[소방기술사] 스프링클러(sprinkler)의 역사

[소방기술사] 스프링클러(sprinkler)의 역사

 

스프링클러는 소방에서 가장 기본이자 가장 중요한 소화설비입니다. 스프링클러로 정말 많은 인명을 살렸고 많은 재산을 지킬 수 있었습니다. 앞으로도 스프링클러는 많은 화재로부터 사람을 지켜줄 것입니다. 지금의 습식, 건식, 준비작동식, 일제살수식 스프링클러가 개발되기 위해서 정말 많은 화재와 시행착오가 있어 왔습니다.

저는 처음에 sprinkler가 아닌 spring cooler인 줄 알았습니다. 봄에 날씨가 더워지니 시원하라고 트는 물건인가? 싶었습니다. 하지만 소방 공부를 하면서 sprinkler라고 제대로 알게 되었고, 소방에서 정말 중요한 설비라는 것도 깨닫게 되었습니다.

 

 

 

1. 스프링클러의 시초는 영국 귀족 - 재산보호에서 인명보호로

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1) 영국 귀족들의 재산이 늘어나면서 화재로부터 재산을 지키기 위해 스프링클러가 사용되었다

17세기 초 앰브로스 고드프리	19세기 초 배관 스프링클러 설비 - 존 캐리

최초의 자동식 스프링클러 17세기 초 앰브로스 고드프리(Ambrose Godfrey)라는 화학자가 최초로 상품화를 하였습니다. 화약통에 화염으로 점화되는 퓨즈와 연결되어있고 화약이 점화되면 물통이 파괴되면서 물이 방출되는 단순한 구조였습니다. 지금 보면 너무나 단순해 보이는 장치이지만, 그때는 높은 위치에 있는 물을 이용해 소화를 하는 획기적인 방식이었습니다. (물론 수동으로 작동시켜야 하는 한계가 있음)

 

19세기 초에는 배관을 이용한 스프링클러 설비가 존 캐리(John Carey)에 의해 발명되었습니다. 고가탱크에 연결된 급수배관에 밸브를 설치하고 이 밸브에 명주실이 연결된 추를 달아서 평상시에는 밸브가 닫혀있는 상태고, 화재로 인해 실이 끊어지면 추의 무게에 의해 밸브가 개방되면서 물이 공급되어 소화하는 원리입니다. (위 그림 참고)

 

2) 산업혁명으로 대량생산이 이뤄지고, 창고에 물건을 대량 적재하게 되었는데 화재에 그대로 노출되어 물건이 전부 소실. 이러한 피해를 막기 위해 공장에 설치하는 스프링클러가 개발

 

특히 공장, 창고에 광범위하게 설치가 되기 시작했습니다. 다만 이때는 개별 헤드가 감지하는 방식이 아닌 화재 발생시 소화수가 모든 헤드가에서 한꺼번에 분사되는 지금의 일제살수식 방식과 유사한 것입니다. 이로인해 부차적인 피해(물난리)가 발생하기도 하였고 무엇보다 수동으로 작동되므로 사람이 없는 때에는 작동이 불가능하다는 한계가 있었습니다.

그리고 초기의 스프링클러 개발 목적에는 재산피해 방지로, 섬유공장을 중심으로 설치되었습니다. 1970대에 들어서는 재산보호가 아닌 인명보호를 위한 목적으로 주거용 스프링클러가 개발되기 시작했습니다

 

3) NFPA (미국의 화재안전기준)의 시초인 스프링클러 설비 위원회가 발촉 등 여러 스프링클러가 개발되기 시작

 

19세기 후반부터는 스프링클러에 대해 본격적인 개발이 시작됩니다.

헨리 파믈리(Henry S. Parmelee) - 1874년에 최초의 스프링클러 헤드를 발명, 1875년에 상용화되었다.

1881년 최초의 감열기능이 있는 스프링클러 헤드, 최초의 알람밸브

1896년 최초의 스프링클러 설치 법령(1896, Report of Committee on Automatic Sprinkler Production), NFPA의 스프링클러 설비 기준 제정

1920년 건식시스템 개발

1933년 준비작동식 개발

1953년 디플렉터 스프레이형 헤드 개발

1958년 조기반응헤드 개발 

20세기 중반에 스프링클러의 기본 토대가 마련되었다고 볼 수 있습니다.

 

4) 1966년 수리계산에 의한 스프링클러

건축물이 높아지고 커지면서 규약배관방식으로는 한계가 있다는 소리가 여기저기서 들려왔습니다. 건축물 내 어느 부분에서건 정격 압력, 정격 유량이상의 물을 방사하기 위해서는 수리계산 방식을 적용해야 했습니다. 그리고 Loop 배관, Grid 배관 등 수리특성을 높이고 마찰손실이 적은 배관방식이 도입되면서 보다 복잡한 유량, 압력 계산이 필요해졌습니다. Hazen-Williams 식, Darcy-Weisbach식이 이때 적용되었던 것입니다. 21세기에는 복잡한 수리계산은 모두 컴퓨터 프로그램을 이용합니다.

 

 

2. 한국 스프링클러의 역사

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사실 한국은 1950년 6.25 전쟁 이후 1960년에 되어서야 소방이라는 분야가 국내에서 생기게 되고 1968년이 되어서야 스프링클러가 최초로 도입되었습니다. 유럽, 미국에 비하면 정말 짧은 소방의 역사를 가지고 있습니다. 하지만 경제대국 10위에 들어올 만큼 국가가 성장하면서, 화재안전이라는 가치도 점점 사람들이 중요하게 생각하고 있습니다. 물론 아직은 선진국에 비하면 부족하다고 생각합니다. 

 

3. 마무리하며

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소방이라는 분야는 기계, 전기, 화학에 비하면 아직 어린이 수준의 학문입니다. 역사도 길지 않습니다. 하지만 사람의 목숨을 지켜주는 학문이기 때문에 최근 많은 사람들에게 중요성을 인정받고 소방을 통한 인명, 재산 안전을 위해 많은 사람들이 소방이라는 분야에 도전하고 공부하고 있습니다.

저도 그런 사람 중 한명으로써 대한민국의 안전에 조금이나마 기여할 수 있기를 바랍니다. 감사합니다.