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소방설비기사 소방기계시설 · 물분무소화설비

Water Spray Fire Suppression System

물분무 소화 설비는 물을 잘게 흩뿌려 식히고(냉각) 수증기로 덮고(질식) 기름 표면을 유화하고 수용성 액체를 묽게(희석) 해서 끄는 설비다. 설계의 뼈대는 헤드의 분무 모양과 대상별 1 m² 당 방수량, 그리고 20분 기준의 수원량 계산이다. 스프링클러와는 쓰는 목적과 물방울 크기가 달라서 설치 대상을 따로 기억해 둬요. 방수압 슬라이더를 0.1 ~ 1.0 MPa 로 옮기면 그림에서 헤드 아래 분무 범위와 물방울 수가 함께 커지고 줄어요.

도입: 물을 잘게 흩뿌린다

💧 물분무 소화의 네 가지 원리
①냉각: 잘게 나뉜 물방울이 넓은 표면으로 열을 빨리 빼앗는다
②질식: 물이 증발하며 부피가 약 1,700배로 불어난 수증기가 산소를 막는다
③유화: 기름 표면에 물과 기름이 섞인 층을 만들어 가연성 증기가 나오지 못하게 한다
④희석: 알코올처럼 물에 녹는 가연물의 농도를 낮춰요

물분무 헤드 분사 모양

0.35 MPa
💡 물분무와 스프링클러
①스프링클러: 큰 물방울로 직접 식힌다
②물분무: 수백 μm 의 작은 물방울로 냉각 · 질식 · 유화 · 희석을 함께 노린다
③물분무는 유류 · 전기 설비 화재에도 쓰지만, 스프링클러는 이런 곳에 맞지 않는 경우가 많아요

설치 대상과 방수량

설치 대상

물분무 소화 설비 대상별 방수량
차고 · 주차장
바닥 면적 기준(50 m² 이하면 50 m²), 가장 자주 나옴
1 m² 당 20 L/min
절연유 봉입 변압기
바닥 부분을 뺀 표면적 기준
1 m² 당 10 L/min
케이블 트레이 · 덕트
바닥에 투영한 면적 기준
1 m² 당 12 L/min
컨베이어 벨트
벨트 부분의 바닥 면적 기준
1 m² 당 10 L/min
특수 가연물 저장 · 취급
바닥 면적 기준(50 m² 이하면 50 m²)
1 m² 당 10 L/min

수원량 산정

수원량 식
Q = 방수량(L/min · m²) × 방수 면적(m²) × 20분
수원량(L) = 1 m² 당 방수량 × 방수 면적 × 방수 시간(20분). 1 m³ = 1,000 L
가압 송수 장치 토출량
토출량 = 1 m² 당 방수량 × 방수 면적
펌프 토출량은 가장 넓은 방수 구역이 한꺼번에 열리는 것을 기준으로 한다

방수 시간

물분무 소화 설비 방수 시간
일반 대상
주차장 · 케이블 등
20분
특수 가연물
특수 가연물 저장 · 취급
20분

구성 기기

구성 기기

물분무 소화 설비 구성
물분무 헤드
디플렉터형 · 충돌형 등으로 작은 물방울을 만든다
개방형(일제 개방 밸브와 연동)
가압 송수 장치
토출압 기준: 헤드 끝 최소 0.35 MPa
펌프 방식
일제 개방 밸브
감지기 연동 → 해당 구역 전체 개방
전기식 · 유압식
수원
옥상 수조 · 지하 수조 · 압력 수조
20분 이상
배수 설비
차고 · 주차장은 바닥 기울기 2/100 이상, 40 m 이하마다 기름 분리 장치
방수 뒤 배수

정리

물분무 수원량
Q = 1 m² 당 방수량 × 면적 × 20분
주차장이면 20 L/min · m² × 면적 × 20분
🎯 시험에서 묻는 것
①네 가지 소화 원리: 냉각 · 질식 · 유화 · 희석
②주차장 1 m² 당 20 L/min, 변압기 10 L/min, 케이블 트레이 12 L/min 을 가장 자주 묻는다
③방수 시간 20분이므로 수원량 = 방수량 × 면적 × 20
④물분무 헤드는 개방형이고 일제 개방 밸브와 함께 쓴다(폐쇄형이 아니다)
⑤스프링클러와 달리 물분무는 유류 · 전기 화재에도 쓰고 유화 효과가 있어요
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