▶ 시험용으로 제작된 호칭구경 100mm의 자동감압밸브 외관도

(사)한국화재소방학회와 (사)한국소방기술사회의 전 회장이자 현 호서대학교 겸임교수인 김상욱 소방기술사가 최근 차세대형 자동감압밸브를 국내 최초로 개발하고 발명특허를 획득해 주목을 받고 있다.

자동감압밸브란 배관 속을 고압으로 흐르는 유체(액체 또는 기체)가 적정범위의 설정압력으로 유출될 수 있도록 유체배관 중 감압이 필요한 지점에 설치해 자동으로 감압시켜주는 장치이다.

이번에 개발된 차세대형 자동감압밸브는 기존 밸브와는 전혀 다른 감압원리에 의해 이뤄진 것으로서 구조부터 다르다.

이 제품은 몸체 내부에 상하가 통하는 계단식 종단면 형상의 실린더와 실린더 내면을 따라 미끄럽게 상하 이동하는 바닥 폐쇄형의 피스톤이 실린더 속에 들어있으며 실린더 하부측 소직경 부분의 측벽에는 유체가 유통할 수 있는 유통구가 형성된 구조이다.

또, 실린더의 내벽과 피스톤 외벽 사이에 형성된 미세공간 상하부에 장착된 두개의 밀폐용 씰 사이 미세공간 부분과 밸브의 몸체 사이에는 공기 유통관이 장착돼 밸브 외부의 대기가 그 미세공간 부분과 상통하게 돼 있다.

▶김상욱 소방기술사     © 유은영 기자◀

김상욱 기술사는 “가장 큰 특징은 유체의 유출이 중단되더라도 균압현상이 일어나지 않는 것”이라며 “때문에 2차측에 릴리프밸브가 불필요하다”고 설명했다.

만약 유입측 유체가 밀봉용 씰로부터 유출측으로 미세하게 누설되더라도 이로 인해 2차 압력이 조금씩 증가하게 되고 피스톤의 하방향 작용력이 급격히 증가해 밀봉용 씰의 밀봉력이 연속 증가하게 되기 때문이다.

김 기술사는 “이 제품을 수계소화시스템에 적용하는 경우 종래의 수압변화감지식의 압력스위치를 사용하는 펌프기동방식을 완전히 바꿀 수 있다”며 “충압펌프와 압력챔버, 압력스위치 설치가 불필요해 수계소화시스템의 설치비용 절감은 물론 펌프설비의 단순화와 설치공간의 절약을 이룰 수 있다”고 강조했다.

특히, 소화 완료 후 화재장소를 담당하는 개폐밸브의 폐쇄와 동시 펌프운전의 자동중지, 개폐밸브의 재개방시 작동이 자동중지된 펌프의 재운전까지도 자동화가 가능하게 된다는 것이 김상욱 기술사의 설명이다.

김 기술사는 “뿐만 아니라 감압형의 알람밸브와 일제개방형밸브, 드라이밸브도 쉽게 응용제작 가능하고 복잡한 구조가 전혀 없어 고장의 가능성도 거의 없다”며 “아마도 이보다 작은 자동감압밸브는 현재까지 없기 때문에 설치공간 부족의 고민도 거의 해소될 수 있다”고 했다.

김상욱 기술사는 제품개발 동기에 대해 “기존 건물에 화재안전컨설팅을 수행하러 갔다가  자동감압밸브의 균압현상 때문에 고민하는 건물관리자를 보고 뭔가 근본적으로 방법을 달리해 이런 일이 없는 밸브를 만들 수 없을까 하는 고민에 빠졌었다”고 밝혔다.

이후 늘 구상에 몰두하던 중 우연한 계기로 떠오른 아이디어를 구체화해 만들어 낸 밸브가 바로 차세대형 자동감압밸브인 것이다.

이 밸브는 지난 2월 말경 국제특허출원의 전초 과정인 pct 출원(스위스 제네바)을 한 결과 각 특허 청구 조건마다 세가지 평가기준인 신규성과 진보성, 상업적 응용성에서 최고점수인 all ‘yes’의 평가를 취득했다.

김상욱 기술사는 “pct평가는 전통적으로 그 심사가 매우 까다로울 뿐 아니라 짠돌이 평가로도 유명하다”며 “범용밸브와 같은 기계장치에 3가지 평가기준 모두 ‘yes’로 평가하는 경우는 흔치 않은 일이다”라고 전했다.

유은영 기자 fineyoo@fpn119.co.kr

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