경보피난설비공학

가천대학교 소방방재공학과

교수(공학박사) 백 동 현

5

단원목표

강의 주 내용

- - - - ,

- - , - , -

1. 설치대상

소방대상물 기 준 면 적

지 하 가 (터널은 제외)

- 연면적 1000[m2] 이상 - 지하가중 터널로서 길이가 500m 이상인 것

그 밖의 것

-지하층의 바닥면적의 합계가 3000 [m2] 이상 -지하층의 바닥면적의 합계가 3000 [m2] 이상인 것 또 는 지하층의 층수가 3개층 이상이고 지하층의 바닥면적 의 합계가 1000 [m2] 이상인 것은 지하층의 전층

-지하구로서 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 제2조 제19호의 규정에 의한 공동구

2. 설치기준

1) 소방전용주파수대에서 전파의 전송 또는 복사에 적합한 것으로서 소방전용의 것으로 한다. 다만, 소방대 상호간의 무선연락에 지장

이 없는 경우에는 다른 용도와 겸용할 수 있다. 2) 누설동축케이블과 이에 접속하는 공중선 또는 동축케이블과 이에

접속하는 공중선에 따른 것으로 한다. 3) 누설동축케이블은 불연 또는 난연성의 것으로서 습기에 따라 전기

의 특성이 변질되지 아니하는 것으로 하고, 노출하여 설치한 경우에는 피난 및 통행에 장애가 없도록 한다.

4) 누설동축케이블은 화재에 따라 당해 케이블의 피복이 소실된 경우에 케이블 본체가 떨어지지 아니하도록 4m이내마다 금속제 또는 자기제등의 지지금구로 벽․ 천장․ 기둥 등에 견고하게 고정시킨다. 다만, 불연재료로 구획된 반자 안에 설치하는 경우에는 그러하지 아니하다.

(1) 누설동축케이블

5) 누설동축케이블 및 공중선은 금속판 등에 따라 전파의 복사 또는 특성이 현저하게 저하되지 아니하는 위치에 설치. 6) 누설동축케이블 및 공중선은 고압의 전로로부터 1.5m 이상 떨어진 위치에 설치한다. 다만, 당해 전로에 정전기 차폐장치를 유효하게 설치한 경우에는 그러하지 아니함. 7) 누설동축케이블의 끝부분에는 무반사 종단저항을 견고하게 설치. 8) 누설동축케이블 또는 동축케이블의 임피던스는 50Ω으로 하고, 이 에 접속하는 공중선․분배기 기타의 장치는 당해 임피던스에 적합 한 것으로 함.

3. 무선기기 접속단자 전파법 제46조의 규정에 따른 형식검정을 받은 무선이동중계기를 설치하는 경우를 제외하고는 무선기기 접속단자는 다음의 기준에 따라 설치한다. 1) 설치장소 : 지상에서 유효하게 소방활동을 할 수 있는 장소 또는 수 위실 등 상 시 사람이 근무하고 있는 장소. 2) 단자 : 한국산업규격에 적합한 것으로 하고, 바닥으로부터 높이 0.8m 이상 1.5m 이하의 위치에 설치. 3) 지상에 설치하는 접속단자 : 보행거리 300m이내마다 설치하고, 다 른 용도로 사용되는 접속단자 에서 5m 이상의 거리를 둔다. 4) 보호함 : 지상에 설치하는 단자를 보호하기 위하여 견고하고 함부

로 개폐할 수 없는 구조의 보호함을 설치하고, 먼지․습기 및 부식등에 따라 영향을 받지 아니하도록 조치.

5) 단자의 보호함의 표면 : 적색으로 도색하고 "무선기 접속단자"라고 표시한 표지를 함.

4. 분배기․ 분파기․ 혼합기 등 1) 먼지․습기 및 부식 등에 따라 기능에 이상을 가져오지 않도록 한다. 2) 임피던스는 50Ω의 것으로 함. 3) 점검에 편리하고 화재 등의 재해로 따른 피해의 우려가 없는 장소에 설치함.

5. 증폭기 및 무선이동중계기 1) 전원 : 전기가 정상적으로 공급되는 축전지 또는 교류전압 옥내간선 으로 하고, 전원까지의 배선은 전용으로 한다. 2) 증폭기의 전면 : 주 회로의 전원이 정상인지의 여부를 표시할 수 있 는 표시등 및 전압계를 설치한다. 3) 비상전원 용량 : 증폭기에는 비상전원이 부착된 것으로 하고 당해 무선통신보조설비를 유효하게 30분 이상 작동시킬 수 있는 것으로 한다. 4) 무선이동중계기를 설치하는 경우 : 전파법 제46조의 규정에 따른 형 식검정을 받거나 형식 등록한 제품으로 설치한다.

4-2 종류 및 구성

(1) 누설 동축 케이블(LCX) 방식 - 동축 케이블과 누설 동축 케이블(LCX)을 조합한 것 - 터널, 지하철홈 등 폭이 좁고 긴 지하가나 건축물 내부에 적합.

(1)누설 동축 케이블(LCX) 방식 (2) (2) 공중선(antenna) 방식 (3) 누설 동축 케이블과 공중선 혼합방식

(2) 공중선(antenna) 방식 - 동축 케이블과 공중선(antenna)을 조합한 것 - 대강당, 극장 등의 건축물에 적합하고 누설 동축 케이블방식보다 경제적. - 동축 케이블을 불연재료로 한 천정내부에 은폐하여 배선할 수 있기 때문 에 화재에 의한 영향이 적고 미관을 해치지 않는 장점이 있음.

(3) 누설 동축 케이블과 공중선 혼합방식 누설 동축 케이블방식의 장점과 공중선 방식의 장점 이용.

2. 구 성

4-3. 구조 및 기능

전계의 생성

전계와 자계의 발생

전파의 퍼짐

2. 전파의 종류

(2) 전파의 전달

3. 송신과 수신

송신기의 구조

진폭변조와 주파수 변조

수신기의 구성과 성능

일반적 성능. ① 도래전파가 미약해도 충분히 감지할 수 있어야 한다. ② 선택도가 높아야 한다. ③ 잡음(S/N비)이 적어야 한다. ④ Fading에 대한 대책이 있어야 한다. ⑤ 충실도가 좋아야 한다. ⑥ 안정도가 높아야 한다.

4. 동축케이블

두 도체의 동심원상에서 내부도체와 외부도체를 동일한 축상에 배열한 것으로 외부 잡음에 거의 영향을 받지 않아 고주파 전송용 회로의 도체로 많이 사용

수신특성과 그레딩 - 수신특성에서 볼 때 실용 전계의 강도를 A, B간으로 하면 0점에서 시작되 어 P점까지는 문제가 없음. - 그러나 Q점에서는 레벨이 약해져 실제 사용할 수 없으므로 통상의 케이블 은 케이블내의 신호를 증폭하는 조작이 필요하다. - 누설 동축 케이블인 경우는 중계기나 증폭기를 설치하는 대신에 결합손실이 보다 작은 케이블을 접속함에 따라 희망하는 전송거리를 얻을 수 있으며 이와 같은 일련의 과정을 그레딩이라함.

5. 누설 동축케이블

외부도체상에 전자파를 방사할 수 있도록 케이블 길이의 방향으로 일정하게 Slot를 만들어 놓은 것

내열 누설 동축 케이블의

구조

누설 동축 케이블 절연체의 외부에 내열층을 두고 최외층에 난연성의 2차 Sheeth를 감은 것

내열동축 케이블의 구조

종 류 내부 도체

절 연 체 외부도체 외 경 [mm]

전송손실(dB/km)

150 [MHz]

450 [MHz]

DCX-FR-SS 20D

동선 PE Cordel＋내열층 주 름 진 Altape

13 21 이하 46 이하

ECX-FR 10D-2V

동선 일반 PE＋내열층 연동선편조 29 80 이하 152 이하

동축 케이블의 명칭

명칭 10 D 2 V

최초의 문자 다음 문자 다음숫자 말미의 문자

명 칭 의 뜻

외부도체의 내경을 나타낸다.[mm]

특성 임피던스를 나타낸다. D ……75Ω C …… 50Ω

절연방식을 나타낸다. 2……폴리에틸렌 충실 절연형

Z ……한겹의 외부도체의 편조 (編組) V ……한겹의 외부도체 편조, 염화비닐피복 W …… 2 중 외 부 도 체 편 조 , 염화비닐피복

내열 누설 동축 케이블의 종류와 구성

구성 종류 LCX-FR-SS 20D LCX-FR-SS 42D

지지선(본/mm) 7/1.6 7/2.6

중심도체(외경/mm) 동선(8) Al pipe(17)

절연체 구조 PE Cordel + PE Tube

외경[mm] 20 42

내열층 절연체 상에 내열 tape 횡권

외부도체 구조 주름진 Al tape(slot 부)

외경[mm] 23 45

외피 PE Sheath(흑색)

케이블구조 (약mm)

지지선부외경 7 13

케이블부외경 29 51

케이블 높이 29 67

종류의 설명 LCX — FR — SS 42 D — 14 6 < 기호의 의미>

누설 동축 케이블 “Leaky Coaxial Cable” 난연성(내열성) “Flame Resistance” 자기지지 “Self Suporting” 종류:절연체 외경(mm) 특정임피던스:50(Ω) 사용주파수 1:150[MHz] 대전용 4:400[MHz] 대전용 14:150,400[MHz] 대전용 48:400,800[MHz] 대전용 결합손실표시

손실특성

(1) 전송손실(傳送損失) 도체(導體)에 전류가 흐르게 되면 그 도체의 임피던스에 의하여 도체내에서 전력손실이 생기는데 통신분야에서는 신호전송회로(信號傳送回路)에서 생 기는 전력 손실을 말함. * 누설 동축 케이블의 전송손실 = 도체손실+ 절연체 손실 + 복사손실 - 결합손실이 작은 것일 수록 복사손실이 커지고 전송손실이 커지며 이 전송 손실은 회로에서 취급하는 주파수가 높을 수록 커진다.

(2) 결합손실 - 전기회로에 어떤 기기(機器) 또는 물질을 추가로 삽입시켰을 때 이것으로 인하여 발생되는 손실 - 무선통신은 유선 통신방법에 비하여 송신 안테나, 공간 및 수신 안테나가 더 필요하기 때문에 이 부분에서도 결합손실이 발생하게 되며 이 때의 결합손실 은 안테나의 특성, 공간의 상태 즉 기온, 기후 등에 따라 달라짐.

누설 동축 케이블의 결합손실은 그림과 같이 누설 동축 케이블에서 1.5[m] 떨어진 위치에 다이폴 안테나로 원주방향의 전파를 받을 수 있도록 설치하고, 케이블로의 입력전압, 전력과 다이폴 안테나의 수신전압, 전력에서 다음 식에 의해 구한 것을 말함.

전력의 비로 나타내는 경우

전력의 비로 나타내는 경우

- 현재 실용화되고 있는 누설 동축 케이블의 결합손실은 50[dB]에서 9[dB]정도 것까지, 10[dB] 스텝 또는 5[dB] 스텝으로 거의 표준화 되어 있으나 50[dB] 이하가 되면 복사(輻射)에 의한 전송손실이 급 격히 증가함. - 결합손실은 Slot의 형상, 길이, 각도에 따라 변화하고, 길이가 길수록 작고 축(軸)에 대한 각도가 커질수록 작아진다. 그러나 Slot의 크기는 동축 케이블의 굵기, 특성의 안정성 및 기계적 강도 등의 제한이 있으나 실용상 큰 지장은 없다.

전력의 비로 나타내는 경우

전압의 비로 나타내는 경우

6. 임피던스 정합과 분배기

내부 임피던스가 각각 ZS인 전원과 ZL의 부하가 연결된 전기회로에 있어서 일 때 전원의 전력이 최대로 부하에 전달되는데 이와같은 전기회로의 임의의 지점에서 전원측을 본 임피던스와 부하측을 본 임피던스를 같게 하는 것

“임피던스 정합” 또는 “임피던스 매칭”

특성 임피던스와 부하 임피던스

분배기와 임피던스 정합

공중선과 부스터

물어보세요 ! !

32

Q & A

감사 합니다

THE END