소방기계시설의 구조 및 원리: 스프링클러·옥내소화전·가스·제연
이 영역은 스프링클러설비, 옥내소화전설비, 포·가스·분말소화설비, 제연설비의 구조와 작동원리를 묻는다. 설비별로 '무엇이 작동을 시작하는가'와 '얼마의 유량·압력·시간이 기준인가'를 짝지어 기억하면 선택지가 쉽게 걸러진다.
스프링클러설비
헤드는 폐쇄형과 개방형으로 나뉘고, 폐쇄형은 감열부가 파열되며 개방된다. 시스템은 습식, 건식, 준비작동식, 일제살수식으로 구분되며 유수검지장치가 유수 여부를 판별한다. 헤드의 방수량은 q = K√P로 계산하고, K계수는 헤드 오리피스 특성값이다.
옥내소화전설비
방수량은 노즐에서 130L/min 이상, 동시 사용 2개소 기준 260L/min 이상이다. 방수압력은 0.17MPa 이상 0.7MPa 이하로 유지해야 하며, 호스는 15m 또는 20m를 사용한다. 펌프는 기동용 수압개폐장치의 압력 신호로 자동 기동한다.
포·가스·분말소화설비
포소화설비는 팽창비에 따라 저발포(20배 미만), 중발포(20200배), 고발포(2001000배)로 나뉜다. 가스계소화설비는 이산화탄소, 할로겐화합물, 불활성가스로 구성되고, 자동 방출 시에는 음향경보 후 지연시간을 두어 실내 인명을 보호한다. 분말소화설비는 가압용 가스로 분말을 방출한다.
제연설비
제연구역을 설정하고 배연량과 급기량의 균형을 맞추어 연기를 배출한다. 배연팬과 급기팬의 풍량, 풍도 설치, 방연풍속이 설계 검토 대상이다.
예제
K계수 80인 폐쇄형 헤드에 방수압력 0.1MPa가 걸리면 방수량은? q = 80 × √0.1 = 80 × 0.316 ≈ 25.3L/min이다. 압력이 0.09MPa로 떨어지면 24L/min 수준으로 줄어든다.
감점 함정
방수압력 상한 0.7MPa을 빠뜨리거나, K계수 계산에서 √를 적용하지 않는 실수가 흔하다. 팽창비 구간의 경계값과 가스계 설비의 지연 방출 취지를 뒤집어 서술하지 않도록 한다.