소방기술사 최단기합격 : 미분무(Water Mist)설비에 대해서 정리해보자~!

미분무소화설비라는 것을 소방공부를 하면서 접했을때 나는 전공이 건축이었다 보니 아무래도 특정소방대상물에 대한 부분의 주된 것이 건축물이라고 생각이 되어진 나머지 건축물에 대한 소화설비로서는 실용화가 되지 못하고 있는 부분에 대해서 답답한 마음이 들기도 하였다. 하지만 내가 알기보다도 더욱 오랜 시간동안 미분무에 대해서는 연구해왔었고 그 설비는 여객선등에서는 매우 고도화된 기술력을 지닌 설비로서 자리잡았고 할론계 소화설비의 대체기술로 최근 많은 기술개발이 성장세를 보이고 있음을 알았다. 아마도 이젠 국내 소방계에서도 미분무에 대한 관심이 더욱 증가해져서 시험에도 계속된 연구에 의한 문제들이 출제될 것 같다는 개인적인 생각이 들었다.

이동식 미분무 - 출처 : 경남매일

상기 사진은 구글 검색하다가 이동식 미분무라는 것이 눈에 보이길래 업로드를 한것이다. 오늘 내용하고는 조금 거리가 먼것 같지만 그래도 미분무에 대한 이미지중에는 참신한것 같아서 올렸으니 참고해주기 바란다~

 

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미분무(Water Mist)설비

(Water Mist Fire Suppression System)

 

1. 개요

미분무수 설비는 최근 50년 동안 연구되어 왔으나 최근까지 크게 실용화되지는 못 했다. 미분무 기술에 대한 최근의 관심은 다음의 2가지로 인하여 발생하게 되었다.

⑴ 국제해사기구(International Marine Organization)의 규정

모든 여객선은 2005년까지 스프링클러 혹은 이와 유사한 소화설비를 설치토록 규정하고 있어 스프링클러를 대체할 고성능(저수량), 저충격, 경량의 미분무수 설비의 개발을 촉진하게 되었다.

⑵ 대체기술의 연구

할론설비의 단계적 철수과정에 의한 완전 사용금지 및 더불어 환경에 악영향을 주지 않는 전역방출 청정소화약제의 장점을 보존코자 하는 대체기술의 연구가 필요하게 되었다.

 

2. 미분무수의 정의 및 소화효과

⑴ 미분무수의 개념

① 미분무수란 노즐로부터 1m의 직하의 평면에 도달한 가장 미세한 것부터 합 산하여 누적한 물방울 입자의 누적체적 분율로 표시된다. 예를 들면 99%가 1㎜(1,000㎛)이하인 것을 누적체적 분율로 표시하면 Dv99=1000㎛로 표시한다.

② 표기방식

③ 계산의 예

누적체적분율로 표시한 Dv99=1,000㎛를 예를 들어 설명하면 노즐로부터 1m 직하부의 기준평면에 도달한 모든 물방울들의 합산 체적이 200㏄(200g)이라면 200×99%=198g이 1,000㎛이하의 물방울들로 물보라를 형성하며 분포하고 있 음을 의미한다.

⑵ 소화효과

① 소화(Fire Extinguishment)

미분무 입자에 의한 냉각, 수증기로 인한 질식, 액체의 유화, 희석작용 등의 복합적인 요인에 따라 화재를 직접 완전히 소화하는 것을 뜻한다. 즉, 불에 타고 있는 가연물이 없도록 화재를 완전히 진압하는 것을 의미

② 화재진압(Fire Suppression)

연소중인 연료표면과 불꽃에 충분한 양의 물을 분사하여 미분무의 입자가 화심을 뚫고 침투하여 화재시 열방출율을 급격히 감소시켜 화세를 경감시키고 화재의 재발화를 방지하는 것

③ 화재제어(Fire Control)

헤드에서 방사되는 미분무입자가 화재실의 열방출률을 서서히 감소시키고 주위 가연물에 미리 방수함으로써 더이상 확대되지 않도록 화세를 제한시키며 구조물이 붕괴되지 않도록 화재실 천장의 온도를 제어하는 것을 말한다.

④ 온도제어(Temperature Control)

화재이외의 온도상승에 따른 위험요소를 배제하기 위하여 사용되는 시스템의 목적을 기술하기 위한 것으로 미분무수의 상대적으로 큰 비표면적의 특성에 기인한다.

⑤ 노출부분의 방호(Exposure Protection)

화재시 발생하는 열이 복사, 대류, 전도에 따라 주위에 확산되면 주변의 가 연물이 연소하게 되며, 주변의 구조물을 손상시키게 되나, 화재시 발생하는 열 확산을 미분무수로 차단하여 이를 방지하는 것을 말한다.

 

3. 미분무수의 소화특성

⑴ 체적대비 표면적이 크므로 높은 열전달 특성이 있다.

☞ 냉각소화의 특성이 우수하다.

⑵ 물방울이 미세하므로 전역방출방식의 가스와 같이 방호공간 주위를 순환하면서 소화하게 된다. ☞ 질식소화의 효과가 우수한다.

⑶ 주요 소화효과의 메커니즘

① 기상냉각(전역방출방식 불활성가스와 같음)

② 수증기 팽창에 의한 산소희석

③ 연료표면의 가습/냉각

 

4. 현행 기술

⑴ 미분무화 방법

충격 노즐, 공기 또는 가스 미분무화 노즐, 고압 오리피스 노즐의 사용을 들 수 있다.

⑵ 기동방법

연기감지기, 열감지기, 열 기동장치, 수동 기동장치 등 다양하다.

⑶ 현행기술의 적용

할론1301 전역방출방식을 대체하기에는 아직까지 미흡하지만 선박용 스프링클 러의 대체는 비교적 잘 개발되고 있다.

 

5. 장․단점

⑴ 장점

① 설비 가격이 비교적 저렴

② 독성이 없고 환경문제를 일으키지 않음

③ 가연성액체의 Pool Fire 및 Spray Fire(분사화재)를 소화할 수 있음

④ 전통적인 스프링클러설비에 비해 유속을 낮춰 사용하므로 수손을 감소시키고 소화수를 매우 적게 사용하기 때문에 수손을 감소시킨다.

⑤ 전기 부도체이다

⑥ 불활성 또는 폭발억제설비로도 사용이 가능하다.

⑵ 단점

① A급 심부화재를 완전히 소화하는데 어려움이 있다.

저 유속 사용으로 인하여 연료표면을 적절히 적셔주지 못하기 때문이며, 물 방울의 낙하속도가 낮아 연료표면을 적절히 적셔주지 못하므로 불꽃화재에는 강하나 작열화재에는 약하다.

② 차폐 또는 장애가 있는 화재에 대한 소화의 어려움이 있다.

노즐의 분사패턴에서 멀리 떨어진 지역의 미분무수 밀도가 현저히 감소하는 경향 때문에 소화의 어려움이 있다.

③ 기술적인 어려움이 있다.

소화성능 변수를 설계할 객관적이고 일반적인 이론이 없다.

 

6. 적용 및 연구분야

⑴ 해사분야 적용 : 숙소공간, 가스/증기터빈 기계류 설치공간

⑵ 전기설비 설치공간 : 통신기기, 컴퓨터실의 바닥공간

⑶ 가연성액체 저장시설 : 도장부스, 페인트 락카실

⑷ 물에 민감한 장소 : 박물관, 도서관

⑸ 항공기 : 화물칸, 승무원 및 객실, 엔진

⑹ 소화용수의 급수가 제한된 지역

⑺ 폭발억제 장소

 

7. 미분무수의 실제시험

미부무수는 소화효과가 다른 소화약제에 비하여 뛰어나고 환경에 무해하지만 실제 시험을 해야만 사용할 수 있는 단점이 있다.

⑴ 미분무수는 미세한 물방울의 집단으로 방호구역의 특성에 따라 소화효과가 다 르다. (방화구역에 있는 가연물의 양, 가연물의 발열량, 방화구역의 크기, 환경 조건 등)

⑵ 화재의 대응방법(화재의 진압, 제어, 방호)에 따라 미분무수의 물방울의 크기, 압력 등이 변화하기 때문에 실제 시험을 통하여 성능을 확인한 장소에만 사용

⑶ 방호대상물의 특성에 따라 성능이 다르므로 실제 시험을 통하여 적용

 

8. 미분무수의 압력범위(NFPA기준)

⑴ 고압시스템(미분무수 분배시스템 배관압력이 500psi 이상)

⑵ 중압시스템(미분무수 분배시스템 배관압력이 175psi 초과～ 500psi 미만)

⑶ 저압시스템(미분무수 분배시스템 배관압력이 175psi 이하)

 

출처 - 네이버 블로그

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소방기술사 키워드북 교재 통합본 (2).zip

3.63MB

 

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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, 26년차 건축가 주원태
홍익대학원 도시계획과 석사과정 
저서로는 [수인의 건축]  [집과 연필, 비례이거나 반비례거나]등이 있다