Fire 계산 방법

Fire Mapping은 Mapping의 모든 지점에서 하나의 기본 질문에 답합니다. 이 위치에서 불이 나면 Fire Detector가 감지할 수 있을까?

Kryptos에는 포인트, Fire Area(고정), **Fire Area(가변)**의 세 가지 Fire 계산 방법이 있습니다. 방법마다 화재를 감지하는 방식이 다르고, Fire Area 방법에서는 Detector가 화재의 얼마만큼을 봐야 감지된 것으로 보는지도 다릅니다.

어떤 방법을 고르느냐에 따라 화재 감지 Coverage 결과가 달라지므로, 프로젝트의 안전 철학과 화재 감지 요구 사항에 맞게 골라야 합니다.

주의

계산 방법은 Area 설정의 Fire 감지 방식에서 Area마다 따로 설정합니다. 방법이나 관련 파라미터를 바꾸면 그 Area의 모든 Fire Configuration이 다시 계산됩니다.

포인트

포인트 방법은 Risk Grade의 공간을 촘촘한 Mapping 지점들로 나누어 위치별 Coverage를 구합니다. 이 지점들은 Coverage를 평가하는 위치를 뜻하며, 화재의 크기나 모양을 나타내지 않습니다.

Kryptos는 Risk Grade 안에서 플랜트의 3D Geometry 바깥에 있는 지점을 평가합니다. 지점 간격은 X축과 Y축 방향으로 0.1m, 수직 Z축 방향으로 0.25m입니다.

각 Mapping 지점에서 Kryptos는 Detector가 그 지점을 가로막는 것 없이 직접 볼 수 있는지, 그리고 그 지점이 해당 Risk Grade에 대한 Detector의 감지 거리 안에 있는지 확인합니다.

두 조건을 모두 만족할 때만 그 지점이 커버된 것으로 봅니다. 그렇지 않으면 그 Detector는 그 지점을 커버하지 않습니다. 한 지점이 절반만 커버되는 경우는 없습니다.

전체 화재 감지 Coverage는 대상이 되는 Mapping 지점 중 Configuration의 Detector가 커버하는 지점의 비율(%)입니다.

특징

• 화재 표현: 하나의 점이며, 화재 크기가 없습니다.
• 보이는 조건: Mapping 지점이 Detector에서 보여야 합니다.
• 감지 거리: 지점이 Detector의 감지 거리 안에 있어야 합니다.

포인트 방법은 정해진 크기의 화재를 따로 모델링하지 않고 위치별 Coverage를 구하고 싶을 때 유용합니다.

Fire Area(고정)

Fire Area(고정) 방법은 각 지점을 따로따로 다루는 대신, Detector에 보이는 화재의 실제 크기를 고려합니다.

각 Mapping 지점에서 Kryptos는 Fire 크기(폭과 높이)로 정해지는 직사각형 화재 면을 평가합니다. 화재가 감지된 것으로 보려면 Detector가 이 면을 충분한 비율만큼 봐야 합니다.

필요한 보이는 비율은 **최소 가시 부분 (%)**로 지정합니다. 가변 방법과 달리, 이 조건은 화재와 Detector 사이 거리에 관계없이 같습니다.

예를 들어 필요한 보이는 비율을 100%로 하면, 정한 화재 면 전체가 Detector에서 보여야 합니다. 50%로 하면 적어도 절반이 보여야 하며, 이때도 Detector의 감지 거리와 다른 감지 조건을 만족해야 합니다.

특징

• 화재 표현: 폭과 높이가 정해진 직사각형 화재 면입니다.
• 보이는 조건: 감지에 성공하려면 화재 면의 정해진 비율이 보여야 합니다.
• 거리의 영향: 필요한 보이는 비율은 어느 거리에서나 같습니다. Detector 가까이 있는 화재와 멀리 있는 화재(둘 다 감지 거리 안이라고 할 때) 모두, 감지된 것으로 보려면 화재 면의 같은 비율(%)이 보여야 합니다.
• 감지 거리: 화재가 Detector의 감지 거리 안에 있어야 합니다.

고정 방법은 평가하는 화재 크기에 대해 프로젝트의 안전 철학이 일정한 보이는 조건을 요구할 때 알맞습니다.

팁

필요한 보이는 비율은 프로젝트의 화재 감지 철학에 맞게 고르세요. 100%는 가림에 대해 가장 엄격한 조건이며, 더 낮은 비율은 화재 면의 일부가 가려져도 받아들입니다.

Fire Area(가변)

Fire Area(가변) 방법도 폭과 높이가 정해진 직사각형으로 화재를 나타냅니다. 하지만 고정 방법과 달리, Detector에서 보여야 하는 화재 면의 비율이 화재와 Detector 사이 거리에 따라 달라집니다.

이 방법은 간단한 물리 법칙을 반영합니다. Detector가 받는 복사의 세기는 거리의 제곱에 반비례해 약해집니다(역제곱 법칙). 화재가 Detector에 가까울수록 받는 복사가 강해집니다. 그래서 가까운 거리에서는 화재가 조금만 보여도 감지할 수 있습니다.

필요한 보이는 비율은 Detector의 최대 감지 거리에서의 값을 기준으로 하며, 화재가 가까워질수록 줄어듭니다. 또한 Kryptos는 사용자가 정한 최소 보이는 조건을 적용해, 가까운 거리에서 필요한 보이는 비율이 정한 값보다 낮아지지 않게 합니다.

파라미터

Fire Area(가변) 방법은 다음 파라미터를 사용합니다.

• Fire 크기 — 각 Mapping 지점에서 평가하는 화재 면의 폭과 높이입니다.
• Detector 최대 감지 거리에서의 최소 가시 부분 (%) — 화재가 Detector의 최대 감지 거리에 있을 때 보여야 하는 화재 면의 최소 비율입니다.
• 최소 가시 부분 (%) — 화재가 Detector에 가까워질 때 필요한 보이는 비율의 하한입니다.

거리에 따라 조건이 바뀌는 방식

Fire Area(가변) 방법은 역제곱 법칙을 사용해 화재와 Detector 사이 거리에 따라 필요한 보이는 비율을 조정합니다. 조건은 Detector의 최대 감지 거리에서의 값을 기준으로 하며, 화재가 가까워질수록 줄어듭니다.

계산은 세 가지 원칙을 따릅니다.

1. 최대 감지 거리에서는 필요한 보이는 비율이 Detector 최대 감지 거리에서의 최소 가시 부분 (%) 값입니다.
2. 더 가까운 거리에서는 필요한 보이는 비율이 역제곱 법칙에 따라 줄어듭니다. 예를 들어 최대 감지 거리의 1/2(절반)에서는, 하한을 적용하기 전의 계산된 조건이 최대 거리 값의 1/4(4분의 1)이 됩니다.
3. 그보다 더 가까운 거리에서는 사용자가 정한 **최소 가시 부분 (%)**이 하한이 됩니다. 화재가 Detector에 아무리 가까워도 필요한 보이는 비율은 이 값보다 낮아지지 않습니다.

예를 들어 다음과 같이 설정했다고 합시다.

• Detector 최대 감지 거리에서의 최소 가시 부분 (%) 100%
• 최소 가시 부분 (%) 25%
• Detector 최대 감지 거리: 40m

최대 거리인 40m에서는 필요한 보이는 비율이 100%입니다. 최대 거리의 절반인 20m에서는 역제곱 법칙에 따라 계산된 조건이 25%로 줄어듭니다. 20m보다 가까우면 계산된 조건이 25%보다 낮아지지만, 최소 보이는 조건이 하한이 되어 25%로 유지됩니다.

이렇게 필요한 보이는 비율은 거리에 따라 줄어들지만, 사용자가 정한 최솟값 아래로는 내려가지 않습니다.

보이는 조건과 감지 거리는 서로 다른 것입니다. 필요한 보이는 비율을 낮추면 화재 면이 더 많이 가려져도 감지할 수 있지만, Detector의 최대 감지 거리가 늘어나지는 않습니다. 그 거리 밖의 화재는 그 Detector가 커버하지 않는 것으로 봅니다.

주의

최소 가시 비율(%)은 최대 감지 거리에서의 최소 가시 비율(%)보다 클 수 없습니다.

가변 방법은 최소 보이는 조건의 범위 안에서, 화재가 Detector에 가까워질수록 필요한 보이는 비율을 줄입니다. 최솟값을 최대 거리에서 필요한 값보다 높게 정하면 이 원리와 맞지 않으므로, Kryptos는 그런 값을 받아들이지 않습니다.

팁

가변 방법은 Detector가 받는 복사에 거리가 주는 영향을 고려해야 할 때 유용합니다. 최대 감지 거리에서의 보이는 조건과 최소 보이는 조건은 프로젝트의 안전 철학에 맞게 고르세요.

세 가지 방법 비교

특징	포인트	Fire Area(고정)	Fire Area(가변)
화재 표현	Mapping 지점 하나	직사각형 화재 면	직사각형 화재 면
화재 크기가 필요한가	아니요	예	예
Detector에서 보이는 조건	Mapping 지점이 보여야 함	화재 면의 정해진 비율이 보여야 함	거리에 따라 정해지는 비율의 화재 면이 보여야 함
조건이 거리에 따라 바뀌는가	해당 없음	아니요	예. 역제곱 법칙을 따르며, 최소 보이는 조건이 하한입니다
최소 보이는 조건	해당 없음	고정된 필요 비율	예
감지 거리를 지키는가	예	예	예

아래 그림은 같은 Detector와 같은 Risk Grade에서 각 방법의 Coverage를 보여 줍니다. 각 그림 아래에 방법, Coverage, 사용한 파라미터가 나와 있습니다.

Fire 계산 방법 고르기

계산 방법은 프로젝트의 안전 철학, 평가하는 화재 감지 기술, 화재 감지 검토에 쓰는 가정을 바탕으로 골라야 합니다.

• 포인트는 화재에 크기를 주지 않고, 개별 Mapping 지점에서 위치별 Coverage를 평가합니다.
• **Fire Area(고정)**는 크기가 정해진 화재를, 거리에 관계없이 일정한 보이는 비율로 평가합니다.
• **Fire Area(가변)**는 크기가 정해진 화재를, 거리에 따라 바뀌는 보이는 조건과 정해진 하한으로 평가합니다.

이 방법들은 화재 감지 Coverage를 구하는 서로 다른 접근 방식입니다. 감지 기준이 다르므로, 서로 다른 방법으로 얻은 결과를 그대로 같다고 보면 안 됩니다.

주의

자세한 Fire Mapping을 하기 전에 알맞은 계산 방법을 고르고 파라미터를 설정하세요. 나중에 방법이나 파라미터를 바꾸면 현재 Area의 모든 Fire Configuration이 다시 계산됩니다.

관련 문서

• Fire Detector — Detector의 시야(FOV), 곡률, 감지 거리, 근거리에서의 동작을 알아봅니다.
• Area 설정 — Area에서 쓸 Fire 계산 방법과 Detector 모델을 설정합니다.