소방의 모든 것

1. 개요

주위의 공기가 일정한 농도의 연기를 포함하게 되는 경우에 작동하는 것으로서 일국소의 연기에 의하여 광전소자에 접하는 광량의 변화로 작동하는 것

2. 감지기의 종류 및 원리

 ⑴ 광전식분리형 감지기

  ① 광전식분리형감지기는 발광부와 수광부로 구성되어 있으며, 발광부에서 평상시 수광부로 빛을 보내고 있어서 그사이에 연기가 광도의 축을 방해하는 경우, 광량이 감쇠되면서 일정량을 초과하면 화재신호를 발한다.

  ② 분리형감지기는 주요구조부인 발광부와 수광부가 분리하여 설치되어 있어서 연기에 의해 광 도달량의 감소를 측정하여 화재신호를 발하기 때문에 일반적으로 화재가 발생하는 초기단계에서는 연기가 천장부분 등에 엷게 널리 확산되는 경우가 많은데 이 경우 큰 공간의 체육관이나 홀 공간에 확산된 화재의 연기를 전체적으로 검출하여 감지하므로 화재가 발생하는 초기단계에서의 감지가 용이하다.

  ③ 광전식 분리형감지기의 설치기준

   ㈎ 감지기의 수광면은 햇빛을 직접 받지 않도록 설치할 것

   ㈏ 광축(송광면과 수광면의 중심을 연결한 선)은 나란한 벽으로부터 0.6m 이상 이격하여 설치할 것

   ㈐ 감지기의 송광부와 수광부는 설치된 뒷벽으로부터 1m 이내 위치에 설치

   ㈑ 광축의 높이는 천장 등(천장의 실내에 면한 부분 또는 상층의 바닥 하부면을 말한다) 높이의 80% 이상일 것

   ㈒ 감지기의 광축의 길이는 공칭감시거리 범위 이내일 것

   ㈓ 그 밖의 설치기준은 형식승인 내용에 따르며 형식승인 사항이 아닌 것은 제조사의 시방에 따라 설치할 것

 ⑵ 광전식스포트형 감지기

  ① 산란광식

  광전식은 산란광식과 감광식으로 분류하지만 스포트형은 일반적으로 산란광식이 사용되고 있으며, 발광부는 적외선을 이용하며, 90도 방향에 있는 수광부는 Photo cell을 사용한다.

   ㈎ 이 산란광식 감지기는 연기를 포함한 미립자가 광원으로부터 방사되고 있는 광속에 의하여 산란반사를 일으키는 것을 이용하여 산란광을 전기적으로 감지하는 것이다.

   ㈏ 연기가 유입되면 발광부에서 방사하는 Pulse가 연기와 부딪혀 난반사를 일으키게 되므로 수광부에서의 수광량(입사광량)이 증가하게 된다. 이로 인하여 수광부의 전류가 미약하게 증가하므로 출력전압을 증폭하여 감지기가 동작신호를 송출하게 되며 이때 수광부의 파장과 연기입자의 크기가 같을 때 감도가 최대를 이룬다.

   ㈐ 발광부와 수광부 사이는 발광부의 빛이 직접 수광부에 전달되는 것을 방지하기 위해 차폐판을 설치한다. 이와 같이 빛이 난반사되어 산란되는 것을 이용하는 것을 산란광식이라 한다.

  ② 감광식

   ㈎ 감광식 감지기는 산란광식 감지기의 구조와 거의 동일한 구조이지만 발광부의 빛이 수광부에 직접 투입됨으로써 산란광식에 있는 차폐판이 없게 된다.

   ㈏ 이러한 구조에서 평상시에 빛이 투입되던 상태에서 연기 유입 시 빛의 투과량이 감소함으로써 수광소자의 전기적 출력은 감소하고 이때의 전압과 이전 상태의 전압을 비교, 증폭하여 화재신호를 보내는 것이다.

 ⑶ 광전식 공기흡입형 감지기

  ① 형식 : Air Sampling Type

  ② 작동원리

   ㈎ 연소 초기단계에서 열 분해 시 생성된 초미립자 연기를 감지구역 내 설치된 흡입배관을 통하여 감지헤드로 흡입(공기표본 채취)

   ㈏ 공기표본은 분진, 기타 큰 입자를 제거하기 위해 필터를 통과한 후 높은 습도챔버(High humidity chamber)로 유입된다.

   ㈐ 습도챔버 내 압력을 진공펌프에 의해 낮추면 공기 중의 수증기(습도입자)가 초미립자 연기입자에 달라붙어 응축되어 연무(cloud) 형태가 형성된다.

   ㈑ 응축된 cloud의 밀도는 광전식 원리에 의해 측정된다.

   ㈒ 밀도가 설정치 이상이면 화재신호를 발생한다.

  ③ 특징

   ㈎ 일반감지기에 비해 감지능력이 탁월하다.

   ㈏ 풍속, 습도, 온도, RF의 영향을 받지 않는다.

   ㈐ 설비가 고가이고 복잡하다.

   ㈑ 화재감지를 위한 Cloud Chamber System은 0.005～0.02㎛ 크기의 작은 입자를 정확히 측정한다. 이것은 재래의 광전식감지기(이온화, 광전식)보다 450배 이상 작은 입자를 검출하는 것을 의미한다.

3. 연기감지기의 설치기준

 ⑴ 설치장소

  ① 계단·경사로 및 에스컬레이터 경사로

  ② 복도(30m 미만의 것을 제외한다)

  ③ 엘리베이터 승강로(권상기실이 있는 경우에는 권상기실)·린넨슈트·파이프피트 및 덕트 기타 이와 유사한 장소

  ④ 천장 또는 반자의 높이가 15m 이상 20m 미만의 장소

 ⑵ 감지기의 부착높이에 따라 다음 표에 따른 바닥면적마다 1개 이상으로 할 것

⑶ 보행거리 및 수직거리

 ⑷ 천장 또는 반자가 낮은 실내 또는 좁은 실내는 출입구의 가까운 부분에 설치

 ⑸ 천장 또는 반자부근에 배기구가 있는 경우에는 그 부근에 설치

 ⑹ 감지기는 벽 또는 보로부터 0.6m 이상 떨어진 곳에 설치

※ 광전식 감지기의 구성요소

 ⑴ 발광부 : 주기적인 빛을 발하는 부분

 ⑵ 수광부 : 연기 입자에 의해 난반사된 빛을 흡수하는 부분.

 ⑶ 차광판 : 발광부의 빛이 수광부에 직접 전달하는 것을 막는 판

 ⑷ 신호증폭회로 : 빛을 산란현상에 의해 감지된 산란광을 증폭한다.

 ⑸ 스위칭회로 : 증폭된 신호를 받아 폐회로를 구성하여 화재신호를 발한다.

 ⑹ 작동표시장치 : 감지기의 동작상태를 표시한다.

1. 개요

주위의 공기가 일정한 농도의 연기를 포함하게 되는 경우에 작동하는 것으로서 일국소의 연기에 의하여 이온전류가 변화하여 작동하는 것

2. 감지기 구조와 원리

 ⑴ 구조

  ① 이온실 : 연기를 감지하는 부분으로 외부이온실과 내부이온실로 구성되고 내부이온실은 (+)극 전류, 외부이온실은 (-)극 전류

  ② 신호증폭회로 : 이온실에서 발생된 미소한 전압변화를 증폭한다.

  ③ 스위칭회로 : 증폭된 신호를 받아 폐회로를 구성하여 화재신호를 발한다.

  ④ 작동표시장치 : 감지기의 동작상태를 표시한다.

  ⑤ 이온실의 방사선원 : Am²⁴¹(아메리슘241)

 ⑵ 동작원리

  ① 이온실에 들어 있는 소량의 방사선원에 의해 α선이 조사되면 이온실 내부의 공기가 이온화되어 이온전류가 발생된다. 평상시에는 내부이온실과 외부이온실의 전압이 균형을 이루고 있으나 화재 시에는 연기입자의 침입으로 외부 이온실의 이온전류 흐름이 저항을 받아 내부 이온실과 균형이 깨지게 된다.

  ② 연기의 침입으로 외부 이온실의 이온전류가 감소하여 외부 이온실의 이온전류는 I₁에서 I₂로 감소한다. 이온감지기에 전압이 일정하다고 하면 외부 이온실에 있는 전압은 V₁에서 V₂로 이동하여 ΔV만큼의 전압이 변화하게 된다. 이것을 검출부, 증폭부, 스위칭회로에 전달하여 수신기에 화재신호를 발신하는 것이다.

3. 적응성(감지범위 및 적용범위)

 ⑴ 감지범위

 연기입자의 0.01～0.3㎛

 ⑵ 적용범위

  ① 검은색 연기 및 표면화재에 적합

  ② 환경이 깨끗한 장소

  ③ 알콜을 저장하는 장소

  ④ 육안으로 연소생성물을 식별하기 곤란한 컴퓨터실 등

4. 연기감지기의 설치기준

 ⑴ 설치장소

  ① 계단·경사로 및 에스컬레이터 경사로

  ② 복도(30m 미만의 것을 제외한다)

  ③ 엘리베이터 승강로(권상기실이 있는 경우에는 권상기실)·린넨슈트·파이프 피트 및 덕트 기타 이와 유사한 장소

  ④ 천장 또는 반자의 높이가 15m 이상 20m 미만의 장소

  ⑤ 다음의 어느 하나에 해당하는 특정소방대상물의 취침·숙박·입원 등 이와 유사한 용도로 사용되는 거실

   ㈎ 공동주택·오피스텔·숙박시설·노유자시설·수련시설

   ㈏ 교육연구시설 중 합숙소

   ㈐ 의료시설, 근린생활시설 중 입원실이 있는 의원·조산원

   ㈑ 교정 및 군사시설

   ㈒ 근린생활시설 중 고시원

 ⑵ 감지기의 부착높이에 따라 다음 표에 따른 바닥면적마다 1개 이상으로 할 것

⑶ 보행거리 및 수직거리

 ⑷ 천장 또는 반자가 낮은 실내 또는 좁은 실내는 출입구의 가까운 부분에 설치

 ⑸ 천장 또는 반자부근에 배기구가 있는 경우에는 그 부근에 설치

 ⑹ 감지기는 벽 또는 보로부터 0.6m 이상 떨어진 곳에 설치

※ 비축적형과 축적형 감지기

1. 비축적형 연기감지기

 ⑴ 설치된 장소의 물리·화학적 변화량이 감지기의 동작점에 이르면 즉시 화재신호를 발보하는 것

 ⑵ 설치장소(축적기능이 없는 감지기를 설치해야 하는 경우)

  ① 교차회로방식에 사용되는 감지기

  ② 급속한 연소확대가 우려되는 장소에 사용되는 감지기

  ③ 축적기능이 있는 수신기에 연결하여 사용하는 감지기

2. 축적형 연기감지기

 ⑴ 일정농도 이상의 연기를 감지한 후 일정시간 감지를 계속하고 나서 화재신호를 발하는 것을 축적형이라고 하며 축적형에서 감지 후 화재신호를 발할 때까지의 시간을 축척시간이라 한다.

 ⑵ 축적시간은 5～60초이며 공칭축적시간은 10초 이상 60초 이내로서 10초마다 표시

 ⑶ 설치장소

  ① 지하층·무창층 등으로서 환기가 잘되지 아니하거나

  ② 실내면적이 40㎡ 미만인 장소

  ③ 감지기의 부착면과 실내바닥과의 거리가 2.3m 이하인 곳

1. 개요

주위온도가 일정한 온도 이상이 되었을 경우 작동하는 것으로 일국소의 열효과에 의하여 작동하는 것을 말하며 외관이 전선 모양으로 되어 있는 것으로 감도에 따라 특종, 1종, 2종으로 구분한다.

2. 감지기의 종류 및 구조와 원리

 ⑴ 구조

 정온식 감지선형 감지기는 선 전체가 감열부분으로 되어 있는 것과 감열부가 띄엄띄엄 배치되어 있는 것으로 구분한다.

 ⑵ 동작원리

  ① 선 전체가 감열부분으로 되어 있는 것은 2개의 피아노선을 일정온도 이상이 되면 용해되는 물질로서 전기적으로 절연하여 합친 것이고

  ② 감열부가 띄엄띄엄 배치되어 있는 것은 단심의 실드선에 일정간격으로 접점부를 설치하고 이 접점부는 전선(심선)으로 되어 있는 도체에 U자형의 금속성 스프링을 관통시켜 용수철 외부의 금속판에 접촉하지 않도록 가용절연물로 피복하여 전선(심선)과 전선(측선) 간의 절연을 유지하고 있다. 일정온도에 도달하면 가용절연물이 녹아서 2개의 전선(심선과 측선)이 접촉하여 화재신호를 수신기에 보낸다.

3. 설치기준

 ⑴ 보조선이나 고정금구를 사용하여 감지선이 늘어지지 않도록 설치할 것

 ⑵ 단자부와 마감 고정금구와의 설치 간격은 10㎝ 이내로 설치할 것

 ⑶ 감지선형 감지기의 굴곡반경은 5㎝ 이상으로 할 것

 ⑷ 감지기와 감지구역의 각 부분과의 수평거리

 ⑸ 케이블트레이에 감지기를 설치하는 경우에는 케이블트레이 받침대에 마감금구를 사용하여 설치할 것

 ⑹ 지하구나 창고의 천장 등에 지지물이 적당하지 않은 장소에서는 보조선을 설치하고 그 보조선에 설치할 것

 ⑺ 분전반 내부에 설치하는 경우 접착제를 이용하여 돌기를 바닥에 고정시키고 그곳에 감지기를 설치할 것

1. 개요

주위온도가 일정한 온도 이상이 되었을 경우 작동하는 것으로 일국소의 열효과에 의하여 작동하는 것을 말하며 금속 팽창계수차를 이용한 것, 바이메탈의 활곡 및 반전을 이용한 것, 반도체 소자를 이용한 것, 액체(기체) 팽창을 이용한 것, 가용절연물을 이용한 것 등이 있으며 감도에 따라 특종, 1종, 2종으로 구분한다.

2. 감지기의 종류 및 구조와 원리

 ⑴ 금속의 팽창계수차를 이용한 방식

  ① 가장 일반적인 정온식 스포트형감지기의 동작방식으로 열팽창계수가 서로 다른 2종류의 금속을 이용하여 온도변화에 따른 금속의 선팽창계수로 인해 변형되는 차이를 이용하는 방식

  ② 고팽창 금속은 황동, 저팽창 금속은 니켈과 철의 합금으로서 팽창계수가 다르므로 화재 시 열에 의해 한쪽으로 휘어지므로 내부에서 접점이 형성된다.

 ⑵ 바이메탈(Bimetal)의 활곡·반전을 이용한 방식

 일정온도를 받아 설정온도에 달하면 바이메탈이 활곡하여 접점이 붙거나 바이메탈의 원판이 반전하여 접점을 붙게 하여 화재신호를 발한다.

 ⑶ 반도체 소자를 이용하는 방식

  ① Thermistor를 이용하는 방식으로 차동식 스포트형의 반도체를 이용한 방식과 원리가 동일하다.

  ② Thermistor를 다 같이 이용하나 차동식과 정온식으로 구분되는 것은 차동식의 경우에는 Thermistor를 감지기 외부 및 내부에 각각 설치하여 열이 2개의 Thermistor에 전달되는 시간차에 따른 온도변화율(전압변화율)을 검출하는 것이다.

  ③ 정온식은 Thermistor를 외부에 1개만 설치하여 일정한 온도(공칭작동온도)에 도달할 경우 이를 검출하는 것이다.

 ⑷ 액체(기체) 팽창을 이용한 방식

 수열체가 있는 반전판이 열을 받아 적정온도에 도달하면 반전판 내의 액체가 기화되어 팽창하여 압력에 의해 접점이 붙어 신호를 발한다.

 ⑸ 가용절연물을 이용한 방식

 일국소의 주변온도 이상으로 감열부의 가용절연물이 녹아 2본의 전선이 접촉하여 화재신호를 알린다.

3. 정온식스포형 감지기의 설치기준

 ⑴ 감지기는 실내로의 공기유입구로부터 1.5m 이상 떨어진 위치에 설치할 것

 ⑵ 감지기는 천장 또는 반자의 옥내에 면하는 부분에 설치할 것

 ⑶ 정온식감지기는 주방·보일러실 등으로서 다량의 화기를 취급하는 장소에 설치하되, 공칭작동온도가 최고주위온도보다 20℃ 이상 높은 것으로 설치할 것

 ⑷ 스포트형감지기는 45° 이상 경사되지 아니하도록 부착할 것

 ⑸ 차동식스포트형·보상식스포트형 및 정온식스포트형 감지기는 그 부착 높이 및 소방대상물에 따라 다음 표에 따른 바닥면적마다 1개 이상을 설치할 것

(단위 ㎡)