가스계 소화설비의 자유유출, 무유출 방식에 대해

 

방호구역은 특별히 가압 또는 감압상태가 아닌 이상 대기압 상태로 유지된다. 화재가 발생하면 이를 감지하여 가스계 소화설비의 소화약제가 방출되는데, 소화약제의 특성상 방호구역에 방출되면서 체적 팽창을 하게 된다. 이렇게 팽창되는 부피 만큼 실내의 압력이 높아져 공기 또는 소화약제가 방호구역 외부로 새어나가게 된다. 이러한 현상을 기준으로 자유유출 방식과 무유출 방식으로 구별한다.

 

가스계 소화설비 저장용기실

어떤 의미인가?

가. 자유유출(Free Efflux) 이란?

자유유출 방식이란 소화를 위해 방사된 가스계 소화약제가 방호구역의 개구부 및 틈새 등을 통하여 방호구역 외부로 자유롭게 유출되는 것을 말한다. 소화약제가 방사되는 초기에는 공기만 누출되지만 시간이 지남에 따라 공기 및 소화약제가 같이 누설되는 특징이 있다. 설계농도가 고농도 일수록 소화약제의 누설이 많아진다.

 

나. 무유출(No Efflux) 이란?

무유출 방식이란 소화를 위해 방사된 가스계 소화약제가 방호구역 내부로만 방사되고 방호구역 외부로는 유출되지 않는 것을 말한다. 보이지 않는 틈새가 있어 외부로 유출되는 것이 약간 있다고 하더라도, 이를 고려하지 않아도 될 만큼인 경우이므로 누출되지 않는다고 간주하여 무유출로 본다. 그러므로 무유출은 방호구역의 밀폐도가 중요하다.

 

 

소화약제의 특성과 관련이 있다.

가. 자유유출 방식으로 설계하는 소화설비

이산화탄소 소화약제 또는 불활성기체 소화약제는 헤드에서의 방사 압력이 높고, 방사시간도 길며, 체적팽창도 큰 편이다. 설계농도 또한 높아서 방호구역 내에서 차지하는 비율도 높은 고농도이다. 그래야만 방호구역 내의 산소 농도를 떨어뜨려 질식소화가 가능하고 지속적으로 설계농도를 유지하여 심부화재를 진압할 수 있는 것이다. 이는 곧 실내의 압력을 지속적으로 높이게 되어 내부의 공기와 소화약제가 개구부 또는 누설틈새를 통하여 방호구역의 외부로 빠져나갈 수밖에 없게 된다. 그래서 자유유출 방식으로 설계한다.

 

나. 무유출 방식으로 설계하는 소화설비

그런데 할론 소화약제 및 할로겐화합물 소화약제는 방사 압력이 낮고 방사 시간도 짧다. 그래서 질식과 냉각이 지속적으로 필요한 심부화재 보다는 순간적으로 억제소화가 가능한 표면화재 위주로 적용한다. 실내에서의 설계농도도 저농도에 해당하여 우려할 만큼의 체적팽창이 이루어지지 않는다. 그래서 방호구역의 밀폐도를 높여서 무유출 방식으로 운영한다.

 

할로겐화합물 소화설비는 무유출 방식이다.

개구부와의 상관관계

가. 개구부 가산량이 존재하면 자유유츌인가?

자유유출 또는 무유출 방식에 대해 이야기를 하면서 개구부의 존재 여부가 관련이 있지는 않는가 하고 궁금해 한다. 예를 들어 개구부에 대한 가산량이 존재한다는 것은 자유유출이기 때문에 개구부를 인정하고, 개구부로 나가는 만큼의 소화약제량을 가산하는 것 아니냐 하고 생각할 수 있다.

 

무유출 방식인 할로겐화합물 소화설비의 경우 출입문에 자동폐쇄장치가 없으면 소화효과가 발생하지 않는다.

나. 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비에서만 개구부 가산량이 없는 이유

자세히 살펴보면 이산화탄소, 할론, 분말 소화설비에서는 개구부에 대한 가산량이 존재하는데, 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비에서는 개구부에 대한 가산량이 없다. 그러면 개구부에 대한 가산량 공식이 존재하지 않으니 개구부를 만들지 마라는 뜻이고, 결국 이것이 무유출 방식인가? 하고 생각할 수 있다. 하지만 애석하게도 그런 의미가 아니다.

가스계 소화설비를 도입할 때 이산화탄소, 할론, 분말 소화설비는 일본에서 기준을 받아들였고, 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비(구 청정소화약제 소화설비)는 미국에서 기준을 받아들였다. 그래서 개구부 가산량 방식이 존재하는 것과 존재하지 않는 것의 차이가 있을 뿐, 이것이 자유유출 또는 무유출 방식의 가부에는 사실상의 연관성은 없다.

 

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