 제2항은 2020년 3월 6일에 개정됐다. 경기도, 경상북도 조례의 방재시설 목록에는 피난연결통로와 물분무설비가 포함되어 있다. 조례는 이 지침의 기술기준에 따라 설치·유지·관리하도록 정한다.

6. 유형과 비교

터널 방재등급은 연장등급과 위험도지수 평가에 의한 방재등급으로 나뉜다. 두 방식은 설치 기준을 정하는 관점이 다르므로 함께 비교해 두어야 한다. 아래 표는 등급을 정하는 방식의 차이를 정리한다.