KR101868039B1 - 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치 - Google Patents

공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택에서 화재가 발생하였을 때 발화지점에 따라 화재신고, 발화지점경보발령, 대피경로표시, 대피시주의사항방송을 통합적으로 수행함으로써 재산피해와 인명피해를 최소화할 수 있으며, 서버 기능을 수행하는 원격지 컴퓨터의 열화를 막아 장수명화를 달성할 수 있도록 하면서 내진성능도 개선된 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 관한 것이다.

Description

공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치{Fire alarm system using communication facility of apartment}
본 발명은 소방 기술 분야 중 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택에서 화재가 발생하였을 때 발화지점에 따라 화재신고, 발화지점경보발령, 대피경로표시, 대피시주의사항방송을 통합적으로 수행함으로써 재산피해와 인명피해를 최소화할 수 있으며, 서버 기능을 수행하는 원격지 컴퓨터의 열화를 막아 장수명화를 달성할 수 있도록 하면서 내진성능도 개선된 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 관한 것이다.
일반적으로 공동주택에는 화재시 이를 알리기 위한 자동화재탐지설비가 설치되어 있다. 이러한 자동화재탐지설비는 화재에 의하여 발생하는 열이나 연기 또는 화염을 감지하는 센서에 의하여 감지하여 화재발생 여부를 인식하고, 벨 또는 사이렌 등의 음향장치에 의하여 공동주택의 관리자 및 세대원에게 화재발생경보를 발하는 설비로서 일반적으로 수신기, 감지기, 발신기, 음향장치 등으로 구성된다.
소방관리에 사용되는 화재 수신기는 감지기 또는 발신기로부터 발하여지는 신호를 직접 또는 중계기를 통하여 공통 신호로서 수신하여 화재의 발생을 당해 소방대상물의 관리자 또는 소방서 측으로 경보하여 주는 것으로서, P형 수신기, R형 수신기, M형 수신기, GP형 수신기, GR형 수신기 등이 있다.
한편, 감지기 또는 발신기(M형 발신기 제외) 등으로부터 발하여지는 신호를 직접 또는 중계기를 통하여 공통 신호로서 수신하여 화재 발생을 당해 소방대상물의 관리자에게 경보하여 주고, 자동 또는 수동으로 옥내외 소화설비, 스프링클러 설비, 물 분무 소화설비, 포 소화설비, 이산화탄소 소화설비, 할로겐화물 소화설비, 분말 소화설비, 배연설비 등 가압송수장치 또는 기동장치 등을 제어하는 P형 복합식 수신기가 있다.
이외에도 R형 복합식 수신기, GP형 복합식 수신기, GR형 복합식 수신기 등이 있다.
P형(Proprietary type) 수신기는 설치의 용이성과 설비단가의 이점으로 인해 중ㅇ소규모의 건물에 가장 많이 사용되고 있으며, 각 회로별 경계구역을 표시하는 지구표시등이 설치되어 있는 것으로서, 성능에 따라 1급과 2급으로 구분된다.
P형 1급 수신기는 화재표시 동작, 감지기배선 도통시험, 상용전원 및 비상전원 간의 전환 등이 가능하며 회로수에 제한이 없는 장점이 있으며, P형 2급 수신기는 P형 1급 수신기와 구조는 같으나, 회선수가 5회선 이하로 제한된다.
최근 정보통신기술(ITC: Information Communication Technology)의 빠른 보급과 더불어 현재 건축되는 대부분의 건축물들은 인텔리전트 빌딩과 지능형 아파트 등으로 변화하고 있는 추세이다.
이에 따라, 소방설비분야에서 낙후된 과거의 기술로는 현 추세에 적응하기 어려운 문제점이 있다.
특히, 자동화재탐지설비(AFDE:Automatic fire detection equipment)는 근린생활시설, 교육연구시설, 위락시설, 숙박시설, 의료시설 및 600㎡이상의 건축물 등에는 반드시 설치하도록 '소방기술기준'으로 규정하여 의무화하고 있으며, 4층 이상 건축물 등에는 필히 P형 1급 수신기를 사용하도록 규정하고 있다.
그러나, 현재 사용 중인 자동화재탐지설비의 제어 알고리즘과 화재진압 제어시스템은 1970년대부터 사용하는 기술이 그대로 적용되고 있는 실정이다.
도 1은 종래 자동화재탐지설비의 외형도이고, 도 2는 종래 자동화재탐지설비의 결선도이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 자동화재탐지설비는 화재 및 재해 발생시 초기단계에서 발생하는 열, 연기 등을 자동적으로 검출하여 건물 내의 관계자에게 발화장소를 표시하여 주는 동시에 경보를 발하는 설비로서, 열, 연기 또는 가스 등을 감지하는 감지기, 발화장소를 명시하는 수신기, 발신기, 음향장치, 배선, 전원 등으로 구성된다.
도 3은 종래 자동화재탐지설비에서의 신호흐름 체계도이다.
도 3을 참조하면, 종래 자동화재탐지설비(P형 1급 수신기)는 화재 및 재해 발생(10)시 재해 감지센서(11, 12, 13)들이 동작하고 수신기(14)에서 이를 감지하여 경보비상 방송(15)과 경보 표시판(16)을 작동시키고, 현지에 설치된 스프링클러, 방화문 등의 방재설비(17, 18)들을 동작시키는 단방향성 알고리즘이다.
이러한 종래 P형 1급 수신기에서는 실제 화재가 발생하였을 경우, 응답 속응성과 신뢰성이 저조하여 인명 및 재산피해가 증대되고 있으며, 화재 및 재해 발생시 일방적인 제어 알고리즘으로 인한 재난대응의 비효율적인 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1364813호(2014.02.12. 등록) "스마트형 소방 방재시스템"(이하, '선행기술'이라 함)이 알려져 있다.
상기 선행기술은 화재 및 재해 사실을 감지하기 위한 감지센서모듈, 화재 및 재해 사실을 경보하거나 진압하기 위한 방재장치, 감지센서모듈 및 방재장치와 전기적으로 연결되며 감지센서모듈로부터 감지된 감지신호를 수신하여 처리하는 화재탐지설비, 원격에서 화재 및 재해가 발생한 현장을 모니터링하기 위한 컴퓨터 및 화재탐지설비로부터 감지신호를 수신하면 화재탐지설비를 통해 방재장치를 구동시키며, 컴퓨터와 유무선 통신망을 통해 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 상기 컴퓨터에 전송하고, 상기 컴퓨터로부터 제어명령을 수신하면, 수신된 제어명령에 따라 방재 장치의 구동을 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 유무선 통신망을 통한 양방향성 알고리즘을 적용한 스마트형 소방 방재시스템을 제공함으로써 화재 및 재해 상황을 실시간으로 모니터링하여 상황에 맞는 적절한 방재진압 및 재난대응을 할 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다.
그런데, 이와 같이 공동주택에서 화재가 발생하였을 때 발화지점에 따라 화재신고, 발화지점경보발령, 대피경로표시, 대피시주의사항방송을 통합적으로 수행할 때 서버 기능을 수행하는 원격지 컴퓨터의 지속적인 구동에 따른 열화로 인해 수명이 단축되면 긴급상황에서 경보발령은 물론, 대피안내, 화재 진압을 자동적으로 수행할 수 없다는 한계에 부딪히게 된다.
뿐만 아니라, 기존 원격지 컴퓨터의 경우 내진 설계없이 곧바로 콘크리트 바닥면에 방진고무만 댄 상태로 설치하고 있기 때문에 내진안전성이 취약하다는 단점도 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1720748호(2017.03.22.) '공동주택의 전기장치를 이용한 스마트형 소방 방재 시스템'
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 공동주택에서 화재가 발생하였을 때 발화지점에 따라 화재신고, 발화지점경보발령, 대피경로표시, 대피시주의사항방송을 통합적으로 수행함으로써 재산피해와 인명피해를 최소화할 수 있으며, 서버 기능을 수행하는 원격지 컴퓨터의 열화를 막아 장수명화를 달성할 수 있도록 하면서 내진성능도 개선된 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 화재 및 재해 사실을 감지하기 위한 감지 센서 모듈(300); 화재 및 재해 사실을 경보하거나 진압하기 위한 방재 장치(400); 상기 감지 센서 모듈(300) 및 상기 방재 장치(400)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 감지 센서 모듈(300)로부터 감지된 감지 신호를 수신하여 처리하는 화재탐지설비(200); 원격에서 화재 및 재해가 발생한 현장을 모니터링하기 위한 컴퓨터(600); 및 상기 화재탐지설비(200)로부터 감지 신호를 수신하면 상기 화재탐지설비(200)를 통해 상기 방재 장치(400)를 구동시키며, 상기 컴퓨터(600)와 유무선 통신망(500)을 통해 상기 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 상기 컴퓨터(600)에 전송하고, 상기 컴퓨터(600)로부터 제어명령을 수신하면 수신된 제어명령에 따라 상기 방재 장치(400)의 구동을 제어하는 제어 모듈(100)을 포함하되, 상기 제어 모듈(100)은 상기 화재탐지설비(200)에 탈착 및 부착 가능한 구조이고, 상기 제어 모듈(100)은 상기 화재탐지설비(200)로부터 감지신호를 입력받기 위한 입력부(110), 상기 입력부(110)를 통해 수신된 감지신호를 처리하여 상기 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어신호를 생성하거나 상기 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 상기 컴퓨터(600)에 전송하도록 하는 제어부(130), 상기 제어부(130)로부터 생성된 상기 제어신호를 상기 화재탐지설비(200)로 전송하기 위한 출력부(140) 및 유무선 통신망(500)을 통해 상기 컴퓨터(600)와 통신하기 위한 통신부(120)를 포함하여 이루어지고; 상기 화재탐지설비(200)는 PCB(Printed Circuit Board) 방식이고, 상기 제어 모듈(100)은 원칩형(One chip type)으로 상기 PCB에 실장 가능한 구조이며, 상기 제어 모듈(100)은 베이직 프로그램 영역과 래더 로직(Ladder Logic) 프로그램 영역을 포함하고, 상기 베이직 프로그램과 래더 로직 프로그램을 동시에 실행하는 멀티태스킹(multi-tasking) 구조를 지원하는 원칩형 PLD(Programmable Logic Device) 방식으로 구성되며, 상기 원칩형 PLD는 상기 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어하기 위한 구동 프로그램으로 상기 래더 로직 프로그램을 사용하고, 상기 통신부(120)를 통해 상기 컴퓨터(600)와 통신하는 데이터 통신 영역은 상기 베이직 프로그램을 사용하며, 상기 방재 장치(400)는 경보음을 비롯한 음향신호를 출력하기 위한 음향 출력 장치(410)와 화재 또는 재난 발생상황을 표시하기 위한 표시등을 포함하는 표시 장치(420) 및 화재 또는 재난 상황을 진압하기 위한 방재 설비(430)를 포함하는 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 있어서; 상기 컴퓨터(600)는 다수의 처리모듈을 구비한 함체(5100) 형태의 서버로서, 상기 함체(5100)는 사각박스 형상으로 형성되며, 함체(5100)의 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되고, 함체(5100)의 양측면에는 송풍유닛(5110)이 구비되며; 상기 송풍유닛(5110)은 송풍케이스(5120)를 포함하고, 상기 송풍케이스(5120)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되며 하측에는 흡입구(IN)가 형성되고, 상기 송풍케이스(5120)의 내부는 격벽(5130)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리되며, 상기 격벽(5130)의 하측에는 간격을 두고 투입가이드(5140)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면에는 상기 투입가이드(5140)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(5150)가 형성되며, 상기 투입구(5150)는 개폐가능한 투입도어(1260)에 의해 밀폐되고, 상기 투입가이드(5140)의 단부는 투입호퍼(5170)의 상단에 배치되며, 상기 투입호퍼(5170)는 스크류피더(5180)의 일측에 연통되어 분말상의 이산화규소가 투입가이드(5140)를 타고 이동하여 투입호퍼(5170)를 통해 스크류피더(5180)로 안내되게 구성되고, 상기 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(5190)가 구비되며, 상기 링 타입 필터(5190)는 링간 간격(틈) 보다 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 크게 형성되고, 상기 링 타입 필터(5190)는 고정구(5200)에 끼워지는 형태로 설치되는데 상기 고정구(5200)는 각각 송풍케이스(5120)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비되며, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면인 상기 투입구(5150)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(5210)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(5210)은 공급관(5220)을 통해 상기 함체(5100) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성되며, 상기 링 타입 필터(5190)의 하부에는 하부판(5230)이 설치되고; 상기 송풍케이스(5120)의 측면에는 투입유닛(6000)이 더 구비되어 이산화규소 분말을 정량 공급하되, 상기 투입유닛(6000)은 투입깔대기(6100)와, 상기 투입깔대기(6100)의 하단에 연결된 이송통(6200)과, 상기 이송통(6200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(6300)와, 상기 이송모터(6300)에 연결되고 이송통(6200)에 배열된 이송스크류(6400)와, 상기 이송통(6200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(6500)과, 상기 배출구멍(6500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(6700)과, 상기 배출판(6700)을 구동시키는 배출실린더(6800)와, 상기 배출실린더(6800)를 고정하도록 이송통(6200)의 단부에 결합된 고정브라켓(6900)과, 상기 배출구멍(6500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(5150)로 연결된 배출안내가이드(6600)로 이루어지며; 상기 함체(5100)가 설치되는 바닥면인 콘크리트(9000) 상면에는 방수박리억제층(9100)이 형성되고, 상기 방수박리억제층(9100) 위에 내진네트(9200)가 부착되며, 상기 내진네트(9200)가 시공된 상태에서 상기 내진네트(9200) 위에 스킨층(9300)이 형성되고; 상기 내진네트(9200)는 경사(9210), 위사(9220) 및 이들의 교차점을 묶어 풀어지지 않게 하는 묶음사(9230)를 포함하는 망(net) 형태인 것을 특징으로 하는 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 공동주택에서 화재가 발생하였을 때 발화지점에 따라 화재신고, 발화지점경보발령, 대피경로표시, 대피시주의사항방송을 통합적으로 수행함으로써 재산피해와 인명피해를 최소화할 수 있으며, 서버 기능을 수행하는 원격지 컴퓨터의 열화를 막아 장수명화를 달성할 수 있도록 하면서 내진성능도 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 자동화재탐지설비의 외형도이다.
도 2는 종래 자동화재탐지설비의 결선도이다.
도 3은 종래 자동화재탐지설비의 신호흐름 체계도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제어모듈의 기능블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 컴퓨터를 구성하는 함체의 예시도이다.
도 7은 도 6의 함체에 설치된 송풍유닛의 세부 구성을 보인 예시도이다.
도 8은 도 6의 함체에 설치된 이산화규소 투입유닛의 예시도이다.
도 9는 도 6의 함체에 설치된 하부판의 예시도이다.
도 10은 도 6의 함체가 설치되는 바닥면인 콘크리트의 내진설계예를 보인 예시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 내진네트의 일부분을 확대한 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치는 제어 모듈(100), 화재탐지설비(200), 감지 센서 모듈(300), 방재 장치(400), 컴퓨터(600)를 포함한다.
본 발명에서 제어 모듈(100)과 컴퓨터(600)는 유무선 통신망(500)을 통해 통신한다.
이때, 유무선 통신망(500)은 유선 통신망과 무선 통신망을 가리키는 것으로서, 본 발명에서는 RS232c, 이더넷(Ethernet), RF 통신, 블루투스 통신, 적외선 통신 등의 다양한 유무선 통신방식이 사용될 수 있다.
그리고, 제어 모듈(100)은 화재탐지설비(200)로부터 감지 신호를 수신하면 화재탐지설비(200)를 통해 방재 장치(400)를 구동시키며, 컴퓨터(600)와 유무선 통신망(500)을 통해 감지 신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 컴퓨터(600)에 전송하고, 컴퓨터(600)로부터 제어명령을 수신하면 수신된 제어명령에 따라 방재 장치(400)의 구동을 제어한다.
이러한 제어 모듈(100)은 화재탐지설비에 탈착 및 부착 가능한 구조로 구현될 수 있다.
뿐만 아니라, 화재탐지설비(200)는 PCB(Printed Circuit Board) 방식으로 구현될 수 있고, 이때 제어 모듈(100)은 원칩형(One chip type)으로 PCB에 실장 가능한 구조로 구현될 수 있다.
이렇게 구현함으로써 화재탐지설비(200)에 제어 모듈(100)을 용이하게 탈부착할 수 있다.
또한, 제어 모듈(100)은 원칩형 PLD(Programmable Logic Device) 방식일 수 있다.
예컨대, 제어 모듈(100)은 원칩형 PLD는 베이직 프로그램 영역과 래더 로직(Ladder Logic) 프로그램 영역을 포함하고, 베이직 프로그램과 래더 로직 프로그램을 동시에 실행하는 멀티태스킹(multi-tasking) 구조를 지원할 수 있다.
이때, 원칩형 PLD는 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어하기 위한 구동 프로그램으로 래더 로직 프로그램을 사용하고, 컴퓨터(600)와 통신하는 데이터 통신 영역은 베이직 프로그램을 사용하도록 구현될 수 있다.
아울러, 화재탐지설비(200)는 감지 센서 모듈(300) 및 방재 장치(400)와 전기적으로 연결되어 있으며, 감지 센서 모듈(300)로부터 감지된 감지 신호를 수신하여 처리하는 역할을 한다.
이러한 화재탐지설비(200)는 P형 수신기가 될 수 있다.
또한, 감지 센서 모듈(300)은 화재 및 재해 사실을 감지하는 역할을 한다.
상기 감지 센서 모듈(300)은 공동주택의 실내에서 발생된 화재를 감지하기 위한 내부화재감지수단(310)과, 공동주택의 실외에서 발생된 화재를 감지하기 위한 외부화재감지수단(320)을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 내부화재감지수단(310)과 외부화재감지수단(320)은 모두 센서이며, 연기를 감지하거나 혹은 열을 감지하는 감지기일 수 있고, 여기서 실외란 계단, 엘리베이터 등을 의미할 수 있다.
그리고, 방재 장치(400)는 화재 및 재해 사실을 경보하거나 진압하기 위한 장치가다.
상기 방재 장치(400)는 경보음을 비롯한 음향신호를 출력하기 위한 음향 출력 장치(410), 화재 또는 재난 발생 상황을 표시하기 위한 표시등을 포함하는 표시 장치(420) 및 화재 또는 재난 상황을 진압하기 위한 방재 설비(430)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 방재 설비(430)는 스프링클러, 방화문, 수위 조절용 액추에이터, 환풍기 등이 될 수 있다.
또한, 컴퓨터(600)는 유무선 통신망(500)을 통해 제어모듈(100)과 통신하며, 제어 모듈로부터 수신한 화재 및 재해 발생 정보를 디스플레이한다.
예를 들어, 컴퓨터(600)는 원격지 상황실에 위치할 수 있으며, 제어모듈(100)과의 인터페이스를 통해 재해상황을 모니터링하고, 모니터링을 통해 현장에 설치된 각종 진압장비를 포함하는 방재 장치(400)를 양방향으로 원격 제어하여 구동시킬 수 있다.
한편, 도 5에 따르면, 상기 제어 모듈(100)은 입력부(110), 통신부(120), 제어부(130), 출력부(140)를 포함한다.
이때, 입력부(110)는 화재탐지설비(200)로부터 감지신호를 입력받는 역할을 한다. 예를 들어, 입력부(110)는 입력포트 형태로 구현될 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 입력부(110)를 통해 수신된 감지신호를 처리하여 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어신호를 생성하거나 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 컴퓨터(600)에 전송하도록 제어한다.
아울러, 출력부(140)는 제어부(130)로부터 생성된 제어신호를 화재탐지설비(200)로 전송하는 역할을 한다. 예를 들어, 출력부(140)는 출력포트 형태로 구현될 수 있다.
또한, 통신부(120)는 유무선 통신망(500)을 통해 컴퓨터(600)와 통신하는 역할을 한다.
덧붙여, 화재탐지설비(200)는 PCB 방식으로 구현될 수 있고, 이때 제어 모듈(100)은 원칩형으로 PCB에 실장 가능한 구조로 구현될 수 있다.
이렇게 구현함으로써 화재탐지설비(200)에 제어 모듈(100)을 용이하게 탈부착할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서 상기 제어 모듈(100)은 원칩형 PLD 방식일 수 있다.
이때, PLD(Programmable Logic Device)는 종래 제어반 내의 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 반도체 소자로 대체시킨 것으로서, 기본적인 시퀀스 제어 기능에 수치연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록 한 자율성이 높은 제어 장치일 수 있다.
이러한 제어 모듈(100)의 원칩형 PLD는 베이직 프로그램 영역과 래더 로직(Ladder Logic) 프로그램 영역을 포함하고, 베이직 프로그램과 래더 로직 프로그램을 동시에 실행하는 멀티태스킹(multi-tasking) 구조를 지원할 수 있다.
이 경우, 래더 로직은 프로그램 가능 로직 제어기(PLD)에 사용되는 계전기 로직 프로그래밍 언어의 하나이다. 그리고, 래더 로직은 포트란이나 C와 같은 프로그래밍 언어와는 전혀 다른 프로그램 언어로서, 조건문, 서브루틴, FOR NEXT문을 사용하나 의미가 매우 다르다. 일반적인 프로그래밍 언어에서는 명령어가 순차적으로 수행되고, 반복문이 종료될 때 까지 상위 명령어는 최종 명령어보다 먼저 수행되나 래더 로직은 각 단계의 명령 코드가 산발적으로 퍼져 동시에 수행된다.
반면, 래더 로직 프로그래밍은 프로그램이라기보다 흐름도와 같이 사다리 모양으로 펼쳐지며, 각 래더 로직은 좌측과 우측의 2개의 수직선을 사용하여 좌측의 조건이 우측의 출력을 이끌어낸다.
본 발명에서 원칩형 PLD는 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어하기 위한 구동 프로그램으로 래더 로직 프로그램을 사용하고, 통신부(120)를 통해 컴퓨터(600)와 통신하는 데이터 통신 영역은 베이직 프로그램을 사용하도록 구현될 수 있다.
이에 더하여, 상기 컴퓨터(600)는 일종의 서버로서, 다수의 처리모듈을 구비하고 있으며, 이 컴퓨터(600)는 도 6 내지 도 7에 예시된 함체(5100)를 포함한다.
이때, 상기 처리모듈들은 대량의 정보를 처리해야 하므로 열이 많이 발생되는 바, 이를 냉각시켜 열화를 방지하고, 냉각시 분진이 비산되지 않도록 하여 쇼트를 예방함으로써 컴퓨터(600)의 장수명화를 달성하여 서버로서의 기능을 충실히 수행하도록 하여야 한다.
이를 위해, 상기 함체(5100)는 사각박스 형상으로 형성되고, 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되며, 함체(5100)의 양측면에는 송풍유닛(5110)이 구비된다.
상기 송풍유닛(5110)은 함체(5100) 내부의 발열을 냉각시켜 실장된 처리모듈에 탑재된 전자부품들이 열화되지 않게 하며, 더스트에 의한 오작동을 막도록 필터링할 수 있도록 구성된다.
특히, 본 발명에서는 필터를 사용하되, 필터의 눈막힘을 자동적으로 해소시킬 수 있는 공극막필터 개념을 도입하여 필터를 교체없이 고정식으로 구성하면서도 반영구적인 수명을 확보할 수 있도록 구성된 것도 하나의 특징이다.
아울러, 상기 송풍유닛(5110)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되고, 하측에는 흡입구(IN)가 형성된다.
또한, 상기 송풍유닛(5110)은 송풍케이스(5120)를 포함한다.
그리고, 상기 송풍케이스(5120)의 내부는 격벽(5130)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리된다.
뿐만 아니라, 상기 격벽(5130)의 하측에는 투입가이드(5140)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면에는 상기 투입가이드(5140)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(5150)가 형성된다.
또한, 상기 투입가이드(5140)의 단부는 투입호퍼(5170)의 상단에 배치되고, 상기 투입호퍼(5170)는 스크류피더(5180)의 일측에 연통된다.
따라서, 투입구(5150)를 통해 투입된 이산화규소는 투입가이드(5140)를 타고 이동하여 투입호퍼(5170)를 통해 스크류피더(5180)로 안내되게 되는데, 이러한 이산화규소는 분말상이다.
아울러, 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(5190)가 구비되는데, 상기 링 타입 필터(5190)는 링간 간격(틈) 보다 상기 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 커야 한다.
그래야, 상기 이산화규소 분말(SI)이 링 타입 필터(5190)의 둘레면에 쌓여 일종의 공극막필터를 구현하게 된다.
즉, 본 발명의 필터는 공극막필터-링필터 이렇게 이중 구조를 갖게 된다.
이때, 상기 링 타입 필터(5190)는 고정구(5200)에 끼워지는 형태로 설치되는데, 상기 고정구(5200)는 각각 송풍케이스(5120)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면, 바람직하게는 상기 투입구(5150)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(5210)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(5210)은 공급관(5220)을 통해 상기 함체(5100) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성된다.
즉, 공급한다기보다 상기 배기구(OUT)를 통해 배기팬(FAN)의 배풍압에 의해 함체(5100) 내부에는 흡입압이 형성되므로 상기 여과공기공급공(5210)을 통해 여과된 외기가 자연스럽게 빨려 들어가는 것이다.
아울러, 상기 여과공기공급공(5210)에는 역류방지밸브(5212)가 설치되며, 상기 역류방지밸브(5212)는 평상시 개방되어 있다가 후술할 에어퍼지유닛(5400)이 구동될 때만 닫히도록 동작 제어되게 설계된다.
뿐만 아니라, 상기 스크류피더(5180)의 하방에 형성된 분말공급구(SUP)는 밀폐판(5300)에 의해 개폐 가능하게 구성되는데, 상기 밀폐판(5300)은 판상의 부재로서 송풍케이스(5120)의 일측면을 관통하여 인출입 가능하게 설치된다.
이를 위해, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면에는 판구동모터(5310)가 설치되고, 상기 판구동모터(5310)의 모터축에는 피니언(5320)이 고정되며, 상기 밀폐판(5300)의 일측단쪽 상면에는 일정폭의 래크(미도시)가 형성되어 상기 피니언(5320)과 치결합된다.
따라서, 상기 판구동모터(5310)의 회전방향에 따라 상기 밀폐판(5300)은 인출입되며, 상기 판구동모터(5310)의 동작은 상기 에어퍼지유닛(5400)의 구동신호가 인가되기 전에 밀폐판(5300)을 이동시켜 분말공급구(SUP)를 막을 수 있도록 동작되어야 한다.
이와 같이 구성하게 되면, 더스트 등 외부 오염물질은 공극막필터에 의해 먼저 걸러지게 되므로 링필터의 공극을 밀폐하지 못하게 된다.
또한, 공극막필터는 분말상이므로 어느 정도 사용 후에는 하부판(5230)을 빼내 그 위에 쌓여 있던 이산화규소 분말(SI)을 송풍케이스(5120)의 개방된 하방으로 배출시키고, 신품 이산화규소 분말(SI)을 다시 채우게 되면 링 타입 필터(5190)의 교체없이 분말만 교체 사용함으로써 반영구적인 필터링 작업이 가능하게 된다.
아울러, 상기 에어퍼지유닛(5400)은 상기 링 타입 필터(5190) 내부에 설치되며, 시스템의 제어신호에 따라 에어를 퍼지하도록 구성된다.
이 경우, 에어 퍼지시에는 상기 하부판(5230)이 빠져 있는 상태여야 하며, 에어퍼지에 의해 링 타입 필터(5190) 둘레에 쌓여 있던 이산화규소 분말(SI)로 된 공극막필터가 분리 이탈되면서 송풍케이스(5120)의 하방으로 분리 배출된다.
때문에, 링 타입 필터(5190)의 눈막힘을 자동 해소할 수 있게 된다.
이때, 상기 하부판(5230)도 모터와 같은 구동원과, 래크 및 피니언을 이용하여 상기 밀폐판(5300)과 동시에 인출입되게 자동화시킬 수도 있음은 물론이다.
그리고, 에어퍼지가 완료되면 역류방지밸브(5212)를 비롯하여 에어퍼지를 위해 작동되었던 기구들이 원래 상태로 복귀된다.
덧붙여, 에어퍼지에 의해 분리 취출된 이산화규소 분말을 포함한 필터링된 미세 이물질들은 수거하여 체질한 후 이산화규소만 분리하여 재사용할 수도 있다.
이와 같이 하면, 주기적으로 에어퍼지를 통해 눈막힘을 방지하면서 필터링할 수 있으므로 반영구적인 사용이 가능하다. 물론, 이산화탄소 분말(SI)은 가끔씩 보충해 주어야 한다.
뿐만 아니라, 상기 송풍케이스(5120)와 밀폐판(5300)은 에어 퍼지시 이물부착을 차단하여 이산화규소의 비고착성을 높이도록 슬립성, 즉 표면활성을 확보해야 하고, 나아가 내습성 및 내구성도 강해야 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 송풍케이스(5120) 및 밀폐판(5300)의 외면에 내습방오강화층이 더 형성된다.
이때, 상기 내습방오강화층은 스프레이방식 등 공지된 코팅법으로 코팅될 수 있다.
이러한 내습방오강화층은 세바스산(sebace acid) 10.5중량%와, 2-머캅토벤즈이미다졸(MBI) 2.5중량부%, Si-O-Ti 결합을 갖는 폴리실록산 3.5중량%와, 구형 실리카 15중량%와, 크로뮴오커 3.5중량%와, 크실렌 4중량%와, 수지-실리카 복합물 5.5중량%와, EGCG(Epigallocatechin gallate) 2.5중량%와, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 6.5중량% 및 나머지 불포화 폴리에스테르수지로 이루어진 코팅제를 도포하여 내습방오강화층을 더 형성하도록 함이 바람직하다.
이때, 세바스산은 이물부착성을 억제하는 기능, 즉 방오성을 강화시키기 위해 첨가되고; 2-머캅토벤즈이미다졸(MBI)은 내크랙성 및 열화 방지를 위해 첨가되며, 폴리실록산은 Ti이 결합되어 있어 낮은 건조온도(상온)에서도 강력한 결합력을 제공하여 시트의 기계적 강도를 강화시키기 위해 첨가되며; 구형실리카는 발수성과 방수성을 증대시켜 방습방오 강화특성을 위해 첨가되고, 크로뮴오커는 적외선 반사율을 증대시켜 내열안정성을 증대시키기 위해 첨가되며, 크실렌은 분산성을 증대시키기 위한 분산용매이고, EGCG(Epigallocatechin gallate)는 항미생물성을 강화시켜 오염이 생기지 않도록 하기 위해 첨가되며, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지는 점착성을 부여하여 소재와의 밀착성을 강화하고 초발수성을 발현시키기 위해 첨가되고, 불포화 폴리에스테르수지는 열반사 특성을 증대시켜 차열성을 높이기 위해 첨가된다.
특히, 수지-실리카 복합물은 콜로이달 실리카와 아크릴릭 폴리머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액에 침지시킨 상태에서 600-800℃의 온도로 가열하여 아크릴과 실리카에 존재하는 하이드록시 그룹(OH)의 축합에 따른 수지-실리카 복합물 형태를 갖도록 한 것이 바람직하며, 이때 축합반응은 다음과 같이 이루어지며, 피막밀착성과 조직 치밀도가 급격히 향상된다.
[콜로이달 실리카: -(HO-Si-OH-)n]
[아크릴릭 폴리머: CH2CCH3CO-OH]
[-(HO-Si-OH-)n + CH2CCH3CO-OH = -(HO-Si-O-CH2CCH3CO)-n + H2O ]
이러한 내습방오강화층을 갖는 시료를 만들고, 표면 상태를 확인하기 위해 먼저 내수성을 테스트하였다.
내수성 테스트는 시편 파이프를 항온수조(60℃)에 침적하고, 500시간 단위로 표면 상태를 검사하였으며, 그 결과 미세백화나 크랙, 백청 등이 전혀 발생하지 않았다.
또한, 내열 안정성을 확인하기 위해 시료 파이프를 비이커에 넣고 밀봉(60℃)한 다음 5일간 드라이오븐(Dryoven)에 방치한 후 상태를 측정하였으며, 그 결과 겔화 등 아무런 표면 반응이 없었다.
나아가, 본 발명에서는 도 8에서와 같이, 이산화규소를 정량 공급할 수 있도록 송풍케이스(5120)의 측면에는 투입유닛(6000)이 더 구비될 수 있다.
상기 투입유닛(6000)은 투입깔대기(6100)와, 상기 투입깔대기(6100)의 하단에 연결된 이송통(6200)과, 상기 이송통(6200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(6300)와, 상기 이송모터(6300)에 연결되고 이송통(6200)에 배열된 이송스크류(6400)와, 상기 이송통(6200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(6500)과, 상기 배출구멍(6500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(6700)과, 상기 배출판(6700)을 구동시키는 배출실린더(6800)와, 상기 배출실린더(6800)를 고정하도록 이송통(6200)의 단부에 결합된 고정브라켓(6900)과, 상기 배출구멍(6500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(5150)로 연결된 배출안내가이드(6600)로 이루어진다.
따라서, 투입깔대기(6100)로 이산화규소 분말을 부어 주기만 하면 이송모터(6300)에 의해 구동되는 이송스크류(6400)가 투입된 이산화규소 분말을 배출구멍(6500) 쪽으로 이동시키고, 배출실린더(6800)가 시스템 제어부의 제어신호에 따라 동작되면서 상기 배출판(6700)을 개폐시켜 공급된 이산화규소 분말을 투입구(5150)로 정량 공급하게 된다.
이에 따라, 이산화규소 분말의 공급을 원활하게 할 수 있다.
덧붙여, 상기 하부판(5230)은 이를 전체적으로 취출했다 삽입했다를 반복하기가 쉽지 않고 번거롭기 때문에 역퍼지시 낙하되는 이산화규소를 포함한 이물질들의 배출을 원활하게 하면서 작업상 용이성을 확보하기 위해 도 9와 같은 형태로 변형될 수 있다.
예컨대, 도 9에 따르면, 하부판(5230)의 내부에는 길이방향으로 슬라이드홈(7000)이 형성된다.
이때, 상기 슬라이드홈(7000)의 일단은 상기 하부판(5230) 내부에 위치되며, 타단 즉, 손잡이가 형성된 쪽은 하부판(5230)을 관통하여 외부로 개방되게 형성된다.
또한, 상기 하부판(5230)에는 판면에 수직하게 다수의 유출공(7100)이 형성되는데, 상기 유출공(7100)의 상단은 확경된 상태에서 깔대기 형상으로 테이퍼 가공됨으로써 배출효율을 높이도록 구성된다.
뿐만 아니라, 상기 유출공(7100)은 상기 슬라이드홈(7000)과 직교되게 연통된다.
그리고,, 상기 슬라이드홈(7000)에는 슬라이드판(7200)이 삽입된다.
이때, 상기 슬라이드홈(7000)의 가장 안쪽에는 탄성스프링(7300)이 배치되며, 상기 슬라이드판(7200)은 선단이 상기 탄성스프링(7300)에 의해 탄압되도록 조립된다.
또한, 상기 슬라이드판(7200)의 단부, 즉 탄성스프링(7300)이 탄접되는 반대면에는 누름대(7400)가 일체로 형성되며, 상기 슬라이드판(7200)의 판면을 관통하여 유출연통공(7500)이 상기 유출공(7100)에 대응되게 형성된다.
아울러, 상기 슬라이드판(7200)은 슬라이드홈(7000)에 삽입된 상태에서 고정편(7600)에 의해 하부판(5230)의 일단면에 나사고정됨으로써 분리 이탈되지 않게 고정된다.
이렇게 조립되게 되면, 탄성스프링(7300)의 탄발력에 의해 상기 슬라이드판(7200)은 최대한 바깥방향, 즉 손잡이가 형성된 쪽으로 밀려 있기 때문에 유출공(7100)과 유출연통공(7500)은 서로 어긋난 상태를 유지하여 유출공(7100)을 통한 유출을 차단하고 있게 된다.
그러다가, 배출이 필요한 시점에 이르면 작업자가 하부판(5230)을 빼내지 않고도 누름대(7400)를 눌러 슬라이드판(7200)을 밀어 넣는다.
그러면, 슬라이드판(7200)이 탄성스프링(7300)을 압축하면서 이동하게 되고, 이동에 따라 유출공(7100)과 유출연통공(7500)이 서로 통하면서 이산화규소 분말을 자동적으로 배출할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 누름대(7400)를 눌러주기만 하면 아주 쉽고 편리하게 배출작업을 수행할 수 있는 편리성이 있다.
또한, 본 발명에서는 내진성능을 향상시키기 위해 도 10 및 도 11의 예시와 같이, 함체(5100)가 설치되는 바닥면인 콘크리트(9000) 상면에 방수박리억제층(9100)을 형성하고, 상기 방수박리억제층(9100) 위에 내진네트(9200)를 부착하며, 상기 내진네트(9200)가 시공된 상태에서 상기 내진네트(9200) 위에 스킨층(9300)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 방수박리억제층(9100)는 콘크리트(9000)의 표면을 부식이나 물리적인 충격으로부터 보호하며 이후의 도장이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 최초로 도장하는 것을 말하며, 본 발명에서는 내열성 물론 방수성(방습성)과 내후성 및 강한 접착고정성, 즉 박리억제성을 갖도록 1,4-부틸렌글리콜 2중량%와, 테트라이소프로필타이타네이트 3중량%와, 마이카(Mica) 1.5중량%와, 콜로이드성 실리카 3중량%와, 알루미늄 알콕사이드 4중량%와, 폴리락트산 3.5중량%와, 1-2㎛의 입도를 갖는 알루미나 분말 2중량%와, 에폭시 수지(Epoxy Resins) 35중량%와, 폴리우레탄수지를 테실에테르로 수용화시킨 액 3.5중량%와, 폴리실록산 2.5중량%와, 우레아 1.5중량% 및 나머지 물로 이루어진 도포액을 도포하여 형성된다.
여기에서, 상기 1,4-부틸렌글리콜은 접착성을 강화시켜 부착력을 극대화시키기 위해 첨가되며, 상기 테트라이소프로필타이타네이트는 유기화타이타네이트 구조를 갖는 커플링제로서 고분자 수지와 무기물간의 계면 접착력을 강화시켜 내구성을 높이기 위해 첨가된다.
그리고, 마이카는 규산염 광물의 일종으로, 0.1-0.2㎛ 크기로 분쇄된 후 체질된 것을 사용하며, 경질 특성으로 인해 내구성과 내충격성을 강화시키기 위해 첨가된다.
또한, 콜로이드성 실리카는 5-50nm의 입경을 갖는 무정형의 실리카 졸이 바람직하며, 상기 알루미늄 알콕사이드는 경화 촉매 및 가교 결합제 기능을 수행하기 위해 첨가되며, 부수적으로 내구성이 높은 경도의 피막을 구현하는데 기여한다.
뿐만 아니라, 폴리락트산은 합성고분자 타입의 수지로서 내습성, 가공성이 우수한 물성이 있으며, 용융온도는 150-200℃이고, 연성에 의한 연질화, 인장강도, 신장율을 향상시키는 특성이 있다.
그리고, 알루미나는 알루미늄과 산소의 화합물로서, 내구성 향상을 위해 첨가된다.
또한, 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기를 갖는 열경화성 수지의 총칭으로서 내후성과 접착성 증대를 위해 첨가된다.
그리고, 폴리우레탄수지를 테실에테르로 수용화시킨 액은 방수성, 내약품성 및 도막의 기계적 강도를 증대시키면서 피막 형성을 촉진하여 열전도효율을 저하시키고, 코팅액의 도막 균일성을 확보하기 위해 첨가되며, 폴리실록산은 코팅액과 콘크리트 면 사이의 밀착력과 부착력을 극대화시키기 위해 첨가되고, 우레아는 잠열 특성을 강화시켜 콘크리트의 열화를 억제하기 위해 첨가된다.
한편, 상기 내진네트(9200)는 도 11의 예시와 같이 경사(9210), 위사(9220) 및 이들의 교차점을 묶어 풀어지지 않게 하는 묶음사(9230)를 포함하는 형태의 망(net)이다.
이때, 임의의 경사(9210)를 제1경사라 하고, 그 일측에 배치된 경사를 제2경사라 하며, 그 타측에 배치된 경사를 제3경사라 하고, 이들 각 경사에 접촉배열된 상태로 편직되는 묶음사(9230)들은 각각 제1,2,3묶음사라 하기로 하며, 위사(9220)는 제1,2,3위사라 하기로 한다.
그리고, 상기 경사(9210)는 아라미드수지로 형성된 아라미드필라멘트, 위사는 폴리에틸렌수지로 형성된 폴리에틸렌필라멘트, 묶음사는 폴리에스테르수지로 형성된 폴리에스테르필라멘트이다.
아울러, 제1경사에 대해 직각좌표계를 기준으로 3방향으로 서로 직교되게 엇갈려 제1묶음사와 제1위사가 편직되어 결속되고, 제2경사에 대해서는 제1경사와 상하로 높이차를 두고 반대방향에서 제2묶음사와 제2위사가 엇갈려 편직되어 결속된다.
또한, 제3경사에 대해 제1경사와 동일한 방향에서 제3묶음사와 제3위사가 엇갈려 편직되면서 결속된다.
때문에, 제2,3묶음사와 제2,3위사도 위,아래를 반복하면서 편직되어 나가기 때문에 결국 각 경사와 각 묶음사 및 각 위사는 각각 한 지점에서 서로 직교되는 3방향으로 배열되면서 결속되기 때문에 결속되는 지점들은 서로 연결되지 않고 각각 독립적이 된다.
따라서, 이들 중 어느 하나가 끊어지더라도 독립한 다른 결속점에 영향을 주지 못하므로 다른 결속점들까지 풀어지는 일은 발생하지 않는다.
결국, 표피쪽에 골과 마루가 형성되지 않고 오직 마루만 형성된 형태를 갖기 때문에 접촉면적이 넓어져 외부 충격에 대한 충격분산 효율이 높고, 인장력이 우수하여 내진특성을 강화시킬 수 있다.
그리고, 상기 스킨층(9300)은 방수박리억제층(9100)과 내진네트(9200)의 표면을 효과 있게 보호하여 이들이 콘크리트 표면으로부터 박리되지 않고, 중성화되지 않도록 방지하여 콘크리트(9000)의 표면 열화에 의한 크랙, 탈락이 생기지 않도록 하면서 내구성을 더욱 더 강화시킬 수 있도록 합성수지액으로 도포 형성된다.
이때, 상기 합성수지액은 알루미늄하이드록사이드(Aluminum hydroxide) 분말 30중량%와, 무정형의 나노입자 크기의 질화붕소를 분산시킨 질화규소 15중량%와, 소성된 산화이테르븀 5중량%와, 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액 10중량%와, 콜로이달 실리카 5중량% 및 나머지 물로 이루어진다.
여기에서, 알루미늄하이드록사이드 분말은 산을 중화하는 역할을 하며, 분말을 나노미터 크기로 하며 더욱 좋은데, 이는 공극이 작아 입자와 입자사이가 치밀해지고, 내진네트(9200)의 표면과 연결이 잘 이루어져 부착력이 향상됨에 따라 내구성이 증진되기 때문이다.
그리고, 무정형의 나노입자 크기의 질화붕소를 분산시킨 질화규소는 고열 팽창시 열충격을 흡수하여 미소 크랙이 발생하는 것을 억제하며, 내침식성을 강화시키기 위해 첨가된다.
또한, 소성된 산화이테르븀은 희토류 금속으로서 결정립 미세화를 통해 내구성을 증대시키면서 내화학성, 내약품성을 증대시키기 위해 첨가된다.
아울러, 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액은 금속인산염의 투입을 통해 계면 접착력을 극대화시킨다.
뿐만 아니라, 콜로이달 실리카는 인장응력을 부여하는 역할 외에 코팅 형성 이후에 표면조도를 증대시키며, 표면 코팅장력을 강화시키기 위해 첨가된다.
이에 더하여, 접착력 강화, 크랙저항성을 더욱 더 강화시키기 위해 상기 합성수지액에 전체량 대비 알로펜(Allophane) 분말 10중량부와, 세리사이트(Sericite) 분말 5중량부, 폴리우레탄수지를 옥틸페놀로 수용화시킨 수지액 25중량부 더 첨가할 수 있다.
이때, 상기 알로펜 분말은 다공질의 알로펜 점토광물을 0.01mm 이하의 입도를 갖도록 분쇄하여 미분화시킨 것으로, 알로펜은 화산재의 풍화과정에서 생기는 점토광물로서 예외적으로 결정구조를 갖지 않는 이른 바, 비정질점토이다. 이것은 유기질 콜로이드 입자인 부식(腐植)과 결합하기 쉬워 포름알데히드를 흡수 제거하는 기능이 뛰어난 것으로 보고되어 있다.
특히, 알로펜은 다공질의 미세한 입자들로 이루어져 있어 뛰어난 조습기능을 갖는 것으로 알려져 있어 표면이 숨을 쉴 수 있도록 하여 주는 특징이 있다.
그리고, 세리사이트(Sericite) 분말은 표면에 대한 미끄러짐을 방지하고 접착면적을 넓혀주어 부착력을 배가시킬 수 있는데, 이는 친수성 광물로서 콘크리트 구조물의 시멘트와 수소결합에 의해 더욱 견고한 부착이 가능하다는 점이 특징이 다.
아울러, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액은 접착고성성과 내후성 및 기재에 대한 접착력을 증가시키며, 방수성 및 화학물질에 대한 저항성, 크랙저항성을 향상시키기 위해 첨가된다.
이하, 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
6.5㎝×12.5㎝×3.5㎝ 크기의 시편 콘크리트 표면에 상술한 방수박리억제층을 도포한 후 내진네트를 부착시킨 다음 상술한 조성으로 된 스킨층을 형성한 상태로 경화시켜 시료 1을 만들었다.
[실시예 2]
시료 1과 동일하게 하되, 스킨층에 알로펜 분말 10중량부와, 세리사이트 분말 5중량부, 폴리우레탄수지를 옥틸페놀로 수용화시킨 수지액 25중량부 더 첨가한 것을 시료 2로 하였다.
[비교예]
시편 콘크리트 표면에 일반 방수도막인 폴리우레탄수지를 도포 형성한 것을 시료 3으로 하였다.
먼저, 본 발명에 따른 내진네트 유무에 의한 내진특성이 향상되는지 여부를 확인하기 위해 시료1,2,3에 대하여 변위해석기법인 ADRS(Acceleration Displacement Response Spectrum)에 의거 내진성능을 평가하였다.
다만, 구체적인 내진설계 정도를 평가하는 것이 아니라, 일반적인 구조물인 시료 3에 비해 내진특성이 증대되었는지만 확인하는 정도의 평가이다.
ADRS법에 따라 소요역량스펙트럼과 감소된 스펙트럼, 공급역량스펙트럼을 횡하중 1차 고유모드에 비례하여 면축방향(수직)으로 적용하고 이때 기초 전단력을 확인한 결과, 하중 조건별로 시료 1,2가 시료 3에 비해 평균 5%의 향상된 내진특성이 있는 것으로 확인되었다.
아울러, 염해저항성을 평가하기 위해 20℃, NaCl 10% 용액에 15일 동안 침지하면서 시료들의 표면에서 염분이 침투한 깊이(mm)를 측정하는 방식으로 진행하였다.
시험결과, 시료 1,2,3 모두 5일까지 염분 침투가 전혀 발생하지 않았지만, 시료 3의 경우 10일이 경과할 때부터 미세한 염분침투가 발생하였다.
이어, 시료 1,2,3에 대하여 동결융해저항성을 평가하였다.
동결융해저항성은 -20℃ ~ 10℃ 온도 범위 내에서 매 6시간 단위로 15℃ 이상 온도차가 발생하도록 외기 조건을 변화시켜 가면서 10일 동안 테스트하여 동결융해가 발생하는지 육안으로 확인하였다.
확인 결과, 시료 1,2 모두 동결융해가 생기지 않아 동결융해저항성이 매우 높은 것으로 확인되었다. 그러나, 시료 3은 8일째 동결융해에 따른 미소크랙이 발견되었다.
또한, 시료 1,2,3에 대하여 중성화 저항성을 테스트 하였다.
중성화 저항성은 CO2 5% 가스를 반복적으로 25일 동안 분무하면서 미소크랙 발생여부를 확인하였다.
확인 결과, 시료 1,2 모두의 표면에서 국부적인 미소 크랙도 발견되지 않았지만, 시료 3에서는 크랙이 확인되었다.
뿐만 아니라, 시료 1,2,3에 대하여 부착력을 테스트한 결과, 시료 1,2는 4.3kgf/㎠ 이상의 우수한 부착강도가 확인되었지만, 시료 3은 0.76kgf/㎠으로서 매우 낮았다.
100: 제어모듈 200: 화재탐지설비
300: 감지센서 모듈 400: 방재 장치
500: 유무선 통신망 600: 컴퓨터

Claims (1)

  1. 화재 및 재해 사실을 감지하기 위한 감지 센서 모듈(300); 화재 및 재해 사실을 경보하거나 진압하기 위한 방재 장치(400); 상기 감지 센서 모듈(300) 및 상기 방재 장치(400)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 감지 센서 모듈(300)로부터 감지된 감지 신호를 수신하여 처리하는 화재탐지설비(200); 원격에서 화재 및 재해가 발생한 현장을 모니터링하기 위한 컴퓨터(600); 및 상기 화재탐지설비(200)로부터 감지 신호를 수신하면 상기 화재탐지설비(200)를 통해 상기 방재 장치(400)를 구동시키며, 상기 컴퓨터(600)와 유무선 통신망(500)을 통해 상기 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 상기 컴퓨터(600)에 전송하고, 상기 컴퓨터(600)로부터 제어명령을 수신하면 수신된 제어명령에 따라 상기 방재 장치(400)의 구동을 제어하는 제어 모듈(100)을 포함하되,
    상기 제어 모듈(100)은 상기 화재탐지설비(200)에 탈착 및 부착 가능한 구조이고, 상기 제어 모듈(100)은 상기 화재탐지설비(200)로부터 감지신호를 입력받기 위한 입력부(110), 상기 입력부(110)를 통해 수신된 감지신호를 처리하여 상기 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어신호를 생성하거나 상기 감지신호에 따른 화재 및 재해 발생 상황 정보를 상기 컴퓨터(600)에 전송하도록 하는 제어부(130), 상기 제어부(130)로부터 생성된 상기 제어신호를 상기 화재탐지설비(200)로 전송하기 위한 출력부(140) 및 유무선 통신망(500)을 통해 상기 컴퓨터(600)와 통신하기 위한 통신부(120)를 포함하여 이루어지고;
    상기 화재탐지설비(200)는 PCB(Printed Circuit Board) 방식이고, 상기 제어 모듈(100)은 원칩형(One chip type)으로 상기 PCB에 실장 가능한 구조이며, 상기 제어 모듈(100)은 베이직 프로그램 영역과 래더 로직(Ladder Logic) 프로그램 영역을 포함하고, 상기 베이직 프로그램과 래더 로직 프로그램을 동시에 실행하는 멀티태스킹(multi-tasking) 구조를 지원하는 원칩형 PLD(Programmable Logic Device) 방식으로 구성되며, 상기 원칩형 PLD는 상기 방재 장치(400)를 구동시키도록 제어하기 위한 구동 프로그램으로 상기 래더 로직 프로그램을 사용하고, 상기 통신부(120)를 통해 상기 컴퓨터(600)와 통신하는 데이터 통신 영역은 상기 베이직 프로그램을 사용하며, 상기 방재 장치(400)는 경보음을 비롯한 음향신호를 출력하기 위한 음향 출력 장치(410)와 화재 또는 재난 발생상황을 표시하기 위한 표시등을 포함하는 표시 장치(420) 및 화재 또는 재난 상황을 진압하기 위한 방재 설비(430)를 포함하는 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치에 있어서;
    상기 컴퓨터(600)는 다수의 처리모듈을 구비한 함체(5100) 형태의 서버로서, 상기 함체(5100)는 사각박스 형상으로 형성되며, 함체(5100)의 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되고, 함체(5100)의 양측면에는 송풍유닛(5110)이 구비되며;
    상기 송풍유닛(5110)은 송풍케이스(5120)를 포함하고, 상기 송풍케이스(5120)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되며 하측에는 흡입구(IN)가 형성되고, 상기 송풍케이스(5120)의 내부는 격벽(5130)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리되며, 상기 격벽(5130)의 하측에는 간격을 두고 투입가이드(5140)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면에는 상기 투입가이드(5140)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(5150)가 형성되며, 상기 투입구(5150)는 개폐가능한 투입도어(1260)에 의해 밀폐되고, 상기 투입가이드(5140)의 단부는 투입호퍼(5170)의 상단에 배치되며, 상기 투입호퍼(5170)는 스크류피더(5180)의 일측에 연통되어 분말상의 이산화규소가 투입가이드(5140)를 타고 이동하여 투입호퍼(5170)를 통해 스크류피더(5180)로 안내되게 구성되고, 상기 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(5190)가 구비되며, 상기 링 타입 필터(5190)는 링간 간격(틈) 보다 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 크게 형성되고, 상기 링 타입 필터(5190)는 고정구(5200)에 끼워지는 형태로 설치되는데 상기 고정구(5200)는 각각 송풍케이스(5120)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비되며, 상기 송풍케이스(5120)의 일측면인 상기 투입구(5150)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(5210)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(5210)은 공급관(5220)을 통해 상기 함체(5100) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성되며, 상기 링 타입 필터(5190)의 하부에는 하부판(5230)이 설치되고;
    상기 송풍케이스(5120)의 측면에는 투입유닛(6000)이 더 구비되어 이산화규소 분말을 정량 공급하되, 상기 투입유닛(6000)은 투입깔대기(6100)와, 상기 투입깔대기(6100)의 하단에 연결된 이송통(6200)과, 상기 이송통(6200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(6300)와, 상기 이송모터(6300)에 연결되고 이송통(6200)에 배열된 이송스크류(6400)와, 상기 이송통(6200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(6500)과, 상기 배출구멍(6500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(6700)과, 상기 배출판(6700)을 구동시키는 배출실린더(6800)와, 상기 배출실린더(6800)를 고정하도록 이송통(6200)의 단부에 결합된 고정브라켓(6900)과, 상기 배출구멍(6500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(5150)로 연결된 배출안내가이드(6600)로 이루어지며;
    상기 함체(5100)가 설치되는 바닥면인 콘크리트(9000) 상면에는 방수박리억제층(9100)이 형성되고, 상기 방수박리억제층(9100) 위에 내진네트(9200)가 부착되며, 상기 내진네트(9200)가 시공된 상태에서 상기 내진네트(9200) 위에 스킨층(9300)이 형성되고;
    상기 내진네트(9200)는 경사(9210), 위사(9220) 및 이들의 교차점을 묶어 풀어지지 않게 하는 묶음사(9230)를 포함하는 망(net) 형태인 것을 특징으로 하는 공동주택의 통신시설을 이용한 화재 경보 알람장치.
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