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<기획취재> 소화배관 “스테인리스 강관(KS D 3595)이 뜬다!”

소방방재청, 기존 배관과 동등이상 성능 인정해 허용키로
인천 자동차 매매단지, 국내 최초로 스테인리스 강관 적용
무용접 배관으로 효율성 높고 작업 쉬워 인건비 절감 효과

최영 기자 | 기사입력 2011/02/28 [12:35]

<기획취재> 소화배관 “스테인리스 강관(KS D 3595)이 뜬다!”

소방방재청, 기존 배관과 동등이상 성능 인정해 허용키로
인천 자동차 매매단지, 국내 최초로 스테인리스 강관 적용
무용접 배관으로 효율성 높고 작업 쉬워 인건비 절감 효과

최영 기자 | 입력 : 2011/02/28 [12:35]

일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595, 이하 스테인리스 강관)이 소화배관으로 손색없는 사용이 가능하다는 연구결과가 발표되고 스프링클러 배관으로 적용되는 첫 사례까지 나오면서 소화배관 시장의 지각변동을 예고하고 있다.

최근 한국화재소방학회(학회장 윤명오)를 통해 발표된 연구자료(수계소화설비용 경량벽 스테인리스 강관의 사용가능성 평가에 관한 연구. 한국소방산업기술원 남준석 박사)에 따르면 스테인리스 강관이 수계소화설비에 사용될 수 있는 충분한 물성과 강도, 내식성, 내열성 등을 가지고 있는 것으로 나타났다.

이 같은 연구결과에 따라 소방방재청은 스테인리스 강관을 소화배관 중 압력배관 사용 대상을 제외한 곳에 적용할 수 있도록 허용했으며 인천에 들어서는 대규모 자동차매매단지에는 국내 최초로 소화설비에 스테인리스 강관이 적용되고 있다.

이에 따라 본지에서는 이번에 새롭게 소화배관으로의 사용이 가능해지면서 대폭적인 적용 확대가 예상되는 스테인리스 강관과 최근 발표된 연구결과를 살펴본다.

또 첫 시공을 하게 된 인천 자동차매매단지 현장을 찾아 포스코건설 관계자의 이야기를 들어보고 소화배관으로의 적용을 허용키로 결정한 소방방재청 담당자의 입장을 들어봤다.


일반배관용 스텐인리스 강관(ks d 3595)은?

▲ 일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)    
일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)은 용접선이 있는 경량벽(light-wall) 강관으로 급수나 급탕, 배수 등의 배관에 사용되고 있으며 경량화와 무용접화, 시공의 편리성 등 여러 가지 장점을 가진 배관이다.

최근들어 건축물의 고층화와 복잡화가 나타나면서 소화설비에는 내식성이 우수하고 시공 또한 간편하며 가볍고 경제적인 배관이 고려되는 추세다.

때문에 소화설비 연구자나 설계자 등 관련 전문가들은 기존 배관을 대체할 수 있는 것으로 스테인리스 배관을 주목하고 있다.

특히 기존 소화설비로 사용되는 동관은 관내에 흐르는 물로 인해 주위가 푸르게 변하는 청수현상이나 이성재질로 된 연결부에서 발생하는 부식문제가 나타나고 있으며 탄소강관 또한 부식과 용접시공으로 인해 화재 및 환경오염 등을 일으키고 있다.

이러한 문제점을 해소할 수 있는 배관이 바로 스테인리스 강관으로 선진국인 미국과 일본, 독일, 노르웨이, 이탈리아, 호주, 네덜란드 등에서는 이미 소화설비 배관으로 사용되고 있다.

스테인리스 강관, 객관적인 성능 입증 이뤄져

한국철강협회 스테인리스스틸클럽에 따르면 스테인리스 강관은 친환경소재로 기계적 강도나 내식성, 내열성 등이 다른 관과 비교할 때 매우 우수하다. 하지만 소화설비에 관련한 소방법규에 명확한 근거가 없어 적용이 어려운 실정이었다.

이에 따라 철강협회 스테인리스스틸클럽은 한국소방산업기술원과 공동으로 관련연구를 진행해 왔으며 최근 한국화재소방학회 논문지를 통해 연구자료를 발표했다.

이 연구결과에 따르면 일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)은 1.2 mpa미만의 압력에서 수계소화설비에 사용될 수 있는 것으로 나타났으며 우리나라에서 생산되고 있는 이음쇠도 충분한 성능을 가지고 있는 것으로 확인됐다.

습식이나 건식 스프링클러 등 소화배관으로 일반배관용 스테인리스 강관을 사용할 수 있다는 객관적인 성능이 입증된 것이다.

현재 우리나라 소화설비 배관으로는 사용압력이 1.2 mpa미만일 때 배관용 탄소강관(ks d 3507)을 사용토록 하고 있으며 1.2 mpa이상일 경우는 압력배관용 탄소강관(ks d 3562)으로 규정하고 있다.

또한 동관(ks d 5301)이나 이와 동등 이상의 강도 및 내식성, 내열성을 가진 배관의 사용도 허용하고 있다.

연구에서는 이러한 규정에 따라 일반배관용 스테인리스 강관과 기존에 사용되는 동관과의 성능비교를 통해 소화배관 사용 가능성을 평가했으며 그 결과 물성과 강도, 내식성, 내열성 등을 가지고 있는 것으로 나타났다.

이번 연구에서는 무용접 시공이 가능한 스테인리스 강관의 이음쇠에 대한 평가도 이뤄졌다.

한국화재소방학회 논문지를 통해 발표된 ‘경량 스테인리스 강관용 이음쇠의 성능평가에 관한 연구(한국소방산업기술원 남준석)’에 따르면 이음쇠 또한 스프링클러 설비에 사용될 수 있는 충분한 성능이 있는 것으로 확인됐다.

스테인리스 강관에 사용되는 이음쇠의 내압, 본체강도, 굽힘, 수격 성능시험 등을 통해 누수ㆍ균열ㆍ파손여부를 검토한 결과 이상 없는 강도를 가지고 있다는 결론이다.

또 진동성능을 통해 평가한 이음쇠의 수명은 100년이상, 고무링의 수명예측값은 80℃에서 약 88년임이 예측되면서 반영구적인 사용이 가능한 것으로 나타났다.
 
스테인리스 강관, 소화설비 첫 적용사례 나와
▲ 국내에서 처음으로 스프링클러 배관에 일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)을 적용한 인천 자동차매매단지     © 최영 기자
일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)을 스프링클러 설비에 적용한 첫 현장이 나와 주목을 받고 있다.

인천광역시 서구 가좌동에 들어서는 자동차 매매단지는 국내 최초로 일반배관용 스테인리스 강관이 적용되는 현장이다.

포스코건설에서 시공중인 자동차 매매단지는 연면적 3만평 규모로 지하 1층과 지상 9층의 대형 주차장의 형상을 띄고 있으며 지상에는 건식, 지하에는 습식스프링클러 설비를 설치하는데 있어 모두 스테인리스 강관을 적용했다. 1.2 mpa 이상인 압력강관 부분에는 배관용 스테인리스 강관(ks d 3576)이 사용됐다.

▲ 인천 자동차 매매단지에 적용된 일반배관용 스테인리스 강관(ks d 3595)     © 최영 기자
이 현장에 쓰인 스테인리스 강관의 이음쇠는 이중링 압착식 조인트(press joint) 방식으로 한국소방산업기술원에서 의뢰시험성적서를 받아 시공이 이뤄졌다.

압착식 조인트는 이미 급수나 급탕, 배수 등을 위한 배관으로 사용되고 있는 방식으로 스테인리스 링과 o링 등 2중의 링이 삽입된 이음쇠에 관을 삽입 후 링 부분을 전용공구를 이용해 압착시켜 연결하는 형태이다.

현재 우리나라에서는 이 같은 압착식 조인트 방식 외에도 확관식 조인트(expanded joint), 삽입식 조인트(inserted joint) 등이 스테인리스 강관의 이음쇠로 사용되고 있다. 

“공사기간 단축과 인건비 절감효과 커”
현장 인터뷰 - 포스코건설 유승인 차장

▲ 포스코 건설 유승인 차장     © 최영 기자
인천 서구 가좌동에 들어서는 자동차 매매단지의 시행을 맡고 있는 포스코건설 건축사업본부 유승인 차장은 “경량 스테인리스배관을 적용한 결과 용접 가공으로 시공할 경우와 비교할 때 약 15%정도의 비용을 절감하게 됐다”고 밝혔다.

간편한 조립으로 배관을 시공할 수 있다는 장점으로 인해 공사기간이 단축됨은 물론 인건비 절감으로도 이어져 전체적인 스프링클러 배관 시공비용을 낮출 수 있게 됐다는 설명이다.

유승인 차장은 “이러한 비용절감 효과와 더불어 용접을 하지 않게 되면서 시공시 나타날 수 있는 화재 위험성까지 현저하게 줄어들었다”면서 “경제성과 안전성을 향상시키고 내구성까지 높일 수 있게 돼 효율성이 높은 것으로 판단된다”고 말했다.

포스코건설은 이번에 새롭게 적용되기 시작한 스테인리스 강관을 차후 시공되는 건축물의 스프링클러 배관으로도 확대 적용하겠다는 계획이다. 이를 위해 최초 적용 현장에 대한 철저한 모니터링을 실시하고 안전성 검토도 지속적으로 추진하겠다는 방침이다.

그는 “이번에 시공 과정에서 안전성과 인건비 절감, 시공 속도 향상 등의 효과를 보게 돼 타 현장에서도 활용도가 크게 확대될 것으로 보고 있다”며 “소방관련법에서도 명확한 근거를 마련해준다면 현장에서 적용하는 데 있어 더욱 수월할 것으로 보인다”고 덧붙였다.

“스테인리스 강관, 소화설비 배관으로 허용”
인터뷰 - 소방방재청 방호과 화재안전기준 김봉춘 담당


▲ 소방방재청 방호과 김봉춘 화재안전기준 담당     © 최영 기자
소방방재청은 연구결과와 같이 스테인리스 강관의 내식성과 내압성, 내열성 등이 기존 소화배관과 동등이상의 성능을 가진 것으로 인정하고 소화배관으로의 실제 건축물 시범적용을 허용했다.

소방방재청 방호과 김봉춘 화재안전기준 담당은 “한국소방산업기술원의 연구결과 일반 배관용 스테인리스 강관인 ks d 3595배관이 기존 배관과 비교할 때 동등이상 성능을 가진 것으로 나타났고 이미 선진 외국에서 사용하고 있는 것을 볼 때 시대적 흐름에 맞춰 허용하는 것을 늦출 필요가 없는 것으로 판단된다”며 소화배관으로의 허용 배경을 전했다.

기존 탄소강관 및 동관 등과 견주어 볼 때 성능이 일치하거나 이상으로 나타났기 때문에 이를 제한하지 않고 소비자인 국민들에게 선택폭을 넓혀줘야 한다는 것이 그의 설명이다.

김봉춘 담당은 또“현재 정부의 비전은 저탄소 녹생성장으로 소방산업 또한 녹색성장에 기반을 갖추도록 하고 발전을 유도해야 하는 의무가 있다”며 “무용접으로 이뤄지는 스테인리스 배관으로 이산화탄소 배출과 에너지 소비 등을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

일반 탄소강관의 경우 기계를 이용해 시공 작업을 하거나 용접 등이 필요하기 때문에 이산화탄소의 배출과 에너지 소비 등의 현상이 나타나게 된다.

소방방재청은 무용접 스테인리스 배관의 적용으로 정부의 녹색성장 정책에 부합함은 물론 용접으로 발생되는 공사현장의 화재까지 줄일 수 있을 것으로 전망하고 있다.

특히 인천 등 바다 인접지역은 염분농도가 높아 산화작용으로 인한 배관 부식을 불러오면서 부식현상을 줄일 수 있는 스테인리스 강관의 허용을 요구하는 목소리가 높았다.

때문에 소방방재청은 ks d 3595배관을 압력강관의 범위를 제외한 곳에 사용할 수 있다는 내용의 질의회신문을 한국철강협회에 하달한 상태이며 간이스프링클러 배관 규정에 ks d 3595배관을 명문화 하는 내용의 화재안전기준 개정을 추진중이다.

또한 이번 시범적용 현장의 면밀한 모니터링을 통해 전체적인 소화배관 기준에 명문화시키는 방안을 추진한다는 방침이다.

김봉춘 담당은 “국가화재안전기준에는 이미 동등이상의 성능이 있을 경우 소화배관으로 사용할 수 있다는 근거가 마련돼 있어 지금도 스테인리스 강관을 적용하는 것은 문제가 없다”며 “연구결과와 같이 객관적인 성능입증이 이뤄진 ks d 3595배관을 압력강관이 필요한 곳을 제외한 곳에 사용이 가능하다”고 설명했다.

이어 그는 “스테인리스 강관을 건축물에 적용할 때에는 ks인증여부를 필히 확인해야 하고 배관에 사용되는 이음쇠의 경우도 누수나 흔들림 등 이상유무를 면밀히 살펴 철저한 시공을 해야 한다”고 강조했다.

최영 기자 young@fpn119.co.kr
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