[논문]주소형화재감지기의 필요성에 관한 연구

김시국; 지승욱; 이춘하; 양승현; 이재진; 김필영

[국내논문] 주소형화재감지기의 필요성에 관한 연구
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김시국 (호서대학교 소방방재학과) , 지승욱 (호서대학교 소방방재학과) , 이춘하 (호서대학교 소방방재학과) , 양승현 (호서대학교 시스템제어공학과) , 이재진 ((주)태산전자) , 김필영 ((주)태산전자)

본 논문에서는 주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 기존 일반형감지기의 회로분석 및 문제점을 통해 한계성을 분석하여, 화재 및 비화재보시 자동화재탐지설비의 성능향상을 위해 일반형감지기에 주소기능을 부여한 주소발생 및 주소수신모듈을 설계 제작하였고, 작동테스트를 통해 주소형감지기의 필요성을 알리고자 한다.

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문제 정의

따라서 본 논문에서 주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 기존 일반형감지기의 한계성을 분석하고, 일반형감지기의 성능향상을 위한 대책으로 화재 시 및 비화재보시 정확한 주소를 표시할 수 있도록 주소기능을 내장한 주소형감지기 및 수신모듈을 설계 제작하여, 기존의 경계구역 단위의 광범위한 위치표시에서 세부적인 화재 위치를 표현할 수 있어 화재시나 비화재보시 능동적인 대처를 할 수 있는 주소형감지기의 필요성을 알리고자 한다.
본 논문에서는 주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 기존 일반형감지기의 한계성을 분석하고, 일반형감지기의 성능향상을 위한 대책으로 화재 및 비화재보시 정확한 주소를 표시할 수 있도록 주소기능을 내장한 주소형감지기 및 수신모듈을 설계 제작하였다.

제안 방법

2. 주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 일반형감지기(차동식스포트형반도체식)에 주소모듈을 적용한 주소형감지기를 설계 제작하였다. Dual-tone방식을 사용하여 회로를 구성하였고 High-tone과 Low-tone을 연산기에서 연산(SUM)하여 신호를 송신해 주게 되면 주소수신부에서는 연산기에 의해 처리된 신호를 수신하여 주소를 디스플레이 해주게 된다.
주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 일반형감지기(차동식스포트형반도체식)에 주소모듈을 적용한 주소형감지기를 설계 제작하였다. 그림 4의 (a)는 주소발생부의 구성도를 나타낸 것으로 일반형감지기에 마이컴을 사용하여 주소를 발생한다.

성능/효과

이로 인해 소방에 대한 인식도 변화하여 화재의 예방과 경계를 위한 소방시설의 중요성이 부각되고 있는 추세이다.¹⁾²⁾ 소방시설 중 자동화재탐지설비의 화재감지기는 열, 연기 및 불꽃 등과 같은 화재징후를 조기에 감지하여 수신기에 신호를 발하고 경종이나 음향장치로 화재 사실을 통보하여 조기피난을 돕고, 연동된 소화설비를 작동시켜 초기소화를 유효하게 하는 매우 중요한 설비이다.³⁾⁴⁾ 화재초기에 화재감지기가 얼마나 정확하고 신속하게 화재를 감지하고 통보하여 주는가에 따라 그 화재의 피해규모가 크게 달라진다.
1. 국내에서 생산되는 대부분의 감지기의 경우 회로구성상 단순 ON/OFF기능으로만 작동되는 특징이 있어 화재 시 화재센서(열, 연기)는 단순 스위치 역할만 하고 있다. 이로 인해 경계구역 단위의 광범위한 화재위치를 지구창에 단순 LED로만 표시해 주고 있어 화재및 비화재보시 정확한 화재위치 찾기가 매우 어렵다는 것을 도출할 수 있었다.
¹⁾²⁾ 소방시설 중 자동화재탐지설비의 화재감지기는 열, 연기 및 불꽃 등과 같은 화재징후를 조기에 감지하여 수신기에 신호를 발하고 경종이나 음향장치로 화재 사실을 통보하여 조기피난을 돕고, 연동된 소화설비를 작동시켜 초기소화를 유효하게 하는 매우 중요한 설비이다.³⁾⁴⁾ 화재초기에 화재감지기가 얼마나 정확하고 신속하게 화재를 감지하고 통보하여 주는가에 따라 그 화재의 피해규모가 크게 달라진다. 그러나 현행 시스템의 경우 건축물 대부분은 화재발생시 주소기능이 없는 일반형감지기가 설치되어 건물구조가 복잡해지고 다양한 연소생성물들에 의해 발생 되는 화재에서 정확한 화재위치를 찾기란 매우 어려운 것이 현실이다.
국내에서 생산되는 대부분의 감지기의 경우 회로구성상 단순 ON/OFF기능으로만 작동되는 특징이 있어 화재 시 화재센서(열, 연기)는 단순 스위치 역할만 하고 있다. 이로 인해 경계구역 단위의 광범위한 화재위치를 지구창에 단순 LED로만 표시해 주고 있어 화재및 비화재보시 정확한 화재위치 찾기가 매우 어렵다는 것을 도출할 수 있었다.
그러나 현행 시스템의 경우 건축물 대부분은 화재발생시 주소기능이 없는 일반형감지기가 설치되어 건물구조가 복잡해지고 다양한 연소생성물들에 의해 발생 되는 화재에서 정확한 화재위치를 찾기란 매우 어려운 것이 현실이다. 한 예로 고시원, 노래방, 재래시장, 모텔, 아파트 등은 복잡한 내부구조 및 구획화로 인해 화재발생 시 정확한 화재 위치 찾기란 매우 힘들고 이로 인해 화재 발생 시 발생되는 인명 및 재산피해의 규모가 매우 큰 것으로 나타났다. 즉, 층 단위 및 면적 단위의 경계구역만으로 정확한 화재위치를 찾기란 소방관련 종사자가 아닌 이상 화재발생시 정확한 위치파악 및 대처능력이 매우 어려운 것이 현실이다.

후속연구

그림 5는 제작된 차동식주소형열감지기 및 디스플레이부를 나타낸 것으로 화재가 발생하면 위의 동작원리에 의해 작동하게 되고 화재위치를 정확하게 디스플레이하게 된다. 이와 같은 주소기능에 의해 기존의 경계구역 단위의 광범위한 위치표시에서 세부적인 화재 위치를 표현할 수 있어 화재 및 비화재보시 능동적인 대처를 할 수 있을 것으로 예상된다.
이와 같은 주소형감지기는 기존의 경계구역 단위의 광범위한 위치표시에서 세부적인 화재 위치를 표현할 수 있어 화재 및 비화재보시 능동적인 대처를 할 수 있을 것으로 예상되며 화재원인조사 시 최초 발화지점 및 연소확대 경로를 확인할 수 있어 화재조사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방안으로 생각된다.

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