카오스이론과 화재

김재형

음성소방서 현장대응단 화재조사관

카오스 이론은 매우 무질서하고 불규칙적으로 보이는 현상 속에 내재된 일정 규칙이나 법칙을 밝혀내는 이론이다. 카오스(chaos)는 '혼돈'이라는 뜻으로 질서 없이 뒤죽박죽인 상태를 말하지만, 여기서는 장래의 예측이 불가능한 현상을 말한다. 카오스이론의 출발은 1900년대 물리학계에서 비선형 동역학을 연구하는 과정에서 비롯되었다.

카오스이론은 작은 변화가 예측할 수 없는 엄청난 결과를 낳는 것처럼 안정적으로 보이면서도 안정적이지 않고, 안정적이지 않은 것처럼 보이면서도 안정적인 현상을 설명한다. 또한 겉으로 보기에는 한없이 무질서하고 불규칙해 보이면서도, 나름대로 어떤 질서와 규칙성을 가지고 있는 현상을 설명하려는 이론이다.

현재는 물리학뿐 아니라 경제학·수학·기상학·천문학·의학·생물학 등 다양한 분야에서 활발한 연구가 이루어지고 있지만, 아직까지는 초기 단계에 머물러 있다. 카오스이론을 보여주는 대표적인 예로는 증권시장에서 주식 가격의 변화, 나뭇잎의 낙하운동, 물의 난류 현상, 회오리바람, 태풍이나 지진 메커니즘 등을 들 수 있다.

2006년에 처음 카오스이론을 접하면서 화재에도 도입되어 초기연구에 돌입하면서 화재의 일정한 질서패턴과 무질서패턴을 발견하게 되었다. 화재를 어렵게 설명하는 것 같아 망설임도 있었지만 1만건 이상의 화재에서는 주기와 비주기가 있고 상승과 하강이 존재하고 있다.

예를 들어 석유값이 올라갈 때 위험물 화재가 증가한다. 단순한 주기가 아니라 경제심리가 작동하기 때문에 사회적인 시각으로 본다면 충분히 발견되는 현상이다. 독거노인과 단독세대(원룸)의 증가는 화재의 엔트로피법칙(복잡한 정도)에 따라 화재도 분명 증가한다. 우리 사회의 현대적 화재(1980년대 이전 제외)를 설명하기 위한 포괄적 화재현상을 이해하기 위한 초석을 작성하는 이론으로 적용가능하다는 결론에 도달하게 된다.

주거공간이 좁아지는 것은 화재의 위험에 노출될 수 있는 정도가 커지는 것이며 공간점유율이 증가하면서 정리정돈이 안되는 방향으로 흘러가기 때문이다. 30평 이상의 아파트보다는 20평 이하의 아파트에서 화재가 자주 발생하는 이유도 카오스이론으로 설명할 수 있다. 즉 작은 공간이 위험한 이유는 작기 때문이 아니라 복잡도가 증가하기 때문에 위험한 것이다. 산업분야의 화재들도 일정한 규칙성이 발견되는데 석유화학분야의 화재가 대다수를 차지한다. 석유화학은 크게 원료부터 플라스틱 가공까지 범위가 매우 넓다. 현대적 화재방어전략의 대상은 석유화학분야에 집중할 이유가 있고 최근 30년동안 우리 사회의 원동력이 바로 석유라면 또한 석유로 인한 화재사고도 가장 많이 발생한 장본인이기도 하다. 화재는 겉으로보면 한없이 무질서속에서 발생하는 듯이 보이지만 자세히 보면 일정한 질서속에서 발생하고 있다는 결론에 도찰할 수 있다면 이러한 질서를 찾아 제어할 수 있는 방법을 찾는 것이 재난관리방식으로 성립될 수 있을 것이다.

카오스이론으로 모든 화재를 설명 가능한 것은 아니지만 현대적 화재는 적어도 우리 119의 입장에서 본다면 우리도 처음이기 때문에 찾아내기에는 시간이 필요한 것이다.

지난 30년의 한국사회가 변화해가는 모습 속에서 화재와 같은 재난도 함께 달려왔고 앞으로도 일어날 것이다. 한국형 화재를 설명할 수 있는 이론으로 제시해도 좋은 이론은 카오스이론으로 받아들이며 이해하고 분석할 때 좋은 화재관리방식이 탄생할 수 있다고 생각하고 작업을 계속하고 있다. 미국이나 일본, 유럽에서도 화재는 있지만 서구 유럽처럼 사회가 변화한 것이 아니기 때문에 참고가 될 뿐 우리에게 적용할 수는 없다. 한국에 맞는 화재관리방식을 찾아야한다는 사명은 모든 119의 사명이지만 우리 사회의 무질서 만큼의 질서를 확립하는 일처럼 쉬운 일은 아니다. 우리 사회는 세계유일의 사회라면 우리 사회의 관리방식도 유일한 것이어야 한다.