소방설비기사(전기분야) 개념 정리

개요

이 단원은 불이 붙고 타오르는 원리를 배우는 곳입니다. 무엇이 갖춰져야 불이 붙는지, 어느 온도에서 불이 붙는지, 물질마다 어떤 모양으로 타는지, 화재를 어떻게 나누는지를 차례로 익힙니다. 소방원론 전체의 바탕이 되므로 용어를 정확히 구별하는 것이 중요합니다.

불이 나려면 탈 물질(가연물), 산소 공급원, 점화원의 세 가지가 함께 있어야 하고, 여기에 연쇄 반응을 더하면 연소의 4요소가 됩니다. 불이 붙는 온도는 인화점, 연소점, 발화점의 세 가지로 나뉩니다. 인화점은 불씨를 대면 잠깐 불이 붙는 가장 낮은 온도이고, 연소점은 불이 계속 이어지는 온도이며, 발화점은 불씨 없이도 스스로 불이 붙는 온도입니다. 높이 순서는 인화점, 연소점, 발화점 순입니다.

물질이 타는 모양은 숯·코크스처럼 겉면에서 타는 표면 연소, 목재·석탄처럼 열로 분해되며 타는 분해 연소, 황·양초처럼 녹고 증발하며 타는 증발 연소, 제5류 위험물처럼 자기 안의 산소로 타는 자기 연소로 나뉩니다. 화재는 일반 화재(A급), 유류 화재(B급), 전기 화재(C급), 주방 화재(K급)로 나누고, 금속 화재는 흔히 D급이라고 부릅니다.

개요

이 단원은 건물 안에서 불이 어떻게 커지고, 열과 연기가 어떻게 퍼지며, 사람이 어떻게 안전하게 대피할 수 있게 건물을 계획하는지를 다룹니다. 실내 화재의 진행 순서, 열이 전해지는 방법, 연기의 빠르기, 피난 계획의 원칙과 사람의 피난 본능을 순서대로 익힙니다.

실내 화재가 커지다가 어느 순간 방 전체가 한꺼번에 불길에 휩싸이는 것을 플래시 오버라고 하며, 성장기에서 최성기로 넘어가는 때에 일어납니다. 열이 전해지는 방법 가운데 복사열은 절대 온도의 4제곱에 비례하므로 온도가 조금만 올라도 크게 늘어납니다.

연기는 수평 방향으로 초당 0.5~1m, 수직 방향으로 초당 2~3m, 계단실 안에서는 초당 3~5m로 움직여 위로 갈수록 훨씬 빠릅니다. 피난 계획은 누구나 쉽게 알 수 있게 하는 풀 프루프, 하나가 실패해도 다른 수단이 있게 하는 페일 세이프, 두 방향 이상의 피난로를 원칙으로 합니다. 사람은 불이 나면 왔던 길로 돌아가려 하고(귀소), 밝은 곳으로 가려 하며(지광), 위험에서 멀어지려 하고(퇴피), 앞사람을 따르며(추종), 왼쪽으로 돌려는(좌회) 본능을 보입니다.

개요

이 단원은 불을 끄는 원리와 소화 약제의 종류를 다룹니다. 연소의 요소를 하나씩 없애는 것이 소화의 기본이며, 물·이산화탄소·할론·분말 같은 약제가 각각 어떤 원리로 불을 끄는지 익힙니다.

소화 방법은 열을 빼앗는 냉각 소화, 산소를 15% 이하로 낮추는 질식 소화, 탈 것을 치우는 제거 소화, 연쇄 반응을 끊는 억제(부촉매) 소화로 나뉩니다. 물은 증발할 때 열을 많이 빼앗아(기화 잠열 539kcal/kg) 냉각 효과가 뛰어납니다. 이산화탄소는 질식 소화를 하며, 필요한 농도는 (21 − 한계 산소 농도) ÷ 21 × 100 으로 구합니다.

할론 약제의 번호는 탄소(C), 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br)의 개수를 차례로 적은 것이므로 할론 1301 은 CF₃Br 입니다. 분말 약제는 1종 탄산수소나트륨(백색), 2종 탄산수소칼륨(담회색), 3종 제1인산암모늄(담홍색), 4종 탄산수소칼륨과 요소(회색)이며, A·B·C급 화재에 모두 쓸 수 있는 것은 3종뿐입니다.

개요

이 단원은 위험물을 성질에 따라 여섯 무리(제1류~제6류)로 나누고, 각각을 어떻게 저장하고 불을 끄는지 배웁니다. 무리별 성질을 먼저 외우고, 그다음 저장 방법과 소화 방법을 짝지어 익히면 문제를 쉽게 풀 수 있습니다.

제1류는 산화성 고체, 제2류는 가연성 고체, 제3류는 자연 발화성·금수성 물질, 제4류는 인화성 액체, 제5류는 자기 반응성 물질, 제6류는 산화성 액체입니다. 칼륨과 나트륨은 공기·물과 닿지 않게 석유(등유) 속에 저장하고, 황린은 물속에 저장합니다.

제5류 위험물은 물질 안에 산소를 가지고 있어 산소를 막는 질식 소화가 듣지 않으므로 많은 물로 식혀서 끕니다. 제4류 위험물의 증기는 대부분 공기보다 무거워 낮은 곳에 고이므로 바닥 쪽 환기와 불씨 관리가 중요합니다.

개요

이 단원은 소방전기일반에서 가장 많이 나오는 전기 회로 계산을 다룹니다. 직류 회로에서 전압·전류·저항·전력의 관계를 먼저 익히고, 교류 회로에서 실효값·평균값과 공진을 배웁니다.

옴의 법칙에 따라 전류는 전압을 저항으로 나눈 값입니다. 저항을 직렬로 이으면 값을 더하고, 두 개를 병렬로 이으면 곱을 합으로 나눕니다. 전력은 전압과 전류의 곱이며 I²R 로도 구할 수 있고, 저항에서 나는 열은 0.24 × I² × R × t [cal] 로 구합니다.

정현파 교류의 실효값은 최댓값을 √2 로 나눈 값이고, 평균값은 최댓값에 2 ÷ π(약 0.637)를 곱한 값입니다. 저항·코일·콘덴서를 직렬로 이은 회로는 코일의 리액턴스와 콘덴서의 리액턴스가 같아질 때 공진하며, 이때 임피던스는 가장 작고 전류는 가장 큽니다.

개요

이 단원은 전기와 자기가 어떻게 서로 영향을 주는지 배웁니다. 콘덴서를 이었을 때의 합성 용량, 전류가 자석과 만나 생기는 힘, 자속이 변할 때 생기는 유도 기전력을 차례로 익힙니다.

콘덴서는 저항과 반대로 병렬로 이으면 값을 더하고, 직렬로 이으면 곱을 합으로 나눕니다. 자석 속에서 전류가 흐르는 도체가 받는 힘의 방향은 플레밍의 왼손 법칙으로 찾으며 전동기의 원리가 됩니다. 도체를 움직여 생기는 기전력의 방향은 오른손 법칙으로 찾으며 발전기의 원리가 됩니다.

렌츠의 법칙에 따르면 유도 기전력은 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생깁니다. 자속이 늘면 줄이는 쪽으로, 줄면 늘리는 쪽으로 전류가 흐르려 한다고 이해하면 됩니다.

개요

이 단원은 기계를 사람 대신 움직이는 자동 제어와, 소방 설비의 동작 순서를 만드는 시퀀스·논리 회로를 다룹니다. 제어를 나누는 기준을 먼저 익히고, 불 대수와 대표 회로를 차례로 배웁니다.

제어량의 종류로 나누면 온도·압력·유량·액위를 다루는 프로세스 제어, 위치·방위·자세를 다루는 서보 기구, 전압·주파수·속도를 다루는 자동 조정이 있습니다. 목표값으로 나누면 값이 일정한 정치 제어, 목표가 마음대로 바뀌는 추종 제어, 정해진 순서대로 바뀌는 프로그램 제어가 있습니다.

논리 회로 문제는 불 대수로 식을 줄이는 것이 핵심입니다. 드모르간의 정리로 'A 그리고 B 의 부정'은 'A 의 부정 또는 B 의 부정'이 되고, A + A·B 는 A 로 줄어듭니다. 시퀀스 회로에서는 버튼에서 손을 떼도 동작이 이어지게 하는 자기 유지 회로와, 두 기기가 동시에 동작하지 못하게 막는 인터록 회로가 자주 나옵니다.

개요

이 단원은 전기를 재는 계기의 연결법, 계기의 측정 범위를 넓히는 방법, 교류를 직류로 바꾸는 정류 회로, 반도체 소자와 축전지를 다룹니다. 소방 설비의 비상 전원과 제어 회로를 이해하는 바탕이 됩니다.

전류계는 회로에 직렬로, 전압계는 병렬로 연결합니다. 전류계의 범위를 넓힐 때는 분류기를 전류계에 병렬로 달고, 전압계의 범위를 넓힐 때는 배율기를 전압계에 직렬로 답니다. 배율기의 배율은 1 + 배율기 저항 ÷ 전압계 내부 저항입니다.

정류 회로에서 얻는 직류 전압은 교류 실효값 E 에 대해 단상 반파는 0.45E, 단상 전파는 0.9E 입니다. SCR 은 한 방향으로만 흐르는 3단자 소자이고 트라이액은 양방향 3단자 소자입니다. 서미스터는 온도 보상, 바리스터는 서지 흡수, 제너 다이오드는 정전압에 쓰며, 축전지의 공칭 전압은 셀당 납축전지 2V, 알칼리 축전지 1.2V 입니다.

개요

이 단원은 소방기본법에서 자주 나오는 용어의 뜻, 소방 용수 시설, 소방 활동에 관한 규정을 다룹니다. 누가 관계인이고 소방대가 누구로 이루어지는지 같은 기본 용어를 먼저 정확히 익혀야 합니다.

관계인은 소방 대상물의 소유자, 관리자, 점유자를 말합니다. 소방대는 소방공무원, 의무소방원, 의용소방대원으로 이루어집니다. 소방 대상물에는 건축물, 차량, 항구에 매어 둔 선박, 선박 건조 구조물, 산림 등이 들어갑니다.

소방 용수 시설은 소화전, 급수탑, 저수조입니다. 소방 대상물과의 수평 거리는 주거·상업·공업 지역이 100m 이하, 그 밖의 지역이 140m 이하가 되게 설치합니다. 화재 현장에서 소방 활동 구역을 정하는 사람은 소방대장입니다.

개요

이 단원은 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률에서 소방시설의 종류, 무창층, 방염, 건축 허가 동의를 다룹니다. 소방시설법은 법규 과목에서 비중이 가장 큰 부분이므로 분류와 수치를 정확히 외워야 합니다.

소방시설은 소화 설비, 경보 설비, 피난 구조 설비, 소화 용수 설비, 소화 활동 설비의 다섯 가지로 나뉩니다. 이 가운데 소화 활동 설비는 소방대가 도착해서 쓰는 설비로, 제연 설비, 연결 송수관 설비, 연결 살수 설비, 비상 콘센트 설비, 무선 통신 보조 설비, 연소 방지 설비가 있습니다.

무창층은 피난이나 소화에 쓸 수 있는 개구부 넓이의 합이 그 층 바닥 넓이의 1/30 이하인 층입니다. 방염 성능은 잔염 시간 20초 이내, 잔신 시간 30초 이내, 탄화 면적 50cm² 이내, 탄화 길이 20cm 이내, 접염 횟수 3회 이상을 기준으로 봅니다. 연면적 400m² 이상인 건축물 등은 건축 허가를 받을 때 소방본부장이나 소방서장의 동의를 받아야 합니다.

개요

이 단원은 화재의 예방 및 안전관리에 관한 법률에서 화재 안전 조사, 화재 예방 강화 지구, 소방안전관리자를 다룹니다. 누가 무엇을 하는지, 기한이 며칠인지를 짝지어 외우는 것이 핵심입니다.

화재 안전 조사는 소방청장, 소방본부장, 소방서장을 함께 부르는 소방관서장이 실시합니다. 화재가 나기 쉽거나 나면 피해가 큰 지역은 시·도지사가 화재 예방 강화 지구로 지정합니다.

소방안전관리자는 선임해야 할 사유가 생긴 날부터 30일 이내에 선임하고, 선임한 날부터 14일 이내에 신고합니다. 특급 소방안전관리 대상물은 50층 이상이거나 높이 200m 이상인 아파트, 30층 이상이거나 높이 120m 이상인 건축물(아파트 제외), 연면적 10만 m² 이상인 건축물(아파트 제외)입니다.

개요

이 단원은 소방시설공사업법에서 소방시설업의 종류와 하자 보수, 위험물안전관리법에서 지정 수량을 다룹니다. 하자 보수 보증 기간이 2년인 설비와 3년인 설비를 나누는 문제가 특히 자주 나옵니다.

소방시설업은 소방시설 설계업, 공사업, 감리업, 방염 처리업이 있으며 시·도지사에게 등록합니다. 하자 보수 보증 기간은 피난 기구, 유도등, 유도 표지, 비상 경보 설비, 비상 조명등, 비상 방송 설비, 무선 통신 보조 설비가 2년입니다. 자동 소화 장치, 옥내·옥외 소화전, 스프링클러, 자동화재탐지설비 등은 3년입니다.

위험물은 지정 수량 이상이면 제조소 등에서만 저장·취급할 수 있고, 지정 수량 미만이면 시·도의 조례로 정합니다. 지정 수량은 휘발유 200L, 등유·경유 1,000L, 중유 2,000L 입니다.

개요

이 단원은 소방전기시설 과목에서 가장 비중이 큰 자동화재탐지설비를 다룹니다. 건물을 경계 구역으로 나누는 기준, 감지기의 종류, 발신기와 음향 장치의 설치 기준, 비상 전원과 배선 기준을 차례로 익힙니다.

하나의 경계 구역은 넓이 600m² 이하, 한 변의 길이 50m 이하로 하며, 주 출입구에서 내부 전체가 보이면 1,000m² 이하까지 할 수 있습니다. 감지기 가운데 차동식은 온도가 오르는 빠르기에, 정온식은 정해진 온도에, 보상식은 두 가지 모두에 반응합니다.

발신기와 음향 장치는 층마다 설치하고, 각 부분에서 수평 거리 25m 이하가 되게 합니다. 발신기의 조작 스위치는 바닥에서 0.8~1.5m 높이에 두고, 음향 장치는 1m 떨어진 곳에서 90dB 이상이어야 합니다. 비상 전원인 축전지는 60분 동안 감시한 뒤 10분 이상 경보할 수 있어야 하며, 감지기 회로는 송배선식으로 하고 끝에 종단 저항을 달며, 하나의 공통선에 연결하는 경계 구역은 7개 이하로 합니다.

개요

이 단원은 화재를 알리는 경보 설비 가운데 비상 방송 설비, 누전 경보기, 자동화재속보설비를 다룹니다. 각 설비의 숫자 기준(출력, 거리, 시간, 전류)이 짧게 자주 출제되므로 설비별로 묶어 외우는 것이 좋습니다.

비상 방송 설비의 확성기는 음성 입력이 3W 이상이어야 하고 실내에 두는 것은 1W 이상이면 됩니다. 확성기는 각 부분에서 수평 거리 25m 이하가 되게 설치합니다. 기동 장치를 조작한 뒤 10초 이내에 방송이 시작되어야 하며, 음량 조정기의 배선은 3선식으로 합니다.

누전 경보기는 경계 전로의 정격 전류가 60A 를 넘으면 1급을, 60A 이하이면 1급 또는 2급을 설치합니다. 자동화재속보설비는 화재 신호를 받으면 20초 이내에 소방관서에 자동으로 알리고, 3회 이상 속보할 수 있어야 합니다.

개요

이 단원은 사람을 출구로 안내하는 유도등·유도 표지와, 정전 때 길을 밝히는 비상 조명등을 다룹니다. 유도등의 종류별 설치 높이와 간격, 비상 전원의 작동 시간, 조도 기준을 익히는 것이 핵심입니다.

피난구 유도등은 출입구 위쪽, 바닥에서 1.5m 이상 높이에 설치합니다. 복도 통로 유도등과 계단 통로 유도등은 바닥에서 1m 이하에 설치합니다. 복도·거실 통로 유도등은 구부러진 모퉁이와 보행 거리 20m 마다 둡니다. 객석 유도등의 수는 객석 통로의 직선 부분 길이(m)를 4로 나눈 뒤 1을 빼서 구합니다.

유도등과 비상 조명등의 비상 전원은 20분 이상 작동해야 합니다. 다만 11층 이상의 층과, 지하층·무창층인 도매 시장·소매 시장·여객 자동차 터미널·지하 역사·지하상가는 60분 이상이어야 합니다. 비상 조명등의 조도는 설치된 곳의 바닥에서 1럭스 이상입니다.

개요

이 단원은 소방대가 도착해서 쓰는 소화 활동 설비 가운데 전기 분야인 비상 콘센트 설비와 무선 통신 보조 설비를 다룹니다. 비상 콘센트는 소방대의 장비에 전기를 주고, 무선 통신 보조 설비는 지하나 큰 건물 안에서 무전이 잘 통하게 해 줍니다.

비상 콘센트의 전원 회로는 단상 교류 220V 이고 공급 용량은 1.5kVA 이상입니다. 콘센트는 바닥에서 0.8m 이상 1.5m 이하 높이에 설치하고, 하나의 전용 회로에 연결하는 비상 콘센트는 10개 이하로 합니다. 전원부와 외함 사이의 절연 저항은 500V 절연 저항계로 재어 20MΩ 이상이어야 합니다.

무선 통신 보조 설비에 쓰는 누설 동축 케이블과 안테나의 임피던스는 50Ω 으로 맞춥니다. 증폭기의 비상 전원은 30분 이상 작동할 수 있어야 합니다.