마이크로캡슐을 활용한 IoT 기반 지능형 화재진압 장치

• 영문명: Intellectual Fire Extinguisher using Micro Capsules based on IoT
• 발행기관: 사단법인 한국안전문화학회
• 저자명: 윤달환(Yoon Dal Hwan) 김승호(Kim Seung Ho) 윤종화(Yoon Jong Hwa)
• 간행물 정보: 『안전문화연구』제15호, 111~124쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 사회과학 > 사회과학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.03.30

국문 초록

화재로 인한 재산피해의 원인은 대부분 초기 화재진압 수단의 부재, 좁은 차량진입 및 복잡한 내부 구조로 인하여 화재 진압의 골든타임(Golden Time)을 놓치는데서 나타난다. 이는 화재 원인 파악의 미흡함과 연결되어 경제적인 손실로 많은 고통을 동반하고 있다. 화재 초기 발화원인이 되는 요소로는 전기 콘센트, 분배전반 회로, 태양광 및 태양열 집전반 회로, 풍력발전기 모터부회로, 자동차 수리소 도색 장치, 기계류 집중 시설 등으로 다양하며, 사람의 손이 닿을 수 없거나 관심에서 멀리 있는 경우에 화재로 인한 초기 진압 시간을 놓쳐 화재의 확산을 초래하는 경우가 대부분이다. 이에 최근 화재 발생위치를 초기에 파악하여 원인 규명과 함께 화재 위치 추적이 가능한 시스템개발의 필요성이 적극 대두되고 있으며, 드론이나 로봇을 이용한 화재진압이 연구되고 있다. 국내에서 개발된 화재방지기는 불꽃감지기에서 많은 문제점을 갖고 있으며, 특히 오동작으로 인한 신뢰성 개선이 필요하다(김재중 외, 2017). 오동작 원인으로 햇빛의 변화, 거울이나 유리에 난반사되는 자외선 및 적외선의 변화, 온도 습도의 변화 등이 있다. 소방진흥에 관한 법률 제5조에서 중소기업에 적합한 업종으로 판단하여 지능형 화재안전시스템의 구축을 정부 주도하에 진행하고 있으며, 2019년까지 자외선과 적외선 등 복합영상기반 화재감지 기술을 계획하였고, 지능형 화재안전 시스템의 근본적인 열 신호 감지를 통해 화염감지기(불꽃감지기)의 감지 신뢰성을 높이는 로드맵을 제시하여 연구를 진행해 왔다. 본 연구는 화재 발생 초기 진압이 중요하고, 특히 사람이 볼 수 없는 사각지대, 화재를 인지할 수 없는 야간에 발생할 경우 대부분 재산상의 큰 피해 손실을 피하기 위한 연구이다. 이에 반도체 생산 공정에서 만들어진 노백 1230 가스를 포집한 마이크로캡슐을 활용하여 화재 초기 연소 기능을 실현하고, 이때 발생한 연기 및 열 감지를 10초 이내 실행할 수 있는 복합 감지 IoT 기술, 무선 통신을 통한 화재 통보 및 발화점 감지 시스템 개발을 통한 감지기 신뢰성 향상 방법을 도출한다.

영문 초록

Most of the property damage is caused by missing the golden hour of the fire suppression, for example, due to the lack of initial fire suppression means, narrow vehicle access, and complex internal structure. This is related to the insufficiency of identifying of the fire, ultimately resulting in economic loss. Elements that can cause the initial ignition of a fire are various. They include electrical outlets, distribution circuits, solar power and solar power collector circuits, wind turbine motor circuits, painting devices of car repair shops, and machinery concentrating facilities. In most cases, the spread of fire is caused by missing the initial fire suppression time, especially when it is out of reach or far from the attention. Accordingly, the need to develop a system that can track the location of a fire is actively emerging with identification of the cause and the initial location of the fire at an early stage. In addition, fire suppression using drones or robots is being studied. There are many problems with the flame detectors that are developed in Korea, and in particular, it is necessary to improve reliability due to malfunction. [Kim Jaejoong and etc., 2017]. The causes of malfunctions include changes in sunlight, ultraviolet, temperature, humidity and infrared rays diffusely reflected on mirrors or glass. In the past three years, it was found that 3,773 fire trucks were dispatched due to a malfunction of the fire alarm, accounting for 37% of 10,147 total fires. [National Fire Information System, 2016]. An intelligent fire safety system is being established by the government as it is judged to be a suitable industry for small and medium-sized enterprises according to Article 5 of the Fire Protection Promotion Act. Composite image-based fire detection technology, such as ultraviolet and infrared, was planned by 2019. At the same time, a roadmap was presented and carried out to improve the detection reliability of flame detectors through fundamental thermal signal detection of intelligent fire safety systems. In this study, the initial combustion function of the fire is realized by utilizing the microcapsules that capture Novec 1230 gas made in the semiconductor production process. Smoke and heat generated at this time can be detected within 10 seconds through a composite sensing complexed IoT technology and the development of a fire notification and ignition point detection system through wireless communication derives a method for improving detector reliability.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 연구 방법

Ⅲ. 실험 결과

Ⅳ. 결론

키워드

마이크로캡슐 복합 IoT 지능형 화재진압장치 감지 오동작 감지시스템 Micro capsule Complexed IoT Intellectual Fire Extinguisher Detection Error Detection System