덕트 스모크 디텍터 Duct Smoke Detector

미국의 상업건물에 에어콘을 설치할 때는 반드시 덕트 스모크 디텍터라는 장치를 설치해야 한다. 공사가 끝나고 받는 안전검사의 하나로 이 경우에는 지역 소방서에서 검사를 하고 확인을 해주어야 최종 검사단계로 넘어가기 때문에 대단히 중요한 검사이다.

이름이 너무 기니까 앞으로는 DSD라고 부르겠다. 이 DSD는 말 그대로 “덕트에서 연기를 감지하는 장치”라고 알면 된다. 좀더 자세하게 설명하자면…

DSD와 연관된 “덕트”에 대한 얘기부터 살짝 짚고 넘어가자

벽걸이, 스탠드형 또는 카세트 타입등 덕트가 필요없는 (Ductless) 에어콘만을 설치해본 사람이라면 덕트라는 개념이 생소하겠지만 미국에서 에어콘이라고 하면 기본적으로 덕트가 설치되는 것으로 여긴다. 에어콘은 특정한 공간의 공기를 빨아들여서 열을 뺏거나 더하고 이렇게 차가워지거나 덥혀진 공기를 원하는 공간으로 보내는 기능을 하는 것인데 이 기능은 바로 덕트라는 통로를 통해서 가능해 진다.

이 덕트는 두개로 나누어 지는데, 공기를 빨아 당기는 흡기 Return와 배기 Supply로 나누어 진다. 이런 복잡한 덕트시스템을 하는 이유는 공기의 흐름을 최적화하기 위함이라고 짧게 얘기하자. 이거 깊게 들어가면 무진장 복잡해지고 수학적인 기본지식도 가지고 있지 않으면 이해하기도 힘들다.  아뭏든 덕트는 대충 그런거고 DSD와 연관되어서 알아두어야 하는 것은 바로 Plenum이라는 것이다. 아래 그림을 보면 오른쪽 윗부분에 Return Air Plenum 이라고 써있는 박스가 보일 거고 지칭해서 써있지는 않지만 왼쪽 아래 부분에 그만한 크기의 사각형 박스가 있다. 이걸 플레넘이라고 하는데 “총회” 또는 “기체등으로 충만한 공간” 등으로 번역되는데 에어콘 개념으로 쉽게 말해서 공기 분배소 또는 흡입소 정도로 알고 있으면 된다. 오픈이 되지 않은 박스는 어디에서 압력을 측정해도 똑같은 압력을 가지는데, 여기에 필요한 만큼 구멍을 뚫어서 덕트들을 연결해서 사용하는 박스라고 보면 된다.

Zoning-Duct-System

일반적으로 플레넘에 DSD를 설치하게 되는데, Supply plenum과 Return plenum에 모두 설치하는 경우는 드물고, 도면 상에 특별하게 언급되지 않은 경우 Supply plenum에만 설치하면 된다. 애초에는 Return에만 설치했었는데 기계안에서 발생한 화재로 인한 연기를 감지 하지 못한다는 이유로 양쪽에 설치하다가 기계안에서 발생했건 기계 밖 그러니까 리턴을 통해서 연기가 들어온다고 해도 어차피 서플라이를 통해서 연기가 나가게 되므로 서플라이에만 설치해도 감지할 수 있다고 여겨지면서 현재는 서플라이 쪽 하나에만 설치하게 되었다고 한다. 이 얘기는 30년간 에어콘 비지니스를 한 분한테 들었던 얘기인데 아마도 이 말이 맞는 것 같다.

이제는 DSD가 하는 역할에 대해서 알아보자

아래 사진에서 보면 알겠지만 이건 그냥 미국에서 흔히 천장에 붙어져 있는 Smoke Detector다 2hoiu6f이걸 덕트에 붙이고 센싱되었을 때 어딘가로 신호를 보내는 장치라고 보면 된다. 기본적으로 이 장치는 연기를 감지하는 둥그런 센서가 있고 연기가 이 센서로 들어오고 빠져 나가도록 하는 튜브 (샘플러)가 있고 감지했을 때 신호를 끊거나 연결하는 릴레이장치 그리고 전원장치가 하나의 박스안에 설치된 장치라고 보면 된다. 즉, 연기를 감지하는 기능, 감지했을 때 여러가지 신호를 다른 곳으로 보내는 릴레이 기능이라고 정리할 수 있다.

IMG_4626

여기에서 감지기능과 릴레이 기능이 핵심인데,

우선 감지기능을 보면, 공기가 흐르는 덕트에 설치된 DSD에는 1/2 인치 크기의 두개 튜브가 덕트안으로 들어가 있다. 하나는 공기를 덕트로 부터 공기를 받아서 센서가 있는 DSD로 보내는 샘플링 튜브로 튜브의 표면에는 작은 구멍들이 일렬로 주욱 뚫려 있어서 이 구멍을 통해서 공기가 들어온다.dst1.5

 

또 하나는 센서로 들어온 공기가 빠져나가서 다시 덕트로 내보내는 것인데 이게 없으면 센서안에는 공기가 흐르는게 아니고 막혀 있기 때문에 연기가 있다고 해도 센서로 들어오지 못하게 된다. 즉, 계속해서 공기가 흐르게 하기 위해서 필요한 리턴튜브라고 보면 된다.IMG_4628

다시 정리하자면 샘플링 튜브를 통해서 센서로 들어온 공기는 센서를 통과해서 리턴 튜브를 통해 다시 덕트로 나가게 되고 만일 샘플링 튜브를 통해 들어온 공기에 연기가 있는 경우에 센서에서 연기를 감지하고 컨트롤 쪽으로 “연기 있어요”라고 알려주게 된다.

릴레이 기능에 대해서 언급하자면, 전자석 성질을 이용해서 자기장이 생기면 철판을 끌어당겨서 접점을 연결하거나 끊는 기능을 말하는 데 아래 그림을 참조하고 더 자세한 사항은 인터넷에 널려 있으니까 찾아보길 바란다.

 

relay1
출처: http://www.icbanq.com
기본적으로 DSD는 단순한 장치로 센서가 연기를 감지하면 몇개의 릴레이를 작동시켜서 각각의 전선 연결지점을 연결하거나 끊는 기능을 한다. 아래 사진을 보면 많은 전선연결지점이 있는데 여기에 2차 컨트롤 전선들이 연결되게 된다.

궁극적으로 DSD의 역할은 에어콘에 있는 Fan 모터를 정지하게 만드는 역할과 함께 메인 화재경보 시스템과 연결되어서 신호를 보내거나 받게 되는 것이다.

핵심 역할인 에어콘 Fan 모터를 정지시키는 방법은, DSD의 컨트롤 터미널에 보면IMG_4602

C, NC,NO라는 놈들이 있는데, C는 Common의 약자로 1차 선이 연결되는 곳이고 NC 또는 NO에 2차 선이 연결되는 곳이다. 여기에 에어콘에 있는 Fan 모터용 Magnetic Contactor를 작동시키는 컨트롤 와이어중에 하나를 이곳으로 끌고 와서 C에 연결시키고 NC에서 부터 Magnetic Contactor로 전선을 연결시키면된다. 일반적으로 에어콘에 있는 24V Transformer에서 나오는 1차 파워를 끊거나 Fan용 컨트롤 파워를 끊기도 한다. 또는 Thermostat로 나가는 파워를 끊기도 하는데 이 방법은 즉시 팬을 정지시켜야 하는 방법으로는 추천하지 않는다. 왜냐하면 이렇게 할 경우 컨트롤 보드에서 팬 정지명령을 보내는데 어떤 경우에는 몇분이 소요되기도 하기 때문이다. 코드상 “즉시 immediately” 팬을 멈추어야 하기 때문이다.

참고로 NC는 Normal Close로 평상시에는 접점이 붙어있는 것을 말하고 릴레이가 작동하는 때 – 이경우에는 연기가 감지되었을때-에는 접점이 떨어져서 open되는 곳이다. 반대로 NO은 Normal Open 접점으로 평상시에는 접점이 떨어져서 open되어 있다가 연기가 감지되면 접점이 붙는 곳이다.

C 접점과 NC 접점을 사용한다면 평상시에는 C와 NC가 서로 붙어있다가 연기가 감지되면 C와 NC가 떨어져서 끊어지게 된다. 다시 말해 스위치기능을 한다고 보면 된다.

그리고 DSD를 여러개 사용할 경우 즉, 한 빌딩 또는 한 구역에 여러개의 에어콘 기계가 설치되어 있고 각각의 에어콘에 DSD가 개별적으로 설치되어 있다면, 연기가 하나의 DSD에서 감지되는 경우 모든 에어콘은 동시에 꺼져야 하는 것이 코드인데, 이 경우에는 DSD의 메뉴얼 참조해서 “Multiple fan shutdown” 이나 “Interconnection” 과 같은 항목을 찾아서 그에 맞게 각각의 DSD를 연결해 주어야 한다. 아래 사진의 제품의 경우에는 모든 DSD의 1번, 12번 터미널을 두가닥의 전선을 이용해서 연결해 주면 하나의 DSD가 연기를 감지했을 경우 모든 DSD가 한꺼번에 동작해서 모든 에어콘을 멈추게 만든다.

https://www.systemsensor.com/en-us/Documents/D4120_Manual_I56-2967.pdf

그러면 이제 DSD가 동작을 하고 나서 연기가 감지된 원인을 해결한 다음에 다시 에어콘 시스템을 정상으로 돌려야 하는 경우에 대해서 얘기해 보자.

이럴 때는 그냥 DSD에 들어가는 전원을 껐다가 다시 켜면된다. 앞서 DSD는 24v나 120v를 사용한다고 했는데 물론 제품 마다 틀리고 제조사 마다 틀리기는 하지만 거의 대부분 비슷하다. 이 파워를 내리고 다시 올리면 DSD가 리셋 Reset되어서 정상적으로 사용할 수 있게 된다. 이 파워는 반드시 별도의 Breaker  전원을 사용해야 하고 반드시 표시를 해 두어야 한다. 단독 DSD를 사용하는 경우에도 예외를 두어서는 않되고 여러개의 DSD를 사용하는 경우에는 말할 필요조차 없다. 대부분의 공사현장에서 DSD는 HVAC 업자나 Alram업자가 설치하게 되지만, 전기공급은 거의 대부분 전기업자가 연결해 주어야 하는데, 이 경우 HVAC 업자는 전기업자에게 DSD 파워를 단독으로 뽑아야 한다고 얘기해 주어야 한다. 제대로 된 도면이라면 이 사항을 전기도면에 언급해 놓지만 전기업자들이 그 도면을 제대로 숙지하는 경우가 많지 않으니까 반드시 이부분을 집고 넘어가줘야 한다.

단독 파워를 주지 않을 경우 가장 큰 문제는 나중에 인스펙션 받을 때 각 DSD를 테스트 할때 마다 파워를 껐다 켜야 하는데 단독 파워가 아니라면 일일이 어디에서 파워가 왔는지, 또 각각의 스위치를 내렸다 올렸다 해야 하는데 이렇게 할 경우 인스펙터가 금방 단독파워가 아닌 걸 알게 되고 그 인스펙션은 실패로 끝나게 된다. 하나의 스위치로 연결되어 있는 경우라면 그것만 내리고 올리면 전체 DSD를 리셋하기 쉽기 때문에 반드시 단독 파워를 요청해야 한다.

자, 드디어 덕트에 DSD를 설치해 보자.

우선 덕트 또는 플레넘의 어느곳에 설치할 지를 정해야 한다. DSD 메뉴얼을 참조하는 것이 가장 좋은데 기본 개념은 연기가 감지될 수 있는 가장 적합한 곳에 설치하는 것이고,  18″ 이상되는 덕트 또는 플레넘에 설치되어야 한다. 자세한 사항은 추후에 추가하거나 별도로 올리겠다. 지금은 자료가 정리가 되지 않아서 인데 관련된 코드를 일단 정리해야 겠다.

글이 너무 길어지고 있어서 한번에 다 작성하기가 버거워 요렇게 일단 마무리하고 시간이 날 때 더 채워나가려고 한다

앞으로 더 채워질 내용은

설치 세부

테스트 방법

인스펙션 시 주의할 점

취급시 주의점 등이다
 

 

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One thought on “덕트 스모크 디텍터 Duct Smoke Detector

  1. 좋은 정보 감사합니다.
    한국에서도 이런것이 꼭 필요 하겠네요
    감사 합니다 ~^^*

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