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Summary

목차

제1장 서론 19

1. 연구의 배경 및 필요성 19

1.1. 연구의 배경 19

2. 연구의 목표 및 내용 32

1차 년도 33

2차 년도 33

제2장 국내외 관련 정책 및 산업의 현황 35

1. 국내 정책 및 산업 현황 35

1.1. 국내 정책 현황 35

1.2. 국내 시장 산업 동향 36

2. 국외 정책 및 산업 현황 38

2.1. 국외 정책 현황 38

2.2. 국외 시장 산업 동향 39

3. 사업성 분석 41

3.1. 시장 개요 41

3.2. 사업성 분석 42

제3장 설비배관 이음쇠 관련 기술기준 46

1. 스프링클러설비 배관이음 관련 국내 기술기준 46

1.1. 사용배관의 종류 및 특징 46

1.2. 배관이음쇠의 KFI 인정기준 51

2. 스프링클러설비 배관이음 관련 국외 기술기준 53

2.1 UL 인증기준 53

2.2 배관이음쇠의 KFI 인정기준과 UL 인증기준 53

제4장 신개념 링타입 배관이음쇠 개발 56

1. 기술 개발의 개요 56

2. 링타입 배관이음쇠를 위한 UL 인증기준 마련 62

제5장 링타입 배관이음쇠 성능시험 및 UL 인증 취득 65

1. 링타입 배관이음쇠 성능시험 65

1.1. 성능기준 및 시험항목 65

1.2. 기타 링타입 배관이음쇠 성능시험 72

1.3. 배관이음 방식 별 비교시험 82

2. UL인증시험 83

2.1. UL 인증시험항목 및 기준 83

2.2. UL 인증시험 방법 84

2.3. 인증시험 결과 86

2.3. 성능 및 UL 인증시험 결과에 따른 링타입 배관이음쇠의 특장점 90

3. UL인증 취득 91

3.1. UL인증 취득 91

3.2. 설치 지침(Installation Instruction) 95

제6장 링타입 설비배관 이음쇠의 기술적 특성 100

1. 기존 배관이음 기술 100

1.1. 기존 배관이음기술에 대한 현황 100

1.2. 기존 배관이음기술에 대한 문제점 104

2. 링타입 배관이음쇠의 구성 및 기술적 특징 106

1.1. 기존 기술과의 차별성 106

1.2. 링타입 배관이음쇠의 구성 108

1.3. 링타입 배관이음쇠의 기술적 특징 110

제7장 링타입 배관이음쇠의 현장 적용 115

1. 공동주택 대상 스프링클러 배관 설계 115

1.1. 현장적용 개요 115

1.2. 공동주택 스프링클러 설비배관 설계(안) 마련 115

2. 링타입 배관이음쇠의 조립 시공방법 119

2.1. 배관 가공 및 링타입 배관이음쇠의 공장조립 방법 119

2.2. 링타입 배관이음쇠의 현장 조립 시공 121

3. 링타입 배관이음쇠의 현장 적용 122

4. 링타입 배관이음쇠의 조립시공성 및 경제성 분석 124

4.1. 링타입 배관이음쇠의 조립시공성 비교 분석 124

4.2. 설비배관 이음쇠의 시공성 및 경제성 비교 분석 126

제8장 결론 128

참고문헌 132

서지자료 136

Bibliographic Data 137

판권기 138

표목차

〈표 1.1〉 건설업체에서 공동주택에 용도별로 사용하는 설비배관 20

〈표 1.2〉 건물내 스프링클러 시스템 미작동 현황 24

〈표 3.1〉 스케줄 번호에 따른 수압시험 압력 48

〈표 3.2〉 KS D 3562 Schedule40 배관과 일반배관용강관(KS D 3507)의 두께 49

〈표 3.3〉 KFI 인정기준과 UL 213 & UL 852 인증기준의 주요 항목 비교 54

〈표 4.1〉 UL 213, Standard for Rubber Gasketed Fittings for Fire Protection Service 63

〈표 4.2〉 ANSI/UL 852, Standard for Metallic Sprinkler Pipe for Fire Protection Service 64

〈표 4.3〉 ANSI/CAN/UL 1821, Standard for Thermoplastic Sprinkler Pipe and Fittings for Fire Protection Service 64

〈표 4.4〉 UL 1091, Standard for Butterfly Valves for Fire Protection Service 64

〈표 5.1〉 링타입 관이음쇠 시험항목 및 성능기준 66

〈표 5.2〉 시험항목별 시험결과 71

〈표 5.3〉 배관내 소화수 수질 검사 77

〈표 5.4〉 배관이음방식별 1차 실험 결과(실험기간 40일) 78

〈표 5.5〉 배관이음방식별 2차 실험 결과(실험기간 90일) 78

〈표 5.6〉 부식율의 상대 비교 79

〈표 5.7〉 1차 실험 결과(실험기간 40일) 80

〈표 5.8〉 2차 실험 결과(실험기간 90일) 80

〈표 5.9〉 나사이음방식, 용접이음방식 및 링타입 배관이음방식에 대한 비교시험 결과 82

〈표 5.10〉 링타입 배관이음쇠 성능 인증을 위한 주요 시험 내용 84

〈표 5.11〉 링타입 배관이음쇠의 특·장점 90

〈표 5.12〉 UL 인증을 위한 기준과 시험 진행 상황 92

〈표 6.1〉 설비배관 이음방식의 문제점 및 개선 방안 105

〈표 6.2〉 기존 이음기술과 링타입(ring type) 설비배관이음쇠기술의 차별성 107

〈표 6.3〉 링타입 배관이음쇠의 모델별 규격 109

〈표 7.1〉 이음쇠 방식별 조립 시공성 비교 분석 결과 124

〈표 7.2〉 링타입 배관이음쇠와 비교 제품의 원가분석(현대산업정보원) 126

〈표 7.3〉 이음쇠 방식별 노무비 127

그림목차

[그림 1.1] 설비공사(환기, 소방, 급수 및 전선배관 등)를 위한 반자내부(17cm) 20

[그림 1.2] '16~20년 용접화재 발생 및 인명피해 자료 21

[그림 1.3] 스프링클러 경보기를 꺼놓고 가스용접 화재 22

[그림 1.4] 용접에 의한 배관 이음 작업 23

[그림 1.5] 현장에서 배관나사산 가공작업 및 나사배관 이음 작업 23

[그림 1.6] 스프링클러 미작동으로 인한 피해 발생 24

[그림 1.7] 배관 부식으로 살수밀도 저하와 스프링클러 헤드노즐 막힘 현상 25

[그림 1.8] 다가구주택의 화재와 소화배관의 부식 사례 26

[그림 1.9] 공동주택 동관배관에 의한 누수 하자 27

[그림 1.10] 스프링클러 동관 하자로 69억원 배상판결을 받은 세종시아파트 사례 27

[그림 1.11] 합판 및 단열재가 설치된 천장에 시공된 CPVC 배관 28

[그림 1.12] 균열된 CPVC 배관이 설치된 2000세대규모 아파트 공사현장 29

[그림 1.13] CPVC재질 밸브소켓의 나사부 길이 차이 30

[그림 1.14] 시공과정에서 과도하게 조였을 때 크랙이 발생한 CPVC밸브소켓과 파손된 CPVC밸브소켓 30

[그림 1.15] 누수현상으로 신축배관과 교체시공한 대구와 부산의 ○○아파트 31

[그림 1.16] 연구목표 및 수행체계 32

[그림 1.17] 1차 년도 연구내용 33

[그림 1.18] 2차 년도 연구내용 34

[그림 1.19] 연구추진 전략 34

[그림 2.1] 미국 배관자재 수요 동향 2005-2015 40

[그림 2.2] 피팅류 등 품목별 배관 자재 수요 동향 : 2010, 2015, 2020 40

[그림 2.3] 연도별 주택 인허가 및 착공 실적 41

[그림 2.4] 기술분야 성장률 42

[그림 2.5] 신규 진입 기업수 43

[그림 2.6] 기술 독과점도 43

[그림 2.7] 기술 주기 44

[그림 2.8] 특허출원수 및 기술분야 성장률(미국) 45

[그림 2.9] 특허출원수 및 기술분야 성장률(중국) 45

[그림 3.1] 배관이음쇠 KFI 인정시험을 위한 시험 순서 51

[그림 3.2] 소화설비 배관이음쇠의 KFI 인정기준 관련 주요시험 항목 54

[그림 3.3] UL 213 및 UL 852 인증기준 관련 주요시험 항목 55

[그림 4.1] 링타입(ring type) 설비배관 이음쇠 기술개발의 개요도 57

[그림 4.2] 링타입(ring type) 설비배관 이음쇠 샘플 조립도 58

[그림 4.3] 링타입(ring type) 설비배관 이음쇠 조립도면 58

[그림 4.4] 링타입 배관이음쇠를 이용한 배관 연결방법 59

[그림 4.5] 링타입 배관이음쇠의 기술적 특징 59

[그림 4.6] 이형티 배관이음쇠의 구성 60

[그림 4.7] 29개의 배관이음쇠 모델과 제작된 설비배관이음쇠 부품 61

[그림 5.1] 구상화율 성분분석을 위한 이미지 66

[그림 5.2] 침지 부식시험 전후 시험편 표면 67

[그림 5.3] 배관 이음방식별 염수분무시험 68

[그림 5.4] 기밀 및 수밀시험 69

[그림 5.5] 링타입 관이음쇠와 나사타입 이음쇠에 대한 피로시험 70

[그림 5.6] 링티입 배관 이음쇠에 대한 유동해석 및 구조해석 70

[그림 5.7] 엘보우 이음쇠와 티 이음쇠의 시험 및 시험결과 72

[그림 5.8] 엘보우 이음쇠의 시험대상품 규격 및 50A 변위-하중 이력곡선 73

[그림 5.9] 엘보우 이음쇠의 시험대상품 규격 및 50A 변위-하중 이력곡선 73

[그림 5.10] 나사방식의 배관이음 구조 75

[그림 5.11] 용접방식의 배관이음 구조 76

[그림 5.12] 링타입 배관이음방식의 배관이음 구조 76

[그림 5.13] 배관이음방식 별로 부식쿠폰을 활용한 부식속도 시험결과 81

[그림 5.14] 배관이음방식 별로 부식쿠폰을 활용한 부식속도 시험결과 81

[그림 5.15] 배관이음방식 별로 부식쿠폰을 활용한 부식속도 시험결과 81

[그림 5.16] 링타입 배관이음쇠 성능 인증을 위한 13개 UL 기준항목 83

[그림 5.17] 진동 및 굽힘 모멘트 시험방법 85

[그림 5.18] 누수/수압시험 방법 85

[그림 5.19] ASTM D 412 인증시험 결과 86

[그림 5.20] 배관이음쇠 설치 모습 및 화재 시험 장면 87

[그림 5.21] 시험 전 배관이음쇠와 시험 후 배관이음쇠 모습 88

[그림 5.22] 누수 및 수압시험 장면 89

[그림 5.23] Vibration test & Bending test 89

[그림 5.24] UL 인증서(1/2) 93

[그림 5.25] UL 인증서(2/2) 94

[그림 5.26] 신개념 설비배관 이음쇠의 설치 지침(Installation Instruction) 99

[그림 6.1] 분기배관 이음 방법 100

[그림 6.2] 용접식 연결 이음공법 101

[그림 6.3] 나사식 연결 이음공법 103

[그림 6.4] 홈내기 접합(grooved) 연결 이음공법 104

[그림 6.5] 링타입 관이음쇠 타입별 제품 구성 108

[그림 6.7] 별도의 레듀서없이 연결부위 감소 가능한 링타입 배관이음쇠 111

[그림 6.8] 배관 부식으로 살수밀도 저하와 스프링클러 헤드노즐 막힘 현상 114

[그림 7.1] 현장 적용 공동주택 13개 단위주택 평면도 116

[그림 7.2] 59㎡평면에서 나사타입 배관방식과 링타입 배관방식의 연결부위 비교 117

[그림 7.3] 114㎡ 세대의 소방배관 및 링타입 배관이음쇠 설계도 117

[그림 7.4] 59㎡ 세대의 소방배관 및 링타입 배관이음쇠 설계도 118

[그림 7.5] 공장에서 배관 홈가공 후 마킹표시 작업 119

[그림 7.6] 배관 홈 가공 규격 119

[그림 7.7] 배관 홈에 스톱링 결합 121

[그림 7.8] 배관 홈에 스톱링 결합 121

[그림 7.9] 서울 반포 아파트단지 부속동 현장적용 122

[그림 7.10] 부산 아파트단지 부속동 현장 적용 122

[그림 7.11] 3,000세대 규모 공동주택 단지 현장 적용 123

[그림 7.12] 링타입 배관이음쇠 단위세대 설치(2023년 9월 설치 세대) 123

[그림 7.13] 스프링클러 배관 연결방식별 조립시공 과정 125

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