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문서번호 현장대응단-1982 결재일자 2021. 3. 26. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 지휘2팀장 현장대응단장 소방서장 이영병 이용관 03/26 현진수 협조 행정팀장 홍성록 대응총괄팀장 이상철 소방호스 방수압력 선정을 위한 연구·훈련 계획 2021. 3. 종 로 소 방 서 (현장대응단) 소방호스 방수압력 선정을 위한 연구·훈련 계획 실험을 통한 정량적 자료 분석으로 고층건물 화재 시 신속·정확한 방수압 선정을 위한 기준 정립으로 화재 대응능력을 강화하고자함 Ⅰ 배경 및 목적 ？ 화재 현장에서 방수 압력 판단 시 대부분 경험칙에 의한 압력 선정 - 진화에 필요한 방수압 부족 ⇒ 진압효과 미흡 ⇒ 화재피해 발생 ？ <사례1> , 11층 수관전개 후 적정 방수압 도달까지 약 6분소요 (세대 전소) ？ <사례2> , 언덕 3본 전개 후 적정 방수압 도달까지 약 2분소요 (주택 전소) ？ 그간 수관전개 길이·높이·마찰손실 등을 고려한 실험적 데이터 부족 - 수관 전개 상황 등 방수압 선정 자료 미흡으로 정확한 압력 선택 곤란 ？ 따라서 실험·연구를 바탕으로, 경험에 의한 방수압 선정이 아닌 객관적 데이터를 통해 신속·정확한 방수압 선정을 위한 기준정립 Ⅱ 추진 개요 ？ 연구주제 : 거리·높이·마찰손실 등을 고려한 소방호스 방수압력 실험 ⇒ 조건별 관창 토출압력, 방수량, 마찰손실 및 소요시간 등 측정 ？ 실험장소 : 소방학교 훈련탑 활용 ？ 실험일자 : 2021. 4. 8.(목) ~ 9.(금) / 2일간 ※ 소방학교 훈련 일정에 따라 변경 가능 / 필요시 추가실험 ？ 참여인원 : 약 15명 (현장대응단 자체 T/F팀 구성) - T/F 구성 : 현장대응단장, 지휘2팀장 및 참여 희망직원 (2팀 8명, 3팀 6명) - 참여방법 : 2팀·3팀 비번을 활용한 실험 참여 ？ 추진일정 : 2021. 3월 ~ 6월 ？실험방법 선정 ？계획수립 ？ ？자료 수집 ？방수 실험 ？ ？자료 분석 ？자료 검증 ？ ？훈련 계획 ？지표 정립 3월 4월 5월 6월 Ⅲ 세부 실험계획 ① 실험조건 및 장비 ？ (실험조건) 펌프차량에 각각의 수관(65㎜/40㎜)을 실험주제(3개)별로 연결하여 방수압 및 노즐 선단 토출 압력 등을 측정 ※ 기존실험자료(국외·국내) 검증 및 자체발굴과제(층별 압력손실) 실험·연구 ？ (실험장비) 펌프차량 1대, 방수압력계(피에조미터, 피토게이지), 비디오카메라, 로프·슬링 및 초시계 등 펌프차: 현장대응단 화학차 활용 ② 실험 방법 ？ (주제 1) 수관 종류·수량별 압력측정 및 이론 마찰손실 값과 비교 - 평지에 65㎜ 수관, 40㎜ 수관을 각각 3본, 5본, 7본, 10본을 연결하여 방수압 및 토출압력 측정 - Y커플링을 사용하여 혼합 연결방식(65㎜+40㎜)을 사용하여 압력 측정 연결방식: 65㎜ 3본 + 40㎜ 7본, 65㎜ 5본 + 40㎜ 5본, 65㎜ 7본 + 40㎜ 3본 - 마찰손실 계산법(Darcy 방정식)을 이용한 이론손실과 실측 손실 값 비교·분석 압력계 및 유량계 조건별 수관전개 및 방수압력 측정 ？ (주제 2) 수관 종류별·층수별 압력측정 및 마찰손실 분석 - 훈련탑 15층까지 기준층을 선정(5층·10층·15층)하여 수관 종류와 전개방식에 따른 압력 측정 전개방식: 계단 수직연장 및 돌림 연장 - 기준층(11층, 15층) 수관 혼합 연결방식(65㎜+40㎜)에 따라 압력 측정 - 수관 마찰손실 및 층별 손실수두 계산법을 이용한 실측 손실 값 비교·분석 ？ (주제 3) 수관 꼬임 상황에 따른 손실 압력 측정 - 수관 꼬임 방법(꼬임각도, 횟수)에 따른 손실 압력 측정 등 건물 내 수관연장 시 조건별 방수압력 측정 호스 꼬임별 테스트 Ⅳ 결과 활용 ○ 화재현장 적정 방수압의 신속 판단을 위한 지표 정립 ○ 훈련 및 화재사례 분석을 통한 지속적 데이터 수집 ○ 실험결과 정보공유, 재난현장 표준작전절차 반영 의견제출 등 Ⅴ 행정 사항 ○ 각 부서 및 안전센터에서는 효율적 실험·연구가 될 수 있도록 의견 개진 등 많은 관심과 참여바라며, ○ 행정팀에서는 참석 직원들에 대한 초과근무 인정, 대응총괄팀에서는 필요물품 구매 등 지원에 대하여 협조하여 주시기 바랍니다. 끝. 붙임 1 T/F 구성 현황 연번 직위 성명 임무 비고 1 현장대응단장 이용관 실험·연구 총괄 2 지휘2팀장 이영병 실험·연구 계획 안전관리책임관 3 원인조사 이건호 이론·실측 비교 2팀 4 피해감식 최성한 계측 5 안전관리 문성환 수관전개 확인, 안전관리 6 통신기록 장성호 기록 7 지휘차 안정환 비디오촬영 8 상황관리 김원빈 사진촬영 9 운전 한영호 펌프차 운전 10 원인조사 이병은 기록 3팀 11 피해감식 김소라 사진촬영 12 진압 김재덕 진압대원 13 진압 금종석 진압대원 14 진압 태현성 진압대원 15 진압 장진원 진압대원 붙임 2 수관 종류·수량별 압력측정 및 이론 손실 값 1/½？(40㎜) 소방호스 방수 선단 압력 7kgf/㎝²일 때 마찰 손실 값 및 비율 유량 490LPM 압력 단위: ㎏f/㎠ 구분 1본 3본 5본 7본 10본 손실압력 1.4 4.2 7.0 9.7 13.9 펌프압력 8.4 11.2 14.0 16.7 20.9 손실비율 16.7% 37.5% 50% 58.0% 66.5% 1/½？(40㎜) 소방호스 방수 선단 압력 3.5kgf/㎝²일 때 마찰 손실 값 및 비율 유량 353LPM 압력 단위: ㎏f/㎠ 구분 1본 3본 5본 7본 10본 손실압력 0.7 2.2 3.6 5.1 7.2 펌프압력 4.2 5.7 7.1 8.6 10.7 손실비율 16.7% 38.6% 50.7% 59.3% 67.3% 2/½？(65㎜) 소방호스 방수 선단 압력 7kgf/㎝²일 때 마찰 손실 값 및 비율 유량 945LPM 압력 단위: ㎏f/㎠ 구분 1본 3본 5본 7본 10본 손실압력 0.4 1.3 2.2 3.0 4.3 펌프압력 7.4 8.3 9.2 10.0 11.3 손실비율 5.4% 15.7% 23.9% 30% 38.1% 2/½？(65㎜) 소방호스 방수 선단 압력 3.5kgf/㎝²일 때 마찰 손실 값 및 비율 유량 610LPM 압력 단위: ㎏f/㎠ 구분 1본 3본 5본 7본 10본 손실압력 0.2 0.5 0.9 1.3 1.8 펌프압력 3.7 4.0 4.6 4.8 5.3 손실비율 5.4% 12.5% 19.6% 27.1% 34.0% 참고 LPM(Litter per Minute) = 0.653 × d² × √P PDP(Pump Discharge Pressure) = NP + FL + D ± HP(높이에 다른 압력손실 값 10m당 1kgf/㎝²) NPDP(Net Pump Discharge Pressure) = PDP - Intake NP(Nozzle Pressure), NP + FL + D = TPL(Total pressure Lost) FL(Friction Loss) = C × Q² × L(40mm 호스 상수 값 24, 65mm 호스 상수 값 2)

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본청

현장대응단-1982

D0000042207407