소방의 모든 것

✔ 강습교재(2022년 11월 발행본) 개정판 요약자료 - 22년 12월 1일자로 시행(개정)되는 소방법에 따라 기존 강습교재와 많은 부분이 바뀌었음

→ 2023년 3월에 발간된 강습교재 개정판 내용에 맞게 추가 수정함

 

⚬ 옥내소화전설비의 성능 : 옥내소화전(2개 이상인 경우 2개, 고층건축물의 경우 최대 5개)을 동시에 방수할 경우 각 소화전 노즐에서 법적 방수량 및 방수압력

 1) 방수량 : 130L/min 이상

 2) 방수압력 : 0.17㎫ 이상 0.7㎫ 이하

 ※ 고층건축물 : 층수가 30층 이상이거나 높이가 120m 이상인 건축물

⚬ 옥내소화전설비의 수원의 저수량 : 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수 N(2개 이상인 경우 2개, 고층건축물의 경우 최대 5개)에 2.6m³(130L/min×20min)를 곱한 양 이상. 즉, N×2.6m³이상

 ▷ 층수가 30층~49층인 경우 수원의 저수량 : N×5.2m³(130L/min×40min) 이상

     층수가 50층 이상인 경우 수원의 저수량 : N×7.8m³(130L/min×60min) 이상

 ※ 참고자료(압력단위 변환)

 - SI단위인 0.17㎫은 공학단위로 변환하면 약 1.7kg/cm²이며 m로 환산하면 17m가 된다.

  즉, 0.17㎫ ≒ 1.7kg/cm² = 17m

 - 1m³은 1ton(톤)이라고도 하며 L단위로 환산하면 1000L가 된다.

  즉, 1m³(톤) = 1000L

⚬ 가압송수장치의 종류

 1) 펌프방식

 2) 고가수조방식

 3) 압력수조방식

 4) 가압수조방식

⚬ 수원의 유효수량 : 소방용 설비 외에 다른 설비와 수조를 겸용으로 하는 경우에는 옥내소화전 흡수구(급수구)는 다른 설비의 흡수구(급수구) 보다 낮은 위치에 설치하여야 한다. 이때 옥내소화전의 저수량은 옥내소화전 흡수구(급수구)와 다른 설비의 흡수구(급수구)와의 사이의 수량을 유효수량으로 한다.

⚬ 가압송수장치 종류별 특징

 1) 펌프방식 : 일반적으로 많이 사용되는 방식, 다른 설비와 겸용(옥내소화전+스프링클러) 가능하나 층수가 30층 이상인 소방대상물은 펌프를 겸용할 수 없다.

  가. 기동용 수압개폐장치(압력챔버) : 용적 100L 이상

  나. 안전밸브 : 과압방출

  다. 압력스위치 : 압력 증감을 전기적 신호로 변환하여 펌프를 자동기동 및 정지 시키는 역할

  라. 배수밸브 : 압력챔버의 물 배수

  마. 개폐밸브 : 점검 및 보수 시 급수 차단

  바. 압력계 : 압력챔버 내의 압력 표시

 ▷ 충압(보조)펌프 : 배관의 정상적인 누수 시 충압펌프가 기동하여 배관 내 압력을 채우는 역할을 한다. 즉, 주펌프의 잦은 기동을 막아서 고장 나는 것을 방지하기 위해 설치하는 것이다.(일반적으로 충압펌프의 토출량은 60L/min)

 2) 고가수조방식 : 자연낙차압을 이용하는 방식으로 최고층에 수조를 설치하여 높이에 따른 낙차압을 이용하는 방식

 3) 압력수조방식 : 압력수조 내의 물이 압축된 공기에 의해 가압하는 방식으로 탱크 위치에 구애받지 않는 장점이 있다.

 4) 가압수조방식 : 별도의 가압원인 압축공기 또는 불연성 고압기체에 의해 소방용수를 가압하여 송수하는 방식으로 전원이 필요 없다.

⚬ 후드밸브 : 수원이 펌프보다 아래에 설치된 경우 흡입측 배관의 말단에 설치하며, 이물질을 제거하는 여과기능과 흡입배관 내의 물이 수조로 다시 빠져나가는 것을 막는 체크기능이 있다.

⚬ 개폐밸브 : 배관을 열고 닫음으로써 유체의 흐름을 제어하는 밸브. 버터플라이밸브는 마찰손실이 크므로 펌프 흡입측에는 설치할 수 없다.

⚬ 체크밸브 : 배관 내 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능(역류방지 기능)

⚬ 물올림장치 : 수원(수조)의 위치가 펌프보다 낮은 경우에만 설치하며, 펌프 흡입측 배관 및 펌프에 물이 없을 경우 펌프의 공회전을 방지하기 위해 보충수를 공급하는 역할을 한다.

⚬ 순환배관 : 펌프의 체절운전(토출량이 0인 상태에서의 운전) 시 수온이 상승하여 펌프에 무리가 발생하므로 순환배관 상의 릴리프밸브를 통해 과압수를 방출하여 수온상승을 방지하기 위해 설치한다. 펌프 토출측 체크밸브 이전에서 분기시켜 20㎜ 이상 배관으로 설치

⚬ 릴리프밸브 : 순환배관에 설치하여 설정압력(체절압력 미만에 설정) 이상이 되면 개방되어 과압수를 방출하여 수온 상승을 방지시키는 밸브

※ 순환배관 설치 이유 : 체절운전 시 펌프 토출측 배관 내 수온 상승으로 인해 캐비테이션(공동현상) 발생을 초래하게 되어 펌프 임펠러(날개)가 손상될 수 있음. 이를 방지하고자 순환배관 상에 릴리프밸브를 설치하고 과압이 발생하면 수온이 상승하므로 이때 순환배관 상의 릴리프밸브 개방으로 고온수를 배출시켜 캐비테이션(공동현상)을 방지한다.

⚬ 성능시험배관 : 펌프의 성능을 시험하기 위한 배관으로서 펌프 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하며, 유량계 기준으로 전단 직관부에 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치한다.

⚬ 옥내소화전 방수구

 1) 설치기준 : 층마다 설치, 수평거리가 25m 이하(옥외소화전 방수구는 수평거리 40m 이하)

 2) 바닥으로부터 높이가 1.5m 이하에 설치

 3) 호스는 구경 40㎜(호스릴 옥내소화전설비의 호스는 구경 25㎜) 이상의 것

  ▷ 참고사항 : 옥외소화전 호스의 구경은 65㎜

⚬ 표시등 : 함의 상부에 설치

⚬ 표시 및 표지판 : 외국어 병기, 표지판을 함의 문에 붙이는 경우 문의 내부 및 외부에 모두 부착(사용요령을 외국어와 시각적인 그림을 포함하여 작성)

⚬ 동력제어반(MCC) : 외함은 두께 1.5㎜ 이상의 강판 또는 이와 동등 이상의 강도 및 내열성능이 있는 것으로 할 것

⚬ 감시제어반(수신반) : 펌프를 포함하여 각 회로의 작동 및 이상 유무를 표시하는 장치

⚬ 옥내소화전설비 점검 : 방수압력과 방수량 측정은 어느 층에서도 2개 이상 설치된 경우 2개(설치개수가 1개인 경우 1개)를 동시에 개방시켜 법적 방수압력(0.17㎫) 이상 나와야 하며 소화펌프의 자동기동 및 옥내소화전 함 표면에 부착된 펌프 기동표시등이 점등되는지 확인한다.

⚬ 방수압력 측정 : 방수구에 호스를 결속한 상태로 노즐의 선단에 방수압력측정계(피토게이지)를 근접(D/2 : 약 6.5㎜)시켜서 측정하여 방수압력측정계(피토게이지)의 압력계상의 눈금을 확인한다.

⚬ 방수량 산정 : Q = 2.065 × D² × √P

   여기서, Q : 분당방수량(L/min)

   D : 관경(또는 노즐의 구경 ㎜) [옥내소화전 : 13㎜, 옥외소화전 : 19㎜]

   P : 방수압력(㎫)

⚬ 방수량 측정 시 주의사항 :

 1) 반드시 직사형 관창을 이용하여 측정하여야 한다.(방사형 관창은 측정 불가)

 2) 초기 방수 시 물속에 존재하는 이물질이나 공기 등이 완전히 배출된 후에 측정하여야 방수압력측정계(피토게이지)의 입구 구경이 작기 때문에 발생하는 막힘이나 고장을 방지할 수 있다.

 3) 방수압력측정계(피토게이지)는 봉상주수 상태에서 직각으로 측정하여야 한다.

 ※ 용어 해설

  ① 봉상주수 : 물이 가늘고 긴봉의 모양을 형성하면서 방사되는 형태

  ② 무상주수 : 물이 안개나 구름모양을 형성하면서 방사되는 형태

⚬ 제어반 점검 : 자동기동방식의 옥내소화전 설비의 동력제어반(MCC)과 감시제어반(수신반)에는 펌프의 “자동(AUTO), “정지(STOP)”, ”수동(HAND)”을 선택할 수 있는 스위치가 설치되어 있으며, 폄프의 선택스위치는 동력제어반과 감시제어반 모두 “자동(AUTO) 또는 연동”의 위치에 놓여 있어야 소화전 사용 시(방수구 개방 시) 자동으로 펌프가 기동하여 소화수를 정상압력으로 방출할 수 있다.

 1) 동력제어반(MCC)의 스위치와 표시등 : 펌프운전 선택스위치는 자동(AUTO) 위치에 있는지 확인한다.

 2) 감시제어반(수신반)의 스위치와 표시등

  가. 펌프운전 선택스위치의 자동위치 여부 : 소화전 주펌프와 충압펌프 운전 선택스위치가 자동위치에 있는지 확인한다.

  ※ 동력제어반(MCC)이나 감시제어반(수신반)의 펌프운전 선택스위치가 어느 한쪽이라도 “수동(HAND)” 또는 “정지(STOP)” 위치에 있는 경우 화재 시 소화전 밸브를 개방(방수구를 개방)하더라도 소화펌프는 작동하지 않게 된다.

  나. 각종 표시등은 소등되어 있는지 확인 : 펌프압력스위치 표시등(펌프 기동 시에만 점등)과 저수위감시스위치 표시등(수조의 수위가 낮을 때만 점등)이 소등되어 있는지 확인한다.

⚬ 펌프의 기동, 정지압력 세팅

 1) 압력스위치 기능 : 펌프의 기동·정지압력을 압력스위치에 세팅하여 평상시 전 배관의 압력을 검지하고 있다가, 일정 압력의 변동이 있을 때 압력스위치가 작동하여 감시제어반으로 신호를 보내어 설정된 제어순서에 의해 펌프를 자동기동 또는 정지시키게 된다.

 2) 압력세팅 : 압력스위치에는 Range와 Diff의 눈금이 있으며 압력스위치 상단부의 나사를 드라이버로 조정하여 펌프의 기동압력(기동점) 및 정지압력(정지점)을 세팅한다.

  가. Range : 펌프의 정지압력을 표시

  나. Diff : 펌프의 정지점과 기동점과의 차이(= 정지압력-기동압력)를 표시

⚬ 펌프의 기동점과 정지점

 1) 충압펌프의 정지점

  가. 충압펌프는 주펌프 기동점 및 정지점 범위 내에 있도록 설정한다.

  나. 주펌프 기동점 < 충압펌프 기동점, 정지점 ≤ 주펌프 정지점

  다. 충압펌프 정지점은 주펌프보다 같거나 낮게(0.05㎫~0.1㎫) 설정한다.

   ※ 주펌프 정지점의 경우 법적으로 수동정지(2006년 12월 30일 이후 건축허가대상물)를 시켜야 하므로 설정하는 방법이 몇 가지 있지만 주로 현장에서는 주펌프 양정값 또는 체절운전점 직전의 값을 정지점으로 적용하고 있다. 이유는 주펌프가 기동되더라도 자기유지회로를 설치하여 주펌프 양정값 또는 체절운전점 직전의 값까지 설정한 압력(정지점)에 도달되더라도 주펌프는 자동으로 정지되지 않기 때문이다.

 2) 충압펌프의 기동점

  가. 주펌프 기동점보다 0.05㎫ 이상 높게 설정한다.

  나. 충압펌프의 기동점 : 주펌프 기동점 + 0.05㎫ 이상

 3) 주펌프의 기동점

  가. 주펌프의 기동점 : 자연낙차압 + K

  나. K는 옥내소화전일 경우 0.2㎫, 스프링클러일 경우에는 0.15㎫로 한다. 이는 옥내소화전의 방사압 0.17㎫, 스프링클러의 방사압 0.1㎫이므로 방사압력과 배관의 마찰손실을 감안한 값이다.

 4) 주펌프의 정지점 : 주펌프의 양정값 또는 체절운전점 직전의 값(릴리프밸브 작동 직전)을 설정한다.

※ 주펌프를 수동정지 하도록 법이 바뀐 이유 : 주펌프를 자동정지로 설정을 하는 경우 옥내소화전 개방 시 배관 내(압력챔버 내)의 압력 저하로 주펌프가 기동되면 방수구에서 고압의 소화수가 방출됨과 동시에 배관 내(압력챔버 내)의 압력이 주펌프 정지점에 도달하게 되어 주펌프는 기동 이후 얼마 지나지 않아 바로 정지하게 된다. 이때 방수구 쪽에서는 주펌프 정지로 인하여 저압의 소화수로 전환되어 방출이 지속된다. 따라서 다시 배관 내(압력챔버 내)의 압력은 저하되고 주펌프 기동점에 다시 도달되면 주펌프는 기동하여 고압의 소화수가 방출된다. 하지만 주펌프 기동에 따라 다시 고압의 소화수가 방출됨과 동시에 배관 내(압력챔버)의 압력이 주펌프 정지점에 도달되면 곧바로 정지하게 된다. 이와같이 주펌프의 기동과 정지가 반복됨에 따라 옥내소화전에서 방출되는 소화수는 주펌프 기동 시 고압의 소화수가 방출되다가 주펌프 정지 시 저압의 소화수로 바뀌고 다시 주펌프 기동 시 고압의 소화수로 바뀌지만 이후 또다시 주펌프가 정지되어 저압의 소화수가 나오는 현상이 반복된다. 이렇게 주펌프의 기동과 정지가 반복되는 현상을 방지하고자 주펌프는 한번 기동되면 자동으로 꺼지지 않게 하여 건물 관계인이 옥내소화전을 사용하여 고압수로 화재 진압을 완료한 이후 주펌프를 직접 감시제어반 또는 동력제어반에서 수동으로 정지하도록 법이 바뀌게 된 것이다.

※ 주펌프 자동정지 설정 방법과 수동정지 설정 방법

※ 한국소방안전원 강습교재에 주펌프의 정지점을 체절압력(체절운전점) 직전의 값으로 설정하라는 표현은 주펌프의 자동정지 방식과 주펌프의 수동정지(자기유지회로 이용 시) 방식에 모두 해당하는 사항으로 표현된 것이라 생각하면 된다. 현재 주펌프를 수동정지 방식으로 적용하는 대부분 현장에서는 자기유지회로를 이용하여 주펌프 정지점을 주펌프 전양정 값 또는 체절압력(체절운전점) 직전의 값 어느 것을 적용하여도 상관없게 된다. 이유는 자기유지회로를 이용하면 주펌프는 자동으로 정지되지 않기 때문에 법적인 문제가 없게 된다.

⚬ 압력스위치 세팅방법(세팅순서)

 1) 감시제어반의 주펌프, 충압펌프를 정지시킨다.

 2) 주펌프, 충압펌프의 압력스위치를 확인하기 위해, 2개 중 하나의 압력스위치의 동작확인침을 내려 접점을 붙인다.(압력챔버에 가압수가 채워져 있기 때문에 동작확인침을 내렸다 놓으면 접점이 다시 복구된다.)

 3) 이때, 감시제어반의 P/S(압력스위치) 표시등이 점등되는 것을 확인하여, 주펌프인지 충압펌프인지 확인한다.(만약 주펌프가 기동하여 자동으로 정지하지 않으면 동력제어반에서 주펌프를 정지로 놓는다.)

 4) 주펌프와 충압펌프 압력스위치가 확인되면, 주펌프의 압력스위치 Range 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Range의 눈금을 앞에서 계산한 주펌프의 정지점으로 세팅한다.

 5) 주펌프의 압력스위치 Diff 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Diff의 눈금을 앞에서 계산한 주펌프의 정지점과 기동점의 차이값으로 세팅한다.

 6) 충압펌프의 압력스위치 Range 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Range의 눈금을 앞에서 계산한 충압펌프의 정지점으로 세팅한다.

 7) 충압펌프의 압력스위치 Diff 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Diff의 눈금을 앞에서 계산한 충압펌프의 정지점과 기동점의 차이값으로 세팅한다.

 8) 동력제어반, 감시제어반에서 주펌프, 충압펌프를 모두 자동으로 전환한다.

 9) 압력챔버의 배수밸브를 열거나, 옥내소화전 방수, 스프링클러설비의 시험밸브를 개방하여 충압펌프, 주펌프의 기동압력이 정확히 세팅되었는지 확인한다.

 10) 개방한 밸브를 폐쇄하여 충압펌프, 주펌프의 정지압력이 정확히 세팅되었는지 확인한다.

⚬ 옥내소화전 실기실습(작동순서)

⚬ 옥외소화전설비의 구조원리

 1) 옥외소화전설비의 성능

  가. 방수량 : 350L/min

  나. 방수압력 : 2개의 소화전(설치개수가 1개인 경우에는 1개)을 동시 사용할 경우 각 노즐선단 방수압력이 0.25㎫ 이상 0.7㎫ 이하

  다. 종류 : 지상용과 지하용(승하강식을 포함한다)으로 구분한다.

 2) 수원의 용량 : 소화전 설치개수(2개 이상일 때는 2개)에 7m³(350L/min×20min)를 곱한 양 이상일 것

⚬ 옥외소화전 설치기준

 1) 소방대상물의 각 부분으로부터 호스접결구까지의 수평거리 40m 이하가 되도록 설치

 2) 호스 : 구경 65㎜

 3) 옥외소화전설비에는 옥외소화전마다 그로부터 5m 이내의 장소에 소화전함을 다음과 같이 설치

  가. 옥외소화전이 10개 이하 설치된 때 : 옥외소화전마다 5m 이내의 장소에 1개 이상의 소화전함 설치

  나. 옥외소화전이 11개 이상 30개 이하 설치된 때 : 11개 이상의 소화전함을 각각 분산하여 설치

  다. 옥외소화전이 31개 이상 설치된 때 : 옥외소화전 3개마다 1개 이상의 소화전함 설치

 

[출제 문제]

1. 다음 그림(기동용 수압개폐장치)에서 부속의 명칭과 설명으로 옳지 않은 것은?

① 나. 안전밸브 : 과압방출

② 다. 압력스위치 : 압력의 증감을 전기적 신호로 변환

③ 라. 체크밸브 : 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능

④ 마. 개폐밸브 : 점검 및 보수 시 급수 차단

[해설] 기동용 수압개폐장치(압력챔버)

⑴ 가. 기동용수압개폐장치(압력챔버) : 용적 100L 이상

⑵ 나. 안전밸브 : 과압방출

⑶ 다. 압력스위치 : 압력 증감을 전기적 신호로 변환하여 펌프를 자동기동 및 정지를 시키는 역할

⑷ 라. 배수밸브 : 압력챔버의 물 배수

⑸ 마. 개폐밸브 : 점검 및 보수 시 급수 차단

⑹ 바. 압력계 : 압력챔버 내의 압력 표시

답) 3번

 

2. 옥내소화전 주펌프의 정지점을 0.8㎫로 하고, 가장 높이 설치된 방수구로부터 펌프 중심점까지의 낙차가 40m일 때 옥내소화전 주펌프의 압력스위치를 바르게 세팅한 것은?(단, 옥상수조는 없는 것으로 본다.)

[해설] 주펌프 세팅

⑴ 주펌프의 정지점(Range) : 0.8㎫

⑵ 주펌프의 기동점(옥상수조가 없는 경우 옥상 수조로부터 낙차압 무시)

→ 자연낙차압 + K(옥내소화전의 경우 0.2㎫, 스프링클러의 경우 0.15㎫)

[풀이]

⑴ 주펌프의 기동점 : 0.4㎫(40m) + 0.2㎫(옥내소화전 K값) = 0.6㎫

⑵ 주펌프의 Diff : 0.8㎫(주펌프의 정지점) - 0.6㎫(주펌프 기동점) = 0.2㎫

⑶ 따라서, Range(주펌프의 정지점) : 0.8㎫, Diff : 0.2㎫

답) 4번

 

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