고양시 저유소와 세종시 주상복합아파트 공사 현장 등 화재로 인한 피해가 잇따르고 있다. 최근에는 소방시설의 단락 시 동작하지 않는 현상 문제가 이슈를 낳았다. 이러한 설비 불량에 대한 개선은 분명 소방기술자가 연구하고 개선해야 할 과제다.

하절기 등 폭우와 함께 발생하는 낙뢰와 외부전원으로부터 오는 각종 이상전압(surge, 이하 서지)은 건축물의 다양한 설비에 많은 영향을 미친다.

실제 서지는 병원, 호텔, 학교, 초고층 건축물 등 모든 건물의 전기, 통신설비뿐 아니라 소방설비 등에 많은 영향을 미친다. 전기분야의 경우 이를 보호하기 위해 서지보호기와 접지를 통해 설비를 보호한다. 하지만 대부분 소방기술자는 서지로 인한 피해의 중요성을 크게 인식하지 못하는 게 현실이다.

따라서 소방시설의 서지로 인한 피해와 영향 등에 대한 연구와 문제점, 관련 기준 적용을 검토해 법령에 반영할 필요가 있다.

흔히 우리는 서지를 외뢰(外雷)와 내뢰(內雷)로 구분해 알고 있다. 외뢰는 직격뢰, 유도뢰(誘導雷), 개폐서지, 노이즈 등의 내뢰를 서지라 지칭하기도 한다. 이러한 서지는 통상 AC전압이 평상시 공급전압 범위보다 5~6% 정도 상승한 상태를 말한다. AC전압의 싸인파형의 사이클로 표현되고 보통 8Cycle 정도 지속하다 사라진다.

만약 전압 상승이 8cycle보다 길게 지속되면 이는 과전압(over-Voltage)으로 분류된다. 또한 일억분의 일초(Nanosecond), 백만분의 일초(Microsecond), 천만분의 일초(Millisecond) 단위의 시간대에서 수천 볼트까지 치솟는 임펄스나 스파이크 같은 전압상승 현상을 과도 서지전압이라고 부르는데, 일반적 서지와는 본질적으로 다르지만 모두 서지전압이라 통칭한다.

그렇다면 서지가 소방시설에 미치는 영향과 서지보호장치 설치의 필요성은 어떨까. 서지는 일종의 고주파 성격을 갖기에 일단 장비의 전자회로에 침입하면 반도체 부품과 약전설비인 소방시설에 치명적인 손상을 입히게 된다.

전원선이나 통신선, 신호선 등의 도체를 통해 발생하고 침입되는 과도 이상 전압이 바로 서지다. 서지의 침입으로 인해 소방시설 내 전자기기나 전자 부품의 파손, 소프트웨어의 오동작 등 많은 피해가 발생될 수 있다.

때문에 AC 전원을 통해 공급되는 자동화재탐지설비 등은 서지보호장치(SurgeProtector Device : SPD) 등을 설치해 보호하고 DC전원이 공급되는 화재감지기, 제어판넬 등에도 DC선로에 설치되는 직렬형 서지보호기 등으로 보호할 필요가 있다.

이러한 이상전압에 대한 보호기준은 이미 국내 전기분야에서 적용되고 있다. 전기설비 기술기준의 판단 기준, KS C IEC 62305(피뢰시스템), KS C IEC 61643(서지보호장치), 내선규정(1445-17 공통접지 등의 시설) 등이 바로 서지 보호 대책이다.

미국의 경우 NFPA 780에서 1904년 낙뢰로부터 건물을 보호하기 위한 규정을 채택한 이래 현재에 이르고 있다. 하지만 우리나라의 경우 서지로부터 소방시설을 보호하기 위해 ‘소방설비 전기설비 기준 개발 연구용역(2014)’에 따라 소방전기설비에 대한 서지보호장치의 설치 필요성과 기준 도입에 대한 연구가 실행된 바 있지만 아직 소방관련 법령에는 적용되지 않은 상태다.

소방시설의 화재수신기, 동력제어반(MCC반), 중계기, 감시제어반 등에도 서지로부터 보호하기 위한 서지보호기 설치와 관련 기준, 적용 대상과 조건을 정립해 더욱 안전하고 비화재보 없는 소방시설 환경을 만들어나가야 한다.

임성창 소방기술사/발송배전기술사((주)라인이엔씨 상무)