소방시설 내진설비

왜 배우는가: 소방시설은 지진 시에도 작동해야 하므로 배관·수조·펌프·제어반의 내진 설계가 법정 기준이다. 기술사 시험에서 수평지진하중, 세장비, 앵커볼트, 지진분리이음 등이 여러 교시에 걸쳐 반복 출제되므로 개념의 출발점을 정확히 잡아야 한다.

출제 이력: 제136회 2교시 2번, 제134회 4교시 1번, 제126회 4교시 1번, 제124회 1교시 4번, 제124회 2교시 6번, 제120회 1교시 7번, 제119회 3교시 5번, 제113회 3교시 4번, 제111회 4교시 3번, 제108회 2교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄 정의 문장은 다음과 같이 쓴다.

소방시설 내진설계는 지진 시 소화배관·수원·가압송수장치·제어반 등이 파손되거나 기능을 잃지 않도록 흔들림 방지 버팀대, 지진분리이음, 앵커볼트 등을 설계·설치하는 것을 말한다.

핵심 키워드

• 내진, 면진, 제진
• 수평지진하중(Fpw)
• 세장비(L/r)
• 흔들림 방지 버팀대
• 지진분리이음, 지진분리장치
• 앵커볼트
• 가동중량(Wp)
• 상쇄배관(offset)

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 지진이 와도 소화설비가 물을 뿜을 수 있도록 설비를 잡아 주는 설계다. 천장에 매달린 배관이 흔들리며 부러지거나, 펌프가 바닥에서 밀려나면 화재 시 소화가 불가능해진다. 이를 막는 것이 내진설계의 목적이다.

정식 정의는 「소방시설의 내진설계 기준」 제3조에 따른다. 여기서 '내진'은 면진과 제진을 포함하는 포괄적 개념이다. 면진은 건축물과 소방시설을 지반 진동으로부터 격리해 지진력이 직접 전달되는 양을 줄이는 수동적 제어 기술이다. 제진은 별도 장치로 지진력에 상응하는 힘을 발생시키거나 흡수해 구조물이 부담하는 지진력을 줄이는 기술이다.

핵심 용어는 다음과 같다. 수평지진하중(Fpw) 은 지진 시 흔들림 방지 버팀대에 전달되는 배관의 동적 지진하중이나 이를 정적 하중으로 환산한 값이다. 허용응력설계법으로 산정한다. 세장비(L/r) 는 버팀대 길이 L과 최소회전반경 r의 비다. 세장비가 커질수록 좌굴이 생겨 파손되기 쉽다. 가동중량(Wp) 은 수조·가압송수장치·제어반 등의 작동상태를 고려한 무게이며, 배관은 용수 충전 무게의 1.15배를 적용한다.

세장비 300 이하 가 기본 기준이다. 제9조제1항제4호는 흔들림 방지 버팀대의 세장비가 300을 넘지 않도록 규정한다.

3. 등장 배경과 필요성

국내에서는 2016년 경주 지진 이후 내진설계 대상 확대가 사회적 쟁점이 됐다. 「소방시설의 내진설계 기준」은 국민안전처 고시로 제정됐다. 이 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」 제7조에 따라 소방청장에게 위임된 사항을 규정한다.

초기 기준은 지진 시 소방설비의 기능을 유지하기 위한 것이다. 건축물은 살아남아도 설비가 무너지면 인명 피난과 초기 진압이 어려워진다. 따라서 소방설비를 건축 구조와 별도로 검토하는 체계가 필요했다.

적용 범위는 옥내소화전설비, 스프링클러설비, 물분무등소화설비다(제2조제1항). 다만 성능시험배관, 지중매설배관, 배수배관 등은 제외한다. 특수 구조로 별도 조사·연구에 의해 설계할 때는 중앙소방기술심의위원회의 심의를 받아 기준을 따르지 않을 수 있다(제2조제2항).