화재의 확산 경로를
구조로 차단합니다

PYROSOL · FIRE-SAFE BIPV

발전과 안전을 한 외벽에서

PYROSOL 모듈에는 FORMASHIELD의 팽창흑연(EG#5) 기반 차열내화채움 구조가 적용됩니다. 평상시에는 후면 환기로 발전 효율을 유지하고, 화재 시에만 팽창흑연이 활성화돼 캐비티를 봉인합니다.

학생이 생활하는 시설인 만큼, "시험 통과"가 아니라 실제 현장 거동을 반영한 통합 검증을 기준으로 설계합니다.

학교 BIPV에 통합 검증이 필요한 4가지 이유

무엇으로 막는가 — 통합 방어 구조

화재확산방지구조 · 캐비티

Open-state Cavity Barrier

평상시에는 환기갭을 열어 BIPV 냉각·결로 방지·발전효율을 유지하고, 화재 시 팽창흑연이 활성화되어 갭을 완전히 봉인하는 이중 작동(듀얼모드) 구조입니다. 굴뚝효과로 인한 수직 화염 상승을 물리적으로 차단합니다.

평상시 환기갭

20~50 mm

활성화 온도

약 200°C

팽창 비율

10~30배

완전 봉인

< 5분

듀얼모드 — 포스코 기술연구원과 협업한 내화시트 접합강판(PosMAC + 팽창흑연 EG)을 모듈 후면(G2P)에 적용해, 평상시 환기와 화재 시 차단을 한 구조에서 동시에 구현합니다.

3-Layer Defense

3중 방어 체계

개별 자재의 성능을 넘어, 불연 마감·캐비티 차단·모듈 자체 불연을 결합한 통합 방어 체계를 구축합니다. 한 겹이 아니라 세 겹으로 화염의 외벽 확산 경로를 끊습니다.

① 외단열

A1/A2 불연

② 캐비티

화재확산방지구조

③ 모듈

G2G/G2S 불연

압력 해소

특허 EZP20250002K

현장 케이스 대응 — 신축(외단열 미적용)은 백지부터 통합 설계(Case A), 기존 준불연 외벽은 공법 유지 + 화재확산방지구조 신규 적용(Case B), 시험성적서 미보유 외벽은 위험 구간 보강(Case C)으로 나눠 적용합니다.

검증 — 통합 시스템 단위 시험

검증된 글로벌 적용 모델

※ 본 섹션의 수치·기준은 ㈜이지원 「학교 BIPV 외벽 화재안전 & ZEB 달성 통합 제안」 및 BIPV 화재안전 시험규격 조사 보고서에 근거하며, 1차 출처(국토교통부 고시 제2023-24호, KFPA, BS 8414, FM 4881, Grenfell Tower Inquiry 등)를 따릅니다. 분야·구조별 실제 보유 인정·시험성적 범위는 자료 요청 시 확인 가능합니다.

내화채움구조 품질인정

관통부 내화채움구조 품질인정

건축법 제52조의5·6에 따라 국토교통부 고시 「건축자재등 품질인정 및 관리기준」이 적용되며, 한국건설기술연구원(KICT)이 품질인정기관으로 지정되어 운영합니다. 케이블·비금속관·버스덕트 등 설비가 방화구획을 관통하는 부위의 채움구조가 인정 대상입니다.

내화 시험

KS F 2257-1

관통부 시험

KS F ISO 10295-1

인정기관

KICT

대상 관통부

케이블·관·버스덕트

왜 필요한가 — 관통부는 방화구획의 가장 약한 고리입니다. 벽·바닥이 아무리 내화여도 케이블이 지나가는 틈이 비면 그 틈으로 불·연기가 옆 구획으로 넘어갑니다. 품질인정은 그 틈의 채움구조까지 성능을 보증하는 제도입니다.

콘칼로리미터 (열방출 측정)

준불연 · 외벽 복합마감재

콘칼로리미터 & 가스유해성

외벽 복합마감재(ACP 심재 등)가 화재 시 얼마나 열을 내뿜는지(연소성)와, 연소 시 발생하는 가스가 얼마나 유해한지를 평가합니다. 두 시험을 모두 통과해야 "준불연" 등급을 받습니다 — 외벽 마감재의 핵심 관문입니다.

총방출열량 (10분)

≤ 8 MJ/㎡

최대 열방출률

200kW/㎡ 미만

콘칼로리미터

KS F ISO 5660-1

가스유해성

KS F 2271 · 9분↑

준불연 판정 — 콘칼로리미터에서 10분 총방출열량 8MJ/㎡ 이하·관통 균열 없음을 만족하고, 가스유해성 시험에서 실험용 쥐의 평균 행동정지시간이 9분 이상이어야 합니다. 외벽 마감재는 외기 접면 기준으로 시험합니다.

실대형 외벽 화재시험

KS F 8414

실대형 외벽 화재시험 & BIPV

건물 내부 화재가 창(개구부)으로 분출했을 때, 외벽 마감 시스템 전체가 화염을 타고 상층으로 수직 확산되는지를 실물 규모로 평가합니다(BS 8414 기반, 2019 제정). 재료 단품이 아니라 "시스템"을 보는 시험입니다.

시험 기준

KS F 8414

평가 단위

외벽 시스템 전체

측정

상층부 온도 이력

핵심 쟁점

캐비티(중공층)

BIPV가 대상인 이유 — 건물일체형 태양광(BIPV)은 전기를 만드는 설비이면서 동시에 건물의 외장을 이루는 건축 마감재입니다. 따라서 외벽 마감재와 똑같이 실대형 화재시험을 받아야 하며, 특히 패널과 단열재 사이 캐비티가 굴뚝처럼 화염을 끌어올리는 위험이 핵심입니다.

지붕 조립체 PV 화재·풍압·우박

FM 4411 · 4483 · FM 4476 / 4478

FM 인증 — BIPV · BAPV · PV

미국 FM Approvals의 PV 모듈 인증으로, 글로벌 보험·대형 프로젝트에서 요구됩니다. 핵심은 모듈 단품이 아니라 지붕 조립체 단위(roof assembly)로 성능을 본다는 점입니다. 유연 모듈은 4476, 강성 모듈은 4478을 적용합니다.

유연 PV 모듈

FM 4476

강성 PV 모듈

FM 4478

화재(상부)

ASTM E108

우박

ANSI/FM 4473

캐비티 월(외벽)

FM 4411

BIPV vs BAPV vs PV — PV는 모듈 자체, BAPV는 기존 지붕·외벽 위에 거치(building-applied), BIPV는 외장재를 대체해 건물에 일체화(building-integrated)됩니다. FM은 데크 상부 화재(바람에 날린 불씨)·풍압 인발·우박 충격(Class 4, 72~79J)·내진·중력하중을 조립체 단위로 평가합니다.

FM 4411 — 캐비티 월 시스템 규정(BIPV 외벽의 핵심). 외장재와 구조체 사이에 공기층(캐비티)을 두는 외벽이 대상이며, 두 가지 시험법으로 평가합니다 — 16ft 평행패널시험(16-ft PPT, ISO 3957)과 8ft 캐비티월시험(8-ft CWT). 16-ft PPT는 0.5m 간격으로 마주 세운 4.9m 높이 패널 사이에 360kW 프로판 샌드버너를 두고 15분간 가열하며, 하부에 표면 최대 열유속 약 100kW/㎡가 작용합니다. 5MW 칼로리미터로 열방출률(HRR)을 측정해 무제한 높이는 최대 HRR ≤830kW, 50ft(15m) 높이는 ≤1100kW를 합격 기준으로 봅니다. 외장재 단품이 아니라 캐비티를 포함한 시스템 전체로 판정하므로, FORMASHIELD의 캐비티 차열 방벽이 직접 대응하는 규격입니다.

FM 4483 — 벽부착형 BIPV 표준(제정 중). FM은 2025년(Interflam 2025) BIPV 외벽 시스템 5종을 16ft 평행패널 방식으로 대규모 시험했고, 그 결과를 토대로 외벽형 BIPV 전용 표준 FM 4483을 제정 중입니다. 핵심 발견: ① 캐비티 화재 확산이 주된 위험으로 대부분 시스템의 최대 HRR이 합격 기준(≤830~1100kW)을 크게 초과(일부 약 11MW 도달), ② 모듈에 전기 부하(최대출력)가 걸리면 무부하 대비 최대 화재규모가 50~60% 증가, ③ 모듈 단위 인증(EN 13501·ANSI/UL 1703)은 실대형 외벽 성능과 잘 일치하지 않음. 따라서 모듈·케이블·단열·공기층·고정구를 포함한 외벽 조립체 전체로 평가해야 하며, 이는 FORMASHIELD가 겨냥하는 지점입니다.

FM 4411 / 4483 — 외벽 캐비티 시험방법

ANSI/FM 4411은 캐비티 월·BIPV 외벽을 두 가지 방법으로 평가합니다. 16-ft PPT(ISO 3957)는 시스템 전체의 수직 화재 확산을 평가하며 제정 중인 FM 4483(벽부착 BIPV)의 기반이고, 8-ft CWT는 캐비티 내부 구성재를 선별 평가합니다.

① 16-ft 평행패널시험 (ISO 3957 · FM 4483 기반)

4.9m 외벽 2면, 0.5m 간격 · 360kW 버너 · 15분

합격: 최대 HRR ≤ 830kW (무제한 높이)≤ 1100kW (50ft / 15m)

② 8-ft 캐비티월 시험 (ANSI/FM 4411)

2.4m × 1.2m 시편 · 40–45kW/㎡ · 15분

합격: 최대 HRR < 100kW화염높이 < 1.8m

※ 시험 셋업 렌더(개념). 수치는 FM Research(2025, Interflam 2025)·ANSI/FM 4411(2025.10)·ISO 3957:2025 기준이며, FM 4483(벽부착 BIPV)은 이를 토대로 제정 중입니다.

캐비티 화재확산, 무엇으로 막는가

실제 BIPV 외벽 화재에서 캐비티는 화염을 상층으로 끌어올립니다(좌). FORMASHIELD 팽창흑연 캐비티 배리어는 화재 시 발포해 캐비티를 봉인하고 수직 확산을 차단합니다(우).

BEFORE

캐비티 굴뚝효과

유리 파손·봉지재 연소·모듈 탈락으로 화재가 캐비티를 타고 가속.

AFTER · FORMASHIELD

FORMASHIELD 캐비티 배리어

팽창흑연 발포 → 캐비티 봉인 → 수직 화염 확산 차단.

케이블 다발 수직 연소시험

KS C IEC 60332-3 · IEEE 1202

전선 화재확산방지 — 도료형 & 시트형

수직 트레이에 묶인 케이블 다발에 버너로 불을 붙여, 불꽃이 위로 얼마나 번지는지를 카테고리(A~D)별로 평가합니다. FORMASHIELD는 케이블 화재 확산을 두 가지 방식으로 막습니다.

塗도료형 (방화도료)

케이블 표면에 얇게(약 1mm) 도포하는 팽창형 코팅. 화재 시 발포해 탄화 단열층을 만듭니다.

• 무게·부피 증가 거의 없음
• 복잡한 배선·기존 설비에 도포 용이
• 피복 연소·불꽃 전파 지연

片시트형 (방화시트)

케이블 다발·트레이를 감싸거나 덮는 팽창 시트. 발포해 트레이 구간을 방벽으로 분리합니다.

• 구획 단위 차단(파이어 브레이크)
• 탈착·재시공·증설에 유리
• 관통부 슬리브와 연계 시공

지하공동구 · 전기화재 — FM 4층 인증 체계

전력구·지하공동구는 다발 케이블이 밀폐공간에 집적된 환경이라, FM은 단일 표준이 아니라 네 개 층위로 방어합니다 — 케이블 자체, 케이블 보호, 관통부 방화충전, 시공 자격. FORMASHIELD의 롤시트·슬리브형이 이 층위들에 걸쳐 대응합니다.

FPI는 FM 화재전파장치에서 점화 용이성(TRP)과 열방출률로 산출하며, 값이 낮을수록 우수한 케이블입니다. FM 3972 + NFPA 262 통과 = 비전파 재료로, 일반적으로 스프링클러 방호가 불필요합니다.

1FM 3972

케이블 자체 — 화재전파지수

Cable Fire Propagation 시험표준. ASTM E2058 / ISO 12136 화재전파장치(FPA)로 FPI를 측정해 Group 1·2·3로 분류하며, FPI < 10(GP-1)은 비전파 케이블입니다. (DS 5-31은 손실예방 가이드라인.)

2FM 3971

케이블 보호 — 도료·랩

Fire Protective Coatings and Wraps for Grouped Cables. 기존 다발 케이블에 FM 승인 도료·랩을 적용해 외부 화재로부터 점화·전파를 억제하고 비전파화합니다.

3FM 4990

관통부 방화충전

Firestopping 성능표준. 벽·바닥 관통부와 조인트의 방화충전 성능을 규정합니다. 실무 시험은 ASTM E814(=UL 1479)+호스스트림, 시공 후 검사는 ASTM E2174/E2393.

4FM 4991

시공 자격 — 승인 시공자

Firestop Contractors 승인표준(2001~). 인증 DRI(지정책임자)가 방화충전 품질을 감독하고 3년마다 재시험하며, 필기시험·QA감사를 거칩니다. 설계–시공–검사–유지(DIIM) 생애주기 관리.

국내 기준 — NFTC 605 (지하구의 화재안전기술기준)

국내 대응 기준은 「지하구의 화재안전기술기준(NFTC 605)」(소방청공고 제2022-243호, 2022.12.1 제정)입니다. 연소방지설비(케이블 살수)·방화벽·케이블 난연 요구가 FM의 "비전파 케이블 + FM 3971 랩 + 관통부 방화충전 + 감지" 패키지와 개념적으로 대응합니다.

NFTC 605 (국내)	대응 FM 체계
케이블 난연	비전파 케이블(FM 3972 · GP-1) 또는 FM 3971 도료·랩
연소방지설비(살수)	(능동) 보조 소화 — 수동 방호와 병행
방화벽 · 케이블 관통부	FM 4990 관통부 방화충전 + FM 4991 승인 시공
화재 감지	FM 승인 감지(연기 · 중요회선 VEWFD · 선형열)

※ 도식은 개념 모식도(비례 아님). 표준: FM 3972(Cable Fire Propagation), FM 3971(Coatings/Wraps for Grouped Cables), FM 4990(Firestopping), FM 4991(Firestop Contractors), FM Global DS 5-31(Cables & Bus Bars · 가이드라인); 시험 ASTM E2058 · ISO 12136 · ASTM E814 · E2174 / E2393; 국내 NFTC 605(소방청공고 2022-243호). FPI 임계값 7/10/14는 FM 공개 연구 기준.

※ 도식은 각 시험의 개념을 단순화한 모식도이며, 실제 시험 셋업과 다를 수 있습니다. 분야·구조별 실제 보유 인정·시험성적 범위는 자료 요청 시 인정서·시험성적서 사본으로 확인 가능합니다. 진행예정 분야(FM·ESS 등)는 목표 대응 규격을 표기한 것입니다. FM 4411·4483 관련 수치·시험 방식은 FM Research(2025, Interflam 2025) 공개 자료 기준입니다.

※ ㈜이지원 글로벌 조사 보고서(2026.6) 기반: FM Approvals / FM Research 2025(Interflam 2025, Agarwal 외), ANSI/FM 4411(2025.10), ISO 3957:2025, BSR/FM 4411-202x, IBC 2024 · NFPA 285, EN 13501-1 · CPR, BS 8414 / BR 135, KS F 8414 · KS C 8577. 수치는 참고용이며 프로젝트별 적용범위는 별도 확인.