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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 25(3); 2025 > Article
AHP 기반 지하주차장 스프링클러 금속 배관 부식 대응 전략의 우선순위 평가

Abstract

Underground parking facilities are prone to metal pipe corrosion owing to their high humidity and enclosed conditions, which can reduce the reliability of fire protection systems. This study identified key strategies to address corrosion in sprinkler piping and applied the Analytic Hierarchy Process (AHP) to evaluate their priorities. Five main strategy categories and 15 subfactors were assessed through expert consultation and a survey of 35 fire safety professionals. The analysis revealed a high consistency ratio (CR) of 0.007. The top-priority strategy was “corrosion prevention and early response,” emphasizing the importance of preventive technologies and rapid response systems. Among the sub-factors, “application of preventive technologies” ranked highest, confirming its effectiveness in enhancing system reliability and maintenance efficiency. The results of this study suggest that the priority implementation of corrosion prevention measures and establishment of a rapid response system are essential to ensure the long-term performance and safety of sprinkler-based fire response systems.

요지

지하주차장은 습도가 높고 밀폐된 환경으로 인해 금속배관의 부식이 빈번하게 발생하며, 화재 대응 설비의 신뢰성을 저하시킬 수 있는 주요 요인이다. 본 연구에서는 스프링클러 금속배관의 부식 대응 전략을 도출하고 AHP 기법을 활용하여 전략별 우선순위를 평가하였다. 검토된 대응 전략은 부식 예방, 유지관리, 피해 최소화, 효율성, 환경 대응의 5개 상위요소와 총 15개 하위 세부요소를 포함한다. 전문가 자문과 35인의 소방⋅설비 전문가의 설문을 거쳐 전략별 중요도와 우선순위가 결정되었다. 설문의 일관성 비율은 0.007로 높은 신뢰도 수준을 나타내었다. ‘부식 예방 및 초기 대응’ 전략이 가장 높은 중요도를 가진 것으로 나타났으며 사전 예방 기술의 적용과 신속한 대응체계의 구축이 스프링클러 시스템의 신뢰성 확보에 있어 핵심적인 요소임을 보여준다. 하위요인 분석에서는 ‘예방 기술 적용’이 가장 높은 우선순위를 나타내어 부식 예방 중심의 대응이 설비의 신뢰성과 유지관리 효율성을 향상시키는 데 효과적임이 확인되었다. 본 연구의 결과는 스프링클러 기반 화재 대응 시스템의 장기적 성능과 안전성 확보를 위해 부식 예방 조치의 우선적 이행과 신속 대응 체계 구축이 필수적임을 시사한다.

1. 서 론

1.1 연구배경

스프링클러 시스템은 1874년에 영국에서 발명된 이래 140년 넘게 사용되어 온 소화설비로서 정상적으로 작동하면 96% 가량의 화재진압 능력을 발휘하는 것으로 알려져 있다(Hall, 2011). 특히, 화재 발생 시 자동으로 작동하여 초기 화재를 제어할 수 있는 대표적인 소방설비로, 화재 확산 방지와 인명 및 재산 피해 최소화에 핵심적인 역할을 수행한다. 특히 지하주차장과 같은 밀폐되고 습도가 높은 공간에서는 소방차의 진입이 제한되고 화재 감지 및 진압에 시간이 지연되기 때문에, 스프링클러 시스템의 초기 대응 능력은 더욱 중요하게 작용한다.
하지만 지하주차장은 상대습도가 높고 결로가 빈번하게 발생하는 구조적 특성을 가지며, 이러한 환경은 스프링클러 금속 배관의 부식을 가속화시키는 주요 원인으로 지적된다. 실제로 부식으로 인한 관 내벽의 슬러지 축적, 관벽 두께 감소, 누수, 마찰 손실 증가 등은 스프링클러 시스템의 성능 저하를 유발하며, 이는 화재 발생 시 소화수의 신속한 공급을 저해할 수 있다(Kim, 2023). 건식시스템의 경우에 시공 초기 수압시험 후 배관 내에 잔류수가 남아 국부 부식을 유발하는 사례가 보고되고 있으며, 시공 후 수년 내에 배관 성능이 저하되는 문제도 확인된 바 있다(Korean Corrosion Control Association, 2015a).
이에 따라 소화설비의 부식 문제를 근본적으로 해결하기 위한 다양한 기술적 대응 방안이 제시되어 왔으며, 특히 배관 내 부식억제제 주입, 배관 재질 개선, 정기적인 유지관리 강화 등의 전략이 실제 현장에서 적용되고 있다. 하지만 자원과 비용의 한계로 인해 모든 전략을 동시에 적용하기 어렵기 때문에, 각 대응 방안의 상대적 중요도를 체계적으로 분석하고 실질적인 우선순위를 도출하는 것이 필요하다.

1.2 연구목적 및 구성

본 연구는 스프링클러 금속 배관의 부식 문제를 해결하기 위한 다양한 대응 전략들을 도출하고, 계층화 분석법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 활용하여 각 전략의 상대적 중요도를 평가함으로써, 실무에 적용 가능한 우선순위를 도출하는 데 목적을 두고 있다. 문헌고찰 및 사전 연구결과를 바탕으로 부식 대응 전략을 구조화하고, 소방⋅설비 분야 전문가들을 대상으로 한 AHP 설문 분석을 통해 정량적 평가를 수행하였다.
이를 통해 부식 대응 전략 간의 상대적 중요도를 수치화하고, 실효성 있는 유지관리 정책 및 설비 개선 방향을 제시하고자 하며, 결과적으로 스프링클러 시스템의 신뢰성 향상과 화재 대응력 강화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

2. 연구방법

본 연구에서는 지하주차장 환경에서 발생하는 스프링클러 금속 배관의 부식 문제에 대응하기 위한 전략들을 도출하고, 각 전략 요소들의 상대적 중요도를 분석하여 실질적 우선순위를 파악하고자 AHP를 활용하였다.

2.1 측정 도구 및 평가항목

AHP는 1976년 미국 펜실베이니아 대학교의 Thomas Saaty에 의해 개발된 다기준 의사결정기법으로, 복잡한 문제를 계층적으로 구조화한 뒤 각 요소 간 쌍대비교를 통해 상대적 가중치를 산정하는 방식이다(Lee, 2016). 경제, 경영, 정책, 방재 등 다양한 분야에 활용되는 AHP는 특히 전문가의 판단에 기반한 복합적 의사결정이 요구되는 분야에서 유용한 분석 방법으로 평가된다. AHP 분석에서 설문에 참여한 전문가 집단의 전문성과 대표성은 분석 결과의 신뢰성과 타당성에 중대한 영향을 미치게 된다(Kim, 2018).
AHP 분석에서 합리적인 평가항목을 설정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 평가항목을 설정하기 위해 다음과 같은 과정을 거쳤다.
먼저, 전략 평가에 필요한 핵심 요소를 도출하기 위해 NFPA 25 (National Fire Protection Association, 2023a), FM Global Loss Prevention Data Sheets (FM Global, 2020) 등의 국제 기준과 함께, 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률(Ministry of the Interior and Safety, 2023), 화재안전성능기준(NFPC, 2024), 화재안전기술기준(NFTC, 2024), 한국부식방지협회 발간 자료(Korean Corrosion Control Association, 2015b) 등 국내 기준을 종합적으로 분석하였다. 이와 함께 국가화재정보시스템(NFDS) 통계자료 등을 참고하여 평가항목의 현실성과 시급성을 보완하였다(NFDS, 2024).
지하주차장에서 발생한 화재 중 스프링클러 등 소방설비의 작동 불량이 초기 화재 확산의 주요 원인으로 반복적으로 지적되고 있으며(National Fire Agency, 2025), 특히 금속 배관의 부식은 누수뿐 아니라 초기 방수압 저하, 분사 지연, 슬러지 축적으로 인한 관 막힘 등 다양한 문제를 유발하여 스프링클러의 실효성을 저해하는 주요 요인으로 나타났다. 이러한 실태를 반영하여 본 연구에서는 다음과 같은 다섯 가지 상위 평가항목을 도출하였다.
첫째, ‘부식 발생 예방’은 부식의 발생을 사전에 차단하기 위한 기술적⋅제도적 대응을 중심으로 구성되었으며, 방청 기술, 신소재의 적용 등과 같은 선제적 조치의 도입 여부를 평가 요소로 포함하였다. 둘째, ‘유지관리’는 정기적인 점검과 보수 체계를 중심으로 한 설비 관리의 실효성을 평가하며, 설비 상태에 대한 주기적인 점검과 신속한 보수가 가능하도록 구축된 관리 체계의 효과성을 중점적으로 고려하였다. 셋째, ‘설비 피해 최소화’는 부식이 이미 진행된 상황에서 피해를 최소화하기 위한 신속한 감지 및 대응 전략의 존재 여부를 평가하는 항목으로, 감지 기술과 이상징후 진단 체계 등의 사후 대응 역량을 포함한다. 넷째, ‘설비 효율성’은 배관의 재질 개선, 부식 저항성 강화, 유지관리의 용이성 등 기술적 성능 향상을 중심으로 구성되었으며, 장기적인 설비 신뢰성과 관리 효율성 확보에 기여하는 요소들을 포함한다. 마지막으로, ‘환경적 요인 기반 대응’은 지하주차장 특유의 온⋅습도, 환기 조건 등 환경적 요인을 반영한 대응 전략의 적용 가능성을 평가하며, 현장 환경에 대한 지속적인 모니터링과 환경 맞춤형 기술 적용 여부를 주요 판단 기준으로 설정하였다.
각 상위 평가항목에 대응되는 하위 실행요소는 학술 논문(Moon et al., 2020), 기술 보고서 및 실증 실험 결과를 기반으로 도출되었다. 특히 스프링클러 금속 배관 내 부식억제제 및 전해환원수 적용에 관한 Ko et al. (2025)의 현장 실험 결과는 하위 항목의 과학적 타당성을 확보하는 데 중요한 기초 자료로 활용되었다. 실무자 중심의 적합성 검토를 통해 ‘예방 기술 적용’, ‘부식 감지 및 진단 기술 활용’, ‘정기 점검 및 배관 청소’, ‘배관 재질 개선’, ‘유지보수 용이성 확보’, ‘환경 요인 모니터링’ 등과 같이 실효성 있는 항목들이 추출 및 통합되었으며, 결과적으로 상위 5개 항목과 하위 15개 항목으로 구성된 계층 구조가 완성되었다(Table 1). 최종 계층모형에서는 최상위 목표를 ‘지하주차장 스프링클러 금속 배관 부식 대응 전략의 우선순위 도출’로 설정하였으며, 각 기준에 대응하는 항목들을 단계적으로 배열하였다(Fig. 1).
Table 1
Final Decision-Making Factors for Corrosion Mitigation of Metal Fire Suppression Pipes
Item Decision factor Contents
Corrosion Prevention and Initial Response (CPIR) Corrosion Detection and Diagnosis (CDD) Install sensors or diagnostic devices to monitor pipe conditions in real time and detect early signs of corrosion
Application of Preventive Technologies (APT) Prevent corrosion from the outset by applying internal coatings or corrosion-inhibiting substances
Management of External Factors (MEF) Control environmental factors such as humidity and salinity that contribute to corrosion
Maintenance and Inspection System (MIS) Regular Inspection and Monitoring (RIM) Conduct periodic inspections and use IoT technology to monitor pipe conditions in real time
Ensuring Maintenance Convenience (EMC) Design systems for easy maintenance and deploy skilled personnel and resources efficiently
Emergency Response Planning (ERP) Establish immediate response procedures for leaks or fires caused by corrosion
Prevention of Pipe Corrosion Spread and Damage Minimization (PPCSDM) Installation of Corrosion Inhibition Devices (ICID) Apply corrosion-blocking equipment and chemicals such as anodes and corrosion inhibitors to the piping system
Improvement of Pipe Materials (IPM) Replace existing pipes with corrosion-resistant materials such as stainless steel or alloy steel to eliminate the root cause
Damage Minimization Design (DMD) Design systems with modular or isolated sections to prevent corrosion from affecting the entire system
Enhancement of Equipment Efficiency (EEE) Improvement of Placement Efficiency (IPE) Optimize the placement of sprinklers and hydrants to enhance accessibility and maintenance efficiency
Ensuring Technological Applicability (ETA) Adopt systems compatible with the latest corrosion prevention technologies for future upgrades
Economic Feasibility and Sustainability (EFS) Consider both initial investment and long-term maintenance costs to ensure cost-effectiveness
Customized Response Based on Environmental Factors (CRBEF) Corrosion Response in Specific Environments (CRSE) Implement corrosion prevention technologies suitable for regions with high humidity or salinity
Management of Pipe Surroundings (MPS) Maintain stable temperature and humidity conditions to eliminate key causes of corrosion
Overcoming Environmental Constraints (OEC) Introduce automated systems and maintenance solutions for underground or confined spaces with limited ventilation and accessibility
Fig. 1
Hierarchical Model of This Study
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2.2 설문 설계 및 분석 방법

도출된 계층 구조의 타당성을 확보하기 위해 2025년 1월 20일부터 26일까지 FGI (Focus Group Interview)를 실시하였다. 자문은 소방, 부식 억제 및 설비 유지관리 분야에서 10년 이상 종사한 현장 실무자와 박사학위를 보유한 교수 등 총 4인의 전문가가 참여하였으며, 평가 기준의 현장 적용 가능성, 구조적 타당성, 용어 정합성 등을 중심으로 항목을 검토하였다.
FGI를 통해 확정된 계층 구조를 기반으로 AHP 설문지를 설계하였으며, 2025년 2월 1일부터 2월 15일까지 2주간 설문조사를 수행하였다. 설문은 AHP 9점 척도 기준에 따라 각 계층 내 항목 간 쌍대비교 방식으로 구성되었으며(Table 2), 대면조사를 원칙으로 하되 일정상 불가능한 경우 이메일을 통한 서면 회신도 병행하였다. 응답자는 각 항목 쌍 중 상대적으로 더 중요한 항목과 그 중요도 차이를 판단하여 응답하였으며, 수집된 자료는 비교행렬로 구성한 후에 고유값을 계산하여 가중치를 산정하였다. 산정된 가중치는 총합이 1이 되도록 정규화 하였으며, 비교항목 수가 7개 이하일 경우에 판단의 일관성이 높게 유지된다는 AHP 기법의 이론적 기준을 반영하였다(Kim, 2018).
Table 2
Example for AHP Research Form
Items Very important 〈─── Equal ───〉 Very important Items
Item 1 Item 2
쌍대비교를 기반으로 평가항목에 대한 상대적 가중치를 산정하기 위해 본 연구에서는 AHP 기법에 따라 구조화된 비교행렬을 구성하였다. 비교행렬은 동일 계층 내의 두 평가요소를 1:1로 비교하여 상대적 중요도를 수치로 표현하는 방식으로, 그 예시는 Fig. 2에 제시하였다(Cho, 2018).
Fig. 2
Structured Matrix
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일반적으로 두 평가요소 AiAj 의 비교에서 산출된 값 aij 는 항상 양의 값을 가지며, AiAj 보다 더 중요하다고 판단될 경우 aij > 1, 반대로 덜 중요하다고 판단될 경우 aij < 1이 된다. 동일한 요소 간 비교에서는 aij = 1로 평가되며, 이는 자기 자신과의 중요도가 동일함을 의미한다. 또한 AHP 비교행렬은 역수의 성질을 가지므로, aij = 1/aji 관계가 성립한다. 이러한 원리에 따라 구성된 쌍대비교 행렬 A는 항상 정방행렬(square matrix)의 형태를 가진다.

2.3 조사대상 및 응답자 특성

AHP 분석의 신뢰성을 확보하기 위해 설문조사는 소방설비 설계, 유지관리, 부식 억제 분야에 전문성을 갖춘 실무자 및 연구자를 대상으로 수행하였다. AHP 응답자는 관련 분야 실무 경력 5년 이상, 석사 이상의 학위 소지자, 소방 및 설비 관련 전문자격 보유자(예: 소방기술사, 설비기술사 등) 중 하나 이상의 기준을 충족하는 자로 구성하였다. 전문가군은 학계(소방⋅설비 관련 학과 교수 및 연구자), 공공기관(LH, SH 등 소방안전 및 유지관리 담당자), 소방⋅설비 엔지니어링 및 시공업체 종사자 등으로 다양하게 구성하였으며, 이를 통해 다양한 실무적⋅학문적 시각이 반영될 수 있도록 하였다.
설문은 총 40부가 배포되고 수집되었으며, 이 중 불성실한 응답을 제외한 35부(분석대상 비율 87.5%)가 최종 AHP 분석에 활용되었다. 응답자의 성별 분포는 남성이 91.4%로 대다수를 차지하였고, 경력 분포는 20년 이상 종사한 전문가가 77.1%로 가장 높은 비율을 보였다. 그 외 10~20년 미만의 응답자는 17.1%, 5~10년 미만의 응답자는 5.7%로 나타났다. 직업군별로는 소방 및 기계설비 분야의 교수 및 박사(19.5%)가 가장 높은 비율을 나타내었으며, 건설사 전문가(19.5%), 공공기관 종사자(17.1%), 소방⋅설비 기술사(12.2%), 소방 공무원(12.2%), 설계업체 전문가(9.8%) 등의 순으로 다양하게 구성되었다(Table 3).
Table 3
Classification Characteristics of AHP Respondents
Group Category Item Frequency Ratio (%)
Corrosion Prevention for Sprinkler Metal Fire Suppression Pipes Gender Male 32 91.4
Female 3 8.6
Career Less than 5~10 years 2 5.7
Less than 10~20 years 6 17.1
More than 20 years 27 77.1
Job Professors and Ph.D. holders in fire protection and mechanical systems 8 19.5
Certified professional engineers in fire protection and mechanical systems 5 12.2
Public officials in fire protection and building facility management 5 12.2
Employees of public institutions (e.g., LH, SH, etc.) 7 17.1
Professionals from fire protection and building system design firms 4 9.8
Construction company professionals 8 19.5
Others 4 9.8

3. 결과 및 고찰

3.1 응답의 일관성 검토

응답자료의 일관성 검증은 Eqs. (1)(2)에 나타낸 일관성 지수(Consistency Index, CI)와 일관성 비율(Consistency Ratio, CR)을 가지고 확인하였다. 일관성 비율이란 설문대상자 답변에 대한 일관성을 나타내는 비율이며, 일관성이 높을수록 0에 가까워지고 0.1 이상인 경우에는 일관성이 부족한 것으로 판단한다(Kim and Eo, 1994).
(1)
CI=(λmaxn)/(n1)
(2)
CR=CI/RI
여기서, λmax 는 비교행렬의 최대 고유값, n은 비교행렬의 크기(항목 수), RI는 난수지수(Random Index)이다. RI는 1에서 9까지 임의로 수치를 설정하여 역수행렬을 작성하고, 이 행렬의 평균 일관성 지수 산출값으로 일관성 허용한도를 나타낸다.
본 연구에서 수행된 AHP 분석의 신뢰도를 평가하기 위해 계층별 일관성 비율을 산정한 결과를 Table 4에 나타내었다.
Table 4
Consistency Ratio Summary by AHP Hierarchy
Hierarchy Level CR*
Upper Level Main Criteria 0.007
Lower level Corrosion Prevention and Initial Response 0.020
Maintenance and Inspection System 0.003
Prevention of Pipe Corrosion Spread and Damage Minimization 0.031
Enhancement of Equipment Efficiency 0.008
Customized Response Based on Environmental Factors 0.065

* CR : Consistency ratio

상위 항목 및 하위 항목의 CR 값은 일반적으로 허용되는 기준인 0.1 이하로 나타나 전문가 응답의 일관성이 높은 것으로 확인되었다. 특히, ‘유지관리 및 점검 체계’ 항목은 CR은 0.003으로 나타나 가장 높은 수준의 일관성을 보였으며, ‘환경적 요인 기반 맞춤형 대응’ 항목의 CR은 0.065로 상대적으로 가장 높았으나 허용 범위 내에 해당한다. 상위 평가기준의 CR은 0.007의 값으로 분석 결과의 신뢰성과 타당성을 뒷받침한다.

3.2 금속 소화배관 부식 대응 우선순위 도출

3.2.1 상위 요인에 대한 가중치 및 우선순위 비교

AHP 분석의 상위항목에 대한 설문조사의 가중치 분석결과를 Fig. 3에 나타내었다. 상위항목에 대한 전문가 집단의 응답은 0.007로 0.1보다 낮은 CR을 가져 높은 수준의 일관성을 보였다. 상위항목에서 평가된 전략의 중요도는 ‘부식 발생 예방 및 초기 대응(CPIR)’, ‘유지관리 및 점검 체계(MIS)’, ‘배관 부식 확산 방지 및 피해 최소화(PPCSDM)’, ‘환경적 요인 기반 맞춤형 대응(CRBEF)’, ‘설비 효율성 강화(EEE)’의 순으로 나타났다.
Fig. 3
Relative Importance in Corrosion Prevention for Sprinkler Metal Fire Suppression Pipes
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‘부식 발생 예방 및 초기 대응’ 전략이 가장 높은 중요도(가중치 0.343)를 가지는 것으로 나타났다. 이는 부식 발생 자체를 사전에 차단하고 초기 대응력을 강화하는 전략이 스프링클러 시스템의 신뢰성 확보에 있어 핵심적인 역할을 한다는 점을 시사한다. 특히 습도가 높고 밀폐된 지하주차장 환경에서는 부식으로 인한 배관 손상, 누수, 초기 방수압 저하, 슬러지 축적 등으로 인해 소화시스템 작동 실패의 가능성이 높아진다. 이에 따라 선제적인 기술적 조치가 필수적이다.
선행연구를 통해 부식 예방을 위한 기술적 조치가 효과적으로 부식을 제어할 수 있음이 밝혀진 바 있다. Ko et al. (2025)은 규산염계 부식억제제와 전해환원수를 활용하여 배관 내 ZnO⋅Si (OH)22+와 SiO32- 기반의 얇고 치밀한 고절연성 피막층을 형성함으로써, 부식 전류 밀도를 약 75% 이상 감소시키고, 예상 수명을 5.87년에서 23.8년으로 연장시키는 효과를 입증하였다. 이는 ‘예방 기술 적용’이 실제 현장에서 설비 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 실효성 있는 대응 전략임을 보여준다.
두 번째로 높은 우선순위를 보인 ‘유지관리 및 점검 체계’가 가중치 0.237을 가져 정기 점검과 실시간 상태 모니터링을 통해 배관 내부 부식을 조기에 감지하고 신속하게 대응하는 기반 체계로 평가되었다. NFPA 25에서는 스프링클러 시스템의 작동 신뢰성을 확보하기 위해 5년 주기의 장애물질 조사(obstruction investigation)와 샘플링 기반의 스프링클러 헤드 작동 시험을 실시하도록 규정하고 있다. 특히 Annex D에서는 배관 내 이물질, 스케일, 생물 성장물 등에 대한 조사를 통해 부식 및 막힘 요소를 체계적으로 제거하는 절차가 상세히 제시되어 있으며, 이는 시스템의 연속성과 신뢰도 유지에 핵심적인 역할을 한다(National Fire Protection Association, 2023b). 반면, 국내에서는 「소방시설 자체점검사항 등에 관한 고시」 등 따라 설비 구조 및 기능 위주로 점검이 이루어지고 있으나(National Fire Agency, 2022), 배관 부식이나 내구연한에 대한 명확한 기준은 부재한 실정이다. 이러한 차이는 스프링클러 설비의 신뢰성과 안전성 확보에 영향을 미칠 수 있으므로, 국내 기준의 보완이 필요한 것으로 판단된다.
세 번째 전략인 ‘배관 부식 확산 방지 및 피해 최소화’(가중치 0.159)는 고내식성 재질(예: 스테인리스강, 합금강 등)로의 배관 교체, 부식 억제 장치 설치, 분리형 설계 등과 같은 설비 중심의 하드웨어 대응 방안에 해당한다. 실제로 건식 스프링클러 시스템의 경우, 시공 후 수년 내에 배관 내 잔류수에 의해 국부부식이 발생하는 사례가 빈번하며(Korean Corrosion Control Association, 2015a), 이와 같은 상황에 효과적으로 대응하기 위해서는 장기적인 관점에서의 재질 개선 및 시스템 구조의 보완이 요구된다.
한편 ‘환경적 요인 기반 맞춤형 대응’과 ‘설비 효율성 강화’ 전략은 각각 가중치 0.133과 0.128로 분석되어 상대적으로 낮은 중요도를 보였으나, 여전히 무시할 수 없는 요소로 평가된다. 이는 배관 주변의 온도⋅습도⋅환기 조건을 반영한 기술 적용과 장기 운영 비용 대비 효율성 향상 전략의 중요성도 함께 고려해야 함을 시사한다. 특히 지하주차장은 고온다습 조건이 지속되기 때문에, 환경 감시 시스템의 정교화와 맞춤형 대응 기술이 병행되어야 한다. 이러한 우선순위는 화재안전 설비의 유지관리 전략 수립, 관련 정책 및 기술 적용 방향성 설정에 있어 과학적 근거로 활용 가능하며, 특히 지하주차장과 같은 고위험 환경에서의 시스템 신뢰성 제고와 안전성 확보에 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

3.2.2 하위 요인에 대한 상대적 중요도 및 우선순위

3.2.2.1 부식 발생 예방 및 초기 대응
‘부식 발생 예방 및 초기 대응’의 하위요인에 대한 AHP 분석 결과는 Fig. 4에 제시하였다. 응답의 CR 값은 0.020으로 높은 수준의 신뢰도를 보였다.
Fig. 4
Relative Importance in Corrosion Prevention and Initial Response
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각 항목의 중요도를 살펴보면, 1순위는 ‘예방 기술 적용(APT)’으로 0.424의 가중치를 가지는 것으로 나타났다. 2순위는 ‘부식 감지 및 진단(CDD)’으로 0.372의 가중치를 가졌으며, 3순위는 ‘외부 요인 관리(MEF)’로 0.204의 가중치를 가지는 것으로 나타났다.
3.2.2.2 유지관리 및 점검 체계
‘유지보수 및 점검 체계’의 하위요인에 대한 AHP 분석 결과를 Fig. 5에 나타내었다. 응답의 CR은 0.003의 값을 가져 매우 높은 일관성을 가지는 것으로 나타났다.
Fig. 5
Relative Importance in Maintenance and Inspection System
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항목별 중요도는 1순위가 ‘정기 점검 및 모니터링(RIM)’으로 0.521의 가중치를 가졌으며, 2, 3순위인 ‘유지보수 편의성 확보(EMC)’과 ‘비상 대응 계획(ERP)’은 각각 0.309와 0.170의 가중치 값을 가지는 것으로 나타났다.
3.2.2.3 배관 부식 확산 방지 및 피해 최소화
‘배관 부식 확산 방지 및 피해 최소화’의 하위요인에 대한 AHP 분석 결과를 Fig. 6에 나타내었다. 응답의 CR은 0.031의 값으로 높은 수준의 신뢰도를 보였다.
Fig. 6
Relative Importance in Prevention of Pipe Corrosion Spread and Damage Minimization
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각 항목의 중요도는 ‘배관 재질 개선(IPM)’, ‘부식 억제 장치 설치(ICID)’, ‘피해 최소화 설계(DMD)’의 순이었고 각각 0.505, 0.313, 0.181의 가중치 값을 가지는 것으로 나타났다.
3.2.2.4 설비 효율성 강화
‘설비 효율성 향상’의 하위요인에 대한 AHP 분석 결과는 Fig. 7에 제시하였다. 응답의 CR은 0.008로 신뢰도가 매우 높은 수준을 보였으며, 각 항목의 중요도는 ‘경제성 및 지속 가능성(EFS)’(0.367), ‘기술 적응성 확보(ETA)’(0.335), ‘배치 효율성 향상(IPE)’(0.298)의 순으로 나타났다. 1순위와 2순위의 차이가 비교적 적은 것으로 나타나, 두 항목 동시에 중요도가 높은 것을 확인할 수 있다.
Fig. 7
Relative Importance in Enhancement of Equipment Efficiency
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3.2.2.5 환경적 요인 기반 맞춤형 대응
‘환경적 요인 기반 맞춤형 대응’의 하위요인에 대한 AHP 분석 결과는 Fig. 8에 나타내었다. 응답의 CR은 0.065로 허용 가능한 수준을 보였다.
Fig. 8
Relative Importance in Customized Response Based on Environmental Factors
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각 항목의 중요도를 살펴보면, ‘특정 환경 부식 대응(CRSE)’의 가중치가 0.479로 가장 높게 나타났으며, ‘배관 주변 환경 관리(MPS)’과 ‘환경 제약 극복(OEC)’의 가중치는 각각 0.300과 0.220의 값을 가지는 것으로 나타났다.

3.2.3 지표별 종합적 중요도 비교

각 하위요인의 종합적 중요도를 비교한 결과를 Table 5Fig. 9에 나타내었다. 전체 구성요소에 대한 상대적 중요도와 우선순위를 살펴본 결과, ‘예방 기술 적용(APT)’의 중요도가 가장 높았으며, ‘부식 감지 및 진단(CDD)’, ‘정기 점검 및 모니터링(RIM)’, ‘배관 재질 개선(IPM)’의 순으로 높게 나타났으며, “피해 최소화 설계(DMD)”, “환경 제약 극복(OEC)”, “배치 효율성 향상(IPE)”는 상대적으로 중요도가 낮은 것으로 나타났다.
Table 5
Comprehensive Weight Analysis - Corrosion Prevention for Sprinkler Metal Fire Suppression Pipes
Item Weight Decision Factor Weight Overall weight Priority in overall weight
CPIR 0.343 CDD 0.372 0.128 2
APT 0.424 0.146 1
MEF 0.204 0.070 6
MIS 0.237 RIM 0.521 0.123 3
EMC 0.309 0.073 5
ERP 0.170 0.040 11
PPCSDM 0.159 ICID 0.313 0.050 8
IPM 0.505 0.080 4
DMD 0.181 0.029 15
EEE 0.128 IPE 0.298 0.038 13
ETA 0.335 0.043 10
EFS 0.367 0.047 9
CRBEF 0.133 CRSE 0.479 0.064 7
MPS 0.300 0.040 12
OEC 0.220 0.029 14
Fig. 9
Overall Weight
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4. 결 론

지하주차장의 고습⋅밀폐 환경에서 빈번하게 발생하는 스프링클러 금속 배관의 부식 문제에 대응하기 위한 전략의 상대적 중요도와 우선순위를 AHP를 활용하여 도출한 결과는 다음과 같다.
첫째, 상위 5개의 요인을 분석한 결과 ‘부식 예방 및 초기 대응’이 가장 중요한 것으로 평가되었으며, ‘유지관리 및 점검 체계’와 ‘배관 부식 확산 방지’, ‘체계적인 유지관리’ 순으로 중요성이 높은 것으로 평가되었다. 이는 사전에 부식을 예방하기 위한 조치를 취함으로써 설비의 안정성과 지속가능성이 향상될 수 있음을 시사한다.
둘째, 하위 요인 분석에서는 ‘예방 기술 적용’, ‘부식 감지 및 진단’, ‘정기 점검 및 모니터링’, ‘배관 재질 개선’, ‘유지보수 편의성 확보’가 상대적으로 높은 우선순위를 보였으며, 이는 부식 예방 중심의 대응이 설비의 신뢰성과 유지관리 효율성 향상에 효과적이라는 점을 보여준다.
본 연구는 전문가의 실무적 판단과 실증적 데이터를 통합한 정량적 분석을 통해, 스프링클러 배관 부식 대응 전략의 상대적 중요도와 실질적 우선순위를 명확히 제시하였다. 이러한 결과는 향후 소방시설 유지관리 지침 개선, 부식 저감 기술의 현장 적용, 관련 법⋅제도의 정비 등 다양한 정책적 활용이 가능하며, 실무 현장에 구체적이고 실용적인 방향성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 향후 연구에서는 각 대응 전략의 비용-효과 분석, 다양한 지하주차장 조건에 따른 기술 적용성 평가, 그리고 조기경보 시스템이나 인공지능(AI) 기반 예측 기술과의 연계 가능성에 대한 심화 연구를 수행함으로써 보다 정밀하고 실효성 높은 부식 대응 전략을 수립할 필요가 있다.

References

1. Cho, Y.H (2018). A study on experts'awareness for the introduction of blockchain technology and process innovation in logistics - Focusing on in-depth interviews and the analytic hierarchy process (AHP) approach. Korea: Master's thesis, Yonsei University.

2. FM Global (2020). Corrosion in automatic sprinkler systems, FM Global Property Loss Prevention Data Sheet 2-1.

3. Hall, J.R Jr (2011). U.S. experience with sprinklers. Quincy, MA: NFPA, Fire Analysis and Research, May.

4. Kim, J.H (2018). A study on social security strategies for new social risks-focused on expert recognition through AHP. Korea: Master's thesis, Pusan National University.

5. Kim, S.C, and Eo, H.J (1994). Priority aggregation for AHP based on experts'opinions. Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society, Vol. 19, No. 3, pp. 41-51.

6. Kim, T.Y (2023). Corrosion in firefighting pipes threatens public safety —What's the solution? Seminar held at the National Assembly. FPN Daily. Retrieved from https://www.fpn119.co.kr/204446.

7. Ko, B.Y, Byun, S.H, Lee, J.H, and Chung, J.W (2025). Corrosion prevention in sprinkler metal pipes using silicate-based corrosion inhibitors and electrolyzed- reduced water. Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 25, No. 0, pp. 1-9.
crossref pdf
8. Korean Corrosion Control Association (2015a). Explanation of causes and solutions to domestic corrosion issues, Part 2, Chapter 5. pp. 146-147.

9. Korean Corrosion Control Association (2015b). Explanation of causes and solutions to domestic corrosion issues.

10. Lee, W.G (2016). A study on the priority and reduction effect of GHG reduction technology and policies in the power generation industry using AHP technique. Korea: Ph.D. dissertation, Ajou University.

11. Ministry of the Interior and Safety (2023). Act on installation and management of fire protection systems. Law.go.kr. Retrieved from https://www.law.go.kr/lsInfoP.do?lsiSeq=236977.

12. Moon, C.H, Kang, H.J, and Choi, J.W (2020). Application plan of hydraulic calculation considering corrosion coefficient of steel pipe for firefighting. Fire Science and Engineering, Vol. 34, No. 4, pp. 69-77 doi:10.7731/KIFSE.f8ecee5c.

13. National Fire Agency (2022). Notification on the self-inspection requirements for fire protection systems.

14. National Fire Agency (2025). Comprehensive measures for improving fire safety of electric vehicles in underground parking lots. Document No. Fire Analysis and System Division-7149, issued on February 24, 2025.

15. National Fire Data System (NFDS) (2024). National fire data statistics and information service. National Fire Agency, Republic of Korea; Retrieved from https://www.nfds.go.kr.

16. National Fire Protection Association (2023a). NFPA 25:Standard for the inspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systems. Quincy, MA: NFPA.

17. National Fire Protection Association (2023b). NFPA 25:Standard for the inspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systems. Quincy, MA: NFPA, Sections 5.3.1.1.1, 14.3.2;Annex D.

18. National Fire Protection Criteria (NFPC) (2024). Fire safety performance criteria. Republic of Korea: National Fire Agency.

19. National Fire Technical Criteria (NFTC) (2024). Fire safety technical criteria. Republic of Korea: National Fire Agency.



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