공동주택전용 지능형 화재감시시스템 개발
[시큐리티월드 강원선] 공동주택은 여러 계층의 사람들이 취사, 취침 등 여러 가지 일상적인 생활을 24시간 영위하고 있고 침대, 가구 및 생활용 집기 등이 산재되어 있으므로 타 소방대상물에 비하여 화재의 확산속도가 빠른 특징을 가지고 있다.
최근에는 확장형 발코니를 적용한 세대가 늘어나고 있어서 화재발생시 실제로 피난할 수 있는 안전한 공간의 확보 또한 곤란한 상황이다.
각 세대별로 방화구획이 되어있어 화재로 인하여 발생하는 재산상의 피해정도는 적을 수 있지만, 비상구가 한 개밖에 없으므로 화재의 발견이 늦어지게 되면 실내의 거주자가 신속하게 피난할 수 없게 된다. 이로 인한 인명피해의 위험은 다른 소방대상물에 비해 대단히 높다.
우리나라에서는 일정규모 이상의 공동주택에 대하여 화재 시 열 또는 연기를 감지하여 경보를 발하는 자동화재탐지설비를 의무적으로 설치하도록 소방법으로 정하고 있다. 공동주택의 화재안전에서 가장 중요한 사항은 화재를 초기에 감지할 수 있는 우수한 성능을 가진 감지기의 설치하는 것이지만, 현재 공동주택에 설치된 감지기는 설치비용의 증가와 비화재보를 우려하여 주로 열감지기가 설치되고 있다.
이에 따라 화재를 감지하는 속도가 늦어지고, 600㎡ 단위로 경계구역이 설정되어 있기 때문에 세대별로 화재 위치를 파악하는데 많은 시간이 소요되므로 화재초기에 신속하게 대응할 수 있는 골든타임을 놓치고 있다.
현행 소방법에는 전문기술을 보유한 시설관리사가 소방시설물의 작동 및 기능점검과 종합정밀점검을 매년 실시하도록 규정하고 있으므로 각 세대 내부에 설치된 화재감지기에 열 또는
연기를 직접 투입하여 성능을 확인하고 점검결과 보고서를 소방관서에 제출해야 한다.
하지만 아파트단지의 전체 세대를 일일이 방문하여 감지기를 100% 점검한다는 것은 현실적으로 불가능하다. 최근에 증가하고 있는 가정침입 범죄와 핵가족 세대의 보편화에 따른 개인주의적 성향은 사생활침해의 논란이 가중되어 화재감지기의 점검을 더욱더 어렵게 하고 있다.
이런 문제점을 보완하기 위해 이번 연구에서는 각 세대를 점검자가 방문하지 않고도 관리사무실에 설치된 수신기에서 감지기의 성능을 100% 원격으로 점검할 수 있는 기능을 보유하는 공동주택전용의 화재감지시스템을 개발하게 됐다.
공동주택전용 화재감시시스템
화재감지기는 연기 또는 열로 인하여 발생되어 입력되는 신호 값을 증폭하여 수신기에 화재신호를 보내도록 구성돼있다. 이에 따라 감지기의 센서부에 현재의 환경 값을 원격으로 인식할 수 있도록 회로를 구성하고 점검이 필요할 때에는 수신기에서 이를 확인하여 화재감지기의 정상유무를 판단할 수 있는 지능형 원격감지 시스템이다.
1. 연기감지기의 원격점검기능
광전식연기감지기는 발광소자에서 송출된 적외선이 유입된 연기에 의해 산란되면 이 신호가 수광소자로 유입되고, 이로 인해 수광소자에 흐르는 전류 값의 변화를 검출하여 화재경보를 발하게 된다.
즉 연기감지기는 암상자 내부에 연기가 투입되면 발광소자(적외선발광다이오드)와 수광소자(포토다이오드) 사이에 감광량의 변화가 발생하고 이에 따른 전기적인 변화를 검출하여 수신기에 신호를 보내도록 회로가 구성돼있다.
그러나 감지기 내부에 먼지가 쌓이면 비화재보를 발하게 되고 부품이 열화돼 제 기능을 잃게 되면, 화재를 감지하지 못하는 현상이 발생하기 때문에 지속적인 유지관리가 필요하지만 폐쇄된 공간에 설치된 감지기를 수시로 점검할 수가 없다.
이에 따라 수신기에서 원격점검신호를 보내면 감지기는 암상자내부의 현재 감광값을 측정하여 수신기에 보고하여 이상 유무를 확인할 수 있는 원격점검기능을 화재감지기능을 내장했다.
감광실 내부에 먼지가 쌓였을 때에는 평상시 감광량보다 값이 상승하게 되고, 부품이 열화되었거나, 수발광소자가 오염되었을 경우에는 감광율이 저하되기 때문에 수신기에서는 이 값을 분석하여 감지기별로 이상 유무를 판단하게 된다.
2. 열식감지기의 원격점검기능
열 감지기는 감지기의 중심부에 위치한 써어미스터에 평상시 주위온도보다 월등히 높은 설정 값이 감지되면 이에 따라 변화하는 전지적인 변화를 통하여 화재신호를 발하게 된다.
그러나 온도센서가 단선되었거나 수분의 침투나 충격 등의 외부 환경에 의하여 온도특성이 변화하게 되면 정상적인 화재감지기능을 수행할 수가 없으며 정상적인 열감지기와는 상이한 온도 값을 나타나게 된다.
수신기로부터 원격점검신호를 받은 열 감지기는 감지센서인 써어미스터를 통하여 수집한 온도 값을 수신기에 보고한다.
3. 화재수신기의 원격점검기능
화재수신기에 원격점검기능을 통하여 정기적으로 실시하는 소방시설의 법정점검 시 단지 내에 설치된 전체 감지기를 일시에 점검할 수 있게 됐다.
화재수신기에서 원격점검기능을 내장한 감지기에 점검신호를 송출하면 점검신호를 수신한 감지기들은 현재의 상태 값을 수신기로 보고하게 된다. 수신기에서는 원격점검에 의하여 수집한 정보 값을 개별적으로 데이터를 분석하여 정상범위를 초과한 감지기들을 분류하고, 일정범위이상의 오차를 보이는 감지기는 점검대상으로 분류한다.
원격점검형 화재감시시스템
원격점검형 화재감시시스템은 감지기의 오염여부 및 부품고장, 감도의 변화 등을 실시간으로 확인할 수 있으므로 화재감지시스템의 신뢰성을 한 단계 상승시킬 수 있다. 원격점검형 화재수신기에서는 약 8,000여개의 감지기를 5초 이내에 자동 점검하여 수신기에 장착된 프린터를 통해 소방시설 점검기록부 형태로 각각의 감지기에 대한 점검결과를 출력할 수 있다.
이와 같이 수신기에서 설정한 범위를 초과한 비정상적인 감지기를 점검대상으로 분류할 수 있으므로 부재중인 세대와 사생활 침해로 출입이 어려운 장소, 전기실이나 기계실과 같이 천정이 높은 장소 등에 설치된 감지기를 관리실에 설치된 원격점검형 수신기를 통해 완벽하게 점검할 수 있게 되었다.
수동점검이 이뤄지고 있는 기존 화재감지기의 경우 1,000세대 공동주택을 기준으로 점검 시간과 비용을 환산해 보면 시간당 6세대의 점검이 이뤄진다는 가정 하에서 대략 166시간의 점검시간이 필요하므로 약 300여만원의 비용이 소요된다. 그러나 원격점검형 화재감시시스템의 경우 수신기를 통해 원격으로 점검이 이뤄지다 보니 시간과 인건비를 크게 절감할 수 있다.
1,000세대의 공동주택을 기준으로 설치된 화재감지기 모두를 점검하는데 소요되는 시간은 5초정도가 소요되고 별도의 인건비가 불필요하다는 결과가 나온다. 원격점검형 화재감시시템은 그간 일부 점검 및 단순 동작 점검에 그쳤던 점검 방식을 전수 점검 및 전자적인 기능점검으로 확대 적용할 수 있게 됨에 따라 점검에 대한 신뢰성 자체를 높일 수 있게 되었으며 소방안전관리자는 물론 소방대상물의 작동 및 기능점검과 종합정밀을 담당하는 소방시설점검업체의 업무 효율성 증대에 크게 기여하게 될 것으로 판단된다.
[글 시큐리티월드 강원선 하이맥스 대표(sw@infothe.com)]
[월간 시큐리티월드 통권 228호(sw@infothe.com)]
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[시큐리티월드 강원선] 공동주택은 여러 계층의 사람들이 취사, 취침 등 여러 가지 일상적인 생활을 24시간 영위하고 있고 침대, 가구 및 생활용 집기 등이 산재되어 있으므로 타 소방대상물에 비하여 화재의 확산속도가 빠른 특징을 가지고 있다.
최근에는 확장형 발코니를 적용한 세대가 늘어나고 있어서 화재발생시 실제로 피난할 수 있는 안전한 공간의 확보 또한 곤란한 상황이다.
각 세대별로 방화구획이 되어있어 화재로 인하여 발생하는 재산상의 피해정도는 적을 수 있지만, 비상구가 한 개밖에 없으므로 화재의 발견이 늦어지게 되면 실내의 거주자가 신속하게 피난할 수 없게 된다. 이로 인한 인명피해의 위험은 다른 소방대상물에 비해 대단히 높다.
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우리나라에서는 일정규모 이상의 공동주택에 대하여 화재 시 열 또는 연기를 감지하여 경보를 발하는 자동화재탐지설비를 의무적으로 설치하도록 소방법으로 정하고 있다. 공동주택의 화재안전에서 가장 중요한 사항은 화재를 초기에 감지할 수 있는 우수한 성능을 가진 감지기의 설치하는 것이지만, 현재 공동주택에 설치된 감지기는 설치비용의 증가와 비화재보를 우려하여 주로 열감지기가 설치되고 있다.
이에 따라 화재를 감지하는 속도가 늦어지고, 600㎡ 단위로 경계구역이 설정되어 있기 때문에 세대별로 화재 위치를 파악하는데 많은 시간이 소요되므로 화재초기에 신속하게 대응할 수 있는 골든타임을 놓치고 있다.
현행 소방법에는 전문기술을 보유한 시설관리사가 소방시설물의 작동 및 기능점검과 종합정밀점검을 매년 실시하도록 규정하고 있으므로 각 세대 내부에 설치된 화재감지기에 열 또는
연기를 직접 투입하여 성능을 확인하고 점검결과 보고서를 소방관서에 제출해야 한다.
하지만 아파트단지의 전체 세대를 일일이 방문하여 감지기를 100% 점검한다는 것은 현실적으로 불가능하다. 최근에 증가하고 있는 가정침입 범죄와 핵가족 세대의 보편화에 따른 개인주의적 성향은 사생활침해의 논란이 가중되어 화재감지기의 점검을 더욱더 어렵게 하고 있다.
이런 문제점을 보완하기 위해 이번 연구에서는 각 세대를 점검자가 방문하지 않고도 관리사무실에 설치된 수신기에서 감지기의 성능을 100% 원격으로 점검할 수 있는 기능을 보유하는 공동주택전용의 화재감지시스템을 개발하게 됐다.
공동주택전용 화재감시시스템
화재감지기는 연기 또는 열로 인하여 발생되어 입력되는 신호 값을 증폭하여 수신기에 화재신호를 보내도록 구성돼있다. 이에 따라 감지기의 센서부에 현재의 환경 값을 원격으로 인식할 수 있도록 회로를 구성하고 점검이 필요할 때에는 수신기에서 이를 확인하여 화재감지기의 정상유무를 판단할 수 있는 지능형 원격감지 시스템이다.
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1. 연기감지기의 원격점검기능
광전식연기감지기는 발광소자에서 송출된 적외선이 유입된 연기에 의해 산란되면 이 신호가 수광소자로 유입되고, 이로 인해 수광소자에 흐르는 전류 값의 변화를 검출하여 화재경보를 발하게 된다.
즉 연기감지기는 암상자 내부에 연기가 투입되면 발광소자(적외선발광다이오드)와 수광소자(포토다이오드) 사이에 감광량의 변화가 발생하고 이에 따른 전기적인 변화를 검출하여 수신기에 신호를 보내도록 회로가 구성돼있다.
그러나 감지기 내부에 먼지가 쌓이면 비화재보를 발하게 되고 부품이 열화돼 제 기능을 잃게 되면, 화재를 감지하지 못하는 현상이 발생하기 때문에 지속적인 유지관리가 필요하지만 폐쇄된 공간에 설치된 감지기를 수시로 점검할 수가 없다.
이에 따라 수신기에서 원격점검신호를 보내면 감지기는 암상자내부의 현재 감광값을 측정하여 수신기에 보고하여 이상 유무를 확인할 수 있는 원격점검기능을 화재감지기능을 내장했다.
감광실 내부에 먼지가 쌓였을 때에는 평상시 감광량보다 값이 상승하게 되고, 부품이 열화되었거나, 수발광소자가 오염되었을 경우에는 감광율이 저하되기 때문에 수신기에서는 이 값을 분석하여 감지기별로 이상 유무를 판단하게 된다.
2. 열식감지기의 원격점검기능
열 감지기는 감지기의 중심부에 위치한 써어미스터에 평상시 주위온도보다 월등히 높은 설정 값이 감지되면 이에 따라 변화하는 전지적인 변화를 통하여 화재신호를 발하게 된다.
그러나 온도센서가 단선되었거나 수분의 침투나 충격 등의 외부 환경에 의하여 온도특성이 변화하게 되면 정상적인 화재감지기능을 수행할 수가 없으며 정상적인 열감지기와는 상이한 온도 값을 나타나게 된다.
수신기로부터 원격점검신호를 받은 열 감지기는 감지센서인 써어미스터를 통하여 수집한 온도 값을 수신기에 보고한다.
3. 화재수신기의 원격점검기능
화재수신기에 원격점검기능을 통하여 정기적으로 실시하는 소방시설의 법정점검 시 단지 내에 설치된 전체 감지기를 일시에 점검할 수 있게 됐다.
화재수신기에서 원격점검기능을 내장한 감지기에 점검신호를 송출하면 점검신호를 수신한 감지기들은 현재의 상태 값을 수신기로 보고하게 된다. 수신기에서는 원격점검에 의하여 수집한 정보 값을 개별적으로 데이터를 분석하여 정상범위를 초과한 감지기들을 분류하고, 일정범위이상의 오차를 보이는 감지기는 점검대상으로 분류한다.
원격점검형 화재감시시스템
원격점검형 화재감시시스템은 감지기의 오염여부 및 부품고장, 감도의 변화 등을 실시간으로 확인할 수 있으므로 화재감지시스템의 신뢰성을 한 단계 상승시킬 수 있다. 원격점검형 화재수신기에서는 약 8,000여개의 감지기를 5초 이내에 자동 점검하여 수신기에 장착된 프린터를 통해 소방시설 점검기록부 형태로 각각의 감지기에 대한 점검결과를 출력할 수 있다.
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이와 같이 수신기에서 설정한 범위를 초과한 비정상적인 감지기를 점검대상으로 분류할 수 있으므로 부재중인 세대와 사생활 침해로 출입이 어려운 장소, 전기실이나 기계실과 같이 천정이 높은 장소 등에 설치된 감지기를 관리실에 설치된 원격점검형 수신기를 통해 완벽하게 점검할 수 있게 되었다.
수동점검이 이뤄지고 있는 기존 화재감지기의 경우 1,000세대 공동주택을 기준으로 점검 시간과 비용을 환산해 보면 시간당 6세대의 점검이 이뤄진다는 가정 하에서 대략 166시간의 점검시간이 필요하므로 약 300여만원의 비용이 소요된다. 그러나 원격점검형 화재감시시스템의 경우 수신기를 통해 원격으로 점검이 이뤄지다 보니 시간과 인건비를 크게 절감할 수 있다.
1,000세대의 공동주택을 기준으로 설치된 화재감지기 모두를 점검하는데 소요되는 시간은 5초정도가 소요되고 별도의 인건비가 불필요하다는 결과가 나온다. 원격점검형 화재감시시템은 그간 일부 점검 및 단순 동작 점검에 그쳤던 점검 방식을 전수 점검 및 전자적인 기능점검으로 확대 적용할 수 있게 됨에 따라 점검에 대한 신뢰성 자체를 높일 수 있게 되었으며 소방안전관리자는 물론 소방대상물의 작동 및 기능점검과 종합정밀을 담당하는 소방시설점검업체의 업무 효율성 증대에 크게 기여하게 될 것으로 판단된다.
[글 시큐리티월드 강원선 하이맥스 대표(sw@infothe.com)]
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