Development of Performance Index for Ubiquitous Building Fire Safety System - Focused on Sprinkler System -

유비쿼터스 건물 화재안전시스템을 위한 성능지수 개발

- 스프링클러 시스템을 중심으로 -

Development of Performance Index for Ubiquitous Building Fire Safety System

- Focused on Sprinkler System -

김종훈

^†

·노삼규

Jong-Hoon Kim

^†

· Sam-Kew Roh

광운대학교 건축학과 (2009. 3. 5. 접수/2009. 6. 19. 채택)

요 약

건물의소방설비시스템의유지관리상태에이상이나타났다고한다면

,

^{특정기능의이상이미치는부}

분적또는전체적인화재안전대응수준에영향을미친다

.

따라서효율적소방성능을유지하기위해설비기 능의가동상태를나타낼수있는성능지수의계산체계가필요하다

.

이러한성능지수의체계는정보수신 자가부분이상으로발생한영향이전체기능의상태에얼마나영향을주는것인지를쉽게인지할수있 도록하는데에기여할수있다

.

^{따라서건물의화재안전수준을나타내는효율지표로사용될수있을뿐}

만아니라

,

광대역규모의소방관리에서도활용성높은지수로사용될수있다

.

본지수산정체계는

U-

건 물소방방화시설관리운용시스템의성능효율지수산정을위한시스템으로개발되었다

.

ABSTRACT

For managing fire safety system in building by ubiquitous management system, the index system to express the performance level of fire protection system is demanded. If some component formed fire protection system such as sprinkler water supply system is breakdown, that will fall down the perfor- mance of fire protection capacity. Consequently, it will affects the level of fire safety of building man- agement and energy response. Consequently, Building fire protection system could give performance level of fire protection condition and the level of fire safety in building. It will also contribute to the development of wide area fire safety management. This development of index system has been devel- oped as a part of the development project of Ubiquitous building fire management system.

Key words :

Ubiquitous, Performance Index, Fire Safety, Classification, Management

1. 서 론

최근 유비쿼터스 기술의 발전에 따라, 이를 소방 분 야에 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

초기의 많은 연구들은 U-City와 같은 광대역 규모의 체계 구상에 많은 노력이 진행되어왔으며, 최근에는 건 물단위로 유비쿼터스 기술을 응용하기 위한 연구들이 진행되고 있는 상황이다. 유비쿼터스 기술을 응용하여 건물에 대한 소방시스템의 관리상황을 모니터링하고

문제발생에 빠르게 대응할 수 있는 기술의 개발은 현 재 진행 중에 있다.¹⁾ 이러한 건물의 소방시스템에 대 한 관리를 위해서는 소방시스템의 성능수준을 나타낼 수 있는 지표가 필요하다고 할 수 있다. 즉 어느 부분 에서 이상상태가 나타났다고 한다면, 그 부분에서 이 상이 발생되었기 때문에 부분적, 그리고 전체적으로 화 재안전성능수준이 얼마나 하락되었는지를 나타 낼 수 있는 성능지수의 계산 체계가 필요한 것이다.²⁾

이러한 성능지수의 체계는 정보를 받아보는 사람들 이 시스템에서 발생된 이상이 전체적인 안전수준 하락 에 얼마나 영향을 주는 것인지를 쉽게 인지할 수 있도

†

E-mail: [email protected]

록 하는 데에 기여할 수 있다. 이상상태의 심각성에 대 한 인지는 조치를 신속하게 해야하는 지에 대한 의사 결정에 매우 중요한 영향을 줄 수 있는 것이다. 또한 광대역 규모의 건물 화재안전정보에 대한 관리를 할 경우에도 이러한 지수의 계산 및 평가 체계는 매우 유 용한 분류 및 의사결정 기준이 될 수 있다.

이러한 결과는 건물의 화재안전수준을 나타내는 효 율지표로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 광대역 규모의 소방 관리에서도 활용도 높은 지수로 사용될 것이라 생각된다. 이러한 체계의 구성을 위해 건물의 화재안 전에 관한 시설을 분류하고, 시스템의 상위부터 하위 까지를 분석하여 계층을 구분하고 계산 단위를 설정하 였다. 또한 각 단위의 영향을 계산하는 체계를 구성하 여, 지수계산체계 및 결과의 평가 체계도 구축하였다.

이러한 평가의 체계에 관련하여 지금까지 수행되었던 연구는 주로 전체적인 화재위험성 등에 대한 평가를 목적으로 하는 것이며, 체크리스트 기법 등에 의한 평 가점수를 계산하는 체계를 가지고 있다.

이에 비하여 본 연구에서 개발하고 있는 지수 산정 체계는 U-건물 소방방화시설관리 운용시스템의 성능 효율지수 산정 시스템을 위한 것으로, 실시간 USN네 트워크의 정보전송을 받아 처리하기 위한 부분적 체계 로 개발된 것이다.

2. U-건물소방관리 운용시스템

본 성능지수산정체계는 U-건물소방관리운용시스템의 효율지수 산정을 위하여 개발되었으며, 이 시스템은 U- 건물화재안전관리표준시스템의 일부를 구성하기 위해 개발된 것이다. U-건물화재안전관리표준시스템은 건물 내 화재의 예방, 시스템관리, 비상대응, 비상상황 관리 를 실시간으로 운용하는 새로운 개념의 화재안전관리 시스템의 구현을 위해 개발을 추진하고 있다. U-건물 화재안전관리표준시스템은 현재 소방방재청에 의해 진 행되고 있는 차세대 핵심소방안전기술개발사업의 한 과제로 개발을 진행 중에 있다.

U-건물화재안전관리표준시스템은 총 5개의 단위시스 템으로 구성되어있으며, 화재발생이전에는 #U-1, #U- 2, #U-3의 3가지 시스템이 운용되며, 화재가 발생되면

#U-5로 전환 되게 된다. 평시와 화재 시 모두 필요한 상황정보는 #U-4의 지역통합소방안전관리 시스템으로 전달되게 된다.

U-건물소방관리운용시스템은 건물의 소방시설의 관 리를 위해 유비쿼터스 기술을 응용하여, 실시간 이상 발생 상황에 대한 실시간 통보와 이에 대한 판단 및

대체 방안을 제공하는 것이다. 소방시설을 관리하는 목 적은 화재의 발생 시 소방시설이 설계 당시 부여된 성 능을 100% 발휘하도록 하는 데 그 목적이 있다. 그러 므로 설계당시 부여된 성능을 100으로 보았을 때, 발 생한 이상으로 인하여 얼마나 전체적인 또는 부분적인 성능의 저하가 발생하는 지를 정량적으로 나타내는 것 은 관리수준 뿐만 아니라 건물의 화재에 대한 방호능 력을 나타내는 지표로서의 의미도 가지게 된다. 이는 실시간으로 건물의 소방시설 관리 수준 및 방호수준을 시설관리자, 건물주, 거주자들에게 알려줄 수 있다. 또 한 이러한 지표는 각 건물의 수준을 대표하여 나타낼 수 있으므로, 이를 활용한다면, 지역 및 광역 단위로 하여 건물들의 소방안전에 대한 관리 현황을 쉽게 파 악할 수 있으며, 개선 대안의 수립 및 시행으로 인한 변화의 가시화에도 중요하게 활용될 수 있다.

3. 건물 소방방화시설의 구분

건물에 화재안전의 성능을 부여하여 화재안전수준을 유지하고자 하는 수단으로는 소방시설들이 있다. 소방 시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령의 별 Table 1을 보면, 소방시설을 5가지 그룹으로 나누고 각 각에 25가지로 구분하고 있다.³⁾ 그러나 이러한 구분은 소화시설에 관한 부분이며, 건물의 화재안전수준 유지 를 위한 성능 부여 체계라는 관점에서 볼 때 소화시설 부분에 더하여 방화구획 화에 기여하는 부분도 포함되 Figure 1.

The Structure of U-Building fire safety manage-

ment system.

어야 한다. 그러므로 추가적인 부분을 포함하여 구분 을 정리하면 Table 1과 같다.

4. 지수계산을 위한 체계구성

본 지수 평가 체계의 목표는 최종적으로 성능현황을 알 수 있는 지수의 산정과 제공이다. 위의 구분에서도 나타나는 바와 같이, 시스템을 그룹화하고 세부적인 항 목의 구분을 할 수 있다. 또한 세부항목으로 구분된 각 시스템도 이를 구성하는 요소들을 단위별로 구분할 수 있으며, 이는 결국 세부적인 각 구성요소로 나누어 구 분할 수 있는 것이다. 예를 들면 스프링클러의 경우, 헤드로부터 배관, 펌프, 압력계 등등의 여러 요소가 합

쳐져서 하나의 스프링클러 시스템을 만들게 된다. 이 러한 요소들은 스프링클러를 구성하는 기능적 요소를 중심으로 분류할 수도 있다.⁴⁾

각 요소들이 집합하여 기능적 요소를 구성하게 되고 이러한 기능적 요소들이 집합하여 스프링클러 시스템 이 되는 것이다. 이를 더 발전시키면 스프링클러, 옥내 소화전, 소화기구 등등이 모여 소화설비라는 기능적 부 분을 구성하게 되고, 소화설비, 경보설비, 피난설비 등 의 요소가 합쳐져서 건물의 화재안전시설을 구성하게 된다. 이를 계층적으로 구분하면 다음 Figure 2와 같이 나타낼 수 있다.

본 시스템은 시스템의 특정부위에서 이상이 발생하 였을 경우 이로 인한 성능의 저하를 지표로 나타내는 것에 목적이 있다. 그러므로 이상 발생의 원인으로부 터 이상이 발생되어, 세부단위의 점수가 변화하게 되 고 이는 각 단위별로 부여된 점수로 환산되고 가중치 가 적용되어 계산이 진행되게 된다. 또한 이상발생의 Table 1.

Classification of Fire Protection System

구분 세부항목

소화 설비

가

.

^소화기구

나

.

^{옥내소화전설비}

다

.

스프링클러설비간이스프링클러설비및화재 조기진압용스프링클러설비

라

.

물분무소화설비포소화설비이산화탄소소화설 비

할로겐화합물소화설비청정소화약제소화 설비분말

소화설비및강화액소화설비 마

.

옥외소화전설비

경보설비

가

.

비상벨설비및자동식사이렌설비 나

.

단독경보형감지기

다

.

비상방송설비 라

.

^{누전경보기}

마

.

^{자동화재탐지설비및시각경보기}

바

.

^{자동화재속보설비}

사

.

^{가스누설경보기}

아

.

^{통합감시시설}

피난설비

가

.

미끄럼대피난사다리구조대완강기피난교피난 밧줄공기안전매트그밖의피난기구 나

.

방열복공기호흡기및인공소생기 다

.

유도등및유도표지

라

.

비상조명등및휴대용비상조명등 소화용수

설비

가

.

상수도소화용수설비

나

.

^{소화수조저수조그밖의소화용수설비}

소화활동 설비

가

.

^제연설비

나

.

^{연결송수관설비}

다

.

연결살수설비 라

.

비상콘센트설비 마

.

무선통신보조설비 바

.

연소방지설비 방화구획

가

.

방화문 나

.

방화셔터 다

.

방화댐퍼

Figure 2.

Level of index system.

Figure 3.

Consideration of abnormal states and

classification of index system.

원인은 세부적인 원인이 모여 직접 이상발생의 원인이 될 수 있으므로, 이를 고려하여 계층에 대한 개념을 도 식화하면 다음 Figure 3과 같이 나타낼 수 있다.

위에서 이상상태의 발생은 정상상태가 아닌 고장이 나 분실 등의 원래 설정된 기능이 실패하는 상황을 의 미한다. 이러한 상황에 의해 이상이 발생하게 되며, 이 는 각 계층과 구분의 지수 산정에 영향을 미치게 된다.

전체 시스템에서 이상의 발생은 유비쿼터스 센서 네 트워크를 통해 감지되고 판단되도록 구성이 되어있다.

그러므로 이상의 발생 유무는 센서에 의해 감지되는 정보와 이를 통한 판단에 의해 결정되는 것이며, 이 판 단의 결과를 반영하여 각 지수를 계산하고 이 지수화 된 정보를 다른 정보와 함께 대상자에게 전달하게 되

는 것이다.

5. 건물 화재안전 시스템 성능 지수계산 쳬계 설계

최종적인 건물 화재안전 시스템 효율지수 산정을 위 한 계산 체계의 구성은 위에서 설명한 계층적 구성과 같다. 즉 계산 체계는 5개의 단위로 구성이 되며, 각 단위별로 계산 방식이 있다.

전체적인 단위계산의 순서는 다음과 같다.

세부단위의 계산에서 점수는 미리 부여된 것으로 그 기능 이상의 여부는 센서를 통해 들어온 정보를 판단 하여 결정되게 된다. 세부단위의 점수는 그 중요도에 따라 구분되고 이에 의하여 미리 결정되게 된다.

각 단위별의 구성요소들이 그 단위가 목표하는 바에 기여하는 정도에 따라 3가지로 구분하며, 이는 Table 2

Figure 4.

Architecture of U-Building fire safety manage- ment system.

Table 2.

Grades of Contribution to System

구분 내용

직접 단위가목표하는바에직접기여한경우

,

만약 이상발생시그단위는목표하는바에도달할수 가없다

.

보조

단위가목표하는바에직접으로기여하지는않 지만보조적으로참여하고있는요소를의미한 다

.

^{만약이상이발생한다고하더라도그단위가}

목표하는성능은부분적으로구현될수있다

.

간접

단위가목표하는바에직접또는보조적으로기 여를하지않지만

,

간접적으로기여하는경우로 대부분그단위의성능을유지관리하는데필요 한역할을하고있는경우가많다

.

만약이상이 발생하더라도그단위가목표하는성능에도달 하는데에는직간접적인기여가없다

.

다만시스 템의유지관리에관련된부분에기여하는것이다

.

Figure 5.

Procedure of index calculation.

에서 보는 바와 같이 직접, 보조, 간접으로 나뉜다.

위의 구분으로 인해 산정된 세부단위의 점수를 기준 으로 하여 구성단위 수준의 점수를 계산하게 된다. 이 에 대한 수식은 다음 수식 (1)과 같다.

ECx = (1 − CxP1)(1 − CxP2)....(1 − CxPn) (1) ECx: 구성단위 최종지수

CxPn: n 항목의 점수

산정된 구성단위의 점수는 시스템 단위의 점수로 계 산된다. 시스템 단위의 최종지수의 산정에서 구성단위 의 점수는 그 중요도를 고려하게 된다. 이에 대한 방 식으로 구성단위 점수에 가중치 점수를 부여하여 그 중요도에 따라 점수를 보정하게 되며, 이를 바탕으로 하여 시스템 단위 최종지수를 산정한다. 이 중요도의 고려에서 중요도 점수가 낮을수록 전체 점수의 하락정 도는 낮으며, 중요도가 높을수록 전체점수의 하락정도 는 크게 된다.

Cx = {(1 − Pcn) + (Pcn·ECx)} (2) ESx = Cx1·Cx2·...·Cxn (3) ESx: 시스템 단위 최종지수

Cx: 구성단위 가중치 고려 점수 Pcn: 구성단위 중요도 n 항목 가중치

그룹단위별 점수도 위의 시스템 단위별 지수산정체 계와 같다. 즉 각 구성단위의 중요도에 대한 부분을 계 산에서 고려하여 이를 기반으로 해서 최종적인 시스템 단위의 지수를 계산하여 산정하게 된다.

Sx = {(1 − Psn) + (Psn·Es2)} (4) EGx = Sx1·Sx2·...·Sxn (5) EGx: 그룹 단위 최종지수

Sx: 시스템 단위 가중치 고려 점수 Psn: 시스템 단위 중요도 n 항목 가중치

최종성능지수의 계산도 구성단위 점수계산 및 시스 템 단위 점수계산과 같다. 각 그룹단위별로 산정된 최 종 지수에 그 그룹의 중요도를 고려하여 산정하게 된다.

Gx = {(1 − Pgn) + (Pgn·EGx)} (6) Fx = G1·G2·...·Gn (7) Fx: 최종지수

Gx: 그룹 단위 가중치 고려 점수 Pgn: 그룹 단위 중요도 n 항목 가중치

최종지수를 100 단위 점수로 환산하여 나타내려고 하면 다음과 같이 계산하면 된다.

F100= Fx·100 (8)

6. 건물 화재안전 시스템 성능 지수 가중치 결정

최종적인 성능지수를 계산하기 위해서는 그룹단위, 시스템단위, 구성단위의 가중치와 세부단위의 점수를 결정해야 한다. 최종성능지수를 계산하기 위해 먼저 그 룹단위 지수와 시스템단위 지수계산에서의 가중치를 결정해야 한다. 이러한 그룹과 시스템의 중요도에 대 해서는 ‘건물의 화재 위험성 평가를 위한 모델(Model) 개발’이라는 논문에서 유사한 연구 진행의 결과발표를 한 적이 있어, 이 체계를 토대로 하여 결정하고자한다.⁵⁾

6.1 그룹단위 가중치의 결정

이 평가모델에서는 점수항목의 계층을 대분류, 중분 류, 소분류의 3가지로 나누고 있다.

먼저 대분류와 중분류의 항목들은 본 연구에서 개발 하고 있는 체계에서의 그룹단위와 유사하다. 평가모델

Table 2.

Conversion of Specific Point

평가모델 성능지수모델

대분류 점수 그룹단위 변환

점수

%

^기준

점수

01.

예방활동

14 - - -

02.

점화원

10 - - -

03.

^가연물

9 - - -

04.

비상경보

11

경보설비

11 19.5

05.

수동진화

13

소화설비^I

28 49.5 06.

^자동진화

15

07.

^본격소화

07.

^활동설비

5

^{소화활동설비II}

6.1 10.8

소화용수설비^III

1 1.8

08.

^확대제어

5 - - -

09.

^건축물

10

방화구획^IV

4.4 7.8

10.

노출물

10.

관리

8

피난설비^V

6 10.6

합계

100 56.5 100

·I 대상평가모델 5와 6번 항목 점수의 합

·II 소분류 항목을 고려 제연부분 점수를 추가

·III 대상평가모델 항목에 없기 때문에 임의로 배점

·IV 소분류 항목 중 대책 부분의 점수를 제외

·V 제연시설 부분의 점수를 제외

은 소분류의 점수를 통해 바로 대분류의 점수를 산정 하고 있는 체계이다. 건축물의 화재위험을 종합적으로 평가하기 위하여 총 10개의 항목으로 분류하고 있으나, 본 연구에서는 6개의 항목으로 분류하고 있어 목적에 따른 항목 차이가 나타난다. 중요도 점수를 기준으로 가중치 계산은 다음식(9)와 Table 2를 기준으로 한다.

(9)

6.2 시스템 단위항목 가중치 결정

시스템 단위는 그룹단위를 구성하는 요소들을 의미 한다. 본 연구에서는 스프링클러 시스템을 중심으로 진 행하므로 소화설비 부분만을 다루기로 한다. 그룹단위 의 소화설비에 대한 시스템 단위의 구성요소는 건물에 따라 다르다. 즉 법적으로 최소한 설치하게 되어있는 시스템들은 건물의 용도와 면적 등에 따라 다르게 되 어있다. 해당 시스템의 중요도 가중치의 점수산정은 식 (10)과 Table 3을 기준으로 한다.

(10)

6.3 구성단위 및 세부단위 점수의 결정

구성단위의 점수는 시스템 단위 점수를 계산하는 요 소들이다. 각 시스템들은 방호대상에 대한 정량적인 성 능 목표를 가지고 있으며, 이 성능목표에 도달하기 위

한 체계에 각 구성단위들이 기여하고 있다. 목표도달 을 위해 구성단위들이 기여를 하는 시스템이므로 각 구성단위는 기여하는 역할에 따라서 직접, 보조, 간접 의 3가지 단계로 구분할 수 있다. 즉 직접기여의 경우 이상상태의 발생 시 구성단위에서 목표로 하는 기능에 도달할 수 없으므로, 구성단위의 성능은 0이 된다. 보 조의 경우와 간접의 경우 그 점수의 부여에 따라 결과 의 차이가 발생한다.

이러한 과정은 그 하부단위인 세부단위도 마찬가지 가 된다. 세부단위의 점수 또한 하나의 역할을 목표로 하는 구성단위의 성능에 어떠한 기여를 하느냐에 따라 서 직접, 보조, 간접의 3가지 단계로 구분하고 이에 대 한 점수를 부여하는 것이다.

세부단위와 구성단위의 점수는 아무런 이상이 없는 경우에는 0을 기본으로 하며, 직접항목의 이상은 1, 보 조항목의 이상은 0.7, 간접항목의 이상은 0.3으로 설정 하였다. 이 점수들은 임의로 설정된 것이며, 이 점수에 대한 부분은 전체시스템에 대한 연구 진행과 차후 사 례적용에 대한 데이터를 축적하여 재설정을 할 예정에 있다.

7. 건물 화재안전 시스템 성능 지수 계산 적용 분석

7.1 적용분석의 개요

본 적용분석에서는 스프링클러 설비를 대상으로 수 행하였다. 적용 대상은 기관에 설치된 교육용 스프링 클러 시스템을 선정하여 보았다.

이 시설은 U-건물소방관리운용시스템의 실물모형으 로 제작된 시스템의 적용시험이 수행되었다. 이 스프 링클러 설비에는 정보수집을 위한 센서들이 설치되었 으며, 여기서 발생되는 신호를 실시간으로 수집하여 분 석, 그 결과를 외부로 처리하게 되는 과정을 적용하였 P_gn =

---항목% 기준점수 건물 해당 항목% 기준점수의 총합

Psn =

---항목% 기준점수 건물 해당 항목% 기준점수의 총합

Table 3.

Conversion of Specific Point

평가모델 성능지수모델

소분류 점수 시스템단위 변환 점수

%

기준

점수

소화기

40

소화기구

40 20

옥내외소화전

60

소화전설비옥내

30 15

소화전설비옥외

30 15

스프링클러

40

스프링클러^I

40 20

소화설비물분무

20

_소화설비^물분무

20 10

포소화설비

20

포소화설비

20 10

소화설비특수

20

_기타^가스계_소화설비^및 II

20 10

합계

200 200 100

·I 간이 스프링클러 등 포함

·II CO2, 할론, 청정소화, 분말소화, 기타 소화시스템 포함 Figure 5.

Sprinkler system plan.

다. 이 시스템에 지수산정체계를 적용하였으며, 그 결 과로 센서의 이상 발생 시 관련인의 UMPC 화면에 최 종성능점수와 임의로 설정된 화재안전수준 등급이 표 시되도록 하였다. 현재는 실물모형의 수준이지만, 차후 지속적인 개발을 통해 실용화의 단계로 넘어갈 계획이다.

분석 적용에서 스프링클러 시스템의 데이터는 실제 데이터를 사용하였으며, 기타 설정은 임의로 하였다.

이를 토대로 적용 시나리오를 설정하여 그 결과를 비 교함을 통해 지수산정 모델 구성을 확인해 보았다.

7.2 설정 조건

본 분석의 대상은 교육을 목적으로 구성되어 실제 건물의 시스템보다 규모는 작으나 구조 자체와 작동은

동일한 구성과 원리에 의하여 수행된다. 하지만, 지수 산정모델의 검토를 위하여 다음과 같은 부분을 설정하 였다.

① 스프링클러는 습식의 단일 시스템임.

② 설치 대상 건물은 모든 그룹단위의 구성요소를 포 함하고 있음.

③ 시스템 단위에는 소화기구, 옥내소화전, 스프링클러 만 설치되어있음.

7.3 지수산정체계 검토 시나리오

본 지수산정체계의 계산 결과를 알아보고 분석하기 위한 방법으로 스프링클러의 이상 발생 시나리오를 만 들어 적용 분석을 수행하였다. 이를 위한 시나리오로 4가지를 선정 하였다.

① [주 펌프]의 [펌프] 기동불능

② [보조 펌프]의 [게이트 밸브]가 잠김.

③ [보조 펌프]의 [압력계(흡입)] 이상 발생

④ [주 펌프]의 [압력계(토출)]와 [보조펌프]의 [압력계 (토출)]의 동시 이상 발생

7.4 적용 결과 및 분석

각각에 대한 계산을 엑셀로 구성하여 계산을 수행해 보았다. 단 스프링클러의 중요도 가중치는 0.36으로 소 화설비의 중요도 가중치는 0.495로 결정하였다. 위의 결정된 값과 시나리오를 적용하여 계산을 수행한 결과 는 다음 Table 4와 같다.

시나리오에 대해 모델의 계산을 적용하여 수행한 결 과 나온 점수를 보면 스프링클러의 주펌프 기동의 고 장은 전체 점수가 82.18로 나타났으며, 보조펌프의 게 이트 밸브가 잠긴 경우에는 점수가 87.53으로 산출되 었다. 보조펌프가 기동하지 못할 경우에는 주 펌프가 기동이 가능하기 때문에 보조펌프의 경우 보조항목이 된다. 그러므로 주펌프의 고장보다는 높은 점수를 보 여준다.

보조펌프의 압력계 이상은 압력계가 세부단위에서 Figure 6.

Program for prototype system.

Figure 7.

Installation of wireless sensors.

Table 4.

Calculation Result

시나리오번호 구성단위 시스템 단위 그룹

단위 최종성능

1 0 (

주펌프

) 0 0.64 82.18

점수

2 0 (

보조펌프

) 0 0.75 87.53

3 0.7 (

^보조펌프

) 0.79 0.92 96.25

4 0.7 (

주펌프

)

0.7 (

보조펌프

) 0.55 0.83 92.03

간접의 항목이며, 보조펌프는 보조의 항목이 된다. 이 경우의 점수는 96.25가 나와 경미한 문제에 대한 점수 는 중대한 문제의 점수에 비해 높게 나타남을 볼 수 있다. 주펌프와 보조펌프의 세부단위에서 간접항목인 압력계가 동시 이상을 보이는 경우의 점수는 92.03점 으로 경미한 문제가 두 가지 동시에 발생했을 경우의 점수는 하나 이상일 때에 비해 낮지만 중대한 부분의 결함들 보다는 높은 점수를 보여주고 있다.

8. 결 론

본 연구에서는 화재안전성능수준이 얼마나 하락되었 는지를 나타 낼 수 있는 성능지수의 계산 체계의 개발 을 수행하였다.

이를 위하여 건물에 설치되는 화재안전시설을 6개의 그룹으로 구분하였으며, 이를 전체, 그룹단위, 시스템 단위, 구성단위, 세부단위 등의 5개 계층으로 분류하였 다. 또한 각 계층 간의 지수산정방법과 중요도에 의한 가중치의 결정에 대한 연구를 수행하였다.

스프링클러 시스템에 대하여 적용분석을 수행한 결 과 각 이상 발생정도에 타당한 것으로 판단되는 점수 들이 산정되는 결과를 보여주고 있다.

본 연구에서는 스프링클러 시스템을 대상으로 세부 적인 수행을 하였으나, 모든 시스템에 대해 고려 가능 한 지수산정모델로 더욱 개발할 예정이다. 또한 실제

적용을 통해 가중치에 대한 부분의 수정에 관한 연구 도 수행할 계획에 있다.

감사의 글

이 논문은 2008년도 광운대학교 연구년 지원사업과 소방방재청 『차세대 핵심소방안전기술개발 사업』의

“U-건물 화재안전관리 표준 시스템 구축”에 의하여 연 구되었음을 알려드립니다.

참고문헌

1. 김종훈, 노삼규, “유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 건 물 화재안전에 대한 개념적 접근”, 한국 화재·소방 학회 춘계학술논문발표회, pp.209-212(2006).

2. 노삼규, 김종훈, 윤호주, “유비쿼터스 건물 화재안전 관리 표준시스템 구축, 소방기술연구, 한국소방검정 공사, Vol.1, No.1, pp.80-89(2008).

3. 김유식, 박용환, 정경문, 방창훈, 윤충국, “소방시설의 구조 및 원리, 동화기술, pp.65-71(2005).

4. 김원경, ‘신뢰도공학의 이론과 실제’, 교우사, p.47 (2005).

5. 이수경, 김수태, “건물의 화재 위험성 평가를 위한 모 델(Model) 개발”, 한국화재소방학회논문지, Vol.10, No.4, pp.29-36(1996).