아낌없이 주는 나무

【이산화탄소 소화설비】

​

▣ 이산화탄소 소화설비

  ⊙ 이산화탄소의 주된 소화효과인 질식 소화를 목적으로 이산화탄소 소화약제를 방출하여 산소의 농도를 저하시켜

       소화하는 설비

<구성요소>

  ① 저장용기    ② 이산화탄소 소화약제    ③ 기동장치    ④ 감지기    ⑤ 배관    ⑥ 선택밸브

   ⑦ 분사헤드   ⑧ 음향경보장치 ⑨ 자동폐쇄장치    ⑩ 제어반    ⑪ 전원    ⑫ 배선

​

[참고] 이산화탄소 소화설비 작동 흐름도

[참고] 저압식 이산화탄소 소화설비의 평상시 밸브 상태

1. 저장용기 (NFTC 106 2.1) 나올 수 있음

가. 저장용기 설치장소의 적합 기준

   ① 방호구역 외의 장소에 설치할 것 (방호구역 내에 설치할 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치)

   ② 온도가 40℃ 이하이고, 온도변화가 적은 곳에 설치할 것

   ③ 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치할 것

   ④ 방화문으로 구획된 실에 설치할 것

   ⑤ 용기의 설치장소에는 해당 용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지를 할 것

   ⑥ 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3 ㎝ 이상의 간격을 유지할 것

   ⑦ 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치할 것 (저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우

        에는 제외)

​

나. CO2 소화설비의 수치

  ◈ 충전비 : 용기의 용적과 소화약제의 중량과의 비율​​

  ◈ 저압식 저장용기 : 액면계 및 압력계를 설치할 것

​

[참고] 이산화탄소의 특성

  ① 대기압 및 상온에서의 상태 : 기체

  ② 분자량 : 44

  ③ 증기밀도 : 44/29 = 1.52 (공기보다 약 1.52배 무겁다)

  ④ 승화점 (-78.5℃) : 고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체가 되는 점

  ⑤ 삼중점 (-56.3℃) : 고체, 액체, 기체가 공존하는 점

  ⑥ 임계점 (31.35℃) : 압력에 관계없이 기체상태로 존재하는 점 (액화하지 않는 점)

  ⑦ 임계압력 : 72.75 atm

  ⑧ 주된 소화효과 : 질식 효과

【가스계 소화약제 저장량】

1. 이산화탄소 소화설비

  가. 전역방출방식

    ① 표면화재

      ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥] × 보정계수  + 개구부 면적 × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

   ② 심부화재

       ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

  나. 국소방출방식

    여기서, a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡] (0.6 m 이내에 설치된 실제 벽, 누설되지 않는 벽면적

                 A : 방호공간의 벽면적 (벽이 없는 경우에는 벽이 있는 것으로 가정한 부분의 면적)의 합계 [㎡] (전체 벽면적으로

                      서 0.6 m 이내에 실제 벽이 있을 경우를 포함하며, 0.6m 이내에 벽이 없을 경우에는 가상의 벽이 있다고 가정

                      한 벽면적의 합계)

2. 할론 소화설비 (잘 안나옴)

 가. 전역방출설비

   ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구 역체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소화약제량 및 개구부 가산량

 나. 국소방출방식

   ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

② 기타​

      여기서, Q : 방호공간 1㎥에 대한 할론소화약제의 양 [㎏/㎥]

                   a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                   A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

                   X, Y : 수치

​

3. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 ★★★​

   ① 할로겐 화합물 소화약제​

     여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

                  V : 방호구역의 체적 [㎥]

                  S : 소화약제별 선형상수 [㎥/㎏] : 표로 주어짐

                  C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                       설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A, C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

                   t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

   ② 불활성기체 소화약제​

        여기서, X : 공간체적 당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                     S : 소화약제별 선형상수 [㎥/㎏]

                     Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏] (20℃에서는 Vs/S = 1이 된다)

                             = (K1 + K2 × 20℃) : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                     C : 설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A, C급 : 1.2, B급 : 1.3)

                      t : 방호구역의 최소 예상 온도 [℃]

                      V : 방호구역체적 [㎥]​​

   ※ NFTC 107 A 2.7.3 : 배관의 구경은 해당 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급

                                       화재 2분, B급 화재 1분) 이내에 방호구역 각 부분에 최소설계농도의 95% 이상 해당하는 약제량

                                       이 방출되도록 할 것

​

4. 분말소화약제

 가. 전역방출방식

   ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소화약제량 및 개구부 가산량

  나. 국소방출방식

    ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

    ② 기 타​

           여기서, Q : 단위 체적당 소화약제의 양 [㎏/㎥]

                        a : 방호대상물의 주변에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                        A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

                        X,Y : 수치

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2. 소화약제 (NFTC 106 2.2)

가. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량

  ① 표면화재

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

   ② 심부화재

       ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요 약제량 [㎏/㎥]  + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

  나. 이산화탄소 소화설비 국소방출방식의 소화약제 저장량

    여기서, a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡] (0.6 m 이내에 설치된 실제 벽, 누설되지 않는 벽면적

                 A : 방호공간의 벽면적 (벽이 없는 경우에는 벽이 있는 것으로 가정한 부분의 면적)의 합계 [㎡] (전체 벽면적으로

                       서 0.6 m 이내에 실제 벽이 있을 경우를 포함하며, 0.6m 이내에 벽이 없을 경우에는 가상의 벽이 있다고

                       가정한 벽면적의 합계)

[참고] 방호공간

  ▣ 방호대상물의 각 부분으로 부터 0.6 m 의 거리에 둘러 싸인 공간

 다. 호스릴 이산화탄소 소화설비

    ▣ 하나의 노즐에 대하여 90㎏ 이상으로 할 것

​

[참고] 최소 소화농도 · 최소 설계 농도

  1. 최소 소화농도 (이론 농도)​

  2. 최소(표준) 설계농도 : 여유율 20%를 가산

         ∴ CO2 [%] = 28 % × 1.2 = 34 [%]

라. 가연성 액체 또는 가연성 가스의 소화에 필요한 설계농도 (NFTC 106 표 2.2.1.1.2)

3. 기동장치 (NFTC 106 2.3)

 가. 수동식 기동장치

   ① 전역방출방식은 방호구역 마다, 국소방출방식은 방호대상물 마다 설치할 것

   ② 해당 방호구역의 출입구 부분 등 조작을 하는 자가 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치할 것

   ③ 기동장치의 조작부는 바닥으로 부터 높이 0.8 m 이상 1.5 m 이하의 위치에 설치하고, 보호판 등에 따른 보호장치를

        설치할 것

   ④ 기동장치에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 "이산화탄소 소화설비 기동장치"라고 표시한 표지를 할 것

   ⑤ 전기를 사용하는 기동장치에는 전원표시등을 설치할 것

   ⑥ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작될 수 있는 것으로 할 것

 나. 자동식 기동장치

   ① 자동식 기동장치에는 수동으로도 기동할 수 있는 구조로 할 것

   ② 전기식 기동장치로서 7병 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설비는 2병 이상의 저장용기에 전자개방밸브를 부착할

         것

   ③ 기계식 기동장치는 저장용기를 쉽게 개방할 수 있는 구조로 할 것

​

  ◈ 수동식 기동장치의 부근에는 소화약제방출을 지연시킬 수 있는 비상스위치를 설치할 것

  ◈ 분말소화설비의 가압용 가스용기 : 분말소화설비의 가압용 가스용기를 3병 이상 설치할 경우에는 2개 이상의 용기에

        전자밸브를 부착해야 한다.

  ◈ 가스압력식 기동용 가스용기의 기준

  ◈ 이산화탄소 소화설비의 충전비

4. 배관 등 (NFTC 106 2.5)

 가. 배관의 설치기준

   ① 배관은 전용으로 할 것

   ② 강관 · 동관의 배관과 배관부속은 다음 표에 따른다.

  ◈ 설비별 약제 방사시간

   ※ 문제에서 특별한 조건이 없을 경우 기타 특정소방대상물을 적용할 것

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 나. 토너먼트배관 (균배배관) 방식

   ① 소화약제 방출시 배관 내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 방식

   ② 토너먼트 배관 (균배배관) 방식의 적용 설비 ★★★

     ㉠ 이산화탄소 소화설비

     ㉡ 할론 소화설비

     ㉢ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

     ㉣ 분말 소화설비

     ㉤ 압축공기포 소화설비

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5. 선택밸브

 가. 선택밸브의 설치기준 (NFTC 106 2.6)

   ① 방호구역 또는 방호대상물 마다 설치할 것

   ② 각 선택밸브에는 그 담당 방호구역 또는 방호대상물을 표시할 것

 나. 선택밸브 설치위치

   ◈ 소화약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합배관에는 수동잠금밸브를 설치하되 선택 밸브 직전에 설치할 것. 다만,

        선택밸브가 없는 설비의 경우에는 저장용기실 내에 설치하되 조작 밎 점검이 쉬운 위치에 설치해야 한다.

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6. 분사헤드 (NFTC 106 2.7)

 가. 전역방출방식

   ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 할 것

   ② 분사헤드의 방사압력이 2.1 MPa (저압식 : 1.05 MPa) 이상의 것으로 할 것

나. 국소방출방식

   ① 소화약제의 방사에 따라 가연물이 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 이산화탄소 소화약제의 저장량은 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 다. 호스릴 방식

   ① 방호대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 15 m 이하가 되도록 할 것

   ② 노즐은 20 ℃ 에서 하나의 노즐마다 60 ㎏/min 이상의 소화약제를 방사할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 소화약제 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소마다 설치할 것

   ④ 소화약제 저장용기의 개방밸브는 호스의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

   ⑤ 소화약제 저장용기의 가장 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 표시등을 설치하고, 호스릴 이산화탄소 소화설비가 있다는 뜻

        을 표시한 표지를 할 것

​

7. 이산화탄소 소화설비의 분사헤드 설치제외 장소 (NFTC 106 2.13)  ★★★

   ① 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

   ② 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기 연소성 물질을 저장 · 취급하는 장소

   ③ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장 · 취급하는 장소

   ④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시실 등

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8. 음향경보장치의 설치기준 (NFTC 106 2.10)

   ① 수동식 기동장치를 설치한 것은 그 기동장치의 조작과정에서 자동식, 기동장치를 설치한 것에 있어서는 화재감지기와

        연동하여 자동으로 경보를 발하는 것으로 할 것

   ② 소화약제의 방사 개시 후 1분 이상 경보를 계속할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 방호구역 또는 방호대상물이 있는 구획안에 있는 자에게 유효하게 경보할 수 있는 것

​

9. 자동폐쇄장치 (NFTC 106 2.11)

  ① 환기장치를 설치한 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에 해당 환기장치가 정지할 수 있도록 할 것

  ② 개구부가 있거나 천장으로 부터 1m 이상의 아랫부분 또는 바닥으로 부터 해당 층의 높이의 2/3 이내의 부분에 통기구

       가 있어 이산화탄소의 유출에 따라 소화효과를 감소시킬 우려가 있는 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에 해

       당 개구부 및 통기구를 폐쇄할 수 있도록 할 것

  ③ 자동폐쇄장치는 방호구역 또는 방호대상물이 있는 구획의 밖에서 복구할 수 있는 구조로 하고, 그 위치를 표시하는

        표지를 할 것

  ◈ 피스톤릴리져 : 소화가스 방출시 소화가스가 누설될 수 있는 급 · 배기 댐퍼, 환기팬 등에 설치하여 소화가스의 압력을

                               이용하여 개구부를 자동적으로 폐쇄시키기 위한 장치

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10. 배출설비 (NFTC 106 2.13)

▣ 이산화탄소 소화설비의 배출설비 설치대상

  ① 지하층   ② 무창층   ③ 밀폐된 거실 : 질식의 우려가 있기 때문에 배출설비를 설치해야 한다.

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11. 안전시설 등 (NFTC 106 2.16)

  ① 소화약제 방출시 방호구역 내와 부근에 가스방출시 영향을 미칠 수 있는 장소에 시각 경보장치를 설치하여 소화약제가

        방출되었음을 알도록 할 것

  ② 방호구역의 출입구 부근 잘 보이는 장소에 약제방출에 따른 위험경고 표지를 부착할 것

​

[참고] 이산화탄소 소화설비의 관련식

가. CO2 농도​​

   나. 방출가스량​

           여기서, V : 방출가스량 [㎥]

                       O2 : O2의 농도 [%]

    ※ 방출가스량 [㎥] = 소화약제량 [㎏] × 비체적 [㎥/㎏]

​

다. 이상기체 상태 방정식

  ▣ 아보가드로의 법칙 (1kmol은 0℃, 1atm, 22.4㎥)에 따라 보일 - 샤를의 법칙이 PV / T = R (일정) 하다면 이상기체 상태

       방정식을 다음과 같이 적용할 수 있으며,

       기체의 분자량에 따라 기체상수는 달라질 수 있다.

마. 헤드 (오리피스)의 등가분구면적​​

바. 분사헤드 개수​​

사. 소화약제의 유량 속도​

아. 선택밸브 직후 (개방 직후)의 유량​

자. 개방밸브의 직후의 유량​​

차. 하나의 분사헤드에 대한 방사량 (방출유량)​​

카. 액화 CO2 의 증발량​

타. 이산화탄소 소화설비 과압 배출구의 면적​​

         여기서, A : 과압배출구의 면적 [㎟]

                      Q : 이산화탄소의 유량 [㎏/min]

                      P : 방호구역 내 구조물의 허용 압력 [㎏/㎠], [kPa]

​

※ 방호구역 내 구조물의 허용압력 (P)

   ◈ 이너젠 (IG - 541) 설비의 과압배출구 면적​

     여기서, A : 과압배출구의 면적 [㎠]

                  Q : 이너젠 유량 [㎥/min]

                  P : 방호구역 내 구조물의 허용압력 [㎏/㎡]

​

 ※ 방호구역 내 구조물의 허용압력 [P]

​

#이산화탄소 #CO2 #소화약제 #오리피스 #선택밸브 #표면화재 #심부화재 #분사헤드

#기동장치 #방호구역 #전역방출방식 #설계농도 #할로겐화합물 #충전량 #불활성기체

1. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비의 구비조건 5가지를 쓰시오. [5점] ★★

  [답안작성]

   ① 소화성능    ② 독성    ③ 물성    ④ 안정성    ⑤ 경제성

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 구비조건

  ① 소화성능 : 기존 할론 소화약제와 유사

  ② 독성 : 설계농도는 NOAEL 이하

  ③ 물성 : 소화후에도 잔존물이 없고 전기적으로 비전도성이며 냉각효과가 클 것

  ④ 안전성 : 저장시 분해되지 않고 저장용기를 부식시키지 않아야 할 것

  ⑤ 환경영향성 : ODP (오존파괴지수), GWP(지구온난화지수), ALT (대기권 잔존지수)가 낮아야 할 것

​

2. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비의 배관과 배관, 배관과 배관부속 및 밸브류의 접속방법을 3가지만 쓰시오. [3점]

    ★★★★★

[답안작성]   ① 나사접합     ② 용접접합      ③ 플랜지 접합

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 배관 등의 접속방법

  ① 나사이음 (접합)    ② 용접이음(접합)    ③ 플랜지이음(접합)    ④ 압축이음 (접합)

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3. 할로겐 화압물 및 불활성기체 소화설비의 화재안전기준에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [8점] ★★★★

가. 다음 용어의 정의를 설명하시오.

   ① 할로겐화합물 소화약제     ② 불활성기체 소화약제

나. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비를 설치해서는 안되는 장소를 2가지를 쓰시오.

다. 할로겐 화합물 소화약제 중 최대 허용설계농도가 가장 높은 약제를 쓰시오.

라. 할로겐 화합물 소화약제 중 최대 허용설계농도가 가장 낮은 약제를 쓰시오.

마. 저장용기 재충전 또는 교체기준을 쓰시오.

   ① 할로겐 화합물 소화약제     ② 불활성기체 소화약제

[답안작성]

 가. 용어의 정의

  ① 할로겐 화합물 소화약제 : 불소(F), 염소 (Cl), 브롬 (Br) 또는 요오드 (I) 중 하나 이상의 원소를 포함하고 있는 유기화합

                                                물을 기존 성분으로 하는 소화약제

  ② 불활성기체 소화약제 : 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)가스 중 하나 이상의 원소를 기본 성분으로 하는

                                            소화약제

 나. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제를 설치해서는 안되는 장소 2가지

   ① 사람이 상시 상주하는 곳으로서 최대허용설계농도를 초과하는 장소

   ② 제3류 위험물 및 제5류 위험물을 사용하는 장소 (소화성능이 인정되는 위험물은 제외)

 다. 할로겐 화합물 소화약제 중 최대 허용설계 농도가 가장 높은 약제 : FC - 3- 1 -10

 라. 할로겐 화합물 소화약제중 최대 허용설계농도가 가장 낮은 약제 : FIC - 13I1

 마. 저장용기 재충전 또는 교체기준을 쓰시오.

   ① 할로겐 화합물 소화약제 : 저장용기의 약제량 손실이 5%를 초과하거나 압력손실이 10%를 초과할 경우

   ② 불활성기체 소화약제 : 저장용기의 압력손실이 5%를 초과할 경우

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

 가. 용어의 정의 (NFSC 107 A 제3조)

  ① 할로겐 화합물 소화약제 : 불소(F), 염소 (Cl), 브롬 (Br) 또는 요오드 (I) 중 하나 이상의 원소를 포함하고 있는 유기화합

                                                물을 기존 성분으로 하는 소화약제

  ② 불화설기체 소화약제 : 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)가스 중 하나 이상의 원소를 기본 성분으로 하는

                                           소화약제

나. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비의 설치제외 장소 (NFSC 107 A 제5조)

  ① 사람이 상시 상주하는 곳으로서 최대허용설계농도를 초과하는 장소

  ② 제3류 위험물 및 제5류 위험물을 사용하는 장소 (소화성능이 인정되는 위험물은 제외)

다. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제 최대 허용 설계농도 (NFSC 107 A 별표 2)

라. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 저장용기의 적합기준 (NFSC 107 A 제6조)

  ① 저장용기의 충전밀도 및 충전압력은 별도의 기준에 따를 것

  ② 저장용기는 약제명, 저장용기의 자체 중량과 총중량, 충전일시 및 약제의 체적을 표시할 것

  ③ 집합관에 접속되는 저장용기는 동일한 내용적을 가진 것으로 충전량 및 충전압력이 같도록 할 것

  ④ 저장용기에 충전량 및 충전압력을 확인할 수 있는 장치를 하는 경우에는 해당 소화약제에 적합한 구조로 할 것

  ⑤ 저장용기의 약제량 손실이 5%를 초과하거나 압력손실이 10%를 초과하는 경우에는 재충전하거나 저장용기를 교체할

       것. 다만, 불활성기체 소화약제 저장용기의 경우에는 압력손실이 5%를 초과할 경우 재충전하거나 저장용기를 교체하

       여야 한다.

​

4. 다음은 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비에서 소화약제의 저장용기의 적합기준에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은

    말을 쓰시오. [5점] ★★★★★

   저장용기의 ( ① )이 (② ) %를 초과하거나 ( ③ )이 (④ )%를 초과할 경우에는 재충전하거나 저장용기를 교체할 것. 다만,

   불활성기체 소화약제 저장용기의 경우에는 ( ③ )이 (⑤) %를 초과할 경우 재충전하거나 저장용기를 교체하여야 한다.

[답압작성]  ① 약제량 손실   ② 5      ③ 압력손실     ④ 10        ⑤ 5

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 저장용기의 적합기준 (NFSC 107 A 제6조)

  ① 저장용기의 충전밀도 및 충전압력은 별도의 기준에 따를 것

  ② 저장용기는 약제명, 저장용기의 자체 중량과 총중량, 충전일시 및 약제의 체적을 표시할 것

  ③ 집합관에 접속되는 저장용기는 동일한 내용적을 가진 것으로 충전량 및 충전압력이 같도록 할 것

  ④ 저장용기에 충전량 및 충전압력을 확인할 수 있는 장치를 하는 경우에는 해당 소화약제에 적합한 구조로 할 것

  ⑤ 저장용기의 약제량 손실이 5%를 초과하거나 압력손실이 10%를 초과하는 경우에는 재충전하거나 저장용기를 교체할

       것. 다만, 불활성기체 소화약제 저장용기의 경우에는 압력손실이 5%를 초과할 경우 재충전하거나 저장용기를 교체하

       여야 한다.

​

5. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비에 압력 배관용 탄소강관을 다음 조건과 같이 사용하려고 한다. 최대 허용압력

     [kPa]을 구하시오. [5점] ★★★★★

[조건]

  ① 압력배관용 탄소강관의 인장강도는 420 kPa, 항복점은 200 kPa이다.  

  ② 용접이음에 따른 허용값 [㎜]을 구하시오.

  ③ 배관이음 효율은 0.85 로 한다.

  ④ 배관의 최대 허용응력 (SE)은 배관재질 인장강도의 ¼값과 항복점의 ⅓ 값 중 적은 값 (σi)을 기준으로 다음 식을 적용한

       다.

       SE = σi × 배관이음효율 × 1.2

  ⑤ 적용되는 배관의 바깥지름은 112.3 ㎜이고 두께는 6.0 ㎜ 이다.

  ⑥ 방출헤드 설치부분은 제외한다.

[문제풀이]

         ⊙ SE : 적은 값 × 배관의 이음효율 × 1.2

         ⊙ 배관 재질 인장강도의 ¼값 : 420 × ¼ = 105 kPa

     ※ 배관의 이음 효율

        ㉠ 이음이 없는 배관 : 1

        ㉡ 전기저항 용접배관 : 0.85

        ㉢ 가열맞대기 이음 배관 : 0.6

      ⊙ 항복점의 ⅔ 값 : 200 × ⅔ = 133.333 [kPa]

      ⊙ SE = 105 × 0.85 × 1.2 = 107.1 kPa​

[해설] 최대 허용 압력​

   여기서, t : 관두께 [㎜]

               P : 최대 허용압력 [kPa]

               D : 배관의 바깥지름 [㎜]

               SE : 최대허용응력 [kPa] (배관 재질 인장강도의 ¼값과 항복점의 ⅔값 중 적은 값 × 배관이음 효율 × 1.2)

                A : 나사이음, 흠이음 등의 허용값 [㎜] (헤드설치 부분은 제외한다)

                  ⊙ 나사이음 : 나사의 높이

                  ⊙ 절단흠이음 : 흠의 깊이

                  ⊙ 용접이음 : 0

           ※ 배관의 이음 효율

              ㉠ 이음이 없는 배관 : 1

              ㉡ 전기저항 용접배관 : 0.85

              ㉢ 가열맞대기 이음 배관 : 0.6

​

6. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비에 압력배관용 탄소강관을 다음 조건과 같이 사용하려고 한다. 최대 허용압력

     [MPa]을 구하시오. [5점] ★★★★★

[조건]

  ① 압력배관용 탄소강관의 인장강도는 420 [MPa], 항복점은 인장강도의 80% 이다.

  ② 용접이음에 따른 허용값 [㎜]은 무시한다.

  ③ 가열맞대기 용접배관을 한다.

  ④ 배관의 최대 허용응력 (SE)은 배관재질 인장강도의 ¼값과 항복점의 ⅔ 값 중 적은 값 (σi)을 기준으로 다음 식을 적용한

        다.

    SE = σi × 배관 이음 효율 × 1.2

  ⑤ 적용되는 배관의 바깥지름은 114.3 ㎜ 이고 두께는 6.0 ㎜ 이다.

  ⑥ 방출헤드 설치부분은 제외한다.

[문제풀이]

  ⊙ 배관재질 인장강도의 ¼값 : 420 × ¼ = 105 MPa

  ⊙ 항복점 : 420 × ⅔ = 224 MPa

  ⊙ SE = 적은 값 σi × 배관 이음 효율 × 1.2 =105 × 0.6 × 1.2 = 75.6 MPa​

[해설] 최대 허용압력​

     여기서, t : 관두께 [㎜]

                  P : 최대 허용압력 [kPa]

                  D : 배관의 바깥지름 [㎜]

                  SE : 최대허용응력 [kPa] (배관 재질 인장강도의 ¼값과 항복점의 ⅔값 중 적은 값 × 배관이음 효율 × 1.2)

                  A : 나사이음, 흠이음 등의 허용값 [㎜] (헤드설치 부분은 제외한다)

                   ⊙ 나사이음 : 나사의 높이

                   ⊙ 절단흠이음 : 흠의 깊이

                   ⊙ 용접이음 : 0

        ※ 배관의 이음 효율

            ㉠ 이음이 없는 배관 : 1

            ㉡ 전기저항 용접배관 : 0.85

            ㉢ 가열맞대기 이음 배관 : 0.6

​

7. 어느 소방대상물에 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비를 설치하려고 한다. 다음 조건을 참고하여 각 물음에 답하시

     오. [7점] ★★★★★

[조건]

   ① 방출헤드 1개의 유량은 초당 29.4 ㎏ 이다.

   ② 노즐 방사압력에서의 방출률은 14.7 ㎏/s·㎠ 이다.

   ③ 분사헤드에 접속되는 배관의 구경은 65 A이다.

   ④ 배관의 인장강도는 420 MPa, 항복점은 200 MPa 이다.

   ⑤ 배관이음방법은 이음매 없는 배관이므로 나사이음, 흠이음 등의 허용값 [㎜]은 무시한다.

   ⑥ 적용되는 배관의 바깥지름은 114.3 ㎜ 이고, 두께는 6.0 ㎜ 이다.

   ⑦ 배관두께 계산시 방출헤드 설치부분은 제외한다.

가. 방출헤드 오리피스 구경 [㎜]을 구하여 다음 표에서 선정하시오.

나. 배관의 최대허용압력 [MPa]을 구하시오.

[문제풀이]

 가. 방출헤드 오리피스 구경 [㎜]​

           ∴ 주어진 표에서 20 ㎜ 를 선정한다.

나. 배관의 최대 허용압력 [MPa]을 구하시오.

   ⊙ 배관의 재질 인장강도의 ¼ 값 : 420 × ¼ = 105 MPa

   ⊙ 항복점의 ⅔ 값 : 200 × ⅔ = 133.333 MPa

   ⊙ SE = σi × 배관 이음 효율 × 1.2 = 105 × 1 × 1.2 = 126 MPa​

8. 다음 각 물음에 답하시오. [4점] ★★★★★

 가. 할로겐 화합물이 지구에 끼치는 영향 2가지를 쓰시오.

 나. 할로겐 화합물 소화약제의 방사시간은 10초 이내에 95% 이상 방사해야 하는 이유를 간단히 쓰시오.

[답안작성]

  가. 할로겐 화합물이 지구에 미치는 영향 2가지

     ① 오존층 파괴            ② 지구 온난화

나. 할로겐 화합물 소화약제의 방사시간을 10초 이내에 95%를 방사해야 하는 이유

   ▣ 소화약제 방사시 발생하는 독성물질을 감소시켜 실내의 인명안전을 도모하기 위하여

[해설] 할로겐 화합물이 지구에 끼치는 영향, 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 방사시간

가. 오존층 파괴 메카니즘

  ① 지상에 방출된 CFC 또는 Halon 물질은 파괴되지 않고 오존층이 있는 성층권까지 상승한다.

  ② 태양으로 부터 강한 자외선을 받아 분해하여 Cl 또는 Br을 방출한다.

  ③ 오존(O3)과 염소(Cl) 또는 브롬(Br)이 반응하여 오존을 파괴한다.

      Cl + O3 = ClO + O2

      BrO + O = Br + O2

   ④ 계속 연쇄반응하여 오존층이 파괴된다.

나. 지구온난화 매카니즘

   ① CO2, CH4, Halon 등의 가스가 지구의 열이 외부로 방출되는 것을 방해한다.

   ② 태양의 복사열은 지구 표면온도를 상승시키고 지구표면은 다시 적외선을 방사한다.

   ③ 이 적외선이 대기의 기체에 흡수되고 뜨거워진 기체는 다시 적외선을 방사하여 태양빛에 으해 상승된 온도보다

        더 뜨거워 진다.

   ④ 이것을 지구 온난화 현상이라고 하며, 지구 온난화 현상을 일으키는 대기중의 기체를 온실가스라고 한다.

​

9. 가로 15m, 세로 14m, 높이 3.5 m 인 전산실에 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제 HFC-23과 IG-541 을 사용할 경우

     다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [12점]  ★★★★★

[조건]

  ① HFC - 23의 소화농도는 A,C급 화재는 38%, B급 화재는 35 %이다.

  ② HFC - 23의 저장용기는 68 ℓ 이며, 충전밀도는 720.8 ㎏/㎥ 이다.

  ③ IG - 541 의 소화농도는 33%이다.

  ④ IG - 541 의 저장용기는 80 ℓ 용 15.8 ㎥/병을 적용하며, 충전압력은 19.996 [MPa] 이다.

  ⑤ 소화약제량 산정시 선형상수를 이용하도록 하며 방사시 기준온도는 30 ℃ 이다.

  가. HFC - 23 의 저장량 [㎏]을 구하시오.

  나. HFC - 23 의 저장용기수를 구하시오.

  다. 배관구경 산정조건에 따라 HFC - 23 의 약제량 방사시 유량 [kg/s]을 구하시오.

  라. IG - 541 의 저장량 [㎥]을 구하시오.

  마. IG - 541 의 저장용기수를 구하시오.

  바. 배관구경산정조건에 따라 IG - 541 의 약제량 방사시 유량 [kg/s]을 구하시오.

[참고]​

[문제풀이]

 가. HFC - 23 의 저장량 [㎏]을 구하시오.

   ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.3164 + 0.0012 × 30 = 0.3524 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전율 = 38 × 1.2 = 45.6 %​

나. HFC - 23 의 저장용기수를 구하시오.

  ▣ 1병당 저장량 G = 내용적 [㎥] × 충전밀도 [㎏/㎥] = 0.068 [㎥] × 720.8 [㎏/㎥]  = 49.014 ㎏​

다. 배관구경 산정조건에 따라 HFC - 23의 약제량 방사시 유량 [㎏/s]을 구하시오.

   ▣ 최소 설계농도의 95%에 해당하는 소화약제 저장량​

라. IG-541의 저장량 [㎥]을 구하시오.

  ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.65799+0.00239×30℃=0.72969 [㎥/㎏]

  ⊙ 비체적 Vs = 선형상수 = K1 + K2 × t = 0.65799+0.00239×30℃=0.72969 [㎥/㎏]

  ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전율 = 33 × 1.2 = 39.6 [%]​

마. IG - 541 의 저장용기수를 구하시오.​

바. 배관구경산정조건에 따라 IG - 541 의 약제방사시 유량 [㎥/s]을 구하시오.

   ▣ 최소 설계농도의 95 %에 해당하는 소화약제 저장량​

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

  ▣ HFC - 23 : 할로겐 화합물 소화약제

  ▣ IG - 541 : 불활성기체 소화약제

가. 소화약제의 저장량 (할로겐 화합물 소화약제)​

     여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

                  V : 방호구역의 체적 [㎥]

                  S : 소화약제별 선형상수 (K1+K2 × t) [㎥/㎏]

                  C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                  t : 방호구역의 최소예상온도 [℃]

   ※ C (체적에 따른 소화약제의 설계 농도)

        설계농도 C [%] = 소화농도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2 , B급 화재 : 1.3 )

나. 저장용기수

   ① 저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] / 1병당 충전량 [㎏]

   ② 충전량 [㎏] = 내용적 [㎥] × 충전밀도 [㎏/㎥]

   ③ 소화약제 방사시 유량​​

※ NFSC 107 A 제10조

   배관구경은 해당 방호구역에 할로겐화합물소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급 화재 : 2분, B급 화재 : 1분)

    이내에 방호구역 각 부분에 최소설계농도의 95% 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 할 것

다. 소화약제 저장량 (불활성기체 소화설비 소화약제)​

         여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                      S : 소화약제별 선형상수 (K1+K2 ×t) [㎥/㎏]

                      Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]

                      C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 [%]

                       t : 방호구역 최소예상온도 [℃]

​

10. 가로 14m, 세로 15m, 높이 3.5 m인 전산실에 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 IG-541을 설치하려고 한다. 다음

       조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [6점]  ★★★★★

  ① IG - 541 의 소화농도는 33% 이다.

  ② IG - 541 의 저장용기는 80 ℓ, 충전압력은 20,000 kPa이다.

  ③ 선형상수를 이용하도록 하며 방사시 기준온도는 20 ℃ 이다.

  가. IG - 541 의 약제량 [㎥]을 구하시오. (단, 20 ℃ 에서의 비체적은 선형상수이다.)

  나. IG - 541 의 최소 저장용기수를 구하시오.

  다. IG - 541 의 배관구경 산정시 기준이 되는 약제량 방사시 유량 [㎥/s]을 구하시오.

[문제풀이]

 가. IG - 541 의 약제량 [㎥]을 구하시오.

   ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 ℃ = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 비체적 = 선형상수 = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전율 = 33 × 1.2 = 39.6 [%]​

 나. IG - 541 의 최소 저장용기수를 산정하시오.​

다. IG - 541 의 배관 구경 산정시 기준이 되는 약제량 방사시 유량 [㎥/s]을 구하시오.

   ▣ 최소 설계농도의 95%에 해당하는 소화약제 저장량​

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제

 가. 소화약제의 저장량 (불활성기체 소화약제)​

       여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                    S : 소화약제별 선형상수 (K1 + K2 × t) [㎥/㎏]

                    Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]

                     C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                      t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

                     V : 방호구역의 체적 [㎥]

나. 저장용기수​

다. 충전량​

라. 약제방사시 유량​​

※ NFSC 107 A 제10조

   배관의 구경은 해당 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급 화재 : 2분, B급 화재 : 1

    분) 이내에 방호구역 각 부분에 최소 설계농도의 95% 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 할 것​

          여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                      S : 소화약제별 선형상수 (K1 + K2 × t) [㎥/㎏]

                      Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]

                       C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                       t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

                      V : 방호구역의 체적 [㎥]

     ※ 체적에 따른 소화약제의 설계농도 C

         ▣ 설계농도 C = 소화농ㄷ도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2, B급 화재 : 1.3)

​

11. 경유를 연료로 사용하는 발전기실의 크기가 15m × 20m × 5m 이다. 이곳에 다음의 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화

      설비를 설치하고자 한다. 다음 조건과 국가 화재안전기준을 참고하여 각 물음에 답하시오. [10점] ★★★★★

[조건]

   ① 방호구역의 온도는 상온 20 ℃ 이다.

   ② HCFC BLEND A 용기는 68 ℓ dyd 58 ㎏, IG - 541 용기는 80 ℓ 용 12.4 ㎥을 적용한다.

   ③ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제의 소화 농도

④ K1 과 K2 값

 가. HCFC BLEND A 의 최소 약제량 [㎏]을 구하시오.

 나. HCFC BLEND A 의 최소 약제 용기는 몇 병인지 구하시오.

 다. IG-541 의 최소 약제량 [㎥]을 구하시오. (단, 20 ℃ 의 비체적은 선형상수와 같다.)

 라. IG-541 의 최소 약제용기는 몇 병인지 구하시오.

[문제풀이]

 가. HCFC BLEND A 의 최소 약제량 [㎏]

  ⊙ 선형상수 S = = K1 + K2 × t = 0.2413 + 0.00088 × 20 ℃ = 0.2589 [㎥/㎏]

  ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전계수 = 10 × 1.3 = 13 %​

 나. HCFC BLEND A 의 최소 약제용기는 몇 병인가 ?​

 다. IG-541 의 최소 약제량 [㎥]을 구하시오. (단, 20 ℃ 의 비체적은 선형상수와 같다.)

   ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 ℃ = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 비체적 = 선형상수 = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전율 = 31.25 × 1.3 = 40.625 [%]​

라. IG-541 의 최소 약제용기는 몇 병인지 구하시오.​

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

   HCFC BLEND A : 할로겐 화합물 소화약제

   IG - 541 : 불활성기체 소화약제

가. 소화약제 저장량 [할로겐 화합물 소화약제]​

          여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

                       V : 방호구역의 체적 [㎥]

                       S : 소화약제별 선형상수 (K1+K2 × t) [㎥/㎏]

                       C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                        t : 방호구역의 최소예상온도 [℃]

       ※ C (체적에 따른 소화약제의 설계 농도)

           설계농도 C [%] = 소화농도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2 , B급 화재 : 1.3 )

나. 저장용기수​

다. 소화약제 저장량 (불활성기체 소화약제)​

           여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                        S : 소화약제별 선형상수 (K1 + K2 × t) [㎥/㎏]

                        Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]

                        C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                         t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

                        V : 방호구역의 체적 [㎥]

        ※ 체적에 따른 소화약제의 설계농도 C

            ▣ 설계농도 C = 소화농ㄷ도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2, B급 화재 : 1.3)

라. 저장용기수​

12. 경유를 연료로 사용하는 발전기실의 크기가 15m × 20m × 5m 이다. 이곳에 다음의 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화

       설비를 설치하고자 한다. 다음 조건과 국가화재안전기준을 참조하여 각 물음에 답하시오. [10점] ★★★★★

[조건]

  ① 방호구역의 온도는 상온 20 ℃ 이다.

  ② HCFC BLEND A 용기는 68 ℓ 용 58 ㎏, IG -541 용기는 80ℓ 용 12.4 ㎥을 적용한다.

  ③ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제의 설계농도

 ④ K1 과 K2 값

  가. HCFC BLEND A 의 최소 약제량 [㎏]을 구하시오.

  나. HCFC BLEND A 의 최소 약제 용기는 몇 병인지 구하시오.

  다. IG-541 의 최소 약제량 [㎥]을 구하시오. (단, 20 ℃ 의 비체적은 선형상수와 같다.)

  라. IG-541 의 최소 약제용기는 몇 병인지 구하시오.

[문제풀이]

 가. HCFC BLEND A 의 최소 약제량 [㎏]

   ⊙ 선형상수 S = = K1 + K2 × t = 0.2413 + 0.00088 × 20 ℃ = 0.2589 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 13 %​

 나. HCFC BLEND A 의 최소 약제용기는 몇 병인가 ?​

다. IG-541 의 최소 약제량 [㎥]을 구하시오. (단, 20 ℃ 의 비체적은 선형상수와 같다.)

   ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 ℃ = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 비체적 = 선형상수 = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 20 = 0.70579 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 40.62 [%]​

라. IG-541 의 최소 약제용기는 몇 병인지 구하시오.​

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

     ◈ 11번 문제 해설 참조

​

13. 가로 15m, 세로 10m, 높이 4.5m인 전산실에 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제 IG-541 을 사용할 경우 조건을

      참조하여 각 물음에 답하시오. [5점] ★★★★★

[조건]

  ① IG - 541 의 소화농도는 33% 이다.

  ② IG - 541 의 저장용기는 80 ℓ 용 12.5 ㎥/병을 적용하며 충전압력은 15.832 MPa이다.

  ③ 소화약제 산정시 선형상수를 이용하도록 하며 기준 온도는 30 ℃ 이다.

  가. 체적에 따른 소화약제의 설계농도를 구하시오.

  나. IG - 541 의 저장량 [㎥]을 구하시오.

  다. IG - 541 의 저장용기수를 구하시오.

  라. 배관의 구경은 해당 방호구역에 불활성기체 소화약제는 A·C급 화재는 ( ① ) 이내에 방호구역 각 부분에 최소 설계농

        도의 ( ② ) % 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 하여야 한다.

[문제풀이]

 가. 체적에 따른 소화약제의 설계농도를 구하시오.

    ▣ 설계농도 C = 소화농도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2, B급 화재 : 1.3) = 33 % × 1.2 = 39.6 %

 나. IG - 541 의 저장량 [㎥]을 구하시오.

   ⊙ 선형상수 S = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 30 ℃ = 0.72969 [㎥/㎏]

   ⊙ 비체적 = 선형상수 = K1 + K2 × t = 0.65799 + 0.00239 × 30 = 0.72969 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 소화농도 × 안전계수 = 33% × 1.2 = 39.6 %​

다. IG - 541 의 저장용기수를 구하시오.​

라. 배관의 구경은 해당 방호구역에 불활성기체 소화약제는 A·C급 화재는 ( ① 2 ) 이내에 방호구역 각 부분에 최소 설계

      농도의 ( ② 95 ) % 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 하여야 한다.

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

      IG - 541 : 불활성기체 소화설비

가. 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 (C)

      ▣ 설계농도 C = 소화농도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2, B급 화재 : 1.3)

나. 소화약제 저장량 (불활성기체 소화약제)​

         여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                      S : 소화약제별 선형상수 (K1 + K2 × t) [㎥/㎏]

                      Vs : 20 ℃ 에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]

                      C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                       t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

                       V : 방호구역의 체적 [㎥]

다. 저장용기수​

라. 배관

   ▣ 배관의 구경은 해당 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급 화재 : 2분, B급 화재

        : 1분) 이내네 방호구역의 각 부분에 최소 설계농도의 95% 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 할 것

​

14. 할로겐 화합물 FK - 5- 1- 12 소화약제를 사용하여 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비를 설치하려고 한다. 설계

      농도 12%, 선형상수 K1=0.0664, K2 = 0.0002741, 방호구역의 주위온도는 21℃, 방호구역의 체적은 8m × 10m × 4m,

      용기는 80 ℓ, 충전밀도는 1,141 ㎏/㎥ 일 때 다음 각 물음에 답하시오. [5점] ★★★★★

  가. 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

  나. 약제 병수를 구하시오.

[문제풀이]

 가. 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

   ⊙ 선형상수 S = = K1 + K2 × t = 0.0664 + 0.000271 × 21 ℃ = 0.0721 [㎥/㎏]

   ⊙ 설계농도 C = 13 %​

 나. 약제병수

   ▣ 1병당 약제 충전량 ㎏ = 저장용기 내용적 [㎥] × 충전밀도 [㎏/㎥]  = 0.08 [㎥] × 1,141 [㎏/㎥] =91.28 ㎏​

[해설] 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제

      FK - 5 -1- 12 : 할로겐 화합물 소화약제

가. 소화약제의 저장량 (할로겐 화합물 소화약제)​

           여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

                        V : 방호구역의 체적 [㎥]

                        S : 소화약제별 선형상수 (K1+K2 × t) [㎥/㎏]

                        C : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                         t : 방호구역의 최소예상온도 [℃]

        ※ C (체적에 따른 소화약제의 설계 농도)

             설계농도 C [%] = 소화농도 [%] × 안전계수 (A·C급 화재 : 1.2 , B급 화재 : 1.3 )

나. 약제 병수

  ① 약제 병수​

  ② 1병당 충전량 [㎏]

      ▣ 1병당 충전량 [㎏] = 저장용기 체적 [㎥] × 충전밀도 [㎏/㎥]

​

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나. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량 (심부화재)

   ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

[참고] 전역방출방식

가. 이론 약제량 : 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ※ 개구부 자동폐쇄장치 미설치시에 개구부 가산량을 적용한다.

   ※ 표면화재의 경우

      이론 약제량 : 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

      * 방호구역 체적에서 불연성 기둥, 벽, 보는 제외한다.

나. 실제 약제량​

                여기서, C : 충전비, G: 1병당 충전량, V : 방호체적

               충전비 C

                CO2 : 저압식 : 1.1 ~ 1.4

                           고압식 : 1.5 ~ 1.9

               할론 1301 0.9 ~ 1.6

                분말 0.8 이상

▣ 소화약제량 [㎏]

    ⊙ 이산화탄소 (CO2)

◈ 표면화재

◈ 심부화재

◈ 할론 소화설비 전역방출방식

▣ 개구부 가산량

      CO2 : 표면화재 : 5㎏/㎡

                심부화재 : 10 ㎏/㎡

      할론 : 차고, 주차장, 전기시설 : 2.4 ㎏/㎡

      특수가연물 : 2.6 ㎏/㎡

      분말 : 제1종 : 4.5 ㎏/㎡

                제2종 · 제3종 : 1.7 ㎏/㎡

                제4종 : 1.8 ㎏/㎡ ※ 4.5 - 1.7 = 1.8

​

2. 이산화탄소 소화설비가 설치된 방호구역의 체적이 150 ㎥ 이고 소화약제 방출계수가 1.33 ㎏/㎥ 일 때 저장용기실에

     저장하여야 할 액체 저장용기수를 구하시오. (단, 저장용기의 내용적은 68 ℓ이고 충전비는 1.8 이다.) [3점] ★★★★★

[문제풀이]

  약제소요량 : 150 ㎥ × 1.33 ㎏/㎥ = 199.5 ㎏​

[해설] 저장용기수

가. 저장용기수 = 약제 소요량 / 1병당 충전량

나. 충전비

   ▣ 충전비 = 내용적 [ℓ] / 1병당 충전량 [㎏]

   ▣ C = V[ℓ] / G [㎏]

            여기서, C : 충전비 [ℓ/㎏], V : 내용적[ℓ], G : 1병당 충전량 [ℓ]

​

3. 고압식 이산화탄소 소화설비에 있어서 분사헤드 1개의 유량이 2 [㎏/s]이다. 오리피스의 분구면적은 1 [㎠]이고, 분사

    헤드 오리피스의 구멍은 5개, 방사시간은 30초이다.

    이산화탄소의 양 [㎏]을 구하시오. [3점]

[계산과정]

       이산화탄소의 양 = 2[㎏/s] × 30 [s] × 1개 = 60 ㎏

[해설] 이산화탄소 (CO2)의 양

   이산화탄소 (CO2)의 양 = 유량 [㎏/s] × 방사시간 × 분사헤드 수

   ∴ 이산화탄소(CO2)의 양 = 2 ㎏/s × 30s × 1개 = 60㎏

  ※ 문제의 조건에서 분사헤드 개수가 주어지지 않았으므로 분사헤드 개수는 1개를 적용한다.

​

4. 가로, 세로, 높이가 각각 12 m, 15m, 4m인 어느 전기실에 이산화탄소 소화설비가 작동하여 화재가 진압되었다. 주어진

     조건을 참조하여 다음 각 물음에 답하시오. [8점]  ★★★★★

[조건]

  ① 공기중 산소의 부피농도는 21 %이다.

  ② 대기압은 760 ㎜Hg이다.

  ③ 실내온도는 20 ℃ 이다.

  ④ 이산화탄소 방출 후 실내기압은 770 ㎜Hg이다.

  ⑤ 이산화탄소 분자량은 44이다.

  ⑥ R은 0.082로 계산한다.

  ⑦ 개구부에는 자동폐쇄장치가 설치되어 있다.

가. 이산화탄소 방출 후 산소농도를 측정하니 14 volume %였다. CO2 농도 [부피 %]를 구하시오.

나. 약제방출 후 전기실 내의 CO2 양은 몇 [㎏]인가 ?

다. 용기내에서 부피가 68 [ℓ]이고 약제충전비가 1.7인 CO2 저장용기를 몇 병을 설치하여야 하는가 ?

라. 다음은 이산화탄소 소화설비의 화재안전기준에서 정하는 이산화탄소 소화설비 분사헤드의 설치제외 장소 ( )안에 알맞

     은 말음 쓰시오.

  ㉠ 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

  ㉡ 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 ( ① ) 을 저장 · 취급하는 장소

  ㉢ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 ( ② )을 저장 · 취급하는 장소

  ㉣ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등

[문제풀이]

가. CO2 농도 [부피 %]​

나. 약제 방출 후 전시실의 CO2의 양 [kg]​

방출후 대기압 : 770 ㎜Hg / 760 ㎜Hg = 1.013 atm

다. 설치해야 할 CO2 저장용기수​

라. ( ) 채우기 : 이산화탄소 소화설비 분사헤드의 설치제외 장소

  ㉠ 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

  ㉡ 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 ( ① 자기연소성 물질 ) 을 저장 · 취급하는 장소

  ㉢ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 ( ② 활성금속물질 )을 저장 · 취급하는 장소

  ㉣ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등

[참고]

※ 이산화탄소설비의 분사헤드 설치제외장소 [NFSC 106 제11조)

  ① 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

  ② 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장 · 취급하는 장소

  ③ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장 · 취급하는 장소

  ④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등

​

5. 다음은 이산화탄소 소화설비의 전역방출방식에 있어서 표면화재 방호구역의 소화약제 저장량에 대한 표이다. ( ) 안에

    적당한 수치를 쓰시오. [7점] ★★★

[답안작성]   ① 1   ② 0.9   ③ 0.8   ④ 0.75   ⑤ 45   ⑥ 135   ⑦ 1,125

​

[해설] 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량

가. 표면화재

   ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부  면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소요약제량 및 개구부 가산량

나. 심부화재

  ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] ×  개구부 가산량 [㎏/㎡]

​

5. 다음 도면과 같이 4개의 방호구역에 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비를 하려고 한다. 다음 도면과 조건을 참조하여

    각 물음에 답하시오. [11점] ★★★★★

[조건]

 ① 실의 층고는 3m 이다.

 ② 전기실과 모피창고에는 가로 1m × 세로 2m의 개구부가 각각 1개씩 설치되어 있다. (자동 폐쇄장치 미설치)

 ③ 저장용기의 내용적은 68 ℓ이며 충전비는 1.5 이다.

 ④ 전기실과 케이블실은 동일한 방호구역으로 설계되어 있다.

 ⑤ 소화약제의 방출시간은 7분이다.

 ⑥ 각 실에 설치하여야 할 헤드의 방사량은 각 헤드 1개당 10 kg/min 으로 한다.

가. 모피창고의 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

나. 1병의 저장용기에 충전되는 약제량 [㎏]을 구하시오.

다. 저장용기실에 설치하여야 할 저장 용기의 수를 구하시오.

라. 설치하여야 할 선택밸브의 수는 몇 개인가 ?

마. 모피창고에 설치하여야 할 헤드 수를 구하시오. (단, 실제 방출되는 병수로 계산하시오)

바. 서고의 선택밸브 직후 주배관의 유량 [㎏/min]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 모피창고의 소요약제량 [㎏]

   ※ 화재유형에 대한 언급이 없으므로 심부화재를 적용한다.

 ⊙ 모피창고의 소화약제량 : 2.7 ㎏/㎥

  ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

      소화약제 저장량 [㎏] =(10 m × 3m × 3m) × 2.7 [kg/㎥] + (1m×2m) × 10 [㎏/㎡]  = 263 ㎏

[참고] 방출시간 (s·min)

[전역방출방식]

  CO2 소화설비 : 표면화재 : 1분 (60초)

                            심부화재 : 7분 (420초)

  할론소화설비 : 무조건 10초

  분말소화설비 : 무조건 30초

  할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비

             ⊙ 할로겐화합물 : 10초

             ⊙ 불활성기체 소화설비 - A,C급 화재 : 2분 (120초)

                                                      B급화재 : 1분 (60초)

[국소방출방식]

   ⊙ 할론 소화설비 : 10초

   ⊙ 기타 소화설비 : 30초 ​

나. 1병당 충전약제량 [㎏]​

다. 저장용기수

  ① 모피창고 : 263 ㎏/45.33 ㎏ = 5.801 ≒ 6병

  ② 서고

      ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥]  = (10m×7m×3m) × 2 [㎏/㎥] = 420 ㎏

      ▣ 저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 충전약제량 [㎏] = 420 ㎏ ÷ 45.33 ㎏  = 9.265 ≒ 10병

  ③ 전기실

      ▣ 소화약제량 = (8×6×3)×1.3 = 207.2 [㎏]

  ④ 케이블실

      ▣ 소화약제량 = (2×6×3)×1.3 = 45.8 [㎏]

※ 전기실과 케이블실은 동일한 방호구역이므로​

    ∴ 각 실중 최고 저장용기수인 서고의 10병을 선택한다.

라. 선택밸브의 수

  ▣ 3개 (각 방호구역별 선택밸브 1개이며, 전기실과 케이블실은 같은 방호구역으로 설정)

마. 모피창고에 설치해야 할 헤드 수​

바. 서고 선택밸브 직 후의 주배관 유량 [㎏/min]​

나. 충전비​

            여기서, C : 충전비 [ℓ/㎏], V : 내용적 [ℓ], G : 1병당 충전량 [㎏]

다. 헤드의 개수​

라. 선택밸브 직후의 유량​

6. 어떤 사무소 건물의 지하층에 있는 발전기실 및 축전지실에 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비를 설치하려고 한다.

     화재안전기준과 다음 조건에 의하여 각 물음에 답하시오.  [15점] ★★★★★

 ① 소화설비는 고압식으로 한다.

 ② 발전기실의 크기 : 가로 5m × 세로 8m × 높이 4 m

 ③ 발전기실 개구부의 크기 : 1.8 m × 3m × 2개소 (자동폐쇄장치 설치)

 ④ 축전지실 크기 : 가로 4m × 세로 5m × 높이 4m

 ⑤ 축전지실 개구부의 크기 : 0.9 m × 2 m × 1개소 (자동폐쇄장치 미설치)

 ⑥ 가스용기 1병당 충전량 : 45 ㎏

 ⑦ 가스저장용기는 공용으로 한다.

 ⑧ 가스량은 다음 표를 이용하여 산출한다.

    ※ 개구부의 가산량은 5 ㎏/㎡ 으로 한다.

  ⑨ 본 화재는 표면화재를 기준으로 한다.

가. 각 방호구역별로 필요한 가스용기의 병수는 몇 병인가 ?

   ① 발전기실              ② 축전지실

나. 집합장치에 필요한 가스용기의 병수는 몇 병인가 ?

다. 각 보호구역별 선택밸브 개폐 직후의 유량은 몇 [㎏/s]인가 ?

   ① 발전기실             ② 축전지실

라. 저장용기의 내압시험압력은 몇 [MPa]인가 ?

마. 다음 각 물음에 답하시오.

   ① 이산화탄소 소화약제 저장용기의 선택밸브 또는 개폐밸브 사이에 내압시험압력 (    )에서 적응하는 안전장치를

        설치하여야 한다. ( )안에 알맞은 말을 쓰시오.

   ② 저장용기의 선택밸브 또는 개폐밸브 사이의 안전장치의 작동압력 [MPa]을 구하시오.

 바. 분사헤드의 방출압력은 21℃ 에서 몇 [MPa] 이상이어야 하는가 ?

 사. 음향경보장치는 약제 방사 개시 후 몇 분 동안 경보를 계속할 수 있어야 하는가 ?

 아. 각 방출구역에 필요한 음향경보장치는 각각 몇 개씩 인가 ?

 자. 가스용기의 개방밸브는 작동방식에 따라 3가지로 분류되는데 그 각각의 명칭을 쓰시오.

[문제풀이]

 가. 방호구역별 가스용기의 개수

   ① 발전기실

      ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] = (5m × 8 m × 4m) ×  0.9 [㎏/㎥] = 128 ㎏

       ※ 최소 약제 저장량 135 ㎏ 을 선정한다.    

       ∴ 가스 저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 충전약제량 [㎏]  = 135 ㎏ ÷ 45 ㎏ = 3병

  ② 축전지실

      ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

           소화약제 저장량 [㎏] = (4m × 5m × 4 m) × 0.9 [㎏/㎥] + (0.9m × 2m) × 5 [㎏/㎡]  = 81 ㎏

             ∴ 가스 저장용기수 = 81 ㎏ / 45 ㎏ = 1.8 ≒ 2병

 나. 집합장치에 필요한 가스용기의 수 : 3병 (최대 방호구역의 병수)

 다. 각 방호구역별 선택밸브 직후의 유량 [㎏/S]

     ① 발전기실

           ▣ 선택밸브 개방 직후의 유량 = (45㎏ × 3병) ÷ 60초 = 4.25 [㎏/s]

     ② 축전지실

           ▣ 선택밸브 개방 직후의 유량 = (45㎏ × 2병) ÷ 60초 = 1.5 [㎏/s]

라. 저장용기의 내압시험압력 : 25 [MPa] 이상

마. 각 물음에 답하시오.

   ① 0.8배

   ② 안전장치의 작동압력 = 25 [MPa] × 0.8 = 20 [ㅡㅖㅁ]

바. 분사헤드 방출압력 : 2.4 [MPa]

사. 음향장치 경보시간 : 1분 이상

아. 각 방호구역별 음향경보장치의 수 : 각각 1개씩

자. 가스용기 개방밸브의 작동방식

   ① 전기식     ② 기계식       ③ 가스압력식

[해설]

가. 선택밸브 개방직후의 유량​​

나. 설비별 약제방사시간

[참고] CO2 소화설비의 압력 기준

7. 다음의 조건을 참조하여 이산화탄소 소화설비에 대한 각 물음에 답하시오. [14점]

 [조건]

  ① 소방대상물의 천장까지의 높이는 4m이다.

다. 각 방호구역별 약제 저장용기수

 ① 통신기기실

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

         소화약제 저장량 [㎏] = (3m × 2m × 4 m) × 1.6 [㎏/㎥] = 38.4 ㎏

         저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 37.4㎏ ÷ 45.03 ㎏  = 0.852 ≒ 1병

  ② 전기실

     ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (11.5m × 10m × 4 m) × 1.3 [㎏/㎥] = 598 ㎏

          저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 598㎏ ÷ 45.03 ㎏ = 13.28 ≒ 14병

  ③ 면화류 창고

     ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (4m × 8m × 4 m) × 2.7 [㎏/㎥] = 345 ㎏

          저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 345㎏ ÷ 45.03 ㎏  = 7.674 ≒ 8병

 라. 선택밸브의 개수 : 2개 (각 방호구역별 1개)

 마. 집합관의 용기수 : 15병 (최대 방호구역의 병수)

 바. 소화약제의 유량 속도​

[해설] 이산화탄소 소화설비 (전역방출방식)

 가. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식 소화약제 저장량 (심부화재)

    ※ 이산화탄소 (CO2) 소화설비의 체적 1㎥ 당 소요약제량 및 개구부 가산량 (심부화재)

      ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 설비별 약제방사시간

​

8. 다음 조건을 참조하여 이산화탄소 설비에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [12점]  ★★★★★

[조건]

  ① 소방대상물의 천장까지의 높이는 3[m]이고 방호구역의 크기와 용도는 다음과 같다.

  ② 소화약제는 고압저장방식으로 하고 충전량은 45 ㎏ 이다.

  ③ 약제방출방식은 전역방출방식이다.

  ④ 개구부의 가산량 10 [㎏/㎡], 헤드의 방사율은 1.3 [㎏/㎟·분·개] 이다.

  ⑤ 주어진 조건외에는 소방법규 및 화재안전기준에 따른다.

가. 각 방호구역에 대한 약제저장량 [㎏]을 구하시오.

  ① 통신기기실          ② 서고                 ③ 면화류 창고

나. 각 방호구역별 약제 저장용기 병의 개수를 구하시오

  ① 통신기기실          ② 서고                ③ 면화류 창고

다. 집합관의 용기수는 몇 병인가 ?

라. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ?

마. 통신기기실 헤드의 방사압력은 몇 [MPa]이어야 하는가 ?

바. 약제 방출 후 경보장치의 작동시간은 ?

사. 약제의 유량 속도 [㎏/s]를 구하시오.

아. 서고의 헤드수를 14개로 할 때 헤드의 분구 면적 [㎟]을 구하시오.

[문제풀이]

 가. 각 방호구역별 약제 저장량 [㎏]

   ① 통신기기실

     ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (12m × 10m × 3 m) × 1.3 [㎏/㎥] = 408 ㎏

   ② 서고

     ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (20m × 10m × 3 m) × 2 [㎏/㎥] + (2m × 2m) × 10 [㎏/㎡]  = 1,240 ㎏

   ③ 면화류 창고

     ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (32m × 10m × 3 m) × 2.7 [㎏/㎥] = 2,592 ㎏

  나. 각 방호구역별 약제 저장용기 병의 개수

   ① 통신기기실

       가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 408 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 9.066 ≒ 10병

   ② 서고

      가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 1,250 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 27.777 ≒ 28병

   ③ 면화류 창고

      가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 2,592 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 57.6 ≒ 58병

  다. 집합관의 용기수는 몇 병인가 ? 58병 (최대 방호구역의 가스용기수)

  라. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ? 2병 (저장용기수가 7병 이상일 경우 2병 이상)

  마. 통신기기실 헤드의 방사압력은 몇 [MPa]이어야 하는가 ? 2.1 [MPa]

  바. 약제 방출 후 경보장치의 작동시간은? 1분 이상

  사. 약제의 유량속도 [kg/s]를 구하시오.​

  아. 서고의 헤드 수를 14개로 할 때 헤드의 분구 면적 [㎟]을 구하시오.

9. 다음 조건과 같은 크기의 어느 4개실에 이산화탄소 소화설비를 설치하려고 한다. 조건을 참조하여 다음 각 물음에

    답하시오. [8점] ★★★★★

[조건]

① 방호구역의 기준

  ② 표면화재를 기준으로 보정계수는 1이다.

  ③ 각실에 설치된 분사헤드 1개의 방사량은 1.16 ㎏/㎟·min 이며 방출시간은 1분이내이다.

  ④ 저장용기는 45 kg이다.

가. 각 실에 필요한 소화약제의 양 [kg]을 구하시오.

  ① A실

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

         소화약제 저장량 [㎏] = (18m × 18m × 5 m) × 0.75 [㎏/㎥] = 1,620[㎥] × 0.75  = 1,215 ㎏

  ② B실

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

          소화약제 저장량 [㎏] = (11m × 7m × 6 m) × 0.8 [㎏/㎥] = 462[㎥] × 0.8[㎏/㎥]  = 369.6 ㎏

  ③ C실

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

         소화약제 저장량 [㎏] = (5m × 8m × 4 m) × 0.8 [㎏/㎥] = 160[㎥] × 0.8[㎏/㎥]  = 128 ㎏

  ④ D실

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

         소화약제 저장량 [㎏] = (5m × 3m × 3 m) × 0.9 [㎏/㎥] = 45 [㎥] × 0.9[㎏/㎥]  = 40.5 ㎏

 나. 집합관의 저장용기수를 구하시오.

   ① A실

     가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 1,215 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 47병

   ② B실

     가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 408 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 8.213 ≒ 9병

   ③ C실

     가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 128 [㎏] ÷ 45[㎏]  = 2.844 ≒ 3병

   ④ D실

     가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 40.5 [㎏] ÷ 45[㎏] = 0.9 ≒ 1 병

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  다. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ? 2병 (7병 이상시 2병 이상)

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