저성장속도 화재에서의 스프링클러 헤드 동작 특성에 관한 실험적 연구 :

최용섭

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최용섭 (경기대학교, 경기대학교 건설·산업대학원)

지도교수: 김흥열

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

저성장속도 화재에서의 스프링클러 헤드 동작특성에 관한 실험적 연구

최용섭 , 윤종칠 한국화재소방학회 논문지 2016.01 학술저널

2015

저성장속도 화재에서의 스프링클러 헤드 동작 특성에 관한 실험적 연구

최용섭 소방·도시방재 2015.01 학위논문

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스프링클러 설비는 화재 발생 시 화재를 초기에 제어 및 진압하기 위한 것으로 소화 설비 중 가장 효과적이고 신뢰성 있는 설비로 평가받고 있다. 그러나 최근에는 화재 성장 속도가 느린 화재 발생 장소에서 대부분의 스프링클러 헤드가 정상적인 동작을 하지 않을 수 있다는 문제가 제기되고 있다.
이에 본 논문에서는 스프링클러 헤드의 작동온도까지 상승하는데 소요되는 시간을 5~10분 정도로 조정하여 헤드의 동작 특성을 관찰하는 실험을 통해 화재 성장 속도가 느린 화재에서 스프링클러의 동작 특성을 확인하고 헤드가 정상적으로 작동하지 않는 제품의 구조적인 문제점과 현행 시험기준의 문제점을 분석하고 이를 개선하기 위한 대안을 제시하고자 하였다.
실험 결과 5개사의 제품 중 단 2개사의 제품만이 정상적인 작동을 하였고 3개사의 제품은 스프링클러 헤드에서 Cold Soldering 현상이 발생되어 헤드가 완전히 개방되지 않았으며 스프링클러의 동작 온도 또한 표시 온도와 큰 편차를 나타내는 것을 확인하였다.
연구결과, 국내 스프링클러헤드 형식승인 및 제품검사의 기술기준에서 이러한 현상을 확인할 수 있는 시험기준이 마련되어 있지 않다는 제도적인 문제점과 이러한 문제점에 대한 개선방안 및 현장검증 방안 등을 제시하였다.
앞으로 국내 스프링클러헤드 형식승인 및 제품검사의 기술기준 중 감도 시험과 작동 시험 장치를 보완하여 시험의 신뢰성을 높일 수 있는 방안을 고려한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

As a sprinkler system is aimed to early control and suppress in case of fire, it is being evaluated as the most effective and reliable equipment out of the fire extinguishing installations. However, a problem is being raised these days about which most of the sprinkler heads may not be made the normal actuation in a place with the outbreak of fire where the fire growth velocity is slow.
Accordingly, this study confirmed the sprinkler actuation characteristics in fire with the slow fire growth velocity through the experiment of observing the head actuation characteristics by adjusting the time of being required for a rise in sprinkler head up to the actuation temperature by about 5~10 minutes, analyzed a structural problem of a product in which the head isn''t actuated normally, and a problem about the current test criteria, and then aimed to suggest an alternative plan for improving this.
As a result of the experiment, only the products of two companies were made the normal actuation among products of 5 companies. The products of 3 companies weren''t completely opened the head due to being created the Cold Soldering phenomenon in the sprinkler head. Even the sprinkler actuation temperature was confirmed to show a big deviation from the temperature display.
In consequence of research, it proposed the institutional problem as saying of being not arranged the test criteria available for identifying this phenomenon in the domestically technical specification of the type approval and product inspection on sprinkler head, an improvement plan for this problem, and a method of the field inspection.
An additional research is judged to be likely needed in consideration of a plan available for increasing reliability of test by supplementing the sensitivity test and the actuation test device out of the domestically technical specification for the type approval and the product inspection of a sprinkler head in the future.

#저성장속도 화재 #스프링클러 헤드 동작

제1장 서 론 1
1.1 연구의 배경과 목적 1
1.2 연구의 범위 및 방법 2
1.3 기존의 연구 4
제2장 저성장속도 화재에서 스프링클러 헤드의 동작 특성 조사분석 6
2.1 저성장속도 화재의 개요 6
2.1.1 화재성장속도의 정의 6
2.1.2 화재성장속도의 구분 7
2.1.3 저성장속도 화재의 특성 9
2.1.4 저성장속도 화재에서 스프링클러 헤드의 부작동 형태 분석 11
2.2 기존 스프링클러 헤드의 특성 13
2.2.1 스프링클러 헤드의 구조 13
2.2.2 스프링클러 헤드의 동작 매커니즘 15
2.2.3 국내외 스프링클러 형식승인 및 제품검사 기준 17
2.3 저성장속도 화재에서의 스프링클러 헤드 동작특성 분석 25
2.3.1 저성장속도 화재에서의 스프링클러 헤드의 동작특성 25
2.3.2 저성장속도 화재의 구분 및 스프링클러 헤드 개방조건 28
2.3.3 저성장속도 및 스프링클러 헤드의 동작에 대한 연구사례 30
2.3.4 저성장속도 화재에 적합한 스프링클러 헤드의 구비조건 34
제3장 저성장속도 화재에서의 스프링클러 동작실험 및 결과분석 37
3.1 실험 개요 37
3.1.1 실험의 목적 및 필요성 37
3.1.2 실험의 범위 및 방법 39
3.2 실험 결과분석 46
3.2.1 캐비넷형 버너 실험기를 이용한 실험 결과분석 46
3.2.2 실제 ROOM 모형을 이용한 실험 결과분석 55
제4장 저성장속도 화재를 고려한 스프링클러 헤드 개선방안 제시 60
4.1 기존 스프링클러 헤드의 문제점 60
4.1.1 스프링클러 헤드의 문제점 60
4.1.2 형식승인 및 제품검사 기술기준의 문제점 67
4.2 저성장속도 화재를 고려한 스프링클러 헤드 개선방안 70
4.2.1 기술적 개선방안 70
4.2.2 제도적 개선방안 70
제5장 결 론 74
참고문헌 76
Abstract 78

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