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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최돈묵
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수35
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과학수사기법 및 현장 증거확보에 관한 연구
- 휘발유 유증기의 폭발범위를 중심으로 -
강 정 기
가천대학교 산업환경대학원 소방방재공학전공
지도교수 최 돈 묵
화재사건은 가장 고전적인 범죄 중 하나임에도 여전히 막대한 인적, 물적 피해를 양산하고 있으며, 오늘날 범죄가 날로 지능화?다양화 되어가고 있는 것과 마찬가지로 그 목적과 방법이 복잡하고 치밀해 지고 있다.
또한 급변하는 사회에 적응하지 못하고 불특정 다수인에 대한 적대심으로 대구지하철 방화사건, 숭례문 방화사건 등 속칭 ‘묻지마 방화 사건’이 빈번하게 발생하고 있고, 단기간의 고도성장에 따른 계층간의 갈등과 사회구조적인 문제로 용산 화재 참사, 부산실탄사격장 화재 등 대형 화재 및 폭발사건이 발생하여 수많은 인명과 재산의 피해를 야기하고 있다. 그리고 강도, 강간 등 강력범죄의 증거를 은폐할 목적으로 범해지기도 하고, 보험금 편취를 위해 이루어지는 등 화재사건은 다른 범죄의 수단과 방법으로 사용되기도 한다.
많은 방화범죄에서 사용되는 연소촉진제(가속제, accelerant)는 화재를 개시하거나 화재의 성장속도나 전파를 가속시키는데 이용되는 물질로 가솔린, 등유 등의 인화성 액체를 뜻한다. 이러한 물질들은 연소의 조건 중 적절한 가연성 물질과 연소 환경이 주어진다면 화염을 급속도로 전파시켜 많은 인명과 재산 피해를 유발한다.
특히 밀폐된 공간에서 다량의 연소촉진제가 뿌려진 상태에서 착화될 경우 급격한 연소에 의하여 폭압을 형성하게 되고 압력에 의해 공간 내의 벽에 충격파의 형태로 전달되어 내벽에 심한 충격을 가하게 된다. 이러한 충격이 내벽이 견딜 수 있는 항복점 이상이 될 경우 파열되게 되고 파열면이 생겨난 개구부를 통해 폭발 압력이 분출하게 된다.
일반적으로 알려진 연소촉진제 중 휘발유나 시너는 누구나 손쉽게 구할 수 있는 가연물이지만 그 파괴력은 상상을 초월한다. 급격한 연소확산 뿐만 아니라 이에 동반된 폭압의 형성으로 폭발물이나 가연성 가스에 버금가는 폭발력을 지니게 되는 것이다.
이러한 이유로 휘발유의 연소 및 폭발에 대해서는 많은 연구가 이루어지고 있고 그 대표적이 예가 휘발유의 연소(폭발)범위이다. 오랜 시간 동안 실험을 통해 휘발유 유증기의 폭발범위는 1.4～7.6%로 규정되었다. 한 공간에 휘발유가 뿌려진 상태에서 점화가 되어 폭발이 발생하였다면 그 공간은 위 폭발범위에 해당하는 유증기가 있었다고 단정할 수 있는가? 즉, 체적의 1.4% 이하 또는 7.6% 이상의 유증기가 발생하였다면 폭발은 일어나지 않는 것인가?
이처럼 현장감식시 주변 상황을 전혀 고려하지 않은 채 휘발유 유증기의 폭발범위를 1.4～7.6%로 단정하고 화재 및 폭발 현장 상황을 이해하려 한다면 자칫 오류를 범할 수 있다. 본 연구에서는 휘발유가 뿌려진 상황에서 유증기의 질량유속을 측정하고, 점화조건(휘발유의 양, 지연시간 등)의 변화에 따른 압력변화를 측정하여 조건에 따른 폭발범위의 적용 방안을 알림으로써 화재조사자가 현장감식시에 폭발 상황을 적절하게 적용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
과학수사기법 및 현장 증거확보에 관한 연구
- 휘발유 유증기의 폭발범위를 중심으로 -
강 정 기
가천대학교 산업환경대학원 소방방재공학전공
지도교수 최 돈 묵
화재사건은 가장 고전적인 범죄 중 하나임에도 여전히 막대한 인적, 물적 피해를 양산하고 있으며, 오늘날 범죄가 날로 지능화?다양화 되어가고 있는 것과 마찬가지로 그 목적과 방법이 복잡하고 치밀해 지고 있다.
또한 급변하는 사회에 적응하지 못하고 불특정 다수인에 대한 적대심으로 대구지하철 방화사건, 숭례문 방화사건 등 속칭 ‘묻지마 방화 사건’이 빈번하게 발생하고 있고, 단기간의 고도성장에 따른 계층간의 갈등과 사회구조적인 문제로 용산 화재 참사, 부산실탄사격장 화재 등 대형 화재 및 폭발사건이 발생하여 수많은 인명과 재산의 피해를 야기하고 있다. 그리고 강도, 강간 등 강력범죄의 증거를 은폐할 목적으로 범해지기도 하고, 보험금 편취를 위해 이루어지는 등 화재사건은 다른 범죄의 수단과 방법으로 사용되기도 한다.
많은 방화범죄에서 사용되는 연소촉진제(가속제, accelerant)는 화재를 개시하거나 화재의 성장속도나 전파를 가속시키는데 이용되는 물질로 가솔린, 등유 등의 인화성 액체를 뜻한다. 이러한 물질들은 연소의 조건 중 적절한 가연성 물질과 연소 환경이 주어진다면 화염을 급속도로 전파시켜 많은 인명과 재산 피해를 유발한다.
특히 밀폐된 공간에서 다량의 연소촉진제가 뿌려진 상태에서 착화될 경우 급격한 연소에 의하여 폭압을 형성하게 되고 압력에 의해 공간 내의 벽에 충격파의 형태로 전달되어 내벽에 심한 충격을 가하게 된다. 이러한 충격이 내벽이 견딜 수 있는 항복점 이상이 될 경우 파열되게 되고 파열면이 생겨난 개구부를 통해 폭발 압력이 분출하게 된다.
일반적으로 알려진 연소촉진제 중 휘발유나 시너는 누구나 손쉽게 구할 수 있는 가연물이지만 그 파괴력은 상상을 초월한다. 급격한 연소확산 뿐만 아니라 이에 동반된 폭압의 형성으로 폭발물이나 가연성 가스에 버금가는 폭발력을 지니게 되는 것이다.
이러한 이유로 휘발유의 연소 및 폭발에 대해서는 많은 연구가 이루어지고 있고 그 대표적이 예가 휘발유의 연소(폭발)범위이다. 오랜 시간 동안 실험을 통해 휘발유 유증기의 폭발범위는 1.4～7.6%로 규정되었다. 한 공간에 휘발유가 뿌려진 상태에서 점화가 되어 폭발이 발생하였다면 그 공간은 위 폭발범위에 해당하는 유증기가 있었다고 단정할 수 있는가? 즉, 체적의 1.4% 이하 또는 7.6% 이상의 유증기가 발생하였다면 폭발은 일어나지 않는 것인가?
이처럼 현장감식시 주변 상황을 전혀 고려하지 않은 채 휘발유 유증기의 폭발범위를 1.4～7.6%로 단정하고 화재 및 폭발 현장 상황을 이해하려 한다면 자칫 오류를 범할 수 있다. 본 연구에서는 휘발유가 뿌려진 상황에서 유증기의 질량유속을 측정하고, 점화조건(휘발유의 양, 지연시간 등)의 변화에 따른 압력변화를 측정하여 조건에 따른 폭발범위의 적용 방안을 알림으로써 화재조사자가 현장감식시에 폭발 상황을 적절하게 적용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
목차
목 차제Ⅰ장 서론 1제1절 연구배경 및 목적 1제2절 연구의 범위와 방법 3제Ⅱ장 이론적 고찰 6제1절 방화의 일반이론 61. 방화의 정의 62. 방화의 특수성 63. 방화의 형태와 유형 7제2절 방화의 통계적 분석 131. 방화범죄 통계 132. 인화성 액체를 이용한 방화 통계 17제3절 휘발유의 일반적 성질 201. 유류의 제조 과정 201.1 정제 원리 201.2 정제기술의 발달 232. 휘발유의 구성성분과 성질 262.1 휘발유의 구성성분 262.2 휘발유의 성질 26제4절 폭발의 정의 281. 폭발의 일반적 개념 282. 폭발의 정의 282.1 John D. Dehaan의 정의 282.2 NFPA921의 정의 292.3 미국 법원의 폭발에 대한 정의 293. 본 연구에서 폭발의 정의 31제Ⅲ장 휘발유 화재 폭발 사례 분석 33제1절 유류운반선 탱크 폭발 331. 개요 332. 쟁점 333. 수사기관 감정서 주요 내용 343.1 컴퓨터 시뮬레이션 343.2 재연실험 374. 법원의 판단 395. 분석 및 시사점 39제2절 일가족 살해 방화 411. 개요 412. 쟁점 413. 수사기관 감정서 주요 내용 413.1 현장감식 413.2 재연실험 434. 법원의 판단 465. 분석 및 시사점 46제Ⅳ장 실험 및 실험방법 48제1절 실험목적 48제2절 기초실험 491. 휘발유 유증기 확산 492. 유증기 폭발 실험 50제3절 실험장치 및 실험방법 531. 실험장치 532. 실험방법 562.1 휘발유 질량유속 측정 562.2 점화원 측정 572.3 데이터 샘플링 582.4 실험순서 593. 계산인자 60제Ⅴ장 실험결과 및 고찰 64제1절 실험결과 641. 휘발유량 변화에 따른 압력 642. 점화 지연시간의 변화에 따른 압력 66제2절 고찰 69제Ⅵ장 결 론 71참고문헌 73영문초록(ABSTRACT) 75국문초록 78감사의 글 81
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