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가스계소화설비란 물을 이용하지 않고 이산화탄소, 할로겐화합물소화약제 또는 청정소화약제를 사용하는 소화설비로서, 약제가 가스 상태로 방사되어 방호구역 또는 방호대상물의 화재를 소화하는 설비를 말한다. 이러한 가스계소화설비는 전기적으로 비전도성의 소화약제가 필요한 장소, 소화 후 소화약제의 잔류에 의한 2차적 피해가 우려되는 장소 및 물을 소화약제로 사용할 경우 그로 인한 피해가 발생될 우려가 있는 장소로 분류된 통신시설, 공정제어실, 전기시설, 고가의 의료시설, 도서관, 박물관, 가연성액체 저장시설 등의 화재를 방호하기 위해 설치되는 소화시설로서, 건물 및 산업시설의 변전시설 및 발전시설의 방호, IDC센터와 같은 대규모 전산시설의 급증에 따라 그 설치가 지속적으로 증가하고 있다. 2009년 소방방재청 국정감사자료에 따르면, 전국에 가스계소화설비가 설치된 소방대상물은 총 9,379개소에 달하며, 이 수치는 2004년 소방산업기술원에서 조사된 5,648개소, 약제량 215,011병과 비교하면 5년 사이에 약 2배 가까이 증가된 것을 알 수 있다. 또한, 한국소방산업기술원의 자료에 따르면, 가스계소화설비에 사용되는 소화약제는 지난 2012년도를 기준으로 연간 수요가 900톤을 넘을 정도로 설치사례가 급격히 증가하고 있다. 전역방출방식 가스계소화설비의 성능은 대상 방호구역의 소화약제의 농도유지가 필수적이며, 대부분의 심부화재용 가스계소화약제의 설계량은 상당히 빈틈이 없는 방호구역을 전제로 상당시간 동안 일정 수준 이상의 농도유지가 요구되나, 실제 방호구역 내에는 다양한 형태의 개구부가 존재하고 소화약제의 방출압력, 밀도 등에 따른 소화약제의 누출로 소화농도 유지시간이 기준에 미달되는 경우가 빈번하다. 본 연구는 전역방출방식의 가스계소화설비가 설치된 방호구역의 밀폐도 검증방법인 Enclosure ...

가스계소화설비란 물을 이용하지 않고 이산화탄소, 할로겐화합물소화약제 또는 청정소화약제를 사용하는 소화설비로서, 약제가 가스 상태로 방사되어 방호구역 또는 방호대상물의 화재를 소화하는 설비를 말한다. 이러한 가스계소화설비는 전기적으로 비전도성의 소화약제가 필요한 장소, 소화 후 소화약제의 잔류에 의한 2차적 피해가 우려되는 장소 및 물을 소화약제로 사용할 경우 그로 인한 피해가 발생될 우려가 있는 장소로 분류된 통신시설, 공정제어실, 전기시설, 고가의 의료시설, 도서관, 박물관, 가연성액체 저장시설 등의 화재를 방호하기 위해 설치되는 소화시설로서, 건물 및 산업시설의 변전시설 및 발전시설의 방호, IDC센터와 같은 대규모 전산시설의 급증에 따라 그 설치가 지속적으로 증가하고 있다. 2009년 소방방재청 국정감사자료에 따르면, 전국에 가스계소화설비가 설치된 소방대상물은 총 9,379개소에 달하며, 이 수치는 2004년 소방산업기술원에서 조사된 5,648개소, 약제량 215,011병과 비교하면 5년 사이에 약 2배 가까이 증가된 것을 알 수 있다. 또한, 한국소방산업기술원의 자료에 따르면, 가스계소화설비에 사용되는 소화약제는 지난 2012년도를 기준으로 연간 수요가 900톤을 넘을 정도로 설치사례가 급격히 증가하고 있다. 전역방출방식 가스계소화설비의 성능은 대상 방호구역의 소화약제의 농도유지가 필수적이며, 대부분의 심부화재용 가스계소화약제의 설계량은 상당히 빈틈이 없는 방호구역을 전제로 상당시간 동안 일정 수준 이상의 농도유지가 요구되나, 실제 방호구역 내에는 다양한 형태의 개구부가 존재하고 소화약제의 방출압력, 밀도 등에 따른 소화약제의 누출로 소화농도 유지시간이 기준에 미달되는 경우가 빈번하다. 본 연구는 전역방출방식의 가스계소화설비가 설치된 방호구역의 밀폐도 검증방법인 Enclosure Integrity Test를 통해 실제로 가스계소화설비의 소화농도유지시간이 확보되고 있는지 여부를 검증하고자 한 연구이다. Enclosure Integrity Test는 약제방출시와 동일한 환경을 조성하여 직접적인 약제의 방출 없이 door fan, 각종 압력계 및 컴퓨터프로그램을 사용하여 실내․외의 정압, 송풍량 등을 측정하여 이를 방호구역내의 누설면적, 약제의 설계농도유지시간으로 환산하고, 누설개구부의 위치를 발견하여 설치된 가스계소화설비의 적정성에 대한 판단을 제공하는 간접적인 성능확인실험으로 ISO, NFPA, ASTM 등에 채택되고 있는 신뢰성이 입증된 간접적인 성능확인 실험기법이다. 본 연구는 Enclosure Integrity Test의 방법으로 널리 사용되고 있는 Door Fan Test를 가스계소화설비가 설치된 제어실, 전기실, 발전기실, 통신실 등 다양한 용도의 141 개소의 방호구역에서 실시하고, 그 결과로서 국내외 관련 기준에서 제시하고 있는 소화농도유지시간(soaking time)을 충족하고 있는지 여부를 조사하였다. 연구방법으로는 우선 가스계소화설비가 설치된 32개소의 방호구역에 대해 Enclosure Integrity Test인 Door Fan Test를 실시하여 그 결과를 조사하였으며, 추가적으로 109 개소의 Door Fan Test 실시 사례를 수집․분석하여 소화농도유지시간의 적합여부를 확인하였다. 또한, 방호구역의 크기에 대한 등가누설면적의 상관관계를 유추함으로써 향후 가스계소화설비의 설계시 관련 기준에 규정되어 있는 개구부에 대한 약제량 보정에 대한 신뢰성의 향상을 도모하고자 Enclosure Integrity Test의 입력인자 및 결과로서 확인되는 방호구역의 체적, 벽 면적 합계 및 방호대상물의 높이 등과 등가누설면적과의 상관관계를 조사하였다. test는 가스계소화설비가 작동되는 상황과 동일한 조건 즉, 개구부 및 공조설비의 자동폐쇄장치가 정상적으로 작동되고, 환기설비가 정지된 상태를 조성한 후 Retrotec Energy Innovation Inc.의 Door Fan Test 기기를 사용하여 방호구역의 가압, 감압을 통해 방호구역 실내․외의 정압차를 확인함으로써 방호구역의 누기율을 계산하고, 그에 따른 가스계소화설비의 소화농도유지시간의 확보여부를 조사한 결과, 총 141개의 방호구역 1차 test에서는 37개소의 방호구역에서만 소화농도유지시간이 적합한 것으로 확인되었다. 2차 test로써 소화농도유지시간이 부족한 총 104개소의 방호구역의 케이블 관통부, 배관 관통부, 덕트 관통부 및 출입문의 누설부위 등 벽체에 형성되어 있는 누설부위에 대한 보완 작업을 실시한 후 다시 test를 실시한 결과 104개소 중 70개소의 방호구역에서 소화농도유지시간이 확보되는 것으로 확인되었다. 따라서 총 140개소의 방호구역 중 107개소에서 소화농도유지시간이 확보되고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 전체 조사 대상의 75.7%에 해당하는 수치이다. 이상의 결과에서 알 수 있듯이 방호구역의 기밀도는 누설부위에 대한 간단한 보완조치를 통해서도 충분히 확보될 수 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 방호구역의 기밀도 검증방법인 Door Fan Test의 실시를 제도적으로 수립하고 일정 주기를 통해 실시하여 방호구역의 기밀도를 검증하고 과도한 누설에 대한 보완 조치를 주기적으로 실시함으로써 가스계소화설비의 소화성능에 대한 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 방호구역의 체적과 등가누설면적과의 상관관계를 통해 가스계소화설비의 방호구역 설계시 누설면적에 대한 예측을 통해 약제량 추가 보정 등의 자료로 사용될 수 있음을 확인하였다. 다만, 향후 방호구역의 크기와 등가누설면적과의 상관관계에 대한 검증을 통한 방호구역의 크기에 대한 약제 보정량 보정계수의 개발은 다양한 사례조사, 실험 및 검증을 통해 가능할 것으로 전망된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Gaseous extinguishing system is one of the fire protection system which is use carbon dioxide, halogenated compounds or clean fire extinguishing agent. This gaseous fire extinguishing system is installed to protect special purpose area such as electrical room, communication facilities , process cont...

Gaseous extinguishing system is one of the fire protection system which is use carbon dioxide, halogenated compounds or clean fire extinguishing agent. This gaseous fire extinguishing system is installed to protect special purpose area such as electrical room, communication facilities , process control rooms , electrical equipment, expensive medical facilities, libraries, museums and other flammable liquids storage area. According to the date from national audit of NEMA in 2009, the places in which gaseous extinguishing system is installed are about 9,379 sites. And compared to 2004, this figure has increased double and it is rising. In addition, according to data from KFI, Gas extinguishing agents used in fire extinguishing systems are exceed 900 tons by 2012. Maintaining the concentration of extinguishing agent for deep-seated fire of protected area is essential for the performance of gas fire extinguishing system. But the variety of openings are exist, so the discharged gaseous extinguishing agent is leaked through these opening. Consequently, the fire could not be suppressed. This study is for verifying of suitable of soaking time for the protected area gaseous extinguishing system installed by Enclosure Integrity Test such as "door fan test. " Enclosure Integrity Test is one of the most effective method for verification of the tightness of the enclosure as an indirect check technique and adopted by ISO, NFPA, ASTM. As a result of test, it was confirmed that the soaking time for 75.89% of total 141 protected areas are sufficient. and in is revealed that the soaking time should be secured in the most protected area after taking a complementary measures for the leakage parts. In addition, it was studied that the correlation between the equivalent leakage area and the volume size, total wall area of the protected area and the height of the protected object. As a result of study, it is found that there is a little correlation between volume size of the protected area and equivalent leakage area. But, there is no correlation between total wall area and the height of the protected objects. Therefore, in order to ensure the reliability of the gaseous extinguishing systems, the enclosure integrity test should be introduced institutionally. And, to maintain the performance of the gaseous extinguishing system, it is necessary that the periodic confirmation of the integrity of the enclosure.

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