답안서고 소방시설관리사

2023년 제23회 · 문제 1 물음 2 · 10점

할로겐화합물 무유출·불활성기체 자유유출 약제량식 유도

할로겐화합물 약제량 산출식을 무유출(No efflux), 불활성기체 산출식을 자유유출(Free efflux) 방식으로 유도하는 이유와 유도 과정

검증중 2026. 10. 22. 기준 2027년부터 1차 이동 (추정)
근거 조항 1개
  • 할로겐화합물 및 불활성기체소화설비의 화재안전기술기준(NFTC 107A)2.4.1.1, 2.4.1.2

원문: 국가법령정보센터

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문제

물음 2) 할로겐화합물 및 불활성기체 소화약제량 산출식에 관한 다음 물음에 답하시오. (10점)

(1) 할로겐화합물 소화약제량 산출식은 무유출(No efflux)방식을 기초로 유도하는데 그 이유를 쓰고, 산출식을 유도하시오. (5점)

(2) 불활성기체 소화약제량 산출식은 자유유출(Free efflux)방식을 기초로 유도하는데 그 이유를 쓰고, 산출식을 유도하시오. (5점)

답안

(1) 할로겐화합물 — 무유출

  • 이유: 방사시간이 10초 이내로 매우 짧아 방사 중 방호구역 밖으로 빠져나가는 혼합기체가 거의 없다고 볼 수 있다.
  • 유도: 방호구역 체적 VV에 약제 증기 부피 vv를 넣고 밖으로 새는 것이 없으면, 농도 CC(%)는
C100=vV+v  ⇒  v=V C100−C\frac{C}{100}=\frac{v}{V+v}\;\Rightarrow\;v=\frac{V\,C}{100-C}

약제 1 kg의 증기 부피를 SS(비체적)라 하면 v=W Sv=W\,S이므로

W=VS×C100−CW=\frac{V}{S}\times\frac{C}{100-C}

(2) 불활성기체 — 자유유출

  • 이유: 방사시간이 1~2분으로 길고 방사량이 커서, 약제가 들어오는 만큼 기존 공기와 혼합기체가 계속 밖으로 밀려나간다(과압배출구로 배출).
  • 유도: 체적 VV인 구역에 약제를 dxdx만큼 넣으면 같은 부피의 혼합기체가 빠져나간다. 약제 농도를 cc(분율)라 하면
V dc=(1−c) dx  ⇒  ∫0C/100dc1−c=∫0xdxVV\,dc=(1-c)\,dx\;\Rightarrow\;\int_0^{C/100}\frac{dc}{1-c}=\int_0^{x}\frac{dx}{V} ln⁡100100−C=xV  ⇒  X=xV=2.303log⁡10100100−C\ln\frac{100}{100-C}=\frac{x}{V}\;\Rightarrow\;X=\frac{x}{V}=2.303\log_{10}\frac{100}{100-C}

약제 부피를 기준온도(20 ℃) 부피로 환산하면(Vs/SV_s/S를 곱함)

X=2.303 VsS log⁡10100100−CX=2.303\,\frac{V_s}{S}\,\log_{10}\frac{100}{100-C}

근거

  • NFTC 107A 2.4.1.1 W=VS×C100−CW=\dfrac{V}{S}\times\dfrac{C}{100-C}, 2.4.1.2 X=2.303(Vs/S)log⁡10[100/(100−C)]X=2.303(V_s/S)\log_{10}[100/(100-C)].
  • NFTC 107A 2.7.3: 할로겐화합물은 10초 이내, 불활성기체는 A·C급 2분·B급 1분 이내에 최소설계농도 95 % 이상 방출.

문제 출처: 한국산업인력공단(큐넷) 소방시설관리사 2차 시험지 — 공공누리 제1유형(출처표시). 답안은 이 사이트가 독자적으로 작성한 것으로, 공단의 공식 정답이 아닙니다.

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