화재안전공학

화재안전공학(fire protection engineering) 또는 소방공학은 불과 연기의 해롭고 파괴적인 영향으로부터 사람, 재산 및 환경을 보호하기 위해 과학 및 공학 원리를 적용하는 학문이다. 이 분야는 화재 감지, 진압 및 완화에 중점을 둔 공학과 인간 행동 및 화재 대피를 위한 환경 유지를 목표로 하는 화재안전공학을 포함한다. 미국에서는 '화재안전공학'이 종종 '소방 공학'을 포함하는 의미로 사용된다.

화재 공학 분야는 다음을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
 화재 감지 – 화재 경보 시스템 및 소방대 호출 시스템
 능동 방화 – 소방 설비
 수동 방화 – 화재 및 연기 차단벽, 공간 분리
 연기 제어 및 관리
 비상 탈출 시설 – 비상구, 화재 승강기 등
 건축설계, 배치 및 공간 계획
 화재 예방 프로그램
 화재 동역학 및 화재 모델링
 화재 발생 시 인간 행동
 경제적 요소를 포함한 위험 분석
 산불 관리

화재안전공학자는 화재의 영향을 예방, 통제 및 완화하는 데 도움이 되는 위험을 식별하고 안전 장치를 설계한다. 화재 공학자는 건축가, 건물 소유주 및 개발자가 건물의 인명 안전 및 재산 보호 목표를 평가하도록 돕는다. 화재 공학자는 또한 세계 무역 센터 붕괴 분석과 같은 매우 대규모 사건을 포함한 화재 조사관으로 고용되기도 한다. NASA는 안전 개선을 위해 우주 프로그램에 화재 공학자를 활용한다. 화재 공학자는 또한 현지 건축 규정 적용을 지원하기 위해 제출된 성능 기반 화재 공학 솔루션에 대한 제3자 검토를 제공하기 위해 고용된다.

 역사 
화재 공학의 뿌리는 고대 로마로 거슬러 올라가는데, 대규모 화재 이후 네로 황제가 도시를 공간 분리 및 불연성 건축 자재와 같은 수동적 방화 방법을 활용하여 재건하도록 명령했다. 화재 공학 분야는 20세기 초 산업 혁명으로 인해 제기된 새로운 화재 문제에 대응하여 토목, 기계 및 화학공학과는 별개의 독립된 분야로 부상했다. 이 시대의 화재안전공학자들은 대규모 공장, 특히 방직 공장 및 기타 제조 시설을 보호하는 방법을 고안하는 데 집중했다. 이 분야를 조직하고, 관행을 정의하며, 혁신을 지원하기 위한 연구를 수행하려는 또 다른 동기는 19세기 후반에 많은 주요 도시를 휩쓴 대규모 화재 및 도시 화재에 대한 대응이었다(도시 또는 지역 화재 참조). 보험 산업 또한 화재 공학 직업의 발전과 화재 보호 시스템 및 장비 개발을 촉진하는 데 도움을 주었다.

1903년에는 아머 기술 연구소(나중에 일리노이 공과대학교의 일부가 됨)에서 최초의 화재안전공학 학위 프로그램이 시작되었다.

20세기에 들어서면서 여러 대규모 화재가 발생하여 사람과 재산을 화재로부터 더 잘 보호하기 위해 건축 법규가 변경되었다. 화재안전공학이 독자적인 공학 직업으로 부상한 것은 20세기 후반에 이르러서였다. 이러한 부상의 주요 원인은 1950년 이후에 발생한 직업에 특화된 "지식 체계"의 발전이었다. 직업 성장에 기여한 다른 요인으로는 1918년 영국에서 설립된 화재 공학자 협회(Institution of Fire Engineers)와 1950년 미국에서 설립된 화재안전공학자 협회의 시작, 독립적인 화재 안전 컨설팅 공학자의 출현, 그리고 화재 안전을 위한 공학 표준의 공포 등이 있다.

 교육 
화재 공학자들은 다른 공학 및 과학 분야의 동료들과 마찬가지로 역량을 습득하고 유지하기 위해 정식 교육 과정과 지속적인 전문 개발을 이수한다. 이 교육은 일반적으로 수학, 물리학, 화학 및 기술 작문과 같은 기초 학문을 포함한다. 전문 공학 연구는 학생들에게 재료과학, 정역학, 동역학, 열역학, 유체동역학, 열전달, 경제성공학, 윤리학, 공학 시스템, 신뢰성 공학, 환경심리학에 대한 숙련도를 습득하는 데 중점을 둔다. 연소, 확률론적 위험 평가 또는 위험관리, 소방 설비 설계, 화재 경보 시스템, 건물 화재 안전, 모델 건축법규의 적용 및 해석, 화재 현상 측정 및 시뮬레이션에 대한 연구가 대부분의 커리큘럼을 완성한다.

뉴질랜드는 화재 안전과 관련하여 성능 기반 평가 방법을 건축 법규에 도입한 세계 최초의 국가 중 하나였다. 이는 1991년 건축법 도입과 함께 이루어졌다. 캔터베리 대학교의 앤디 버캐넌 교수는 1995년에 뉴질랜드 최초이자 당시 유일한 화재안전공학 대학원 과정을 설립했다. 이 과정에 지원하려면 공학 학사 학위 또는 제한된 과학 과정 목록에서 학사 학위가 최소 자격 요건이다. 캔터베리 대학교의 저명한 동문으로는 어니스트 러더퍼드, 로버트 (밥) 파크, 로이 커, 마이클 P. 콜린스, 그리고 존 브리튼이 있다. 캔터베리 대학교의 화재 공학 석사 학위는 워싱턴 협약에 따라 인정된다.

미국에서는 메릴랜드 대학교 (UMD)가 ABET 인증을 받은 화재안전공학 학사 학위 프로그램과 함께 대학원 학위 및 원격 석사 학위 프로그램을 제공한다. 우스터 폴리테크닉 대학 (WPI)은 화재안전공학 석사 및 박사 학위뿐만 아니라 이 분야의 온라인 대학원 프로그램(석사 및 대학원 인증)을 제공한다. 2011년 기준, 캘 폴리는 화재안전공학 석사 학위를 제공한다. 오클라호마 주립대학교는 ABET 인증을 받은 화재 안전 및 방재 공학 기술 학사 학위(1937년 설립)를 제공하며, 이스턴 켄터키 대학교 또한 ABET 인증을 받은 화재 안전 및 방재 공학 기술 학사 학위를 제공한다. 케이스 웨스턴 리저브 대학교의 케이스 공과대학은 화재 과학 및 공학 석사 학위 과정을 제공하며, 뉴헤이븐 대학교는 화재안전공학 학사 학위를 제공하고, 신시내티 대학교는 화재 과학 준학사 학위와 화재 및 안전 공학 기술 학사 학위를 원격 학습 옵션으로 제공한다. 이는 미국과 캐나다에서 이러한 구별을 가진 유일한 대학교이다. 캔자스 대학교, 일리노이 공과대학교, 캘리포니아 대학교 버클리, 캘리포니아 대학교 샌디에이고와 같은 다른 기관들도 이스턴 켄터키 대학교 및 텍사스 대학교 오스틴과 같은 다른 기관들도 화재안전공학 또는 기술 과정을 제공하고 있거나 제공했었다.

캐나다에서는 요크 대학교와 워털루 대학교에서 화재 공학 프로그램을 운영하고 있다.

최종 소방 스프링클러 시스템 설계 및 수리 계산은 일반적으로 북미 전역의 계약 회사에서 사내 교육을 받은 설계 기술자가 수행하며, NICET (National Institute for Certification in Engineering Technologies)와 같은 협회의 시험을 통한 인증을 위해 설계자를 준비시키는 것을 목표로 한다. NICET 인증은 소방 보호 시스템을 설계하고 설치하기 위한 면허를 확보하는 데 필요한 역량 증명으로 일반적으로 사용된다.

미국에서는 NICET 레벨 III 및 IV와 같은 인증은 상업 및 산업 시설을 포함한 다양한 건물 유형에 대한 자동 스프링클러 및 화재 경보와 같은 복잡한 시스템 설계 전문성을 입증하기 위해 소방 기술자가 종종 추구한다. 이러한 인증은 코드 준수 설계에 대한 실습 기술을 강조함으로써 정식 학위를 보완한다.

유럽에서는 에든버러 대학교가 화재 공학 학위를 제공하며 1970년대에 첫 화재 연구 그룹을 설립했다. 이러한 활동은 현재 새로운 BRE 화재안전공학 센터에서 수행되고 있다. 리즈 대학교는 화재 및 폭발 공학 석사 학위를 독특하게 제공한다.

화재 공학 분야에서 활동하는 다른 유럽 대학교들은 다음과 같다.

 베르기셰 대학교 부퍼탈
 헨트 대학교
 임페리얼 칼리지 런던
 레터케니 공과대학
 린네우스 대학교
 룰레오 공과대학교
 런던 사우스 뱅크 대학교
 룬드 대학교
 노르웨이 과학기술대학교
 오토 폰 게리케 마그데부르크 대학교
 스토르/하우게순드 대학교
 쾰른 응용과학대학교
 칸타브리아 대학교
 센트럴 랭커셔 대학교
 그리니치 대학교
 맨체스터 대학교
 푸아티에 대학교
 셰필드 대학교
 얼스터 대학교
 웨일스 대학교 (뉴포트)
 워릭 대학교
 글래스고 칼레도니아 대학교
 빌뉴스 게디미나스 공과대학교

얼스터 대학교는 1975년에 첫 화재 안전 프로그램을 도입했으며, 이어서 1990년에는 영국 최초의 화재안전공학 석사 프로그램을 도입했다. 2005년에는 이 석사 프로그램이 고등 화재안전공학 교육에 25년 동안 지속적으로 기여한 것을 기념할 예정이다. 2004년에 얼스터 대학교 화재안전공학 및 기술 연구소(FireSERT)는 6백만 파운드 규모의 인프라 지원을 받아 새로운 화재안전공학 실험실에 입주했다. 이 새로운 시설은 대규모 연소실과 10메가와트 열량계를 포함하는 최첨단 화재안전공학 실험실이다.

오스트레일리아에서는 멜버른의 빅토리아 대학교와 웨스턴 시드니 대학교가 건물 화재 안전 및 위험 공학 대학원 과정을 제공한다. 환경 안전 및 위험 공학 센터(CESARE)는 빅토리아 대학교 산하 연구 기관으로, 화재 행동 연구 및 시험 시설을 갖추고 있다. 찰스 다윈 대학교와 퀸즐랜드 대학교는 활발한 프로그램을 운영하고 있다.

화재 공학 분야에서 활동하는 아시아 대학교로는 홍콩 폴리테크닉 대학교, 도쿄 이과대학, 도요하시 기술과학대학교, 중국 과학기술대학교 등이 있다.

 전문 등록 
적격하고 경험이 풍부한 화재안전공학자는 전문 공학자로 등록할 자격을 얻을 수 있다. 화재안전공학을 별도의 분야로 인정하는 것은 미국의 주마다 다르다. NCEES는 화재안전공학을 별도의 분야로 인정하고 PE 시험 과목을 제공한다. 이 시험은 2012년 10월 시험을 위해 마지막으로 업데이트되었으며 다음 주요 주제(비율은 주제의 대략적인 비중을 나타냄)를 포함한다.
 화재 안전 분석 (20%)
 화재 안전 관리 (5%)
 화재 동역학 (12.5%)
 능동 및 수동 시스템 (50%)
 탈출 및 거주자 이동 (12.5%)

미국 이외의 몇몇 국가들은 화재안전공학의 전문적인 관행을 규제하지 않지만, 이 분야와 관련된 '엔지니어'라는 칭호 사용을 제한할 수 있다.

미국 이외의 지역, 특히 영국과 영국 소방 서비스의 영향을 받은 영연방 국가에서는 '화재 엔지니어' 및 '화재 안전 엔지니어'라는 칭호가 선호되는 경향이 있다.

화재 공학자 협회는 화재 공학자의 훈련 및 자격의 여러 측면을 자격화하고 공인 지위를 부여할 수 있는 권한을 가진 국제 기관이다.

 같이 보기 
 건축
 건축공학
 건축설비공학
 화재 테스트
 화재 공학자 협회
 리스팅 및 승인 사용 및 준수
 제품 인증

 각주 

 외부 링크 
 미국화재예방협회 (NFPA) 웹사이트
 미국화재안전공학회 웹사이트
 인도 화재 공학 연구소 - MSBTE 공인 화재 공학 연구소

분류:화재 방호