한국화재보험협회, 방화공학 세계적 지식기반 기술서 발간

한국화재보험협회, 방화공학 세계적 지식기반 기술서 발간

『SFPE방화공학핸드북 Ⅰ, Ⅱ』한국어판을 최초 발간

▲sfpe 방화공학 핸드북

한국화재보험협회(이사장 朴正勳)는 미국소방기술사회(society of fire protection engineers)의 "sfpe 방화공학 핸드북" 한국어판을 최초로 발간하였다.

이 핸드북은 세계적 지식기반 기술서로서, 화재안전공학의 이론 및 응용에 관한 기술이 집약되어 있으며, 지난 6월 미국소방기술사회와 화보협회 간에 체결된 "인가 및 배포 협약"에 따라 독점 공급하게 된 것이다.

주요 내용은 제Ⅰ권에 "기본 사항", "화재 역학", "위험 계산", 제Ⅱ권에 "설계 계산", "화재리스크 분석", 그리고 부록에 “열물리학적 특성 데이터”, “연료 특성 및 연소 데이터”, “형상계수”, “배관 특성" 이 수록되었으며, 학계, 소방기술인 및 방화관련 종사자 등에게 유용할 것으로 보인다.

방재공학의 이론적 기반기술 및 실무 관련 자료가 수록된 "sfpe 방화공학핸드북"의 한국어판 보급은, 최근 건축물의 초고층화, 설비의 고도화 추세에 따라 성능위주 설계방식이 확산되어 그 필요성이 점증함에 따라 이루어졌으며, 향후 국내 화재안전공학과 방재기술의 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.

한편, 화보협회는 1973년 국내 손해보험회사가 설립한 법정방재기관으로, 지난 1995년에는 세계 최고의 화재안전 기준인 nfc(national fire code) 전질(국문 20권, 17,000여 쪽)을, 2001년에는 피난 및 인명안전 관련『인명안전코드핸드북』을, 그리고 2004년에는 스프링클러설비의 완벽한 설계, 시공 및 유지관리를 위한『자동식스프링클러설비 핸드북』한국어판을 보급하는 등 선진 방재기술의 보급에 앞장 서 왔다.

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 sfpe 방화공학핸드북  Ⅰ,Ⅱ  발간

성능위주 설계에 큰 도움
화보협회에서 최초로 한국어판 발간 보급
 
한국화재보험협회(이사장 박정훈)는 지난 11월 18일 미국소방기술사회(sfpe)와 도서출판에 관한 "인가 및 배포 협약"을 체결(2005. 6)한 후 첫 작품으로 화재안전공학의 이론 및 응용 지식기반기술이 집약되어 있는 "sfpe 방화공학핸드북(3판)"을 번역, 500질을 발간했다.
 
원서 3판은  2002년도에 총 72장, 1,600페이지의 1권 분량으로 발간된 것으로 화보협회는 이 3판을 번역, 사용자의 편의 제공을 목적으로 Ⅰ권과 Ⅱ권으로 나누어 발간한 것이다. 
 
지난 2004년 하반기부터 작업에 착수하여 전문 번역사의 초벌번역과 협회 편집위원의 검수 및 서울시립대 윤명오 교수, 한국소방기술사회 이창욱 회장 등 여러 소방기술사의  감수를 거처 완성된 것이다.
 
화보협회는 이 책이 발간되기 이전인 1995년에도 미국방화협회 (nfpa)와 “인가 및 배포 협약”을 체결하여 nfc (national fire codes) 13권 10,000여 페이지를 완역, 250질을 보급함으로써 국내 화재안전분야의 기술을 한 단계 끌어올리는데 공헌한 바 있으며, 2001년에 “인명안전코드 핸드북”, 2004년에는 "자동식 스프링클러설비 핸드북"을 번역,  발간하여 방재공학 실무를 담당하는 현장기술인과 방재공학, 안전공학을 전공하는 대학생에게도 텍스트를 제공한 바 있다.
 
물론  이러한 원서는 이미 국내의 대기업의 현장, 교수, 소방기술사 등이 보유하고 있지만 만만치 않은 도서가격, ‘영어’라고 하는 언어ㆍ문화적 간극의 극복에는 한계가 있던 차에 화보협회에서 쉽게 접근가능한 번역본을 제공한 것이어서 번역출판의 의미는 크다고 본다.
 
특히 국내 방재기술서적 시장은 수험서, 법규해설 등을 중심으로 전개되고 있어  협회가 발간하는 서적류는  손익분기점을 맞출 수 없는 상황을 감안한다면 손해보험회사의 이익의 일부를 사회에 환원한다는 의미도  포함되어 있다고 보아야 할 것이다.
 
이에 즈음하여  편집실에서는 "sfpe 방화공학핸드북(3판)"의 개관을 간략히 요약, 3회에 걸쳐서 게재할 예정이다.
 
이 sfpe 방화공학핸드북은 "제1부 - 기본 사항", "제2부 - 화재 역학", " 제3부 - 위험계산", "제4부 - 설계 계산", "제5부 - 화재리스크분석", 그리고 "부록 -열물리학적 특성 데이터, 연료 특성 및 연소 데이터, 형상 계수, 배관 특성" 등으로 구성되어 있으며 특히 방재공학의 이론적 기반에 대한 기술에 대한 이해와 성능위주의 방재시설의 완벽한 설계 및 설치에  기여하게 될 것으로 본다.  
 
미국소방기술사회 (sfpe) 현황
1950년도에 설립된 미국소방기술사회의 정식명칭은 society of fire protection engineers이다.
 
설립목적은 소방기술 및 관련 분야의 발전과 소방교육의 증진에 두고 있으며 회원은 미국 내외의 약 4,100명이다. 주요업무는 기술 심포지엄, 교육 세미나, 단기 교육 강좌 개최, 최신 소방기술서적, 간행물의 발간, 소방기술의 정보 제공 등을 하고 있으며 분기별로 ‘fire protection engineering’을 발간하고 있다.

미국소방기술사회에는 미국내에 41개의 분회조직이 있고 캐나다, 일본, 프랑스, 홍콩, 스웨덴, 이탈리아, 스페인, 뉴질랜드 등 10개의 해외 분회로 구성되어 있는데 우리나라에도 분회가 구성되어 있다.
 
회원은 연회비의 납부(미국 거주회원은 ＄185, 한국회원은 ＄170 정도)와 가입신청서 제출 및 심사 후 가입되며 최초 가입시에는 특별(affiliate)회원이고 학력과 경력에 따라 준(associate)회원, 전문(professional)회원으로 격상된다. 
 
sfpe내 기술 작업그룹은 최고의 소방기술기준을 개발하기 위한 연구조직으로 활동하며 다음과 같은 10개의 그룹으로 구성되어 있다.
 
1. 성능위주 화재안전분석 및 설계 (performance-based fire safety analysis and design )
2. 컴퓨터 모델 평가 (computer model evaluation)
3. 공학기술실무 (engineering practices)
4. 설계 성능 기준 (design performance criteria)
5. 설계 기준 화재 (design basis fires)
6. 인간 거동 (human behavior)
7. 화재위험 발화 장소 (room of origin fire hazards)
8. 성능위주설계 관련 소방관서 운영 (fire department operations in performance-based design)
9. 구조물에 대한 연소확대위험 (fire exposures to structural elements)
10. 리스크 (risk)

sfpe 방화공학핸드북의 태동과 발전
sfpe 방화공학핸드북의 출발은 1980년대에 미국에서 방화공학 권위자인 dinenno, walton, beyler, watts, custer가 속한 방화공학 교육 위원회로부터 출발하였다.

그 당시 미국에서도 소방과학의 기본이 되는 교과서가 없었고, 미국의 고급기술자 자격시험에 해당하는 ncees (national council of examiner for engineering & surveying) 시험을 위한 기본서의 필요가 하였으며, 종합 학문인 소방과학의 다양한 분야 (기계, 화학, 통계, 경제 등)를 집대성하고 체계화할 필요성의 부각으로 핸드북의 편찬 필요성이 더욱 증대되었다.

1985년에 발간은 sfpe 방화공학핸드북(제1판)은 54장(809쪽)으로 구성되었으나 1995년도의 제2판에서는 7장이 늘어난 61장(1,067쪽)이 되었고, 화보협회가 번역한 2002년도 제3판은 72장( 1,600쪽)이 되어 종합방재공학으로서의 전문분야 저술이 추가되고 있다.
 
특히 제2판 이후 7년이 경과한 제3판에서는 fire dynamics와 hazard calculation 부분이 강화되어 원론과 분석 등의 여러 주제들이 강화되었다.

이 핸드북에서 각 장(chapter)의 저자는 그 프로필이 각 장의 첫 면에 나와있는 것처럼 각계에서 풍부한 실무경험과 연구 및 강의 경험이 있는 권위자임을 알 수 있다.
 
sfpe 방화공학핸드북 제3판의 특징
sfpe 방화공학핸드북에는 기존 문헌에 대한 갱신 자료와 함께 새로운 주요 문제에 대한 추가 자료가 제시되어 있다.
 
소방분야에서 성능위주 설계방식이 급속히 확산됨에 따라 이 핸드북의 중요성이 더욱 증대되었다. 성능위주 설계방식이 상세히 문서화 되었으나 기본적인 지식기반은 단편성을 벗어나지 못하고 있는데 이 서적은 화재안전공학의 이론 및 응용 기반을 문서화하고 통합하는 데 기여하고 있다. 

sfpe 방화공학핸드북은 소방공학의 이론적 기반에 대한 간략한 기술과 함께 공학계산 및 실무에 대한 자료가 명확히 제시되고 있다.
 
기본 내용을 다루고 있는 여러 개의 장을 실무 활용으로 직접 연계시키기 위한  작업도 있었으며 그 노력의 예로, 열선속 계산에 대한 장을 추가했고 발화 현상을 새로운 장으로  다뤘다.

개정판을 거듭해 가면서 여러 개정 사항은 화재역학분야의 지식기반을 향상시키기 위해 이루어진 점진적 발전을 반영되고 있다.
 
이러한 점진적 변화는 피난 및 인간 이동 분야에서 찾아볼 수 있으며 새로운 화재진압기술인 미분무수설비와 관련된 여러 가지 과제를 새로운 장에 수록하고 있다.
 
또한 공학적 설계를 위한 실용적 도구로 광범위하게 사용되고 있는 현장 모델링 기술, 해당 직업과 관련된 여러 부문이 리스크 평가 방법론을 향해 급속히 진전됨에 따라 해당 분야(특히 응용분야)에 대한 추가 내용이 포함되었다.

제 3판에서 이루어진 또 다른 큰 변화는 복사 열전달 계산에 대한 새로운 내용을 포함시킨 것으로 부분적으로 공학적 통일을  위해 sfpe 기술위원회가 주관한 결과를 반영하고 있다.

향후 개정 작업에는 화재안전공학 측면의 기준의 통일을 위해 기획된 그룹이 여럿 포함될 예정이어서 이러한 변화를 통해 공공 안전에 요구되는 기술수준을 확보하면서 보다 견고한 기술기반이 확립될 것으로 여겨진다. 
 
기존의 방화공학 서적과의 비교
기존에 국내에 나와 있는 방화공학 서적은 우리나라의 방화공학의 연혁이 짧은 관계로 인하여 해외 자료를 편집한 것이며, 그 기본 이론과 근거 데이터들이 생략되어 있어 학문적인 정확도와 깊이가 그다지 크지 않았다고 할 수 있다.
 
이에 반해 sfpe 방호공학핸드북은 정확한 이론적 분석으로부터 시작해서 실질적인 예제를 통한 구체적인 적용사례를 제시하고 있다. 특히 인용 참고자료에 근거가 되는 많은 실험보고서와 연구논문을 명시하여서 방화공학의 학문적인 체계를 잡아가는 이정표 역할을 하는데 부족함이 없을 것이라 보인다.
 
이 핸드북의 우리말 용어는 각 분야의 용어사전 등 기 발행된 문헌을 참고로 현재 일반적으로 통용되고 있는 용어를 사용하였으나, 지금까지 정립되지 않은 상당수의 관련용어는 이 핸드북의 편집위원과 감수위원들의 협의에 의해 채택, 사용하였다.
 
해외에서의 방화공학핸드북의 활용
이 핸드북은 미국 방화공학 교육의 메카인 매린랜드 대학교, 우스터 공과대학(wpi) 방화공학과를 비롯하여 방화공학 과정 또는 환경, 토목공학 등 방화공학을 가르치고 있는 미국 내의 많은 대학에서 교재 및 참고서적으로 사용되고 있으며, 실무자를 위한 원격교육 강좌 등 방화공학 과정이 있는 교육기관에서는 필수적인 교재로 자리 잡고 있다. 미국 내뿐만 아니라 세계 여러 나라에서도 이 핸드북은 방화공학의 필독서로서 자리 매김하고 있다.
 
sfpe 방화공학핸드북 개관
이 핸드북은 본문이 5부, 72장과 부록으로 구성되어 있으며, 전체 분량은 약 1,600쪽에 달하며, 이 핸드북에 수록되어 있는 주요 내용을 요약하면 다음과 같다.

제1부 기본사항(fundamentals)은 방화공학의 기본이론에 대한 내용으로, 유체역학, 열전도, 열전달, 열화학, 화학평형, 열분해, 구조역학, 연소공학, 건축재료의 특성, 확률 개념, 그리고 통계학 등에 대해 다루고 있다(총 12개 장). 이는 방화공학의 기초가 되는 기초학문에 대해 이론적인 배경을 제시하기 위함이다.

제 1장 유체역학 개요에서는 배관 및 덕트 내에서의 유동과 건물 공기역학 및 화재공학에 대한 응용에 관한 사항을, 제 2장 고체 내의 열전도에서는 벽체, 방화벽, 내화철골기둥의 열전달 해석에 대한 설명 자료를, 제 3장 대류 열전달에서는 대류 열전달의 기본이 되는 물리적인 메커니즘에 대한 명확한 이해와 예제를 제공하고 있고, 그리고 제 4장 복사 열전달에서는 연소생성물의 열복사 특성을 각 물질에 대한 실험 데이터와 함께 제시하고 있으며, 연기층의 열선속(heat flux)을 계산하는 방법에 대한 예제를 수록하고 있다.

제 5장 열화학에서는 화재 시 특정 가연물의 연소열 관련 데이터를 제시함으로서 방화공학에서의 열화학의 연관성을 제시하고 있고, 제 6장 화학평형에서는 화재연구 관점에서 인화성의 한계, 소화, 그을음 생성, 독성, 화염 복사, 그리고 기타 현상 간의 상관관계의 규명에 유용한 도구 역할을 하는 화학평형의 계산에 관한 사항을, 제 7장 중합체의 열분해에서는 분해반응 중에 발생하는 가연물의 일반적인 물리적 변화, 즉 용융, 유리전이, 탄화 등에 대해 설명하고, 각 중합체, 즉 여러 가지 합성수지류에 대한 열적 특성의 분석 자료가 수록되어 있다.

제 8장 구조역학에서는 구조부재의 외력과 내력 체계뿐 아니라 하중조건 하에서 나타나는 해당 부재의 분석 관련 다양한 유형의 부재와 구조 특성에 대한 구조설계의 과정을 다루고 있다.

제 9장 예혼합연소에서는 화염의 확산 메커니즘에 대해 설명 자료를, 제 10장 건축재료의 특성에서는 고온에서의 여러 가지 건축재료(강재, 콘크리트, 벽돌, 목재, 복합소재, 석고 등)의 특성, 즉 고온에서의 탄성계수, 항복강도, 극한강도, 크리프(creep) 등의 기계적 특성과 탄화, 폭열(spalling) 등에 대한 실험 데이터가 수록되어 있다.

또한, 제 11장 확률 개념에서는 통계, 화재리스크평가, 신뢰성 분석 등에 관한 확률이론의 기본 정의와 방식이, 그리고 제 12장 통계학에서는 실험이나 실제 경험으로부터 얻은 결과를 관념화하는 방화공학의 여러 분야에서 활용되고 있는 통계분석에 관한 사항을 다루고 있다.

제 2부 화재역학(frie dynamics)은 파이어 플룸(fire plume), 천장분출, 환기 유동, 연기중의 인간거동과 가시도, 연소생성물의 분석, 연소한계, 가연물의 발화, 화염전파 등에 대해서 다루고 있다(총 15개 장).
 
이는 화재의 발생과 성장, 확산에 대해 이론적이면서 실제적인 분석과 예측을 위해서 공학적인 이론과 실험 결과에 대해 설명하고 있다.

제 1장 파이어 플룸, 화염높이 및 공기 혼입에서는 화염을 포함한 부력 유동인 파이어 플룸에 대한 물리적 분석을 통해 화재역학의 기본이 되는 발생단계를 설명하고, 플룸의 높이, 온도, 그리고 속도에 대한 분석 방법을 제시하고 있다.
 
제 2장 천장분출 유동에서는 파이어 플룸이 성장하여 천장에 접근하였을 때의 거동에 대해 역학적인 해석에 관한 사항을, 제 3장 환기 유동에서는 성장 중인 화재가 환기구를 통해서 어떻게 움직이는지를 설명하고 있다.

제 4장 화재 연기 중에서의 가시도 및 인간 거동에서는 화재연기의 가시도, 연기 중의 인간의 심리 상태, 섬광형 피난구 유도등 등의 효과적인 탈출 설비 등에 대한 사항을, 제 5장 화학종 생생 관련 연소조건의 영향에서는 화재 시 인명피해의 최대 원흉인 co 및 co2 등이 환기 조건에 따라 얼마나 발생하는지, 또 어떻게 확산되는지에 대한 실험 데이터가 제시되어 있고, 제 6장 연소생성물의 독성 사정에서는 co, hcn(시안화수소)등의 화재 시 생성되는 독성 물질이 인체에 어떻게 영향을 미치는 지, 그리고 이러한 독성가스의 치사량 등에 대한 동물 실험 데이터를 보여주며, 연기와 열이 어떻게 생명에 위험을 초래하게 되는지에 대해 생물학, 의학적인 접근을 하고 있다.

제 7장 예혼합 및 확산화염의 연소한계, 제 8장 액체연료의 발화, 그리고 제 9장 훈소연소에서는 여러 가지 조건의 연소상태에서의 물리 화학적인 분석을 통해 화재의 근원인 연소 작용에 대한 심도 있는 이해를 가질 수 있도록 상세한 자료가 수록되어 있다.

제 10장 자연연소 및 자기가열에서는 화재의 심각한 원인인 자연발화 현상의 메커니즘에 대해서 고찰하고 있고, 제 11장 고체 가연물의 화염발화에서는 열복사나 대류 등에 의해 가열된 고체 가연물의 발화 메커니즘을, 제 12장 표면화염전파에서는 고체상에서 바람에 의한 화염의 전파에 대해 기술하고 있고, 이와 관련 순방향과 역방향으로의 화염전파를 각각 분석하고 산불의 화염전파에 관한 사항도 수록되어 있다.

제 13장 연기의 발생 및 특성에서는 연기 자체에 대해서 심층적으로 분석을 하고 있다.
 
즉 연기의 발생, 입도 분포, 가시도, 그리고 연기감지기의 작동원리에 대한 내용을, 제 14장 화재에서 표면으로 전달되는 열선속에서는 화염으로부터의 대류 및 복사에 의한 열전달을 효과적으로 모델링하는 기술 관련 데이터와 경험적 상관관계를 분석하여 특정 범위의 다양한 표면 형상에 대해 화재로부터의 열전달 특성을, 제 15장 액체 가연물 화재에서는 석유 등의 액체 가연물이 유출되거나 또는 풀 파이어(pool fire)로 성장하는 현상에 대해서 다루고 있다.

제 3부 위험 계산(hazard calculation)은 열방출률과 측정방법, 화재상황에서의 모델링과 예측 방법, 환기방법, 화재시의 인간의 거동 및 피난 행태, 화재성장의 확률적인 고찰에 대해 다루고 있다(총 16개 장). 이는 화재의 발생으로 인한 열과 연기 등의 위험요소를 예측하여 어떠한 위험이 발생하는지를 수치적으로 계산하는지에 대해 설명하고 있다.

제 1장 열방출률 및 제 2장 열량측정에서는 위험에 대한 정량적인 산출의 기본이 되는 열방출률을 계산하는 방법과 화재 실험의 기본이 되는 여러 가지 열방출률 측정방법에 대해 고찰하고 있고, 실제로 여러 가지 제품, 즉 가구, 캐비닛, 의자, 의류, 커튼 등의 가연물에 대한 열방출률의 실제 시험방법과 데이터를 제시하고 있다.

제 3장 원추형 열량계에서는 다양한 제품에 대한 벤치- 스케일 화재시험에 있어 지배적인 역할을 하고 있는 원추형 열량계를 소개하고, 또한 그 사용 방법에 대해서 설명하고 있으며, 제 4장 화재 시 발생하는 열과 화합물에서는 위에서 소개한 여러 장치들을 이용하여 연소생성물을 측정하고, 그 생성물의 생성비율, 연소열, 대류열량 등에 대한 측정치를 보여준다. fmrc 화재시험센터에서 수행된 다양한 가연물에 대한 많은 실험을 통해 얻어진 귀중한 데이터가 제시되어 있다.

제 5장 구획실 화재 모델링에서는 구획된 방, 또는 건물 내의 일정공간의 컴퓨터 모델링을 하는데 필요한 분석 내용, 즉 질량보존, 화학종 보존, 발원지의 모델링, 열전달 모델링 등에 대해서 다루고 있으며, 제 6장 구획실 화재의 온도 추정에서는 모델링을 한 후에 에너지 보존 방정식을 이용하여 구획실 내의 화재의 초기 단계, 성장, 최성기, 감퇴기 등의 단계별로 온도를 예측하는 수식들을 제시하고 있다.

제 7장 방호구역에 대한 컴퓨터 존 화재 모델 및 제 8장 cfd를 이용한 방호구역 화재 모델링에서는 모델링을 직접 컴퓨터에서 구현하는 프로그램을 소개하고 있고, 전산유체역학(cfd)을 화재 모델링에 응용하는 과정에 대해 설명하고 있다.

제 9장 연기 및 열 밴팅에서는 건축물 화재 시에 연기와 열이 환기구를 통해 어떻게 움직이는지를 컴퓨터 프로그램을 이용해 분석하고, 환기구와 스프링클러 설비의 상호작용을 분석하여 그 통합적 설계 지침을, 그리고 제 10장 구획실 화재발생환경 및 연기충전에서는 구획실에서 일어나는 화재의 시작부터 파이어 플룸의 발생, 성장, 연기의 충전, 전파 등을 모델링하여 보여준다.

제 11장 대규모 개방형 탄화수소 화재의 화재위험계산에서는 석유화학공장 등의 사고로 인해 풀 파이어, 분출화염, 증기운 화재, 화구 등이 발생할 때의 화재위험분석에 관한 사항, 즉 이러한 사고 시 최대 위험원인 열복사량을 추정하여 인명피해를 최소화하는데 대해서 설명하고 있다.

제 12장 화재 및 연기에 대한 거동 응답에서는 미국, 영국에서 실제 화재 사고 후 화재를 당한 피해자들을 대상으로 조사를 벌인 자료를 분석한 것으로서, 화재가 난 건물에서의 거주자의 화재징후 인식, 피난 행태 등을 분류하고, 미국 mgm 호텔의 대규모 화재 시에 보였던 투숙객들의 거동 형태에 대한 분석을 통해 군중이 어떻게 행동하며, 그 이유들에 대해서 분석하고 있다. 또한 장애인들의 피난에 대해서 분석하여 피난에 얼마나 많은 시간이 걸리고 어려움을 겪는지에 대해서 귀중한 자료를 제공한다.

제 13장 사람들의 이동 (피난시점) 및 제 14장 비상시 이동에서는 고층건물 등 군중 밀집 지역에서의 피난 절차 등에 대해서 고찰하며 효과적인 피난계획을 수립하는 방안과 비상사태의 발생시에 피난시간을 추정하는 방법을 다양한 조건에서 제시하고 있다. 즉 계단, 연기장애, 좌석의 장애 등을 고려하여 동선을 따라 피난하는 시간을 수식을 통해 계산한다.

제 15장 화재성장에 대한 확률모델에서는 약간 다른 접근방식으로서, 화재가 어떻게 성장하고, 확산될 것인지에 대한 확률적 모델을 제시한다. 즉 블록 다이어그램이나 그래프를 통해서 여러 가지 화재의 경우의 수를 예측하는 방법에 대해 설명을, 그리고 제 16장 폭발 방호에서는 가연물의 폭발에 대한 성질을 규명하고 이러한 폭발을 방지하는 방법에 대해서 고찰하고 있다.

제 4부 설계 계산(design calculation)은 감지설비, 소방펌프, 스프링클러설비, 포소화설비, 할로겐화합물소화설비, 청정소화약제소화설비, 미분무수소화설비, 제연설비 등에 대한 설계방법이 제시되고 있고, 스틸, 콘크리트, 목조 부재에 대한 내화성능 분석과 설계에 대해 설명하고 있다(총 14 장).

제 1장 감지설비의 설계에서는 열감지, 연기감지, 복사에너지 감지설비에 대해 실험과 모델링을 통해서 여러 화재 조건에서의 최적화된 설계지침을 제공한다.
 
또한 화재 경보장치의 가청한계, 가시한계에 대한 지침을 제공하여 각 거주구역마다 어느 정도의 경보장치를 설비해야 하는지를 제시하고 있고, 제 2장 수리학에서는 소화설비 설계의 핵심인 배관유동의 손실에 대해서 중점적으로 다루고 있을 뿐만 아니라 또한 오리피스, 펌프, 소화전 등에서의 유체역학적인 특성에 대해서도 기술하고 있다.

제 3장 자동식스프링클러설비 계산에서는 성능위주 스프링클러설비의 설계가 가능하도록 살수밀도, 배관손실, 스프링클러헤드 타입의 선택, 급수설비, 수원의 저수량 결정, 고정방식 등에 대한 지침을 제시하고 있고, 제 4장 포소화약제 및 수성막포 소화설비의 설계 고려사항에서는 포소화약제의 소화 메커니즘에 대해 사항과 각각의 소화약제에 대한 화재제어시간, 소화시간, 재발화 시간 등의 성능 데이터를 수록하고 있다.

제 5장 포소화설비 계산에서는 포소화설비에 대한 개관과 예제를 통한 포소화설비의 설계 절차에 대해서 다루고 있고, 제 6장 할론 설계 계산에서는 할로겐화합물 계열의 여러 가지 소화약제에 대한 특성에 대해서 고찰하고, 전역방출방식과 국소방출방식에서의 설계농도와 배관 설비 등에 대해서, 그리고 제 7장 할론대체용 청정소화약제 전역방출설비에서는 다양한 청정소화약제의 소화 메커니즘, 화염진압의 효과, 독성, 열물리학적 특성 등에 관한 내용뿐만 아니라, 또한 기체 및 액체 상태인 2-상 상태의 배관 유동에 대해서도 설명하고 있다.

제 9장 강부재 내화성능판정 분석방법, 제 10장 콘크리트부재의 내화성능을 판정하기 위한 분석방법, 그리고 제 11장 목조부재의 내화성능 판정을 위한 분석방법에서는 여러 가지 부재의 내화성능의 표준시험방법과, 내화성능을 위한 방호방법에 대해서 설명하고 있으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 내화성능을 추정하는 방법이 설명되어 있다.

제 12장 연기제어 및 제 13장 아트리움 및 지붕 있는 몰(mall)의 연기조절에서는 방화기술자의 가장 큰 관심사항 중의 하나인 제연기술에 대해서 다루고 있다.
 
연기의 이동 원인과 제연의 원리, 차압, 계단실의 가압, 엘리베이터의 연기제어 등에 대해서 설명하고 있을 뿐만 아니라, 또한 지붕이 개방된 형식이 많은 서양식 구조의 건물에서의 연기 유동과 조절에 대해서 기술하고 있다.

제 14장 미분무수(water mist) 화재진압설비에서는 미분무수설비의 소화 메커니즘에 대한 설명과 미분무수의 화재진압 모델링을 통해 그 성능을 추정하는 내용이 수록되어 있다.

제 5부 화재리스크분석(frie risk analysis)에서는 화재리스크에 대한 확률통계적인 분석과 기술경제학적인 접근 방법을 제시하고 있고, 공업생산품, 건축물, 화학플랜트, 원자력발전소, 운송차량 등에 대한 개별적인 위험대상의 화재리스크 분석에 대해 설명하고 있다(총 15개 장).

제 5부에서는 기존의 방화공학에서 다루던 분야와는 약간 다른 생소한 분야가 많이 포함되어 있다. 
 
전반부에서 다루었던 확률통계이론을 발전시켜 의사결정분석과 신뢰도, 불확실성에 대한 방화공학에의 적용에 대해 설명하며, 방화공학에 대해 확률통계적으로 접근을 하였다.
 
또한 기술경제학이란 분야에서는 방화를 위한 설비 비용의 경제학적인 효용을 계산하는 것으로서, 인명피해를 막는데 드는 비용을 정량적으로 분석하는 것을 보여주고 있다.
 
제10장부터는 화재리스크의 지수화에 대해 다루는데, 각 건축물과 제품, 대규모 화학공정산업, 원자력발전소, 항공기 등의 리스크에 대한 사정 방법에 대해서 다루고 있다.

제 1장 화재리스크분석 개요에서는 화재리스크 분석을 위한 일반적인 용어와 개념을 소개하고 있고, 제 2장 의사결정분석에서는 경영과학에서 발전한 의사결정분석을 방화공학에 접목하여, 의사결정시 발생할 수 있는 여러 결과에 대한 이해, 각 결과의 발생가능성, 그리고 그러한 분석을 통해 일련의 행동으로 옮기는 것에 대해 설명하고 있다.

제 3장 신뢰도에서는 신뢰성이 생명인 방화설비에 대해 고장률, 위험률 등을 분석하고 시스템 전체가 제대로 작동할 것인지에 대한 확률, 또는 고장률 등에 대해서 추정하는 방법을 다루고 있으며, 제 4장 불확실성에서는 불확실성과 다양성의 기본 개념, 과학적 도구의 적용에서의 불확실성을 다루는 중요성을 제시하여 동기를 부여하는 예시와 설계계산의 불확실성 처리를 위한 정량적 기법 뿐 아니라 안전계수의 불확실성의 처리 방안에 대한 방법론을, 그리고 제 5장 공학분석용 데이터에서는 성능위주설계, 코드 변경사항 분석, 제품평가분석, 또는 주요 화재 재구성과 같은 결정론적 또는 확률론적 공학 분석을 위해 필요한 입력 데이터에 대해서 기술하고 있다.

제 6장 경제적 측면에서의 화재결과 측정, 제 7장 기술경제학, 제 8장 극값 이론에서는 성능위주 설계에서 꼭 다루어야 하지만 쉽게 간과되고 있는 경제적 가치판단에 대해서, 즉 화재를 예방 또는 완화하는데 소요되는 노력에 대한 금전적 가치를 계산하거나, 여러 가지 방재설비 중에서 최소비용으로 최대효과를 얻을 수 있을 방법을 선택할 수 있는 기준을, 제 9장 방화공학 컴퓨터 시뮬레이션에서는 물리적 및 화학적 화재성장과정에 더하여 인간의 대응과 행동을 포함한 복잡한 화재시나리오에 대한 여러 가지의 모델 유형과 개념, 응용, 모델 검증, 감도분석 등에 대해서 다루고 있다.

제 10장 화재리스크지수화에서는 소방과학과 화재안전 사이의 연결고리인 화재리스크의 지수화에 대한 설명과, 특히 다우화재폭발지수(dow's fire explosion index) 및 nfpa의 fses(화재안전성평가시스템) 등에 대해서 소개를 하고 있다.

제 11장 제품의 화재리스크 분석, 제 12장 건축물 화재리스크분석, 제 13장 화학공정산업의 정량적 리스크 사정, 제 14장 원자력발전소 화재리스크 사정, 그리고 제 15장 운송차량 화재리스크 사정에서는 각각의 방호대상에 대한 리스크의 분석과 실험을 통해서 실질적으로 리스크 지수화를 이루어내는 방안에 대해서 기술하고 있다.

또한, 부록에는 이 sfpe 방화공학핸드북을 이용하는 방화공학기술자, 화재조사전문가, 방재실무 종사자 등에게 실질적으로 필요한 자료인 부록 a에는 환산계수, 부록 b 열물리학적 특성 데이터에는 일반 가스, 용액, 물, 포화 액체, 금속과 비금속에 관한 특성 자료, 부록 c 연료 특성 및 연소 데이터에는 여러 가지 가연물의 물리적 및 연소 특성, 순수 물질의 연소열 및 관련 특성, 플라스틱류의 연소열과 관련 특성, 부록 d에서는 다양한 기하학적 도형의 형상계수 방정식, 그리고 부록 e에는 배관 물성에 대한 긴요한 자료가 수록되어 있다(제공 / 한국화재보험협회 위험조사부).