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압축공기포소화설비의 개념과 설치 기준

ⓐ┓∈№ⁿㄾㆃ 2025. 2. 5. 17:17

 

 

1. 서론

산업 시설 및 위험물 저장소에서 화재는 치명적인 재해로 이어질 수 있다. 특히, 인화성이 높은 유류 및 특수가연물을 취급하는 장소에서는 화재 발생 시 급격한 연소 확대와 더불어 강한 복사열로 인해 진화가 어려운 특징을 가진다. 이러한 환경에서는 일반적인 물 소화설비나 이산화탄소 소화설비만으로는 효과적인 대응이 어렵기 때문에, 보다 강력한 화재 진압 능력을 갖춘 **압축공기포소화설비(Compressed Air Foam Fire Suppression System, CAFS)**가 필요하다.

압축공기포소화설비는 기존의 포소화설비보다 소화 효과가 뛰어나고, 방출되는 포가 높은 점성과 응집력을 가져 화재를 보다 효과적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다. 본 글에서는 압축공기포소화설비의 개념과 원리, 설치 대상, 분사헤드 수량 산정 방식 및 배관 배치 기준을 상세히 설명하고, 이를 통해 화재 위험이 높은 시설에서 보다 효율적인 소화 시스템을 구축하는 방안을 모색하고자 한다.

 

 

2. 압축공기포소화설비란?

2.1 압축공기포소화설비의 개념

압축공기포소화설비는 압축공기 또는 압축질소를 일정 비율로 포수용액에 강제 주입하여 혼합하는 방식의 소화 시스템을 의미한다. 일반적인 포소화설비와의 차이점은 공기를 강제 혼합하여 포의 밀도를 높이고, 방출되는 포의 점성과 응집력을 극대화한다는 점이다.

이러한 작동 원리는 포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제3조(정의) 제25호에서 정의하고 있다. 시스템의 기본 원리는 다음과 같다.

  1. **믹싱챔버(Mixing Chamber)**에서 **수원, 포소화약제, 압축공기(또는 압축질소)**를 혼합하여 고밀도의 포수용액을 생성한다.
  2. 생성된 포수용액은 배관을 통해 분사헤드로 이송된다.
  3. 분사헤드에서 고밀도의 포를 방출하여 화재를 진압한다.

이와 같은 방식은 특히 유류 화재, 특수가연물 화재, 전기화재 등에서 뛰어난 소화 성능을 발휘할 수 있도록 설계되었다.

 

 

3. 압축공기포소화설비의 설치 대상

3.1 설치 대상 시설

압축공기포소화설비는 **포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제4조(종류 및 적응성)**에서 설치 가능한 장소를 규정하고 있다. 다음과 같은 장소에서 적용이 가능하다.

  1. 특수가연물을 저장·취급하는 공장 및 창고
    • 소방기본법 시행령 별표 2에 따른 특수가연물 저장 시설
    • 연소 확대 위험성이 높아 포소화설비 적용이 필요
  2. 차고 또는 주차장
    • 차량 연료 및 윤활유 유출 시 화재 발생 가능성 높음
    • 엔진룸 및 연료 계통에서 발생하는 고온 환경에 적절한 화재 예방책 필요
  3. 항공기 격납고
    • 항공유(케로신, JP-8 등)의 높은 인화성
    • 항공기 화재 발생 시 강력한 열방출과 연소 확대
  4. 발전기실, 엔진펌프실, 변압기, 전기케이블실, 유압설비
    • 설비 가동 시 발생하는 고온 및 전기 아크로 인한 화재 위험
    • 전기 및 기계적 요소가 복합적으로 작용하는 화재 발생 가능성

위와 같은 시설은 일반적인 물소화설비로는 화재 진압이 어렵거나 부적절한 경우가 많아, 압축공기포소화설비와 같은 특수한 소화 시스템이 필수적이다.

 

 

4. 분사헤드 수량 산정 기준

4.1 화재안전기준(NFSC 105)의 적용

압축공기포소화설비의 분사헤드는 포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제12조(포헤드 및 고정포방출구) 제2항 제7호에서 설치 기준이 명시되어 있다.

  1. 유류탱크 주변
    • 바닥면적 13.9㎡마다 1개 이상의 분사헤드 설치
  2. 특수가연물 저장소
    • 바닥면적 9.3㎡마다 1개 이상의 분사헤드 설치

4.2 적용 방식

✅ 유류탱크 주변: 13.9㎡당 1개
✅ 특수가연물 저장소: 9.3㎡당 1개

예시: 특수가연물 저장소(500㎡)에 압축공기포소화설비를 설치하는 경우

  • 바닥면적 500㎡ ÷ 9.3㎡ = 53.76개
  • 최소 54개 이상의 분사헤드를 설치해야 함

 

 

5. 분사헤드 배치 기준 및 배관 방식

5.1 배관 및 분사헤드 배치 원칙

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제7조(배관 등) 제14항에서는 압축공기포소화설비의 배관을 토너먼트(Tournament) 방식으로 설치하도록 규정하고 있다.

✅ 배관을 등거리로 배치하여 소화약제가 모든 분사헤드에서 균일하게 방출되도록 함
✅ 소화약제의 압력 손실을 최소화하고, 균일한 방출이 가능하도록 구성
✅ 소화약제의 액체와 기체 혼합비율을 유지하여 효과적인 화재 진압 가능

 

 

6. 결론

압축공기포소화설비는 특수가연물 저장소, 유류탱크, 전기설비실 등에서 효과적인 화재 진압을 가능하게 하는 필수 소화설비이다.

핵심 요약
✅ 압축공기포소화설비는 포수용액에 압축공기 또는 압축질소를 강제 혼합하여 생성하는 소화방식이다.
✅ 설치 대상: 특수가연물 창고, 주차장, 항공기 격납고, 발전기실 등
✅ 분사헤드 수량 산정:

  • 유류탱크 → 13.9㎡당 1개
  • 특수가연물 저장소 → 9.3㎡당 1개
    ✅ 배관 방식: 토너먼트 방식 적용 → 등거리 배관으로 균일한 방출 보장

이러한 기준을 철저히 준수하면, 압축공기포소화설비를 통한 효과적인 화재 예방과 신속한 초기 진압이 가능해진다.

🔥 압축공기포소화설비의 철저한 설계와 설치로, 안전한 산업 환경을 구축하자!

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