[화재감식평가산업기사] 화재패턴

화재감식평가기사·산업기사/화재감식평가산업기사 실기 2021. 10. 26. 11:18

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1. 다음 보기 중 콘크리트 벽면 불기둥 화재 시 볼 수 있는 화재패턴을 모두 고르시오.(2013)

보기: V패턴, U패턴, 기둥형 패턴, 포인트 또는 화살촉 패턴, 모래시계패턴, 원형 패턴

답: 전부

2. 다음에서 설명하는 패턴을 쓰시오(2013)(2014)

① 인화성 액체가연물이 바닥으로 쏟아졌을 때 액체가연물이 쏟아진 부분과 쏟아지지 않은 부분의 탄화경계 흔적을 말하고 이런 형태는 화재가 진행되면서 가연성 액체가 있는 곳은 다른 곳보다 연소가 강하기 때문에 탄화 정도의 차이로 구분되는 연소 형태는 ? => 퍼붓기(포어)패턴

② 가연성 액체가 쏟아지면서 주변으로 튀거나 연소되면서 발생하는 열에 의해 스스로 가열되어 액면에서 끓으면 주변으로 튄 액체가 포어패턴의 미연성 부분에서 국부적으로 점처럼 연소된 화재형태는 ?

=> 스플래시 패턴

③ 가연성 액체가 웅덩이처럼 고여 있을 경우 발생하는데 주변이나 얕은 곳에서는 화염이 바닥이나 바닥재를 연소시키는 반면에 비교적 깊은 중심부는 가연성 액체가 증발하면 기화열에 의하여 냉각시키는 현상 때문에 발생하는 화재형태는? => 도넛패턴

+ 틈새연소패턴: 고스트마크와 유사하나 벽과 바닥의틈새, 목재마루 바닥면 사이의 틈새 등에 가연성 액체가 뿌려진 경우 틈새를 따라 액체가 고임으로써 다른 곳보다 강하게 오래 연소하여 나타나는 연소패턴

+ 낮은연소패턴: 화염은 부양성으로 일반적으로 상부가 손상이 크다. 하단이 연소가 심하고 상단이 미약할 때 인화성 촉진제의 사용한 방화로 추정가능하다

+ 트레일러패턴: 의도적으로 불을 지르기 위해 수평면으로 길고 직선적인 형태, 좁은 연소패턴

+ 역원추형패턴: 역원추형태는 인화성 액체의 증거로 해석

3. 인화성액체를 사용하여 방화한 현장에서 나타나는 화재패턴을 5가지만 답하시오(2019)

도넛패턴, 스플래시패턴, 트레일러패턴, 틈새연소패턴, 포어패턴

4. 화재 패턴 중 U패턴에 대하여 기술하시오. (2019)

U 형태는 V형태와 유사하지만 완만하게 굽은 경계선과 각이 있다기보다는 더 낮게 굽은 정상점을 보여주고 V형태에서 보여주던 표면보다 동일 열원에서 더 먼 수직면의 복사열 에너지의 영향으로 생긴다

5. 다음은 액체가연물의 연소에 대한 화재패턴이다. 그림을 참고하여 각 물음에 답하시오(2017)

① 발생하는 화재패턴의 명칭 및 연소 특징을 쓰시오.

- 명칭: 틈새연소패턴

- 연소특징: 벽과 바닥의틈새, 목재마루 바닥면 사이의 틈새 등에 가연성 액체가 뿌려진 경우 틈새를 따라 액체가 고임으로써 다른 곳보다 강하게 오래 연소하여 나타난다

② 발생하는 화재패턴의 명칭 및 발생 원인을 쓰시오

- 명칭 : 도넛 패턴
- 발생원인 : 가연성액체가 웅덩이처럼 고여 있을 경우 발생하는데 주변이나 얕은 곳에서는 화염이 바닥이나 바닥재를 연소시키는 반면, 비교적 깊은 중심부는 가연성액체가 증발하면 기화열에 의해 냉각시키는 현상 때문에 발생한다

6. 고온가스층에 의해 생성된 화재패턴에 대해 설명하시오.(2016)

플래시오버 바로 직전에 복사열에 의해 가연물의 표면이 손상을 받았을 때 나타나는 패턴이다. 완전히 화재로 뒤덮이면 바닥도 복사열로 인해 손상받지만 소파, 책상 등 물체에 가려진 하단부는 보호구역으로 남는다. 이 패턴은 가스층의 높이와 이동방향을 나타내며, 복사열의 영향을 받지 않는 지역을 제외하면 손상 정도는 일반적으로 균일하게 나타난다.

7. 열 변형, 소실, 가연물의 퇴적 등 화재현장에 남겨진 화재패턴으로 발화지점을 판정하는 방법 4가지를 쓰시오.(2015)

① 접염비교법
② 탄화심도 비교법
③ 연소비교법
④ 도괴방향법

8. 열 변형, 소실, 연소생성물의 퇴적 등에 의해 만들어지는 화재패턴의 형성 원리를 4가지 쓰시오

① 연기 및 화염이 물체에 의해 차단되는 원리
② 복사열의 차등 원리 : 열원으로부터 가까울수록 강해지고 멀어질수록 약해지는 원리
③ 탄화 · 변색 · 침착 : 연기의 응축물 또는 탄화물의 침착
④ 화염 및 고온가스의 상승 원리

9. 다음의 화재패턴에 대하여 설명하시오 (2019)

① V패턴 : 발화지점에서 화염이 위로 올라가면서 밑면은 뽀족하고 위로 갈수록 수평면으로 넓어지는 연소형태이다.
② Fall-Down패턴 : 연소잔해가 상부(층)에서 하부(층)로 떨어져 그 지점에서 위로 타올라간 형태이다.
③ Trailer 패턴 : 의도적으로 불을 지르기 위해 수평면에 길고 직선적인 형태로 좁은 연소패턴이다.

10. NFPA921에 따른 화재패턴( Fire Patterns)의 정의를 쓰시오.(2020)

화재 후 남아있는 시각적이거나 측정가능한 물리적으로 나타난 외관(모습)

11. 화재로 열을 많이 받아 그을음 등이 타서 없어진 것으로 완전히 산화되면 비교적 밝은 색으로 보이는 물리적 손상을 무엇이라 하는가?

답: 완전연소흔(백화연소흔)

< 화염기둥 지배패턴 종류>

1) 수직표면에서의 V패턴

2) 역원뿔패턴

3) 모래시계 패턴

4) U자형 패턴

5) 포인터 및 화살 패턴

6) 원형 패턴

< 화재패턴의 종류 >

1) 수직표면에서 V 패턴 : NFPA 921 6.17.1

- V자 형태는 벽, 문, 가구 측면 같은 수직면에 나타나는 일반적인 화재형태

- 형태면의 측면 확산은 위에서 복사된 열에너지와 천장, 처마, 선반 같은 수평면과 만나는 고온가스와 화염의 위쪽과 바깥쪽으로의 이도엥 의해 생긴다

- V 형태를 만드는 각이 진 경계선은 높은 층에서 낮은 층으로 발화지점을 향해 거꾸로 추적 가능하다

- V 의 정상점이나 낮은 점은 종종 발화지점을 나타내고 V의 각이 더 둔각이거나 예각일수록 연소된 물질은 가연성 벽이 포함된 곳을 더 오랫동안 가열하기 쉽다

2) 모래시계 패턴 : NFPA 921 1.17.3

- 화재 위에 생성된 고온 가스 플룸은 V 형태와 같은 형상의 고온 가스 구역과 그 밑바닥에 존재하는 화염 구역으로 구성된다

- 화염구역은 역V모양으로 형성되고 고온 가스 구역이 수직평면에 의해 잘려져있을 때 V 형태가 된다

3) 전소화재 패턴

- 건물 내 각 층으로 연결된 모든 통로를 포함한 구획실 전역의 모든 연소물 표면에 나타나고 초기 V패턴 분석이 어렵다

- 구획실 내 가연물 하중 총량이 화재 손실의 범위를 결정하게 된다

4) U 패턴 : NFPA 921 6.17.4

- V 패턴과 유사하지만 완만한 곡선을 유지하는 형태이다

- V패턴 표면보다 동일 열원에서 더 먼 수직면의 복사열 에너지의 영향으로 생긴다

- U패턴의 가장 낮은 경계선은 발화원에 더 가까운 V패턴의 가장 낮은 경계선보다 높게 위치한다

5) 열그림자패턴

- 열그림자는 테이블, 유리 등 장애물에 의해 가연물까지 열이나 그을음을 차단할 때 생기는 화재패턴

- 열그림자는 보호구역을 형성하고 물건의 이동 또는 제거했음을 알 수 있고 화재 이전 물건 위치를 나타내므로 화재 현장 복구 과정에서 중요하다

6) 폴 또는 드롭다운 패턴

- 화재 진행 중 연소잔재가 아래층으로 떨어져 그 지점에서 위로 올라타는 형상을 Fall down, drop down 이라 한다

- 밑으로 떨어진 것은 발화지점과 혼돈되는 낮은 연소형태를 생성하고 다른 가연성 물질을 발화시킨다

- 발화지점과 혼돈하기 쉽다

7) 포인터 또는 화살 패턴

- 벽의 뼈대선이나 수직 목재벽 샛기둥에 나타나는 형태

- 더 짧고 더 심하게 탄화된 샛기둥이 긴 샛기둥보다 발화지점에 더 가깝다

8) 대각선 연소 패턴

- 뜨거운 열기가 부력과 팽창으로 천장을 통해 연소가 확산된다

- 벽면에 진행 형태가 나타나고 열기가 강하고 열 층이 낮을 쪽에서 확산되면서 대각선 형태를 보인다

9) 고온가스층 지배패턴 : NFPA 921 6.2.4

- 과열된 고온층이 유동하는 공간으로부터 발생한 복사선은 구조물의 표면과 바닥재의 탄화, 연소 불연성 표면에 변색, 변형이 발생하는데 이 과정은 상온부터 플래시 오버 조건 사이에서 시작된다

- 복사열을 받아 바닥표면이 손상된 것과 유사한 손상이 화재에 완전히 노출된 인접 외벽 표면에도 나타나고 최성기가 되면 복도, 현관, 발코니에 동일한 손상이 나타난다

- 화재가 성장하고 있을 때 고온층의 하한계를 나타내는 표시는 수직벽면의 표면에 나타남

10) 수평 관통부의 화재확산 패턴 : NFPA 921 6.3.3

- 국한된 지역에서 훈소에 의해 발생된다

- 아래방향으로의 관통부 생성 원인이 된다

11) 환기생성패턴 : NFPA 921.6.2.3

- 문이 잠겨있는 구획된 실에 화재가 발생하면 고온가스 닫힌 문의 상부 틈으로 흐르고 차가운 공기는 빠져 나간 공기만큼 문의 바닥을 통해 유입되면서 출입문 안쪽의 상부에 탄화가 일어난다

- 출입문 상단 바깥쪽은 문틈으로 유출된 연기 또는 고온의 가스로 탄화되거나 그을음으로 오염된 형태가 나타나므로 이것으로 연소가 실내에서 실외로 확산되었음을 알 수 있다

- 구획된 실에서 연소가 진행되고 화재가 더욱 커지면 고온가스는 문 바닥 쪽으로 이동하고 문틈 상단과 하단으로 유출되면서 전체적으로 탄화가 이루어진다

- 천장이나 출입문 상단의 불이 붙은 탄화물이 떨어져 연소가 진행되면 고온 가스가 바닥에 이르기 전에 출입문 상단부와 하단부가 국부적인 탄화 형태가 나타난다

12) 완전연소패턴

- 완전연소는 일반적으로 표면에 달라붙어 발견되는 검댕과 연기 응축물이 다 타버릴 때 불연성 표면에 나타나는 현상이다

13) 끝이 잘린 원추형태: NFPA 921.6.17.5

- 끝이 잘린 불기둥이라고 불리는 끝이 잘린 원추형태는 수직면과 수평면 양쪽에서 보여주는 3차원의 화재형태이다

14) 원형패턴

- 천장, 테이블 상부, 선반 등 수평면의 아랫면에 매끄럽지 않은 원형 모양으로 표면 가장자리가 완전한 원을 나타낼 정도로 팽창하지 않을때나 벽에 근접해 있을때 발생한다

15) 안장형 패턴

- 바닥 접합부 상부 가장자리에서 발견되는 안장 모양 형태이거나 독특한 U형태를 보인다

< 가연성 액체에 의한 화재패턴, 방화 등에 의한 화재패턴 >

1) 퍼붓기 패턴(Pour Pattern)

- 인화성 액체가연물이 바닥에 쏟아졌을 때 액체가 연물이 쏟아진 부분과 쏟아지지 않은 부분의 탄화 경계 흔적

- 화재가 진행되면서 액체가연물이 있는 곳은 다른 곳보다 연소가 강하기 때문에 탄화정도의 강, 약에 의해서 구분된다. 이를 퍼붓기패턴 또는 포어패턴이라고한다.

- 액체가 자연스럽게 낮은 곳으로 흐른 부드러운 곡선 형태를 나타내기도 하고, 쏟아진 모양 그대로 불규칙한 형태를 나타내기도 하지만 연소된 부분과 연소되지 않은 부분에서 뚜렷한 경계선을 나타낸다

2) 튀김연소 패턴(Splash Pattern) = 스플래시패턴

- 액체가연물이 연소되면서 발생하는 열에 의해 스스로 가열되어 액면에서 끓으며 주변으로 튄 액체가 퍼붓기 패턴의 미연소 부분에서 국부적으로 점처럼 연소된 흔적

- 주변으로 튀어 나간 가연성액체 방울에 의해 생성 되므로 약한 풍향에도 영향을 받는다. 따라서 바람이 부는 방 향으로는 잘 생기지 않으며 반대 방향으로 비교적 멀리까지 생긴다.

- 유류의 연소에 의한 화재패턴은 일반적 액체의 특징인 낮은 곳으로 흐르며 고인다

- 바닥재의 특성에 따라서 광범위 하게 퍼지거나 흡수될 수 있다

- 증발하면서 잠열에 의한 냉각효과가 있다

- 끓게 되면 주변으로 방울이 튈 수 있다

- 어떤 액체가연물은 고분자물질을 침 식시키거나 변형시키는 등 용매로서의 성질을 가지기도 한다

3) 고스트마크(Ghost Mark)

- 콘크리트, 시멘트 바닥에 비닐타일 등이 접착제로 부착되어 있을 때 그 위로 석유류의 액체가연물이 쏟아져 화재가 발생하면 열과 솔벤트 성분은 타일의 가장자리 부분에서부터 타일을 박리시키고, 이때 액체가연물은 타일 사이로 스며들며 부분적으로 접착제를 용해한다. 화재가 발생한 방이나 실에 화염에 의한 열기가 가득하게 되면 액체가연물과 접착제의 화합물은 타일의 틈새에서 더욱 격렬하게 연소하게 되고, 결과적으로 타일 아래의 바닥에는 타일 등 바닥재의 틈새모양으로 변색이 되고 종종 박리되기도 한다. 이때 바닥에서 보이는 흔적을 고스트마크라고 한다.

- 다른 패턴과 달리 플래시오버 직전과 같은 강력한 화재열기 속에서 발생한다

4) 틈새연소패턴(Gap Combustion Pattern)

- 목재마루나 타일 등의 틈새, 문지방이나 벽과바닥의틈새및 모서리에 가연성액체가 흘려들면 틈새를 따라서 흘러가거나 더 많은 액체가 고이게 된다. 이 액체가 연소하면 다른 부위에 비하여 더 강하게, 더 오래 연소하게 되므로 진화 후에는 탄화 정도에 따라서 쉽게 구별 할 수 있다.

- 고스트마크와 외형이 유사하나 단순히 가연성액체의 연소이다.

- 콘크리트나 시멘트 바닥이 아니라 가연성 마감재 표면에서 보이는 패턴으로 화재초기에 나타나며 플래시오버와 같은 강한 화염 속에서는 쉽게 사라질 수 있다

- 방화현장에서 많이 관찰된다

5) 고리모양 패턴(Doughnut Pattern)

- 거친 고리모양으로 연소된 부분이 덜 연소된 부분을 둘러싸고 있는“둥근 문고리(도넛) 모양”형태

- 가연성액체가 웅덩이처럼 고여 있을 경우 발생한다.

- 고리처럼 보이는 주변부나 얕은 곳에서는 화염이 바닥이나 바닥재를 탄화시키는 반면에 비교적 깊은 중심부는 액체가 증 발하면서 증발잠열에 의해 웅덩이 중심부를 냉각시키는 현상 때문에 이 같은 패턴이 생성된다.

- 위험물 웅덩이에서 발화가 시작되어 액체위험물이 연소되면서 실제 위험물 하부표면을 냉각시켜 둥근 문고리(도넛) 모양의 패턴을 만들어 내는데, 이를 고리모양 패턴 또는 도넛 패턴(Doughnut-Shaped Patterns)이라한다.

- 도넛과 같은 동그란 형태를 가지고 있지 않더라도 대부분의 패턴은 유류가 쏟아진 곳의 가장자리 부분이 내측에 비하여 강 한 연소흔적을 보이는 것이 일반적이며, 이 패턴은 위험물의 퍼붓기(pours)에 의해 생성된다.

6) 트레일러 패턴(Trailer Pattern: 지나간 자국 형태)

- 불을 지르기 위하여 건물 등 방화 대상물 내의 곳곳에 휘발유나 시너 등을 뿌려놓거나 용기에 담아 설치해 놓은 방화용 가 연물이 연소할 때 생성하는 화재패턴

- 지나간 자국 형태 패턴이라고도 한다.

- 화재현장에서 의도적으로 한 장소에서 다른 장소로 연소를 확대시키기 위해 뿌려진 가연물의 흔적으로 반드시 액체가연 물만의 흔적을 말하는 것은 아니다. 트레일러에 사용하는 연료 는 연소의 촉매제로 많이 사용하는 시너나 휘발유 및 석유 등의 액체와 방과 거실 등을 연결한 도화선, 두루마리 화장지, 신 문종이, 휘발유 등에 적신 천, 짚단 및 나무 등의 고체가연물 또는 이들의 조합이다.

- 시너나 휘발유 등의 액체가연물을 이용한 트레일러 패턴은 인화성 액체 화재패턴(flammable liquid burn patterns) 중의 하나로 퍼붓기(포어)패턴이라고도 하며, 이 패턴은 종종 위험 물을 바닥표면에 뿌려 위험물 웅덩이를 형성하고 그 웅덩이에 고의로 방화한 경우도 있다.

- 트레일러(trailer) 방화화재의 경우에 한 지역에서 다른 지역으로 연료가 고의로 살포되거나 늘어진 때에는 화재 현장에 나타난 경계선 흔적이 늘어진 형태를 볼 수 있다.

- 자국 형태는 접촉된 바닥을 따라서 발견되거나 구조물 내부의 한 층에서 다른 층으로 옮겨가는 계단을 따라 발견된다. 일반 적으로 트레일러 패턴은 연소구역들 사이에서 발견되는 좁은 패턴이며, 대개수평면에서나타난다.

7) 역 콘 패턴(Inverted Cone Patterns)

- 연소물체 위에서 일어나는 고온가스의 플륨(plume: 화염기 둥)의 모양은 열원을 향하는 원뿔을 가진 원추형처럼 묘사된다.

- 장애물이 없을 때 에는 플륨의 외측 가장자리와 수직 선 사이의 각도는 약 10~15°이며, 열원 근처에서 측면은 발화 지역의 경계선을 나타내는 원뿔을 형성하면서 갈라진다.

- “V”패턴은 화재플륨의 고온 가스층에 의해 형성되지만 실제 로 화염피해(flame damage)는 역“V(콘)”패턴 즉, 원뿔 패턴을만들어낸다. “역 콘(V)”패턴에서는 위험물이 바닥 여러 곳에 뿌려진 환경 에서 화염지대에 손상 형태를 나타낸다. 이는 바닥 면에서 발산하는 수직 벽 위의 온도와 열의 경계선으로 나 타나는“역 콘”형태는 상부보다는 밑바닥이 넓은 삼각형 형태로 보이는 고온 인화성 또는 가연성 액체나 천연가스 등의 휘발성 연료와 관련 있는 것이 일반적이다

8) 낮은 연소패턴(Low Burn Patterns)

- 촉진제(accelerant)의 사용이나 존재를 나타내는 증거로 추정된다.

- 낮은 연소패턴이 촉진제로 생성 될 수 있으나, 그밖에 다른 요인을 배제하고 오직 촉진제 자체만으로 낮은 연소패턴이 촉진제에 의한 화재라는 증거는 아니다.

- 플래시오버 이후(Post flashover) 상황에서 낮은 연소패턴이 형성되기도 한다.

- 화재 형태의 가장 낮은 부분은 열원에 근접한다.

- 통상적으로 화염은 발생지점에서 위쪽 및 바깥쪽으로 타가는 경향이 있다.

- 고온가스로 만들어진 플륨(plumes: 화 염기둥)과 공기로 운반되는 연소생성물은 팽창하여 주위공기 보다 밀도(농도)가 낮아 부력이 생기고, 체적과 부력의 성장이 가열된 생성물을 위로 들어 올려서 확산시키는 원인이 된다.

- 조사자는 낮은 연소 지역을 확인해야 하고 발생지점에 근접 가능성을 세밀히 살펴야한다

9) 불규칙 패턴(Irregular Patterns)

- 위험물 웅덩이 형성에 의해 바 닥표면에 불규칙적인 패턴이 나타난다.

- 바닥이나 바닥재에 나 타나는 불규칙적인 굴곡이나“웅덩이(Pool) 모양”의 형태는 대부분 발화성 액체로부터 생기지만 항상 그와 같은 결론이 도출되지는 않는다.

- 불규칙 연소패턴은 인화성액체의 웅덩이 외에 바닥 표면에 유동 하는 고온의 가스, 연소가연물(contents)의배열, 플라스틱 물질 용융(melting)과 가스유동(flowing) 그리고 그에 따른 표면 연소(burning onto the surface) 및 연소 중 표면에 떨어지는 발염부스러기 등이 불규칙연소 패턴의 생성요인이 된다.

- 날카로운 가장자리에서부터 부드러운 구배에 이르기까지 불규칙적인 손상지역과 손상되지 않은 지역 사이의 경계선은 열 노출의 강도와 물질의 특성에 따라 다르게 나타나는데 바닥 재료로 쓰인 밤나무 등의 조밀한 재료는 일반적으로 열경화성 플라스틱 카펫보다 더 뚜렷한 경계선을 나타내는 경우도 있다.

- 플래시오버 이후 조건, 긴 소화시간 또는 건물 붕괴의 상황에서 나타나는 것이 일반적이다.

- 고온 가스, 화염과 훈소의 잔재, 용융된 플라스틱 또는 발화성 액체의 영향으로 인해 생긴다.

- 발화성 액체의 존재가 의심스러울 경우 가연성가스 탐지기, 잔유물에 대한 화학적 분석 또는 액체 용기의 사용 같은 보조 증거를 찾아야 한다. 또한 많은 플라스틱 물질이 열분해 되거나 연소할 때 탄화수소 연기를 방출한다는 점에 주목해야 한다. 이런 연기는 석유 제품과 유사한 냄새가 있고 발화성 액체 촉진제가 사용되지 않았을 때가 연성가스탐지기로 감지될 수 있다.

- “정확하고 세밀한”기록을 작성하기 위해서는 정밀조사와 보다 자세한 화학적 분석을 위한 잔존물의 수집을 촉진시키고, 탄화수소를 포함한 열분해 물질과 촉진제를 사용하지 않는 화재 잔존물은 가스 크로마토그래피 분석으로 감지할 수 있다는 점에 주목해야한다.

출처: 화재감식평가산업기사 ㅣ 시대고시계획

기술인 8월 내지

한국화재조사협회