습도 상승으로 인한 연기감지기의 비화재보 발생 시 실내에서의 기류해석

Indoor Flow Analysis of Undesired Fire Alarm Due to Increase in Humidity

소방설비의 신뢰성 저하로 문제가 되고 있는 비화재보에 관한 선행 연구는 연기감지기의 응답특성을 확인하는연구가 대부분이었다. 비화재보에 관한 실험적 연구도 먼지를 이용한 실험이 주를 이루고 있어 최근 문제가 되고있는 습도(수증기)에 의한 비화재보 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 실내에서 습도를 높이기 위해 흔히 사용하는 전기포트를 이용하여 비화재보 실험을 진행하였으며, 실험실 내부에 연기감지기와 온·습도를 측정할 수 있는 IoT 센서를 설치하였다. 또한, 수증기의 유동을 해석하기 위해 3차원 수치해석을 진행하였다. 수치해석의 정확도를확인하기 위해 실험 결과와 비교·분석하여 경향성을 확인하였으며, 실험에서 비화재보가 발생한 시점에서의 속도 분포를 비교하였을 때 상대습도가 96%에 도달하더라도 속도가 수증기의 유동에 영향을 줄 수 있을 만큼 높아야 비화재보가 발생하는 것을 확인하였다. 이를 통해 습도 상승으로 인한 비화재보에 관한 연구의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

Most previous studies pertaining to undesired fire alarms, which are due to fire-fighting equipment, have investigated theresponse characteristics of smoke detectors. Undesired fire alarms are primarily investigated experimentally using dust,whereas undesired fire alarms caused by humidity (water vapor) are rarely investigated. To investigate undesired fire alarmsin this study, experiments were performed in a laboratory using electric pots typically used to increase indoor humidity;additionally, smoke detectors and Iot sensors were installed inside the laboratory. Subsequently, a three-dimensionalnumerical analysis was performed to analyze the flow of water vapor. To confirm the accuracy of the numerical analysis,the velocity distribution of undesired fire alarm obtained was compared with the experimental results. Owing to theagreement between the two results, the three-dimensional numerical model can be used for investigating undesired firealarms caused by an increase in humidity.