비상발전기

3. 비상발전기 제어장치

비상발전기 제어장치는 발전기의 운전과 정지, 이상 상태를 감지하여 경보를 울리거나 운전을 중지시켜 비상발전기가 손상되는 것을 방지하는 두뇌 역할을 하는 장치이다.

소방법령에 따라 소방용 비상발전기 제어장치는 성능 확보를 위해 비영리 공인기관의 시험을 받은 제품을 사용해야 한다. 이는 화재안전기준(NFPC 103) 제13조제5항에 규정되어 있다.

비영리 공인기관 시험에는 형식시험과 검수시험이 있다. 형식시험은 해당 모델에 대해 내진성, 내후성을 포함한 전반적인 성능을 한 번 시험하는 것이다. 검수시험은 해당 제품마다 시행한다.

비영리 공인기관의 시험을 받은 제품은 다음과 같다.

• CFS (소방전원 보존 제어장치): 병렬 운전용 비상발전기 또는 기존 비상발전기의 용량 보완을 할 때 유용하다.
• GCF (소방용 자가발전설비 제어장치): 단독 운전용 비상발전기로서 신규 시설에 적용된다. (주)이에스이엔씨에서 공급한다.
• GCFP (소방전원보존형 발전기 제어장치): (주)청우이엔지에서 공급한다.

4. 비상발전기 기종별 특징

화재안전기준에 따라 용도별로 구분된 기종은 과부하 위험을 방지하여 소방 안전성을 확보하기 위한 것이다. 이는 소방 부하 및 비상 부하, 그리고 비상 부하에 적용되는 수용률에 따른 정격출력용량과 관련되며, 주로 경제성과 안전성 문제로 귀결된다.^[3]

4. 1. 소방전원 보존형 발전기

소방전원 보존형 발전기는 안전성과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 유일한 기종이다. 정전이나 화재 시 소방 및 비상 부하에 비상 전원을 동시에 공급하며, 화재 최성기에 과부하가 발생하는 경우에 한해 일시적으로 비상 부하를 제어하여 소방 전원을 연속적으로 공급한다. 성능이 공인된 시험성적서를 통해 소방전원 보존 작동 및 상태 구분을 표시하는 제어 장치가 설치된다.

소방전원 보존형 발전기는 다음과 같은 장점을 가진다.^[4]

• 시공비가 소방 부하 겸용 발전기에 비해 절반 정도로 절감된다.
• 유휴 용량에 의한 자원 낭비를 예방한다.
• 사업자용 전력 피크 부하용 및 분산 전원용으로 운전이 가능하다.
• 제어 장치는 다른 발전기 제어 장치와 하드웨어는 동일하고 알고리듬과 표시 장치만 다르므로 별도의 고장 개소가 없다.
• 운전 및 시운전 시 사용 연료가 절감되어 국가적인 에너지 절감 정책에 부응한다.
• 운전 및 정기적인 시운전 시 배출 가스를 저감하여 환경 보호에 기여한다.
• 상용 전원의 피크 부하용으로 사용할 수 있다.

4. 2. 소방부하 겸용 발전기

• 소방부하 겸용 발전기의 비상부하 적용 기준 수용률: 0.1 (소방, 비상)^[3]

• 승강기 수용률 (단위: %)

실제 정전 시 사용되지 않는 유휴 용량이 과대하여 자원 낭비가 크다. 용량은 소방전원 보존형 발전기에 비해 약 2배로 증대되는데, 이는 양쪽 부하를 합산 적용하고 비상부하의 수용률을 최대값을 적용하기 때문이다. 과다 용량 적용은 국가적으로 매년 1조원의 비용 손실을 발생시킨다. 운전 시 또는 정기 시운전 시 소모되는 연료량 증가로 에너지 낭비가 발생하고, 디젤 연소 배출 가스량 증대로 불필요한 환경 오염이 초래된다. 또한 설치 장소 증대로 건축비 부담이 커진다.

비용 절감을 위해 고의 또는 과실로 비상부하를 계산에서 누락시키는 사례가 흔히 발생한다. 비상부하 용량 일부를 누락시켜 설치할 경우 소방 관련 법령 위반이 되며, 정전 및 화재 시 과부하로 비상전원 공급이 중단되어 재난이 발생할 수 있다. 비상부하 계산 누락은 소방감리원이나 소방서 담당관에 의한 식별 및 행정지도가 곤란하여 고층 대형 건축물 등은 화재에 대해 무방비 상태의 위험으로 방치되고 있다.

소방부하 겸용 발전기는 사업주의 사업 이익이 침해되므로 설계자가 이를 선정할 이성적인 이유는 제시하기 어렵고 윤리적이지 않다. 소방시설용 비상발전기는 항시 독립성이 유지되어야 하므로 상용전원 피크부하용의 사용은 법적으로 허용되지 않는다. 설계자의 정보 부족이나 무신경, 무책임에 의해 설치되는 사례와 비상부하 오적용 사례가 많으므로, 이를 예방하기 위해 사업주는 합리적인 설계를 요구할 필요가 있다.

4. 3. 소방전용 발전기

5. 부하의 종류

비상전원이 필요한 부하는 용도별로 소방부하와 비상부하로 구분된다.^[5] 소방부하는 화재 시 사용되는 소방시설 및 방화시설의 부하이고, 비상부하는 비화재 정전 시 사용되는 일반 부하이다. 비상발전기는 이 두 가지 부하에 비상전원을 공급하면서 과부하로 인한 운전 중단이 없어야 한다.^[5]

5. 1. 소방부하

• 옥내소화전설비, 스프링클러설비 등의 소방 펌프, 연결송수관 펌프, 채수구 펌프
• 비상조명등 설비
• 제연 설비의 제연 팬
• 비상 콘센트 설비
• 비상용 승강기, 피난용 승강기
• 배연 설비
• 소화 용수 설비
• 방화 셔터
• 지하실 배수 펌프
• 의료 시설
• 그 밖의 것

5. 2. 비상부하

6. 소방법령 고시 개정과 화재위험 해소를 위한 정책

과거에는 소방 부하와 비상 부하 공용 발전기의 용량을 산정할 때 비상 부하를 과소 적용하는 사례가 많아 화재 시 안전 문제가 발생했다. 이를 해결하기 위해 국가화재안전기준 NFSC-103이 개정(소방방재청 고시 제2011-27호, 2011.11.24)되었으나,^[7],^[8] 여전히 비상 부하 오적용 문제가 발생하고 있다. 특히, 소방 부하 겸용 발전기의 경우, 비전문가에 의해 설치되거나 소방감리자나 소방관의 전문성 부족으로 인해 과부하 위험이 방치되는 경우가 많다. 따라서 한국전기안전공사의 전기설비안전진단보고서 등을 통해 적정성이 확인될 필요가 있다.

또한 기존에 시공된 건축물(사무실, 주상복합, 공동주택 등)의 비상발전기는 정책적으로 이러한 위험 조건을 해소할 필요가 있다. 기존의 오시공된 비상발전기는 소방전원 보존형 발전기의 제어 장치를 설치하거나 교체하여 개조하면 안전성과 경제성을 모두 충족할 수 있다.^[7],^[8]

참조

_[1] 서적 건축물의 비상전원 적용 실태 분석과 안전 운전 모델 사단법인 한국소방기술사회 2012-12
_[2] 논문 “건축물의 비상전원 적용 실태 및 자가발전설비의 안전 운전 모델에 관한 연구” 한국안전학회 2012-06
_[3] 간행물 스프링클러설비의 화재안전기준 해설서 소방방재청 2013-12
_[4] 서적 자가발전설비 및 소방전원보존형 발전기 설계 및 시공 방법 사단법인 한국소방기술사회 2012-12
_[5] 공문 "자가발전설비 설치 방법" 2014-11-21
_[6] 서적 자가발전설비 및 소방전원보존형 발전기 설계 및 시공 방법 사단법인 한국소방기술사회 2012-12
_[7] 간행물 기준 충족을 위한 소방전원 보존형 발전기 적용 http://www.kfsa.or.k[...] 한국소방안전협회 2010-12
_[8] 논문 “소방전원보존형 발전기의 작동방법에 관한 연구” 한국화재소방학회 2012-06