댐퍼 종류

왜 배우는가: 댐퍼는 공조·제연·방화 설비에서 풍량 조절, 화재 시 방화구획 관통부 차단, 연기 제어를 맡는 핵심 부속기기다. 설계와 TAB에서 풍량 조절 방식과 방화·방연 성능을 구분해 답해야 하므로 기술사 시험에 반복해서 나온다.

출제 이력: 제119회 1교시 9번, 제98회 1교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

댐퍼(Damper)는 덕트 내부의 공기 흐름을 조절하거나 차단하는 장치다. 답안 첫 줄에는 다음과 같이 쓴다.

댐퍼는 덕트 내 공기 또는 연기의 흐름을 조절하거나 차단하는 부속장치로, 용도에 따라 풍량조절·방화·방연댐퍼로 나뉜다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 풍량조절댐퍼(VD, Volume Damper)
• 방화댐퍼(FD, Fire Damper)
• 방연댐퍼(SD, Smoke Damper)
• 단익 댐퍼(Butterfly Damper)
• 다익 댐퍼(Multi-blade Damper)
• 스플릿 댐퍼(Split Damper)
• 개구율(Opening Ratio)
• 비차열 성능(Integrity)

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 댐퍼는 덕트 속의 문이다. 열면 공기가 흐르고, 조이면 공기가 줄고, 닫으면 공기가 끊긴다. 공조 덕트에서는 필요한 곳에 필요한 양만큼 공기를 보내기 위해 쓰고, 방재 덕트에서는 화재 시 불이나 연기가 덕트를 따라 번지지 않도록 막는 데 쓴다.

정식 정의는 다음과 같다. 제연설비의 화재안전기술기준(NFTC 501)은 댐퍼를 풍도 내부의 연기 또는 공기의 흐름을 조절하기 위해 설치하는 장치로 정의한다. 같은 기준은 풍량조절댐퍼를 송풍기 또는 공기조화기 토출측에 설치해 유입풍도로 공급되는 공기의 유량을 조절하는 장치로 정의한다.

풍량조절댐퍼는 덕트 내 풍량을 조절하거나 폐쇄하는 부속품이다. 날개의 형태에 따라 단익, 다익, 스플릿으로 나뉜다. 단익 댐퍼는 소형 덕트에, 다익 댐퍼는 대형 덕트에 쓰인다. 스플릿 댐퍼는 덕트 분기부에서 풍량을 나눌 때 쓴다.

방화댐퍼는 화재 시 덕트를 관통하는 방화구획의 개구부를 막는 장치다. 평상시에는 열려 있다가 열이나 감지기 신호에 의해 날개가 닫힌다. 날개는 내화 보드나 강재 셔터로 만든다.

방연댐퍼는 연기가 덕트를 따라 다른 구역으로 확산되는 것을 막는 장치다. 방화댐퍼가 불꽃과 열을 막는 데 초점을 두는 반면, 방연댐퍼는 연기의 누설을 제어하는 데 초점을 둔다. 제연설비에서는 제연구역의 공기 유입과 배출 경로에 설치해 연기 제어 기능을 유지한다.

3. 등장 배경과 필요성

건물이 커지고 공조 덕트가 여러 층과 구획을 관통하면서 공기를 나누어 보내는 장치가 필요해졌다. 한 대의 공조기로 여러 존을 운전하려면 존별 풍량을 독립적으로 조절해야 하고, 이때 풍량조절댐퍼가 쓰인다.

동시에 덕트는 방화구획을 관통하는 경로가 되기도 한다. 화재가 덕트를 타고 확산되면 방화구획의 기능이 무력해진다. 이를 막기 위해 방화구획 관통부에 방화댐퍼를 설치하도록 법규와 기준이 정비됐다. 방화구획의 환기·공조 풍도에는 자동폐쇄 기능과 비차열·방연 성능을 갖춘 댐퍼를 설치하는 것이 일반적이다.

제연설비 기준이 2024-10-01 시행본에서 댐퍼 조항을 신설한 것도 같은 맥락이다. 제연설비 풍도에 설치하는 댐퍼는 점검구를 두고, 개폐 상태를 제어반에서 상시 확인하도록 했다. 또 공기조화설비와 겸용하는 풍량조절댐퍼는 설비별 풍량을 충족하는 개구율로 자동 조절될 수 있어야 한다. 방화댐퍼의 성능은 내화성능에서 비차열 1시간 이상과 KS F 2822에 따른 방연성능을 확보하도록 건축자재 품질 관리 기준에 규정되어 있다.

비차열 1시간 이상 성능은 방화댐퍼의 내화 성능 기준으로 함께 답안에 쓴다.

4. 구성요소·원리·절차

댐퍼(Damper)는 풍도 내부에서 공기 또는 연기의 흐름을 조절하거나 차단하는 장치다. 댐퍼는 용도에 따라 풍량을 조절하는 풍량조절댐퍼, 화재 시 화염의 전파를 막는 방화댐퍼, 연기의 이동을 막는 방연댐퍼로 나뉜다. 공조설비에서는 풍량 조절이 주 기능이고, 제연설비에서는 개폐 상태의 확실성이 기능의 핵심이다.

구성요소

풍량조절댐퍼는 날개 형태에 따라 단익·다익·스플릿 댐퍼로 구분된다. 단익 댐퍼는 소형 덕트에, 다익 댐퍼는 대형 덕트에 주로 쓴다. 스플릿 댐퍼는 덕트 분기부에서 풍량을 나눌 때 쓴다. 날개 두께와 재료는 아연도금강판 기준으로 제작한다.

작동 원리

댐퍼의 개구율(열린 면적 비율)이 풍량을 결정한다. 같은 덕트라도 개구율을 줄이면 압력손실이 커지고 풍량이 줄어든다. 방화댐퍼는 용융형 퓨저블링크가 설정 온도에서 녹으면 스프링이나 중력으로 날개가 닫히는 방식이다. 방연댐퍼는 연기 감지 또는 제어반 신호로 구동부가 날개를 닫는다. 제연설비용 댐퍼는 제어반에서 개방·폐쇄 상태를 상시 확인할 수 있어야 한다.

설치·작동 절차

• 설계 풍량과 개구율을 정하고 댐퍼 종류를 선정함.
• 방화구획 관통부에는 방화댐퍼를 설치하고 내화충전 구조로 마감함.
• 제연설비 풍도에는 댐퍼 점검구를 설치함. 댐퍼가 반자 내부에 있으면 직근 반자에도 점검구를 둔다.
• 감지기 또는 수동기동장치 신호를 받아 해당 제연구역의 댐퍼를 작동시킴.
• 제어반에서 댐퍼의 개방·폐쇄 상태를 확인함.
• 준공 시 풍량을 측정하여 설계 풍량과 비교함.

핵심 공식

덕트 내 풍량은 다음 식으로 계산한다.

$Q = A \cdot V$

Q는 풍량(㎥/s), A는 덕트 단면적(㎡), V는 풍속(m/s)이다. 댐퍼를 조절하면 A의 유효 값이 변하여 Q가 바뀐다.

풍량조절댐퍼는 풍량을 조절하고, 방화·방연댐퍼는 화재 시 차단 기능을 한다

5. 관련 법령·기준·표준

제연설비의 댐퍼 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」에 따른 제연설비의 화재안전기술기준(NFTC 501)에 있다. 2022-12-01부터 화재안전기준이 성능기준(NFPC)과 기술기준(NFTC)으로 나뉘었다. NFTC 501은 2024-10-01부터 시행되며, 댐퍼 조항(2.8)이 신설되었다.

댐퍼 관련 기준값

방화댐퍼의 내화·방연 성능은 건축자재 품질인정 관리기준이 정한다. 내화성능은 비차열 1시간 이상이고, 방연성능은 KS F 2822 시험 방법에 따른다. 시험성적서 유효기간은 2년이다.