KR20180017805A - 공간 위험 지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템 및 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

공간 위험 지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템 및 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

공간위험지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템은, 데이터 입력부, 고유 위험 평가부, 대응 수준 평가부, 공간위험지수 산출부, 및 출력부를 포함한다. 데이터 입력부는 공간에 대한 입력 데이터를 입력받고, 고유 위험 평가부는 입력 데이터로부터 공간의 화재에 대한 고유위험을 평가하는 고유 위험 평가값을 산출하고, 대응수준 평가부는 공간의 화재에 대한 대응수준을 평가하는 대응수준 평가값을 산출하고, 공간위험지수 산출부는 고유 위험 평가값 및 대응수준 산출 평가값을 이용하여 공간에 대한 공간위험지수를 산출하며, 출력부는 산출된 공간위험지수를 공간에 대응하여 출력한다.

Description

공간 위험 지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템 및 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 {SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING FIRE RISK USING SPACE RISK INDEX AND A MEDIUM HAVING COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}
본 발명은 위험 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사업장의 화재 위험을 객관적으로 평가하기 위한 시스템, 및 방법에 관한 것이다.
사업장 등에서의 화재는 재산상의 피해뿐만 아니라, 인명에 대한 치명적인 피해를 초래할 수 있으므로, 화재의 예방은 물론, 화재 발생시 효과적인 대응이 매우 중요하다.
그런데 이와 같은 화재의 예방이나 화재 발생시 효과적인 대응을 위해서는, 사업장에서의 화재 위험에 대한 정확한 판단이 선행되어야 하는 데, 이를 위해서는 해당 사업장에서의 화재 발생 가능성이나, 다양한 화재 발생 상황에 대해 해당 사업장에서의 대응 수준을 평가할 수 있는 객관적인 평가 기준이 필요하다.
또한, 사업장의 화재 위험의 평가에 있어서도, 동일한 사업장 내의 다양한 공간에 대해 각각 화재 위험을 평가하는 것이 중요한 데, 사업장 전체에 대해서만 화재 위험이 평가되는 경우, 일부 공간이 화재에 대해 매우 취약한 환경에 처해 있음에도 다른 공간의 화재 위험 평가가 양호한 경우 사업장 전체로는 화재 위험이 낮다고 평가될 수 있기 때문이다.
또한, 사업장 전체로서 화재 위험이 높다고 판단되는 경우에도, 사업장 내의 어느 공간에 대해 먼저 화재위험경감방안을 수행해야 하는지에 대한 객관적인 기준이 없어 효율적으로 화재위험경감방안을 수행할 수가 없게 된다.
그럼에도 불구하고, 현재 사업장의 화재 위험 평가는 사업장 전체에 대해 수행되는 것이 일반적이다. 화재 위험 평가를 수행하기 위해서는, 화재 시나리오 선정, 시뮬레이션 도면(3D) 생성 등을 위해 소요되는 비용이나 시간이 과도하여 사업장 내의 각 공간에 대해 모두 화재위험을 평가하는 것이 실질적으로 불가능하기 때문이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사업장 내의 다양한 공간에 대한 화재 위험을 저비용으로 더욱 용이하게 평가할 수 있도록 해 주는 시스템, 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공간위험지수를 이용한 화재위험 평가 시스템은, 데이터 입력부, 고유위험 평가부, 대응수준 평가부, 공간위험지수 산출부, 및 출력부를 포함한다.
데이터 입력부는 사업장 내 각 공간에 대한 데이터를 입력받고, 고유 위험 평가부는 입력된 데이터로부터 각 공간의 화재에 대한 고유위험을 평가하는 고유 위험 평가값을 산출하고, 대응수준 평가부는 공간의 화재에 대한 대응수준을 평가하는 대응수준 평가값을 산출하고, 공간위험지수 산출부는 고유위험 평가값 및 대응수준 평가값을 이용하여 공간에 대한 공간위험지수를 산출하며, 출력부는 산출된 공간위험지수를 공간에 대응하여 출력한다.
이때, 고유위험 평가부는 공간용도 평가부, 연소확대위험 평가부, 및 플래쉬오버 평가부를 포함할 수 있다. 공간용도 평가부는 입력 데이터로부터 공간의 용도 정보를 획득하고, 공간의 용도에 대응하는 공간용도 평가값을 산출한다. 연소확대위험평가부는 미리 설정된 최초 발화물의 화재 크기를 산출하고, 산출된 화재 크기를 이용하여 최초 발화물의 중심에서 미리 설정된 인접 가연물까지의 복사열유속을 산출하며, 산출된 복사열유속을 이용하여 공간의 연소확대위험 평가값을 산출한다. 플래쉬오버 평가부는 공간에서 플래쉬오버가 발생할 수 있는 화재 크기를 산출하여 공간의 플래쉬오버 평가값을 산출한다.
또한, 대응수준 평가부는 초동대응 평가부, 및 소화시스템 평가부를 포함할 수 있다. 초동 대응 평가부는 공간에서의 초동 대응 가능성을 평가하며, 소화시스템 평가부는 공간의 소화 시스템을 평가한다.
또한, 초동대응 평가부는 화재감지시간 평가부, 출동거리 평가부, 소화기위치 평가부, 및 소화전위치 평가부를 포함할 수 있다. 화재감지시간 평가부는 공간에 설치된 화재 감지 장치에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 화재 감지 장치에서의 상승온도를 계산하여 화재 감지 장치가 작동 온도에 도달하는 시간을 산출하며, 산출된 화재감지시간으로부터 공간의 화재감지시간 평가값을 산출한다.
출동거리 평가부는 입력 데이터로부터 사업장 비상대응팀의 출동거리 정보를 획득하고, 획득된 출동거리 정보로부터 출동거리 평가값을 산출한다. 소화기위치 평가부는 입력 데이터로부터 공간의 소화기 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화기 위치 정보로부터 공간의 소화기 위치 평가값을 산출한다. 소화전 위치 평가부는 입력 데이터로부터 공간의 소화전 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화전 위치 정보로부터 공간의 소화전위치 평가값을 산출한다.
또한, 소화시스템 평가부는 소화시스템 구성 평가부, 소화설비 작동시간 평가부, 및 살수밀도 평가부를 포함할 수 있다. 소화시스템구성 평가부는 입력 데이터로부터 공간의 소화 시스템 정보를 획득하고, 획득된 소화시스템 정보에 따라 소화시스템의 구성형태 평가값을 산출한다. 소화설비 작동시간 평가부는 공간에 설치된 소화설비에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 소화설비에서의 상승온도를 계산하여 소화설비가 작동하는 시간을 산출하며, 산출된 소화설비 작동시간으로부터 소화설비 작동시간 평가값을 산출한다. 살수밀도 평가부는 소화설비의 살수밀도를 산출하고, 산출된 살수밀도로부터 소화설비의 살수밀도 평가값을 산출한다.
또한, 출력부는 사업장의 복수의 공간에 대해 각각 산출된 공간위험지수를 복수의 공간의 각각의 위치에 대응하여 출력할 수 있다.
아울러, 상기 시스템을 방법의 형태로 구현한 발명과 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록매체가 개시된다.
본 발명에 의하면, 공간의 화재 위험을 효과적으로 판단할 수 있는 요소들을 이용하여 사업장 내의 각 공간에 대해 화재에 대한 공간 위험 지수를 산출하고 이를 각 공간에 대응하여 출력함으로써, 사업장 내의 여러 공간에 대한 화재 위험을 저비용으로 보다 용이하게 평가할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간위험지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템의 개략적인 블록도.
도 2 및 도 3은 데이터 입력부에 의해 입력되는 입력 데이터의 예가 도시된 도면.
도 4는 분류된 용도에 해당하는 공간과 판단기준을 정리한 표.
도 5는 도 4의 공간용도 등급에 대응하는 평가값이 표시된 표.
도 6은 여러 상황에 대한 대략적인 열방출률이 도시된 표.
도 7은 복사열유속과 대응하는 평가값 기준이 도시된 표.
도 8은 플래쉬오버 예상화재 크기와 대응하는 평가값 기준이 도시된 표.
도 9는 화재감지시간과 대응하는 평가값 기준이 도시된 표.
도 10은 ISO 규정에 의한 RTI 범위의 구분을 도시한 그래프.
도 11은 출동거리와 대응 평가값 기준을 도시한 표.
도 12는 소화기의 위치와 대응 평가값 기준을 도시한 표.
도 13은 소화전 위치와 대응 평가값 기준을 도시한 표.
도 14는 소화설비 방식과 대응 평가값 기준을 도시한 표.
도 15는 스프링클러 작동시점에서의 열기류의 온도와 스프링클러 감열부의 온도를 비교하여 보여준 예가 도시된 그래프.
도 16은 발화 후 소화설비의 작동시점과 대응하는 평가값 기준을 도시한 표.
도 17은 NFPA13에서 규정하는 살수밀도-방수구역면적 기준 그래프.
도 18은 공간의 살수밀도를 설명하기 위한 개략적인 도면.
도 19 및 도 20은 각각 공간의 고유위험 분석 결과와 대응수준(경감율)이 기록된 예의 표.
도 21은 공간에 대응하여 산출된 공간위험지수가 출력된 예가 도시된 그래프.
도 22는 공간위험지수를 실제 공간의 지도에 대응하여 출력된 예가 도시된 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간위험지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1에서, 공간위험지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템(100)은, 데이터 입력부(110), 고유위험 평가부(120), 대응수준 평가부(130), 공간위험지수 산출부(140), 및 출력부(150)를 포함한다.
고유위험 평가부(120)는 다시 공간용도 평가부(122), 연소확대위험 평가부(124), 및 플래쉬오버 평가부(126)를 포함하고, 대응수준 평가부(130)는 초동대응 평가부(132), 및 소화시스템 평가부(134)를 포함한다.
초동대응 평가부(132)는 다시 화재감지시간 평가부(132-2), 출동거리 평가부(132-4), 소화기위치 평가부(132-6), 및 소화전위치 평가부(132-8)를 포함하고, 소화시스템 평가부(134)는 소화시스템 구성 평가부(134-2), 소화설비 작동시간 평가부(134-4), 및 살수밀도 평가부(134-6)를 포함한다.
도 1에서 화재 위험 평가 시스템(100)의 각 구성요소들은 하드웨어만으로 구현될 수도 있겠으나, 하드웨어상에서 동작하는 소프트웨어로 구현되는 것이 보다 일반적일 것이다.
데이터 입력부(110)는 공간에 대한 입력 데이터를 입력받는다. 이때, 데이터의 용이한 입력을 위해 데이터 입력부(110)는 입력되어야 하는 데이터의 항목 등을 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.
도 2 및 도 3은 데이터 입력부(110)에 의해 입력되는 입력 데이터의 예가 도시된 도면이다. 도 2 및 도 3에서 검은색 글씨는 데이터 입력부에서 제공되는 입력 데이터의 항목이고, 붉은색 글씨는 사용자에 의해 입력되는 데이터이며, 푸른색 글씨는 입력 데이터를 이용하여 화재 위험 평가 시스템(100)에서 산출된 데이터이다.
고유위험 평가부(120)는 입력 데이터로부터 공간의 화재에 대한 고유위험을 평가하는 고유위험 평가값을 산출한다. 고유위험은 대응요소가 없는 상태에서의 공간자체의 화재위험을 의미하는 것으로, 공간의 고유위험의 평가는 공간의 용도, 연소확대위험, 플래쉬오버 위험의 평가를 포함한다.
공간용도 평가부(122)는 입력 데이터로부터 공간의 용도 정보를 획득하고, 공간의 용도에 대응하는 공간용도 평가값을 산출한다. 이를 위해 미국방화협회의 규격인 NFPA13을 이용하는데, NFPA13에서는 화재의 크기와 성장속도 등의 위험에 따라 공간의 용도를 경급(light), 보통 (ordinary)1,2, 특급(Extra)1,2의 5가지로 분류하고 있다.
경급은 가장 화재위험이 낮은 공간이며, 특급2는 가장 화재위험이 높은 공간으로 볼 수 있으며, 경급에서 특급으로 갈수록 화재의 크기가 커지고 화재의 성장속도가 빠른 공간으로 볼 수 있으므로, 이러한 NFPA13의 용도분류는 곧 공간의 고유위험과 관련이 있다.
도 4는 분류된 용도에 해당하는 공간과 판단기준을 정리한 표이고, 도 5는 도 4의 공간용도 등급에 대응하는 평가값이 표시된 표이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공간용도 평가부(122)는 공간의 용도에 대응하여 미리 설정된 평가값을 산출한다. 이때 공간의 용도별 점수는 10점 ~ 50점으로 설정될 수 있다.
연소확대위험평가부(124)는 미리 설정된 최초 발화물의 화재 크기를 산출하고, 산출된 화재 크기를 이용하여 최초 발화물의 중심에서 미리 설정된 인접 가연물까지의 복사열유속을 산출하며, 산출된 복사열유속을 이용하여 공간의 연소확대위험 평가값을 산출한다.
연소확대위험의 평가란 화원의 중심에서 인접한 가연물까지 복사열유속을 평가하는 것으로서, 최초발화원의 화재로부터 복사열전달 계산을 통해 인접가연물로의 연소전파 가능여부를 판단한다. 복사열유속이 클수록 위험하다.
화재크기(Heat Release Rate; HRR)의 산정은 기존의 화재공학함수인 다음식에 따른다.
Figure pat00001
이때, 액체연료의 경우에는 화재성장시간의 지연 없이 곧바로 정상화재에 도달하는 것으로 본다. 도 6은 여러 상황에 대한 대략적인 열방출률이 도시된 표이다.
복사열전달 계산식은 Lawson and Quintiere 방정식에 근거한다.
Figure pat00002
최초 착화원으로부터 인근 가연물로의 복사열전달에 의한 연소전파 가능여부를 판단하며, 플래쉬오버와 마찬가지로 화재가 지속적으로 성장할 것인지를 판단하는 중요한 기준이다. 연소전파가 가능한 복사열전달은 20kW/m2를 기준으로 할 수 있으며, 연소확대 위험의 점수는 0 ~ 30점으로 설정할 수 있다. 도 7은 복사열유속과 대응하는 평가값 기준이 도시된 표이다.
플래쉬오버 평가부(126)는 공간에서 플래쉬오버가 발생할 수 있는 화재 크기를 산출하여 공간의 플래쉬오버 평가값을 산출한다. 공간내 플래쉬오버(Flashover)가 발생할 수 있는 화재크기를 계산하는 것으로서, 작을수록 위험하다.
플래쉬오버(flash over)란 화재의 초기 단계에서 연소물로부터의 가연성 가스가 천장 부근에 모이고 그것이 일시에 인화해서 폭발적으로 방 전체가 불꽃이 도는 현상을 의미한다.
플래쉬오버가 발생하면 공간 전체가 화염에 휩싸이게 되고, 개구부를 통해 공간 외부로 화염이 분출되며 화재크기는 공간 내부로 유입되는 공기량에 의해 결정된다. 따라서 플래쉬오버의 발생할 경우 건물 전체로의 연소확대 가능성이 커진다.
도 8은 플래쉬오버 예상 화재크기와 대응하는 평가값 기준이 도시된 표이다. 도 8에서와 같이, Flashover 위험의 점수는 0 ~ 30점으로 설정할 수 있다. 플래쉬오버 예측계산식은 McCaffrey, Quintiere and Harkleroad 이론식에 근거한다.
Figure pat00003
대응수준 평가부(130)는 공간의 화재에 대한 대응수준을 평가하는 대응수준 평가값을 산출한다. 대응수준은 화재발생후 초동대응과 소화설비의 대응능력을 평가하는 것으로서, 대응수준 분석결과의 점수는 고유위험을 경감하는 경감율%를 의미한다.
초동 대응 평가부(132)는 공간에서의 초동대응 가능성을 평가하며, 이때, 화재감지시간 평가부(132-2)는 공간에 설치된 화재 감지 장치에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 화재 감지 장치에서의 상승온도를 계산하여 화재 감지 장치가 작동 온도에 도달하는 시간을 산출하며, 산출된 화재감지시간으로부터 공간의 화재감지시간 평가값을 산출한다. 도 9는 화재감지시간과 대응하는 평가값 기준이 도시된 표이다. 도 9에서와 같이, 화재감지시간의 경감율은 0 ~ 15%으로 설정될 수 있다.
화재로부터 방출된 열기류는 천정을 따라 수평으로 이동하는 Ceiling jet을 형성하게 되며, 화재감지기와 스프링클러는 Ceiling jet으로부터 열전달에 의해 작동 point에 도달된다. 연기 감지기의 경우에는 열기류의 온도가 주위보다 약 3~5도씨 높아졌을 때 작동하는 것을 기준으로 한다
Figure pat00004
화재감지기와 스프링클러를 지나는 열기류의 온도와 속도를 계산하고, 이를 통해 열전달에 의한 감열체의 상승온도를 계산하여, 작동 Point에 도달되는 시간을 구함으로서 동작시간을 알 수 있다. 이론식은 다음과 같다.
Figure pat00005
참고로, 스프링클러 헤드의 RTI에 대한 이론식은 다음과 같다. 도 10은 ISO 규정에 의한 RTI 범위의 구분을 도시한 그래프이다.
헤드의 열평형 방정식
Figure pat00006
시간상수에 대한 정의
Figure pat00007
열평형 방정식을 다시 표현하면,
Figure pat00008
RTI가 작을수록, 기류속도가 빠를수록, 그리고 감열체와 기류온도의 차이가 클수록, 감열체의 표시온도 도달시간이 짧아져 빨리 감열된다.
출동 거리 평가부(132-4)는 입력 데이터로부터 사업장 비상대응팀의 출동거리 정보를 획득하고, 획득된 출동거리 정보로부터 출동거리 평가값을 산출한다.
출동거리는 출동시간에 가장 많은 영향을 미치는 요소 중 하나이므로, 이를 공간위험평가에 고려한다. 출동거리는 화재감지 후 현장에 도착하기까지 시간을 결정하는 요소 중 하나이며, 출동거리가 멀수록 도착시간은 지연된다.
그러나 대상 사업장의 비상대응팀의 운영형태, 출동시 교통수단 등에 따라 단순히 물리적인 거리의 멀고 가까움만으로 출동시간을 산정하는 것에 무리는 있으나, 평가결과의 보편성을 위해 출동거리를 평가기준의 한 요소로 규정한다.
도 11은 출동거리와 대응 평가값 기준을 도시한 도표이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 출동거리의 경감율은 0 ~ 3%로 설정할 수 있다.
소화기위치 평가부(132-6)는 입력 데이터로부터 공간의 소화기 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화기 위치 정보로부터 공간의 소화기위치 평가값을 산출한다.
소화기의 위치가 화재발생위치에 가까이 있을수록 초동대응 성공률이 높아지는데 기인하였으며, 소화기의 능력단위의 적성성과 적응성 그리고 사용의 편의성 등은 적정하다고 전제하였다. 소화기 위치는 공간내 가장 먼 위치에서 가장 가까이 위치해 있는 소화기까지의 거리를 의미한다.
소화기 위치의 경감률은 0 ~ 4%로 설정될 수 있다. 도 12는 소화기의 위치와 대응 평가값 기준을 도시한 표이다.
소화전위치 평가부(132-8)는 입력 데이터로부터 공간의 소화전 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화전 위치 정보로부터 공간의 소화전위치 평가값을 산출한다.
소화기와 마찬가지로 초동대응에 중요한 방호설비로서, 소화전의 위치가 화재위치에 가까이 있을수록 신속한 사용이 가능하다고 판단할 수 있다. 소화전 위치는 공간 내 가장 먼 위치에서 가장 가까이 위치해 있는 소화전까지의 거리를 의미하며, 소화전의 위치가 출입구를 등지고 소화활동이 가능한 상태를 전제로 한다.
그러나 소화전의 위치가 가까이 있더라도 공간 내 출입구와 먼 구석진 곳에 위치해서는 안되며, 소화전의 사용편의성 등은 적정하다고 전제하였다. 소화전위치의 경감률은 0 ~ 3%로 설정될 수 있다. 도 13은 소화전 위치와 대응 평가값 기준을 도시한 표이다.
소화시스템 평가부(134)는 공간의 소화 시스템을 평가하며, 이때, 소화시스템구성 평가부(134-2)는 입력 데이터로부터 공간의 소화 시스템 정보를 획득하고, 획득된 소화시스템 정보에 따라 소화시스템의 구성 형태 평가값을 산출한다.
소화설비 시스템 방식을 평가하는 것으로서, 소화설비의 방식에 따른 소화성공률은 기술적으로나 통계적으로나 차이가 있으므로, 신뢰도에 따른 경감률을 적용한다. 통계에 의하면 습식설비가 가장 신뢰도가 높은것으로 나타났다.
소화설비 시스템의 구성방식에 따른 경감률은 0 ~ 3%로 설정될 수 있다. 도 14는 소화설비 방식과 대응 평가값 기준을 도시한 표이다.
소화설비 작동시간 평가부(134-4)는 공간에 설치된 소화설비에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 소화설비에서의 상승온도를 계산하여 소화설비가 작동하는 시간을 산출하며, 산출된 소화설비 작동시간으로부터 소화설비 작동시간 평가값을 산출한다.
발화 후 작동시점을 평가하는 것으로서, 작동시점의 계산방법은 화재감지시간 계산방법과 동일하다. 스프링클러의 작동시점에서의 화재크기는 화재진압 성공률에 결정적인 역할을 하기 때문에, 매우 중요한 요소 중의 하나로 고려되었다. 도 15는 스프링클러가 작동시점에서의 열기류의 온도와 스프링클러 감열부의 온도를 비교하여 보여준 예가 도시된 그래프이다.
발화 후 작동시점에 따른 경감률은 0 ~ 5%로 설정될 수 있다. 도 16은 발화 후 소화설비의 작동시점과 대응하는 평가값 기준을 도시한 표이다.
살수밀도 평가부(134-6)는 소화설비의 살수밀도를 산출하고, 산출된 살수밀도로부터 소화설비의 살수밀도 평가값을 산출한다. 살수밀도는 화재를 제어하기 위해 만족하여야 할 1분당 1제곱미터에 쏟아지는 물의 양(L)을 규정한 것으로, 규정을 만족하여야 해당공간에서 화재발생시 적절한 제어가 가능하다는 의미이다.
고유위험평가를 위한 NFPA13의 용도그룹 분류와 관련하여 적용 살수밀도 기준이 함께 제시되어 있다. 도 17은 NFPA13에서 규정하는 살수밀도-방수구역면적 기준 그래프이고, 도 18은 공간의 살수밀도를 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 해당공간의 살수밀도와 방수구역면적을 그래프를 통해 확인 후 평가대상 공간에 대해 적정 여부를 사업장에 설치된 소화펌프의 용량 등을 감안하여 계산한다.
실제 살수밀도는 다음과 같이 이해할 수 있다. 예를 들어, 공간의 용도그룹이 보통2라면, 살수밀도는 8.1 L/min/m2 방수구역면적은 139m2 되므로, 필요한 소화펌프용량을 개략적으로 계산하면, 소화펌프용량 = 살수밀도 x 방수구역면적 x 여유율(1.3) = 1464 L/min 이 필요하다. 여유율은 마찰손실에 따른 각각의 헤드로부터의 방수 불균일을 보정하기 위한 것이다.
공간위험지수 산출부(140)는 고유위험 평가값 및 대응수준 평가값을 이용하여 공간에 대한 공간위험지수를 산출한다. 도 19 및 도 20은 각각 공간의 고유위험 분석 결과와 대응수준(경감율)이 기록된 예의 표이다.
공간위험지수는 고유위험을 대응수준에 의해 경감시킨다는 의미이다. 따라서 대응수준은 경감률(%)로 나타내며, 경감률이 클수록 고유위험이 크게 낮아져 공간위험지수는 좋아진다. 공간위험지수는 0 ~ 100점이고, 100점이 가장 양호하도록 설정할 수 있다.
공간위험지수=100-((100-공간의 고유위험)-((100-공간의 고유위험)*대응수준))
공간위험지수는 사업장 내 각 공간의 상대위험을 의미하므로, 절대적인 점수에 큰 의미를 둘 필요는 없으나, 대략적으로 다음과 같은 의미를 가진다.
0<매우 미흡<40<미흡<60<보통<80<양호<100
출력부(150)는 산출된 공간위험지수를 공간에 대응하여 출력한다. 도 21은 공간에 대응하여 산출된 공간위험지수가 출력된 예가 도시된 그래프이다. 도 21에서 패키지 공정내 창고a 공간에 대응하여 공간위험지수가 출력된 예를 확인할 수 있다.
특히, 출력부(150)는 사업장의 복수의 공간에 대해 각각 산출된 공간위험지수를 복수의 공간의 각각의 위치에 대응하여 출력할 수 있다. 도 22는 공간위험지수를 실제 공간의 지도에 대응하여 출력된 예가 도시된 도면이다. 이러한 구성에 의하면, 공간에 대한 화재 위험을 더욱 용이하면서도 직관적으로 확인할 수 있게 된다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.
100: 공간위험지수를 이용한 화재 위험 평가 시스템
110: 데이터 입력부
120: 고유위험 평가부
122: 공간용도 평가부
124: 연소확대위험 평가부
126: 플래쉬오버 평가부
130: 대응수준 평가부
132: 대응수준 평가부
132-2: 화재감지시간 평가부
132-4: 출동거리 평가부
132-6: 소화기위치 평가부
132-8: 소화전위치 평가부
134: 소화시스템 평가부
134-2: 소화시스템 구성 평가부
134-4: 소화설비 작동시간 평가부
134-6: 살수밀도 평가부
140: 공간위험지수 산출부
150: 출력부

Claims (13)

  1. 공간에 대한 입력 데이터를 입력받는 데이터 입력부;
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 화재에 대한 고유위험을 평가하는 고유 위험 평가값을 산출하는 고유 위험 평가부;
    상기 공간의 화재에 대한 대응수준을 평가하는 대응수준 평가값을 산출하는 대응수준 평가부;
    상기 고유 위험 평가값 및 상기 대응수준 평가값을 이용하여 상기 공간에 대한 공간위험지수를 산출하는 공간위험지수 산출부; 및
    상기 산출된 공간위험지수를 상기 공간에 대응하여 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고유위험 평가부는,
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 용도 정보를 획득하고, 상기 공간의 용도에 대응하는 공간 용도 평가값을 산출하는 공간 용도 평가부;
    미리 설정된 최초 발화물의 화재 크기를 산출하고, 상기 산출된 화재 크기를 이용하여 상기 최초 발화물의 중심에서 미리 설정된 인접 가연물까지의 복사열유속을 산출하며, 산출된 복사열유속을 이용하여 상기 공간의 연소확대위험 평가값을 산출하는 연소확대위험 평가부; 및
    상기 공간에서 플래쉬오버가 발생할 수 있는 화재 크기를 산출하여 상기 공간의 플래쉬오버 평가값을 산출하는 플래쉬오버 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 대응수준 평가부는,
    상기 공간에서의 초동 대응 가능성을 평가하는 초동 대응 평가부; 및
    상기 공간의 소화 시스템을 평가하는 소화 시스템 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 초동 대응 평가부는,
    상기 공간에 설치된 화재 감지 장치에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 상기 화재 감지 장치에서의 상승온도를 계산하여 상기 화재 감지 장치가 작동 온도에 도달하는 시간을 산출하며, 산출된 화재감지시간으로부터 상기 공간의 화재감지시간 평가값을 산출하는 화재감지시간 평가부;
    상기 입력 데이터로부터 상기 사업장 비상대응팀의 출동거리 정보를 획득하고, 획득된 출동거리 정보로부터 출동거리 평가값을 산출하는 출동 거리 평가부;
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화기 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화기 위치 정보로부터 상기 공간의 소화기 위치 평가값을 산출하는 소화기 위치 평가부; 및
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화전 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화전 위치 정보로부터 상기 공간의 소화전 위치 평가값을 산출하는 소화전 위치 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 소화시스템 평가부는,
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화 시스템 정보를 획득하고, 획득된 소화시스템 정보에 따라 상기 소화시스템의 구성 형태 평가값을 산출하는 소화시스템 구성 평가부;
    상기 공간에 설치된 소화설비에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 상기 소화설비에서의 상승온도를 계산하여 상기 소화설비가 작동하는 시간을 산출하며, 산출된 소화설비 작동시간으로부터 상기 소화설비 작동시간 평가값을 산출하는 소화설비 작동시간 평가부; 및
    상기 소화설비의 살수밀도를 산출하고, 산출된 살수밀도로부터 상기 소화설비의 살수밀도 평가값을 산출하는 살수밀도 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 출력부는,
    사업장의 복수의 공간에 대해 각각 산출된 상기 공간위험지수를 상기 복수의 공간의 각각의 위치에 대응하여 출력하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 시스템.
  7. 화재 위험 평가 시스템이,
    공간에 대한 입력 데이터를 입력받는 데이터 입력 단계;
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 화재에 대한 고유위험을 평가하는 고유 위험 평가값을 산출하는 고유 위험 평가 단계;
    상기 공간의 화재에 대한 대응수준을 평가하는 대응수준 평가값을 산출하는 대응수준 평가 단계; 및
    상기 고유 위험 평가값 및 상기 대응수준 평가값을 이용하여 상기 공간에 대한 공간위험지수를 산출하는 공간위험지수 산출 단계; 및
    상기 산출된 공간위험지수를 상기 공간에 대응하여 출력하는 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 고유위험 평가 단계는,
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 용도 정보를 획득하고, 상기 공간의 용도에 대응하는 공간 용도 평가값을 산출하는 공간 용도 평가부;
    미리 설정된 최초 발화물의 화재 크기를 산출하고, 상기 산출된 화재 크기를 이용하여 상기 최초 발화물의 중심에서 미리 설정된 인접 가연물까지의 복사열유속을 산출하며, 산출된 복사열유속을 이용하여 상기 공간의 연소확대위험 평가값을 산출하는 연소확대위험 평가부; 및
    상기 공간에서 플래쉬오버가 발생할 수 있는 화재 크기를 산출하여 상기 공간의 플래쉬오버 평가값을 산출하는 플래쉬오버 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 대응수준 평가 단계는,
    상기 공간에서의 초동 대응 가능성을 평가하는 초동 대응 평가 단계; 및
    상기 공간의 소화 시스템을 평가하는 소화 시스템 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 초동 대응 평가 단계는,
    상기 공간에 설치된 화재 감지 장치에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 상기 화재 감지 장치에서의 상승온도를 계산하여 상기 화재 감지 장치가 작동 온도에 도달하는 시간을 산출하며, 산출된 화재감지시간으로부터 상기 공간의 화재감지시간 평가값을 산출하는 화재감지시간 평가 단계;
    상기 입력 데이터로부터 상기 사업장 비상대응팀의 출동거리 정보를 획득하고, 획득된 출동거리 정보로부터 출동거리 평가값을 산출하는 출동 거리 평가 단계;
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화기 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화기 위치 정보로부터 상기 공간의 소화기 위치 평가값을 산출하는 소화기 위치 평가 단계; 및
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화전 위치 정보를 획득하고, 획득된 소화전 위치 정보로부터 상기 공간의 소화전 위치 평가값을 산출하는 소화전 위치 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 소화시스템 평가 단계는,
    상기 입력 데이터로부터 상기 공간의 소화 시스템 정보를 획득하고, 획득된 소화시스템 정보에 따라 상기 소화시스템의 구성 형태 평가값을 산출하는 소화시스템 구성 평가 단계;
    상기 공간에 설치된 소화설비에서의 열기류의 온도와 속도를 산출하고, 상기 소화설비에서의 상승온도를 계산하여 상기 소화설비가 작동하는 시간을 산출하며, 산출된 소화설비 작동시간으로부터 상기 소화설비 작동시간 평가값을 산출하는 소화설비 작동시간 평가 단계; 및
    상기 소화설비의 살수밀도를 산출하고, 산출된 살수밀도로부터 상기 소화설비의 살수밀도 평가값을 산출하는 살수밀도 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 출력 단계는,
    사업장의 복수의 공간에 대해 각각 산출된 상기 공간위험지수를 상기 복수의 공간의 각각의 위치에 대응하여 출력하는 것을 특징으로 하는 화재 위험 평가 방법.
  13. 청구항 7 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
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