광전식스포트형 감지기의 LED광원 광량 감소에 따른 감도 특성 분석

Analyzing Sensitivity Characteristics according to Decrease in Intensity of Light from LED Light Source of Photoelectric Spot-Type Detector

본 연구에서는 2015년 “자동화재탐지설비 및 시각경보장치의 화재안전기준(NFSC 203)”의 개정으로 아파트, 의료시설 등에 설치가 의무화 된 이후 그 설치 수량이 큰 폭으로 증가한 연기감지기의 LED광원이 가지는 전기적 특성과 온도, 방사광, 수명과의 상관관계를 해석하였다. 실험에 사용한 감지기는 광전식스포트형 아날로그 연기감지기이며 실시간 연기 측정이 가능한 모니터링 시스템을 구성하여 실험을 수행하였다. 또한 연기감지기의 핵심부품인 LED의 수명과 연관 있는 광량을 조절하여 광량 감소에 따른 연기감지기의 감도 특성을 분석하였다. 실험결과, LED의 광량이 10% 감소하면 연기감지기의 감도는 12.5% 감소하고, 광량이 30% 감소하면 연기감지기 감도는 61%로 떨어졌다. 이러한 결과로 부터 광량 감소에 따른 감지기 감도 변화 특성 방정식을 도출하였으며 LED광량이 감소하면 연기감지기의 감도는 광량 감소량 보다 약 37% 더 감소함을 확인 할 수 있었다. 따라서 광전식스포트형 연기감지기를 개발할 때는 LED전류-방사광 특성 곡선과 광원의 전류와 주위온도 등의 상관관계를 함께 고려하여 설계하는 것이 제품의 기능유지와 사후관리에 매우 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

After the revision of “Fire Safety Standards for Automatic Fire Alarm System and Visual Alarm Equipment (NFSC 203)” in 2015 made it mandatory to install smoke detectors in apartments and medical facilities, their number has increased significantly. The detector used in the experiment was a photoelectric spot-type analog smoke detector. The experiment was conducted by configuring a real-time smoke monitoring system. In addition, the sensitivity characteristics of the smoke detector according to the decrease in intensity of light were analyzed. This was achieved by controlling the intensity of light related to the lifespan of the LED, a vital component of the smoke detector. When a intensity of LED light decreased by 10%, the sensitivity of the smoke detector decreased by 12.5%. When a intensity of light decreased by 30%, it decreased to 61% of the smoke detector sensitivity value. From these results, An equation for the change in sensitivity of a smoke detector according to the decrease in intensity of light was derived. It was confirmed that when the light intensity of the LED decreases, the sensitivity of the smoke detector decreases by about 37% more than the decrease in light intensity. Therefore, when developing a photoelectric spot-type smoke detector, establishing the LED current-radiation light characteristic curve and the correlation between the current of the light source and the ambient temperature will significantly improve the product's function and post-management.