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대형화 되고 있는 현대건축물은 집적화로 인하여 생활의 편리성이 증가되는 것에 반하여 화재 등의 위험발생시 대형의 재산과 인명의 피해를 초래한다. 따라서 대형화ㆍ고층화되는 건축물일수록 소방시설이 중요성이 강조된다. 하지만 고층건축물에서는 소방시설의 적용과 사용에 어려운 경우가 발생한다. 특히 옥내소화전설비의 경우 화재 시 사람의 수동조작을 필요로 하는 소화설비로서 화재로부터 사용자의 안전은 물론, 조작에 따른 안전성확보도 제공되어야 한다. 이를 위하여 옥내소화전설비에서 감압방법 중 현재까지 가장 많이 사용되는 것은 방수구에 감압오리피스를 부착하여 사용하는 방법이다. 감압오리피스의 감압원리는 내부에 Rubber 층이 유속에 의해 교축되면서 감압을 하는 형태로 시간의 경과에 따라 Rubber 층이 경화되어 감압능력이 감소됨을 확인하였다. 이에 따라 시간경과에도 변형이나 성능감소가 적은 ...

대형화 되고 있는 현대건축물은 집적화로 인하여 생활의 편리성이 증가되는 것에 반하여 화재 등의 위험발생시 대형의 재산과 인명의 피해를 초래한다. 따라서 대형화ㆍ고층화되는 건축물일수록 소방시설이 중요성이 강조된다. 하지만 고층건축물에서는 소방시설의 적용과 사용에 어려운 경우가 발생한다. 특히 옥내소화전설비의 경우 화재 시 사람의 수동조작을 필요로 하는 소화설비로서 화재로부터 사용자의 안전은 물론, 조작에 따른 안전성확보도 제공되어야 한다. 이를 위하여 옥내소화전설비에서 감압방법 중 현재까지 가장 많이 사용되는 것은 방수구에 감압오리피스를 부착하여 사용하는 방법이다. 감압오리피스의 감압원리는 내부에 Rubber 층이 유속에 의해 교축되면서 감압을 하는 형태로 시간의 경과에 따라 Rubber 층이 경화되어 감압능력이 감소됨을 확인하였다. 이에 따라 시간경과에도 변형이나 성능감소가 적은 오리피스의 적용에 대한 연구를 진행하였다. 연구방향은 오리피스 직경에 따른 감압성능을 확인하여 현재의 감압오리피스에 내장된 교축용 Rubber를 제거하고 감압오리피스만으로 감압기능을 하게하여 시간경과에 따라 변형 및 성능저하가 없는 사용압력별 감압오리피스 모델을 제시하는 것이다. 실험 방법으로는 노즐말단의 방수압력을 0.70 MPa와 0.85 MPa 그리고 0.98 MPa로 설정한 후 준비된 11～24 mm의 오리피스를 순차적으로 장착하며 이때의 노즐말단 압력과 유량의 측정값을 근거로 변화량을 계산하여 오리피스직경별 감압능력을 측정하였다. 여기에 사용되는 측정 장치는 오차범위를 줄이기 위해 측정범위 40～400 ℓ/min, 오차범위 0.1 ℓ/min의 디지털 유량계와 측정범위 0.0～3.0 MPa, 오차범위 0.01 MPa의 디지털 압력계를 사용하였으며, 실험 및 검증의 결과는 다음과 같다. 첫째, 압력변화에 따른 3차례의 실험을 통해 얻어진 자료를 분석하여 곡선의 유사성을 찾아 압력범위에서 적용 가능한 함수식인 을 산출하였다. 둘째, 위의 산출식의 적합성검증을 위해 측정압력의 실측값과 계산식 값을 비교하였다. 그 결과 산출식과 계산식의 데이터 오차 값이 가장 큰 0.70 MPa에서는 구간 최대 2.63%, 전체평균 1.44%정도의 오차가 있었고 오차 값이 가장적은 0.98 MPa에서는 구간 최대 1.08%, 전체평균 0.11%정도의 오차가 있었으나 구간최대 오차범위가 압력으로는 0.01 MPa정도로 수두로는 1 m 정도에 해당되어 실생활적용에 무리가 없는 범위로 생각된다. 셋째, 이들 간의 연관성과 오차범위를 확인하기위해 통계분석프로그램인 SPSS 12.0 for Windows 프로그램을 사용하여 각 압력 구간별로 상관분석과 회귀분석을 실시한 결과 각 구간별 상관계수는 99.8%이상으로 상당히 높으며, 선형회귀분석 또한 유의한 값을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 넷째, 산출식의 실증검증을 위해 0.80 MPa과 0.90 MPa에서 실제 압력을 측정하여 함수식 값을 검증하였다. 검증결과 오차율 1.0% 내외로 일치하며, 상관분석에서도 상관도 99.8 % 이상으로 상당히 높으며, 회귀분석에서도 유의한 값을 나타내고 있었다. 다섯째, 이 식을 기초로 델파이 프로그램소스를 이용하여 현장에서 간단하고 쉽게 적용가능한 직경별 오리피스의 감압능력과 적용 가능한 오리피스를 선정 할 수 있는 프로그램을 제작하였다. 위의 실험과 검증결과를 바탕으로 생산업체에서는 보다 발전되고 안정성 높은 실제 적용 가능한 오리피스를 생산하고 더불어 한국소방산업기술원(KFI)의 주요검사대상 품목에 감압오리피스를 추가하여 기준을 제시한다면 이 분야에 보다 많은 연구와 검증이 이루어지고 경험 치에 의존하는 기존의 관행에서 벗어나 보다 체계적이고 안정적인 우리나라의 기술들이 축적되어 옥내소화전 설비의 안정성이 향상될 것이라 생각한다.

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