1 장연소메카니즘 / 소방 방화대책 51 (3) 난류확산화염 1 화염의길이와분출속도와의관계를보면레이놀드수가낮은곳에서는교란이없는층류확산화염이형성되고, 레이놀드수가어떤값에도달하면교란이일어나고유속이증가할수록교란의시작점이하류로이동한다. 따라서유속이증가하면화염길이는감소한다. 2 천이점이화염의근원에도달하여난류확산화염이되면화염의길이는유속에거의변화하지않는다. 3 난류에의해화염에만곡이생겨화염면적이증대된다. 4 즉, 분출화염 (Jet Flames) 의경우화염높이가분출속도와관계되는레이놀즈값에따라결정됨을알수있다. 레이놀즈수 Re = ρvd 로 Re 2100이면층류상태, μ 2100 Re 4000이면천이상태, Re 4000이면난류상태를나타낸다 ( 여기서, ρ : 유체의밀도, μ : 유체의점성계수, D : 관직경, V : 유체의유속 ). 2. 예혼합연소 (1) 개요 1 가연성기체와지연성기체가미리혼합된상태에서연소하는것을말하며층류예혼합연소과난류예혼합연소가있다. 2 확산화염에서는자력으로화염면의전파가일어나지않으나예혼합화염에서는화염면의전파가수반된다. 즉, 화염면중예열대가존재하여반응대에서예열대로화염면이자력으로이동한다. 따라서화염의가속에따라밀폐공간에서는급속한압력증가를초래하고충분한압력이전파되는화염뒤에축적되면화염면에충격파를형성한다.
1 장연소메카니즘 / 소방 방화대책 75 2. 피난시설 1 피난시설 : 소방대상물에구조적으로고정설치된계단, 비상구, 피난층등의고정시설 을말함 2 피난시설의종류 가복도 나계단 다경사로 라방화문 마방화샷다, 방연샷다 바배연창 사출입구, 비상구 아피난등 자옥상광장 차피난공간등 3. 소방시설 (1) 소화설비 1 소화기구가수동식소화기나자동식소화기, 캐비넷형자동소화기및자동확산소화용구다간이소화용구 2 옥내소화전설비 3 스프링클러및간이스프링클러설비 ( 캐비넷형간이스프링클러포함 ), ESFR 4 물분무등소화설비 : 물분무, 포, CO 2, Halon, 분말, 청정소화약제, 강화액소화설비 5 옥외소화전 (2) 경보설비 1 비상경보설비 : 비상벨, 자동식싸이렌 2 비상방송설비 3 누전경보기 4 자탐설비및시각경보기 5 자동화재속보설비 6 가스누설경보기 7 단독경보형감지기 8 시각경보기 9 통합감시시설
96 소방기술사특론 3. 누전차단기작동원리 1 Faraday의유도법칙을응용한것으로누전 (leakage) 이없을경우에는자성체코아를통과하는교류전류 a, b의량이방향은반대이면서같기때문에전류 a, b에의해서발생되는자속 (magnetic flux) 은서로상쇄되어발생되는기전력은 "zero" 가된다. 2 그러나누전이발생하면입력전류 a 와출력전류 b의량에차이가나고, 자성체코아를통과하는총전류의량은 a-b가된다. 결국이전류는유도기전력을발생시키고, 이렇게발생된유도기전력은릴레이구동회로를작동시켜입력전원스위치를차단시키는릴레이가구동되어입력전류가차단한다. 3상전원에연결된 3상부하의경우에도동일한원리가적용된다. 3 인체감전을주보호목적으로하려면 30mA 이하의고감도형을사용하고, 누전화재를방지하려면 100mA, 200mA, 500mA 중감도형을사용하며, 교류 600V 이하의전로에서인체에대한감전사고및누전에의한화재, 아크에의한전기기계기구의손상을방지하기위하여누전차단기를설치한다.
1 장연소메카니즘 / 소방 방화대책 115 (4) 미국표준국 (NBS) 에의한광학적농도 (Optical Density) 1 ASTM E662 인고체재료에서발생하는연기의비광학농도측정법을말한다. 2 미국표준국 (NBS) 에의한광학적농도 여기서, D D = D s : 광학적농도 AL V, D s = D V AL D s : Specific Optical Density( 무차원 ) L : 농도계의광로길이 A V : 시료의표면적 : 상자의용량 3 연직으로놓인 76cm 2 의표본에 25KW/m 2 의방사에너지를방사하여가시연기의양을산정한다. 4 방사강도의범위한계와연소에사용되는산소량이고정되어있는단점이있어재료의열발생량을측정하는원추형열량측정법을함께사용한다. 5 연기를생성하는물질의특성에따라값이다르며훈소화재가불꽃화재보다농도가높다. 6 여기서 D s 는단위표면적시료로부터생성된연기를단위체적의상자에서단위광 로길이의농도계로측정한광학적농도
3. Stack Effect 1 장연소메카니즘 / 소방 방화대책 121
1 장연소메카니즘 / 소방 방화대책 123 중성대 (Neutral Zone) 1. 개요 1 실내외의온도차가있으면밀도차가생기고, 이때문에실내공기의상층부에는배기의압력에의해유출되고, 하층부에서는반대로외압이강해져서유입된다. 2 중성대는실내로들어오는공기와나가는공기사이에발생되는압력 0 의지대를말한다. 3 화재시부력에의해고온기체가천장에축적되고온도가상승함으로기체가팽창하여천장쪽의압력은실내가크고바닥쪽압력은실외쪽이높아기류의흐름이있고천장과바닥의중간아래쪽에는실내와실외정압이같은부분이발생하는데이를중성대라한다. 4 따라서중성대위쪽은실내정압이실외보다높아실내에서실외로유출되고중성대아래쪽에서는실외에서실내로공기가유입된다. 2. 중성대높이 (1) 실에서의중성대높이 1 h = H ( T A (T S + T A ) ) 여기서, h : 중성대높이 H : 실의높이 T A : 주위공기온도 T S : 연기온도 2 실내화재시개구부압력분포는아래와같으며 T S T A 가되면 h = 1 2 H 가되 어중성대는건물의중간부가되고나가는연기와들어오는공기의량은같으며온도에따라중성대높이가달라짐을알수있다.
2 장건물화재 / 소방 방화대책 167 Pre-flashover 와 Post-flashover Pre-flashover( 성장기 ) Post-flashover( 최성기 ) - 연소속도 m = q L (g/m2 s) - 열방출율 Q = m AΔΗ C (kw) - 화재성장속도 Q= αt 2 - 연소속도 R =0.5A H (kg/s) - 열방출율 Q[kw]= 0.5A H ΔΗ C = 0.5A H 3,000 [kj/kga] - 최성기연소속도는환기인자에비례 연소속도 / 열방출율 화재형태 화재저항 피난 / 방화 - 1Mw에이르는특정시간에따라 4가지로분류한다. ultrafast t 1 = 75 s, fast t 1 = 150 s medium t 1 = 300 s, slow t 1 = 600 s - 연료지배형화재 - 연소속도는분해, 증발율에비례한다. 출화하여화세가약한초기에는산소량이충분하므로연료는공기량보다실내의가연물에의해지배되는연료지배형의연소형태를갖는다. - 방화구조 - 일정시간동안일정구획에서화재를한정시킬수있는구조 - 철망모르터바르기, 회반죽바르기기타이와유사한구조로서화재에대한내력은없고화재시건축물의인접부분으로연소 ( 延燒 ) 되는것을방지할수있는정도의구조 - 화재성장기화재저항을나타낸다. - 피난 - flash over 가발생하면산소농도는급격히줄어들고 CO 농도는급격히늘어나기때문에그전에피난이완료되어야한다. - 따라서피난안전성확보가대단히중요하다. - H 에비례하기때문에같은개구부라면횡장창보다종장창의경우공기유입량이많으며연소속도도빠르다. - 화재가혹도는최고온도 지속시간 (Duration) 으로나타내고단위시간당축적되는열의량인열축적율이크면화재강도 (Fire Intensity) 가커진다. - 환기지배형화재 - 연소속도는환기요소에비례한다. Flash Over 에이르러실내온도가급격히상승하여가연물의열분해가진행되고화세가강하게되면산소량이급격히소진되며연소현상은연료지배형에서환기량에지배되는환기지배형으로전환된다. - 내화구조 - 화재시건축물의강도및성능을일정시간유지할수있는구조 - 철근콘크리트조, 연와조기타이와유사한구조 - 화재최성기의화재저항을나타낸다. - 방화 - flash over 이후급격한온도상승과건물연소확대에의해피해는확산된다. - 따라서건축물의방화구획을통한연소확대방지와건축물의내화설계를통한구조안전성이대단히중요하다.
2 장건물화재 / 소방 방화대책 211 4. 성능기준 (1) 셔터 1 KS F 2268-1( 방화문의내화시험방법 ) 에따른내화시험결과비차열 1시간성능 2 KS F 2846( 방화문의차연성시험방법 ) 에따른차연성시험결과 KS F 3109( 문세트 ) 에서규정한차연성능 (2) 방화문 1 KS F 3109( 문세트 ) 에따른비틀림강도 연직하중강도 개폐력 개폐반복성및내충격성성능확보 2 KS F 2268-1( 방화문의내화시험방법 ) 에따른내화시험결과피난 방화구조등의기준에관한규칙제26조의규정에의한비차열성능 3 KS F 2846( 방화문의차연성시험방법 ) 에따른차연성시험결과 KS F 3109( 문세트 ) 에서규정한차연성능 4 방화문의상부또는측면으로부터 50센티미터이내에설치되는방화문인접창은 KS F 2845( 유리구획부분의내화시험방법 ) 에따라시험한결과비차열 1시간성능 (3) 승강기문 1 방화문으로사용하는경우 KS F 2268-1( 방화문의내화시험방법 ) 에따라시험한결과비차열 1시간성능확보 (4) 시험방법 1 시험체는실제의것과동일한구성 재료및크기의것으로하되, 실제의크기가 3m 곱하기 3m의가열로크기보다큰경우에는시험체크기를가열로에설치할수있는최대크기 2 내화시험및차연성시험은시험체양면에대하여각 1회씩실시 3 차연성능시험체와내화성능시험체는동일한구성 재료및크기로제작
494 소방기술사특론 2 서로기하학적으로상사인펌프라면두개의펌프성능과회전수, 임펠러의지름과의사이에다음관계가성립한다. ᄀ유량 : Q 2 Q 1 = ( N 2 N 1 ) 1 ( D 2 D 1 ) 3 ᄂ양정 : H 2 H 1 = ( N 2 N 1 ) 2 ( D 2 D 1 ) 2 ᄃ축동력 L 2 L 1 = ( N 2 N 1 ) 3 ( D 2 D 1 ) 5 ( ηp 1 η P 2 ) 여기서, L : 소요동력 D : 회전차외경 N : 펌프회전수 ηp : 펌프효율 2. 1 개의펌프를다른속도로운전하는경우 1 회전수와토출량과의관계 회전수를 2 배로하면토출량은 2 배로증가 Q 2 = Q 1 ( n 2 n 1 ) 1 2 회전수와양정과의관계 회전수를 2 배로하면양정은 4 배로증가 H 2 = H 1 ( n 2 n 1 ) 2 3 회전수와축동력과의관계 회전수를 2 배로하면 8 배의동력이증가 L 2 = L 1 ( n 2 n 1 ) 3 4 즉, 토출량, 전양정, 축동력은각각회전수의 1승, 2승, 3승에비례한다. 따라서유량부족시회전수를늘리면축동력과의관계를고려하여야한다. 비교회전도 1. 개요 1 축류식, 사류식, 원심식인터보형펌프의형식을결정할때사용한다. 2 일반적으로비속도가같은회전차는모두상사형이며, 회전차의상사성 펌프특성 형식등을결정할때이용된다.
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 495 3 따라서비속도는회전차의형상을나타내는척도가되고, 펌프의성능을나타내거나최적합회전수를결정하는데이용된다. 2. 비교회전도 ( 비속도 : Specific Speed) 1 케이싱의크기는그대로유지하고, 회전차의형상 운전상태는상사하게유지하면서회전차크기만바꾼다. 2 단위유량 (1 m 3 /min), 단위양정 (1 m) 이나올때원래회전차와회전수비를비교회전도라한다. 3 크기가작아졌으므로더많은회전을하여야단위유량, 단위양정이나옴을알수있다. 케이싱크기까지상사하면케이싱과임펠러비율이동시에상사하게작아졌으므로비교회전도는같다. 4 비교회전도식 여기서, Ns : 비속도 H : 양정 (m) N s = N Q H 3 4 Q : 토출량 (m 3 /min) N : 회전수 2. 비교회전도에따른특성 1 비속도 Ns(600 이상 ) 가크면 H-Q 곡선이가파르고대유량, 저양정펌프가되고 2 비속도 Ns(600 이하 ) 가작으면 H-Q 곡선이완만하고소유량, 고양정특성을갖는펌프가된다. Ns 100, 200, 300 400 800~1,000 1,200 이상 펌프의종류편흡입볼류트양흡입볼류트사류축류 저유량고양정 대유량저양정
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 513 여기서, Q : 체적유량 k : 비례정수 ω : 로타회전수 4 특징 유량신호가디지털출력 소형으로대용량측정 정확도가뛰어나다. 7. 전자식유량계 1 패러데이의전자유도법칙응용 2 도체가자계내에서운동할때그도체내자계방향및운동방향의양방향에직각방향으로기전력이발생하고그크기는자속밀도와속도에비례한다는법칙을응용유량측정 3 비전도성물질인 Stainless Steel Tube를내장하고 Tube의외면에는 2개의 DC 전원의전자기식코일이서로마주보도록설치코일에전원이가해지면자장이형성되고유체가통과하게되면전극을통하여전압이유도됩니다. 유도된전압을아나로그또는디지탈신호로변환하여측정 4 Q = k e 여기서 k : 비례정수 e : 발생기전력 5 특징 액체, 금속등유량측정에사용 압력손실이거의없다. 정확도가높다. 펌프셋팅방법 1. 개요 1 가압송수장치의목적은최고위관말헤드에서규정방사압과방수량이방사되어야살수밀도를확보하여화재를진압할수있다. 2 이러한목적을달성하기위해서는소화펌프기동 정지압력을설정할때주의를요하는부분이다. 3 2006.12.30일화재안전기준개정은기존국내에서사용하고있는압력세팅방법을 NFPA Code에의한압력셋팅방법으로전환을의미한다고볼수있다.
514 소방기술사특론 2. 기존국내의압력셋팅방법 1 주펌프기동점ᄀ옥내소화전 H 1 + 0.2 MPa (H 1 : 최고위헤드~압력챔버까지낙차압 ) H 2 + 0.05 MPa (H 2 : 고가수조~압력챔버까지낙차압 ) 중큰것ᄂ SP H 1 + 0.15 H 2 + 0.05 중큰것 2 주펌프정지점정격~체절점 3 충압펌프기동정지주펌프기동~정지점사이 4 이러한압력세팅은규정개수미만의화재의경우펌프의잦은기동으로수격에의한배관의파손과헤드에서의살수밀도인규정방사압과규정방수량을확보하지못하는단점을가지고있다. 3. 개정된화재안전기준압력셋팅방법 1 개정된화재안전기준에는가압송수장치가기동이된경우에는자동으로정지되지아니하여야한다라는작동에대해서만언급되어있고구체적인기동, 정지점에대해서는언급이없다. 2 따라서주펌프가자동으로정지되지않도록설정하기위해서는가압송수장치의정지점을가압송수장치의체절압력보다높은압력으로설정하고충압펌프의정지점을가압송수장치의정지점보다높게설정하는방법을생각해볼수있다. 3 현재시중에나와있는압력스위치의경우 Range가 1.0 MPa, 2.0 MPa과 Diff 3과 5 로되어있고정밀도가떨어져개선이요구되며, 유지관리시한번기동후다시펌프성능시험하기어려운점과고층건축물의경우충압펌프성능이가압송수장치체절점이상확보할수있는고성능을요구하는문제점이있을수있다.
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 515 4 스프링클러의경우헤드에서규정방사압이 0.1 Mpa, 옥내소화전은 0.17 Mpa 이상되어야하므로스프링클러의경우가압송수장치기동점은체절점 -0.1Mpa 이상이되어야한다. 5 이러한방법으로압력을셋팅하여보면아래와같다. 4. NFPA Code 에의한압력셋팅방법 1 충압펌프정지점 : ( 주펌프 ) 체절압력 + 최소정수압 2 충압펌프작동점 : 충압펌프정지점 - 10PSI 3 주펌프작동점 : 충압펌프작동점 - 5PSI 4 예비펌프작동 : 주펌프작동점 - 10PSI 주펌프정지 : 수동
540 소방기술사특론 다중이용업소 1. 개요 (1) 다중이용업 1 휴게음식점 제과점또는일반음식점 ( 주된출입구가피난층인경우제외 ) 으로써영업장으로사용하는바닥면적합계가 100 m 2 이상 ( 지하층에설치된경우 66 m 2 이상 ) 2 단란주점영업과유흥주점영업 3 영화상영관 비디오물감상실업 비디오물소극장업 4 하나의건축물에학원과기숙사가함께있는학원 하나의건축물에학원이둘이상있는경우로서학원의수용인원이 300명이상인학원 다중이용업과학원이함께있는학원으로수용인원 100명이상 300명미만 ( 건축법시행령에따른방화구획된경우제외 ) 5 물로목욕을할수있는시설및설비등의서비스를하는목욕장중맥반석이나대리석등돌을가열하여발생하는열기나원적외선등을이용하여땀을배출하게할수있는시설을갖춘것으로서수용인원 ( 물로목욕을할수있는시설부분의수용인원은제외 ) 이 100명이상이거나맥반석 황토 옥등을직접또는간접가열하여발생되는열기또는원적외선이용한목욕장업 6 게임제공업 인터넷컴퓨터게임시설제공업및복합유통게임제공업 ( 영업장의주된출입구가건축물외부의지면과직접연결된경우는제외 ) 7 노래연습장업, 모자보건법에따른산후조리업 8 화재위험평가결과위험유발지수가 D등급 E등급에해당하거나불특정다수인이출입하여화재발생시인명피해가우려되는영업으로써소방방재청장이관계중앙행정기관의장과협의하여행정자치부령으로정하는영업 ( 고시원업, 전화방업 화상대화방업, 수면방업, 콜라텍업 ) (2) 설치목적 96. 09 서울서대문구롤링스톤락카페화재사고로다수의사상자가발생, 소규모건축물다중이용업등에서화재시인명및재산의피해가크며, 화재빈도가높아초기소화또는화재확대억제를위해소방시설및방화시설등을설치 2. 특성 1 건물구조에생소한불특정다수인이출입 2 다양한유형의가연재와실내장식물사용 3 이용자들의비정상적인상태 4 업주와이용자의안전의식부족
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 541 5 업주및내부구조의빈번한변경 6 신종업종의출현과제도적관리의부재 7 지하층시설 8 2방향피난의부재및비상탈출구잠금 3. 문제점 ( 예방, 소방, 방화관점 ) 1 안전의식상의문제-안전의식결여 2 내장마감재의문제-화재실유독가스발생 3 소방시설상문제-적절한설치및유지관리부족 4 건물구조상의문제-비상탈출구의협소 4. 대책 (1) 예방 1 안전점검및위탁교육실시 분기별 1회이상소방시설작동점검, 다중이용업종사자신규교육및수시교육실시 2 실내장식물 : 불연재료, 준불연재료 3 준불연재이상의장식물을설치하지못하는목재, 합판의경우방염후처리로조치하는데전표면적의 3/10 이내 (sp, 간이 sp 설치시 5/10 이내범위로방염후처리 ) 4 화재위험평가제도입 화재위험평가대상은도로로둘러싸인일단의지역의중심지점을기준으로함 (2) 소방 1 소화설비 구획된각실마다소화기 ( 자동, 수동 ) 또는자동확산소화용구 간이 sp( 공유면적포함한지하층바닥면적 150 m 2 이상 ) 2 피난설비 구획된각실마다유도등또는유도표지또는비상조명등 휴대용비상조명등 피난기구 ( 개구부, 비상구장소 ) 피난안내도의비치또는피난안내영상물의상영 3 경보설비 비상경보설비또는비상방송설비 구획된실마다단독경보형감지기를 2개이상의단독경보형감지기와연동하여설치한경우비상경보설비제외 가스누설경보기 ( 가스사용주방또는난방시설설치된장소 )
542 소방기술사특론 (3) 방화 1 비상구 설치위치 : 출입문반대방향, 불가피한경우장변의 1/2 규격 : 가로 75cm 세로 150cm 이상 문의열림방향 : 피난방향열리는구조, 구획된실이나천장으로통하지않는구조 문의재질 - 주요구조부가내화구조인경우 : 주출입구및비상구는방화문으로설치 - 주요구조부가내화구조가아닌경우, 문이지표면과접한경우, 연면적 200m 2 이하인경우, 연면적 1000m 2 미만으로방화구획대상이아닌경우 : 불연재료로설치 피난기구 - 영업장이 4층이하 : 발코니또는부속실설치하고피난사다리등피난기구설치 - 영업장이 5층이상 : 철계단등피난계단설치 영업장이복층인경우 - 각층마다방화문인비상구를외부로열리는구조로설치 - 주요구조부를훼손하는경우, 옹벽또는외벽이유리인경우하나의층에비상구설치가가능 비상구설치제외 - 주출입구외에직통계단이설치된경우 - 바닥면적 33m2이하이며피난층에설치된영업장으로출입구까지각부분에서수평거리가 10m 이하인경우 - 화재위험평가를실시한결과화재위험유발지수가기준치미만인경우 2 기존다중이용업소중건축물의구조상비상구를설치할수없는경우 (2006.8.2) 비상구설치를위하여주요구조부를관통하여야하는경우 비상구를설치하여야하는영업장이인접건축물과의이격거리가 1m 이하인경우 비상구설치를위하여당해영업장또는다른영업장의공조설비, 냉 난방설비, 수도설비등고정설비를철거또는이전하여야하는등그설비의기능과성능에지장을초래하는경우 비상구설치를위하여인접건물또는다른사람소유의대지경계선을침범하는등재산권분쟁의우려가있는경우 영업장이도시미관지구에위치하여비상구를설치하는경우건축물미관을훼손한다고인정되는경우 당해영업장으로사용부분의바닥면적합계가 33제곱미터이하인경우 관할소방서장이현장여건등을고려하여비상구를설치할수없다고인정하는경우 - passive system인실내장식물의면적의 10분의 9 이상을준불연재료이상설치 - active system인간이스프링클러설비를설치할경우비상구로인정 3 방화문 : 비상구및출입문, 보일러실과영업장사이출입문 4 자동방화담파 : 보일러실과영업장사이개구부
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 543 (4) 그밖의시설 1 영상음향차단장치 화재시자동또는수동으로음향및영상이정지하는구조 수동차단장치를설치하는경우관계인이상주또는근무하는장소 2 누전차단기 3 피난유도선 4 고시원업인경우영업장내부복도 통로설치, 영업장창문설치 복도 통로의경우폭 90cm, 3번이상구부려지지않게설치하고, 창문의경우가로세로 50cm 이상크기로바깥공기와접하게 1개이상설치 간이형스프링클러설비 1. 개요 1 소규모건축물지하층다중이용업등에서화재시인명및재산의피해가크며화재빈도도잦아초기소화대응또는화재확대억제가필요 2 소화기나소화전과같이사람에의존하지않고화재시연속살수가가능하고피난시간확보가가능한소화설비가필요 2. 설치대상및장소 1 설치대상 : 다중이용업 2 지하층다중이용업영업장으로바닥면적합계 150 m 2 이상 3. 수원 1 상수도직결 : 수돗물 2 수조 : 간이헤드 2개 0.5 m 3 = 1.0m 3 이상 (2개 10분 ( 근린생활시설 20분 ) 50 L/min = 1.0 m 3 ) 4. 방수압력상수도직결의경우및가압송수장치이용시가장먼가지관 2개의간이헤드를개방할경우선단방수압력 0.1 MPa 이상 5. 배관및밸브 1 배관가배관용탄소강관 (KS D 3507) 나압력배관용탄소강관 (KS D 3562) 이나동등이상의강도, 내식, 내열성다이음이없는동및동합금관, 소방용합성수지관
5 장 ActiveSystem( 소방기계 ) 645 NOAEL 과 LOAEL 1. 개요 1 NOAEL(No Observed Adverse Effect Level) 농도를증가시킬때아무런악영향도감지할수없는최대농도로인간의심장에악영향을미치지않는최대허용농도 2 LOAEL(Lowest Observable Adverse Effect Level) 농도를감소시킬때악영향을감지할수있는최소농도 3 소화약제의 NOAEL과 LOAEL 등은전역방출방식에서사용가능여부를결정하는데그기준이된다. 4 불활성가스계의생리학적영향은질식으로질식분위기에서인체에생리학적영향을주는 No Effect Level(NEL) 로표시한다. 이는 NOAEL과 LOAEL값의기능상등가치이며 43%, 52% 의소화약제농도로산소농도 12%, 10% 에상응한값이다. 2. 전역방출방식의소화설계농도기준 1 피난이 1분이내에이루어질수없는곳에서는소화제를 NOAEL 보다높은농도로사용할수없다. 2 피난이 30초에서 1분이내에이루어지는곳에서는소화제를 LOAEL 보다높은농도로사용할수없다. 3 LOAEL 보다소화제설계농도가높은경우사람이없는곳이나 30초이내에피난이이루어질수있는곳에서만사용할수있다. 4 소화시스템의설계시약제가방출된후에도산소농도가 16% 이상유지되어야하며이는어떠한할로겐탄소소화약제도주거지역에서는 24% 농도를초과해서는안됨을의미한다. 3. 소화약제 NOAEL과 LOAEL Agent NOAEL LOAEL HCFC Blend A 10.0% >10.0% HFC-125 7.5% 10.0% HFC-227ea 9.0% 10.5% HFC-23 50% >50% IG-541 43% 52% Halon-1301 5% 7.5%
678 소방기술사특론 (2) 습식 1 지면으로부터 31 m 이상또는지상 11 층이상인소방대상물에설치 2 습식은배관이옥내소화전배관과겸용하는것이일반적이다. 3. 설치대상 1 층수가 5층이상으로서연면적 6,000 m 2 이상 2 지하층을포함하는층수가 7층이상 3 지하층의층수가 3개층이상이고지하층의바닥면적의합계가 1,000 m 2 4 지하가중터널로서길이가 2,000 m 이상 이상 4. 설치기준 (1) 가압송수장치 : 지표면에서최상층방수구높이 70 m 이상의소방대상물 토출량 방사압력 2,400( 계단식 APT 1,200 lpm) L/min 이상, 3 개를초과시 800 lpm/1 개당 ( 방수구가 5 개이상인경우에는 5 개 ) 0.35 MPa 이상 기 동 자동으로기동 or 수동스위치에의해기동 ( 자동으로정지되지않는방식 ) 수동스위치는 2 이상을설치, 1 개는송수구의부근에설치
776 소방기술사특론 감지기경계구역 1. 개요 1 경계구역이란자탐설비 1회선이유효하게화재의발생을탐지할수있는구역을말하고형식승인시감지거리, 감지면적에따라별도의성능을인정받은경우성능인정범위내에서경계구역으로할수있다. 2 소방대상물전반에걸쳐설정 2. 경계구역설정 (1) 층및건물기준 1 한개의경계구역은 2 이상의건물포용불가 2 한개의경계구역은 2 이상의층포용불가. 단, 500 m 2 이하시 2개층포용가능 3 옥상의경우 ( 일본 ) ᄀ층이아니기때문에아래층과경계구역으로포용가능ᄂ 600 m 2 이상시별도의경계구역설정 (2) 면적기준 1 600 m 2 /1회로이하, 한변이 50 m 이하 2 변의길이 ( 일본기준 ) ᄀ원형 : 지름ᄂ타원형 : 장축ᄃ삼각형 : 제일긴변ᄅ다각형 : 제일긴대각선ᄆ동심원 ( 중정 ) : 반원주 3 주출입구에서내부전체를볼수있는경우 : 1,000 m 2 /1회로가능 ( 체육관, 강당등 ) 4 외기개방 ( 차고 주차장 창고등 ) : 5 m 이내제외 5 기동용감지기 (sp, 물분무등소화설비 ) : 방사구역과동일 (3) 수직기준 1 계단, 경사로, 파이프닥트등 45 m/1 회로 2 지하 2 층이상은지상층과분리
820 소방기술사특론 (2) 기동보상기기동 1 기동용 3상단권변압기로전압을감압하여기동하는방법으로 Y결선기동, 회전수가상승함과동시에 Δ결선으로운전하는방식으로 22 KW 이상의농형유도전동기에사용 2 가속후전전압으로변환시큰돌입전류가생길우려가있으므로콘돌파방식을사용 MC 1 MC 2 MC 3 기동시 on on off 운전시 on off on (3) 리액터기동 1 기동보상기가고가이며조작이복잡하여리액터를접속기동전류억제하여기동 2 기동이종료된후직접전원에접속 3 22 kw 이상의농형유도전동기에사용 4 MC 1 을투입해서리액터를경유전동기에전압을가하고후에 MC 2 를투입함과동시에 MC 1 을개방하여전전압이가해지게한다.
6 장 ActiveSystem( 소방전기 ) 821 (4) 스타 - 델타기동 MC 1 MC 2 MC 3 기동시 on on off 운전시 on off on 1 기동시 Y(star) 결선기동운전상태까지가속후 delta결선변환 2 전동기의 1차권선은 6개의단자필요 3 기동시기동전류및기동토크는 1 3, 기동전압은 1 3 로감소 4 간단하고스타-델타개폐기사용기동전류제한 5 널리사용하며 5.5~37 kw 정도의농형유도전동기에사용
872 소방기술사특론 27 내경 50 mm 옥내소화전노즐에서 420 lpm 분사된다. 호스끝의물의압력은 2.5 kg/cm 2 G, 노즐의길이 300 mm, 노즐의내경 20 mm, 필요한힘은몇 kg인가? (38회) 답 1. F = Π 1Α 1 ρq(v 2-V 1) 1 V 1 계산 Q = A 1V 1 에서 V 1 = Q/A 1 V 1= 0.42 m 3 /60s π 4 0.02 2 = 22.28[m/s] 2 V 2 계산 Q = A 2V 2 에서 V 2 = Q/A 2 V 2= 0.42 m 3 /60s π 4 0.05 2 = 3.66[m/s] 3 반동력 F = Π 1Α 1 ρq(v 2-V 1) = Π 1Α 1 ρq(v 2-V 1)/g F = 2.5 π x 5 2 4-1000 0.42 60 (3.56-22.28)/9.8 = 35.72 [kgf] [ 참고 ] 노즐에작용하는반동력 : Reaction Force 1. 힘의평형조건 ( F x 0 ; P 2 =0, 대기압 ) F x = P 1 A 1 -P 2 A 2 -F x 1 2. 운동량방정식 F x =ρq(v 2 -V 1 ) 2 3. 2식을 1식에대입하여정리하면 ( F x F) F = P 1 A 1 -ρq(v 2 -V 1 ) [N] 3 ( F : 유체가노즐에미치는힘또는노즐을움직이지않게소방관이잡고있는힘 )
8 장화재 / 기타 943 4. 방재시설설치기준 방재설비의종류적용대상 ( 길이별 ) 설치기준비고 소화설비 소화기구 모든터널 50 m 간격 (3단위 2EA) 옥내소화전설비 1,000 m 이상 주행차로측벽 50 m 간격 물분무소화설비 4,000 m 이상 일제방수구역 50 m 비상경보설비 500 m 이상 주행차로측벽 50 m 간격 도로공사 / 건교부기준 ( 죽령터널 ) 경보설비 자탐설비 1,000 m 이상 경계구역 700 m 이내 비상방송설비 1,000 m 이상 50 m 간격 도로공사 / 건교부기준 비상전화 500 m 이상 200 m 이내 도로공사 / 건교부기준 라디오재방송 200 m 이상 도로공사 / 건교부기준 정보표시판 1,000 m 이상 표지판 400 m 간격 도로공사 / 건교부기준 CCTV 1,000 m 이상 200~400 m 간격도로공사 / 건교부기준 피난설비 소화활동설비 비상조명설비 500 m 이상 유도표지판 1,000 m 이상도로공사 / 건교부기준 피난대피소 1,000 m 이상도로공사 / 건교부기준 피난연락갱 1,000 m 이상 750 m 간격도로공사 / 건교부기준 제연설비 1,000 m 이상 화재강도 : 20 MW (bus 1대화재이상 ) 연결송수관설비 2,000 m 이상주행차선측벽 50 m 간격 비상콘센트설비 무선통신보조설비 500 m 이상 500 m 이상 주행차선측벽 : 100 m 간격 무선통신접속단자 : 300 m 5. 방재설비적용문제점 (1) 단일기준정립의필요성도로공사 / 건교부기준과소방법기준이상이하여단일기준마련이시급하고피난시설에대한소방법적보완이시급하다고본다.
944 소방기술사특론 (2) 소방시설적용의문제점 1 자탐설비ᄀ터널의길이 1,000 m 이상일때자탐설비를설치토록보완되었으며하나의경계구역은길이 700 m 이내로하도록되어있다. ᄂ simulation에의한연구결과화재발생후약 2분이내에약 500 m까지확산되는것으로밝혀졌다. 이속도는화재상황에서보통사람이대피하는속도보다빠른속도이다. 따라서, 광센서감지선형감지기등조기감지하는감지기를설치할필요가있다. 2 물분무설비ᄀ미국의경우 CANA, Mt Baker Ridge와 Mercer터널에적용하였고, 일본의경우여러터널에적용하고있으며국내의경우죽령터널에적용하였으나세계적으로지금은사용하지않는추세이다. ᄂ유류화재시분사된물에의해기름을확산시키는효과가있어화재를확산할우려와증발증기및분무가가시거리를저해할가능성이높다. ᄃ연기의냉각으로연기의성층화를교란할가능성이높고엔진룸이나차량내부의화재에는비효과적이며기름의증발가스가폭발적인혼합물을구성할수있다. 이로인해서폭발적인재발화가발생할수있으며유지관리비가고가여서사용을제한하고있다. 3 제연설비ᄀ터널안에서화재가발생하면화원의높은온도에의해소위역류현상 (Backlayering Effect) 이발생하면서정상통기상태가흐트러지고기류의양과방향이급변하게된다. ᄂ이러한역류현상에의한기류의급변을방지하고화염및매연을화원의근접위치에서외부로吸出하고, 승객의안전대피통로를확보하기위해서는역류억제를위한임계속도 (Critical Velocity) 를유지할수있는비상통기시스템이마련되어야한다. 임계속도는터널의규격이나화재규모등에의해다르기때문에 simulation에의해설계되어야한다. ᄃ설계화재강도를버스 1대의발열량 20 MW로규정되어있다. 임계풍속, 환기방식별제연및배연을위한시설용량이다르므로보완이시급하다. 또한피난대피소와피난연락갱과의관계속에서용량을산정하여야한다.
8 장화재 / 기타 945 4 터널의소화설비중심은소화활동설비중심으로구성되어있으나, 터널화재특성상소화활동중심의설비는초기진화에한계가있다. 따라서자동소화설비적용에한계가있다면자탐설비와다른통보설비와의연계성등경보시스템강화와피난대피능력향상에대해고려가있어야한다. 또한제연시스템에대한명확한설계지침을마련하여구조물에대한피해를줄이고초기대응능력을키워피해를최소화하여야한다. 5 양방향, 일방향터널에대한피해크기가다르므로기준또한양방향터널의경우강화할필요가있다. 6. 결론 1 터널내의화재를계측하고연구하기위한실재화재실험이서구여러나라에서시행되었다. 대표적으로는유럽공동체가유레카 (EUREKA) 계획의일환으로노르웨이의폐광에서승용차, 버스, 가구를적재한화물차, 그리고독일에서는철도객차시험을, 호주는철도터널과지하철터널에서일련의고온연기실험 (Hot-smoke Test) 을시행한바있다. 2 터널의경우성능적방화설계만이정확한피해를예측하고대응할수있다. 따라서명확한설계지침마련이필요하다.