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소방공학

고층건축물을 보다 안전하게 하는 조치들 30층 이상이거나 높이가 120미터 이상인 고층건축물은 건축 구조상, 피난 동선상, 소방대 접근성 등에 대해 불리하다. 그래서 건축 관련법령과 소방 관련법령에서는 고층건축물을 보다 안전하게 하기 위하여 조치를 취하고 있다. 연돌효과 예방을 위한 조치 가. 수직 공간의 구획화 연돌효과(Stack Effect)가 일어나는 이유는 건축물의 따뜻한 내부 온도와 차가운 외부 온도가 차이가 난다는 것이고, 따뜻해진 공기는 부력이 생겨 위로 상승하려는 원리가 작용하기 때문이다. 그리고 공기나 연기가 상승할 수 있는 수직공간이 존재하기 때문이다. 어쩔 수 없이 존재하는 수직공간을 어떻게 할 것인가에 대한 문제다. 최상층에서 1층까지 이어지는 특별피난계단(직통계단)과 엘리베이터가 대표적인 예이다. 연돌효과가 발생할 수 .. 더보기
고층건축물이 가지는 안전상 문제점 고층건축물이라 하면 층수가 30층 이상이거나 높이가 120m 이상인 건축물을 말한다. 상업용 건물은 물론이요 아파트 그리고 주상복합 건축물도 포함된다. 층수와 높이를 가지고 구분하는 것이니 종류는 불문이다. 고층건축물은 공간의 활용성 측면에서 유리하고, 기업체 이름의 브랜드화 및 랜드마크 기능 등 상징성이 있어서 선호하는 추세다. 그런데 고층건축물이 현대화되고 각종 편의시설이 있어서 좋은 점만 있을까. 안전의 측면에서 봤을 때 어떤 문제점이 있는지 알아보자. 건축 구조와 관련된 문제 가. 연돌효과(Stack Effect) 연돌효과는 건축물의 내부와 외부의 온도 차이에 의해 발생한다. 차가운 외부의 온도에 비하여 건축물 내부의 온도가 따뜻한 경우 공기의 밀도가 낮아져 부력 효과로 인해 위로 상승하려는 성질.. 더보기
아파트 지하 주차장 화재가 무서운 이유와 위험성 도시형 생활주택이나 아파트의 주차장에서 화재가 발생하면 대형 피해로 이어지는 경우가 많다. 남양주 주상복합아파트 화재, 제천 스포츠센터 화재, 의정부 아파트 화재가 모두 그러한 원리이다. 왜 그럴까? 주차장의 공간적 특성 가. 방화구획 면제에 따른 화재 및 연기의 확산 최근 아파트 지하에 설치되는 주차장은 수많은 아파트의 각 동이 모두 연결되어 있는 채로 설치된다. 주차할 차량의 동선, 아파트 각 동으로의 진입, 지상부의 쾌적함 등을 위해 지하 주차장은 크고 넓게 조성된다. 그 이유는 건축관련 법령에 따라 주차장은 방화구획을 적용하지 않을 수 있는 대상에 해당하기 때문이다. 따라서 화재가 발생하면 지하 주차장 전체에 열기와 연기가 확산되는 특징을 가진다. 나. 지하 특성상 축열 공간이다. ① 지하 주차장.. 더보기
아파트에서 화재가 상층부로 확산되는 것을 방지하려면 저층부에서 발생한 화재가 창문과 같은 개구부를 통해 상층부로 계속 번져가는 상황이라면 상층부에 사는 사람들은 꼼짝없이 화염과 연기에 갇히게 된다. 건물 구조 자체를 개선하여 화재가 상층으로 확산되지 않도록 만드는 것이 가장 중요하고, 그 다음이 소방시설의 설치를 통해 화재 확산을 제어하는 것이 바람직하다. 건물의 구조 개선 가. 캔틸레버 설치 캔틸레버(Cantilever)는 건물의 외벽 바깥쪽으로 돌출되는 보를 말한다. 다시 말해서 한쪽은 건물의 층간 바닥에 고정되어 있고 한쪽은 지지되는 것 없이 외벽 바깥쪽으로 연장된 바닥이라고 생각하면 된다. 캔틸레버가 길게 돌출될수록 화염은 건물로부터 멀리 분출된다. 즉, 화염이 코안다 효과로 인해 다시 외벽 쪽으로 휘어지려 해도 외벽 쪽에 충분한 공간이 생겨서 부.. 더보기
어떤 원리로 화재가 상층으로 확대되는 것일까? 화재가 상층으로 확대되는 원리가 무엇일까? 사실 화염이 위로 가는 것은 당연한 것이다. 그런데 창문 밖으로 분출되었던 화염이 다시 위 층으로 되돌아 들어가는 이유에 대해 알아보고자 한다. 사례를 살펴보자. 층수가 높은 건물에서 화재가 외벽을 타고 상층부로 확산되는 뉴스를 자주 접하게 된다. 대표적으로 우리나라에서는 경기도 의정부 대봉그린 아파트 화재, 울산 삼환아르누보 아파트 화재, 부산 해운대 우신골든스위트 아파트 화재 등이 있고 영국 런던의 그렌펠 아파트 화재, 두바이 84층 아파트 화재도 비슷한 사례이다. 뉴스에서 보듯 건축물에서 화재는 하층부에서 상층부로 확산되는 것을 누구나 알고 있다. 화염이 위로 올라가기 때문이다. 그런데 화염이 위로 올라가는 그 원리가 무엇인지에 대해 분석해 보기로 하자. .. 더보기
감지기 교차회로 방식이 갖는 의외의 문제점 교차회로 방식이란 가. 송배전식 방식 자동화재탐지설비에서 감지기 회로를 설치하는 방법은 두 가지가 있다. 하나는 송배전식 구성 방법이고 또 하나는 교차회로 방식이다. 송배전식 방법은 하나의 경계구역에 하나의 회로를 설치하고 그 회로에 모든 감지기를 설치하는 방식이다. 즉 해당 경계구역에 설치된 감지기중 아무거나 하나의 감지기가 화재를 인지하면 작동하는 방식이다. 나. 교차회로 방식 교차회로 방식은 하나의 경계구역에 두 개의 감지기 회로를 설치하는 방식이다. 두 개의 회로를 엇갈리게 교차 설치하여 각각의 회로에 설치된 인접한 두 개의 감지기들이 모두 작동했을 때 이를 화재로 인식하는 방식이다. 하나의 회로에 있는 감지기가 작동하면 예비 동작신호로 인식하고 다른 하나의 회로에 설치된 감지기까지 작동하면 그때.. 더보기
가스라이터에 있는 액체가 뭐지? 가스라이터에 들어 있는 연료가 뭐지? 오늘의 포스팅 주제다. 도대체 라이터 안에 있는 그 액체가 뭘까 하는 의구심이 든다. 쉬운 액체는아닐 것 같은데 과연 그것이 무엇인지 파헤쳐 보기로 하자. 연료는 부탄이다. 가. 부탄의 성질 부탄의 화학식은 C4H10이다. 탄소가 4개로 구성되어 있고 그 주변은 수소 10개가 연결되어 있는 형상이다. 부탄의 끓는점은 –1℃ 이고, 어는점은 –140℃ 이다. 즉 –1℃가 넘어가면 기체로 존재하고 그 이하에서부터 –140℃ 까지는 액체로 존재한다. 압력을 가해주면 그 이상의 온도에서도 액체로 존재하는데 연료로 부탄을 사용하는 이유도 압력을 가하면 상온에서도 액화될 수 있기 때문이다. 부탄의 연소범위는 1.8% ~ 8.4% 이다. 공기 중에서 부탄이 최소 1.8% 이상 누.. 더보기
수소차, 위험하지 않을까? 수소전기차라고 부르는 이유 우리가 수소차라고 부르는 수소전기차도 사실은 전기차의 한 종류이다. 현재 상용화된 전기차는 배터리를 이용한 차량인데, 수소전기차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)는 수소 연료탱크와 배터리가 함께 있는 전기차라고 생각하면 된다. 연료전지에서 전기를 발생시키고 이 전기를 이용하여 동력을 발생시킨다. 사실 두 차량 모두 엔진이 필요 없고, 공해를 배출하지 않는 친환경적인 차량이다. 두 차량의 차이는 전기를 생산하는 방식이다. 전기차는 전기를 외부에서 충전하여 전기를 저장하고, 수소전기차는 연료로 수소를 사용해서 연료전지에서 전기를 생산하는 방식을 가지고 있다. 부품을 살펴보자 ① 수소탱크 수소 충전 스테이션에서 충전 받은 수소를 고압(700bar)으로 저장.. 더보기

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