소방기술사 무조건 합격 : 소방전기분야의 기본중의 기본~! <화재감지기의 감지원리> 대해 완전 총 정리~!

 

이번 포스팅에서는 소방전기에서 제일 중요시하는 경보설비에서의 화재감지기에 대한 각 감지원리에 대해서 완전 총정리를 이번에 해보고자 한다. 소방기술사 시험에서 단골로 출제되고 매일 중요한 기본 요소인 화재감지기의 감지원리에 대해서 충분히 숙지를 하고 있어야 한다. 이번 시간에 모두 총정리를 해보고자 한다.

 

화재감지기의 감지원리

 

 

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화재감지기의 감지원리

 

1. 제어벡 효과(Seebeck Effect)

⑴ 정의

① 두 가지 서로 다른 금속의 양단을 접합하고 한 쪽의 온도를 일정하게 유지하면서

다른 쪽 온도를 변화시키면 접점의 온도차에 비례하는 기전력이 발생하는데, 이

기전력을 열기전력이라고 하며 발생전류는 열전류라고 한다

② 이러한 현상은 제어벡이라는 과학자에 의해 발견된 것으로 제어벡 효과, 펠티에

효과, 톰슨 효과의 3가지 열과 전기의 상관현상을 총칭하여 열전효과라 한다

⑵ 적용 감지기

① 차동식 스포트형 열기전력식 감지기

② 차동식 분포형 열전대식 감지기

③ 차동식 분포형 열반도체식 감지기

 

2. 서미스터(Thermistor)

⑴ 정의

① 서미스터는 주로 폴리머나 세라믹 소재로 제작되며 저항기의 일종인데, 온도에 따

라 물질의 저항이 변화하는 성질을 이용한 전기적 장치이다

② 열가변저항기라고도 하며 주로 회로의 전류가 일정 이상으로 오르는 것을 방지하

거나, 회로의 온도를 감지하는 센서로써 이용된다

② 원리 : 서미스터의 저항이 온도 변화에 따라 선형으로 변화한다고 가정한다면 저

항과 온도와의 관계는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다

△R = k△T

여기서, △R : 저항의 변화량, △T : 온도의 변화량, k : 1차 저항온도계수

⑵ 종류(k에 따른 종류)

① NTC 서미스터

㉠ 부온도 특성(Negative Temperature Coefficient) ㉡ 즉, 온도가 상승하면 전기저항이 감소하는 특성을 가진 서미스터

㉢ 감지기에 주로 사용되는 서미스터

② PTC 서미스터

㉠ 정온도 특성(Positive Temperature Coefficient)

㉡ 즉, 온도가 상승하면 전기저항이 증가하는 특성을 가진 서미스터

③ CTR 서미스터

: 어떤 온도역(온도범위)에서 전기저항이 급격히(현저하게) 감소하는 특성을 가진

서미스터

⑶ 적용 감지기

① 차동식 스포트형 반도체식 감지기

② 정온식 스포트형 감지기 ③ 정온식 감지선형 감지기 부산한국전기학원

 

3. 바이메탈(Bimetal)

⑴ 정의

① 선팽창계수가 다른 금속을 서로 붙여 온도가 상승되면 서서히 구부려져 일정 온

도 이상이 되면, 접점을 형성하여 화재신호를 발하는 방식이다

② 일반적으로 감지기에 사용되는 바이메탈의 재질은

㉠ 고팽창금속 : 황동

㉡ 저팽창금속 : 철 + 니켈

㉢ 접점 : PGS 합금

⑵ 적용 감지기 

정온식 스포트형 감지기(바이메탈식)

 

4. 광전효과(光電效果, Photoelectric effect)

⑴ 정의

① 금속 등의 물질이 고유의 특정 파장보다 짧은 파장을 가진(따라서 높은 에너지를

가진) 전자기파를 흡수했을 때 전자를 내보내는 현상을 말한다

② 이 때, 물질에서 전자가 나오려면 에너지를 받아야 하는데, 이 때 필요한 에너지

를 일함수라 한다

⑵ 적용 감지기 

불꽃 감지기

 

5. MIE의 분산법칙(MIE Dispersion Law)

⑴ 정의

① 파장이 먼지 등 여러 부유물질과 부딪치면 여러 방향으로 반사되는데, 이것을 산

란이라 한다

② 이 때 입자의 크기가 입사파의 파장에 비해 상당히 작은 경우 이를 레일레이산란

(Rayleigh scattering)이라 하며, 입자의 크기가 파장의 λ/2~10λ 정도일 때는 산란

패턴이 아주 불규칙한 비정상산란(Abnormal scattering)상태가 된다

③ 이런 입자크기 영역의 산란을 MIE 산란이라고 통칭한다

④ 모든 광전식 감지기의 기본원리이며 공기중에 부유하는 작은 입자의 직경이 분산

된 빛의 파장보다 길어야만 빛이 반사된다는 것을 나타낸다

⑵ 연기의 입자크기와 감지기 파장의 관계

① 입자의 크기 ≒ 파장의 크기 : 감도가 최대

② 입자의 크기 〉 파장의 크기 : 파장을 흡수함(일부 반사됨) ③ 입자의 크기 〈 파장의 크기 : 파장이 연기 입자를 통과함

⑶ 적용 감지기

① 광센서 감지선형 감지기

② 광전식 스포트형 감지기

③ 광전식 분리형 감지기

④ 공기흡입식 감지기(Cloud Chamber식, Xenon Lamp식, Laser Beam식)

 

6. 펠티에 효과(Peltier Effect)

① 다른 종류의 도체를 결합하여 거기에 전류를 흘리면 그 접합점에서 줄(Joule)열

이외에 열의 발생 또는 흡수 현상이 생긴다. 이 현상을 펠티에 효과라 한다

② 이렇게 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고, 다른 쪽은 열을 빼앗기는

현상을 이용하여 냉각도 할 수 있고, 가열도 할 수 있다

③  적용 : 열전냉동기(Thermoelectric refrigerator)

 

7. 압전 효과(Piezoelectric Effect)

① 피에조 소자(PZT)에 힘을 가해 변형을 주면 표면에 전압이 발생하고 반대로 전압

을 걸면 소자가 이동하거나 힘이 발생하는 현상을 말한다

② 적용 : 가스레인지 점화장치, 압전스피커, 부저 등

 

8. 톰슨 효과(Thomson Effect)

① 동일한 금속에서 부분적인 온도차가 있을 때 전류를 흘리면 발열 또는 흡열이 일

어나는 현상을 말한다

② 부(-) 톰슨 효과 : 만약 고온에서 저온부로 전류를 흘리면 흡열이 발생한다

(Pt, Ni, Fe) ③ 정(+) 톰슨 효과 : 만약 고온에서 저온부로 전류를 흘리면 발열이 발생한다

 

 

 

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다음은 소방에 대해서는 전혀 알지 못하는 상황에서 소방기술사 공부의 방향을 잡느라 고생하면서 학원의 도움없이 독학으로 공부하면서 직접 작성해서 암기하고 시험보면서 업데이트를 한 소방키워드 교재 통합본 파일입니다.


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 - 소방기술사 화재안전기준 요약정리(45일 10회독 완성) -> 샘플보기 

 - <추가사항> 소방기술사 기출빈도 분석 학습 엑셀표모음(99회~최근) - 엑셀시트로 작성

 

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소방기술사 키워드북 교재 통합본 (2).zip

3.63MB

 

 

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저는 아래와 같은 일을 하는 사람입니다.

소방 비전공자이고 완전 생초보였습니다. 독학으로 계속 공부중입니다. 학원다녀본 적이 없습니다. 그래도 직접 교재만들어서 성적을 30점정도(29점에서 59점) 올렸습니다.  생초보도 이렇게 성적 올리는데 이젠 함께 합격을 이루시지요~


건축가 주원태

도시, 주택개발, 건축, 인테리어 설계, 시공 문의 b-studio@hanmail.net 이나 010-9162-6135로 문자요망
(주)여울 종합건축사사무소와 컨소시엄 작업수행중
건축 & 문화 프로젝트팀 STORY ONE에서 활동중, 28년차 건축가
홍익대학원 도시계획과 석사과정 
저서로는 [수인의 건축]  [집과 연필, 비례이거나 반비례거나]등이 있다
스토리원 홈페이지 바로가기 -->  http://www.story-one.co.kr