KR101747953B1 - 이동형 소화 시스템 - Google Patents

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KR101747953B1
KR101747953B1 KR1020160045949A KR20160045949A KR101747953B1 KR 101747953 B1 KR101747953 B1 KR 101747953B1 KR 1020160045949 A KR1020160045949 A KR 1020160045949A KR 20160045949 A KR20160045949 A KR 20160045949A KR 101747953 B1 KR101747953 B1 KR 101747953B1
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김동현
박진하
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디테코 주식회사
전주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 이동형 소화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 건물에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하고, 판단한 영역에 따라 소화액 분사 범위를 상이하게 설정하여 화재를 정확하고 빠르게 진압할 수 있는 이동형 소화 시스템에 관한 것이다.

Description

이동형 소화 시스템{System for movable fire extinguisher}
본 발명은 이동형 소화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 건물에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하고, 판단한 영역에 따라 소화액 분사 범위를 상이하게 설정하여 화재를 정확하고 빠르게 진압할 수 있는 이동형 소화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화재가 발생할 경우, 소방서에 신고하여 화재 진압의 도움을 요청하게 된다. 그러나 화재신고 후 소방차가 도착하기까지의 시간과, 소방차가 도착한 뒤 소방관들이 화재 지점에 진입하기까지의 시간이 장시간 소요되기 때문에, 실질적으로 화재로 인한 손해를 미리 방지할 수 없다는 문제가 있다.
따라서 건물의 내부 또는 외부에는 소화기(消火器)를 배치하는데, 소화기란 화재를 초기에 소화할 목적으로 사용되는 기구로서, 고정설비 외의 것으로 수동식 소화기, 자동식 소화기 및 간이 소화용구로 분류할 수 있다. 수동식 소화기란 사람이 직접 조작하여 소화약제를 분사하는 소화기구이고, 자동식 소화기는 가연성 가스의 누출이나 화재 발생 시에 경보를 발하고, 가연성 가스 등의 누출을 자동으로 차단하며, 소화약제를 압력 등에 따라 자동으로 분사하는 소화기구이다. 간이 소화용구는 수동 및 자동식 소화기 이외의 것으로 물을 제외한 소화약제가 충전되어 소화용으로 사용하는 소화기구이다. 현재 사용되고 있는 소화기는 포말(泡沫) 소화기, 분말(粉末) 소화기, 할론 소화기, 이산화탄소(CO2) 소화기 등이다.
대부분의 소화기는, 사람이 화재현장 5∼6m 거리에서 소화기의 안전핀을 뽑은 다음, 작동 레버를 잡아당겨야만 소화약제가 분사되는 수동식이다. 이러한 수동식 소화기는 사람이 없는 장소에서 화재가 발생하였을 때나, 사람이 있다 하더라도 소화기 사용방법을 숙지하지 못하였거나 소화기가 배치되어 있는 장소를 찾지 못하는 등 소화기를 제대로 사용할 수 없는 경우에는, 소화기로서의 아무런 기능을 수행하지 못하게 된다.
따라서 최근에는 건물 실내의 천장에 스프링클러를 복수 개 설치하여 화재를 진압하는 방식을 사용한다. 이때 스프링클러는 열이나 연기를 통해 화재를 감지할 경우 자동으로 물을 분무 상으로 방사시킴으로써 화재를 진압한다. 이를 통하여 소방관들이 현장에 도착하기 전까지 초기 진화를 어느 정도 수행할 수 있으므로, 화재로 인한 피해를 일부 감소시킬 수 있다.
그러나 일반적으로 사용되는 스프링클러는, 열이 직접 스프링클러에 접촉하여야만 물의 분사가 시작되므로 화재가 발생한 직후에는 대처하지 못한다는 문제점이 있으며, 또한 하나의 스프링클러가 화재를 감지할 경우 모든 스프링클러가 동시에 작동함에 따라, 필요 이상으로 많은 물을 분사하게 되므로 비용을 낭비할 수 있다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 단순히 물을 분무 상으로 방사시키는 방식을 사용하기 때문에 화재 지점에 집중적으로 물을 분무하지 못하여 자칫 화재 진압에 많은 시간이 소요될 수 있다는 문제점이 있다. 특히 건축물 실내/외부의 모서리 부위에서 화재가 발생하였을 경우 화재 진압을 하기 어려운 단점이 있으며, 실제로 건축물 내부의 모서리 부위에 가장 가까운 위치에 배치된 스프링클러가 방사형으로 물을 분사하더라도 모서리 부위에서 발생한 화재를 직접적으로 진압하기 어려운 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2011-0011265호(이하 종래기술1)에는 발화지점을 자동으로 감지한 후, 발화지점으로 소화수나 소화약재를 자동으로 분사하는 발화지점 자동감지 화재 진압 장치에 대해 개시되어 있다. 그러나 종래기술1은 건물의 일측에 고정되어 발화지점으로 소화액을 분사하는 구조로 화재 진압 장치를 설치하는데 시간과 노력이 소요되며 외부로 노출되어 사찰이나 예술 건축물의 건물 미관을 해친다는 문제점을 가진다. 또한, 종래기술1은 온도 또는 자외선, 가시광선의 양에 기초하여 발화지점을 판단하도록 구성되어 있는데, 도 1과 같이 화재가 벽면이 아니라 내부 공간에서 발생한 경우 화재 진압 장치(10)는 발화지점(FP)으로 직접 소화액을 분사하는 것이 아니라 불꽃(F)으로 소화액을 분사하도록 구성되어 화재를 효율적으로 진압하기 곤란하다는 문제점을 가진다.
즉, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 단순히 불꽃의 온도, 불꽃에서 방출하는 자외선 또는 가시광선에 의해 발화지점을 판단하는 경우 실제 발화지점(FP)으로 소화액을 분사하지 않고 불꽃(F)으로만 소화액을 분사하여 화재를 초기에 진압하지 못하며 소화액만 낭비한다는 문제점을 가진다.
따라서 별도로 건물에 노출되도록 고정 설치할 필요가 없으며, 건물의 일측에 배치되어 이동하며 건물에서 발생한 발화지점을 정확하게 판단하여 화재를 진압할 수 있는 장치가 요구되는데, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 건물에서 발생한 화재를 감지하여 이동하며 화재를 진압할 수 있는 이동형 소화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 이동형 소화 유닛이 화재 발생 지역으로 이동하며, 이동한 위치에서 화재가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역에서 발생하였는지 판단하여 판단한 영역에 따라 소화액 분사 범위를 정확하게 설정할 수 있는 이동형 소화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 건물 구석진 장소에 배치하고 있다 화재가 발생한 경우 화재 발생 영역으로 이동하여 화재를 진압함으로써 건물 외관을 해치지 않은 이동형 소화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동형 소화 시스템은 건물 내부의 바다면과 벽면의 경계를 따라 건물 내부의 바닥면 하부에 배치되어 있는 가이드 레일과, 건물에 발생하는 화재를 감지하며 건물의 벽 영역 또는 공간 영역 중 화재가 발생한 영역을 판단하여 화재 발생 영역에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정하여 설정한 소화액 분사 범위로 소화액을 분사하는 이동형 소화 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 이동형 소화 유닛은 불꽃 감지기, 연기 감지기, 열 감지기 중 적어도 어느 하나를 구비하여 상기 건물의 화재를 감지하는 감지부와, 건물 화재의 감지시 화재가 발생한 장소로부터 설정된 임계 거리 이내로 가이드 레일을 따라 이동하는 이동부와, 임계 거리 이내에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하여 판단한 영역에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정하는 분사 범위 판단부와, 설정한 소화액 분사 범위에 따라 소화액을 분사시키는 분사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 분사 범위 판단부는 임계 거리 이내에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단인지 판단하는 영역 판단부와, 불꽃 감지기 또는 열 감지기를 이용하여 판단한 영역에서 발화 범위를 판단하는 발화 범위 판단부와, 판단한 발화 범위와 영역에 기초하여 소화액 분사 범위를 설정하는 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 설정부는 화재가 발생한 장소가 벽 영역인 경우 발화 범위의 상단 경계부터 아래 방향으로 순차적으로 소화액 분사 범위를 설정하며, 화재가 발생한 장소가 공간 영역인 경우 발화 범위의 하단 경계부터 위 방향으로 순차적으로 소화액 분사 범위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
여기서 영역 판단부는 가이드 코일의 내부를 공간 영역으로 판단하고, 가이드 코일의 외부를 벽 영역으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이동형 소화 시스템은 건물 구석진 장소에 배치하고 있다 화재가 발생한 경우 화재 발생 영역으로 이동하기 때문에, 건물에 고정 배치하기 위한 시간과 노력이 필요하지 않으며 건물 외관을 해치지 않게 화재를 진압할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이동형 소화 시스템은 화재가 발생한 장소로 이동하여 이동한 위치에서 화재가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역에서 발생하였는지에 따라 소화액 분사 범위를 설정함으로써, 발화지점으로 소화액을 직접 분사하여 빠르게 화재를 진압할 수 있다.
도 1은 종래기술1에 따른 화재 진압 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 소화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 벽 영역과 공간 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동형 소화 유닛을 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분사 범위 판단부의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6은 화재 발생 영역을 판단하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 설정한 소화액 분사 범위의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 이동형 소화 시스템에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 소화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 건물의 바닥면(GW)의 하부에는 벽면(W)을 따라 가이드 레일(200)이 삽입 배치되어 있으며, 벽면에는 다수의 화재 감지부(50)가 배치되어 있다. 건물 내부에서 화재가 발생하는 경우 이동형 소화 유닛(100)은 가이드 레일(200)을 따라 이동하며 화재가 발생한 영역으로 근접하여 이동하는데, 이동형 소화 유닛(100)은 화재가 발생한 영역이 건물의 벽 영역인지 아니면 공간 영역인지 판단하며 판단한 화재 발생 영역에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정하여 설정한 소화액 분사 범위로 소화액을 분사한다.
화재 감지부(50)와 이동형 소화 유닛(100)은 서로 데이터를 송수신하는데, 바람직하게 화재 감지부(50)는 화재 발생 여부를 초기에 먼저 감지하여 화재 발생 신호를 이동형 소화 유닛(100)으로 송신하며, 이동형 소화 유닛(100)은 화재 발생 신호를 수신하는 경우 가이드 레일(50)을 따라 이동하면서 이동형 소화 유닛(100)에 구비되어 있는 감지부를 통해 화재가 발생한 지역으로 근접하여 이동한다.
본 발명에서 이동형 소화 유닛(100)은 건물 내에서 화재가 발생한 지역이 벽 영역인지 아니면 공간 영역인지에 기초하여 소화액 분사 범위를 상이하게 설정하는데, 도 3은 본 발명에 따른 벽 영역과 공간 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고로 살펴보면, 건물 바닥면의 하부에 삽입되어 있는 가이드 레일(200)로부터 바닥면에 수직으로 생성되는 가상의 벽면(EW)과 건물 벽면(W) 사이에 생성되는 공간을 벽 영역이라 언급하고, 가상의 벽면(EW) 내부에 생성되는 공간을 공간 영역이라 언급한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동형 소화 유닛을 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 감지부(110)는 건물 내에서 발생한 화재를 감지하거나 발화 범위를 감지하는데, 감지부(110)는 불꽃 감지기, 연기 감지기, 열 감지기 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 감지부(110)는 연기 감지기를 통해 화재 발생 여부를 감지하거나, 불꽃 감지기 또는 열 감지기를 통해 화재 발생 여부를 감지한다. 불꽃 감지기 또는 열 감지기로 적외선 센서 또는 자외선 센서가 사용될 수 있는데, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 화재 발생 여부를 감지하기 위해 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
이동부(130)는 감지부(110)에서 화재를 감지하거나 건물의 벽면에 배치되어 있는 화재 감지부(50)로부터 화재 발생 신호를 수신하는 경우 가이드 레일을 따라 이동형 소화 유닛을 이동시킨다. 이동부(130)는 구동 수단을 구비하며 가이드 레일을 감지하여 가이드 레일을 따라 이동형 소화 유닛을 이동시킨다. 가이드 레일은 자기장을 발생하는 물질로 구성되는데 이동부(130)는 가이드 레일이 발생하는 자기장을 감지하여 가이드 레일을 따라 이동시킨다.
바람직하게, 이동부(130)는 감지부(110)에서 감지한 화재 발생 영역에 가장 근접하여 이동 제어하거나 화재 발생 영역으로부터 설정된 이격 거리까지 이동 제어할 수 있다.
분사 범위 판단부(150)는 화재 발생 영역으로 이동하여 화재가 발생한 장소가 벽 영역인지 아니면 공간 영역인지 판단하며, 판단 결과에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정한다. 분사부(170)는 이동형 소화 유닛(100)의 내부에 구비되어 있는 소화액 저장소(미도시)의 소화액을 설정한 소화액 분사 범위로 분사시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 분사 범위 판단부의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 영역 판단부(151)는 건물 내부에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단한다. 영역 판단부(151)에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하기 위한 일 예로 건물 내부 공간에 위치 좌표를 설정하고 설정한 위치 좌표에 기초하여 화재가 발생한 장소가 벽 영역인지 또는 공간 영역인지 판단할 수 있다. 또한, 영역 판단부(151)에서 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하기 위하여, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 이동형 소화 유닛(100)이 시계 방향으로 가이드 레일을 따라 이동하는 경우 분사 범위 판단부(150)는 가이드 레일의 좌측 공간에서 화재가 발생하였는지 아니면 가이드 레일의 우측 공간에서 화재가 발생하였는지에 기초하여 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역에서 화재가 발생하였는지 판단한다. 가이드 레일의 좌측 공간에서 화재가 발생한 경우 벽 영역에서 화재가 발생한 것으로 판단하며, 가이드 레일의 우측에서 화재가 발생한 경우 공간 영역에서 화재가 발생한 것으로 판단한다.
발화 범위 판단부(153)는 판단한 영역에서 화재가 발생한 장소의 발화 범위를 판단하는데, 발화 범위 판단부(153)는 불꽃 감지기 또는 열 감지기를 이용하여 불꽃으로 인식되는 영역이나 임계 온도 이상인 영역을 발화 범위로 판단할 수 있다.
설정부(155)는 판단한 발화 범위와 화재가 발생한 영역에 기초하여 소화액의 분사 범위를 설정하는데, 예를 들어 화재가 발생한 장소가 벽 영역인 경우 발화 범위의 상단 경계부터 아래 방향으로 순차적으로 소화액을 분사시키도록 소화액 분사 범위를 설정하며, 화재가 발생한 장소가 공간 영역인 경우 발화 범위의 하단 경계부터 위 방향으로 순차적으로 소화액을 분사시키도록 소화액 분사 범위를 설정한다.
본 발명이 적용되는 분야에 따라 발화 범위 판단부(153)와 설정부(155)는 주기적으로 발화 범위를 판단하거나 주기적으로 판단한 발화 범위에 따라 소화액 분사 범위를 주기적으로 설정할 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
도 7은 설정한 소화액 분사 범위의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 화재가 발생한 장소가 공간 영역인 경우 발화 범위는 바닥면부터 피워 오르는 불꽃 전체 영역으로 판단되는데, 발화 범위 중 하단 경계부터 위 방향으로 순차적으로 소화액을 분사시킨다. 이와 같이 화재가 발생한 장소가 공간 영역인 경우 발화 범위 중 하단 경계부터 소화액을 분사시킴으로써, 실제 발화 영역으로 정확하게 소화액을 분사시킬 수 있으며, 소화액의 분사로 발화 범위가 변화하는 경우 새로 판단한 실제 발화 범위에 따라 소화액을 분사시켜 화재를 빠르고 정확하게 진압할 수 있다.
한편, 도 7(b)에 도시되어 있는 바와 같이 화재가 발생한 장소가 벽 영역인 경우 발화 범위는 벽을 따고 피워 오르는 불꽃 전체 영역으로 판단되는데, 발화 범위 중 상단 경계부터 아래 방향으로 순차적으로 분사시킨다. 이와 같이 화재가 발생한 장소가 벽 영역인 경우 발화 범위 중 상단 경계부터 소화액을 분사시킴으로써 벽을 따고 소화액이 실제 발화 지점으로 도달하여 벽을 따고 위로 진화되는 화재를 진압할 수 있으며 소화액의 분사로 발화 범위가 변화하는 경우 새로 판단한 실제 발화 범위에 따라 소화액을 분사시켜 화재를 빠르고 정확하게 진압할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
50: 화재 감지기 100: 이동형 소화 유닛
110: 감지부 130: 이동부
150: 분사 범위 판단부 170: 분사부
151: 영역 판단부 153: 발화 범위 판단부
155: 설정부 200: 가이드 레일

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 건물 내부의 바닥면과 벽면의 경계를 따라 상기 건물 내부의 바닥면 하부에 배치되어 있는 가이드 레일; 및
    상기 건물에 발생하는 화재를 감지하며, 상기 건물의 벽 영역 또는 공간 영역 중 화재가 발생한 영역을 판단하여 화재 발생 영역에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정하여 상기 설정한 소화액 분사 범위로 소화액을 분사하는 이동형 소화 유닛을 포함하고,
    상기 이동형 소화 유닛은
    불꽃 감지기, 연기 감지기, 열 감지기 중 적어도 어느 하나를 구비하여 상기 건물의 화재를 감지하는 감지부;
    건물 화재의 감지시 상기 화재가 발생한 장소로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 이동부;
    임계 거리 이내에서 상기 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단하여 판단한 영역에 따라 상이하게 소화액 분사 범위를 설정하는 분사 범위 판단부; 및
    설정한 상기 소화액 분사 범위에 따라 소화액을 분사시키는 분사부를 포함하고,
    상기 분사 범위 판단부는
    상기 화재가 발생한 장소가 벽 영역 또는 공간 영역 중 어느 영역인지 판단인지 판단하는 영역 판단부;
    상기 불꽃 감지기 또는 열 감지기를 이용하여 판단한 영역에서 발화 범위를 판단하는 발화 범위 판단부; 및
    판단한 상기 발화 범위와 상기 영역에 기초하여 소화액 분사 범위를 설정하는 설정부를 포함하고,
    상기 설정부는
    상기 화재가 발생한 장소가 벽 영역인 경우 상기 발화 범위의 상단 경계부터 아래 방향으로 순차적으로 소화액 분사 범위를 설정하며,
    상기 화재가 발생한 장소가 공간 영역인 경우, 상기 발화 범위의 하단 경계부터 위 방향으로 순차적으로 소화액 분사 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동형 소화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 영역 판단부는
    상기 가이드 레일의 내부를 공간 영역으로 판단하고, 상기 가이드 레일의 외부를 벽 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동형 소화 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101051018B1 (ko) * 2010-12-30 2011-07-21 최선욱 화재 지점 감지 및 자동 소화 장치

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