[소방기술사] 광섬유 케이블 감지기

[소방기술사] 광섬유 케이블 감지기

위 사진에서 볼 수 있는 광섬유를 알고계신가요? 광섬유는 어릴 때 많으 분들이 가지고 놀으셨을 텐데요. 광섬유란 빛을 보내는 일종의 관(Pipe)을 뜻합니다. 빛 자체를 보내는 것이기 때문에 빛의 속도로 이동해서 속도가 매우 빠릅니다. 전선에서 전자들이 이동하는 속도와는 비교가 안될 정도로 빠릅니다. 그래서 발열도 거의 없고, 반영구적 수명을 가지고 있어 광섬유를 활용한 데이터 전송 등에 많이 활용되고 있습니다. 몇몇 아파트 단지에서는 인터넷 선을 광섬유 케이블로 교체한다는 현수막을 볼 수 있기도 합니다.

 

광섬유 케이블 감지기 작동원리

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1. 광센서에서 Laser Pulse(이하 빛)를 송출

2. 화재가 아닌 상황에서는 빛이 일정하게 나아간다.

3. 화재 상황시 화열에 의해 광섬유 케이블이 가열되고 케이블이 진동한다.

4. 열에 의한 진동으로 빛이 다른 방향으로 산란된다.

5. 산란된 빛의 일부가 광원쪽으로 복귀하고, 복귀한 빛을 분석하여 화재가 발생한 위치를 파악할 수 있다 (복귀한 빛의 양, 복귀하기 까지 걸린 시간)

 

화재가 발생하지 않았다면, 광섬유 케이블 내부를 흐르는 빛은 정상적으로 흐를 것입니다. 하지만 화재 발생으로 광섬유 케이블이 열을 받게 되면 케이블에 진동이 발생합니다. 물체가 뜨거워져 진동을 하는 것이죠. 그러면 케이블 내부에서 반사되며 나아가는 빛은 진동때문에 다른 방향으로 굴절, 산란되게 됩니다. 그러면 평상시에 광원쪽으로 돌아오는 빛의 양이 달라집니다. 이러한 변화량을 감지하고 변화의 정도에 따라 화재의 위치까지도 파악할 수 있는 것입니다. 어느 위치에서 화재가 발생했느냐에 따라 산란되어 돌아오는 광원의 양과 세기가 다를 것이기 때문입니다.

 

광섬유 케이블 감지기 특성

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1. 우수한 시공성 및 수명: 수명이 30년 이상으로 길다

2. DTS(Distributed Temperature Sensing): 각 지점의 온도를 실시간으로 측정할 수 있음

3. 장거리 감시기능: 단선으로 최대 6km까지 설치가능하며, Loop 형태로 설치시 단선사고에도 정상 감시가 가능하다. (NFPA 자탐설비 기준에서 SLC Class A에 해당하는 성능을 발휘할 수 있다. 단선시에도 화재감시가 가능하기 때문)

4. 환경조건에 영향을 거의 받지 않고 사용가능

5. 네트워크 기능 (Peer to Peer)

6 Stand alone 기능

 

광섬유 케이블 감지기 적용장소

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1. 도로터널

터널은 공간적 특성상 화재피해가 매우 커질 수 있는 곳이다. 빠른 기류가 흐르고 앞뒤로만 뚫린 밀폐된 공간이기 때문에 발화위치를 신속하고 빠르게 검출해내는 것이 중요하다. 광섬유 케이블 감지기는 도로터널에서도 감도가 높은 감지기로 사용된다.

 

2. 옥외, 방폭지역

화재 시 발화위치를 파악하기 어렵거나, 화재가 급속히 확대될 우려가 있는 지역에 적합하다. 또한 원자력 발전소 등 방폭지역과 같은 악조건인 환경에서도 성능을 발휘할 수 있다.

 

이상으로 광섬유 케이블 감지기에 대해 알아보았습니다. 정온식 감지선형 감지기와 비슷한 특성이 있습니다. 분포형 감지기 이지만 일국소의 화재, 열을 감지할 수 있습니다. 물론 광섬유 케이블 감지기가 훨씬 성능이 좋습니다. 재용형이고 훨씬 큰 면적을 경계구역으로 설정할 수 있으며 훨씬 정확하게 화재 위치를 파악할 수 있습니다.