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5. 올바르게 스캔하는 방법을 익혀라 Learn to Scan Properly 만약 구획실 화재현장에서 구조대상자의 위치를 추정할 수 있다면 검색부터 할 것이다. 하지만 접근이 어려운 경우나, 위치를 알 수 없거나, 화점 위치를 추정할 수 있을 땐 화점을 먼저 검색하고 공격한다. 또 구조대상자의 위치나 화점의 위치를 모두 모를 땐 화점을 먼저 검색한다.
1) 무엇을 검색할(찾을) 것인가? 화점의 위치를 찾기 위해 열대류(Heat Convection)의 이동 방향과 열층(Thermal Layer)의 높이를 비교한다. 열대류의 이동속도와 연기밀도 등을 고려해 화재 강도도 추정할 수 있다. 열연기가 이동하는 방향을 반대로 거스르며 고열구역을 찾아가다 보면 화점을 찾을 수 있다.
여러 종류의 TIC는 온도 측정 알고리즘이 다르기에 동일한 화재의 열층 위치(높이)를 다르게 표시한다. 따라서 특정 TIC는 다른 TIC보다 열대류(Heat Convection)를 더 잘 보여줄 수 있다.
TIC의 종류에 따라 고온 구역에 색상을 입혀주는(Color Pallet Overlay) 온도가 다르다. TIC 화면에 지나치게 빠르고 과도하게 색상을 입혀주면 열대류 현상을 가려버린다. 아래 그림은 열대류가 천장을 따라 배기구 쪽으로 이동하는 모습을 보여준다.
2) 어떻게 검색할 것인가? 눈으로 먼저 보고 TIC로 확인한다. TIC를 이용한 검색은 화점으로부터 떨어진 구역에서 시작한다. 새로운 구역이나 화재실에 진입하면 먼저 구역의 하단(1차 스캔), 그다음 중단(2차 스캔), 마지막으로 상단(3차 스캔)을 차례대로 검색한다.
구역의 상단부터 검색하면 저감도 모드로 시작돼 내부 구조와 구조대상자를 찾기 어렵다. 구조대상자 대부분은 바닥에서 발견되므로 하단(바닥)부터 검색하면 구조대상자의 위치와 접근 경로를 신속하게 파악할 수 있다.
출입문에 진입할 때 주변을 냉각하면서 문을 열고 낮은 자세를 취한 뒤 먼저 맨눈으로 살펴본다. 이후 내부를 향해 “119입니다. 누가 거기 있나요?”라고 외친다. 그리고 면체, TIC 렌즈와 화면을 장갑으로 닦아(3 Wipe Methodology) 최고의 시야를 확보한다.
문 안으로 들어가 갱스터 그립1)으로 구역 하단의 왼쪽 벽에서 “왼쪽 벽”이라고 외치며 천천히 스캔을 시작한다. 오른쪽 벽에 TIC가 닿을 때 “오른쪽 벽”이라고 외치며 TIC로 오른쪽 벽을 두 번 두드려 1차 스캔을 완료한다.
1차 스캔이 가장 중요하다. 스캔 중에 누락되는 영역이 없도록 주의하고 침대, 의자, 책상 등을 발견하면 각각 “침대”, “의자”, “책상”이라고 동료들에게 알려 준다.
이후 반대 방향으로 오른쪽 벽부터 시작해 왼쪽 벽까지 중단 구역을 천천히 스캔하며 왼쪽 벽에 TIC가 닿을 때 “왼쪽 벽”을 외치고 왼쪽 벽을 두 번 두드려 2차 스캔을 종료한다.
스캔 중에 창문을 발견하면 “창문”이라 외치고 다른 참고사항이 생기면 즉시 동료들에게 알린다.
층고가 높은 공장, 상업시설을 제외한 주택화재 현장에서는 두 번(하단, 중단)의 스캔으로 전 구역을 확인할 수 있다. 마지막으로 구역의 상단(천장 부위)을 왼쪽 벽부터 오른쪽 벽까지 스캔해 낙하위험물이나 급속한 열연기의 행동 변화를 관찰하고 참고사항 발견 시 즉시 동료들에게 알린다.
6. 렌즈와 화면을 자주 닦아라 Wipe the lens & Display
연기로 가득 찬 화재현장에는 수증기나 먼지, 다양한 가스 입자가 포함돼 있어 화재실로 진입하는 소방관은 연기 입자가 면체에 달라붙어 시야가 흐려질 거로 예상한다. 이 현상은 TIC에서도 발생하는데 TIC의 렌즈와 화면, 면체에 여러 입자가 달라붙어 현장 파악을 어렵게 만든다.
폭우 속을 운전하는 운전자가 와이퍼를 작동시켜 시야를 맑게 하는 것과 같이 화재현장에서 활동하는 소방관도 TIC의 렌즈와 화면, 면체를 자주 닦아야 현장을 더 잘 볼 수 있다. Andy는 ‘3 Wipe Methodology’를 강조하며 생각날 때마다 TIC의 렌즈, 화면, 면체를 닦아야 한다고 강하게 권장한다.
7. 열 데이터가 전달하는 정보를 올바르게 해석하는 훈련이 필요하다 Train to Interpret Thermal Data Properly 소방관은 TIC를 사용하기 전 다음의 기본적인 내용을 알고 있어야 한다.
화재현장에 도착해 360 스캔을 할 때 눈으로 먼저 살펴보고 TIC로 확인해야 한다. 건물 외부의 여러 면(A, B, C, D 방면)을 비교ㆍ관찰하면서 연기의 색깔과 농도를 맨눈과 TIC로 확인하면 대략적인 화점의 위치를 추정할 수 있다.
건물 밖에서 TIC를 통해 상황을 파악하려면 건물 밖에서 보이는 열 흔적(열 데이터)과 문, 창문 등에서 보이는 건물 내부의 열 데이터를 올바르게 읽어 내부상황을 파악할 수 있어야 한다.
위 그림을 살펴보자. 국제 전술 열화상 강사과정 중 현장 도착 후 360 스캔에 관한 수업을 진행할 때 촬영한 사진이다. 건물의 C 방면을 확인하던 중 출입문이 열려있는 곳에서 열대류의 흔적이 있어 TIC(FLIR SAR 모드)로 확인했다.
출입문 상부에 흰색의 열대류가 확인됐고 상부의 우측이 더 뜨거운 곳으로 보였다. 화점의 추정 위치가 열린 문에서 오른쪽일까? 왼쪽일까?
그런데 맨눈으로 다시 보니 연기는 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르다가 문밖으로 배출되는 게 아닌가.
그래서 TIC를 출입문의 우측 상부를 향하게 하고 더 자세히 관찰했더니 문 바로 안쪽에 벽이 있었다. 천장을 따라 좌에서 우측으로 이동하던 열연기가 벽을 만나 그곳에 좀 더 많은 열기가 모여 있었던 것이다.
이러한 열교(Thermal Bridge)2) 현상을 확인하고 그 의미를 알 수 있으려면 건물에 관한 지식이 필요하다.
TIC는 건축구조에 관한 지식에 바탕을 두고 활용해야 한다. 단열이 불량한 오래된 건축물인가, 단열이 양호한 신축 건물인가, 건물이 철근콘크리트조인가, 조적조인가, 목조인가, 외부마감재가 금속패널인가, 또는 (인조)대리석인가?
각 건물의 재료에 따라, 건축 형태에 따라 건물 외부로 확인할 수 있는 열 데이터가 달라지고 각 건물의 사용 목적에 따라 내부 구조가 달라질 것으로 예측할 수 있다.
다음은 철근콘크리트조 건물을 외부에서 관찰한 사진이다. 두 사진 모두 내외부 온도 차이 때문에 상대적으로 고온 구역이 노란색과 적색으로 표시된다.
하지만 왼쪽 사진은 겨울철에 난방 중인 구획실, 오른쪽은 화재가 발생한 구획실을 TIC로 관찰한 것이다. 이 두 상황(겨울철 난방과 화재 발생)을 구분할 능력이 없다면 왼쪽 사진을 보고도 화재실이라고 잘못 해석할 수 있다.
위 그림에서 알 수 있듯이 적절한 훈련을 받은 소방관은 단일 고감도(Single Gain) 응용 모드를 사용해 TI BASIC 흑백 색상(Gray Scale Color Interpretation)에선 놓쳤을 수 있는 작은 열 신호를 식별할 수 있다. 위 그림은 저온 환경에서 사용되는 응용 모드의 예다.
TIC는 단독주택 지하 부분의 작은 지하 환기구에서 높은 열 신호를 확인할 수 있다. 따라서 적절한 훈련을 받은 소방관이 특정 단일 고감도 응용 모드를 화재현장에서 유용하게 사용할 수 있다. 하지만 무엇보다도 그 한계를 이해하는 게 중요하다.
화재가 발생한 건물을 외부에서 관찰할 때 다음 사항을 유의해야 한다(STICK).
위 그림을 예로 들면 화재건물은 컨테이너로 열전도 특성이 크고 방사율이 낮은 상태다.
외부 배경보다 건물 1층 벽 온도가 높아 보인다. 내부에 벽돌이나 단열재로 마감되지 않았다면 건물의 단열 정도는 약할 수밖에 없다.
건물 왼쪽의 벽면과 1층 천장 부근에 고열 흔적이 보인다. LEADER TIC의 SEARCH 모드를 사용 중으로 전체 화면의 픽셀 중에서 가장 뜨거운 7%의 픽셀을 적색으로 표현한다.
즉 화재가 발생한 건물을 외부(A 방면)에서 LEADER TIC로 관찰해보니 1층 왼쪽에서 화재가 발생해 열연기가 오른쪽으로 전달되고 있는 것으로 추정된다. 또 건물의 정면(A 방면)에 1개의 창문과 1개의 문이 있고 우측면(D 방면)에 출입구가 있는 게 확인된다.
화재 발생 후 오랜 시간이 지나 차가운 연기로 가득 찬 구획실이나 스프링클러가 작동해 수증기가 가득 찬 상황에 먼 거리에서 물체를 검색하면 모든 게 같은 온도로 보이고 TIC 화면이 뿌옇게 보인다.
워시 아웃(Wash Out, White Out이라고도 함)이라는 현상이다. 물류창고나 실내전시관 등 커다란 구획공간에서 화재가 발생한 후 오랜 시간이 지난 화재현장에서 TIC로 검색하는 경우 이 같은 현상을 주의해야 한다(아래 그림 참조).
TIC는 실화재 훈련장에서 숙달해야 한다. 열이 없는 연기 발생기로 만든 모사된 저온의 농연 환경에서 TIC 숙달훈련을 하면 많은 부분을 놓칠 수 있다. 개인적으로는 실화재 훈련장이 있는 많은 소방학교의 훈련 과목에 TIC 전술 과정이 추가돼야 한다고 생각한다.
8. TIC의 숨겨진 또는 부가기능을 학습하라 Learn Additional Features 소방용 TIC의 여러 응용 모드에 숨겨진 색상배열을 알아야 한다. NFPA 1408 ch. 7에는 ‘TIC를 사용하는 모든 대원은 TIC 화면의 모든 색상을 해석할 수 있어야 하고 사용 중인 모드에서 표시되는 색상과 관련된 온도 또는 온도 범위를 알고 있어야 한다’고 규정한다.
구획실 화재가 성장해 고온 환경이 되면 TI BASIC 모드(고온, 고대비)의 색상배열을 사용해야 한다. TI BASIC 모드는 White Hot Grey Scale(고감도), 배터리 상태 표시기, 과열 표시기, Black-Grey-White-Yellow-Orange-Red 색상 막대만 표시되는 모드다.
이 때문에 제조사가 여러 상황에서 사용할 수 있는 응용 모드를 만들어 놨다면 TI BASIC Plus임을 표시해줘야 한다. 플러스 모드에서는 녹색 전원 버튼을 한번 누름으로써 TI BASIC 모드로 곧장 전환된다는 걸 알고 있어야 한다.
TI BASIC 모드는 화점 검색, 열대류, 화점 공격, 고열지점 확인에 가장 적합한 모드다. 또 특정 온도(모델별로 다름) 이상의 온도 구역에서는 노란색-주황색-적색으로 색상을 입혀준다. 따라서 더 많은 걸 볼 수 있게 돼 문, 창문, 계단, 구조대상자 등을 더 쉽게 확인할 수 있다.
색상화를 통해 공간의 과열영역을 더 세밀하게 구분할 수 있어 과열구역 냉각을 통해 대원의 불필요한 열 손상도 방지할 수 있다.
FLIR K-*5시리즈의 TIC는 SAR(Search & Rescue) 모드가 저온 영역에서 사용하는 모드다.
ARGUS MI-TIC는 Size Up 모드가 저온 영역에서 사용하는 모드다.
SEEK 시리즈의 TIC는 Survey 모드가 저온 영역에서 사용하는 모드다.
FLIR의 K-*5시리즈는 SAR(Search & Rescue) 모드, ARGUS MI-TIC의 Size Up 모드, SEEK Attack-pro VRS의 Survey 모드4)를 화재현장 도착 후 또는 화재 초기 저온 환경에서 사용해야 한다. 고온 환경으로 바뀌면 전원 버튼을 한 번 눌러 각 모델의 고온 영역 스캔이 가능한 모드(TI BASIC)로 바꿔 사용하는 걸 강하게 권장한다.
9. 장비의 한계를 알고 있어라 Know the Limitations TIC를 온도계로 사용하지 마라. 화면의 우측 하단에 나타난 숫자는 TIC가 보고 있는 공간의 아주 작은 부분의 추정 온도만을 나타낸다. TIC는 열연기의 온도를 측정하지 못하고 열연기가 가열한 표면(벽, 천장)의 온도만을 나타낸다.
또 표면이 반짝이는 고체와 거칠어 적외선 방사량이 적은 고체에 따라 측정할 수 있는 적외선의 양이 달라진다. 그래서 부정확한 온도 측정값을 나타낸다.
우리가 화재현장에서 사용하는 소방용 TIC는 비냉각식이다. 고온현장에서 오래 사용하면 외부의 열이 TIC 내부에 전달되면서 TIC가 뜨거워져 물체와 배경에서 들어오는 적외선을 구분하지 못한다. TIC 화면에 과열 경고 표시가 보이면 밖으로 나와야 한다.
최근의 TIC는 전자부품들이 많이 사용돼 주변 무선 주파수에 간섭을 받는다. 우리 주변의 많은 전자기기/전자가전제품에서는 다양한 종류의 전자기파가 방출된다. TIC의 EMI5) 코팅이 불량하거나 오랜 사용으로 벗겨진 상태라면 특정 순간에 TIC 화면이 멈출 수 있다.
하지만 가장 큰 제한사항은 TIC를 사용하는 우리 소방관이다. 우린 소방용 TIC의 한계를 공부하고 있지 않다. 우리 조직에서도 소방용 TIC의 한계에 대해 가르쳐주지 않는다.
10. TIC를 전술적으로 활용하라 Use the Device Tactically 우린 TIC를 통해 열연기가 방향과 양을 적절하게 읽어 상황파악(Size up), Go/No Go 판단을 하는 데 도움을 받아야 한다. 화점을 공격하고 구조대상자를 검색하며 쓰러진 동료 소방관을 발견하는 데 도움을 받을 수 있어야 한다. 활동하는 건물의 특성에 따른 특정 열패턴에 대해서도 알 수 있어야 한다.
우린 주수 효과가 적절하게 발생하는지 TIC를 사용해 파악할 수 있어야 한다. 사용하는 TIC의 특성도 알아야 한다. 그래야만 진압 전술과 배연 전술을 적절한 타이밍에 실시할 수 있게 된다.
잘 훈련된 소방관은 TIC를 활용해 올바른 상황파악(Size Up)을 하고 최적의 의사결정을 내릴 것이다. 이렇게 화재현장 대응전략과 전술을 향상시킬 수 있는 게 TIC를 전술적으로 사용(TIC Tactical 360)하는 것이다.
TIC 전술 360은 화재건물을 눈과 TIC를 통해 둘러보는 것으로 지휘관이 전체적인 상황과 특정 구역의 중요한 열 데이터 파악을 통해 현장 대응 계획(Incident Action Plan)을 더 잘 수립할 수 있도록 도와준다.
화재건물의 특정 구역은 눈으로 볼 수 없거나 잠재적인 구조대상자가 위치할 수 있는 숨은 곳이다. TIC 전술 360은 맨눈 둘러보기보다 향상된 방법이다.
TIC를 이용해 건물 외부에서 보이는 열 데이터 분석으로 화재 심각도를 파악하고, 열교 현상으로 인한 숨겨진 화재의 열 신호를 찾고, 화재 진행 상황 또는 확산 방향을 확인하고, 눈으로 볼 수 없는 주요 건물 요소(건축 유형, 지붕 유형, 조적벽의 붕괴 등) 등의 열 상황을 확인할 수 있다.
우린 물만 뿌리는 소방관이 아니다. 우리의 지식은 더 많은 생명을 구할 불꽃이 될 것이며 우리의 안전을 지키는 바탕이 될 것이다!
1) 갱스터 그립: 대부분 TIC 화면은 수평 시야각이 수직 시야각보다 크다. 따라서 TIC를 90˚ 비틀어 스캔하게 되면 수직 시야각이 더 커지기 때문에 바닥부터 천장까지 한 번에 볼 수 있다. 2) 열교(Thermal bridge, 熱橋): 실내외 온도 차 발생 시 건물 외부에서 열 이동 발생 지점으로써 상대적으로 열에너지가 큰 쪽에서 작은 쪽으로 발생한다. 이러한 열교 현상은 건축물 전체의 단열 성능 저하나 에너지 손실 증가, 열적 쾌적성 문제를 야기하며 결로의 원인이 될 수 있다(출처 대한건축학회 건축용어사전). 3) FLIR K-*5시리즈의 BASIC 모드는 150℃부터 색상을 입혀주고 FIRE 모드는 250℃부터 색상을 입혀준다. 4) 대부분의 저온 영역에서 사용하는 소방용 TIC의 모드는 TI BASIC Plus 모드다. 5) EMI(Electro Magnetic Interference): 전자파 장애. 전기, 전자기기로부터 직접 방사 또는 전달되는 전자파가 다른 기기의 전자기 수신 기능에 장해를 주는 것. 국제 전기 기술위원회(IEC) 정의에 의하면 EMI는 불필요한 전자기 신호 또는 전자기 잡음에 의해 희망하는 전자 신호의 수신이 장애를 받는 걸 의미한다(출처 컴퓨터인터넷IT용어대 사전). 참고자료 1. Insight Fire Training Blog(https://insighttrainingllc.com/) 2. NFPA 1010, 1408, 1700, 1930(1801) 3. Maximizing Thermal Imaging Use in Emergency Services, Michael Whitty 4. NIST Technical Note 1499, Performance Metrics for Fire Fighting Thermal Imaging Cameras Small and Full Scale Experiments, NIST 5. NIST Special Publication 1040, Thermal Imaging Research Needs for First Responders: Workshop Proceedings, NIST 6. FLIR Kx5 Thermal Camera Series Manual 7. ARGUS Mi-TIC User Manual 8. SEEK Attack-pro VRS Digital User Manual 9. 소방용 열화상 카메라의 사용-Ⅰ, Ⅱ, 최기덕, FPN/119플러스
경기 군포소방서_ 최기덕 : smile9096@icloud.com
<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2026년 1월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>
<저작권자 ⓒ FPN(소방방재신문사ㆍ119플러스) 무단전재 및 재배포 금지>
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