- 1 - 소방기술사정규반제 26 강의 : 제 7 장소방전기시스템 소방기술사박성수, 신부환著 문제 1) 피난유도시스템의발달과정 문제 2) 고휘도유도등 (CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 문제 3) 시각경보기 (Strobe) 문제 4)

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1 - 1 - 소방기술사정규반제 26 강의 : 제 7 장소방전기시스템 소방기술사박성수, 신부환著 문제 1) 피난유도시스템의발달과정 문제 2) 고휘도유도등 (CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 문제 3) 시각경보기 (Strobe) 문제 4) 피난기구 문제 5) 인명구조기구 문제 6) 비상조명설비문제 7) 휴대용비상조명등문제 8) 비상콘센트설비 문제 9) 무선통신보조설비의종류및구성요소 문제 10) 누설동축케이블의 Grading 문제 11) 무반사종단저항 (Dummy Load) 문제 12) 전압정재파비 (VSWR : Voltage Standing Wave Ratio) 문제 13) 임피던스매칭 (Impedance Matching) 문제 14) 유도전동기의기동방식 문제 15) 교류전력 문제 16) 비상전원 문제 17) 비상전원수전설비 문제 18) 축전지설비 문제 19) 발전기용량산정 문제 20) 소방전원보존형발전기 문제 21) 접지공사

2 - 2 - 문제 1) 피난유도시스템의발달과정 1. 피난유도시스템의발달과정 ⑴ 유도등의대형화 ⑵ 점멸유도등 ⑶ 음향장치부착유도등 ⑷ 광점멸주행에의한피난유도시스템 ⑸ 하스 (Hass) 효과에의한음성피난유도시스템 2. 유도등의대형화 ⑴ 유도등의표면적이클수록식별도가높아진다 1 소형유도등의식별가능거리 : 30 m 2 중형유도등의식별가능거리 : 60 m 3 대형유도등의식별가능거리 : 100 m ⑵ 문제점 : 유도등이너무크면건축물과의불균형즉, 미관을해치게된다 3. 점멸유도등 ⑴ 대형유도등은연기속에서는큰효과가없다. 연기속에서도잘볼수있게하려면표시면의조도를높여야한다 ⑵ 연기농도와조도와의관계 1 연기농도가 2배증가 조도는 100(10²) 배증가해야한다 2 연기농도가 3배증가 조도는 1,000(10³) 배증가해야한다 3 그러나, 이러한조도를갖는유도등은제작이불가능하다 ⑶ 점멸유도등의개발 1 Strobe( 섬광 2회 / 초 ) 를사용하여식별도를높일수있다. 즉, Strobe의광원으로사용되는 Xenon lamp의불빛밝기는순간적이지만형광등의수백 ~ 수천배이다 2 점멸의방법ᄀ일반유도등에 Strobe를부착하는방법ᄂ형광등의명도를높여자체의점멸을이용하는방법 4. 유도음향장치부착유도등 ⑴ 연기속에서유도등의식별력을향상시키는방법 1 유도등을대형화한다 2 표시면의조도를높인다 3 Strobe를이용한다 4 그러나짙은농연속에서는이러한것들도큰효과가없게된다 ⑵ 유도음향장치부착유도등의개발

3 - 3-1 음향에의한피난유도방법을개발하게되었다. 즉, 유도등에스피커를부착하여화재신호에따라경보음과함께음성이출력되도록한것이다 ( 예 : 삐뽕삐뽕, 비상구는여기에있습니다 ) 2 음향의장점은농연속에서도감쇄되지아니한다는점이다 3 음의단점은큰음향은반향음에의하여음의방향에대한분별이곤란하다는점이다. 그러나, 음향을조절하여반향음을작게함으로써문제해결이가능하다 4 음향에의한피난유도는시각장애인에게도매우효과적인방법이다 5. 광점멸주행에의한피난유도시스템 ⑴ 정의 : 녹색광원을바닥면에일정간격으로매립하여피난방향을향해서점멸주행시킴으로써피난자를비상구까지유도하는시스템이다 ⑵ 피난효과의영향인자 1 광원의간격 : 1 m 이하 광원의간격이 1 m 를초과할경우효과가낮아진다 2 광원의크기 : 5 cm 5 cm 이하 광원의크기가 5 cm 5 cm 보다커지면유도효과에변호가없다 3 광원의휘도 : 2,000 cd/ m2 4 점멸주행속도ᄀ피난효과는 광원의간격 + 광원의수 + 점멸주행속도 에비례한다 ᄂ최대피난효과 = (1m 이내 ) + (4~5개) + (2~3m/sec) ᄃ점멸주행속도가 2~3 m/sec 미만이면보행속도가느려지고이를초과하면효과가작아진다 6. 하스 (Hass) 효과에의한음성피난유도시스템 ⑴ 하스 (Hass) 효과 1 하스효과란복수개의음향송출장치가동일한신호음을발할경우한쪽의신호음을약간지연시키면음향이자연스럽게이동하는현상을말한다 2 선행음효과 라고도하며, 도달하는음향의시간차이가 1~3 ms 이내이어야한다 ⑵ 방향감각의평가치에영향인자 1 스피커설치간격 : 10 m 이내 2 음성의지연시간 s 여기서, T : 음성의지연시간 초 R : 스피커의설치간격 m C : 음의전파속도 m/sec

4 - 4 - 문제 2) 고휘도유도등 (CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 1. 개발배경 ⑴ 2001년유도등의형식승인및검정기술기준이일부개정되었다 1 유도등의최소크기만을규정하여다양한크기의유도등을생산 사용할수있도록하였다 2 유도등의평균휘도를규정하여유도등의식별도를명확히하도록하였다 ⑵ 기존의형광램프 ( 보통 32mm 열음극형형광램프 ) 로는개정된검정기준의평균휘도를충족할수없기때문에휘도가매우높은고휘도유도등을생산하게되었다 2. 고휘도유도등의구조및점등원리 ⑴ CCFL은일종의가스방전의발광방식으로서램프내부에도포되어있는형광물질을자극함으로서빛을발산시키는원리이다 ⑵ CCFL은가는유리관속에형광물질이도포되어있고, 그양끝에는전극이밀봉되어있으며, 램프내부에는보통 2~10 mg 정도의수은과아르곤과네온의혼합가스를충전시켜놓았다 ⑶ Lamp 사이에고전압인가 1차전자방출 Gas(Ne, Ar) 충돌 2차전자방출 수은과충돌 자외선방출 형광체를통해가시광선파장영역까지증폭시켜가시광선을방출한다 3. LED(light emitting diode) 의구조및점등원리 ⑴ LED는전기에너지를빛에너지로변환시키는반도체로, N층 (-) 의전자가 P층 (+) 층으로이동 결합하면서에너지를빛으로방출한다 ⑵ LED는양 (+) 과음 (-) 의전기적성질을지닌 2개이상의화합물로통상적으로주기율표상의 3족과 5족원소를조합해만든다 ⑶ 3족원소처럼정공이하나있는것은 P(Positive) 형반도체, 5족원소처럼전자가하나많은것은 N(Negative) 형반도체로불러 P-N형반도체의결합이라고도한다 ⑷ 화합물에전압을걸어주면 N층의남는전자가 P층의정공으로이동, 결합하면서에너지를발산한다

5 - 5 - ⑸ 전자와정공이재결합할때전자가가지고있던에너지준위는높고, 정공과결합된상태에서의에너지준위는낮기때문에그차에해당하는에너지를광자 (Photon) 의형태로외부로발산한다 ⑹ 발산되는빛의밝기와색깔은 Energy Gap에따라달라진다. 따라서, Energy Gap이라고하는것은자유전자상태에서전자가가지고있는에너지와정공과재결합한후에전자가가지는에너지의차이를말한다 ⑺ Electron Volt 단위 1 ev 는 1 V 의전압으로가속된전자가가지는에너지를말하며그값은 1 ev = ¹⁹ J 이다 4. 고휘도유도등의종류 ⑴ CCFL( 냉음극형형광등 : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 일반형광등 CCFL 원리 열음극형 냉음극형 방전 방전시가열되지않고이온충격에의한방전관이방전을시작할때 2차전자방출과이온의재결합에의하여열전자를사용한다생기는광전자방출로방전을시작한다 램프 32 mm (T10) 2.6 mm ⑵ LED 일반형광등 LED 광원 형광램프 발광 Diode( 램프교체가필요없다 ) 광도 높다 낮다 소비전력 많다 매우적다 ⑶ T5 형광등 일반형광등 T5 형광등 주파수 60 Hz 20~60 khz ( 고주파이용 ) 안정기 자기식 램프크기 32 mm (T10) 16 mm (T5) 5. 일반유도등과고휘도유도등의비교 구분 일반형광등 고휘도유도등 1 광원 형광램프 ( 열음극형 ) CCFL, LED, T5형광등 2 디자인 단조롭고투박하다 심플하고슬림형이다 3 소비전력 크다 작다 (70% 정도 ) 4 수명 짧다 길다 5 열에의한변형, 변색 있다 없다 6 유지보수측면 불리하다 유리하다 7 가격 싸다 비싸다

6 - 6 - 기출문제분석 21( 유도등관련 ) 1. Punkinjet Effect와유도등색과의관계를쓰시오 (66회,10점) 2. 피난구유도등, 통로유도등, 객석유도등에대해설명하시오 (62회,10점) 3. 외국의개발된피난용유도등과비교하여국내피난용유도등의개선점에대하여기술하시오 (39회,20점) 4. 유도등의소등이가능한대상물을쓰시오 (49회,10점) 5. 피난유도등을설치하지않아도되는출입구의형태에대하여아는대로제시하시오 (52회,10점) 6. 유도등전원선을 3선식배선으로배선하는이유를운영과유지보수측면에서설명하시오 (58회,20점) 7. 장애인복지시설의피난유도설비에대하여설명하시오 (53회,20점) 8. 유도등에서 2선식과 3선식배선차이점과 3선식배선에서유도등우선점등조건을쓰시오 (65회,10점) 9. 유도등의 3선식배선방식의결선방식을그려보시오 (74회,10점) 10. 점멸광식시각경보장치와 Huss효과에의한음성경보장치에대해아는바를설명하시오 (68회,10점) 11. 고휘도유도등 (CCFL) 의점등원리를기술하시오 (75회,10점) 12. 통로유도등의설치기준 ( 복고, 거실, 계단 ) 과자동화재탐지설비의음향장치설치기준에대하여설명하시오 (86회,25점) 13. 저전력소비로각광을받고있는고휘도유도등에관하여다음을설명하시오 (87회,25점) 가. 고휘도유도등의원리및종류나. 고휘도유도등의특징 14. 피난설비의유도등의광원을기존냉음극형광등에서 LED(Light-emitting diode) 로대체하려고한다. 기존의냉음극관형광등과 LED를비교하여설명하시오 (89회,25점) 15. 피난유도선의정의, 작동원리, 설치장소를설명하고, 광원점등식피난유도선휘도와식별도의성능기준에대하여설명하시오 (90회,25점) 16. 피난구및통로유도등의설치기준을설명하고, 2선식과 3선식배선의유도등과수신반의결선도를그리고, 배선의형태와 3선식유도등에점멸기를설치할때반드시점등되어야할경우를국가화재안전기준에의하여설명하시오 (95회,25점)

7 - 7 - 문제 3) 시각경보기 (Strobe) 1. 개요 ⑴ 시각경보기는청각장애인을위하여도입한것으로공공기관이나불특정다수인이모이는장소를위주로하여적용하도록규정하고있다 ⑵ 설치대상 : 자동화재탐지설비를설치하여야할특정소방대상물중다음의대상 1 근린생활시설, 위락시설, 문화집회및운동시설, 판매시설및영업시설 2 노유자시설, 숙박시설, 업무시설, 의료시설 3 통신촬영시설중방송국, 교육연구시설중도서관 4 지하상가 ⑶ 설치장소 1 공용시설 ( 로비, 회의실, 강의실, 식당, 휴게실등 ) 2 복도, 통로 3 청각장애인용객실 2. 국내설치기준 ⑴ 설치위치 : 설치장소의각부분으로부터유효하게경보를발할수있는위치에설치 ⑵ 공연장, 집회장, 관람장또는이와유사한장소에설치하는경우 : 시선이집중되는무대부등에설치 ⑶ 설치높이 1 바닥으로부터 2~2.5 m 의높이에설치 2 천장높이가 2 m 이하인경우 : 천장에서 0.15 m 이내의장소에설치 ⑷ 전원 1 시각경보장치의광원은전용축전지설비에의해점등될것 2 시각경보기의작동전원을공급할수있도록형식승인을받은수신기를설치하는경우에는제외 ⑸ 2 이상의수신기가설치된경우에는어느수신기에의해서도작동될수있을것 3. NFPA 및 ADA( 미국장애인법 ) 의설치기준 ⑴ 기구의사양 1 섬광율 : 1~2 Hz (ADA : 1~3Hz) 2 섬광지속시간 : 40 % 효율로 0.2초이내 3 광도 : 1,000 cd 이하 (ADA : 75cd 이상 ) 4 램프색상 : 투명또는백색 (ADA : 투명또는백색 ) ⑵ 설치높이 : 바닥에서 2~2.4 m 높이에설치할것 (ADA : 바닥에서 2m 이상또는가장낮은천장에서 15cm이상아래에설치할것 )

8 - 8 - ⑶ 배치기준 1 거실 : 실의크기에따른 Table에의해결정 (ADA : 15m 15m 마다 1개씩설치 ) 2 복도 통로ᄀ폭 6.1 m 이하인경우 복도끝에서 4.5 m 이내에설치 30 m 이내마다 1개씩설치 최소한 15 cd 이상의광도가되도록설치ᄂ폭 6.1 m 이상 : 거실기준에준함 (ADA : 수평거리 15m 이하배치 ) 3 수면 침실지역ᄀ천장에서램프까지거리 24 in 이상 : 110 cd 이상ᄂ천장에서램프까지거리 24 in 미만 : 177 cd 이상ᄃ베개로부터 16 ft (5m) 이내에설치할것 (ADA : 110cd 이상의시각경보기를설치할것 )

9 - 9 - 기출문제분석 22( 시각경보장치관련 ) 1. 시각경보설비의 Pulse 특성, 기구배치, 수면지역 ( 침실등 ) 의설치기준에대하여기술하시오 (69회,25점) 2. 시각경보장치에대하여다음사항을설명하시오 (75회,25점) 가. 설치대상나. 주요기능및설치조건다. 설치기준 ( 국내 ) 라. 기구배치기준 (NFPA기준) 3. 시각경보장치의설치에대한국가화재안전기준 (NFSC 203) 과 NFPA 72기준을비교설명하시오 (97회,10 점 )

10 문제 4) 피난기구 1. 개요 ⑴ 피난기구는화재시피난을위한계단등이연기에오염되어피난이불가능해진경우에이용하기위하여발코니등개구부에설치하는보조적인피난설비이다 ⑵ 피난기구의설치대상 1 모든특정소방대상물의모든층에설치하여야한다 2 예외ᄀ가스시설, 지하구, 지하가중터널은설치제외ᄂ설치대상에해당하더라도피난층, 1층, 2층, 층수가 11층이상의층은설치제외 2. 피난기구의종류 ⑴ 피난사다리 : 화재시긴급한대피에이용하는금속제사다리 ⑵ 완강기 1 사람이벨트에몸을고정하여수직피난할수있도록하는피난기구 2 연속적으로사용이가능한것이어야한다 (1회용 : 간이완강기 ) ⑶ 구조대 : 포지등을사용하여자루형태로만든것으로서화재시사용자가그내부에들어가서내려옴으로써대피할수있는것 ⑷ 공기안전매트 : 화재발생시사람이건출물내에서외부로긴급히뛰어내릴때충격을흡수하여안전하게지상에도달할수있도록포지에공기등을주입하는구조로되어있는것 ⑸ 피난밧줄 : 급격한하강을방지하기위한매듭등을만들어놓은밧줄 ⑹ 다수인피난장비 : 화재시 2인이상의피난자가동시에해당층에서지상또는피난층으로하강하는피난기구 ( 신설 ) ⑺ 승강식피난기 : 사용자의몸무게에의하여자동으로하강하고내려서면스스로상승하여연속적으로사용할수있는무동력피난승강기 ⑻ 하향식피난구용내림식사다리 : 하향식피난구해치에격납하여보관하고사용시에는사다리등이소방대상물과접촉되지아니하는내림식사다리 ⑼ 미끄럼대 : 3층이하의저층에설치하는것으로서, 미끄럼틀과같이활강하는피난기구 ⑽ 피난트랩 : 계단형태의피난기구로고정식이나반고정식 ( 하단을들어올려놓은것 ) 으로분류됨

11 피난기구의적응성설치장소의료시설 ( 장례식장제외 ), 노유별구분자시설 근린생활시설중입원실그밖의대부분의소방대상물이있는의원 산후조리원 접층별골원 조산소지하층피난용트랩피난용트랩, 피난사다리미끄럼대, 피난사다리, 구조대, 완강미끄럼대, 구조대, 피난교, 피난 3층기, 피난교, 피난용트랩, 공기안전매용트랩트, 간이완강기, 피난밧줄피난사다리, 구조대, 완강기, 피난교, 4증 ~ 10층구조대, 피난교, 피난용트랩간이완강기, 공기안전매트 ⑴ 노유자시설등 ( 재해약자가있는시설 ) 에적용할수없는피난기구 1 피난사다리, 완강기, 공기안전매트, 피난밧줄, 간이완강기 2 위와같은피난기구는어린이, 노약자, 환자등이사용하기어려우므로제외한다 ⑵ 각층에적용불가능한피난기구 1 지하층 : 건축물외부에서사용하는피난기구인미끄럼대등대부분의피난기구는적용할수없다 2 3층 : 모든피난기구의적용이가능하다 3 4층 ~ 10층 : 비교적고층부이므로, 미끄럼대, 피난용트랩, 피난밧줄은적용이불가능하다 4. 피난기구의설치기준 ⑴ 설치위치 1 피난또는소화활동상유효한개구부 ( 가로 0.5m 이상, 세로 1m 이상의것. 이경우개구부하단이바닥에서 1.2m 이상이면발판등을설치하고, 밀폐된창문은쉽게파괴할수있는파괴장치를비치할것 ) 에고정또는신속히사용이가능하도록설치하여둘것 2 피난기구를설치하는개구부는서로동일직선상이아닌위치에있을것. 단, 아래의경우에는동일직선상에설치해도된다ᄀ미끄럼봉, 피난교, 피난용트랩, 피난밧줄ᄂ아파트에설치하는피난기구 ( 다수인피난기구는제외 ) ᄃ기타피난상지장이없는것 ⑵ 설치방법 1 소방대상물의견고한부분에견고하게부착할것 2 4층이상에설치하는피난사다리는금속제고정사다리로하고, 노대를설치할것 3 완강기는로프가소방대상물과접촉하여손상되지않도록할것 4 완강기, 미끄럼봉, 피난밧줄의길이 : 지면기타피난상유효한착지면까지의길이로할것 5 미끄럼대 : 안전한강하속도를유지, 전락방지조치를할것

12 구조대 : 안전한강하속도를유지할수있는길이로할것 7 피난기구표지 : 설치장소에는위치를표시하는발광식또는축광식표지와그사 용방법을표시한표지를부착할것 5. 피난기구의설치수량 ⑴ 층마다설치할것 1 숙박, 노유자, 의료시설로사용되는층 : 바닥면적 500 m2 마다 2 위락, 문화집회, 운동, 판매시설로사용되거나복합용도로사용되는층 : 바닥면적 800 m2 마다 3 계단식아파트 : 각세대마다 ⑵ 숙박시설 ( 휴양콘도미니엄제외 ) : 위의규정외에추가로객실마다간이완강기또는피난밧줄을설치 ⑶ 아파트 : 관리주체마다공기안전매트를추가설치 ( 옥상이나인접세대로피난이가능한경우제외 ) 6. 피난기구의위치표시및사용방법표시 ⑴ 피난기구를설치한장소에는가까운곳의보기쉬운곳에피난기구의위치를표시하는발광식또는축광식표지와그사용방법을표시한표지를부착한다 ⑵ 축광식표지의기준 1 방사성물질을사용하는위치표지는쉽게파괴되지아니하는재질로처리할것 2 위치표지는주위조도 0 lx 에서 60분간발광후직선거리 10 m 떨어진위치에서보통시력으로표시면의문자또는화살표등을쉽게식별할수있는것으로할것 3 위치표지의표시면은쉽게변형 변질또는변색되지아니할것 4 위치표지의표시면의휘도는주위조도 0 lx 에서 60분간발광후 7 mcd/ m2 으로할것 7. 피난기구의설치제외 ⑴ 다음의기준에적합한층 1 주요구조부가내화구조로되어있어야할것 2 실내의면하는부분의마감이불연재료 준불연재료또는난연재료로되어있고방화구획이건축법시행령제46조의규정에적합하게구획되어있어야할것 3 거실의각부분으로부터직접복도로쉽게통할수있어야할것 4 복도에 2이상의특별피난계단또는피난계단이건축법시행령제35조의규정에적합하게설치되어있어야할것 5 복도의어느부분에서도 2이상의방향으로각각다른계단에도달할수있을것 ⑵ 다음기준에적합한소방대상물중그옥상의직하층또는최상층 ( 관람집회및운동시설또는판매시설을제외한다 )

13 주요구조부가내화구조로되어있어야할것 2 옥상의면적이 1,500 m2 이상이어야할것 3 옥상으로쉽게통할수있는창또는출입구가설치되어있어야할것 4 옥상이소방사다리차가쉽게통행할수있는도로 ( 폭 6m 이상의것 ) 또는공지 ( 공원또는광장등 ) 에면하여설치되어있거나옥상으로부터피난층또는지상으로통하는 2이상의피난계단또는특별피난계단이적합하게설치되어있어야할것 ⑶ 주요구조부가내화구조이고지하층을제외한층수가 4층이하이며, 소방사다리차가쉽게통행할수있는도로또는공지에면하는부분에영제2조제1호각목의기준에적합한개구부가 2이상설치되어있는층 ( 문화집회및운동시설 판매시설및영업시설또는노유자시설의용도로사용되는층으로서그층의바닥면적이 1,000m2이상인것을제외한다 ) ⑷ 편복도형아파트또는발코니등을통하여인접세대로피난할수있는구조로되어있는계단실형아파트 ⑸ 주요구조부가내화구조로서거실의각부분으로직접복도로피난할수있는학교 ( 강의실용도로사용되는층에한한다 ) ⑹ 무인공장또는자동창고로서사람의출입이금지된장소 ( 관리를위하여일시적으로출입하는장소를포함한다 ) 8. 피난기구의감소 ⑴ 피난기구를설치하여야할소방대상물중다음의기준에적합한층에는피난기구의 2분의 1을감소할수있다 ( 소수점이하의수는 1로한다 ) 1 주요구조부가내화구조로되어있을것 2 직통계단인피난계단또는특별피난계단이 2이상설치되어있을것 ⑵ 피난기구를설치하여야할소방대상물중주요구조부가내화구조이고다음의기준에적합한건널복도가설치되어있는층에는피난기구의수에서당해건널복도의수의 2배의수를뺀수로한다 1 내화구조또는철골조로되어있을것 2 건널복도양단의출입구에자동폐쇄장치를한갑종방화문 ( 방화셔터제외 ) 이설치되어있을것 3 피난 통행또는운반의전용용도일것 ⑶ 피난기구를설치하여야할소방대상물중다음의기준에적합한노대가설치된거실의바닥면적은피난기구의설치개수산정을위한바닥면적에서이를제외한다 1 노대를포함한소방대상물의주요구조부가내화구조일것 2 노대가거실의외기에면하는부분에피난상유효하게설치되어있어야할것 3 노대가소방사다리차가쉽게통행할수있는도로또는공지에면하여설치되어있거나, 또는거실부분과방화구획되어있거나또는노대에지상으로통하는계단그밖의피난기구가설치되어있어야할것

14 문제 5) 인명구조기구 1. 개요 ⑴ 인명구조기구는소방대상물의화재발생뿐만아니라유독성, 유해성가스, 위험물질등으로부터인명을보호하거나구조하는데사용되는기구를말한다 ⑵ 설치대상 1 지하층을포함하는 7층이상인관광호텔및 5층이상인병원 ( 병원의경우인공소생기는제외 ) 2 보조마스크가장착된인명구조용공기호흡기 ( 충전기는제외 ) 는다음각목의기준에따라비치하여야한다ᄀ수용인원 100명이상의영화상연관, 대규모점포 ( 백화점, 전문점, 할인점, 쇼핑센타 ), 지하역사, 지하상가에는층마다 2대이상비치할것 ( 단, 각층마다비치하여야할공기호흡기중일부를직원이상주하는인근사무실에비치할수있다 ) ᄂ이산화탄소소화설비를설치할경우해당특정소방대상물의출입구외부인근에한대이상비치할것 2. 인명구조기구의종류 ⑴ 방열복 1 고온의복사열에가까이접근하여소방활동을수행할수있는내열피복을말한다 2 인명구조기구중가장많이이용되는것이다 3 구성 : 방열상의, 방열하의, 방열장갑및속복형방열복 ⑵ 공기호흡기 1 소화활동시에화재로인하여발생하는각종유독가스중에서일정시간사용할수있도록제조된압축공기식개인호흡장비를말한다 2 구성 : 고압의공기압축용기, 공기공급밸브, 배기밸브, 감압밸브, 급기호스, 압력계, 면체, 경보장치등 3 종류ᄀ양면식공기호흡기 (Positive Air Respirator) : 면체내부 ( 사람의얼굴면 ) 에작용하는압력이면체외부에작용하는압력보다상시일정한압력만큼높은공기호흡기로서면체내부의압력이일정압력이하로되면작동하는압력디멘드밸브가부착되어있다ᄂ음압식공기호흡기 (Negative Air Respirator) : 공기를흡입할때개방되고, 공기를배기하거나정지할때에폐지되는디멘드밸브가부착된공기호흡기이다 4 공기호흡기에표시할사항ᄀ사용시간 : 30분, 45분, 60분등ᄂ사용압력 : 300 Bar

15 ᄃ시험압력 : 500 Bar ᄅ현재압력 : 잔압이 55 Bar 이하로되면경보하는저압경보압력계ᄆ총중량 : 7 kg, 11 kg 등ᄇ충전일자 : 충전된공기는 3개월이상보관하지말것 ⑶ 인공소생기 1 호흡부전상태인사람에게인공호흡을시켜환자를보호하거나구급하는기구를말한다 2 기능ᄀ흡인기능 : 인공호흡전에기관지에남아있는점액, 혈액, 오물등을흡인시켜기관지를정상적으로유지시켜주는기능이다ᄂ자동인공호흡기능 : 사람의호흡이정지된직후또는자발적인호흡이곤란한환자발생시자동전환기에의해인공호흡을시켜소생하도록하는기능이다ᄃ산소흡인기능 : 자발적인호흡이가능한환자및산소결핍에의한청색증환자에게투명마스크를연결하여가습병을통한습윤산소를공급하는기능이다 3. 설치기준 ⑴ 방열복 공기호흡기 ( 보조마스크포함 ) 및인공소생기를각 2개이상비치할것 ⑵ 화재시쉽게반출사용할수있는장소에비치할것 ⑶ 인명구조기구가설치된가까운장소의보기쉬운곳에 인명구조기구 라는표지판등을설치할것

16 기출문제분석 23( 피난기구관련 ) 1. 피난기구의종류와설치기준에대해기술하시오 (77 회,25 점 ) 2. 피난기구의위치를표시하는축광식표지의설치기준을설명하시오 (82 회,10 점 ) 3. 국내화재안전관련기준에규정된인명구조기구의설치대상및설치기준에대하여설명하시오 (86 회,10 점 ) 4. 소방시설설치 유지및안전관리에관한법률에서정하는공기호흡기에표시하여야하는사항을기술하시오 (98 회,10 점 )

17 문제 6) 비상조명설비 1. 개요 ⑴ 비상조명등이란화재발생등에따른정전시에안전하고원활한피난활동을할수있도록거실및피난통로등에설치되어자동점등되는조명등을말한다 ⑵ 설치대상 1 지하층을포함한층수가 5 층이상인건축물로서연면적 3,000 m2 이상인것 2 위 1 에해당되지아니하는특정소방대상물로서그지하층또는무창층의바닥면적이 450 m2 이상인경우에는그지하층또는무창층 3 지하가중터널로서길이가 500 m 이상인것 ( 단, 가스시설또는창고와이와비슷한것은제외한다 ) ⑶ 면제대상 1 설치면제 : 비상조명등을설치하여야할특정소방대상물에피난구유도등또는통로유도등을화재안전기준에적합하게설치한경우에는그유도등의유효범위 ( 바닥조도 1lx 이상 ) 안의부분에는설치가면제된다 2 설치제외ᄀ거실의각부분으로부터하나의출입구에이르는보행거리가 15 m 이내부분ᄂ의원 경기장 공동주택 의료시설 학교의거실 2. 비상조명등의종류 ⑴ 예비전원에따른구분 1 예비전원내장형 2 예비전원비내장형 ⑵ 광원의겸용여부에따른구분 1 전용형ᄀ상용전원과비상전원의광원이분리되어있는구조ᄂ예 : 벽부형비상조명등, 상용형광등내에예비전원용백열등을설치한경우 2 겸용형ᄀ동일한광원을상용전원과비상전원의광원으로겸용하는구조ᄂ예 : 동일한형광등을상용전원및발전기에연결하여사용하는경우 3. 비상조명등의설치기준 ⑴ 설치장소 : 소방대상물의각거실과그로부터지상에이르는복도 계단및그밖의통로에설치할것 ⑵ 조도 : 비상조명등이설치된장소의각부분의바닥에서 1 lx 이상이되도록할것 ⑶ 비상전원 1 예비전원을내장하는비상조명등ᄀ평상시점등여부를확인할수있는점검스위치를설치할것ᄂ당해조명등을유효하게작동시킬수있는용량의축전지와예비전원충전장치를내장할것 2 예비전원을내장하지아니하는비상조명등 : 자가발전설비또는축전지설비를다음의기준에따라설치하여야한다ᄀ점검에편리하고화재및침수등의재해로인한피해를받을우려가없는곳

18 에설치할것ᄂ상용전원으로부터전력의공급이중단된때는자동으로비상전원으로부터전력을공급받을수있도록할것ᄃ비상전원의설치장소는다른장소와방화구획할것. 이경우그장소에는비상전원의공급에필요한기구나설비외의것 ( 열병합발전설비에필요한기구나설비는제외 ) 을두어서는아니된다ᄅ비상전원을실내에설치하는때에는그실내에비상조명등을설치할것 3 비상전원의용량ᄀ비상조명등을 20 분이상유효하게작동시킬수있는용량으로할것ᄂ다음의소방대상물의경우에는그부분에서피난층에이르는부분의비상조명등을 60 분이상유효하게작동시킬수있는용량으로하여야한다 - 지하층을제외한층수가 11 층이상의층 - 지하층또는무창층으로서용도가도매시장 소매시장 여객자동차터미널 지하역사또는지하상가 4. 비상조명등의성능기준 ⑴ 광학성능 : 필요한시간동안평균조도 1 lx 이상을유지할것 ⑵ 내열성 1 비상조명설비는화재시에사용하므로내열성이있어야한다 2 전선은 HIV 전선으로하고, 등기구는불연성재료일것 ⑶ 즉시점등성 : 백열등을주로이용하며, 형광등은 start 전구없이점등가능한 Rapid Start Type 으로인버터회로를내장할것 ⑷ 전원의자동절환성 : 상용전원이차단되면자동으로비상전원으로절환되고, 상용전원이복구되면상용전원으로자동복귀하는구조일것 5. 비상조명등의설계시고려사항 ⑴ 등기구의형상 : 설치장소의용도등을적절히고려하여등기구의형상, 조명도, 광원의형태등을결정한다 ⑵ 등기구의배치 : 비상시피난을유도하는데있어서최적인위치및배치방법을결정한다 ⑶ 적정한조도 : 경년에따른광도감소를고려한여유치를감안하여최저 1 lx 이상을유지할수있도록초기조도를결정한다 ⑷ 점등방식 : 상용전원및예비전원의겸용또는예비전원전용여부를결정한다 ⑸ 비상전원의방식 : 비상전원을내장할지, 별도로설치할지를결정한다

19 문제 7) 휴대용비상조명등 1. 개요 ⑴ 휴대용비상조명등이란화재발생등으로정전시안전하고원활한피난을위하여피난자가휴대할수있는조명등을말한다 ⑵ 설치대상 1 숙박시설 2 수용인원 100 명이상의영화상연관, 대규모점포 ( 백화점, 전문점, 할인점, 쇼핑센타 ), 지하역사, 지하상가 3 다중이용업소의영업장안의구획된실 ⑶ 설치제외 1 지상 1 층또는피난층으로서복도 통로또는창문등의개구부를통하여피난이용이한경우 2 숙박시설로서복도에비상조명등을설치한경우 2. 설치기준 ⑴ 설치장소및설치수량 1 백화점, 대형점, 쇼핑센터및영화상영관 : 보행거리 50 m 이내마다 3 개이상설치할것 2 지하상가및지하역사 : 보행거리 25 m 이내마다 3 개이상설치할것 3 숙박시설또는다중이용업소 : 객실또는영업장내의구획실마다잘보이는곳 ( 외부설치시에는출입문손잡이로부터 1m 이내의부분 ) 에 1 개이상설치할것 ⑵ 설치기준 1 바닥으로부터 0.8 ~ 1.5 m 의높이에설치할것 2 어둠속에서위치를확인할수있을것 3 사용시자동으로점등되는구조일것 4 외함은난연성능이있을것 5 건전지를사용하는경우에는방전방지조치를해야하고, 충전식배터리의경우에는상시충전되도록할것 6 건전지및충전식배터리의용량은 20 분이상유효하게사용할수있도록할것

20 기출문제분석 24( 비상조명설비관련 ) 1. 소방대상물의비상조명설비를설계하고자한다. 설계시검토되어야할사항을 7가지이상기술하시오 (38 회,20점) 2. 비상조명등광원용형광등의조도기준과설계시고려할사항을쓰시오 (66회,10점) 3. 예비전원을내장하지아니하는비상조명등의비상전원설치기준 (NFSC 304), 비상조명등의성능과설계시고려사항에대하여기술하시오 (84회,25점) 4. 피난설비중휴대용비상조명등설치장소와시설기준을설명하시오 ( 비상조명등의화재안전기준 (NFSC 304) 에근거하여기재 )(83회,10점)

21 문제 8) 비상콘센트설비 1. 개요 ⑴ 건축물의화재시단락 지락등이발생되어전원공급이차단될가능성이매우높아진다. 비상콘센트설비는 11층이상에설치되어소방대의소화활동시조명이나기타장비의전원으로사용하기위한설비이다 ⑵ 설치대상 1 지하층을포함한층수가 11층이상인층마다설치할것 2 지하층의층수가 3층이상으로지하층바닥면적합계가 1,000 m2 이상인것은지하층의전층에설치할것 3 지하가중터널로서길이가 500 m 이상인것 2. 비상콘센트의전원 ⑴ 상용전원회로의배선 1 저압수전인경우에는인입개폐기의직후에서분기하여전용배선으로할것 2 특별고압수전또는고압수전인경우에는전력용변압기 2차측의주차단기 1차측또는 2차측에서분기하여전용배선으로할것 ⑵ 비상전원 1 설치대상ᄀ지하층을제외한층수가 7층이상으로서연면적이 2,000 m2 이상일경우ᄂ지하층을바닥면적 ( 차고 주차장 보일러실 기계실또는전기실의바닥면적을제외 ) 의합계가 3,000 m2 이상일경우 2 면제대상ᄀ 2이상의변전소에서전력을동시에공급받을수있는경우ᄂ하나의변전소로부터전력의공급이중단되는때에는자동으로다른변전소로부터전력을공급받을수있도록상용전원을설치한경우 3 비상전원의종류 : 자가발전설비, 비상전원수전설비 3. 전원회로 ⑴ 전원의전압및용량 3상교류 단상교류 전압 380 V 220 V 공급용량 3 KVA 이상 1.5 KVA 이상 ⑵ 전원회로 1 각층에서 2 이상이되도록할것 ( 단, 설치해야할층의비상콘센트가 1 개이면, 1 개의회로로할수있다 ) 2 주배전반에서전용회로로할것 ( 단, 다른설비의회로의사고에따른영향을받지 아니하도록되어있는것에있어서는제외한다 )

22 하나의전용회로에설치하는비상콘센트는 10개이하로할것. 이경우전선의용량은각비상콘센트 ( 최대3개 ) 의공급용량을합한양이상이되도록할것 ⑶ 배선용차단기 1 전원으로부터각층의비상콘센트로분기되는경우에는분기배선용차단기를보호함내에설치할것 2 콘센트마다배선용차단기를설치하고, 충전부가노출되지않도록할것 3 개폐기에는비상콘센트라고표시한표지를할것 4 비상콘센트용의풀박스등은방청도장을한것으로, 두께 1.6 mm 이상의철판으로할것 4. 플러그접속기 ⑴ 종류 1 접지형3극플러그접속기 : 3상교류 380 V 의것에사용한다 2 접지형2극플러그접속기 : 단상교류 220 V 의것에사용한다 ⑵ 접지공사 : 플러그접속기의칼받이의접지극에는접지공사를하여야한다 ⑶ 설치높이 : 바닥으로부터높이 1~1.5 m 이하의위치에설치할것 5. 비상콘센트 ⑴ 비상콘센트의배치 1 아파트또는바닥면적이 1,000 m2 미만인층ᄀ계단의출입구로부터 5 m 이내에설치할것ᄂ계단의부속실을포함하여계단이 2 이상있는경우에는그중 1개의계단을말한다 2 바닥면적이 1,000 m2 이상인층 ( 아파트제외 ) ᄀ각계단의출입구또는계단부속실의출입구로부터 5 m 이내에설치할것ᄂ계단의보속실을포함하여계단이 3 이상있는층의경우에는그중 2개의계단을말한다 ⑵ 하나의비상콘센트로부터그층의각부분까지의거리 1 지하상가또는지하층의바닥면적의합계가 3,000 m2 이상인것은수평거리 25 m 2 그밖의것은수평거리 50 m 6. 비상콘센트보호함 ⑴ 보호함에는쉽게개폐할수있는문을설치할것 ⑵ 보호함표면에비상콘센트라고표시한표지를할것 ⑶ 보호함상부에적색의표시등을설치할것. 다만, 비상콘센트의보호함을옥내소화전함등과접속하여설치하는경우에는옥내소화전함등의표시등과겸용할수있다

23 전원부와외함사이의절연저항및절연내력 ⑴ 절연저항 : 전원부와외함사이를 500 V 절연저항게로측정할때 20 MΩ 이상일것 ⑵ 절연내력 1 전원부와외함사이에정격전압이 150 V 이하인경우에는 1,000 V 의실효전압을가하는시험에서 1분이상견디는것으로할것 2 정격전압이 150 V 이상인경우에는그정격전압에 2를곱하여 1,000을더한실효전압을가하는시험에서 1분이사견디는것으로할것

24 문제 9) 무선통신보조설비의종류및구성요소 1. 개요 ⑴ 무선통신보조설비는소방대의진압활동중의원활한무선통신을위해지하가, 지하층또는 16층이상의층등에설치하는소화활동설비이다 ⑵ 설치대상 1 지하가로서연면적 1,000 m2 이상인것 2 지하층의바닥면적의합계가 3,000 m2 이상인것또는지하층의층수가 3개층이상이고지하층의바닥면적의합계가 1,000 m2 이상인것은지하층의전층 3 지하가중터널로서길이가 500 m 이상인것 4 국토의계획및이용에관한법률 제2조제9호에따른공동구 5 층수가 30층이상인것으로서 16층이상부분의전층 ⑶ 면제대상 : 무선통신보조설비를설치하여야할특정소방대상물에이동통신구내선로설비또는무선이동중계기등을화재안전기준의무선통신보조설비기준에적합하게설치한경우에는무선통신보조설비설치가면제된다 ⑷ 설치제외 : 지하층으로서소방대상물의바닥부분 2면이상이지표면과동일하거나지표면으로부터의깊이가 1 m 이하인경우에는해당층에한하여무선통신보조설비를설치하지아니할수있다 2. 무선통신보조설비의종류 ⑴ 누설동축케이블방식 1 동축케이블과누설동축케이블을조합한방식이다 2 특징ᄀ전파를균일하고광범위하게방사할수있다ᄂ케이블이외부에노출되므로유지보수가용이하다ᄃ터널, 지하철역과같이길고폭이좁은지하가또는건축물내부에적합하다 ⑵ 공중선방식 1 동축케이블과공중선 (Antenna) 을조합한방식이다

25 특징ᄀ누설동축케이블방식보다경제적이다ᄂ케이블을은폐하므로, 화재영향이적고미관을해치지않는다ᄃ말단에서는전파의강도가떨어져서통화에어려움이있다ᄅ장애물이적은대강당, 극장등에적합하다 ⑶ 누설동축케이블및공중선방식 : 누설동축케이블방식의장점과공중성의장점을조합한방식이다 3. 무선통신보조설비의구성 ⑴ 전송장치 1 동축케이블 (Coaxial Cable) ᄀ일반케이블과달리동심원상에내부도체와외부도체를동일한축상에배열하여외부잡음에거의영향을받지않는고주파전송용회로의도체이다ᄂ전기적으로차폐되어외부전계나외부도체에의한영향이거의없다ᄃ동축케이블의신호는전송거리에비례하여약해지며외부로의누설전계도동시에약해진다ᄅ이에대한손실보상이필요하며이를위해중계기나증폭기를설치하여야한다 2 누설동축케이블 (Leaky Coaxial Cable) ᄀ동축케이블과달리외부도체상에전자파를방사할수있도록케이블길이의방향으로일정하게 Slot 을만들어놓은후 Slot 의기울기와길이에따라주파수를선택할수있도록한것을말한다ᄂ균일한전계를케이블에따라광범위하게방사할수있다ᄃ케이블의오염이나경년변화에따른열화가적다ᄅ표피효과로인하여도체내부는 Tube 상태로되어있다ᄆ결합손실이작은케이블을접속하여희망하는전송거리를얻을수있는데이과정을 Grading 이라한다 3 안테나 ( 공중선 ) ᄀ전파를효율적으로송 수신하기위해서는주파수에적합한길이로해야한다ᄂ안테나의길이는파장의 1/2, 1/4, 3/4 인길이를일반적으로사용한다 ⑵ 분배기등 1 분배기 : 신호의전송로가분기되는장소에설치하는것으로임피던스매칭과신호균등분배를위해사용하는장치

26 분파기 : 서로다른주파수의합성된신호를분리하기위해서사용하는장치 3 혼합기 : 두개이상의입력신호를조합한출력으로발생하는장치 ⑶ 무선기기접속단자 1 상호교신을위해무전기를접속하는단자 2 접속단자와무전기간의연결은접속용케이블을사용하여상호접속한다 ⑷ 증폭기 1 신호전송시신호가약해져수신이불가능해지는것을방지하기위해서증폭하는장치를말한다 2 증폭기를설치할경우비상전원의문제점, 유지관리의문제점, 구조의복잡성등을고려해야하므로가급적증폭기를설치하지않도록설계하여야한다. 예를들면전기적손실이작아지도록케이블을접속하는방법으로설계하는식이다 4. 무선통신보조설비의설치기준 ⑴ 누설동축케이블의설치기준 1 소방전용주파수대에적합한것으로서, 소방전용의것으로할것 ( 다만, 소방대상호간의무선연락에지장이없을경우에는다른용도와겸용가능 ) 2 불연또는난연성의것으로서, 습기에따라전기특성이변질되지않는것으로하고, 노출설치시에는피난및통행에지장이없도록할것 3 화재에의해피복이소실된경우에케이블본체가떨어지지않도록 4 m 이내마다금속제등의지지금구로견고하게고정시킬것 ( 다만, 불연재료구획된반자안에설치하는경우에는제외 ) 4 고압의전로로부터 1.5 m 이상떨어진위치에설치할것 ( 다만, 해당전로에정전기차폐장치를유효하게설치한경우에는제외 ) 5 금속판등에의해전파의복사또는특성이현저히저하되지않는위치에설치 6 케이블끝부분에는무반사종단저항을견고하게설치할것 7 누설동축케이블과이에접속하는공중선또는동축케이블과이에접속하는공중선에따른것으로할것 8 누설동축케이블의임피던스는 50 Ω 으로하고, 이에접속하는공중선, 분배기및기타장치는당해임피던스에적합한것으로할것 ⑵ 무선기기접속단자의설치기준 1 지상에서유효하게소화활동을할수있는장소또는수위실등상시사람이근무하는장소에설치할것 2 단자는한국산업규격에적합한것으로하고, 바닥으로부터 0.8~1.5 m 의높이에설치할것 3 지상에설치하는접속단자는보행거리 300 m 이내마다설치하고, 다른용도로사용되는접속단자에서 5 m 이상의거리를둘것 4 지상에설치하는단자를보호하기위하여견고하고함부로개폐할수없는구조의보호함을설치하고, 먼지 습기및부식등에영향을받지않도록조치할것 5 단자보호함의표면에무선기접속단자라고표시한표지를설치할것 ⑶ 분배기등의설치기준 1 먼지 습기및부식등에따라기능에이상을가져오지아니하도록할것 2 임피던스는 50 Ω 의것으로할것 3 점검에편리하고화재등의재해로인한피해의우려가없는장소에설치할것 ⑷ 증폭기등의설치기준 1 전원은전기가정상적으로공급되는축전지또는교류전압옥내간선으로하고, 전원까지의배선은전용으로할것

27 증폭기의전면에는주회로의전원이정상인지의여부를표시할수있는표시등및전압계를설치할것 3 증폭기에는비상전원이부착된것으로하고, 당해비상전원의용량은무선통신보조설비를유효하게 30 분이상작동시킬수있는것으로할것

28 문제 10) 누설동축케이블의 Grading 1. 개요 ⑴ 무선통신보조설비를누설동축케이블방식으로설치할경우케이블의길이에따라수신율이저하될수있으며이를보완하기위하여케이블로부터순차적으로접속하는 Grading 을실시하여야한다 ⑵ 무선통신보조설비에서전력을최대로전달하기위한조치 1 누설동축케이블 : Grading, 무반사종단저항, 전압정재파비의제한 (1.5 이하 ) 2 분배기 : 임피던스매칭 (Impedance Matching) 3 증폭기 : 신호증폭 4 시스템전체 : 특성임피던스의일치 (50Ω) 2. 누설동축케이블의손실 ⑴ 전송손실 1 도체에전류가흐르면, 그도체의임피던스에의해도체내에서전력손실이발생 2 통신신호전송회로에서생기는이러한전력손실을전송손실이라한다 3 누설동축케이블에서의전송손실은도체손실, 절연손실, 복사손실의합이다 4 결합손실이작은케이블일수록복사손실과전송손실이커지며, 취급하는주파수가높을수록전송손실이크다 ⑵ 결합손실 1 케이블내부의전송전력과일정거리떨어진지점에서수신되는수신전력의비율로서, 다음과같이표시된다 log LC : 결합손실, PR : 입력된전력, PT : 수신된전력 2 이러한결합손실은무선통신에서회로에어떤기기등을추가하여발생되는손실이다 3 결합손실은 Slot 의형상, 길이, 각도에따라달라지며, 길이가길수록축에대한각도가커질수록작아진다 ⑶ 전송손실과결합손실간의관계 1 결합손실이큰것 : 전송손실이적다 2 결합손실이작은것 : 복사손실이커져전송손실이크다 3. Grading ⑴ 정의 : Grading 이란전송손실에의한수신레벨의저하폭을감소시키기위하여결합손실이큰케이블부터단계적으로접속하는것을말한다 ⑵ 원리

29 신호레벨은케이블을따라전파되어가면서점점감쇄되어약해지게된다 2 이를어느정도평준화시키기위하여신호레벨이높은곳에는결합손실이큰케이블을사용하고신호레벨이낮은곳에는결합손실이작은케이블을사용한다 3 결과적으로신호레벨이계단처럼평준화되는데이를 Grading 이라고한다 ⑶ 특징 1 누설동축케이블의가장큰특징중의하나는 Grading 을할수있다는점이다 2 케이블을포설하게되면 System Loss(= 전송손실 + 결합손실 ) 가발생하므로이를보상하기위해서는 Grading 에의한결합손실을줄여줌으로써유효통신거리를상당히늘리수있다

30 문제 11) 무반사종단저항 (Dummy Load) 1. 개요 ⑴ 누설동축케이블로전송된전파는케이블의말단에서반사되어교신을방해하게된다. 따라서송신부로되돌아오는전자파의반사를방지하기위하여누설동축케이블의끝부분에무반사종단저항을견고하게설치하여야한다 ⑵ 무반사종단조항의특성 1 임피던스 : 50 Ω 2 전압정재파비 : 1.5 이하 3 허용전력 : 1 W ( 연속 ) 2. 무반사종단저항의원리 1 전압또는전류가케이블을따라서전파되어가다가임피던스가다른지점에도달하면일부가그지점에서반사한다 2 전송되는전파가누설동축케이블의종단부에도달하면갑자기임피던스가무한대로되므로그점에서반사하여오던길로되돌아가게된다 3 반사가일어나면누설동축케이블에는정방향진행파와반사파의합성파가형성되어신호가뒤범벅이되어통신이어렵게된다 4 그림과같이특성임피던스가 Z1 인케이블에전압의입사파 Vi 가진행하다가임피던스가 Z2 인점에도달하면반사파 Vr 는다음식으로계산된다 5 이식에서 Z1 = Z2 이면반사파의크기는 0 이되는데, 이와같이반사파를 0 으로하기위해서케이블의끝에연결하는저항을무반사종단저항이라고한다

31 문제 12) 전압정재파비 (VSWR : Voltage Standing Wave Ratio) 1. 정재파 (Standing Wave) 1 소리는공기속에서파동 (Wave) 에의해우리귀로전달된다 2 그러나위상 (Phase) 이같은 2 개의파동이서로마주보고있는벽면과벽면또는바닥과천장사이에서마주치게되면원래의파동보다큰진폭으로바뀐다 3 이와같이움직이지않는것처럼보이는파동의큰공기의진동이정재파이다 4 정재파는 2 개의파동의겹친것이므로원래의파동보다파장이크게된다. 이는 2 개의파동이서로충돌하여거리에따른시간차에의해서로결합되어진폭이커지기때문이다 5 이러한정재파에의하여마주보고있는양벽면사이의공기는공진 (resonance) 을하게된다 2. 전압정재파비 (VSWR : Voltage Standing Wave Ratio) 1 전송선로상에서발생하는정재파전압에대한전류의최대치와최소치의비를말한다. 즉, 정상파진폭의최대치와최소치와의비를의미한다 2 무선통신보조설비에이용되는누설동축케이블의송신단에서신호를보내면수신단에서반사가일어나고되돌아온파가간섭하여전압파에산의부분과골의부분이생긴다 3 이전압의최대치와최소치와의진폭비를말하며누설동축케이블의전압정재파비는 1.5 이하이어야한다

32 문제 13) 임피던스매칭 (Impedance Matching) 1. 특성임피던스 1 임피던스는무선통신보조설비의공중선로에대한저항의개념으로유효저항과무효저항을합한전체저항이라할수있다 2 누설동축케이블또는동축케이블의임피던스는 50 Ω 으로하고, 이에접속하는공중선 분배기기타의장치는당해임피던스에적합한것으로하여야한다 3 즉, 분배기의각단자와케이블을통한신호전원및수신기의특성임피던스가같아지게하여완전하게 Impedance Matching 이되게함으로써신호전원이최대값으로수신기에전달되게하여야한다 2. 분배기 (Distributor) 1 정합 (Impedance Matching) 을하기위해서는일정한임피던스를갖는분배기를사용하여분배기의각단자와신호전원및수신기의특성임피던스가같아지도록함으로써신호전원의전력이최대로전달되도록한다 2 이와같이신호전력을효율적으로각부하에균등분배하기위한목적으로설치하는것을분배기라하며종류로는 2 분배기, 4 분배기, 6 분배기등이있다 3 분배기는신호의전송로 ( 즉, 누설동축케이블 ) 을분기하는장소에설치하며입력신호를 2 개소이상분배한다 3. 분배기와임피던스 Matching ⑴ 임피던스정합 (Matching) 1 그림과같이내부임피던스가각각 ZS, ZL인전원과부하가연결된회로에서 ZS = ZL일때, 전원의전력이최대로부하에전달된다 2 이와같이회로에서전원측과부하측의임피던스를같게하는것을임피던스매칭이라한다 ⑵ 분배기와임피던스 Matching 1 만일그림과같이특성임피던스가 300 Ω 인부하를특성임피던스가 75 Ω 인신호전원에접속하였다면, 부하의합성임피던스는 ZT = 150 Ω 이된다 2 즉, 전원과부하의임피던스정합이이루어지지못하여전원의신호전력이부하측으로최대한전달되지못한다 3 만일다음그림과같이분배기를사용하면, 단자에서분배기를본임피던스가각각 75 Ω, 300 Ω, 300 Ω 이되게하면완전하게임피던스정합이되어신호전원의전력이최대로수신기에전달된다

33 임피던스매칭의원리 1 임피던스매칭에는변압기원리가적용된다 2 능동회로 (ZS) 에부하 (ZL) 가접속되어있을때능동회로 (ZS) 의임피던스와부하 (ZL) 의임피던스가같을때전력은최고의효율로전달된다 3 즉, ZS=ZL 일때가장큰전력이부하에전달된다. 그러나신호전원과수신기는임피던스가다르므로이러한조건이성립되지않기때문에 Impedance Matching Transformer 를넣어서양쪽의임피던스를같도록해주는것이다 4 변압기의 1 차및 2 차의전압, 전류, 임피던스를각각 E1, I1, Z1, E2, I2, Z2 라하고권수비를 a 라면 5 예를들어신호전원의임피던스가 75 Ω 이고수신기의임피던스가 300 Ω 이라면 즉, 권수비가 2 인 Matching Transformer 를사용하면임피던스정합을시킬수있다

34 기출문제분석 25( 무선통신보조설비관련 ) 1. 현재의건물들의지하층부분이대부분심층화되어가고있어통신장애로소화활동에어려움이많다. 이와같은현상을최소화하기위하여무선통신으로설비를하여야하는데현재사용되고있는시스템의종류와시공상주의사항을기술하시오 (37회,25점) 2. 소화활동설비중에서무선통신보조설비에대하여설명하시오 (53회,20점) 3. 소방기술기준에관한규칙에서누설동축케이블의설치기준을설명하시오 (61회,25점) 4. 무선통신보조설비의종류와구성요소에대하여설명하시오 (74회,25점) 5. 무선통신보조설비의방식중 3가지에대한개념도를그리시오 (83회,10점) 6. 전압정재파비를설명하시오 (39회,10점) 7. 무반사종단저항기를설명하시오 (48회,10점) 8. 무선통신보조설비의누설동축케이블에서임피던스의개념을설명하시오 (62회,10점) 9. 무선통신보조설비에서누설동축케이블의손실과동추케이블의 Grading에대해설명하시오 (80회,10점) 10. 내열누설동축 Cable의한종류인 LCX-FR-SS-20D-146기호가뜻하는의미를쓰시오 (65회,10점) 11. 다음그림에서무선통신보조설비의실제운용에있어유의사항을설명하시오 (78회,25점) ( 단, 휴대용무전기위치고려할것 ) 12. 무선통신보조설비에서전력을최대로전달하기위하여무선통신설비의구성중어떤부분에어떤이론을적용하였는가를설명하시오 (82회,25점) 13. 무선통신보조설비에적용되는블루투스 (Bluetooth) 기술의개요에대하여설명하시오 (90회,10점) 14. 무선통신보조설비에서 1누설동축케이블의손실과동축케이블의 Grading을설명하고소방용무선통신보조설비와이동통신구내선로를공동으로사용시발생할수있는 2IMD(Inter Modulation Distortion) 현상과기대효과에대해설명하시오 (93회,25점) 15. 초고층건축물에적용하는무선통신보조설비의문제점및해결방안에대하여설명하시오 (96회,25점)

35 문제 14) 유도전동기의기동방식 1. 개요 ⑴ 감전압기동방식의필요성 1 전동기를정지상태에서기동시키면정격회전수에도달할때까지정격전류보다더큰전류가흐르는데이와같이기동시에흐르는전류를기동전류라한다 2 이기동전류는전력계통에악영향을미치게되므로가급적기동전류의값을억제시켜야할필요가있다 ⑵ 용량에따른기동방법구분 : 농형유도전동기의기동방법은전원용량, 부하조건, 운전조건, 소요되는기동토크, 전동기용량등여러가지조건에따라달라질수있다용량기동방법 5.5kw 이하전전압기동 ( 직입기동 ) 방식 5.5~37kw Y- 기동방식 22~55kw 리액터기동 55kw 이상기동보상기기동, 콘돌퍼기동방식 2. 직입기동방식 ⑴ 특징 1 농형유도전동기의회로단자에직접정격전압을인가하여기동하는방식ᄀ기동 : MC ON ᄂ운전 : MC ON 2 대체로소용량에이방식을채택하며, 대용량에서도전원의모선용량이충분하고큰기동회전력이요구되는부하에사용된다 3 제어방법이간단하지만, 기동시정격전류의 5~8배의기동전류가흐르므로전원용량이이를감당할수있어야한다 4 또한, 100 % 이상의토크가부하에가해지므로, 기계적충격에도견뎌야한다 ⑵ 장 단점 1 전동기자체의큰가속토크가얻어져서기동시간이짧다 2 부하를연결한상태로기동이가능하며가격이저렴하다 3 기동전류가크고, 이상전압강하가발생될수있다 3. Y- 기동방식 ⑴ 특징 1 Y- 기동이란, 전동기의기동시에는전동기권선을 Y 로접속하여기동전류와기 동토크를직입기동의 이되도록한다 2 시동후, 전동기가가속되면 로전환하여운전하게된다. 기동전류와기동토크

36 는모두직입기동시의 로감소된다 ᄀ기동 : MC1, MC2 ON MC3 OFF ᄂ운전 : MC1, MC3 ON MC2 OFF 3 각상권선에걸리는전압은 Y의 이되고전류도그림과같은이유로 이 된다 4 전동기는각상의양단에서단자를인출해야하므로 6개의단자가필요하므로, 전동기제작상제약이있고외부개폐기도직입기동보다 2대가더필요하다 ⑵ 장 단점 1 감압기동방식중에서가장값싸고손쉽게채용이가능하다 2 Y- 의전환시점에서전류및회전력의충격이발생할우려가있다 3 최소기동가속토크가작아서부하를연결한상태로기동할수없는경우가발생할수있다 4. 리액터기동 1 전동기기동회로에직렬로리액터를삽입하여기동하고, 속도가어느정도가속되어전류가감소하면리액터를단락시키는방식이다 2 기동토크가기동전류의제곱에비례하므로, 직입기동방식에비하여기동회전력이떨어진다 3 전동기 1차측에리액터를넣어기동시의전동기전압을리액터의전압강하분만큼낮춰서기동하고, 탭절환에따라최대기동전류, 최소기동토크를조정할수있다 ᄀ기동 : MC1, ON MC2 OFF ᄂ운전 : MC2 ON MC1 OFF

37 리액터기동시시동전압이직입기동시의 이되며시동토크는 로된다 5. 기동보상기기동방식 ( 단권변압기기동 ) 1 단권변압기기동은전전압의 50, 65, 85 % 의탭을가진 Y결선된단권변압기를이용한다 2 전동기는기동시에는단권변압기에의해낮은전압으로기동하고, 정격속도부근에도달하면단권변압기는개방된다 3 전동기기동회로에직렬로리액터를삽입하여기동하고, 속도가감소되면리액터를단락시키는방식이다ᄀ기동 : MC1, MC2 ON MC3 OFF ᄂ운전 : MC1, MC3 ON MC2 OFF 4 전전압기동전류의 50, 65, 80 % 로기동전류의변경이가능하다. 기동전류와기동 토크는 이된다 6. 기동방식별특징비교 구분 직입기동 Y- 기동 리액터기동 기동보상기기동 기동방식 전전압 감전압 감전압 감전압 용량 5.5kw 이하 5.5~37kw 22~55kw 55kw 이상 시동전압 직입기동시의 직입기동시의 시동전류 시동토크 직입기동시의 직입기동시의 직입기동시의 직입기동시의

38 기출문제분석 26( 전동기기동방법관련 ) 1. 개폐기를사용하여전동기의외부에서전동기의고정자권선의결선을바꾸어기동하는기동방식은 (42 회,5점) 2. 대용량모터기동시기동방법을설명하고, 그이유는무엇인가 (43회,10점) 3. Y- 기동을설명하시오 (55회,5점) 4. 전동기의기동방식에서직입기동방식과 Y- 기동방식에대해설명하라 (58회,20점) 5. 소방펌프용 3상농형유도전동기의 Y- 기동회로를도시하고이에대한동작과정을설명하시오 (72 회,25점) 6. 자동물소화설비에서설비용량에부합되는주펌프를 2대설치하여한대는 Stand-by용으로사용함으로써급수의신뢰성을높이고자한다. 기경우각펌프의자동작동을위한시퀸스를설명하시오 ( 단, 자동화를위한센서로는압력스위치를이용한다 )(47회,20점) 7. 펌프용으로많이사용되는농형유도전동기의기동방법을용량에따라 4가지로구분하여나열하고각기동법에대한방법및특징을설명하시오 (82회,25점) 8. 소방용전동기 ( 농형유도전동기 ) 의기동시기동전류를제한할수있는기동방법을설명하시오 (95회,10점) 9. 소방설비에사용하는유도전동기의속도제어방식중인버터방식 (VVVF) 의원리, 종류, 특징및선정시고려사항에대하여설명하시오 (98회,25점)

39 문제 15) 교류전력 1. 교류전력의종류 ⑴ 유효전력 1 공급되는전력중부하에사용되는전력 2 P W = VIcos = I²R 여기서, V : 전압 V I : 전류 A R : 저항 Ω ⑵ 무효전력 1 공급되는전력중부하에사용되지않는전력 2 Pr Var = VIsin = I²(XL XC) = I²X 여기서, XL : 유도리액턴스 Ω XL : 용량리액턴스 Ω X : 리액턴스 Ω ⑶ 피상전력 1 이론적으로손실이전혀없는전력 ( 효율 100% 의전력 ) 2 Pa VA = VI =I²Z = 여기서, Z : 임피던스 Ω (Z= ) 2. 상호관계식 : 유효전력, 무효전력, 피상전력은다음그림과같은관계가있다따라서상호간에다음관계를가진다 P W = Pa cos Pr Var = Pa sin (Pa)² = P² + Pr² Pa =

40 기출문제분석 27( 역률관련 ) 1. 교류전력을표현하는방법으로전력의종류를 3가지로구분하여설명하고, 상호관계식을쓰시오 (82 회,10점) 2. 유도전동기가연결된배전선로에서피상전력, 유효전력및무효전력의 3각관계를설명하고역률개선방법을기술하시오 (87회,10점) 3. 전동기와같은유도성부하에교류전원을공급할때역률이저하되는이유 ( 또는원리 ) 를설명하고, 역률을개선하고자역률개선용콘덴서를삽입할경우그용량을 μf 와 KVA 용량으로구분하여그산정방법을설명하시오 (82회,25점) 4. 소화설비에적용되는권선형유도전동기가 3상평형부하로서다음과같이 Y-Y결선되어있는경우, 3상권선형유도전동기의피상전력, 역률, 유효전력및무효전력을계산하시오 ( 단, 상전압의크기는 200V, 유도전동기한상의임피던스는 Z=8+j6Ω이다 )(90회,25점) 5. 플레밍법칙을이용하여전동기와발전기의원리를설명하시오 (87 회,10 점 )

41 문제 16) 비상전원 1. 개요 ⑴ 비상전원이란정전또는단선 단락등의전기적사고로인하여상용전원의공급이 중단될경우외부전원의공급없이소방시설을일정시간동안사용하기위한별도의 전원공급장치를말한다 ⑵ 비상전원과예비전원 - 원칙적으로비상전원으로표현 화재안전기준 -단, 감시제어반, 중계기, 비상조명등의경우예 소방관련법령 비전원으로표현 검정기술기준 -내장형전원 : 예비전원 -외장형전원 : 비상전원 건축관련법령 -예비전원( 비상용승강기, 배연설비의전원등 ) 2. 비상전원의종류 ⑴ 자가발전설비 1 자체적으로발전설비를설치하여상용전원이차단되면자동으로전원이공급될수있도록한설비이다 2 일반적으로옥내소화전설비, 스프링클러설비와같이대용량을필요로하는설비에서사용된다 ⑵ 축전지설비 1 평상시에는상용전원으로부터전기를공급받아축전하고있다가상용전원이차단되면자동으로전원이공급될수있도록한설비이다 2 자동화재탐지설비의수신기, 감시제어반, 유도등과같이소용량에사용된다 ⑶ 비상전원수전설비 1 별도의전원이있는것이아니라전력회사에서공급되는전원이화재시에도차단되지않고소방시설에공급될수있도록한전원수전설비이다 2 이는화재시의안전성에한계가있어스프링클러설비설치대상중일부와비상콘센트설비에서만대체전원 ( 비상전원 ) 으로사용할수있다 3. 비상전원의구비조건 ⑴ 용량 : 소방설비를유효하게작동시킬수있는충분한용량 ( 법적기준 ) ⑵ 기능 : 상용전원정전시자동으로비상전원으로전환 ⑶ 이격 : 축전지설비설치시벽과의거리 0.1 m 이상 ⑷ 장소 : 점검에편리하고침수우려가없는곳 ⑸ 조명 : 점검및조작을위한조명과비상전원표지부착 ⑹ 구획 : 타지역과방화구획 ⑺ 배선 : 내화배선, 전기설비기술기준에서정한것

42 소방시설별비상전원의용량 설비 비상전원 수전설비 자가발 전설비 축전지 설비 옥내소화전설비 20 분이상 스프링클러설비 20 분이상 용량비고 -7 층이상, 연면적 2,000 m2이상 - 지하층바닥면적합계 3,000 m2 이상 -비상전원수전설비: 차고, 주차장으 로 S/P 설치부분의바닥면적이 1,000m2미만 간이 S/P 10분이상 -근린생활시설은 20분이상 ESFR S/P 20분이상 물분무등 20분이상 -비상전원수전설비: ᄀ호스릴포 포 20 분이상 이산화탄소소화 설비 20 분이상 할론소화설비 20분이상 청정소화설비 20분이상 분말소화설비 20분이상 비상방송설비 60분감시비상경보설비 후, 10분이자동화재탐지 상경보 설비 또는포소화전만을설치한차 고 주차장, ᄂ포헤드설비또 는고정포설비가설치된바닥 면적합계 1,000 m2미만 - 가스계에서의감지기회로는자 탐설비의기준에의함 유도등 -60분 : ᄀ11층이상의층, ᄂ지 20분또는하층, 무창층으로서도소매시장, 비상조명등 60분이상터미널, 지하역사, 지하상가 제연설비 20분이상 연결송수관설비 20분이상 -높이 70m 이상의건물 -7층이상, 연면적2,000m2이상 비상콘센트설비 20 분이상 무선통신보조 설비 30 분이상 비상용승강기 2시간이상 방화셔터 30분이상 - 지하층바닥면적합계 3,000 m2 이상

43 문제 17) 비상전원수전설비 1. 인입구부분 ⑴ 인입선 : 해당건물에화재가발생한경우에도화재에의한손상을받지않도록설치할것. 즉, 지중매입을원칙으로한다 ⑵ 인입구배선 : 내화배선을할것 2. 특별고압또는고압으로수전하는경우 ⑴ 공통기준 1 일반회로와의연소확대차단 : 소방회로배선은일반회로배선과불연성벽으로구획하거나, 소방및일반회로배선을 15 cm 이상이격시켜설치할것 2 일반회로의고장에영향을받지않을것 : 일반회로에서과부하, 지락사고또는단락사고가발생한경우에도영향없이계속하여소방회로에전원을공급시켜줄수있을것 3 소방시설용임을표시 : 소방회로용개폐기및과전류차단기에는소방시설용이라표시할것 4 전기회로결선방법

44 ⑵ 설치방법 1 방화구획형 : 전용의방화구획내에설치할것 2 옥외개방형ᄀ건축물의옥상에설치하는경우 : 그건축물에화재가발생할경우에도화재로인한손상을받지않도록설치ᄂ공지에설치하는경우 : 인접건축물에화재가발생한경우에도화재로인한손상을받지않도록설치 3 큐비클형비상전원수전설비의설치기준ᄀ전용또는공용큐비클식으로설치할것ᄂ외함 a 두께 2.3 mm 이상의강판과이와동등이상의강도와내화성능이있는것 b 개구부에는갑종또는을종방화문을설치할것 c 외함에노출설치할수있는것 표시등 ( 불연성또는난연성재료로덮개를설치한것에한함 ) 전선의인입구또는인출구 환기장치 전압계 ( 퓨즈등으로보호한것에한함 ) 전류계 ( 변류기의 2차측에접속된것에한함 ) 계기용전환스위치 ( 불연성또는난연성재료로제작된것에한함 ) d 외함은건축물의바닥등에견고하게고정할것ᄃ외함에수납하는수전설비, 변전설비그밖의기기및배선의설치기준 a 외함또는프레임등에견고하게고정할것 b 외함의바닥에서 10 cm ( 시험단자, 단자대등의충전부는 15cm ) 이상의높이에설치할것ᄅ전선인입구및인출구 : 금속관또는금속제가요전선관을쉽게접속할수있도록할것ᄆ환기장치의설치기준 a 내부의온도가상승하지않도록환기장치를할것 b 자연환기구의개구부면적의합계는외함의한면에대하여당해면적의 1/3 이하로할것. 이경우하나의통기구의크기는직경 10 mm 이상의둥근막대가들어가지않아야한다 c 자연환기구에따라충분히환기할수없는경우에는환기설비를설치할것 d 환기구에는금속망, 방화댐퍼등으로방화조치를하고, 옥외에설치하는것은빗물등이들어가지않도록할것ᄇ공용큐비클식의소방회로와일반회로에사용되는배선및배선용기기는불연재료로구횔할것ᄉ그밖의큐비클형의설치에관하여는한국산업규격 KS C4507( 큐비클식고압수전설비 ) 의규정에적합할것

45 저압으로수전하는경우 ⑴ 공통기준 1 일반회로에서과부하 지락사고또는단락사고가발생한경우에도이에영향을받지않고계속하여소방회로에전원을공급시켜줄수있어야할것 2 소방회로용개폐기및과전류차단기에는소방시설용이라는표시를할것 3 전기회로의결선 ⑵ 제1종배전반및분전반의설치기준 1 외함ᄀ두께 1.6 mm ( 전면판및문은 2.3mm ) 이상의강판과이와동등이상의강도와내화성능이있는것ᄂ외함의내부 : 외부의열에의해영향을받지않도록내열성및단열성이있는재료를사용하여단열할것ᄃ외함은금속관또는금속제가요전선관을쉽게접속할수있도록하고, 당해접속부분에는단열조치를할것 2 외함에노출설치할수있는것ᄀ표시등 ( 불연성또는난연성재료로덮개를설치한것에한함 ) ᄂ전선의인입구및입출구 3 공용배전반및공용분전반의경우소방회로와일반회로에사용하는배선및배선용기기는불연재료료구획되어야할것 ⑶ 제2종배전반및분전반의설치기준 1 외함ᄀ두께 1 mm 이상의강판이나이와동등이상의강도와내열성의것으로할것 ( 함전면의면적 : 1,000cm2초과 ~ 2,000cm2이하 1.2mm, 2,000cm2초과 1.6mm ) ᄂ외함은금속관또는금속제가요전선관을쉽게접속할수있도록하고, 당해접속부분에는단열조치를할것 2 외함에노출설치할수있는것ᄀ표시등 ( 불연성또는난연성재료로덮개를설치한것에한함 )

46 ᄂ전선의인입구및입출구ᄃ 120 의온도를가했을때이상이없는전압계및전류계 3 단열을위해배선용불연전용실내에설치할것 4 공용배전반및공용분전반의경우소방회로와일반회로에사용하는배선및배선용기기는불연재료로구획되어야할것 4. 비상전원수전설비의특징 ( 문제점 ) 1 정전시비상전원으로서의기능이상실된다 2 스프링클러설비, 간이스프링클러설비, 포소화설비, 비상콘센트설비에한하여제한된소방대상물에만적용할수있다 3 상용전원이공급되는시점까지만비상전원으로서적용이가능하다

47 문제 18) 축전지설비 1. 축전지 ⑴ 축전지의종류 연축전지 알칼리축전지 1 기전력 2.05~2.08 V 1.32 V 2 공칭전압 2.0 V 1.2 V 3 공칭용량 10 Ah 5 Ah 4 전기적강도과충전, 과방전에약함 과충전, 과방전에강함 5 기계적강도약함 강함 6 충전시간 길다 짧다 7 온도특성 뒤떨어진다 우수하다 8 수명 10~20년 30년이상 9 가격 싸다 비싸다 10 자기방전 보통 적다 11 종류 클래드식 (CS), 페이스트식 (HS) 소결식, 포켓식 ⑵ 축전지의충전방식 1 보통충전 2 급속충전 3 부동충전 필요할때마다표준시간율 (Ah) 로충전하는방식비교적짧은시간에충전전류의 2~3배의전류로충전을 하는방식축전지의자기방전을보충함과동시에상용부하에대한 전력공급을충전기가부담하되부담하기어려운일시적인 대전류는축전지가부담하는방식 ( 가장많이사용 ) 축전지의단속적인미량의방전또는자체방전을보상하 4 세류충전기위하여 8 Ah 방전전류의 0.5~5 % 정도의일정한충 ( 트리클충전 ) 전을계속하는방식 ( 즉, 자기방전량만항상충전하는방식 ) 각축전지의전위차를보정하기위하여 1~3개월마다 5 균등충전 10~12시간동안 1회충전하는방식 ⑶ 축전지의화학반응 1 연축전지 2 알칼리축전지 ( 충전 ) ( 방전 ) ( 충전 ) ( 방전 ) 2. 축전지의용량산출방법 ⑴ 축전지부하를결정한다 1 부하 : 순시부하, 상시부하로분류 2 순시부하 : 소방용부하, 정전부하로분류하여최대치로결정 ( 화재로인한정전시에는합산부하가타당함 ) 3 최대부하가예상되는화재의경우로선정하므로, 지상 1층화재로결정하여부하

48 를계산한다 ⑵ 방전전류를계산한다 : 방전전류 A = 부하용량 VA 정격전압 V ⑶ 방전시간을결정한다 : NFSC 등에서의비상전원규정을참고하여결정한다 ⑷ 부하특성곡선을작성한다 1 방전의종기에큰방전전류가오도록작성하며이것은최악의조건에서도대처할수있도록하기위함이다 2 최대부하가예상되는화재에서의방전전류와방전시간에따라아래그림과같이부하특성곡선을작성한다 ⑸ 축전지의종류와셀 (Cell) 수를결정한다 1 방전특성, 가격, 성능등의조건을고려하여축전지의종류를결정한다 2 Cell 의수 = 계통정격전압 V 공칭전압 V/Cell ⑹ 허용최저전압 ( 방전종지전압 ) 을결정한다 V/Cell 여기서, N : 셀의수 Vb : 허용최저전압 Va : 부하의최저소요전압 (80% 이상이므로, 24V 0.8=19.2V) Vc : 축전지와부하간의전압강하 ( 일반적으로무시 ) ⑺ 용량환산시간 (K) 결정 : 축전지의종류, 방전시간, 셀당허용최저전압및축전지최저온도등을고려하여표 에서결정한다 1 허용최저전압이클수록 K 가크다 2 방전시간이길수록 K 가크다 3 최저온도가낮을수록 K 가크다 ⑻ 축전지용량의산출 여기서, C : 축전지용량 Ah L : 보수율 K : 용량환산시간, I : 방전전류

49 기출문제분석 28( 비상전원 ) 1. 11층이상의건물에있어, 소방대상물의옥내소화전설비에는비상전원을설치하여야하는바, 동비상전원의종류를들고구비조건에대하여논하시오 (35회,20점) 2. 옥내소화전설비에서비상전원이필요한설치소방대상물의규모와유효한용량 ( 작동시간 ) 을설명하시오 (94회,10점) 3. 소방시설에사용되는비상전원으로서비상전원전용수전설비에대해설명하시오 (36회,25점) 4. 비상전원전용수전설비의설치시저압으로수전하는경우에대한법정설치기준을약술하시오 (54회,20 점 ) 5. 소방법규상의비상조명설비용비상전원으로축전지설비를설치하고자한다. 축전지의기종선정에대하여설명하고, 용량산출방법에대하여기술하시오 (39회,25점) 단, 1 비상조명부하전용방식 : 비상등수는 40W 60등 ( 전압은각각 10V) 2 방전시간은 20분, 허용최저전압은 90V 5. 자동화재탐지설비수신기의부하전류가아래와같다고가정하였을때필요한예비전원의용량을계산하고계산결과에따른적합한축전지의용량을제시하시오 (69회,25점) 조건 1 평상시화재수신기의감시전류 : 3.5A 2 화재수신기가화재신호를수신하여정상작동시부하전류 : 5.5A 6. 40W 120개, 60W 50개의비상조명등이있다. 방전시간은 30분, 연축전지 HS형 54Cell, 허용최저전압 90V일때소요축전지의용량을구하시오 ( 다만, 부하의정격전압 100V, 연축전지보수율 0.8, 방전시간 30분일때의용량환산시간 K는축전지공칭전압 1.6V일경우 K=1.1, 1.7V일경우 K=1.22, 1.8V일경우 K=1.54로한다 )(69회,25점) 7. 알칼리축전지의다음사항에대하여각각답하시오 (71회,10점) 1 전해액 2 최고허용온도 ( ) 3 기전력 (V) 4 공칭전압 (V) 5 공칭용량 (Ah) 8. 축전지용량계산의중심이되는 K정수 ( 용량환산시간 ) 을결정하는요소를쓰시오 (75회,10점) 9. 비상전원축전지설비의필요성, 축전지의특성, 용량산출에필요한조건, 용량산출방법에대하여기술하시오 (77회,25점) 10. 아래의자동화재탐지설비가설치될때화재수신기의밧테리용량을국가화재안전기준과 NFPA72 기준으로계산하시오 (79회,25점) 기기수량개당감지전류개당경보전류화재수신기 1개 0.12A 1.5A 광전식연기감지기 42개 A 0.001A 이온화식연기감지기 16개 A 0.001A 시각경보기 32개 A 싸이렌 6개 A 릴레이 4개 0.007A 청정소화약제소화설비가설치되어있는건축물에설치되는복합형수신기 ( 소화설비의감시제어반겸용 ) 의비상전원용연축전지의용량을선정하시오 (81회,10점) ( 조건 : 평상시동작기기의소비전류는 1.5A, 화재시동작기기의소비전류는 4.5A, 축전지의여유율 ( 안전율 ) 은 125% 적용하고축전지의용량은정수로선정한다. 기타조건은무시한다 ) 12. 소방시설용축전지설비의종류를들고그에따른충전방식중 5가지를나열하고고압으로수전하는경우의기준을기술하시오 (83회,25점) 13. 소방시설용비상전원수전설비의화재안전기준 (NFSC 602) 중특별고압또는고압으로수전하는경우의기준을기술하시오 (83회,25점) 14. 옥내소화전설비의비상전원용축전지설비의설치기준과축전지설비의용량을계산하는데필요한조건

50 에대하여기술하시오 (88 회,10 점 ) 15. 소방시설용비상전원전용수전설비에서고압또는특별고압으로수전하고자한다. 다음각각의경우인 입구배선에서부터소방부하까지의단선결선도를작성하고주차단기 ( 또는전력퓨즈 ) 와분기차단기 ( 또는 전력퓨즈 ) 의차단우선순위관계를설명하시오 (90 회,25 점 ) 가. 전용의전력용변압기에서소방부하에전원을공급하는경우 나. 공용의전력용변압기에서소방부하에전원을공급하는경우 16. 소방대상물중저압으로수전하는비상전원수전설비의제 1 종배전반및제 1 종분전반의설치기준을국 가화재안전기준에의하여설명하시오 (95 회,10 점 ) 17. 옥내소화전설비의감시제어반과겸용으로사용되는복합형수신기의비상전워으로연축전지를사용할 때요구되는용량 (AH) 을아래조건을이용하여산정하시오 (97 회,25 점 ) 조건 평상시또는화재시동시에작동하는기기별수량및소비전류는다음과같고보수율은 0.8 을적용하 며기타조건은무시한다 NO 기기명 작동수량 ( 개 ) 소비전류 / 개 (ma) 1 수신기 1 2,000 2 발신기위치표시등 경종 옥내소화전펌프기동표시등 시각경보기 예비전원으로사용하는밀폐형 (Sealed Type) 축전지의각방식별장단점에대하여설명하시오 (98회,10 점 ) 19. 소방설비에사용되는무정전전원공급장치 (UPS) 에대하여다음사항을설명하시오 (98 회,25 점 ) 1 UPS 의구성과원리 2 스위칭 (Switching) 소자의종류 3 UPS 용축전지선정방법 4 UPS 선정시주의사항

51 문제 19) 발전기용량산정 1. 개요 ⑴ 비상발전기의용량산출방식에는 PG방식과 RG방식이있으며, 국내에서는주로 PG 방식에의한용량산출을한다 ⑵ PG방식과 RG방식의비교 항목 PG방식 RG방식 대상부하 일반부하 고조파부하 특징 주로고조파를발생시키지고조파를발생시키는부하않는부하를계산 용량산정 계산값중최대계산값중최대 (PG1, PG2, PG3, PG4) (RG1, RG2, RG3, RG4) 2. PG 방식에의한용량산정 ⑴ PG1 방식 1 정격운전시부하에소요전력을공급하는용량 2 계산식 cos 여기서, pl : 부하의출력합계 kw ⑵ PG2 방식 ηl : 부하의총합효율 ( 불분명시 0.85) α : 부하율, 수용률고려계수 ( 불분명시 1.0) cosθ : 부하의총합역률 ( 불분명시 0.8) 1 부하중최대인전동기의시동에의한순시전압강하를고려한용량 2 계산식 여기서, Pm : 시동시출력이최대인전동기의출력 kw ⑶ PG3 방식 β : 전동기출력 1 kw 당기동 kva ( 불분명시 7.2) C : 기동방식계수 ( 직입 : 1.0, Y- : 0.067, 리액터 : 0.6) X d : 발전기정수 (= 발전기과도리액턴스 ) ( 불분명시 0.2~0.25) V : 허용전압강하율 ( 승강기 : 0.2, 일반 : 0.25) 1 부하중최대값을가지는전동기를최후에기동시키는경우의발전기용량 2 계산식 cos

52 여기서, PL : 부하의출력합계 kw ⑷ PG4 방식 Pm : 시동시출력이최대인전동기의출력 kw ηl : 부하의총합효율 PFS : Pm 전동기의시동시역률 ( 불분명시 0.4) cosθ : 발전기의역률 ( 불분명시 0.8) 1 고조파부하를감안한경우 2 계산식 여기서 고조파성분부하 3. RG 방식에의한용량산정 ⑴ RG1 방식 1 정상부하출력계수 2 계산식 여기서 부하의수용률 소방부하 불평형부하에의한선전류증가계수 ⑵ RG2 방식 1 허용전압강하출력계수 2 계산식 여기서 발전기허용전압강하 부하투입에있어서전압강하를고려한발전기임피던스 부하의기동방식에따른계수 부하의기동시임피던스 기동시전압강하가최대가되는부하기기의출력 부하출력의합계 ⑶RG3 방식 1 단시간과전류내력출력계수 2 계산식 여기서 기저부하의수용률 단시간과전류내력이최대가되는부하기기의출력 모든부하중기동입력 정격입력 의값이최대가되는부하의출력 ⑷ RG4 방식 1 허용역상전류출력계수 2 평형부하의계산식

53 불평형부하의계산식 여기서 발전기의허용역상전류계수 고조파발생부하의출력합계 단상부하의불평형분합계출력값 상의각선간에단상부하 가있고 인경우 단상부하불평형계수 4. 국내발전기용량산정의문제점 ⑴ 고조파를고려하지않은용량산정 1 국내에서는 PG 방식을사용하며 PG1, PG2, PG3 중최대값으로비상발전기용량을산정하고있다 2 고조파는기본파의정수배를갖는전압 전류로서, 파형의찌그러짐을일으키는일종의손실값으로서, 고조파는기동시에는언제나발생한다 3 일본에서는 PG 방식에서의 PG4 값이매우크므로, 이를공학적으로해결하기위해 RG 방식을도입하여사용한다 4 국내에서도당연히고조파를고려한설계가요구되므로, RG 방식의도입 적용이바람직하다고판단된다 ⑵ 부하계산의문제 1 국내에서는용량계산을위한부하량으로정전부하, 소방부하중큰값을채택하고있다 2 그러나, 실제화재로인한정전시에는정전부하, 소방부하가모두사용되므로용량은합계로산정해야한다

54 문제 20) 소방전원보존형발전기 1. 도입배경 1 비상발전기는정전시또는정전및화재시에자동으로비상전원을공급하여건축물의최소한의기능확보및소방시설작동이가능하게하는중요시설이다 2 그러나, 비상사태가발생했을때용량부족으로인해소방에필요한전력을제대로공급하지못하는사례가빈번하게발생하는현실이다 3 소방전원보존형발전기는소방용과비상용겸용의발전기로서용량부족에의한문제점에대한해결책으로서적은용량에서도과부하방지를위해개발된발전기이다 4 비상발전기의용량부족해소를위한조치로소방방재청은 2011년 11월 24일이를반영한 NFSC를개정고시해법제화해서소방부하및비상부하겸용의경우, 합산용량발전기또는소방전원보존형발전기중택일해설치토록했다 2. 동작원리 1 정전및화재시에는소방부하및비상부하에비상전원이자동으로동시에공급한다 2 주전원선로의전류값을계측하여소방부하증가로발전기가과부하에가까운정격출력또는비상출력부근의설정된전류값에도달되면제어기기에의해즉시소방부하이외의비상부하를일괄또는순차제어함으로써비상부하용차단기가차단되기전에는주전원차단기가차단되지않게하여소방부하에비상전원의연속공급을보장하는발전기이다 3. 소방전원보존형발전기의운영방식 ⑴ 전용의정전용및소방용발전기를별도로설치하는경우 1 이경우는그림 1과같이소방부하와비상부하에각각별도의발전기를설치하는방법이다 2 이경우각각의발전기용량은각각의부하용량이상으로하면된다 3 이는발전기 2대를별도로설치해야하므로비용은가장많이소요된다 4 운전방식은상용전원이정전되었을때 CB1, CB2, CB3를차단하고발전기 G1과 G2를기동시켜 CB4, CB5를투입해서각각의부하에전력을공급한다 ⑵ 합산부하비상전원용량발전기를설치하는경우

55 이는그림 2와같이발전기 1대로소방부하와비상부하에모두전력을공급할수있도록하는방법이다 2 이때발전기용량은소방부하와발전기부하의수용률이 100 % 일때의부하전력을모두공급할수있는용량이어야한다 3 이경우는별도로 2대의발전기를설치하는것보다는비용이적겠지만소방전원보존형발전기를설치하는것보다는비용이많이든다 4 운전방식은상용전원이정전되었을때 CB1을차단하고발전기를기동시킨후 CB4를투입해서소방부하와비상부하에동시에전력을공급한다 ⑶ 소방전원우선보존형발전기를설치하는경우 1 이는정전시그림 3과같이소방부하와비상부하에동시에전력을공급하지만소방부하에전부하가걸려비상부하에전력을공급할수있는여유가없을때는비상부하를차단하고소방부하에만전력을공급하는방식이다 2 이경우발전기용량은소방부하의전부하만공급할수있으면된다 3 운전방식은상용전원이정전되면 CB1을차단하고발전기를기동시켜 CB4를투입해서소방부하와비상부하에전력을공급하는과정에서제어장치로소방부하의소요전력을모니터링해서소방부하가전부하가걸려비상부하에전력을공급할여력이없다고판단되면 CB2를차단해서소방부하에만전력을공급하도록한다

56 기출문제분석 29( 발전기용량산정관련 ) 1. 비상발전기용량산출방법에대해논하고 2대로분할하여설치시의용량산출방법에대하여설명하시오 (66회,25점) 2. 발전기용량의부하계산방법의 3가지를설명하시오 (68회,25점) 3. 최근비상발전기의용량결정과정에서고조파 ( 高調波 ) 에의한문제점이많이발생한다. 고조파의발생원인, 영향및대책에대해설명하시오 (89회,25점) 4. 소방용발전기의용량산정에필요한산정식 (PG1, PG2, PG3) 및각방식의부하개념에대해설명하고, 적용된부하개념외에고려할사항에대해설명하시오 (95회,25점) 5. 소방전원보존형발전기의도입배경및동작원리에대하여설명하시오 (96회,25점) 6. 정전시소방용전원을우선적으로확보하기위하여부하의용도와조건에따라발전기용량을확보하도록하고있다. 다음세가지경우의개념도와내용을설명하시오 (98회,25점) 1 전용의정전용및소방용발전기를별도로설치하는경우 2 합산부하비상전원용량발전기를설치하는경우 3 소방전원우선보존형발전기를설치하는경우

57 문제 21) 접지공사 1. 접지의목적 1 감전사고방지 2 대지전위상승억제 3 접촉및보폭전압저감 4 보호계전기동작확보 2. 접지공사의기준 접지공사종류접지저항값 접지선 굵기 제 1 종접지공사 10 Ω 이하 A6 mm2 제 2 종접지공사 선지락전류 제 3 종접지공사 100 Ω 이하 A2.5 mm2 특별제 3 종접 지공사 적 용 - 고압및특별고압용기계기구의 외함및철대등 - 특별고압용계기용변성기 2 차측 - 피뢰기, 피뢰침, 주배전반, 국선단 자함 (100 회선초과 ) 이하 A16 mm2 - 변압기중성점 (2 차측 ) 10 Ω 이하 A2.5 mm2-400 V 미만의저압용기계기구 의외함및철대 - 고압계기용변성기 2 차측, 확성 기용증폭기 - 발전기중성점, 국선단자함 (100 회 선이하 ), 보안기용접지 3. 접지공사의시공방법 ⑴ 접지선의시설기준 1 접지선은지하 75 cm 이상매설 2 지지물이금속체인경우접지극과의이격거리는 1 m 이상이격할것 ( 단, 접지극의매설깊이가지지물의매입깊이보다 30 cm 이상인경우에는 1 m 이하도가능 ) 3 접지선은절연전선이나케이블을사용할것 ( 단, OW제외 ) 4 접지선은지하 75 cm 에서지상 2 m 까지는두께 2 mm 이상의합성수지관등에넣어시설할것 5 접지선과접지극과의접속은부식에주의 ( 황동땜용접 ) 6 접지선의길이는가능한짧게시공 7 접지선은녹색 8 접지선과접지전극사이에시험단자를설치

58 ⑵ 접지전극의설치기준 1 매설장소 : 접지대상물에서가까운장소, 토질이균일한장소, 수위가얕은장소, 가스-산등의부식우려가없는장소 2 매설깊이 : 지하 75 cm 이하 3 접지선에사람이접촉될우려가있는경우 : 철주에같은금속체를따라서접지선시설시접지극을지중에서그금속체로부터 1 m 이상이격 4 빙결층을초과하는깊이로매설 5 시설후접지전극의위치를표시한표지설치 6 주전극외에보조전극을설치하여접지저항측정시편리하도록할것 ⑶ 접지극의종류 1 동판 : 두께 0.7 mm 이상, 면적 900 cm2 2 동봉, 탄소피복강봉 : 지름 8 mm 이상, 길이 0.9 m 이상 3 철관 : 외경 25 mm 이상, 길이 0.9 m 이상 4 철봉 : 지름 12 cm 이상, 길이 0.9 m 이상 5 동봉강판 : 두께 1.6 mm 이상, 면적 250 cm2 이상 4. 접지저항의변화및주의사항 ⑴ 접지저항 여기서 접지저항 대지저항률 전극의형상과치수에의해결정되는계수 ⑵ 대지저항률의변화에영향을주는요소 1 흙의종류에따른저항률 2 흙에함유되는수분의양 ( 모래섞인토양의저항률 ) 3 토양의온도에따른저항률 5. 접지저항측정 ⑴ 접지저항측정원리 1 접지전극 (E) 과전류측정용보조접지전극 (C) 사이에교류전압 e V 를인가시켜접지전류 I A 를접지전극 (E) 쪽으로흐르게한다 2 전위측정용보조접지전극 (P) 를 EC선상을따라이동하면서접지전극 (E) 의전위상승 ex V 를측정하여전위분포곡선을작성한다 3 전위분포곡선중평평해지는부분의전위 ef V 를구하고접지전류 I A 로나누 면접지전극 (E) 의접지저항 (R) 을구할수있다 ( )

59 ⑵ 접지저항의측정방법 1 보조접지봉박기 : 접지저항을측정하고자하는접지극 (E) 으로부터거의일직선인 10 m 간격으로 P, C전극을충분하게지면에박아넣는다 2 리드선의접속 : 접지저항계의측정단자와접지극보조전극을리드선에확실하게접속한다 3 전지 ( 내장 ) 확인 : 스위치로전지를점검하여지침이전지점검의테두리안에있는지확인한다 4 교체스위치를 V로하고대지전압을측정하여 10 V 미만인지를확인한다 5 교체스위치를 Ω으로한후검류계의균형을취하면서눈금판을조절하여검류계의지시가 0을나타낼때의눈금판지시값을직독한다 6 다기능계측기는전환스위치를접지저항레인지로하고, 접지저항의크기에따라적정한레인지를맞추어서 Push 스위치를누르면접지저항을직독할수있다 6. 소방시설의접지적용개소 : 소방시설에는주로기기접지, 정전기방지용접지, 노이즈방지용접지, 지락검출용접지등이다 1 비상발전기의전원연결부위 2 수신기와전원과의접속부위 3 감시제어반의설치장소 4 무선통신보조설비의무선기기접속단자설치장소 5 유도등의전원부 6 동력제어반의설치장소 7 비상방송용앰프의설치장소 8 제연설비의팬 (Fan) 설치장소 9 비상전원수전설비의설치장소 11 제6류위험물의저장장소 10 위험물탱크, 탱크로리등의설치장소 12 누전경보기설치장소

60 기출문제분석 30( 접지관련 ) 1. 접지공사의종류와접지저항값을쓰시오 (47회,10점) 2. 정전기 ( 靜電氣 ) 재해방지용접지공사 ( 接地工事 ) 에서유지하여야할접지저항값에대하여기술하시오 (69 회,25점) 3. 접지저항을측정하는방법을설명하시오 (78회,10점) 4. 접지공사의종류별접지저항값및용도에대해기술하시오 (79회,10점) 5. 소방설비에서접지를하여야하는부분에대한시공방법을기술하시오 (81회,10점) 6. 접지공사의목적과접지저항을낯추는방법에대하여설명하시오 (89회,10점) 7. 비상콘센트설비화재안전기준 (NFSC 504) 의전원부와외함사이의절연저항및절연내력의기준에대하여기술하시오 (83회,10점) 8. 전로의사용전압의구분에따른절연저항기준값을설명하시오 (71회,10점) 9. 접지의목적과접지가적용되어야할소방시설의종류및시공방법에대하여설명하시오 (97회,25점)