[소방기술사] 불꽃감지기 - UV감지기, IR감지기

[소방기술사] 불꽃감지기 - UV감지기, IR감지기

불꽃감지기는 감지기 중에서 성능이 좋은 감지기로, 천장(반자) 높이가 20m 이상인 곳에서 아날로그 방식인 불꽃감지기를 사용할 수 있다. 성능이 좋은 만큼 가격도 비싸다. 가정에 설치를 권장하는 단독형감지기와 가격을 비교해보면 어떤 감지기인지 대충 감이 올 것이다. 불꽃감지기는 화염 불꽃에서 발산되는 적외선(IR, InfraRed), 자외선(UV, UltraViolet)을 각각 검출하거나 동시에 검출하는 감지기를 뜻한다.

 

UV감지기

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원리: 광전효과(물질이 빛을 흡수하면 광전자를 방출하여 기전력이 발생하는 현상, 대표적으로 태양광 발전이 있음)에 의해 UV의 수광량이 증가하면 이 변화량을 감지하여 화재경보를 보낸다.

 

동작방법

1. 화재시 불꽃에서의 자외선 변화량이 일정량 이상이 되면 변화량을 검출하여 화재경보 알림

 

특징

1. 감도가 매우 높아 조기 경보에 적합하다(화재를 빠르게 감지할 수 있다는 뜻이다)

2. 감도 자체는 높지만, 감도에 대한 신뢰도가 낮다. (MIE분산법칙에 의해 파장이 상대적으로 짧은 자외선은 투과창의 오손 및 먼지, 불순물 등에 영향을 받는다)

3. 용접작업 등 자외선이 발생하는 작업에 의해 오보가 많이 발생한다.

4. 투과창의 검사 유지보수를 자주 해야한다. (MIE 분산법칙: 파장의 길이와 물체의 직경이 비슷할때 산란이 가장 잘 일어난다)

 

 

IR감지기

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원리: 화재에서 발생하는 적외선을 감지(광전효과)하여 화재경보를 보낸다

 

검출방식

1. $CO_2$ 공명방사 방식: 화재시 $CO_2$(탄산가스)특유의 분광특성을 이용하여 4.35㎛ 파장을 검출하여 화재를 판단하는 방식이다.

2. 반짝임(Flicker) 단파장역 검출방식: 불꽃은 연소상태에서 주위의 산소를 흡수하여 호흡작용을 하므로 일정주기를 가지고 가물(반짝)거리게 되는데, 이러한 반짝임을 감지하는 방식이다.

3. 2파장 검출방식: 화재발생시 적외선 장파장과 단파장의 비율은 일반 자연광 및 조명의 장파장, 단파장 비율과 다르다. 이러한 장파장, 단파장 비율의 차이를 감지하여 화재를 감지하는 방식이다.

 

 

특성

1. 파장이 길어 UV감지기와 달리 감도저하가 없다. (파장이 길기 때문에 먼지 등 불순물에 의해 산란이 덜 된다)

2. 고가이며 햇빛이나 반짝임에 간섭을 받는다 (제품마다 차이 있음)

3. 투과창이 더러워져도 감도저하가 UV감지기에 비해 적다(먼지, 불순물 등 보다 파장이 상대적으로 길기 때문이다)

 

 

불꽃감지기 설치기준

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1. 국내기준

- 공칭 감시거리 및 공칭 시야각은 형식승인 내용을 따를 것

- 감지기는 공칭감시거리와 공칭 시야각을 기준으로 감시구역이 모두 포용될 수 있도록 설치

- 감지기는 화재 감지를 유효하게 할 수 있는 모서리 또는  벽 등에 설치

- 천장에 설치할 경우 바닥을 향하여 설치

- 수분이 많이 발생할 우려가 있는 장소는 방수형 설치

- 그 밖의 설치기준은 형식승인 또는 제조사의 시방에 따를 것

 

2. NFPA 기준에 의한 불꽃 감지기 위치, 간격 고려사항

- 감지되는 화재의 크기

- 포함된 연료의 종류

- 감지기의 감도

- 감지기의 공칭시야각

- 감지기의 공칭감시거리

- 복사에너지의 대기투과율

- 외부 복사방출원의 존재여부

- 감지설비의 설치목적

- 요구 응답시간

 

 

기타 불꽃감지기

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UV/IR: UV감지기와 IR감지기를 AND회로로 묶은 복합형감지기로, UV와 IR이 동시에 화재를 감지해야 수신기로 화재경보를 보낸다. UV감지기에서 비화재보(화재가 없는데 화재가 있는 것으로 착각)를 감지하더라도, IR의 높은 신뢰도 덕분에 수신기로 보내는 비화재보를 예방할 수 있다. 다만, UV감지기는 투과창의 오손 및 오염에 약하므로 주기적인 청소가 필수적이다.

IR3: IR 감지기 3개를 AND 회로로 구성한 복합형감지기로, 4.0㎛, 4.35㎛, 4.5㎛ 등 다양한 적외선 파장을 감지하여 화재를 검출한다. 비화재보를 방지하는 데 적합한 감지기이다. 단, IR 감지기가 3개나 들어가기 때문에 가격이 비싼편이다.

 

이상으로 불꽃감지기인 UV, IR 감지기에 대해 간단하게 알아보았다. 감지기도 익숙한 분야가 아니기 때문에 낯설고 어려워하는 분들이 많다. 그래도 난이도가 높은 영역은 아니기 때문에 반복해서 보다보면 쉽게 느껴진다.