제137회 소방기술사 4교시 참고답안

제137회 소방기술사 4교시 참고답안

※ 본 답안은 수험생의 이해를 돕기 위한 참고용 예시 답안이며, 채점 기준과 다를 수 있습니다.

문제 1. 특별피난계단 계단실 및 부속실 제연설비에 대하여 다음을 설명하시오.

1) 「배출댐퍼의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」 상 배출댐퍼의 등급별 최대누설량 기준

「배출댐퍼의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」 제6조(누설량 시험)에 따르면, 배출댐퍼의 누설량은 성능 등급에 따라 Ⅰ등급, Ⅱ등급, Ⅲ등급으로 구분됩니다. 제조사가 제시한 등급에 따라 시험하며, 특정 차압 조건에서 아래 표(예시)에 정한 최대누설량 이하여야 합니다.

※ 아래 표는 해당 기준의 구체적인 수치를 예시적으로 구성한 것이며, 실제 기준의 정확한 차압 조건과 누설량 값은 원문 확인이 필요합니다. (일반적으로 AMCA 500-D 기준 등을 준용)

등급	시험 차압 (Pa)	최대 누설량 (m³/min·m²) (예시)	주요 특징
Ⅰ 등급	250 Pa	약 0.1 이하	기밀성이 가장 우수함 (Ultra-Low Leakage)
Ⅱ 등급	250 Pa	약 0.5 이하	기밀성이 우수함 (Low Leakage)
Ⅲ 등급	250 Pa	약 2.0 이하	일반적인 누설 성능 (Leakage)

제연설비용 배출댐퍼는 화재 시 연기 누설을 최소화하여 유효한 배출 성능을 확보해야 하므로, 높은 기밀성 등급(예: Ⅰ 또는 Ⅱ등급)의 제품을 사용하는 것이 중요합니다.

2) 유입공기나 팽창공기를 효과적으로 배출하기 위한 장치의 구성 요소와 옥내 배출구의 조건

(1) 유입공기 배출장치(수직풍도)의 구성 요소

유입공기 배출장치는 계단실 또는 부속실에 설치된 플랩댐퍼(자동차압·과압조절형댐퍼)를 통해 옥내(거실)로 유입된 공기(누설 공기)와 화재 시 열팽창 공기를 효과적으로 배출하여 제연 구역의 과압을 방지하고 방화문 개방력을 확보하는 장치입니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 배출구(Grille): 옥내 거실 측에 설치되어 공기를 유입받는 부분.
• 배출댐퍼(Exhaust Damper): 배출구 후단에 설치되며, 옥내의 압력이 설정값 이상이 되면 개방되는 댐퍼. (일반적으로 50 Pa 이하에서 작동)
• 수직 풍도(Vertical Shaft): 각 층에서 유입된 공기를 건물 옥상 등 외부로 배출하기 위한 전용 관로.
• 배출 팬(Exhaust Fan): (필요시) 수직 풍도 상부에 설치되어 배출을 촉진하는 송풍기 (일반적으로 자연 배기 방식을 많이 사용).

(2) 옥내 배출구의 조건 (NFPC 501A 제17조)

옥내(거실)에 설치되는 유입공기 배출구의 설치 기준은 다음과 같습니다.

• 배출구는 각 층의 옥내(계단실 및 부속실 제외)와 면하는 외벽 또는 수직 풍도에 연결하여 설치해야 합니다.
• 배출구는 구획된 실마다 1개 이상 설치해야 합니다. (단, 거실이 벽으로 구획되지 않은 경우, 하나의 구획으로 봄)
• 배출구는 가능한 한 제연구역의 방화문(출입문)으로부터 가장 먼 거리에 설치해야 공기 흐름이 원활해집니다.
• 바닥으로부터 1.5 m 이하의 높이에 설치하고, 배출구 상부 0.5 m, 하부 0.5 m 이내에는 장애물이 없어야 합니다.
• 배출구에는 공기 유입을 방해하지 않는 루버(Louver)를 설치할 수 있습니다.

3) 유입공기 배출장치를 가스계소화설비 방호구역 내, 옥내의 소규모 구획된 공간에 설치한 경우의 문제점과 개선대책

(1) 가스계소화설비 방호구역 내 설치 시

• 문제점: 가스계 소화설비(CO2, 할로겐화합물 등)가 방출될 때, 유입공기 배출장치의 댐퍼(50 Pa 이하 작동)가 방호구역 내의 압력 상승(과압) 또는 하강(부압)으로 인해 오작동할 수 있습니다. 댐퍼가 개방되면 소화약제가 수직 풍도를 통해 외부로 유출되어 방호구역 내 설계 농도 유지를 실패(Soaking Time 부족)하게 하여 소화 실패의 직접적인 원인이 됩니다.
• 개선대책:
  • 연동 정지: 가스계 소화설비 방출 신호를 수신하면 유입공기 배출댐퍼가 강제로 닫힌 상태를 유지(Fail-Close)하도록 연동합니다.
  • 차압 설정 변경: 가스계 설비 방출 시 발생하는 예상 압력(과압/부압)보다 높게 배출댐퍼의 작동 압력을 설정하여 오작동을 방지합니다. (단, 이 경우 제연설비 본연의 과압 방지 기능에 문제가 생길 수 있으므로 검토 필요)
  • 구조적 분리: 가급적 가스계 방호구역에는 유입공기 배출구를 설치하지 않고, 공용 복도 등 다른 구역으로 유입공기가 배출되도록 유도합니다.

(2) 옥내의 소규모 구획된 공간에 설치 시

• 문제점: 사무실 내 소규모 회의실, 창고 등 별도로 구획된 작은 공간에 제연설비가 작동하면, 플랩댐퍼를 통해 유입되는 공기량(누설량) 대비 공간의 체적이 매우 작아 순간적으로 과압이 형성될 수 있습니다(Short Circuit). 만약 이 공간에 유입공기 배출구가 없다면, 방화문 개방이 불가능해지고 피난 장애가 발생합니다.
• 개선대책:
  • 배출구 추가 설치: NFPC 501A 제17조에 따라 구획된 실마다 1개 이상의 배출구를 설치하는 원칙을 준수해야 합니다.
  • 차압댐퍼(Barometric Damper) 설치: 소규모 공간의 벽체(복도 측)에 별도의 차압댐퍼를 설치하여, 일정 압력(예: 40~50 Pa) 초과 시 공기가 복도 측으로 배출되도록 합니다.
  • 통기구(Transfer Grille) 설치: 구획실의 출입문이나 벽체에 루버 형태의 통기구를 설치하여 압력을 해소합니다. (단, 방화구획 성능 유지 필요)

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문제 2. 스프링클러설비에 대하여 다음을 설명하시오.

1) 습식, 준비작동식, 부압식에 대한 구조, 작동원리, 특징

구분	습식 (Wet Pipe System)	준비작동식 (Pre-action System)	부압식 (Negative Pressure System)
구조 (1차측/2차측)	1차측: 가압수 2차측: 가압수	1차측: 가압수 2차측: 대기압 공기	1차측: 가압수 2차측: 부압수 (또는 진공)
핵심 밸브	알람 밸브 (Alarm Valve)	프리액션 밸브 (Pre-action Valve)	프리액션 밸브 (또는 전용 밸브) + 진공펌프/감압장치
작동 원리	① 화재 발생 ② 헤드 감열체 파손 (개방) ③ 2차측 가압수 방수 ④ 1차측 가압수가 2차측으로 이동 ⑤ 알람 밸브 클래퍼 개방 및 경보	① 화재 발생 (감지기 A, B 교차 작동) ② 제어반에서 신호 수신 ③ 프리액션 밸브 개방 (솔레노이드 작동) ④ 2차측 배관으로 가압수 이동 ⑤ 헤드 감열체 파손 시 즉시 방수	① 화재 발생 ② 헤드 감열체 파손 (개방) ③ 2차측 진공/부압 해소 (공기 유입) ④ 압력 스위치 작동 (부압 해소 감지) ⑤ 밸브 개방 및 2차측으로 가압수 이동, 방수
특징 (장점)	- 구조가 간단하고 경제적임 - 작동 즉시 방수되어 소화가 신속함 - 오작동 위험이 낮음 (헤드 개방 시만 방수)	- 2차측이 건식이므로 동파 우려가 없음 - 감지기 오작동 시 수손 피해가 없음 - 헤드 파손 시에도 수손 피해가 없음	- 2차측 배관 누수 시 즉각 감지 가능 - 배관 파손 시에도 수손 피해가 없음 - 습식의 신속성 + 준비작동식의 수손방지
특징 (단점)	- 2차측이 가압수이므로 동파 우려가 큼 - 헤드 파손 시 수손 피해가 큼 - 배관 보수 시 배수 작업이 필요함	- 감지기 회로가 필요하여 설비가 복잡함 - 감지기 작동 후 헤드 개방까지 지연 - 초기 설치비 및 유지관리비가 높음	- 진공펌프 등 부가 설비가 필요함 - 초기 설치비가 높음 - 헤드 개방 후 방수까지 약간의 시간 지연

2) 지하주차장과 같이 난방이 되지 않는 장소에 습식설비를 설치할 경우의 대책

지하주차장과 같이 동파의 우려가 있는 장소에 습식 스프링클러설비를 설치하는 것은 원칙적으로 부적합합니다. 하지만 부득이하게 습식설비를 적용해야 하거나, 기존 설비가 습식일 경우 다음과 같은 동파 방지 대책이 필요합니다.

(1) 준비작동식 또는 건식으로의 시스템 변경 (근본적 대책)

가장 확실한 방법은 2차측 배관에 물이 채워져 있지 않은 시스템으로 교체하는 것입니다.

• 준비작동식(Pre-action System): 국내 지하주차장에서 가장 보편적으로 사용하는 방식입니다. 2차측이 대기압 공기로 채워져 있어 동파 우려가 원천적으로 없습니다.
• 건식(Dry Pipe System): 2차측에 압축 공기나 질소를 채워 넣는 방식으로, 동파 우려가 없습니다. 다만, 작동 시 압축 공기가 빠져나간 후 물이 이동해야 하므로 습식보다 방수 지연 시간이 깁니다.

(2) 습식 유지 시 동파 방지 대책

시스템 변경이 어렵고 현행 습식 시스템을 유지해야 할 경우, 다음과 같은 보완 대책을 적용할 수 있습니다.

• 부동액(Antifreeze) 주입:
  • 내용: 2차측 배관 내의 소화수에 부동액(글리세린, 프로필렌글리콜 등)을 혼합하여 어는점을 낮추는 방법입니다.
  • 고려사항: 부동액은 환경 문제 및 배관 부식, 소화 성능에 영향을 줄 수 있으므로 전용 제품을 사용해야 합니다. NFPC 103 제15조에서는 부동액 사용을 제한적으로 허용하고 있습니다.
• 배관 보온 및 열선(Trace Heating) 설치:
  • 내용: 스프링클러 배관(특히 외벽 노출부, 램프 구간)을 보온재로 감싸고, 그 내부에 전기 열선(정온전선 등)을 설치하여 배관 온도가 일정 수준 이하로 내려가지 않도록 유지합니다.
  • 고려사항: 열선의 화재 위험성, 전기 요금 등 유지관리 비용이 지속적으로 발생합니다. 열선 및 보온재의 성능을 정기적으로 점검해야 합니다.
• 드라이 펜던트(Dry Pendant) 헤드 사용:
  • 내용: 주차장 램프 구간이나 캐노피 하부 등 일부 비난방 구역에 한하여, 난방 구역의 습식 배관에서 분기하여 드라이 펜던트형 헤드를 설치합니다. 이 헤드는 감열부 하부까지만 물이 차 있고, 상부 배관은 밀봉되어 동파를 방지합니다.
  • 고려사항: 주차장 전 구역에 적용하기는 어렵고, 국부적인 동파 우려 지역에 제한적으로 사용됩니다.

결론: 지하주차장은 「주차장법」에 따라 환기 설비를 갖추어야 하며, 외기 유입으로 인해 동절기 동파 가능성이 매우 높습니다. 따라서 국내에서는 신규 설비의 경우 준비작동식을 적용하는 것이 표준적인 설계 방법입니다.

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문제 3. 「불활성가스 치환에 관한 기술지침」 (예: KOSHA GUIDE P-80-2022) 상 화학설비의 점검·정비 시 화재·폭발을 예방하기 위하여 실시하는 불활성가스 치환(Purging)에 대하여 다음을 설명하시오.

1) 불활성화(Inerting)와 치환(Purging)

(1) 불활성화 (Inerting)

"불활성화"란 화학설비나 용기 내부의 분위기(Atmosphere)를 연소나 폭발이 일어날 수 없는 "불활성 상태(Inert Condition)"로 만드는 모든 조치를 의미합니다. 즉, 연소의 3요소 중 산소 농도를 최소산소농도(MOC, Minimum Oxygen Concentration) 이하로 낮추어 가연성 가스나 증기가 존재하더라도 점화원에 의해 연소하지 못하게 만드는 상태 또는 그 조작을 말합니다.

(2) 치환 (Purging)

"치환"은 이러한 불활성화를 달성하기 위한 "구체적인 행위 또는 공정"을 의미합니다. 즉, 용기 내부에 존재하는 공기(산소)나 가연성 가스를 질소(N2), 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO2)와 같은 불활성 가스(Inert Gas)로 "대체(Replace)하거나 씻어내는(Flush)" 작업을 말합니다. 치환은 크게 두 가지 목적으로 수행됩니다.

• Air Purging: 설비 정비(예: 용접 작업)를 위해 내부의 가연성 가스를 불활성 가스로 대체하는 작업.
• Inert Gas Purging: 정비 완료 후 재가동 시, 설비 내부로 유입된 공기(산소)를 가연성 물질 주입 전에 불활성 가스로 미리 대체하는 작업.

요약하면, 불활성화(Inerting)는 '목표 상태(폭발 방지 상태)'를 의미하고, 치환(Purging)은 그 상태를 만들기 위해 '불활성 가스로 대체하는 공정(Process)'을 의미합니다.

2) 불활성화 방법에 대한 특징 및 치환단계

KOSHA GUIDE P-80-2022 등에 규정된 주요 치환 방법(불활성화 방법)은 다음과 같습니다.

치환 방법	치환 단계 (절차)	특징 및 적용
진공 치환 (Vacuum Purging)	① 용기를 진공펌프로 감압 (진공 상태) ② 불활성 가스(N2 등)를 대기압까지 주입 ③ 원하는 산소 농도가 될 때까지 ①, ② 반복	- (장점) 불활성 가스 소모량이 적고 효율이 높음 - (단점) 용기가 진공압(외압)을 견뎌야 함 - (적용) 진공에 견딜 수 있는 소형 반응기, 용기
가압 치환 (Pressure Purging)	① 불활성 가스를 일정 압력(설계압력 이내)까지 주입 ② 가스가 내부 기체와 충분히 혼합/확산되도록 대기 ③ 혼합 기체를 대기압까지 배출(Vent) ④ 원하는 산소 농도가 될 때까지 ①~③ 반복	- (장점) 용기가 진공을 견딜 필요 없음 - (단점) 진공 치환보다 가스 소모량이 많음 - (적용) 가압에 견딜 수 있는 일반적인 화학 용기, 탱크
유동 치환 (흐름 치환) (Sweep-through Purging)	① 용기의 한쪽(주로 상부)으로 불활성 가스를 주입 ② 반대쪽(주로 하부) 배출구로 기존 기체를 밀어내어 배출 ③ 배출 가스의 산소 농도를 측정하며 연속 진행	- (장점) 복잡한 배관이나 구조물에 적용 용이 - (단점) 가스 소모량이 매우 많음 (용기 부피의 3~5배 이상) - (적용) 대형 상압 탱크, 긴 배관 라인, 진공/가압이 어려운 설비
사이펀 치환 (Siphon Purging)	① 용기에 물 또는 적합한 액체를 가득 채움 ② 상부로 불활성 가스를 주입하면서 하부로 액체를 배출(Drain) ③ 액체가 모두 배출되면 치환 완료	- (장점) 불활성 가스 소모량이 용기 부피와 동일하여 매우 적음 - (단점) 물(액체)이 공정과 반응하지 않아야 함 - (적용) 액체로 채울 수 있고 배수가 용이한 용기

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문제 4. 건축물 화재 시 발생하는 Roll Over 현상과 LNG저장탱크에서 발생하는 Roll Over 현상에 대하여 비교 설명하시오.

1. 개요

롤오버(Roll Over) 현상은 용어는 동일하지만, 발생하는 장소와 메커니즘에 따라 전혀 다른 현상을 지칭합니다. 건축물 화재에서는 '화염의 확산' 현상을, LNG 저장탱크에서는 '액체의 급격한 혼합 및 증발' 현상을 의미합니다.

2. 비교 설명

구분	건축물 화재의 롤오버 (Flame Roll Over)	LNG 저장탱크의 롤오버 (LNG Roll Over)
정의	구획실 상부에 축적된 고온의 미연소 가스층(Hot Gas Layer)이 발화점 이상으로 가열되어, 화염이 연기층을 타고 급격히 확산되는 현상	저장탱크 내부에 밀도가 다른 두 개의 LNG 액층(Stratification)이 형성된 후, 두 액층이 갑자기 혼합(역전)되면서 하부의 과열 LNG가 급격히 기화(Vaporization)하는 현상
발생 장소	건축물 내부 구획실 (방, 복도 등)	초저온 액화가스(LNG, LPG 등) 저장탱크
발생 원인	- 화재로 인한 불완전 연소 가스 발생 - 고온의 연기층이 천장 하부에 축적 (성층화) - 연기층 온도가 미연소 가스의 발화점에 도달	- 밀도가 다른 LNG(성분비 상이)가 탱크 내에 유입 - 밀도 차이로 인해 액층이 분리(성층화)됨 - 하부층은 압력으로 과열, 상부층은 증발로 밀도 증가 - 두 층의 밀도가 같아지는 순간 급격한 혼합 발생
주요 현상	- 천장 면을 따라 화염이 빠르게 굴러가듯이(Rolling) 확산 - 실 전체가 화염에 휩싸임 (플래시오버의 전조)	- 탱크 내부 액면의 격렬한 요동 - 순간적인 다량의 증기(BOG, Boil-off Gas) 발생 - 탱크 내압 급상승
위험성 (결과)	- 피난 경로(복도 등) 차단 및 인명 위험 - 플래시오버(Flashover)를 유발하여 화재가 최성기로 급격히 발전함	- 안전밸브(PSV)의 방출 용량 초과 - 탱크 파열 및 대량의 가스 누출 - BLEVE (끓는 액체 증기 팽창 폭발)로 이어질 수 있음
방지 대책	- 배연설비 설치 (연기 및 열 배출) - 스프링클러 설치 (초기 화재 진압 및 냉각) - 개구부(창문 등) 파괴를 통한 환기	- 탱크 상/하부 주입 노즐을 이용한 혼합 주입 - 탱크 내 밀도 및 온도 모니터링 - 펌프 등을 이용한 강제 순환(Mixing)

3. 결론

건축물 롤오버는 '가스층(기상)의 연소 확산' 현상이며 플래시오버의 전조 단계인 반면, LNG 롤오버는 '액층(액상)의 물리적 혼합'으로 인한 급격한 기화 현상으로 BLEVE의 원인이 될 수 있습니다. 두 현상 모두 '성층화(Stratification)'된 물질이 불안정해지면서 발생한다는 공통점이 있으나, 그 원리와 결과는 완전히 다릅니다.

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문제 5. 전역방출방식에서 가스계소화설비의 신뢰성을 확보하기 위하여 실시하는 Enclosure Integrity Test에 대하여 다음을 설명하시오.

1) Enclosure Integrity Test 정의 및 적용장소

(1) 정의

Enclosure Integrity Test (방호구역 기밀성 시험)란 전역방출방식 가스계소화설비가 설치된 방호구역의 기밀(氣密) 성능을 정량적으로 측정하는 시험을 말합니다. 이 시험은 '도어 팬(Door Fan)'이라는 장비를 이용하여 방호구역을 강제로 가압 및 감압시켜, 해당 압력에서의 누설량을 측정합니다.

측정된 누설량을 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 방호구역의 총 누설면적(ELA, Equivalent Leakage Area)을 계산하고, 이 누설면적을 통해 소화약제 방출 후 설계농도가 유지되는 시간(Hold Time, 침지 시간)을 예측합니다. 이 예측 시간이 기준(예: 10분)을 만족하는지 여부를 판정하여 방호구역의 밀폐 성능(신뢰성)을 확보하기 위한 시험입니다.

(2) 적용 장소

전역방출방식의 가스계소화설비(할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비)가 설치되는 모든 방호구역에 적용됩니다. 구체적인 예는 다음과 같습니다.

• 전산실, 서버실, 통신실 (IDC 센터)
• 전기실, 배터리실(UPS실), 변전실
• 발전기실 (방호구역 체적이 매우 큰 경우 포함)
• 중요 문서고, 박물관, 미술관 수장고
• 기타 약제 농도 유지가 필수적인 중요 방호구역

2) Enclosure Integrity Test 시험절차

시험 절차는 NFPA 2001(Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems) Appendix C에 상세히 규정되어 있으며, 일반적인 절차는 다음과 같습니다.

1. 사전 준비 (Preparation):
   • 방호구역의 제원(체적, 바닥면적, 최대 높이 등)을 실측합니다.
   • 방호구역 내의 공조설비(HVAC)를 정지시키고, 모든 자동폐쇄 댐퍼 및 개구부를 닫아 밀폐 상태를 만듭니다.
   • 출입문 중 하나에 도어 팬(Door Fan)을 설치하고, 기밀하게 밀봉합니다.
2. 시험 수행 (Test Execution):
   • 가압 시험 (Pressurization): 도어 팬을 이용해 방호구역 내부로 공기를 불어넣어 일정 압력(예: 10~20 Pa)을 형성하고, 이 압력을 유지하기 위해 필요한 공기 유량(누설량)을 측정합니다.
   • 감압 시험 (Depressurization): 도어 팬을 반대로 작동시켜 방호구역 내부 공기를 외부로 빼내어 동일한 압력(부압)을 형성하고, 이때의 유량을 측정합니다.
3. 데이터 분석 (Data Analysis):
   • 측정된 가압/감압 시의 유량과 압력 데이터를 전용 소프트웨어에 입력합니다.
   • 소프트웨어는 이 데이터를 바탕으로 방호구역의 총 누설면적(ELA)을 계산합니다.
   • 방호구역의 높이, 약제 종류(가스 비중) 등을 고려하여 누설이 발생하는 높이(Leakage Distribution)를 가정합니다.
4. 결과 판정 (Result Determination):
   • 계산된 누설면적(ELA)을 바탕으로, 소화약제 방출 후 시간 경과에 따른 약제 농도 하강 곡선을 시뮬레이션합니다.
   • 약제 농도가 설계농도(또는 최소유지농도) 이하로 떨어질 때까지의 시간, 즉 '농도유지시간(Hold Time)'을 예측합니다.
   • 이 예측된 시간이 NFPC 또는 NFPA에서 요구하는 기준 시간(예: 10분) 이상인지 여부를 판정합니다.
5. 후속 조치 (Follow-up):
   • 기준 시간 미달(실패) 시, 연막 발생기(Smoke Generator) 등을 이용해 누설 부위(벽체 관통부, 댐퍼 틈새 등)를 찾아내어 방화 실리콘 등으로 밀폐(Sealing) 작업을 수행합니다.
   • 밀폐 작업 완료 후, 기준을 만족할 때까지 시험을 반복합니다.

3) 국내 방호구역 설계 시 방호구역 체적의 문제점 및 개선방안

(1) 문제점

국내 가스계소화설비 설계 시 가장 큰 문제점은 방호구역의 체적(V)을 실제와 다르게 산정하는 관행입니다. 많은 경우, 건축 도면상의 실내 바닥면적(A)과 천장 텍스까지의 높이(반자 높이, H1)만을 곱하여 체적(V = A × H1)을 산정합니다.

그러나 대부분의 전산실, 전기실 등은 천장 상부 공간(Ceiling Plenum)과 이중바닥 하부 공간(Access Floor)이 존재하며, 이 공간들은 방호구역과 완벽히 기밀하게 분리되지 않은 경우가 많습니다 (예: T-bar 천장, 이중바닥 타일 틈새). 화재 시 연기나 약제는 이 공간으로 자유롭게 이동합니다.

이처럼 실제 약제가 침투하는 전체 체적 (V_total = A × H2, H2는 슬래브 상하부 높이)이 아닌, 축소된 체적 (V_design = A × H1)을 기준으로 약제량을 설계하면, 실제 방출 시 약제가 더 넓은 공간으로 확산되어 설계 농도 미달로 인한 소화 실패 위험이 매우 높습니다.

(2) 개선방안

• 방호구역 체적 산정 기준 명확화 (Total Flooding):
  • 설계 시 방호구역의 체적은 원칙적으로 건축 구조체(슬래브, 내력벽)로 구획된 '전체 공간(Total Volume)'을 기준으로 산정해야 합니다. (즉, 이중바닥 하부 및 천장 상부 공간 포함)
  • 만약 천장 상부나 이중바닥 하부를 방호구역에서 제외하려면, 해당 경계(천장 텍스, 이중바닥 상판)가 가스 누설을 방지할 수 있는 '기밀성 구조'(예: 기밀 댐퍼, 밀폐형 천장재)임을 Enclosure Integrity Test 등을 통해 입증해야 합니다.
• Enclosure Integrity Test 의무화 및 기준 정립:
  • 가스계소화설비 준공 시, 방호구역 기밀성 시험(EIT)을 의무적으로 실시하여 설계농도 유지시간(Hold Time)을 객관적으로 검증해야 합니다.
  • 시험 시, 방호구역의 체적은 약제가 실제로 방출되는 전체 공간(Total Flooding Volume)을 기준으로 평가해야 합니다.
• 유지관리 단계에서의 정기 시험:
  • 방호구역은 리모델링, 케이블 증설 등으로 인해 기밀성이 저하될 수 있으므로, EIT를 최초 준공 시뿐만 아니라 정기적으로(예: 3년 또는 5년 주기) 실시하여 밀폐 성능을 지속적으로 관리해야 합니다.

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문제 6. 「감지기의 형식승인 및 제품검사의 기술기준」에서 규정하는 무선식 감지기의 무선기능을 연동식과 연동식외로 구분하여 설명하시오.

1. 개요

「감지기의 형식승인 및 제품검사의 기술기준」에서는 무선 통신 기능을 갖는 감지기를 규정하고 있습니다. 이는 배선 공사가 어려운 문화재나 리모델링 현장 등에서 유용하게 사용되며, 무선 신호를 주고받는 방식에 따라 '연동식'과 '연동식 외'로 구분됩니다.

2. 연동식 (Interlocking Type)

(1) 정의

"연동식"이란 주로 '단독경보형감지기'에 적용되는 기능입니다. 감지기 1대가 화재를 감지하여 작동할 때, 자체적으로 화재 경보(음향, 시각)를 발하는 동시에, 유·무선 신호를 주위의 다른 감지기에게 발신합니다.

이 신호를 수신한 주변의 다른 감지기들도 즉시 화재 경보를 발하고, 동시에 또 다른 감지기에게 신호를 재발신하는(Relay) 방식의 것을 말합니다. (기술기준 제2조 제19호 등 참조)

(2) 작동 방식 (메커니즘)

1. 화재 감지: 감지기 A가 화재 발생(연기 또는 열)을 감지.
2. 자체 경보 및 신호 발신: 감지기 A가 자체 경보(음향)를 울리고, 동시에 무선으로 '화재 신호'를 주변의 모든 감지기(B, C, D...)에게 송신.
3. 수신 및 연동 경보: 신호를 수신한 감지기 B, C, D...가 즉시 자체 경보(음향)를 울리기 시작함.
4. 신호 재발신 (Mesh): 감지기 B, C, D... 역시 수신한 화재 신호를 주변의 다른 감지기(E, F...)에게 재송신하여 경보 구역을 신속하게 확대합니다.

(3) 주요 특징

• 목적: 경보 구역의 신속한 확대 (예: 다가구주택, 기숙사 등에서 한 세대의 화재를 건물 전체에 전파)
• 통신 방식: 감지기 대 감지기 (Detector-to-Detector) 통신, Mesh 네트워크 방식.
• 적용 대상: 주로 단독경보형감지기, 주택용 화재경보기.
• 주요 기준: 작동 감지기는 60초 이내 주기마다 신호 발신, 수신 감지기는 10초 이내 경보 등 세부 기준이 있음.

3. 연동식 외 (Non-Interlocking Type)

(1) 정의

"연동식 외"는 '연동식'에서 정의한 감지기 간 직접 통신 및 연동 경보 기능이 없는 모든 무선 감지기를 통칭합니다. 이 방식의 감지기는 화재를 감지하면, 무선 신호를 다른 감지기가 아닌 지정된 '수신기' 또는 '중계기'로만 전송합니다.

(2) 작동 방식 (메커니즘)

1. 화재 감지: 무선 감지기 A가 화재 발생을 감지.
2. 신호 발신: 감지기 A가 무선으로 '화재 신호'를 지정된 '무선 수신기' 또는 '무선 중계기'로 송신. (다른 감지기로는 신호를 보내지 않음)
3. 신호 수신 및 처리: '무선 수신기'가 신호를 받아 화재 위치를 표시하고, 건물 전체 경보(주경종, 지구경종)를 울리거나 자동화재속보설비로 연동시킴.
4. 경보: 화재 경보는 수신기와 연결된 유선 경종/사이렌 등을 통해 이루어지며, 다른 무선 감지기들이 자체적으로 울리지 않습니다.

(3) 주요 특징

• 목적: 감지기와 수신기 간의 배선 생략 (시공 편의성, 문화재 보호)
• 통신 방식: 감지기 대 수신기/중계기 (Detector-to-Receiver/Repeater), Point-to-Point 또는 Star 방식.
• 적용 대상: 자동화재탐지설비의 무선 시스템, 문화재용 자동화재속보설비의 무선 감지기 등.
• 주요 기준: 통신 점검 주기(예: 168시간 이내), 통신 이상 시 경보(예: 200초 이내) 등 신호의 신뢰성 및 감시 기능이 중요하게 다뤄짐.

4. 요약 비교

구분	연동식 (Interlocking)	연동식 외 (Non-Interlocking)
주요 대상	단독경보형감지기	자동화재탐지설비용 감지기
통신 경로	감지기 ↔ 감지기 (상호 통신)	감지기 → 수신기 (일방향 또는 감시)
경보 방식	신호 수신한 감지기가 직접 경보	수신기가 신호를 받아 연동된 경종으로 경보
주요 목적	경보 구역의 신속한 확대 (자체 경보)	배선 생략 및 중앙 감시 (시스템 구성)