비상방송설비

왜 배우는가: 비상방송설비는 화재 시 재실자에게 상황과 피난 방법을 알려 인명 피해를 줄이는 핵심 경보설비이다. 3선식 배선과 음향장치 설치기준은 구성도와 함께 기술사 시험에서 반복해서 출제되는 항목이다. 장애 원인과 성능개선 방안은 실무 점검과 직접 연결되어 논술형 문항으로 자주 나온다.

출제 이력: 제130회 1교시 6번, 제118회 2교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

비상방송설비는 화재 시 확성기로 경보와 피난 안내 방송을 자동 또는 수동으로 전달하는 경보설비이다.

• 비상방송설비
• 확성기
• 증폭기
• 조작부
• 3선식 배선
• 음량조정기
• 기동장치
• 비상전원

2. 개념 풀이

비상방송설비는 건물에 불이 났을 때 사람들에게 목소리로 상황을 알리는 설비다. 화재감지기나 발신기가 작동하면 증폭기가 음성을 키워 각 층 확성기로 보낸다. 사람들은 방송을 듣고 어디로 피난해야 하는지 판단한다.

정식으로는 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령」 별표 4에 따른 경보설비이며, 화재안전기술기준(NFTC 202)이 설치기준과 배선 방법을 정한다. 기준은 확성기의 음성입력, 설치 간격, 조작부 높이, 배선 방식, 비상전원 등을 규정한다.

핵심 용어는 다음과 같다. 확성기는 소리를 크게 하여 멀리까지 전달하는 장치로 일명 스피커다. 증폭기는 미약한 음성전류의 진폭을 늘려 소리를 크게 하는 장치다. 음량조정기는 가변저항으로 음량을 조절하는 장치다. 기동장치는 화재감지기, 발신기 등의 상태변화를 전송하는 장치다.

3선식 배선은 확성기 한 대에 전원선, 음성선, 음량조정기용 선을 함께 묶는 방식이다. 음량조정기를 설치할 때는 배선을 3선식으로 해야 한다. 이 방식은 음량을 층별로 조절하면서도 방송 회로의 기능을 유지하는 데 쓴다.

3. 등장 배경과 필요성

초기 화재에서는 사람들이 경보음만으로는 상황을 알기 어렵다. 방송은 피난 경로와 행동 요령을 직접 알려 주므로 혼란을 줄인다. 고층 건물과 대형 시설이 늘면서 어느 층에 어떻게 경보할지를 정하는 기준이 필요해졌다.

2.1.1.7의 기준은 층수가 11층(공동주택은 16층) 이상인 건물에서 발화층에 따라 경보 범위를 나눈다. 2층 이상에서 발화하면 발화층과 그 직상 4개 층에 경보한다. 이 구조는 불이 번지는 방향을 고려한 것이다. 2023년 개정으로 직상층 범위가 직상 4개층으로 넓어졌다.

또한 하나의 층에서 배선이 끊어져도 다른 층의 화재 통보에 지장이 없어야 한다. 이 요구는 배선 방식과 배선 분리 기준으로 이어진다.

4. 구성요소·원리·절차

비상방송설비는 화재 시 건물 내 사람에게 화재 상황과 피난 방향을 음성으로 알리는 설비다. 기동장치의 화재신호를 받아 증폭기와 확성기로 방송을 내보내는 구조이며, 배선 방식과 전원 확보가 성능의 핵심이다. 여기서는 구성요소, 3선식 배선의 원리, 설치 절차, 전원 구성을 차례로 본다.

증폭기와 조작부, 확성기, 기동장치, 그리고 비상전원이 기본 구성이다. 각 구성요소의 역할은 아래 표와 같다.

표의 값은 NFTC 202의 설치기준이다. 확성기는 층마다 설치하고 각 부분에서 확성기까지 수평거리를 25m 이하로 둔다. 조작부는 기동장치가 작동한 층이나 구역을 표시할 수 있어야 한다.

3선식 배선의 원리는 음량조정기를 거친 음성 신호선과 공통선, 그리고 별도의 선을 구분해 배선하는 방식이다. 음량조정기를 설치하면 그 배선을 3선식으로 해야 한다. 이 방식은 확성기 회로를 음량 조정과 분리해 특정 확성기의 단락·단선이 다른 회로에 영향을 주지 않도록 하는 데 목적이 있다. 한편 화재로 한 층의 확성기나 배선이 단락 또는 단선되어도 다른 층의 화재 통보에 지장이 없어야 한다. 따라서 층별로 회로를 나누고 회로 간 독립성을 확보하는 것이 배선 설계의 기본이다.

3선식 배선의 구성도는 증폭기 출력 한 쌍과 음량조정기 제어선을 묶은 형태다. 아래 도식은 조작부에서 증폭기, 층별 음량조정기와 확성기로 이어지는 흐름을 보인다.

설치 절차는 다음과 같다.

• 층별 확성기 위치를 정하고 각 부분에서 확성기까지 수평거리를 25m 이하로 맞춘다.
• 증폭기와 조작부를 상시 근무 장소에 설치하고 조작스위치를 바닥에서 0.8m 이상 1.5m 이하에 둔다.
• 음량조정기를 쓰는 회로는 3선식으로 배선한다.
• 배선은 다른 전선과 별도의 관·덕트·몰드·풀박스에 설치한다. 다만 60V 미만 약전류회로로서 전압이 같을 때는 예외다.
• 전원회로는 내화배선으로 하고 그 밖의 배선은 내화 또는 내열배선으로 한다.
• 부속회로는 1경계구역마다 직류 250V 절연저항계로 측정해 절연저항을 확인한다.
• 시험 후 비상전원 감시·경보 동작을 확인한다.

전원은 상용전원과 비상전원으로 나뉜다. 상용전원은 정상 공급되는 축전지설비, 전기저장장치 또는 교류 옥내간선으로 하고 전원까지 배선은 전용으로 한다. 개폐기에는 "비상방송설비용" 표지를 붙인다. 비상전원은 감시상태를 60분간 지속한 뒤 10분 이상 유효하게 경보할 수 있어야 한다. 비상전원 용량은 이 두 값으로 산정한다. 예를 들어 감시전류 I_w, 경보전류 I_a라 하면 필요한 축전지 용량은 C = 1.2\,(I_w \times 60/60 + I_a \times 10/60) 식으로 보되, 실제 설계에서는 보정계수와 여유율을 별도로 적용한다. 계산 결과는 설계 조건의 전류 크기와 맞는지 한 줄로 확인한다.

5. 관련 법령·기준·표준

비상방송설비의 설치 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」 제2조의 기술기준 위임에 따라 화재안전기술기준(NFTC 202)에 규정된다. 이 기준은 「비상방송설비의 화재안전성능기준(NFPC 202)」을 충족하는 것으로 본다. 2023년 2월 10일 시행본이 현행이다. 시행 전 건축허가 등을 신청한 대상에는 종전 기준이 적용될 수 있고, 기존건축물의 증축·개축·대수선 등에서는 소방본부장 또는 소방서장이 일부 기준을 적용하지 않을 수 있다.

2023년 개정으로 고층 특정소방대상물의 경보 범위가 바뀌었다. 층수 11층(공동주택은 16층) 이상이면 발화층과 그 직상 4개층에 경보를 발하도록 했고, 1층 발화 시에는 지하층까지 포함한다. 이 개정은 스프링클러설비와 간이스프링클러설비 등 다른 기준의 연동 조건과도 맞춰졌다.

아래 표는 NFTC 202의 기준값을 모은 것이다.

위 표의 기준값은 법령 원문과 같다. 배선 방식은 전기설비기술기준을 함께 따르며 전기설비기술기준은 현재 한국전기설비규정(KEC)으로 체계가 정리되어 있다. 내화배선과 내열배선의 세부 기준은 옥내소화전설비 기준의 내화배선 표를 인용하므로 설계 시 해당 기준을 함께 본다.