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멀티탭의 화재위험성 및 대책

화재조사센터 책임연구원 김성제(CFI, CFEI)

1. 개요

최근 부산에서 어린이 4명이 숨진 아파트 화재 2건의 원인이 멀티탭 과부하로 추정되면서 멀티탭의 화재위험성에 대한 관심이 높아지고 있다.

멀티탭은 하나의 콘센트에 여러 개의 전기 플러그를 꽂아 여러 전기기기를 동시에 사용할 수 있도록 만든 이동식 콘센트이다. 가정에서는 주로 벽 콘센트(매립형 콘센트)의 수가 부족하거나 벽 콘센트와 사용하는 전기기기 사이의 거리가 멀 때 전선을 연장하기 위해 사용하며, 여러 전기기기를 한 곳에서 편리하게 연결하고 전원을 공급 및 차단할 수 있도록 도와준다.

멀티탭은 한국산업표준 KS C IEC 60884-1에서 멀티 이동형 콘센트로 정의된다. 이름에서 볼 수 있듯이 고정설비가 아닌 이동형으로 사용되는 임시 제품이므로 고정으로 사용하는 전기기기 또는 전기를 많이 사용하는 에어컨, 전기히터 등 고용량 전기기기는 벽 콘센트에 접속하여 사용하는 것이 안전하다.

소방청에서 발간한 국가화재정보시스템(2020~2024)을 보면 콘센트와 스위치 멀티탭에서 화재가 지속적으로 증가하는 추세이다.

[표 1] 발화기기의 배선/배선기구 중 콘센트와 스위치 멀티탭의 지난 5년간 화재건수

구분 2020 2021 2022 2023 2024
배선/배선기구 콘센트 396 439 435 495 504
스위치 멀티탭 206 233 255 314 337
총계 602 672 690 809 841

2. 멀티탭의 구조

멀티탭은 그림 1에서 보는 것처럼 전원선과 몸체로 구성되며, 몸체는 칼받이, 접지극, 플러그 고정부재, 접지 핀, 안전 슬라이드(양쪽을 동시에 넣어야 접속되는 구조), 스위치 등으로 구성된다.

일반적인 멀티탭 이외에도 과부하 차단 기능, 개별 스위치, 서지 보호 기능 등 다양한 부가 기능을 갖춘 제품들이 있으며, 특히 과부하 차단 기능은 한국산업표준 KS C 8305에서 멀티탭 4구 이상부터 퓨즈, 차단기와 같은 수동 복귀형 과부하 보호장치 설치를 규정하고 있다.

[그림 1] 멀티탭의 구조(개략도)

3. 멀티탭의 화재위험성

2024년 콘센트와 스위치 멀티탭 화재의 원인은 전기적 요인이 89.4%로 가장 많았고, 부주의(6%), 기계적 요인(1.7%) 순으로 나타났다. 전기적 요인 중 플러그의 칼날과 콘센트 칼받이 또는 전선의 연결부위 등에서 전기적 접속 상태가 불완전할 때 발생하는 접촉불량에 의한 단락(23%), 콘센트 내부에 수분, 먼지 등 이물질이 부착될 때 발생하는 트래킹에 의한 단락(22.9%), 문어발식 코드 사용에 의한 과부하(14.2%), 전선이 노후화되어 발생하는 절연열화에 의한 단락(11%) 순 등으로 나타났다.

[표 2] 2024년도 콘센트와 스위치 멀티탭의 화재통계1)

전기적 요인(콘센트 459, 스위치멀티탭 293) 부주의 기계적
요인
미상 기타
접촉
불량
트래킹 과부하 절연
열화
반단선 누전
지락
압착
손상
기타 미확인
콘센트 504 123 132 43 39 2 7 3 19 91 22 6 3 14
스위치
멀티탭
337 50 40 64 44 9 1 15 7 63 29 8 3 4
총계 841 173 172 107 83 11 8 18 26 154 51 14 6 18
1) 국가화재정보시스템(2024.1.1.~12.31) 발화요인-발화기기별 현황(계절용 기기) 전국 발생건수

가.전기적 접속 상태가 불완전할 때 발생하는 접촉불량에 의한 화재위험성

1) 화재원인

- 플러그의 칼날과 콘센트 칼받이 또는 전선의 연결부위 등에서 전기적 접속 상태가 불완전할 때 접촉불량이 발생하고, 접촉불량에 의한 지속적인 고열(줄열, H=0.24I2RT[cal])에 의해 자체 절연물 또는 주위 가연물이 착화될 수 있다.

2) 화재사례

(가) 일반사항

(1) 소재지: 전북특별자치도 OO시 소재 판매시설

(2) 화재일시: 2025년 2월 19일(수) 23시 46분경

(3) 인명피해: 없음

(나) 발화원인

- 화재는 매장 우측 중앙 바닥부분에서 연소가 진행되어 주변으로 연소가 확대된 연소형태이며, 매장 우측 중앙 바닥부분에 위치한 전기설비 중 최종 부하 측에 해당하는 전기 온풍기 전원플러그의 칼날과 멀티탭 콘센트 칼받이에서 접촉불량에 의한 국부적인 발열흔과 미세한 용융흔이 식별되었다.

사진1. 매장 우측 중앙부분의 연소상황

사진2. 매장 우측 중앙 바닥부분의 연소상황

사진3. 사진2의 적색박스에 위치한 연소 잔류물을 이동시킨 상황

사진4. 사진3의 적색박스에 위치한 전기 온풍기 전원플러그와 멀티탭의 연소상황

사진5. 전기 온풍기의 전원플러그와 멀티탭을 분리시킨 상황

사진6. 전기 온풍기 전원플러그의 칼날은 열변색(○표지부분)된 상태임

사진7. 멀티탭 상부의 연소상황(○표지부분, 열변형된 상태임)

사진8. 멀티탭 하부의 연소상황(□표지부분, 열변형된 상태임)

사진9. 멀티탭 내부의 연소상황

사진10. 멀티탭 내 칼받에서 발열흔 및 미세한 용융흔(○표지부분)이 식별됨

나. 멀티탭 내 수분, 먼지 등이 부착될 때 발생하는 트래킹에 의한 화재위험성

- 트래킹은 콘센트 내 칼받이와 칼받이 사이에 먼지와 수분 등이 부착되어 이를 통한 누설전류에 따른 줄열과 미소발광방전에 의한 아크열 등에 의해 절연체가 탄화되고 도전로가 형성되는 현상이며, 지속적인 발열(줄열, 아크열 등)과 탄화도전로를 통해 흐르는 많은 전류에 의해 자체 절연물 또는 주위 가연물이 착화된다.

사진11. 멀티탭 상부의 연소상황

사진12. 멀티탭 하부의 연소상황

사진13. 멀티탭 상부 내측의 연소상황

사진14. 멀티탭 하부 내측의 연소상황

다. 문어발식 코드 사용 등 과부하에 의한 화재위험성

- 멀티탭에 문어발식으로 여러 기기를 연결하여 사용하는 경우 각 부하기기의 소비전력의 합이 회로의 허용전류를 초과하는 과부하 상태가 발생하고, 이로 인해 전선이 과열되면서 결국 화재로 이어질 수 있다.

- 멀티탭의 정격전류는 보통 16A이고, 멀티탭의 전원을 공급해주는 분전반 내 전열 분기 차단기는 정격전류 20A이므로 멀티탭의 정격전류 16A를 초과하는 과부하가 발생해도 분기 차단기는 차단되지 않는다.

- 또한 전선을 정리하기 위해 케이블타이나 끈으로 묶어 놓는 경우 대기 중으로 열이 발산되지 못해 멀티탭의 정격전류보다 낮은 전류에서 과부하가 발생하며, 묶인 부분에 위치한 전선의 절연이 열화 및 탄화되면서 화재가 발생한다.

사진15. 케이블타이로 묶어 놓은 멀티탭 전원선(□표지부분)의 상황

사진16. 3kW 전기히터 2대, 2kW 헤어드라이어 2대를 부하로 사용

사진17. 케이블타이로 묶어 놓은 멀티탭 전원선

사진18. 멀티탭의 전원선은 과부하와 케이블타이에 의한 열축적으로 화재가 발생함

라. 멀티탭 전원선 반단선에 의한 화재위험성

1) 화재원인

- 반단선은 여러 개의 소선으로 구성된 전선이 반복적으로 구부려지거나 무거운 물체의 압력 등의 영향으로 소선이 끊어지는 것을 말한다. 결국에는 내부 전선이 완전히 단선되어 반복적인 접촉과 분리를 통해 지속적인 아크가 발생하면서 화재가 발생한다.

2) 화재사례

(가) 일반사항

(1) 소재지: 서울특별시 OO구 소재 병원

(2) 화재일시: 2015년 6월 23일(화) 03시 41분경

(3) 인명피해: 없음

(나) 화재경위

- 화재현장의 병원은 지하1층 물리치료실 내 CPM & 견인치료실의 후면 및 좌측부분을 중심으로 연소되어 주변으로 연소가 확대되었다.

- 지하1층 물리치료실 내 CPM & 견인치료실에는 2개의 수납장과 전압조정기, 침대 및 견인치료기 등이 위치하며, “침대 아래 중간부분에는 멀티탭이 위치하며, 동 멀티탭은 CPM & 견인치료실 후면 벽체에 설치된 매입형 콘센트에 접속되었다.

(다) 발화원인

- 멀티탭의 전원선에서는 반단선에 의한 아크흔이 생성된 상태이며, 반단선 흔적은 외부 화염에 의해 생성되기 어려운 전기적인 현상으로써 화재는 해당 전원선 및 그 주위 부분에서 최초 발생하였다.

- 일반적으로 통전 중인 전원선이 중량물에 의해 압착되거나, 압착된 상태에서 구부림 등이 반복되는 경우 전선 내부에서 소선 일부가 끊어지고, 끊어진 소선이 서로 접촉을 반복하면서 아크흔이 생성되며, 이 때 발생된 아크열과 줄열(끊어진 소선에 의해 도체의 단면적이 감소하게 되고 저항이 증가하면서 발생됨)에 의한 전기적인 발열로 주위 가연물이 착화된다.

사진19. CPM & 견인치료실, 후면방향의 연소상황

사진20. CPM & 견인치료실, 전면방향의 연소상황

사진21. 멀티탭 및 그 주변의 연소잔류물

사진22. 멀티탭 전원선에서 아크흔이 식별됨

4. 멀티탭 사용 시 주의사항

가. 과부하 등 차단 기능이 있는 멀티탭을 사용하여 무의식적인 과부하 사용을 방지한다.

나. 멀티탭의 전원선은 케이블타이나 끈으로 묶기보다는 사용장소에 맞는 길이의 제품 사용을 권장하고 전선관을 사용하여 멀티탭의 전원선이 손상되는 것을 방지한다.

다. 멀티탭의 전원코드를 분리할 때는 전원선을 당기지 말고 멀티탭의 전원플러그를 붙잡은 상태에서 분리하며, 멀티탭의 전원플러그가 너무 쉽게 분리되는 경우 접촉불량이 의심되므로 교체하는 것이 좋다.

라. 멀티탭 상부에 먼지나 수분 등이 쌓이지 않도록 주기적으로 마른 수건 또는 면봉 등을 사용하여 제거하거나 이물질이 침투하기 어려운 형태의 멀티탭을 사용한다.

마. 멀티탭에 사용하지 않는 접속구는 전용 안전 커버를 사용하여 먼지 유입을 최소화하고, 어린이 감전 사고를 방지한다.

바. 접지극이 있는 멀티탭을 사용하는 것이 감전 사고로부터 인체를 보호할 수 있다.

- 접지극이 있는 멀티탭은 가전제품 내부에서 전선의 절연열화 또는 손상 등에 의해 누전이 발생하는 경우 접지극을 통해 누설전류가 대지로 흐르게 되면서 누전차단기가 동작되어 전원이 차단되고 이에 따라 감전사고를 예방할 수 있다.

- 그러나 접지극이 없는 멀티탭의 경우 누설전류가 가전제품의 금속 외함에 머무르다가 사람이 접촉하게 되면 인체를 통해 전류가 흐르게 되면서 감전사고가 발생한다.

사. 법적으로 규정된 멀티탭 사용 기한은 없지만 한국전기안전공사, 한국환경공단에서 멀티탭을 안전하게 사용하기 좋은 적정기간을 1년에서 최대 2년으로 권장하고 있다.

- 1~2년이 지난 멀티탭은 보통 사용 환경에 따라 멀티탭 내부에 먼지 등 이물질이 쌓이기 쉽고, 전원선의 절연열화, 칼날과 칼받이간 접촉불량, 반복적인 구부림에 의한 반단선 등에 의해 화재가 발생할 수 있다.

아. 소비전력이 높은 대형 가전(에어컨, 전열기 등)은 벽 콘센트(전용회로)에 직접 접속하고, 벽 콘센트와 대형 가전 사이의 거리가 멀어 부득이하게 멀티탭을 사용하는 경우에는 고용량 멀티탭을 단독 사용한다.

자. 멀티탭의 플라스틱 외함이 파손되는 경우, 전원선이 문틈에 끼이거나 식탁 등에 눌리면서 손상되는 경우, 멀티탭 사용 시 이상한 소음 또는 냄새가 나는 경우에는 교체해야 한다.

차. 멀티탭을 흔들었을 때 소리가 나는 경우, 사진23~24처럼 칼받이 고정부(플라스틱)가 파손되어 칼받이와 칼받이 또는 칼받이와 접지극간 단락되거나 안전 슬라이드 스프링이 이탈되어 스프링을 매개로 단락될 수 있으므로 교체한다.

사진 23. 멀티탭 내 칼받이 고정부가 파손된 상황

사진 24. 사진23의 적색박스 칼받이 고정부가 완전히 파손되어 이탈(적색박스)되거나 부분적으로 파손(파란박스)된 상황