TRIZ 기법을 통한 실외기 화재 위험성 분석과 대책 방안에 관한 연구

A Study on deriving Performance test method through TRIZ Analysis of Head Fitting for Preventing Vertical Skipping

2006년 이후부터 아파트 등 공동주택의 경우 ｢주택건설기준 등에 관한 규정｣에 따라 에어컨 실외기를 건물 외부가 아닌 건물 내부나 옥상에 설치하도록 개정되었다. 실내로 들어온 실외기는 3㎡ 내외의 좁은 공간으로 구획되어 천장에는 열교환기, 바닥에는 실외기, 외기와 접하는 전면에는 루버가 설치되어 있다. 실외기가 사적인 공간인 실내로 들어오면서 좁은 공간에 루버를 충분히 개구하지 않고 가동하거나 다량의 물건 적재 등으로 환기가 잘되지 않는 상태에서 먼지⋅습기 등이 축적되고, 폭염으로 인하여 에어컨을 장시간 사용할 경우 실외기에 과열이 발생하여 화재 발생 위험이 더 높아진다. 최근 5년간 에어컨 실외기 화재는 총 1,168건으로 절반에 해당하는 49.4%가 주택, 비닐하우스, 컨테이너 등 주거시설에서 발생되었다. 본 연구는 실외기실에 설치된 스프링클러의 화재진압효과를 파악하기 위하여 스프링클러 설치 현황을 조사하니, 실외기실을 외기로 간주하여 스프링클러를 설치하지 않거나, 거실 배관을 실외기실 측벽으로 연장한 측벽형 스프링클러가 대다수였으며, 하향식 스프링클러가 소량으로 설치, 최근에는 엘보형 하향식 스프링클러가 개발 보급되고 있었다. 또한, 창의적 문제 해결방법론인 TRIZ 기법을 활용하여 스프링클러가 있음에도 불구하고, 실외기실 화재진압이 실패되는 근본원인을 분석하였다. 그 결과, 대다수의 스프링클러가 천장에 설치된 열교환기로 인해 살수장애 영향을 받으며, 측벽형 헤드의 경우는 살수패턴이 수평으로 향하고 있어서 하부 공간 분사량이 부족, 화점을 제대로 조준하지 못하게 되는 원인이 있었다. 또한, 열교환기 살수장애를 피해서 헤드를 아래로 내려서 설치 시에는 감열효과가 저하되며 열교환기 화재를 진압하지 못하게 되므로, 상⋅하 헤드를 병용 설치하여야 함을 확인할 수 있었다. 그러나, 상⋅하 헤드를 병용 설치시에는 수직 스키핑 현상이 발생될 수 있다는 것을 선행 연구를 통해 확인할 수 있었고, 상부헤드 작동 시 하부헤드도 동시에 작동될 수 있는 구조의 상하향식 스프링클러 개발의 필요성을 확인하였으며 TRIZ 기법을 통해 대책 방안을 도출하였다.