설치의 법적규제가 없는 수배전반용 개별식 자동소화장치의 경우, 소화약제량 산정시 설계자마다 체적당 소요가스량, 개구부 면적, 개구면적당 가산량을 다르게 적용하여 같은 크기의 panel 인데도 소화약제량이 다르게 산정되는 경우가 있다. 따라서, 본 논문에서는 수배전반 및 전동기 기동반용 개별식 자동소화장치를 위한 청정소화약제량(HFC-227ea)을 산정하기 위해 NFPA, NFSC를 비교분석하여 최적의 소화약 제량 산정식을 도출하였다.
이산화탄소의 소화설비에는 개구부에 대한 소화약제 보충에 대해 구체적인 지침이 있다. 하지만 다른 가스설비, 청정소화약제 설비에는 필요한 경우 적용하라는 원칙 외에 구체적인 조항이 없다. 따라서 이 연구는 이산화탄소의 개구부 약제 추가 공식을 우리가 현제 사용하고 있는 다른 가스계 소화약제에 적용하는 것을 제시하였다.
가스계 소화약제시스템의 인명안전 또는 기타 안전관련으로 CO2 시스템과 청정약제시스템을 중심으로 기술해보았습니다. 인명에 대한 위험을 최소화하면서 CO2 소화시스템의 혜택을 얻기 위해서는 설계, 시공, 유지관리면에서의 인명안전에 대해 상당한 관심을 기울여야한다. 청정 소화약제를 통상의 거주구역에 사용할 경우의 주요요소는 독성문제이다. 할로겐화탄소약제 테스트에서의 주요 관점은 급성효과, 즉 단기간 노출의 경우이다. 주요급성효과에는 마취성과 심장감작성이 있다. 불활성가스약제의 경우 주요 신체적 영향으로는 산소농도의 저하문제를 들 수 있다.
화재에 대한 우수한 소화력, 적응성 및 잔류물이 남지 않는 등의 장점으로 최근 할로겐화합물청정소화약제의 사용량이 증가하고 있다. 하지만 유해성에 대한 검증과 안전기준이 설정되지 않은 상태로 사용되어 사망사고 등의 재해가 다발하고 있는 실정이다. 본 논문은 문헌 및 실험연구를 통해 할로겐화합물청정소화약제의 안전한 사용을 위한 법적인 노출기준과 가스 모니터링과 연계된 정량적 환기시스템, 유해성 주지 및 적정 보호구 선정을 포함한 안전기준 설정을 제안하고자 하였다.
지구의 오존층 보호를 위한 몬트리얼의정서에 의해 생산과 사용이 규제되는 할론을 대체할 소화약제로 질소 $92\%$와 이산화탄소 $8\%$의 조성을 갖는 소화약제를 개발하여 방출 및 소화시험을 수행하였다. 방출 및 소화시험은 부피가$27m^3$와 $190m^3$인 모형을 제작하고 저장용기로부터 모형 내에 약제를 이송시키는 배관을 설치하여 수행하였다. 방출시험은 오리피스 직경, 배관길이 등을 변수로 법에서 규정된 시간인 60초 이내에 약제량의 $95\%$이상 방출되는지 여부를 확인하였다. 소화시험은 n-헵탄을 연료로 하는 유류 화재와 목재를 사용한 심부 화재에 대하여 수행되었으며 방호구역의 크기나 배관의 길이에 상관없이 모두 우수한 소화 성능을 나타내었다.
기존의 가스계 소화시스템은 직립형으로 설치된 약제 저장용기로부터 약제를 유출시켜 방사노즐로부터 방사되게 하는 방식이다. 그러나 본 연구는 수평으로 설치한 배관 형태의 저장용기속에 가스계 약제만을 충전하여 약제 자체의 증기압만으로 소화가스를 방사시켜서 방사노즐 오리피스의 크기와 방사율간의 온도별 상관성과 변화의 경향을 실험을 통하여 분석 연구하였다. 본 연구에서는 청정소화약제 중 HCFC Blend A를 연구대상으로 실험을 통하여 분석하였던 바, 용기밸브와 방사노즐의 고정된 크기 및 소화농도에 따라 방호가능 공간의 크기에 제한이 따르게 되지만, 그 제한 범위내에서는 소화가스의 방사가 법정기준의 방사 시간내(10초 이내)에 이루어질 수 있음을 확인할 수 있었고, 방호가능 공간의 제한범위를 보다 확대하려면 더 큰 구경의 용기밸브와 방사노즐이 장착되어야 함을 알 수 있었다.
청정소화약제는 지구오존층 보호를 위해 발효된 몬트리올 의정서에 따라 할론 1211 및 할론 1310을 대체할 수 있는 약제를 말한다. 국 내외적으로는 청정소화약의 시스템 표준화와 성능평가가 수행되고 있다. 본 논문은 일반적인 청정소화약제 시스템을 바탕으로 다양한 노즐의 형상에 대한 모델링 및 수치해석을 수행하여 최적의 노즐 형상을 제안하였다. Type A와 B의 2가지 형상에 대한 노즐의 3차원 모델링을 통해 노즐의 분출속도가 개선될 수 있도록 하였다. 2가지 형상의 노즐에 대하여 유동해석을 실시하였으며 노즐의 홀 직경을 다르게 하여 가스속도 및 압력분포를 측정하였다. 측정결과 노즐 홀 수 및 직경에 따라 노즐출구에서 분출속도가 달라지는 것을 확인 할 수 있었으며 노즐 홀 직경에 관계없이 유량은 압력이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 실험을 통해 얻어진 결과를 바탕으로 노즐 직경이 5 mm인 경우의 K-factor값이 $101.8l/min{\cdot}bar^{-0.5}$임을 확인하였으며, 최종적으로 노즐 홀 5 mm인 12개의 홀이 2층 구조로 되어 있는 형상의 노즐을 제안하였다.
전기설비에서 광범위하게 사용하고 있는 유압변압기는 연소성과 환경오염의 문제등으로 인하여 에폭시 수지를 주재로한 진공주형형 몰드변압기로 발전하였다. 따라서 현재는 건축물의 옥내에는 광범위하게 사용되고 있다. 본 논문에서는 에폭시 수지를 사용한 진공주형형 몰드변압기를 시료로 사용하여 전기실과 유사한 환경에서 연소시험에 의한 난연성과 자기소화성을 확인하여 몰드변압기로 인한 소화설비의 불필요성을 입증하였고, 청정소화 약제의 하나인 NAF S-III소화제로서 소화실험을 시행하여 그 소화시간을 측정하고 연소 시험의 결과와 비교 평가하였다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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