화재경보기, 빈번한 오작동에 비활성화 건물多
화재 사망 23%, 화재경보기 설치 건물서 발생
수증기와 먼지 구별할 수 있는 광학 모듈 필요


화재경보기는 특정 장소에 화재가 발생했을 때 사람들이 안전한 곳으로 대피하도록 안내해주는 소방설비로, 국내에선 건축물 대부분에 반드시 설치해야 하는 설비로 건축법에 명시되어 있다. 그러나 화재 시에 사람의 생명을 구하는 유용한 이 소방설비가 평소에는 거슬리는 존재로 낙인이 찍혀있다.

지난해 11월, 소방재난본부는 “최근 5년간 화재경보기 오작동으로 인한 출동 횟수가 2016년 196건, 2017년 270건, 2018년 576건, 2019년(4분기 제외) 616건으로 해마다 증가했다”라고 밝혔다. 이는 2019년(4분기 제외)만 놓고 봤을 때 전체 화재 관련 출동 건수 8,130건 대비 7.6%에 이르는 수치다.

소방관의 쓸데없는 출동, 목적 없는 경보음에 따른 입주민의 민원 등을 이유로 아예 화재경보기를 꺼놓은 건물의 숫자가 부지기수다. 이러한 상황은 국내뿐만 아니라 전 세계 각지에서 벌어지고 있다. 화재경보기 오작동은 심각한 불편은 물론, 인간의 생명을 위협하고 있다.

미국방화협회(National Fire Protection Association; NFPA)에 따르면, 미국에서 화재로 사망한 사람의 60%가 화재경보기가 작동하지 않은 건물에서 사망했으며, 23%는 화재경보기를 설치했음에도 의도적으로 비활성화해둔 곳에서 사망했다.

화재로 인한 사망자의 사인 대다수는 연기흡입에 의한 질식사다. 2018년 2월, 미국의 안전 규격 개발 기관이자 인증 회사인 UL은 화재경보기의 허위 경보를 줄이기 위해 연기 알람 표준인 ‘UL 217’의 8번째 판에 새로운 규정을 도입했다. 올해 2월에는 9번째 판도 공개했다.

제조사가 날로 복잡해져 가는 UL 217 표준을 모두 준수하는 화재경보기를 제작하기는 쉽지 않은 일이다. 아나로그디바이스(ADI)는 이들 제조사를 지원하기 위해 2개의 LED와 포토다이오드, 아날로그 프런트엔드(Analog front-end; AFE)를 단일 패키지로 통합한 ADPD188BI 광학 모듈을 지난 2018년 6월 출시했다.

UL 217 표준은 물론 유럽 표준화위원회(European Committee for Standardization)의 EN 54 및 EN 14604 표준을 준수하는 ADPD188BI 광학 모듈은 주변광 제거(Ambient Light Rejection) 기능을 제공하고 전력 소비를 줄여 배터리 수명을 늘린다.

2개의 LED는 이따금 수증기와 먼지로 인해 발생하는 화재경보기 오작동을 줄이는 데 유용하다. 2가지 색을 사용해 입자 크기를 구분하고, 연기 유형을 감지 및 분류할 수 있어, 화재경보기가 연기 발생원을 차단할 수 있도록 한다.

ADPD188BI 광학 모듈을 활용하면 LED를 포토다이오드에 더욱 가깝게 배치하는 후방산란(Back-scattering) 설계가 가능하다. 따라서 회로 크기를 줄이기 쉬워 개발자는 주거 및 상업 시설에 적합한 소형 연기 감지기를 구현할 수 있다.

ADI는 연기 감지 챔버도 판매하고 있어 챔버 설계에 어려움을 겪는 개발자를 지원하고 있다. 또한, 새로운 규정을 준수하고 허위 경보로 인한 경보 비활성화를 방지하는 데 도움이 되는 새로운 소프트웨어 및 알고리즘과 웨비나 등을 제공하고 있다.

한국 ADI의 김령모 차장은 “적외선 센서와 포토다이오드를 이용한 ADPD188BI는 디스크리트 광학 모듈로서, 필드에서 잘 견뎌내며 수증기와 먼지를 명확하게 구분할 수 있다”라며, “크기가 작아서 설계 시 다양한 고려 사항을 줄일 수 있다”라고 강조했다.