소방시설에서 Fail Safe 적용 사례

Fail Safe와 Fool Proof의 출발

가. 들어가며

지난 글에서 Fail Safe와 Fool Proof의 개념을 알아보았다. 그리고 소방시설 중 Fool Proof를 적용하여 설치하는 것들에 대해 알아보았다. Fool Proof는 사람의 과오에 의한 실수를 줄이고자 하는 것에서 출발한다. 화재와 같은 급박한 상황에 인지능력이 현저히 떨어진 상태에서도 쉽게 피난하고, 빨리 발견하며, 기구를 조작할 수 있는 방법을 강구하는 것이 Fool Proof의 목적이라고 했다.

 

나. Fail Safe가 달성하고자 하는 것

Fail Safe는 기계가 가질 수 있는 실패 또는 오작동의 문제점을 해결하려는데 초점이 있다. 기계는 언제든지 고장날 수 있기 때문에 주요 기계 및 부품들을 제2의 방법으로 대체할 수 있도록 설치하여 시스템의 필수적인 기능을 유지하는 것이 Fail Safe의 목적이다. 이번 글에서는 소방시설에서 Fail Safe가 적용된 것들을 살펴보자.

Fail Safe를 적용한 것들

가. 주 출입문과 비상구

특히 다중이용업소의 경우 주출입문으로 피난이 불가할 경우 사람들이 대피할 수 있는 별도의 비상구를 설치하도록 하고 있다. 비상구은 영업장 주된 출입구의 반대 방향에 설치하되, 주된 출입구의 중심선으로부터의 수평거리가 영업장의 긴 변 길이의 1/2 이상 떨어진 위치에 설치하도록 하고 있다.

 

주출입문 폐쇄시 피난을 위한 비상구

나. 지하수조와 옥상수조

소방시설 중 수계소화설비를 설치하는 경우 수원이 필수적으로 요구된다. 이때 수원은 규정에 의해 산출된 유효수량 외에 유효수량의 1/3 이상을 별도로 해당 건물의 옥상에 설치한다. 가압송수장치가 작동하지 않는 경우, 부속 설비 등의 문제로 인해 지하수원의 물이 배관으로 이송되지 않는 경우를 대비하여, 소방대 도착전 최소한의 수량을 자연낙차 방식으로 사용할 수 있도록 확보해 놓는 것이다.

 

다. 감지기와 발신기

화재로 인한 연기 또는 열을 감지하여 화재신호를 자동으로 발신하는 것이 감지기의 역할이다. 하지만, 화재가 발생했음에도 아직 감지기가 신호를 보내주지 않고 있거나 아예 감지기가 고장나서 화재신호를 발신하지 못하는 경우, 사람이 직접 수신기에 화재신호를 보내주는 방법을 택한다. 이것이 발신기이다. 감지기 고장 또는 늑장 작동시 대처할 수 있는 발신기가 Fail Safe 역할을 한다.

 

수동으로 작동시키는 발신기(출처 : 블로그 수완방위대)

라. 감지기와 수동식 기동장치

준비작동식 스프링클러 시스템이나 포 소화설비 그리고 가스계 소화설비에서는 방호구역 출입문 근처에 수동식 기동장치를 설치한다. 감지기가 정상 작동하지 못하는 경우 사람이 수동으로 소화시스템을 작동시키기 위해서이다. 감지기의 고장 대비 역할을 할 수 있는 수동식 기동장치가 Fail Safe 기능이다.

 

마. 주펌프와 예비펌프

주펌프가 고장 등으로 작동하지 않는 경우를 대비하여 예비펌프를 설치한다. 예비펌프는 옥상수원을 설치하지 않을 목적으로 대체하는 경우도 많지만, 원 설치 목적은 수계소화설비에서의 주펌프 고장 대비용이다.

 

바. 주전원과 비상전원

대부분의 소방시설은 전원이 필요하다. 전원이 죽으면 소방시설도 무용지물이 된다. 그래서 전원이 상시 공급될 수 있도록 일반 전원과 분리하여 설치하고 있으나, 그럼에도 불구하고 건물 전체에 정전이 발생할 경우를 대비하여 비상전원을 설치한다. 자가발전설비, 축전지설비, 전기저장장치가 그 대표적인 예이다. 주전원이 정전 또는 단락되었을 때 비상전원이 작동하여 20분에서 60분 동안 소방시설이 작동되도록 유지한다.

 

주전원 정전을 대비한 비상발전기 (출처 : 대구발전기)

사. 감지기의 교차회로 시스템

소화설비가 오작동하게 되면 방호구역의 수손피해 또는 인명피해가 야기될 수 있는 것들에 대해서는 주의가 필요하다. 그러므로 준비작동식 및 일제개방식 스프링클러, 가스계 소화설비 등은 교차회로 방식의 감지기 시스템을 설치한다. 인접한 두 개의 감지기가 모두 작동해야 이를 화재로 인식하고 소화설비를 작동시킨다. 하나의 감지기가 고장 또는 비화재보로 인해 작동한 경우에도, 소화설비가 바로 작동해 버리는 실수를 예방한다는 측면에서 Fail Safe이다.

 

아. Double Interlock System

준비작동식 스프링클러 시스템에는 세가지 방식이 있다. Double Interlock, Single Interlock, Non Interlock System을 말한다. 이중에 Double Interlock 방식은 방호구역에 설치된 감지기가 화재를 감지하고, 스프링클러 헤드가 열에 의해 개방되었을 때 준비작동식 밸브가 개방되는 시스템이다. 즉, 감지기가 비화재보로 화재 감지 신호를 보내더라도, 헤드가 개방되지 않으면 클래퍼가 열리지 않는다. 오작동을 예방한다는 측면에서의 Fail Safe 방식인 것이다.

 

 

자. 50층 이상 건축물에서 배관과 배선의 이중화

① 수직배관의 이중화

50층 이상인 건축물의 옥내소화전 및 스프링클러설비의 주배관 중 수직배관은 2개 이상으로 설치하고, 하나의 수직배관이 파손 등 작동 불능시에도 다른 수직배관으로부터 소화용수가 공급되도록 구성한다.

② 자동화재탐지설비 통신선, 신호선의 이중화

50층 이상인 건축물에 설치하는 통신 및 신호배선은 이중배선을 설치하도록 하고, 단선시에도 고장표시가 되며 정상 작동할 수 있도록 하여야 한다.

 

차. 격자형 배관방식 채택

스프링클러 설비에서 2 이상의 수평주행배관 사이를 가지배관으로 연결하는 방식에 헤드를 부착한 배관 방식을 말한다. 하나의 배관이 문제가 발생하더라도 다른 배관에서 헤드로 소화용수가 공급되어 방사될 수 있는 장점이 있다. 즉, 하나의 배관이 고장, 막힘 등의 현상이 발생하더라도 다른 배관을 통해 소화가 가능한 Fail Safe를 적용한 배관 방식이다.

 

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