연기감지기는 이온전류의 변화량을 감지하는 이온화식 연기감지기와 발광부와 수광부로 이루어진 챔버내에 연기에 의한 광량의 변화를 감지하는 광전식 연기감지기로 구분된다. 국내에서는 광전식 연기감지기가 더 많이 사용되고 있는데 이러한 광전식 연기감지기의 챔버내에 이물질이 침입하게 되면 비화재보를 발생시키게 된다. 본 논문은 연기감지기의 연기감지 챔버에 대한 비화재보를 감소시키기 위한 신뢰성 시험에 대하여 논한 연구이다. 광전식 연기감지기의 신뢰성을 검증하는 방법으로는 먼지에 대한 신뢰성을 검증하는 가연물 종류에 따른 연기감지 신뢰성 시험이나 분진시험이 적합한 것으로 판단되며, 이러한 시험의 반복을 통하여 광전식 연기감지기의 신뢰성을 검증하는 것이 필요한 것으로 사료된다.
CO복합형 무선식 단독경보형감지기는 화재감지기에 CO센서를 장착하여 화재감지는 물론 불완전연소가스로 인한 질식방지를 위한 경보기능을 내장하고 있으며, 주택내부에 설치된 감지기 중 하나가 동작되었을 때 침실이나 거실에 설치된 모든 단독형감지기가 동시에 경보를 발할 수 있는 화재신호 무선연동기능을 보유하고 있다. 우리나라에는 현재까지 세부적인 기술기준이 정해져 있지 않기 때문에 이 논문을 통하여 CO복합형 무선식 단독경보형감지기의 성능시험기준을 미국, 일본과 비교하여 분석하였다.
본 논문은 화재발생시 열감지기가 오동작하는 특성을 열방출률(Heat Release Rate : HRR)을 이용하여 경계값을 정량적으로 나타내고 그 경계값을 기준으로 감지기의 오동작 영역을 분석하였다. Crib 형태의 목재를 가지고 small-scale의 화재실험을 통하여 화재감지기의 동작시간 등을 측정하였고 이를 이용하여 화재감지기가 동작하는 순간의 HRR을 계산하였다. 화재실험으로부터 얻은 변수를 가지고 화재감지기가 오동작하는 HRR의 경계값을 계산한 결과 정온식 감지기는 20.24 kW 차동식 감지기는 13.59 kW로 나타났다.
본 연구는 우리나라 소화설비중 화재감지기 자체점검의 문제점 및 개선방안에 대하여 고찰하였다. 화재감지기의 현장점검시 사용되고 있는 현장점검용 기기의 신뢰도 및 성능 분석을 통하여 현장점검의 문제점을 파악하고 개선방안을 도출하는데 초점을 두었다. 분석결과 현장에서 사용되고 있는 화재감지기 현장점검용 기기의 신뢰도 및 성능상에 문제와 점검방법상에 문제가 있는 것을 확인 할 수 있었다.
본 프로젝트에서는 화재 발생 시 발견하기 어려운 곳이나 화재가 빈번한 곳에 구축하는 것을 목적으로 하고 있다. 가스와 불꽃을 감지하는 센서로 화재를 감지하고, 디스플레이와 LED 그리고 소리를 통해 화재발생을 알려준다. 그 후, 스프링클러가 작동하여 초기화재에 대응에 도움을 주고 119에 자동으로 신고가 된다. 일정 수치의 센서에 대한 감지 값을 인식하고 인식한 감지 값에 반응하여 화재 대처를 가능하게 구현하는 시스템을 제안한다. 감지센서를 통한 화재장소에서의 불꽃과 가스를 감지하게 되어 스프링클러가 1차적으로 화재의 번짐을 지연해 주고 은근 소방서에 자동적으로 신고를 하게 되는 자동화 프로그램 이행을 목표로 하고 있다.
화재모델링 결과를 이용한 신뢰성이 확보된 피난안전설계를 위해서는 화재감지기 모델들의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용된 광전식 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 fire detector evaluator(FDE)가 사용되었으며, 스포트형 광전식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력정보가 얻어졌다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, Heskestad 모델은 Cleary 모델에 비해 광전식 연기감지기의 작동 개시시간 예측에 부정확한 결과를 초래할 수 있다. 또한 본 연구에서 검토된 광전식 연기감지기의 장치물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 명확한 차이를 가지며, 장치물성의 변화에 따라 연기감지기 작동 개시시간 또한 매우 큰 차이가 보였다.
본 논문은 Fuzzy Measure를 이용한 화재감지기의 사고판정을 결정하는 방법을 제시한 것으로 Belief measere를 기본으로하여 Dempster의 결합 Rule을 사용하였다. 감지기에서의 화재 판정 결정은 화재(F), 비화재(N)의 2가지로 하였으며, 이를 판정하기 위해 현재 사용되고있는 열, 연기감지기에 대한 정정값에 대해 Fuzzy Rule을 적용하여 시뮬레이션 하였다. 그 결과 Fuzzy Rule의 수를 많이 적용할수록, 최종동작은 Bel(F)의 값을 높게 할수록 확실한 화재 판별이 가능함을 입증하였다.
본 과제는 각종 센서를 활용하여 빠르고 정확하게 화재를 감지하고 스프링클러를 활용한 초기진압과 동시에 어플리케이션을 통한 자동신고 기능을 포함하고 있다. 열/연기 감지센서를 통해 빠르게 화재 발생을 감지하고 화재감지기에 부착되는 Zigbee통신으로 스프링클러 시스템과 통신하여 초기진압을 하며, 고유 번호로 정확한 화재진원지를 파악하여 소방원들의 화재진압에 도움이 된다. 또한 연동되어있는 어플리케이션의 자동 신고기능을 통해 소방서에 정보를 제공하여 빠른 출동이 가능하게 되고 스피커를 통해 화재발생시 화재경보로 알려주어 신속한 대피를 할 수 있다.
성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 FDS와 같은 대와동모사(Large Eddy Simulation) 화재모델에 적용될 수 있는 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 수치적 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 FDE (Fire Detector Evaluator)를 제작하였으며, 이온화식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력변수가 측정되었다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, 본 연구에서 검토된 이온화식 연기감지기의 장치 물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 큰 차이를 보이고 있으며, 연기감지기 작동 개시시간이 최대 15분 이상 차이가 발생되었다. PBD의 신뢰성을 향상시키기 위하여 향후 연구에서는 보다 다양한 연기 및 열감지기의 장치물성에 대한 데이터베이스(DB)가 구축될 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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