KR101037256B1 - 터널 내부의 재난 방재 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 내부에서 차량 화재가 발생시 화재 지역에 집중적으로 소방수를 분사하여 효율적으로 화재를 진압할 수 있는 터널 내부에서의 재난 방재 장치에 관한 것으로, 터널의 내벽에 다수개 구비되어 화재 발생시 운전자가 신속히 비상 상황을 알리기 위한 비상 버튼; 터널의 상측면 내벽에 일정 영역으로 구분되어 각 영역에 대하여 다수개 설치되며, 화재를 진압하기 위한 물을 분사하는 살수 헤드; 상기 터널 공간의 외부에 구비되며, 급수관을 통하여 상기 살수 헤드에 물을 공급하기 위한 소방 급수전; 터널 내부의 공기를 터널 외부로 배출시키기 위한 환기부; 터널 내부의 비상 상황을 알리기 위한 경보 발생부; 운전자에 의한 상기 비상 버튼의 신호가 있는 경우, 신호가 인가된 상기 비상 버튼의 좌우측 일정 영역에 설치되는 상기 살수 헤드에 대하여 물을 분사하도록 제어하고, 동시에 상기 환기부와 경보 발생부가 구동되도록 제어하는 중앙제어부;를 포함하여, 터널 내에서 화재 발생시 화재 발생 주위에서 집중적으로 물을 분사하여 화재를 진압하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

터널, 지하도, 화재, 소화장치, 방재장치

Description

터널 내부의 재난 방재 장치{Disaster prevention apparatus in tunnel}

본 발명은 재난 방재 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내부에서 차량 화재가 발생시 화재 지역에 집중적으로 소방수를 분사하여 효율적으로 화재를 진압할 수 있는 터널 내부에서의 재난 방재 장치에 관한 것이다.

일반적으로 터널은 산을 뚫어서 도로 또는 철로 등을 건설하기 위해 설치되는 구조물로서, 산을 뚫은 후 그 내벽면에 방수 매트 등을 설치하고 콘크리트를 타설하여 반원 형상의 터널을 형성하고, 그 내부의 바닥면은 차량이 주행할 수 있는 노면을 형성한다.

이러한 터널의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이 터널 천정의 벽면에는 다수의 조명등(20)이 설치되고, 터널의 측면 벽면에는 터널 내부에서 발생하는 차량의 화재 사고에 대비하여 다수개의 소정의 거리에 따라 소화 장치(10)가 설치된다.

최근에는 건설 기술의 발달로 도로나 철로, 지하철로, 해저통로 등을 위한 터널 건설이 활발히 이루어지고 있으며, 이러한 터널의 길이도 점차 길어지는 경향이 있다. 현재 국내에서는 한일 해저 터널, 부산과 거제도를 잇는 해저 터널 등이 계획중이며, 건설 중인 춘천과 양양간 고속도로 중 인제 터널 등은 터널 길이만으 로도 수 km를 넘어서고 있다.

이러한 터널 내부에 설치되는 종래의 기술에 따른 소화 장치(10)는 터널 내부의 측면에 소정의 거리 마다 설치되는 소화전으로 구성되는데, 상기 소화전은 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 분말 소화기(11)와 소방 호스(12)가 구비되는 구조를 이루고 있다. 이러한 종래의 기술에 따른 소화 장치의 경우 대부분 분말 소화기(11)나 소방 호스(12)에 의존하고 있어, 화재 발생시 운전자나 사용자가 직접 소화전에서 소화기와 소방 호스를 꺼내어 터널 내부의 차량 화재를 진압하여 위급 상황에 대처하고 있는 실정이다.

또한, 분무를 이용한 소방 설비는 현행 규정상 터널의 길이가 3km 이상인 경우에만 설치하도록 되어 있으며, 특히 1km 미만의 터널에서는 소화기만을 구비하고 있는 실정이다. 이 경우 터널 내부에서 차량 사고나 여러 가지 원인에 의한 화재가 발생시 신속히 대응하지 못하고 있는 실정이며, 이러한 이유로 터널 내부에서의 경미한 사고도 터널의 구조상 엄청난 재난으로 이어질 수 있다.

상술한 바와 같이 터널 내부에서 화재가 발생하는 경우 긴급 상황에서 운전자가 직접 소화전을 열어 분말 소화기를 사용하기 어려운 점이 있으며, 더구나 소방 호스를 이용한 화재 진압은 일반인이 신속히 이용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터널 내부의 상측면 내벽에는 소정의 간격으로 물을 분사하기 위한 살수 헤드가 구비되고, 측면 내벽에는 소정의 간격으로 상기 살수 헤드를 구동시키기 위한 비상 버튼이 구비되어, 터널 내부에서 차량 사고 등으로 화재가 발생하는 경우 운전자는 사고 현장과 가장 가까운 상기 비상 버튼을 눌러 상기 버튼의 좌우 소정의 구간에 구비된 살수 노즐에서 집중적으로 물이 분사되어 화재를 진압할 수 있도록 함으로써, 터널 내부의 화재 현장 주위에서 신속히 재난을 방재할 수 있도록 하는 터널 내부의 재난 방재 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터널 내부의 재난 방재 장치는 터널의 내벽에 다수개 구비되어 화재 발생시 운전자가 신속히 비상 상황을 알리기 위한 비상 버튼; 터널의 상측면 내벽에 일정 영역으로 구분되어 각 영역에 대하여 다수개 설치되며, 화재를 진압하기 위한 물을 분사하는 살수 헤드; 상기 터널 공간의 외부에 구비되며, 급수관을 통하여 상기 살수 헤드에 물을 공급하기 위한 소방 급수전; 터널 내부의 공기를 터널 외부로 배출시키기 위한 환기부; 터널 내부의 비 상 상황을 알리기 위한 경보 발생부; 운전자에 의한 상기 비상 버튼의 신호가 있는 경우, 신호가 인가된 상기 비상 버튼의 좌우측 일정 영역에 설치되는 상기 살수 헤드에 대하여 물을 분사하도록 제어하고, 동시에 상기 환기부와 경보 발생부가 구동되도록 제어하는 중앙제어부;를 포함하여, 터널 내에서 화재 발생시 화재 발생 주위에서 집중적으로 물을 분사하여 화재를 진압하도록 구성된다.

전술한 구성에 있어서, 상기 경보 발생부는 경고 음을 발생시키는 경보기와, 경고 빛을 발생시키는 경보등과, 출구 측으로의 피난을 안내하기 위한 유도등과, 차량의 진입을 통제하기 위한 차단기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 재난 방재 장치는 터널 내벽의 양측면에 모두 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 터널 내부에서 차량 사고 등에 의해 화재가 발생하는 경우 운전자가 직접 화재 발생 현장에서 가장 가까운 비상 버튼을 누를 수 있도록 하고, 이때 눌러진 비상 버튼을 중심으로 일정 영역의 공간에 구비된 살수 장치에서 집중적으로 물이 분사되고, 동시에 경보 장치가 작동되어 터널 내부의 운전자는 안전하고 신속하게 대피할 수 있으며, 화재 진압에 사용되는 물을 줄일 수 있다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것을 아 니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 시스템을 나타낸 블록도이다. 본 발명의 실시예에 따른 재난 방지 시스템은 터널 내부에서의 화재에 대비하여 설치되는 것으로, 여기서의 터널은 지하차도, 지하철로, 고속도로 터널, 해저 터널과 같은 다양한 형태의 터널을 말한다.

도면을 참조하면, 재난 방재 시스템은 비상 버튼(100)과 중앙제어부(200), 살수부(300), 환기부(400), 경보 발생부(500)로 구성된다.

구체적으로 살펴보면, 전술한 비상 버튼(100)은 터널 내부에서 차량 사고에 의한 화재 발생시 운전자나 감시원 등이 직접 비상 상황을 알리기 위한 것으로, 터널의 내벽면에 소정의 간격으로 다수개가 설치된다. 즉, 차량 운행중 사고 등에 의해 터널 내부에서 화재가 발생하거나, 다른 원인에 의해 화재가 발생하는 경우 운전자나 감시자는 화재 위치에서 가장 가까운 비상 버튼을 누를 수 있도록 설치된다.

전술한 중앙제어부(200)는 상기 비상 버튼(100)이 눌러지는 경우 그 신호를 감지하여 후술하는 살수부(300), 환기부(400), 경보 발생부(500)를 작동시켜 화재를 진압하고 비상 상황을 외부와 터널 관리소 등에 알리게 된다.

전술한 살수부(300)는 물을 분사하여 터널 내부에서의 화재를 진압하기 위한 구성으로, 상기 중앙제어부(200)에 의해 제어된다. 즉, 운전자가 상기 비상 버 튼(100)을 누르는 경우 중앙제어부(200)의 제어에 의해 살수부(300)에서 화재 발생 영역으로 물을 집중적으로 분사하게 된다.

전술한 환기부(400)는 화재에 의해 발생하는 매연을 터널 외부로 배출시키기 위한 구성으로 상기 중앙제어부(200)에 의해 제어된다. 즉, 운전자가 상기 비상 버튼(100)을 누르는 경우 중앙제어부(200)의 제어에 의해 환기부(400)가 작동되어 매연을 신속히 외부로 배출시키게 된다.

전술한 경보 발생부(500)는 상기 중앙제어부(200)에 의해 제어되며, 터널 내부의 긴급 상황을 터널 외부와 관리소 등에 알리고, 운전자 등이 신속히 대피할 수 있도록 하기 위한 것으로, 경보기(510), 경보등(520), 유도등(530), 차단기(540) 등으로 구성된다. 즉, 운전자가 상기 비상 버튼(100)을 누르는 경우 중앙제어부(200)의 제어에 의해 경보기(510)를 통하여 경고음을 발생시키고 경고등(520)을 점등시키며, 유도등(530)을 점등시켜 신속히 대피할 수 있도록 하고 차단기(540)를 작동시켜 외부의 차량이 터널 내부로 진입하지 못하도록 한다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 시스템은 터널 내부에서 운전자가 직접 비상 상황을 알리기 위하여 비상 버튼(100)을 누르도록 구성되며, 이러한 비상 버튼(100)의 신호를 감지한 중앙제어부(200)에 의해 화재 진압과 같은 전체적인 방재 시스템이 작동된다. 즉, 사고 현장에서 직접 운전자의 조작에 의해 작동되도록 구성된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 장치의 설치 구조에 대하여 살펴보기로 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터널의 구조를 나타낸 정단면도, 측단면도 및 사시도이다. 본 발명의 상세한 설명에 있어서, 재난 방재 시스템과 동일한 기능을 수행하는 장치에 대해서는 이해를 돕기 위하여 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.

도면을 참조하면, 터널은 일반적으로 반원 또는 반타원 형상의 시설물로서, 벽면은 콘크리트를 타설하여 건설하고, 바닥면의 중앙부는 차로를 형성하고, 가장자리는 터널의 점검 및 유지보수를 위한 이동 통로를 형성한다. 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 장치는 비상 버튼(100), 살수 헤드(310), 급수전(320), 환기부(400), 경보 발생부(500) 및 중앙제어부(200)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 살펴보면, 전술한 비상 버튼(100)은 터널 내에서 화재가 발생하는 경우 운전자가 직접 방재 장치를 작동시키기 위한 구성으로 터널의 양측면 내벽에 소정의 간격으로 다수개가 설치된다. 즉, 상기 비상 버튼(100)은 운전자가 비상시 신속하면서도 쉽게 누를 수 있도록 통로의 바닥면으로부터 1 내지 2 미터 정도의 높이에서 약 50 미터의 간격으로 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 살수 헤드(310)는 화재가 발생한 터널 내부의 차로를 향하여 물을 분사하기 위한 구성으로, 급수관(330)을 통하여 상기 급수전(320)과 연결되어 물이 공급되도록 구성된다. 또한, 상기 살수 헤드(310)는 터널의 측면벽 상부에서 일정 영역으로 구분되어 각 영역에 대하여 다수개가 설치되며, 점검 및 유지 보수를 용이하게 하고 살수 범위를 고려하여 통로의 바닥면으로부터 약 3.7 미터의 높이에서 4 내지 5 미터의 간격으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 살수 헤드(310)는 분 사되는 물이 주행 차로와 추월 차로에 대하여 충분한 각도로 분사될 수 있도록 구성된다.

전술한 급수전(320)은 화재 진압을 위하여 충분한 물을 확보하여 저장하고, 비상시에 상기 살수 헤드(310)로 물을 공급하기 위한 소방 급수관으로 터널 벽면의 외측에 구비되는 것이 바람직하며, 터널의 길이에 따라 다수개로 분할되어 상기 급수관(330)을 통하여 상기 살수 헤드(310)에 물을 공급할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 소방 급수관은 급수를 위하여 외부의 소방 설비와 연결되어 구축될 수 있으며, 물을 저장하기 위한 별도의 저수조(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 별도의 저수조가 구비되는 경우 저수조에는 상수 관로를 통하여 물을 직접 공급하여 저장할 수도 있으나, 빗물을 집수하여 저장할 수 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 통로의 지하면에는 배수로(340)가 형성된다.

전술한 환기부(400)는 화재에서 발생하는 매연을 터널 외부로 신속히 배출시키기 위한 구성으로, 터널의 상측에서 소정의 간격으로 다수개가 설치되며 젯 팬(jet fan)과 같은 송풍 장치로 구성된다.

전술한 경보 발생부(500)는 차량 화재와 같은 터널 내부의 비상 상황을 알리기 위한 구성으로, 터널 벽면을 따라 내부에 설치되거나 터널의 출입구에 설치되는 경보기(미도시)와 경보등(520), 터널 내부의 벽면을 따라 가까운 출구 방향을 안내하는 방향 유도등(530)이 소정의 위치에 따라 각각 설치되어 구성된다. 또한 터널의 입구측에는 외부에서 차량의 진입을 차단하기 위한 차단기(540)가 설치되며, 이때 진입 금지를 알리는 표지판(550)이 함께 설치될 수 있다.

상기와 같은 재난 방재 장치는 터널의 일측에 설치될 수도 있으나, 터널의 폭을 고려하여 도시된 바와 같이 양측에 모두 설치될 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 구조의 방재 장치에 대하여 작동 상태에 대하여 살펴보기로 한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 장치의 살수 작용을 설명하기 위한 개략도이다.

터널 내부에서 차량의 사고 등으로 인하여 화재가 발생하는 경우 해당 차량의 운전자나 주위 차량의 운전자는 화재 상황을 알리기 위하여 화재 영역에서 가장 가까운 비상 버튼(100-2)을 누르게 된다. 이때, 중앙제어부(200)에서는 상기 비상 버튼의 신호를 감지하여, 상기 비상 버튼(100-2)의 좌우측 일정 영역(L1,L2)에 설치된 살수 헤드(310-1,310-2)에서 물이 분사되도록 제어한다.

즉, 살수 헤드(310)는 일정한 영역(L1 내지 L4)으로 구분되어 각 영역에서 다수개가 설치되고, 그 사이에 일정한 거리에 대하여 다수개의 비상 버튼(100)이 설치된다. 상기와 같은 구조에 의하여 운전자에 의해 특정의 비상 버튼(100-2)이 눌러지는 경우 눌러진 비상 버튼(100-2)의 좌우측 영역(L1,L2)에 설치된 살수 헤드(310-1,310-2) 그룹에서 물이 분사된다. 또한, 운전자는 화재가 번지는 것을 방지하기 위하여 두 개의 비상 버튼(100-2,100-3)을 누를 수도 있는데, 이 경우 도 7에 도시된 바와 같이 비상 버튼의 인접 영역(L1,L2,L3)에 설치된 모든 살수 헤드(310-1,310-2,310-3)에서 물이 분사된다. 이때, 상기 비상 버튼(100)은 약 50미터의 간격으로 설치되는 것이 바람직하다.

살수 헤드(310)에서 물이 분사되는 영역은 비상 버튼(100)의 설치 위치와 살수 헤드(310)의 설치 영역에 따라 중앙제어부(200)에 의해 임의로 설정될 수 있다. 효과적이고 완벽한 화재 진압을 위해서는 비상 버튼(100)이 살수 헤드 영역의 경계면에 설치되는 경우를 대비하여 비상 버튼의 좌우측 인접 영역에 설치된 살수 헤드에서 물이 분사되도록 제어되는 것이 바람직하다. 또한, 물의 분사 영역을 넓게 설정하여 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 비상 버튼(100-2)이 눌러지는 경우에도, 상기 비상 버튼(100-2)을 중심으로 하는 4 영역(L1 내지 L2)에 설치된 살수 헤드(310-1 내지 310-4)에서 모두 물이 분사되도록 설정될 수 있다.

이러한 작용에 의하여 화재가 발생하지 않은 영역에서는 운전자들의 대피가 용이하도록 하고, 물이 낭비되는 것을 방지할 수 있으며, 비상 버튼의 경계 영역에서 발생하는 화재에 대해서도 대처할 수 있다. 또한, 차량 사고에 의한 화재는 일반적으로 가솔린에 의해 발생하는 것으로, 가솔린 화재를 진압하기 위해서는 살수량이 1 평방미터에 대하여 1분당 6리터 이상 분사되어야 한다.

그리고 상기 비상 버튼(100)이 눌러지는 경우 중앙제어부(200)에서는 살수 헤드(310)를 통하여 물을 분사시킴과 동시에 환기부(400)를 작동시켜 매연을 외부로 배출시키고, 경보 발생부(500)를 작동시켜 터널 내부에서의 비상 상황을 외부와 터널 관리소 등에 알리게 된다. 즉, 터널 내부의 운전자들이 대피할 수 있도록 유도등(530)을 점등시켜 출구 방향을 안내하고, 경보기(510)와 경고등(520)을 작동시켜 위험 상황을 알리며, 차단기(540)를 작동시켜 터널 내부로 차량이 진입하지 않도록 한다. 또한, 터널 입구에 설치된 표지판(550)을 통하여도 터널 내부의 비상 상황을 알리도록 한다.

한편, 상기 재난 방재 장치는 운전자의 직접적인 누름 동작에 의해 동작되도록 구성되었으나, 화재 감지를 위한 화재 감지 센서(미도시)가 구비되어 상기 화재 감지 센서에 의해 동작되도록 구성될 수 있다. 즉, 연기 감지 센서나 열 감지 센서 등을 이용한 화재 감지 센서에 의해 화재가 감지되는 경우 상기 센서의 신호에 의해 중앙제어부에서는 화재가 감지된 상기 센서가 설치된 일정 영역의 범위 내에 설치된 살수 헤드에서 물이 분사되도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터널 내부의 재난 방재 장치는 상기와 같은 구조에 의하여 터널 내부에서 차량 사고에 의한 화재 발생시 운전자가 신속하게 비상 버튼을 누를 수 있으며, 눌러진 비상 버튼을 중심으로 하는 두 영역에서 물이 집중적으로 분사되어 화재에 신속하고 용이하게 대처할 수 있으며, 동시에 경보 장치가 발령되어 운전자는 안전하고 신속하게 대피할 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 터널의 구조를 나타낸 정단면도,

도 2는 종래의 기술에 따른 소화 장치를 나타낸 개략도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터널 내부에서의 방재 시스템을 나타낸 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터널의 구조를 나타낸 정단면도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터널의 구조를 나타낸 측단면도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터널의 구조를 나타낸 사시도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 재난 방재 장치의 살수 작용을 설명하기 위한 개략도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재난 방재 장치의 살수 작용을 설명하기 위한 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 소화장치 20 : 조명등

100 : 비상 버튼 200 : 중앙제어부

300 : 살수부 310 : 살수 헤드

320 : 급수전 330 : 급수관

400 : 환기부 500 : 경보발생부

Claims (3)

1. 터널 내벽의 양 측면에 대칭적으로 설치되는 재난 방재 장치에 있어서,

   터널의 내벽에 다수개 구비되어 화재 발생시 운전자가 신속히 비상 상황을 알리기 위한 비상 버튼;

   터널의 상측면 내벽에 일정 영역으로 구분되어 각 영역에 대하여 다수개 설치되며, 화재를 진압하기 위한 물을 분사하는 살수 헤드;

   상기 터널 공간의 외부에 구비되며, 급수관을 통하여 상기 살수 헤드에 물을 공급하기 위한 소방 급수전;

   터널 내부의 공기를 터널 외부로 배출시키기 위한 환기부;

   터널 내부의 비상 상황을 알리기 위한 경보 발생부;

   운전자에 의한 상기 비상 버튼의 신호가 있는 경우, 신호가 인가된 상기 비상 버튼의 좌우측 일정 영역에 설치되는 상기 살수 헤드에 대하여 물을 분사하도록 제어하고, 동시에 상기 환기부와 경보 발생부가 구동되도록 제어하는 중앙제어부;를 포함하여,

   터널 내에서 화재 발생시 화재 발생 주위에서 집중적으로 물을 분사하여 화재를 진압하도록 구성되는 터널 내부의 재난 방재 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 경보 발생부는 경고 음을 발생시키는 경보기와, 경고 빛을 발생시키는 경보등과, 출구 측으로의 피난을 안내하기 위한 유도등과, 차량의 진입을 통제하기 위한 차단기로 구성되는 것을 특징으로 하는 터널 내부의 재난 방재 장치.
3. 삭제

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