비상문자동개폐장치 작동·정전 후 개방·부속장치 시험

왜 배우는가: 비상문자동개폐장치는 화재 시 피난 경로의 잠긴 문을 자동으로 열어 주는 장치라서, 작동 조건과 정전 시 동작이 맞지 않으면 피난 지연으로 직접 인명 피해가 생긴다. 시험에서는 작동시간, 예비전원, 정전 후 개방 전압 같은 구체 기준을 묻는 문제가 반복해서 나온다.

출제 이력: 제135회 1교시 13번, 제109회 1교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

비상문자동개폐장치는 화재신호나 수동조작신호를 받아 비상문을 자동으로 개방하는 전기·전자 도어록이다.

• 비상문자동개폐장치
• 제어함
• 개폐부
• 예비전원
• 비상장치
• 작동시험
• 정전 후 개방

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 평소에는 문을 잠가 두었다가 화재가 나면 소방 신호를 받아 문을 열어 주는 장치다. 평상시에는 출입 통제를 맡고, 화재 때는 피난을 막지 않도록 문을 풀어 준다. 이 역할 때문에 전원이 끊기거나 신호선이 끊겨도 문이 열려야 한다는 조건이 붙는다.

정식 정의는 「비상문자동개폐장치의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」 제2조에 있다. 비상문자동개폐장치는 비상문에 설치하는 개폐장치(전기·전자 도어록)로서 외부신호에 의해 자동으로 개방시키는 장치다. 여기서 외부신호는 자동화재탐지설비의 화재신호 또는 수동조작신호를 말한다.

기준은 장치를 두 부분으로 나눈다. 제어함은 예비전원을 내장하고 개폐부에 전원을 공급하며 외부신호를 받아 개폐를 제어하는 부분이다. 개폐부는 비상문에 붙어 문을 실제로 열고 닫는 부분이다.

예비전원은 주전원이 정전되었을 때 제어함 안의 축전지가 공급하는 전원이다. 주전원은 평상시 공급되는 상용전원이다. 비상장치는 사람이 수동으로 개폐부를 개방하는 장치를 말한다. 기준 제3조 제20호는 자동개폐장치의 전면에 비상장치를 조작할 스위치를 두도록 정한다.

핵심 동작은 세 가지다. 첫째, 화재신호를 받으면 5초 이내 개폐부가 열려야 한다. 둘째, 열린 문은 복귀신호나 인위적 조작 없이는 닫히지 않아야 한다. 셋째, 정전 시에는 예비전원으로 자동 전환되어 계속 작동해야 한다.

3. 등장 배경과 필요성

화재 때 피난 문이 잠겨 있으면 사람이 빠져나가지 못한다. 출입 통제를 위해 잠근 문이 피난 장애가 되는 문제를 해결하려고 자동 개방 장치가 쓰이게 되었다. 전기식 도어록이 보급되면서 화재신호와 연동하는 자동 개방 방식이 널리 사용되었다.

전기로 잠긴 문은 정전에도 열려야 한다. 그래서 축전지 예비전원과 정전 후 개방 기능이 함께 요구된다. 기준은 주전원 정전 시 예비전원 자동 전환을 요구하고, 예비전원 용량은 최소 20분 이상 작동 가능해야 한다고 정한다(제3조 제16호).

또 하나의 배경은 안전이다. 개폐부가 움직일 때 사람이 다치지 않도록 보호 덮개 같은 안전보호 장치를 두어야 한다(제3조 제2호). 제어함은 공구로 쉽게 열리지 않아야 하며, 외함이 열리면 90dB 이상 경보음을 계속 내야 한다(제3조 제3호). 이런 조건은 장치가 피난 수단으로서 신뢰성을 가지도록 만든다.

마지막으로 제품 품질을 국가가 관리하기 위해 성능인증과 제품검사 기술기준이 마련되었다. 이 기준은 소방시설법 제40조 제4항과 소방용품 품질관리 규칙에 근거를 둔다.

화재 시 피난을 막지 않고 정전에도 열리는 것이 비상문자동개폐장치 기준의 출발점이다.

4. 구성요소·원리·절차

비상문자동개폐장치는 제어함과 개폐부로 구성된다. 제어함은 예비전원을 내장하고 개폐부에 전원을 공급하며, 수신기의 화재신호(또는 수동조작신호)를 받아 개폐부를 제어한다. 개폐부는 비상문에 부착되어 문을 개방하고 폐쇄하는 장치다. 두 부분을 합친 구성은 다음과 같다.

표 아래 설명: 제어함은 공구로 쉽게 열리지 않아야 하며, 외함이 열리면 경보음이 계속 울려야 한다. 개폐부는 사람이 다치지 않도록 보호 덮개 등 안전보호장치를 갖춰야 한다. 개폐부와 제어함이 분리된 형태이면 연결 전선의 단선 상태를 제어함 전면에서 알 수 있어야 한다.

원리는 다음과 같다. 화재신호가 제어함에 도달하면 제어함이 개폐부 구동 회로를 활성화한다. 개폐부는 5초 이내에 개방되고, 외부수동조작신호에 의한 복귀나 인위적 조작 없이는 다시 닫히지 않는다. 개방 상태가 유지되어야 대피 경로가 확보된다. 전선이 단선되는 경우에도 개폐부는 자동으로 개방되어야 한다(페일세이프 방식).

작동 절차는 다음과 같다.

• 수신기의 출력부(경종 또는 전용신호선)와 제어함을 연결하고 제어함에 주전원을 공급한다.
• 수신기의 화재신호 또는 비상장치로 작동시킨다.
• 신호 수신 또는 비상장치 조작 시점부터 개폐부 개방까지의 시간을 측정한다.
• 개폐부 개방 상태를 확인하고 복귀 조건을 점검한다.
• 주전원 차단 시 예비전원으로 자동 전환되는지 확인한다.

화재신호 수신 후 5초 이내 개방, 개방 상태 유지가 핵심 기능이다

구성도는 다음과 같다.

5. 관련 법령·기준·표준

비상문자동개폐장치의 기준은 「비상문자동개폐장치의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에 있다. 이 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」 제40조제4항과 「소방용품의 품질관리 등에 관한 규칙」 제15조제1항에 근거한다. 주요 기준 수치는 다음 표와 같다.

표 아래 설명: 작동시험과 예비전원 시험은 모두 5초 기준을 적용한다. 정전 후 개방 시험에서는 예비전원 전압이 공칭전압의 70~80% 범위에서 개방되어야 한다. 절연저항은 전원부(제어함)와 비충전 금속부 사이 또는 가동코일부(개폐부)와 비충전 금속부 사이에서 측정한다.

SI 단위 표기는 Pa, ℃, MΩ 등 기준서 표기를 따른다.

6. 유형과 비교

비상문자동개폐장치는 개폐부의 설치 형태와 방수 구조 여부로 나눠 본다. 제3조 제1호는 모든 장치가 제어함과 개폐부로 구성됨을 규정한다. 형태에 따라 단선 감시 조치 의무가 달라지므로 답안에서는 두 기준을 함께 쓴다.

분리형은 개폐부와 제어함을 잇는 전선이 끊어져도 제어함 전면에서 알 수 있어야 한다. 일체형은 외함이 견고하면 이 조치를 생략할 수 있다.