[산불실험센터 체험] 산불 나면

첫 번째로 진행되는 실험은 기울기에 따른 산불 전파 실험이다.

이 연구원은 방진 마스크를 건네줍니다.

이미 비말마스크 쓰고 있으니 ‘왜?’ 받으면 주머니에 넣습니다.

그리고 실험실 장비에 접근하십시오. 산악 지형 시뮬레이션 장비입니다.

계기판을 조작하면 리컴번트 설비가 올라가 V자 형태로 변형된다.

계곡 지형을 시뮬레이션합니다.

최대 30°.

연구원은 횃불로 불을 붙입니다.

낙엽수이기 때문에 즉시 불이 붙습니다.

하지만 생각만큼 빠르게 움직이지는 않습니다.

봉투에 든 낙엽을 모두 태우는 데 3분 정도 걸렸다.

이예은 연구원은 “바람이 없어서 그렇다”고 설명했다.

2019년 고성 산불. 바람이 빨라 산불이 발화점에서 7.7km 해안까지 번지는 데 90분도 ​​채 걸리지 않았다.

“산불은 바람이 없는 30도 경사면에서 분당 0.57미터의 속도로 천천히 퍼집니다.

그런데 여기에 6m/s의 바람을 가하면 무려 26배나 가속된다.

바람이 불면 불길이 빠르게 번진다.

2019년 고성·속초 산불을 예로 들면 당시 최고 순간 풍속은 35.6m/s였다.

산불이 처음 발화한 곳에서 7.7㎞ 떨어진 해안까지 번지는 데 90분도 ​​채 걸리지 않았다”고 말했다.

또한 경사가 가팔라질수록 불이 더 빨리 번진다.

바람이 없는 평지에서 시작된 산불에 비해 산불은 기울기 30°, 풍속 6m/s에서 약 79배 빠르게 번진다.

엄청난 차이입니다.

또 다른 충격적인 것은 거대화에서 나오는 연기입니다.

나는 서둘러 주머니에 있던 방진 마스크를 썼다.

계곡 지역의 산불에서는 연기가 오래 지속되어 질식의 위험이 높습니다.

그렇기 때문에 산불이 났을 때 계곡으로 도망쳐서는 안 됩니다.

“골짜기 화재의 진정한 위험은 연기가 계곡에 갇힌 채로 남아 있다는 것입니다.

위급한 상황이나 해상에서 계곡을 통해 도망치는 것은 산악인들 사이에서 상식이 아니던가. 그러나 산불의 경우에는 절대 그렇게 하지 마십시오. 일반 지형에 비해 복사열로 인한 열강도가 2배 이상이고 기류가 느려 질식 위험이 너무 높다.

실제로 계곡에는 산불로 질식해 숨지고 다친 사람이 많다”고 말했다.

건기의 단풍은 25배 더 잘 탄다

풍속은 얼마나 많은 영향을 미칩니 까? 이동식 수평 풍동 시험 장비는 이를 검증하기 위한 장비입니다.

20m/s의 최대 풍속이 가능합니다.

올바른 실험 데이터를 얻으려면 바람이 자연스럽게 빠져나가야 하므로 상단과 끝이 열려 있습니다.

그래서 풍속이 20m/s이면 실험을 위해 쌓인 낙엽이 모두 날아가 버리므로 본 실험에서는 풍속을 각각 1.8m/s와 3.6m/s로 비교하였다.

실험 전에는 둘 다 직격했을 때 선풍과 광풍의 높이에서 광풍이었다.

산불은 풍속 1.8m/s로 번진다.

산불은 3.6m/s의 풍속으로 퍼집니다.

바람을 직접 느껴보니 아주 강한 바람은 아니었지만 불길이 번지는 속도가 치명적이었다.

하지만 불길에 약한 바람은 아니었다.

말 그대로 바람에 날개처럼 퍼졌습니다.

앞선 실험에서는 3분이 걸렸지만 풍속 1.8m/s에서는 약 50초, 풍속 3.6m/s에서는 30초 정도면 모든 잎사귀가 타버렸다.

이 연구원은 “불꽃이 바람을 타고 내려앉을수록 연료와 접촉하는 양이 많아져 점점 커지며 불꽃이 길어진다”고 말했다.

바람이 훨씬 강한 지형이었다.

왼쪽은 마른 잎, 오른쪽은 젖은 잎. 화재가 확산되는 속도에는 현저한 차이가 있었습니다.

수분 함량이 15% 이하인 단풍은 수분 함량이 35%인 단풍에 비해 발화율이 25배나 높다.

다음은 습도에 따른 산불 확산 속도에 대한 실험이다.

한 면은 잘 말린 침엽수로 만들어졌고, 다른 한 면은 만졌을 때 약간 축축한 느낌이 들 정도로 촉촉합니다.

이 테스트 결과는 산불 경보 기간 동안 출입 통제의 기초가 됩니다.

계절적으로 잘 말린 잎은 봄과 가을의 마른 잎, 산불 진화의 계절, 젖은 잎은 여름의 단풍입니다.

물론 마른 잎이 훨씬 더 잘 타지만 어느 정도입니까? 나는 불을 피우려고 노력했다.

그 차이는 놀랍습니다.

마른 잎사귀가 완전히 타는 동안 젖은 잎사귀는 한 줌 정도 타서 그 불꽃마저 사그라들었습니다.

불은 잎에서 열을 끌어 수분을 건조시켜 확산을 어렵게 만듭니다.

“수분 함량이 15% 이하인 가을 잎은 수분 함량이 35%인 잎보다 약 25배 정도 발화율이 높습니다.

유효 습도가 40% 이하로 떨어지면 잎의 수분 함량은 약 10%로 감소합니다.

이 때문에 산불 발생률은 계절에 따라 크게 다릅니다.

그래서 겨울 가뭄이 오늘날 우리를 걱정하고 있습니다.

”

마른 잎사귀는 완전히 타버렸지만 젖은 잎사귀는 불길을 퍼뜨리지 못하고 죽었다.

담배 라이터의 실화, 의외로 별로?

낙엽이 갑자기 쌓이는 모습이 궁금하다.

담배를 태우는 것은 실제로 얼마나 위험한가요? 마른 산에서 담배를 피우면 2km 떨어진 곳까지 담배불이 날아간다는 공고문을 여러 번 본 기억이 난다.

이예은 연구원에게 실제로 담배에 불이 붙는지 실험해보고 싶다고 말하자 연구원들은 모두 밝은 눈으로 관심을 보였다.

그들이 관심을 가진 이유는 이미 담배 점화 실험에 대한 데이터가 존재하기 때문에 이전에 담배 점화 실험에 대한 연구를 본 적이 없었기 때문입니다.

담배를 태우는 점화 시험. 놀랍게도 담배는 낙엽 속에서 잘 피지 않았다.

연구 결과에서도 전체 상태의 0.6%만이 완전히 염증을 일으켰다.

실험 결과는 놀라웠다.

불이 통하지 않습니다.

잘 말린 잎사귀 위에 올려 놓고, 깔고, 깔고, 불 붙은 재를 털어내도 불이 전혀 나지 않았습니다.

그러나 엉덩이의 붉은 불씨에 직접 닿은 잎사귀 중 극히 일부만이 잠깐 불이 붙어 시들었다.

정말 예상치 못한 일이었습니다.

“사실 담배는 잘 안 피워요. 2010년에 나는 담배로 인한 잎 염증에 대한 연구를 수행했습니다.

담배 위치, 담배 두께, 기울기, 습도, 파손 정도를 달리하여 총 2,304개 조건에 대해 실험을 5회 반복하였다.

11,500개비 이상의 담배가 이러한 방식으로 폐기되었습니다.

그 중 전체의 약 0.6%인 13개의 조건만이 반복 실험에서 점화되었다.

수분 함량 15% 미만, 부서진 나뭇잎, 2.0m/s 이상의 풍속, 낙엽으로 뒤덮인 담배.”

그래서 담배에 불이 붙으려면 불운이 불운이어야 하고 모든 조건이 맞아야 한다.

그럼에도 불구하고 담배로 인한 산불은 여전히 ​​발생하고 있다.

산림청의 2021년 산불통계에 따르면 지난 10년간 담배 실화는 전체 산불의 5%, 연평균 25.9건을 차지했다.

왜?

이예은 연구원은 크게 두 가지 원인을 꼽는다.

한편으로는 많은 사람들이 몰래 담배를 피우고 버리는 반면, “낙엽”이 아닌 다른 물건, 즉 등산객이 버린 쓰레기는 먼저 불이 붙은 다음 퍼집니다.

울진군청에 따르면 2022년 3월 발생한 울진-삼척 산불은 역사상 가장 긴 산불로 담배꽁초가 원인인 것으로 알려졌으며 화재 현장에서는 녹은 페트병도 발견됐다.

그래서 쓰레기를 가져가는 것도 산불 예방을 위한 행동 수칙입니다.

낙엽수와 침엽수의 산불전파율 비교. 산소 공급이 용이한 왼쪽 낙엽수의 잎은 훨씬 빨리 타버렸다.

침엽수림 산불이 무서운 이유, ‘화재 잔재’

마지막 실험은 낙엽과 침엽수 산불의 산불 전파 특성을 비교하는 것이다.

한번 불을 붙였습니다.

둘 다 무서운 힘으로 불이 붙었지만 활엽수 잎이 더 빨리 타 버렸습니다.

잎 사이에 빈 공간이 많아 산소 공급이 원활하기 때문이다.

반면에 침엽수는 느리지만 화염 강도가 더 강했습니다.

로진과 테르펜과 같은 휘발성 물질이 많이 포함되어 있기 때문입니다.

“우리는 침엽수 잎의 산불 특성을 면밀히 주시해야 합니다.

우리나라에서 산불은 대부분 소나무 숲에서 발생한다.

실제로 초기 발화점은 침엽수림에서 약 70%, 혼합림에서 17%, 낙엽수림에서 13%입니다.

휘발성 물질이 있어 화력이 강한 것도 문제지만, 특히 침엽수림의 산불은 ‘잔사’ 때문에 무섭다.

지금 보면 낙엽수의 그을음은 모두 하얀 재로 변했지만 침엽수의 잎은 불이 꺼진 뒤에도 검게 남아 있고 내부에는 불씨가 남아 있습니다.

잎이 엉켜있기 때문에 산소가 유입되지 않아 불완전연소가 된다.

그래서 아주 작은 바람에도 불이 다시 붙습니다.

”

언뜻 보기에 죽은 것 같던 낙엽 더미를 쇠파이프로 솎아내자 다시 불길이 타올랐다.

잔류 화재는 위험하기 때문입니다.

설명과 동시에 이예은 연구원은 낙엽을 쇠파이프로 희석하고 불꽃이 치솟는다.

설명을 들으면서 그냥 불을 붙이는 줄 알았는데 다시 불이 붙을 줄은 몰랐습니다.

산불이 났을 때 산불대대가 산속으로 들어가 잔존불을 조금씩 끄는 것도 이 때문이다.

또 다른 흥미로운 사실은 같은 침엽수림이라도 종에 따라 산불의 위험이 조금씩 다르다는 점이다.

예를 들어 소나무 숲은 소나무 숲보다 산불에 덜 취약합니다.

한국산림과학원의 연구에 따르면 소나무 숲은 관목층과 약초층의 수분 함량이 각각 88.2%와 113.2%인 반면, 소나무 숲은 97.3%와 123.3%로 더 습했다.

앞선 실험에서 보았듯이 산불은 습도가 높으면 잘 번지지 않는다.

백패커들이 소나무 숲을 시작하기에 좋은 곳이라고 생각한 이유가 있었습니다.

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2022년 4월 촬영한 고성 산불현장. 산불은 한번 터지면 막대한 피해를 입히고 무엇보다 복구하는 데 오랜 시간이 걸린다.

따라서 당국은 계속해서 적극적인 통제 정책을 추구합니다.

산불방지 기간 동안 산 출입 통제, 화기 및 모닥불을 이용한 취사, 흡연 및 가연물 반입을 제한합니다.

산불예방과 출입통제는 최선인가?

우리나라 산불의 90% 이상이 인공적으로 발생합니다.

가장 큰 원인은 최근 10년간 약 34%를 차지하는 임차인 실화다.

다른 것들은 인근 농가에서 쓰레기를 태우고 불을 붙인 담배와 무덤을 찾은 방문객들의 실화를 포함합니다.

그 중에서도 쓰레기 소각으로 인한 산불이 늘어난다고 합니다.

주목해야 할 또 다른 사항은 산불이 일년 내내 발생한다는 것입니다.

2010년대 초반에도 산불은 주로 3월과 4월에 집중되었으나 최근에는 5월과 6월에 산불이 증가(1990년대 25건 → 2010년대 84건)하고, 산불경보시간이 증가하고 있다(1990년대 11.6% → 2010년대 21.2%). 연간 산불 일수도 1990년대 112일에서 2020년대 133일로 늘었다.

산불의 위험이 상존하는 시기입니다.

그렇다면 산불진화 시한을 더 연장하고 등산객 출입을 금지해야 할까요? 해외 사례를 살펴보자. 미국의 PCT나 로키산맥 국립공원의 경우 산불 위험이 높은 계절에 등산객들은 과거에 불을 피울 수 있었던 장소에서 불을 피우는 것이 금지되어 있고 흡연이 허용되지 않지만 산 자체에 들어가는 것을 막지 마십시오.일본이 그렇습니다.

일본 등산 전문가인 우치노 신이치(Shinichi Uchino)에 따르면 “일본의 일부 지역을 제외하고는 등반가가 스스로 판단하고 통제할 수 없다”고 한다.

사실 출입국관리는 근본적인 해결책이 아니다.

산을 올라도 화기를 사용하지 않으면 산불이 날 수 없다.

접근 통제와 관계없이 산불을 예방하는 가장 좋은 방법은 강력한 시민 인식, 책임 및 시민 참여입니다.

이를 뒤집어 보면 현행 산지 출입통제 정책에는 “화기 사용은 금지되어 있지만 한국 등산객들은 산에 갈 때 불을 사용한다”는 전제가 포함돼 있다.

씁쓸한 자화상입니다.

등산 문화는 언제쯤이면 무르익어 등산하기 가장 좋은 계절에 우리 스스로 위험을 무릅쓰고 산에 갈 수 있을 것인가?

실험을 기획한 이예은 연구원.

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