내화구조 규정

산업안전보건법(산안법) 상의 내화구조 규정은 화재 발생 시 건축물의 붕괴를 막아 근로자가 대피할 시간을 확보하고, 2차 폭발을 방지하는 데 목적이 있다.

 

 

 

내화구조 규정

관련 법규

제270조(내화기준) ① 사업주는 제230조 제1항에 따른 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소에 설치되는 건축물 등에 대해서는 다음 각 호에 해당하는 부분을 내화구조로 하여야 하며, 그 성능이 항상 유지될 수 있도록 점검ㆍ보수 등 적절한 조치를 하여야 한다. 다만, 건축물 등의 주변에 화재에 대비하여 물 분무시설 또는 폼 헤드(foam head)설비 등의 자동소화설비를 설치하여 건축물 등이 화재시에 2시간 이상 그 안전성을 유지할 수 있도록 한 경우에는 내화구조로 하지 아니할 수 있다.

1. 건축물의 기둥 및 보: 지상 1층(지상 1층의 높이가 6미터를 초과하는 경우에는 6미터)까지

2. 위험물 저장ㆍ취급용기의 지지대(높이가 30센티미터 이하인 것은 제외한다): 지상으로부터 지지대의 끝부분까지

3. 배관ㆍ전선관 등의 지지대: 지상으로부터 1단(1단의 높이가 6미터를 초과하는 경우에는 6미터)까지

② 내화재료는 한국산업표준으로 정하는 기준에 적합하거나 그 이상의 성능을 가지는 것이어야 한다. 

 

 

용어의 정의

•  “내화구조”: 건축물의 기둥 및 보, 위험물 저장․취급용기의 지지대 및 배관․전선관 등의 지지대가 화재 시 일정 시간 동안 강도와 그 성능을 유지할 수 있는 구조
•  “내화성능”: 정해진 가열시험방법에 따라 시험한 결과, 각 단면에서 측정한 강재의 평균온도가 538 ℃를 넘지 않고, 온도가 측정된 어느 곳에서도649 ℃를 넘지 않는 조건
•  “내화재료”: 건축물의 기둥 및 보, 위험물 저장․취급용기의 지지대 및 배관․전선관 등의 지지대를 내화구조로 하기 위하여 사용되는 재료로서 내화콘크리트, 내화 뿜칠재, 내화 도료 등
•  “내화시간”: 정해진 가열시험방법에 따라 시험한 결과, 내화성능이 보장되는 시간

 

 

내화 시공 범위

1. 건축물(기둥 및 보)의 시공 범위

산안법 및 건축법에 따라 가스 폭발위험장소 등에 설치되는 건축물의 주요 구조부는 다음 범위까지 내화 시공을 해야 한다.

• 기본 범위: 지상 1층까지 (기둥 및 보 전체).
• 높이 제한: 지상 1층의 높이가 6m를 초과하는 경우에는 지상으로부터 6m까지를 내화 범위로 본다.
• 강화 기준: 석유화학공장 등 위험물 보유량이 많거나 공정 압력이 높은 시설은 위험성 평가에 따라 9m 이상까지 확대 적용할 것을 권고한다.

2. 설비 지지대(Structure) 시공 범위

위험기계나 배관을 받치는 구조물의 경우, 단순 기둥뿐만 아니라 수평 안정성에 기여하는 부재도 포함된다.

 

<표 1> 설비 지지대(Structure) 시공 범위

대상 설비	내화 시공 범위 상세
위험물 저장·취급 용기 지지대	지상(또는 바닥)으로부터 지지대의 끝부분(용기 접합부)까지(Skirt) 또는 Leg 부분)
배관·전선관 지지대 (Pipe Rack)	지상으로부터 1단까지 (1단의 높이가 6m 초과 시 6m까지)
펌프 설치 구역 파이프랙	하부에 위험물 이송 펌프가 있는 경우, 9m 범위 내 최상단까지
공랭식 열교환기 지지대	기기 특성에 따라 최상단까지 내화구조 적용 필요

※ 예외: 지지대의 높이가 300mm(30cm) 이하인 경우에는 내화 시공 대상에서 제외될 수 있다.

 

 

내화시간 1시간 vs 2시간 대상

내화시간(1시간 vs 2시간) 적용 대상은 『건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙』 [별표 1]에 명시되어 있다.

이 기준은 건축물의 용도, 층수, 높이에 따라 결정된다.

건축물의 주요 구조부(기둥, 보, 바닥, 벽 등)가 화재 시 버텨야 하는 시간은 건물의 규모가 커질수록 길어진다.

 

<표 2> 내화시간 1시간 vs 2시간 대상 비교

구분	내화시간 1시간 대상 (주로 저층)	내화시간 2시간 대상 (주로 중층)
층수 기준	4층 이하의 건축물	5층 이상 12층 이하의 건축물
높이 기준	20미터 이하의 건축물	20미터 초과 50미터 이하의 건축물
주요 적용 부위	1~4층 사이의 기둥, 보, 바닥, 내력벽	5~12층 사이의 기둥, 보, 바닥, 내력벽 및 1~4층 중 하중 부담이 큰 부위
공장/창고 특례	연면적 2,000㎡ 미만의 소규모 시설	연면적 2,000㎡ 이상의 대규모 시설

 

 

내화성능의 법적 기준 (건축법 규칙 별표 1 연동)

산안법 제270조는 구체적인 화재 저항 성능을 한국산업표준(KS)에 따르도록 하고 있다.

• 성능 기준: KS F 2257-1, 6, 7에 따라 시험했을 때, 하중 지지력을 1~2시간 이상 유지해야 한다.
• 재료 인정: 국토교통부 장관이 정하여 고시하는 '내화구조 인정서'를 받은 공법(내화도료, 내화뿜칠, 내화보드 등)만 인정된다.

 

 

내화 구조 시공계획

1. 내화재의 종류

내화 성능을 내기 위해 주로 사용되는 공법은 다음과 같다.

• 내화 도료(Intumescent Coating): 열을 받으면 수십 배로 팽창하여 단열층을 형성하는 특수 페인트
• 내화 뿜칠(Spray): 질석이나 암면 계열의 재료를 두껍게 도포.
• 내화 벽돌/콘크리트: 가장 전통적이고 튼튼한 방식.

 

<표 3> 내화시간(1시간 vs 2시간)에 따른 내화재 상세 비교

비교 항목	1시간 내화 (60분)	2시간 내화 (120분)
내화도료 두께	약 0.8mm ~ 1.5mm (제조사별 상이)	약 3.5mm ~ 4.5mm (매우 두꺼워짐)
내화뿜칠 두께	약 15mm ~ 20mm	약 25mm ~ 35mm
화염 노출 온도	약 945°C (KS 표준곡선 기준)	약 1,045°C (장시간 고온 노출)
주요 적용처	4층 이하 소규모 건축물, 지붕층	5~12층 중층 건축물, 위험물 저장 시설
비용(재료비 기준)	기준값 (100%)	1시간 대비 약 2~3배 증가

 

2. 시공 방법 및 확인 기준 (지침)

내화 성능을 현장에서 확인하고 관리할 때 기준이 되는 수치들이다.

• 피복 두께 관리: 내화구조 인정서에 명시된 설계 두께를 준수해야 한다.

       - 내화도료: 보통 0.05mm 단위로 측정하며, 습도막 및 건조도막 두께를 모두 기록해야 한다.

       - 내화 콘크리트: 철골 외면으로부터 최소 50mm 이상의 두께를 확보해야 한다.

• 시공 환경: 온도 5℃~40℃, 상대습도 80% 이하에서 시공하는 것이 지침상 원칙이다.
• 확인 방법: 도막 두께 측정: 검교정된 전자기식 두께 측정기로 부위별 5~10곳을 측정하여 평균값을 확인한다.
• 성능인정서 대조: 현장에 사용된 자재의 모델명이 한국건설기술연구원(KICT)에서 발행한 '내화구조 인정서'와 일치하는지 대조한다.

 

 

현장 확인 및 주의사항

1. 성능인정서 확인: 현장에 반입된 내화자재(내화뿜칠, 내화보드 등)가 KS F 2257 시험을 통과한 '내화구조 품질인정서'를 보유했는지 확인한다.

• 검사 서류: 내화구조 품질인정서 (제조사 발행)

       - 내화 피복 두께 측정 결과 보고서

       - 시공 사진 (내진 앵커 설치 후 내화 마감 전/후 사진)

2. 층수/높이 재확인: 설계 도면상 건축물의 최고 높이가 20m를 1cm라도 넘거나 층수가 5층 이상이라면, 해당 기계가 설치되는 층의 구조부는 반드시 2시간 이상의 내화성능을 확보해야 법적 하자가 없다.

3. 내진과 내화의 간섭: 내진 스토퍼나 앵커를 설치할 때 기존 기둥의 내화피복을 훼손하는 경우가 많다. 훼손된 부위는 반드시 동일한 내화 성능을 가진 재료로 보수(Patching)해야 안전검사 시 지적되지 않는다.