KR100400046B1 - 습식 배관 스프링클러 시스템, 이의 충수방법, 및 누수발생시 대처방법 - Google Patents

습식 배관 스프링클러 시스템, 이의 충수방법, 및 누수발생시 대처방법 Download PDF

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Abstract

습식 배관 스프링클러 시스템, 이의 충수방법, 및 누수 발생시 대처방법을 개시한다. 본 발명에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템은 스프링클러 헤드, 스프링클러 헤드에 소화용수를 공급하는 배관부, 배관부의 일단에 연결된 하나 이상의 급수시설, 급수시설로부터 배관부로의 소화용수 유입을 전체적으로 제어하는 전동식 메인밸브, 배관부의 타단에 설치되어 배관부 내의 소화용수를 배출시키는 전동식 드레인밸브를 포함한다. 그리고, 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시, 배관부로의 소화용수 유입을 차단하고 배관부 내의 소화용수를 배출시킬 수 있도록, 원격지의 중앙통제실에서 드레인밸브를 개방시키는 드레인밸브 개방신호 및 메인밸브를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 드레인밸브와 메인밸브로 출력할 수 있도록 구비된 전기배선을 포함한다.
본 발명에 의하면, 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 신속한 조치가 가능하므로, 누수 발생에 따른 침수 피해를 최소화할 수 있다.

Description

습식 배관 스프링클러 시스템, 이의 충수방법, 및 누수 발생시 대처방법{Wet pipe sprinkler system, water-filling method, and method of dealing with a water leak thereof}
본 발명은 스프링클러 시스템에 관한 것으로, 특히 습식 배관 스프링클러 시스템에 관한 것이다.
스프링클러 시스템은 건물 또는 공작물의 자동 소화 시스템으로서, 건물 또는 공작물의 천정부에 배치되어 주위의 열조건에 의해 개별적으로 작동하는 스프링클러 헤드와, 상기 스프링클러 헤드에 소화용수를 공급하는 배관부 및 하나 이상의 급수시설(water supplies)로 구성되어 있다. 이러한 구성을 보유한 스프링클러 시스템은 습식 배관과 건식 배관으로 구별된다. 습식 배관 스프링클러 시스템은 스프링클러 헤드에까지 소화용수를 충전한 상태를 평상시 상태로 하지만, 건식 스프링클러 시스템은 배관부에 공기가 충만한 상태로 되어 있다. 본 발명은 이러한 습식 배관 스프링클러 시스템에 관한 것이다.
습식 배관 스프링클러 시스템의 배관부는 급수시설로부터 스프링클러 헤드로 소화용수를 공급하기 위한 메인배관과, 상기 스프링클러 헤드가 설치되는 보조배관을 포함한다. 상기 메인배관에는 메인밸브를 설치하고, 이를 이용하여 급수시설로부터 스프링클러 시스템으로의 소화용수 유입을 전체적으로 제어한다. 스프링클러 헤드는 평상시에는 배출구를 밀폐하고 있다가 화재시에는 열로 인해 자동 해체되어 탈락하는 감열부를 포함하고 있다. 습식 배관 스프링클러 시스템에서는 상기 메인배관뿐만 아니라 보조배관 내에도 충전된 소화용수가 예컨대 6kgf/cm2정도로 가압 유지되고 있다. 이로 인해, 화재 발생시 상기 감열부가 해체되어 탈락하여 상기 스프링클러 헤드가 작동한 때에 상기 보조배관 내에 가압되어 있던 소화용수가 상기 배출구를 통해 즉각적으로 배출되어 신속하게 화재가 진압되는 이점을 보유한다.
그러나, 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템은 충수 방법 및 누수 발생시 대처 방법에 문제점을 갖고 있다.
먼저, 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템은 충수시 수격현상(water hammering)에 취약하다. 수격현상이란 배관부 내의 소화용수의 운동상태를 갑자기 변화시킴에 따라 생기는 소화용수의 급격한 압력 변화 현상을 말한다. 이 급격한 압력 변화는 배관부 내에 바로 전달되기 때문에, 진동과 충격음을 발생시키고 심한 경우에는 배관부의 손상으로 침수사고를 초래하게 된다. 따라서, 충수시 수격현상의 발생을 방지하여야만 한다. 그런데, 충수시 상기 메인밸브를 개방하면 상기 급수시설로부터 가압된 소화용수가 순간적으로 상기 배관부 내에 유입되기 때문에 수격현상이 빈번히 발생된다. 따라서 종래에는, 상기 메인배관에 충수용배관을 연결하여 충수시에 상기 메인밸브를 폐쇄하고 충수용배관만을 이용하여 충수하고, 충수가 완료된 후에 상기 메인밸브를 개방하는 방법을 이용한다. 이 방법은 충수용배관으로서 메인배관보다 작은 직경의 파이프를 선정함으로써, 소화용수가 급격하게 배관부 내로 유입되는 것을 방지하여 수격현상의 발생을 저지하는 것이다. 그러나 이 방법에 의하더라도 상기 메인밸브의 조작이 시스템 관리자 등의 수동 조작에 의하여 이루어지기 때문에, 시스템 관리자 등이 실수하여 충수가 완료되기 전에 상기 메인밸브를 개방하는 경우에는 수격현상의 발생을 피할 수 없다.
다음, 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템은 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생을 사전에 감시하여 누수 발생시 이에 따른 후속 조치를 취하는 점에 있어서 상당히 취약하다. 스프링클러 헤드가 고장이나 인적 파괴에 의해 본래의 화재 이외에 작동한 경우, 또는 가압된 소화용수나 수격현상에 의해 배관부가 손상된 경우에는, 상기 스프링클러 헤드나 배관부에서 가압된 소화용수가 순식간에 분출하여 주위를 침수시켜 버린다. 예컨대, 반도체 소자를 제조하는 청정실에서 이러한 문제가 발생한 때에는, 고가의 반도체 제조 장비를 침수시켜 막대한 손실을 초래한다. 이 경우에는 상기 메인밸브를 신속하게 폐쇄시켜 급수시설로부터의 송수를 차단시키고, 배관부 내에 있는 소화용수를 배출시켜야 한다. 그런데, 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템은 모든 밸브 조작이 시스템 관리자 등의 수동 조작으로 이루어지기 때문에 이러한 송수 차단 및 배출을 위한 조치가 매우 지연된다. 따라서, 배관부 또는 스프링클러 헤드의 누수 발생에 따른 신속한 후속 조치가 미흡하여 생산에 막대한 손실을 유발할 수 있는 잠재요인을 갖고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 신속한 조치가 가능한 습식 배관 스프링클러 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수격현상의 발생을 방지하면서 배관부 내에 충수할 수 있는 습식 배관 스프링클러 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 수격현상의 발생을 최소화하면서 습식 배관 스프링클러 시스템의 배관부 내에 충수하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 습식 배관 스프링클러 시스템의 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 그 피해를 최소화할 수 있는 대처방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 습식 배관 스프링클러 시스템의 충수방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 습식 배관 스프링클러 시스템의 충수방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템의 누수 발생시 대처방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에 나타낸 습식 배관 스프링클러 시스템의 누수 발생시 대처방법을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300 : 습식 배관 스프링클러 시스템,
P1: 메인배관, P2: 충수용배관, P3: 보조배관,
110 : 메인밸브, 180 : 스프링클러 헤드, 190 : 드레인밸브,
300 : 중앙통제실, 310 : 전기 배선
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템은 스프링클러 헤드, 상기 스프링클러 헤드에 소화용수를 공급하는 배관부, 상기 배관부의 일단에 연결된 하나 이상의 급수시설, 상기 급수시설로부터 상기 배관부로의 소화용수 유입을 전체적으로 제어하는 전동식 메인밸브, 상기 배관부의 타단에 설치되어 상기 배관부 내의 소화용수를 배출시키는 전동식 드레인밸브, 및 상기 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시, 상기 배관부로의 소화용수 유입을 차단하고 상기 배관부 내의 소화용수를 배출시킬 수 있도록, 원격지의 중앙통제실에서 상기 드레인밸브를 개방시키는 드레인밸브 개방신호 및 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브와 메인밸브로 출력할 수 있도록 구비된 전기배선을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 배관부는 상기 급수시설에 직접 연결되며 유수검지장치와 보조밸브가 설치된 메인배관, 상기 메인배관에 양단부가 연결되며 인입측밸브와 인출측밸브가 설치된 충수용배관, 및 상기 메인배관에 접속되며 상기 스프링클러 헤드가 설치되는 보조배관을 포함한다. 이 때, 상기 전동식 메인밸브는 상기 유수검지장치 하측의 상기 메인배관에, 상기 전동식 드레인밸브는 상기 보조배관의 말단에 설치되고, 상기 충수용배관은 상기 메인밸브 하측과 상기 보조밸브 상측에서 상기 메인배관에 양단부가 연결된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 보조배관 내의 압력을 측정하여 압력 이상/정상 신호를 송출하는 압력스위치, 및 상기 압력스위치로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브로 출력하는 메인밸브 제어 유닛이 설치된 제어반을 더 포함하는 습식 배관 스프링클러 시스템이 제공된다. 여기서, 상기 메인밸브 제어 유닛은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비할 수도 있다. 상기 제어반은 상기 배관부에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 표시하는 상태표시부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 충수용배관에는 상기 인입측밸브와 인출측밸브 사이에 전자밸브가 더 설치되고, 상기 제어반에는 충수시 인력에 의한조작으로 상기 전자밸브를 개방시키는 기동신호를 발신하는 스위치 및 상기 기동신호를 수신하면 소정의 시간을 카운트하여 시간경과신호를 발신하는 타이머가 더 구비된다. 상기 제어반은 상기 배관부에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 표시하는 상태표시부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 신속한 조치가 가능하므로 누수 발생에 따른 침수 피해를 최소화할 수 있다. 그리고, 수격현상의 발생 가능성을 최소화하면서 배관부 내에 충수할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다. 도시하는 바와 같이, 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(100)은, 스프링클러 헤드(180), 상기 스프링클러 헤드(180)에 소화용수를 공급하는 배관부(P1, P2,P3) 및 상기 배관부(P1, P2,P3)의 일단에 연결된급수시설(102)을 포함한다.
습식 배관 스프링클러 시스템의 급수시설 구성에는 여러 가지 구성이 있을 수 있는데, 이는 습식 배관 스프링클러 시스템의 설치대상이 되는 건물 또는 공작물이 갖는 간접시설 등의 외적인 영향을 받는다. 본 실시예에서는 상기 급수시설(102)로서 소화펌프(fire pump)로 채수하여 송수할 수 있는 소화 수조(water tank)를 제시한다. 부차적인 급수원(supplementary water source)으로서 고가수조(elevated tank)와 같은 보조수조(auxiliary tank)가 포함될 수 있다. 상기 소화펌프는 배관부로의 통수저항을 받아들여도 예컨대, 동시에 8개 내지 40개 정도의 스프링클러 헤드로부터 매분 80리터 이상의 배출이 유지될 수 있는 토출량을 보유한 것이 선정될 수 있다.
상기 급수시설(102)에서 채수된 소화용수는 상기 급수시설(102)에 직접 연결되는 메인배관(P1) 또는 상기 메인배관(P1)에 양단부가 연결된 충수용배관(P2)으로 송수된다. 상기 메인배관(P1)에는 상기 스프링클러 헤드(180)가 설치되는 보조배관(P3)이 접속된다. 상기 메인배관(P1)으로서 상기 소화펌프의 토출량에 따른 대경의 파이프가 선정된다. 예를 들어, 60 내지 250 mm의 직경을 갖는 파이프가 선정될 수 있다. 상기 충수용배관(P2)은 이보다 작은, 예를 들어 40 mm의 직경을 갖는 파이프가 선정될 수 있다. 상기 충수용배관(P2)으로서 상기 메인배관(P1)보다 작은 직경의 파이프를 선정함으로써, 소화용수가 급격하게 상기 보조배관(P3) 내로 유입되는 것을 방지하여 수격현상의 발생을 저지하는 것이다.
상기 메인배관(P1)은 지면에 대하여 수직으로 설치된 입상관(riser pipe)이다. 상기 메인배관(P1)에는 전동식 메인밸브(110), 유수검지장치(115), 및 보조밸브(120)가 설치된다. 상기 메인밸브(110)는 상기 급수시설(102)로부터 상기 배관부(P1, P2,P3)로의 소화용수 유입을 전체적으로 제어한다. 상기 메인밸브(110)는 수동으로만 조작할 수 있는 종래와 달리 전동식인 것이 특징이다. 상기 유수검지장치(115)는 통상의 습식 배관 스프링클러 시스템에서와 마찬가지로, 흔히 '알람체크밸브(alarm check valve)'라 불리우는 밸브가 선정된다. 상기 유수검지장치(115)는 스프링클러 헤드(180)의 개방을 감지하게 된다. 즉, 스프링클러 헤드(180)의 개방에 의해 화재지점에 소화용수가 배출되면 개방된 스프링클러 헤드(180)쪽으로 일어나는 상기 보조배관(P3) 내의 소화용수의 흐름이 연이어 상기 메인배관(P1)에서도 일어나게 됨으로써 이 소화용수의 흐름에 의해 상기 유수검지장치(115)가 작동된다. 상기 보조배관(P3) 내 압력이 강하하면 메인배관(P1) 내의 수압에 의해 상기 유수검지장치(115) 내의 클래퍼가 개방됨으로써 소화용수가 상기 보조배관(P3) 내로 유입된다. 상기 유수검지장치(115)에는 통상의 경우처럼, 상기 메인배관(P1) 내의 압력을 검출하기 위한 압력스위치 및 상기 유수검지장치(115)의 정상성능 여부를 정기적으로 시험하기 위하여 수동식 밸브를 포함하는 시험연결관(117)이 더 설치될 수 있다. 상기 보조밸브(120)는 핸들의 회전 조작으로 개폐할 수 있으며 평상시에는 개방상태로 되어 있다.
상기 충수용배관(P2)은 상기 보조배관(P3)에 충수하기 위한 배관이다. 상기 충수용배관(P2)은 상기 메인밸브(110) 하측과 상기 보조밸브(120) 상측에서 상기 메인배관(P1)에 양단부가 연결된다. 상기 충수용배관(P2)에는 인입측밸브(130)와 인출측밸브(135)가 설치된다. 상기 인입측밸브(130)와 인출측밸브(135)는 수동식 밸브를 채용한다. 상기 인입측밸브(130)와 인출측밸브(135) 사이에 역류방지밸브(142)를 더 설치할 수 있다. 상기 역류방지밸브(142)는 소화용수를 한 방향으로만 흐르게 해 역류를 방지하는 밸브로서 리프트체크밸브, 스윙체크밸브 등의 체크밸브를 채용할 수 있다.
본 실시예에서 상기 보조배관(P3)은 상기 메인배관(P1)에 연결되어 수평으로 설치된 횡주관(162), 상기 횡주관(162)에서 필요수량 분기된 분기관(164), 및 상기 분기관(164)에서 상방으로 필요수량 분기되어 하방을 향하는 가지관(166)을 포함하도록 구성하고, 상기 스프링클러 헤드(180)는 상기 가지관(166) 말단에 설치한다. 상기 가지관(166)을 하방으로 신장하는 입하배관부로 구성하지 않고 먼저 상방으로 분기한 다음 하방을 향하게 함으로써, 상기 스프링클러 헤드(180)에 침전물이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 도면에서는 횡주관(162)에서 분기한 분기관(164)이 필요수량의 가지관(166)으로 다시 분기되는 방식을 예시하였으나, 경우에 따라서는 상기 메인배관(P1)이나 분기관(164)에서 스프링클러 헤드별로 각각 배관을 분기할수 있다. 상기 보조배관(P3)을 구성하는 횡주관(162), 분기관(164) 및 가지관(166)의 직경은 메인배관(P1)의 직경에 비해 크게 할 필요는 없고, 압력 상태에 견딜 수 있는 직경, 재질, 두께를 구비한 것이 자유로이 선정될 수 있다. 예를 들어, 상기 횡주관(162), 분기관(164) 및 가지관(166)으로서 각각 150 mm, 65 mm, 25 mm 정도의 직경을 갖는 파이프가 선정될 수 있다.
상기 보조배관(P3)에는 충수시 관내에 미치는 수압의 충격을 완화하기 위하여 공기 벤트(175)를 설치할 수 있다. 상기 공기 벤트(175) 하단에는 노말-오픈 상태의 수동식 밸브(178)를 설치하기도 한다. 도면에는 두쌍의 공기 벤트(175)와 수동식밸브(178)를 설치하는 것으로 도시하였으나 그 수량은 필요에 따라 가감할 수 있다.
상기 보조배관(P3)의 말단에는 수동식 밸브를 포함하는 테스트박스(185)가 더 설치될 수 있다. 상기 수동식 밸브는 폐쇄 상태를 평상시로 한다. 상기 테스트박스(185)는 정기적으로 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(100)을 점검할 때, 상기 보조배관(P3) 내에 고인 소화용수를 방출하기 위하여 설치한다. 상기 테스트박스(185)의 수동식 밸브를 개방하면 상기 보조배관(P3) 내에 고인 소화용수가 방출되면서 침전물 등이 제거되는 효과도 있다. 그리고, 상기 보조배관(P3)의 말단에는 상기 배관부(P1, P2,P3) 내의 소화용수를 배출시키는 전동식 드레인밸브(190)가 더 설치된다.
그리고, 원격지의 중앙통제실에서 상기 드레인밸브(190)를 개방시키는 드레인밸브 개방신호 및 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브(190)와 메인밸브(110)로 출력할 수 있도록 전기배선(310)이 구비된다. 따라서, 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서의 누수 발생시, 상기 전기배선(310)을 통하여 원격제어방식으로 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시켜 상기 배관부(P1, P2,P3)로의 소화용수 유입을 신속하게 차단할 수 있다. 그리고, 상기 드레인밸브(190)를 개방시켜 상기 배관부(P1, P2,P3) 내의 소화용수를 신속하게 배출시킬 수 있다.
종래에는 수동식 메인밸브를 채용하고, 본 발명에 따른 드레인밸브를 구비하지 않는다. 따라서, 누수 발생시 수동식 메인밸브를 조작하여 배관부 내로의 송수를 차단하고, 상기 테스트박스(185)의 수동식 밸브를 조작하여 배관부 내의 소화용수를 배출시킨다. 이처럼, 모든 밸브 조작이 시스템 관리자 등의 수동 조작으로 이루어지기 때문에, 신속한 조치를 취할 수가 없다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)의 누수 발생에 따른 신속한 후속 조치가 가능하다. 이에 따라, 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서의 누수 발생에 따른 주변 지역의 침수 피해를 최소화할 수 있다.
도 6을 참조하여 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(100)의 누수 발생시 대처방법을 설명하면 다음과 같다.
시스템 관리자 등이 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서의 누수를 발견하면(단계m1), 상기 원격지의 중앙통제실(300)에 누수 발생 사실을 고지한다(단계m2). 이 때에 전화나 무선기 등의 통신수단을 이용할 수 있다. 누수 발생 사실을 고지받은 중앙통제실(300)에서는 상기 전기배선(310)을 통하여, 상기 드레인밸브(190)를 개방시키는 드레인밸브 개방신호와, 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브(190)와 메인밸브(110)로 송출한다. 이에 따라, 상기 중앙통제실(300)은 원격제어방식으로 상기 드레인밸브(190)를 개방시키고 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시킨다(단계m3).
본 실시예에 따르면, 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서 누수가 발생하더라도, 원격제어방식으로 상기 드레인밸브(190)를 신속하게 개방하여 상기 배관부(P1, P2,P3) 내에 있는 소화용수를 배출시키고, 상기 메인밸브(110)를 신속하게 폐쇄하여 급수시설로부터의 송수를 차단시킬 수 있다.
한편, 도 7은 본 실시예의 변형된 예로서, 상기 스프링클러 헤드(180)를 반도체 소자를 제조하는 청정실(320)에 설치하는 경우를 나타낸다. 도면상에서 본 실시예에서와 동일한 요소에 대하여는 동일한 부호로 표시하였다.
도 7을 참조하면, 간단한 스위치 조작에 의하여 상기 드레인밸브 개방신호 및 상기 메인밸브 폐쇄신호를 전기배선(330)을 통하여 각각 상기 드레인밸브(190)와 메인밸브(110)로 출력할 수 있도록 상기 청정실(320)의 복도에 조절기(340)를 더 설치한다. 이에 따라, 시스템 관리자 등이 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서의 누수를 발견하면 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 대응할 수도 있으나, 다음의 도 8과 같은 방법으로 대응할 수도 있다.
즉, 시스템 관리자 등이 상기 배관부(P1, P2,P3) 또는 스프링클러 헤드(180)에서의 누수를 발견하게 되면(단계p1), 누수 발생 현장으로부터 상기 복도로 이동한다. 상기 조절기(340)의 스위치를 조작하여 상기 드레인밸브(190)를 개방시키는 드레인밸브 개방신호와, 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브(190)와 메인밸브(110)로 송출한다. 이에 따라, 원격제어방식으로 상기 드레인밸브(190)를 개방시키고 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시킨다(단계p2).
따라서, 시스템 관리자 등이 직접 상기 조절기(340) 조작으로 상기 드레인밸브(190)를 개방시키고 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 방법이나, 원격지의 중앙통제실(300)에 누수 발생 사실을 고지하여 상기 중앙통제실에서 상기 드레인밸브(190)를 개방시키고 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 방법 중 하나를 선택하여 대처할 수 있다.
<제2 실시예>
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(200)을 설명하기 위한 도면이다. 도면상에서 상기 제1 실시예에서의 습식 배관 스프링클러 시스템(100)과 동일한 요소에 대하여는 동일한 부호로 표시하였다. 이하에서는, 본 실시예의 습식 배관 스프링클러 시스템(200)에서 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(100)과 다른 부분을 주로 설명하기로 한다.
상기 보조배관(P3)에는 보조배관(P3) 내의 압력을 측정하여 압력 이상/정상 신호를 송출하는 압력스위치(170)가 설치된다. 따라서, 본 실시예에서는 배관부 내의 압력 상태를 상기 압력스위치(170)와 상기 시험연결관(117)에 포함되는 압력스위치를 이용하여 이중으로 감시할 수 있다.
본 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(200)은 메인밸브 제어 유닛(157)이 설치된 제어반(145)을 더 포함한다. 상기 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 압력스위치(170)로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브(110)를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력한다. 상기 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비할 수 있다. 상기 제어반(145)은 상기 배관부(P1, P2,P3)에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치(170)로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 표시하는 상태표시부(159)를 더 구비한다. 예를 들어, 밸브가 평상시 상태이거나 상기 보조배관(P3) 내의 압력 정상 상태일 때에는 녹색 램프를, 밸브가 평상시 상태가 아니거나 상기 보조배관(P3) 내의 압력 이상 상태일 때에는 적색 램프를 점등하는 방식으로 상기 상태표시부(159)를 구현할 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(200)의 충수방법을 설명한다.
먼저, 시스템 관리자 등이 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(200)에서 상기메인밸브(110)와 인입측밸브(130)의 폐쇄를 확인한다(f1). 다음, 상기 보조밸브(120)와 인출측밸브(135)의 개방을 확인한다(f2). 이러한 각종 밸브의 개폐 상태는 상기 제어반(145)에 구비된 상태표시부(159)로부터 확인할 수 있다.
상기 메인밸브(110)와 인입측밸브(130)의 폐쇄, 상기 보조밸브(120)와 인출측밸브(135)의 개방이 확인되었으면, 상기 인입측밸브(130)를 개방하여 충수를 개시한다(f3). 상기 상태표시부(159)로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 정상 상태를 확인한다(f4). 상기 압력스위치(170)의 상태로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 이상이 발견되면, 상기 배관부(P1, P2, P3)에서의 누수가 발생하는지, 상기 테스트박스(185) 내의 수동식밸브가 개방되어 있는지, 또는 상기 전동식 드레인밸브(190)가 개방되어 있는지를 확인하여 이에 따른 조치를 취한다. 이러한 문제없이 상기 압력스위치(170)의 상태로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 정상 상태가 확인되면 상기 보조배관(P3)에 충수가 완료된 것이므로 상기 메인밸브(110)를 수동으로 개방한다(단계f5).
상기 제어반(145)에 설치된 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 압력스위치(170)로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브(110)를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력한다. 따라서, 시스템 관리자 등의 착오로 인하여, 충수 완료 전에 상기 메인밸브(110)를 수동으로 개방하려고 해도 상기 메인밸브(110)는 개방되지 않는다. 따라서, 충수 완료 전에 메인밸브를 먼저 개방함에 따른 수격현상의 발생가능성을 최소화할 수 있다. 한편, 상기 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비하기 때문에 특단의 경우에는 상기 보조배관(P3)의 압력이 정상이 아니더라도 수동으로 상기 메인밸브(110)를 개방할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은 누수 발생시 대처방법은, 본 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(200)에도 적용될 수 있다. 그리고, 상기 제1 실시예의 변형예에서와 같이 상기 조절기(340)를 더 설치한다면, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 누수 발생시 대처방법을 이용할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 모든 밸브 조작이 수동으로 이루어지던 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템에 비하여 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생에 따른 신속한 후속 조치가 가능하다. 따라서, 누수 발생에 따른 침수 피해를 최소화할 수 있다. 그리고, 수격현상의 발생 가능성을 최소화하면서 충수할 수 있다. 또한, 배관부 내의 압력 상태를 이중으로 감시할 수 있다.
<제3 실시예>
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(300)을 설명하기 위한 도면이다. 도면상에서 상기 제1 및 제2 실시예에서의 습식 배관 스프링클러 시스템(100, 200)과 동일한 요소에 대하여는 동일한 부호로 표시하였다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 습식 배관 스프링클러 시스템(300)은 상기 제2 습식 배관 스프링클러 시스템(200)과 대체로 유사하다. 이하에서는, 본 실시예의 습식 배관 스프링클러 시스템(300)에서 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(200)과다른 부분을 주로 설명하기로 한다.
상기 충수용배관(P2)에는 상기 인입측밸브(130)와 인출측밸브(135) 사이에 전자밸브(140)가 더 설치된다. 상기 전자밸브(140)는 소화용수의 유량을 제어하는 온-오프 동작의 밸브로서, 전기적신호에 따라 전자 코일 속의 가동철심이 여자전류(勵磁電流)에 따라 붙기도 하고 떨어지기도 하면서 이것에 의하여 가동철심에 연결된 밸브 본체를 개폐한다.
제어반(145')에는 상기 제어반(145)에서와 마찬가지로 상기 압력스위치(170)로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브(110)를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력하는 메인밸브 제어 유닛(157)이 포함된다. 여기서, 상기 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비할 수도 있다. 그리고, 상기 제어반(145')에 구비된 상태표시부(159')에서는 상기 배관부(P1, P2, P3)에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치(170)로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 상태표시부(159)와 마찬가지로 밸브가 평상시 상태이거나 상기 보조배관(P3) 내의 압력 정상 상태일 때에는 녹색 램프를, 밸브가 평상시 상태가 아니거나 상기 보조배관(P3) 내의 압력 이상 상태일 때에는 적색 램프를 점등하는 방식으로 상기 상태표시부(159')를 구현할 수 있다.
상기 제어반(145')에는 충수시 인력에 의한 조작으로 상기 전자밸브(140)를개방시키는 기동신호를 발신하는 스위치(150) 및 상기 기동신호를 수신하면 소정의 시간을 카운트하여 시간경과신호를 발신하는 타이머(155)가 더 구비된다. 상기 소정의 시간은 상기 보조배관(P3) 내에 필요량의 소화용수를 충수하는 데에 소요되는 시간이다. 이 시간은 배관 내에 채워야 할 소화용수의 부피와 상기 소화펌프로부터 채수되는 속도, 및 배관의 직경과 길이를 고려하여 용이하게 산출할 수 있다. 충수하는 데에 소요되는 시간은 미리 상기 타이머(155)에 입력된다. 상기 타이머(155)는 충수 개시 후 입력된 이 시간이 카운트되면 신호음을 발생시키거나 상기 제어반(145')에 구비된 상태표시부(159')에 경광등을 점등하는 방식에 의하여 시스템 관리자 등에게 전달될 수 있는 시간경과신호를 발신하게 된다. 충수작업은 시스템 관리자 등의 상기 스위치(150) 조작에 의하여 개시되며, 시스템 관리자 등이 상기 시간경과신호를 수신한 후 상기 압력스위치(170)의 상태로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 정상 상태를 확인하여 상기 메인밸브(110)를 개방시킴으로써 종료된다.
이하에서는 도 5를 참조하여 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(300)의 충수방법을 설명한다.
먼저, 시스템 관리자 등이 상기 습식 배관 스프링클러 시스템(300)에서 상기 메인밸브(110)와 전자밸브(140)의 폐쇄를 확인한다(단계 h1). 다음, 상기 보조밸브(120), 인입측밸브(130) 및 인출측밸브(135)의 개방을 확인한다(단계 h2). 이러한 각종 밸브의 개폐 상태는 상기 제어반(145)에 구비된 상태표시부(159)로부터 확인할 수 있다.
상기 메인밸브(110)와 전자밸브(140)의 폐쇄, 상기 보조밸브(120), 인입측밸브(130) 및 인출측밸브(135)의 개방이 확인되었으면, 상기 스위치(150)를 조작함으로써 상기 전자밸브(140)를 개방하여 충수를 개시한다(단계 h3). 상기 스위치(150)는 상기 전자밸브(140)를 개방시키는 기동신호를 발신한다. 상기 타이머(155)는 이 기동신호를 수신한 다음, 미리 입력된 소요 시간이 경과하면 시간경과신호를 발신한다. 상기 시간경과신호는 신호음 또는 경광등에 의하여 시스템 관리자 등에게 전달된다. 이 시간경과신호를 수신한 시스템 관리자 등은 상기 상태표시부(159)로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 정상 상태를 확인한다(단계 h4). 상기 압력스위치(170)의 상태로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 이상이 발견되면, 상기 배관부(P1, P2, P3)에서의 누수가 발생하는지, 상기 테스트박스(185) 내의 수동식밸브가 개방되어 있는지, 또는 상기 전동식 드레인밸브(190)가 개방되어 있는지를 확인하여 이에 따른 조치를 취한다. 이러한 문제없이 상기 압력스위치(170)의 상태로부터 상기 보조배관(P3)의 압력 정상 상태가 확인되면 상기 보조배관(P3)의 충수가 완료된 것이므로 상기 메인밸브(110)를 수동으로 개방한다(단계 h5).
상기 제어반(145')에 설치된 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 압력스위치(170)로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브(110)를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브(110)를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력한다. 따라서, 시스템 관리자 등의 착오로 인하여, 충수완료 전에 상기 메인밸브(110)를 수동으로 개방하려고 해도 상기 메인밸브(110)는 개방되지 않는다. 따라서, 충수 완료 전에 메인밸브를 먼저 개방함에 따른 수격현상의 발생가능성을 최소화할 수 있다. 한편, 상기 메인밸브 제어 유닛(157)은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브(110)로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비하기 때문에 특단의 경우에는 상기 보조배관(P3)의 압력이 정상이 아니더라도 수동으로 상기 메인밸브(110)를 개방할 수 있다.
그리고, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은 습식 배관 스프링클러 시스템의 누수 발생시 대처방법은 본 실시예에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템(300)에서도 그대로 이용될 수 있다. 그리고, 상기 제1 실시예의 변형예에서와 같이 상기 조절기(340)를 더 설치한다면, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 누수 발생시 대처방법을 이용할 수도 있다.
따라서 본 실시예에 따르면, 모든 밸브 조작이 수동으로 이루어지던 종래의 습식 배관 스프링클러 시스템에 비하여 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생에 따른 신속한 후속 조치가 가능하다. 따라서, 누수 발생에 따른 침수 피해를 최소화할 수 있다. 그리고, 수격현상의 발생 가능성을 최소화하면서 충수할 수 있다. 또한, 배관부 내의 압력 상태를 이중으로 감시할 수 있다. 나아가 충수시 스위치와 타이머를 이용할 수 있으므로 시스템 관리자 등의 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
상술한 본 발명에 의하면, 임의 위치의 원격지 중앙통제실에서 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 신속한 조치를 취하는 것이 가능하다. 따라서, 누수 발생에 따른 침수 피해를 최소화할 수 있다.
그리고, 압력스위치와, 메인밸브 제어 유닛을 포함하는 제어반이 설치되므로, 충수가 완료되지 않아 배관부 내의 압력이 이상 상태인 경우에는 시스템 관리자 등이 실수하여 수동으로 메인밸브를 개방하려고 해도 상기 메인밸브를 개방시킬 수 없다. 따라서, 수격현상의 발생 가능성을 최소화하면서 충수할 수 있다. 또한, 배관부 내의 압력 상태를 이중으로 감시할 수 있다.
나아가 제어반에 스위치와 타이머를 더 구비시키면, 충수시 이를 이용하여 편리하게 충수 과정을 진행할 수 있으므로 시스템 관리자 등의 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.
또한, 스프링클러 시스템이 초기진화 및 자율진화인 만큼 재산 보존 및 인력 절약을 도모할 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자를 제조하는 청정실에 본 발명에 따른 습식 배관 스프링클러 시스템을 설치하면, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있다. 이 때, 배관 및 스프링클러 헤드에서의 누수가 발생하더라도 신속한 조치를 취하는 것이 가능하므로, 고가의 반도체 제조 장비가 침수되어 막대한 손실이 초래되는 문제를 예방할 수 있다.

Claims (12)

  1. 스프링클러 헤드;
    상기 스프링클러 헤드에 소화용수를 공급하는 배관부;
    상기 배관부의 일단에 연결된 하나 이상의 급수시설;
    상기 급수시설로부터 상기 배관부로의 소화용수 유입을 전체적으로 제어하는 전동식 메인밸브;
    상기 배관부의 타단에 설치되어 상기 배관부 내의 소화용수를 배출시키는 전동식 드레인밸브; 및
    상기 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시, 상기 배관부로의 소화용수 유입을 차단하고 상기 배관부 내의 소화용수를 배출시킬 수 있도록, 원격지의 중앙통제실에서 상기 드레인밸브를 개방시키는 드레인밸브 개방신호 및 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브와 메인밸브로 출력할 수 있도록 구비된 전기배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배관부는
    상기 급수시설에 직접 연결되며 유수검지장치와 보조밸브가 설치된 메인배관;
    상기 메인배관에 양단부가 연결되며 인입측밸브와 인출측밸브가 설치된 충수용배관; 및
    상기 메인배관에 접속되며 상기 스프링클러 헤드가 설치되는 보조배관을 포함하고,
    상기 전동식 메인밸브는 상기 유수검지장치 하측의 상기 메인배관에, 상기 전동식 드레인밸브는 상기 보조배관의 말단에 설치되고,
    상기 충수용배관은 상기 메인밸브 하측과 상기 보조밸브 상측에서 상기 메인배관에 양단부가 연결된 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조배관 내의 압력을 측정하여 압력 이상/정상 신호를 송출하는 압력스위치; 및
    상기 압력스위치로부터 압력 이상 신호를 수신하면 수동으로는 상기 메인밸브를 개방시킬 수 없도록 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브로 출력하는 메인밸브 제어 유닛이 설치된 제어반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인밸브 제어 유닛은 상기 메인밸브 폐쇄신호를 상기 메인밸브로 출력하는 기능을 비상시에는 해제하는 수단도 구비한 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어반은 상기 배관부에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 표시하는 상태표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 충수용배관에는 상기 인입측밸브와 인출측밸브 사이에 전자밸브가 더 설치되고,
    상기 제어반은 충수시 인력에 의한 조작으로 상기 전자밸브를 개방시키는 기동신호를 발신하는 스위치 및 상기 기동신호를 수신하면 소정의 시간을 카운트하여 시간경과신호를 발신하는 타이머를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어반은 상기 배관부에 설치되는 각종 밸브의 개폐 상태와 상기 압력스위치로부터 수신한 압력 이상/정상 신호를 표시하는 상태표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  8. 제1항, 제5항, 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스프링클러 헤드는 반도체 소자를 제조하는 청정실에 설치되며, 상기 드레인밸브 개방신호 및 상기 메인밸브 폐쇄신호를 각각 상기 드레인밸브와 메인밸브로 출력할 수 있도록 상기 청정실의 복도에 구비된 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템.
  9. 제5항 기재의 습식 배관 스프링클러 시스템에서 상기 제2 배관부에 충수하는 방법으로서,
    상기 메인밸브와 인입측밸브의 폐쇄를 확인하는 단계;
    상기 보조밸브와 인출측밸브의 개방을 확인하는 단계;
    수격현상의 발생가능성을 최소화하면서 상기 보조배관에 충수하기 위하여 상기 인입측밸브를 개방하는 단계;
    상기 보조배관 내의 압력 정상 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 메인밸브를 수동으로 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템의 충수방법.
  10. 제7항 기재의 습식 배관 스프링클러 시스템에서 상기 제2 배관부에 충수하는 방법으로서,
    상기 메인밸브와 전자밸브의 폐쇄를 확인하는 단계;
    상기 보조밸브, 인입측밸브 및 인출측밸브의 개방을 확인하는 단계;
    수격현상의 발생가능성을 최소화하면서 상기 보조배관에 충수하기 위하여 상기 스위치를 조작하여 상기 전자밸브를 개방하는 단계;
    상기 시간경과신호를 수신하고 상기 보조배관 내의 압력 정상 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 메인밸브를 수동으로 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템의 충수방법.
  11. 제1항, 제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 하나의 항에 기재된 습식 배관 스프링클러 시스템에서 상기 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 이에 대응하는 방법으로서,
    누수 발견시 인력에 의하여 상기 중앙통제실에 누수 발생 사실을 고지하는 단계; 및
    상기 중앙통제실에서 상기 전기배선을 통하여 상기 드레인밸브 개방신호와 메인밸브 폐쇄신호를 출력함으로써, 원격제어방식으로 상기 드레인밸브를 개방시키고 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템의 누수 발생시 대처방법.
  12. 제8항 기재의 습식 배관 스프링클러 시스템에서 상기 배관부 또는 스프링클러 헤드에서의 누수 발생시 이에 대응하는 방법으로서, 누수 발견시 인력에 의하여 상기 조절기를 조작하여 상기 드레인밸브 개방신호와 메인밸브 폐쇄신호를 출력함으로써, 원격제어방식으로 상기 드레인밸브를 개방시키고 상기 메인밸브를 폐쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 배관 스프링클러 시스템의 누수 발생시 대처방법.
KR10-2001-0062153A 2001-10-09 2001-10-09 습식 배관 스프링클러 시스템, 이의 충수방법, 및 누수발생시 대처방법 KR100400046B1 (ko)

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