전기 자동차 화재 진압 솔루션 개발
1. 개발 배경 및 발주처 요구사항
-
핵심 문제: EV 화재는 배터리 열폭주 현상으로 인해 일반적인 소화 약제로는 진압이 불가능하며, 배터리 팩 전체를 물에 가두는 '침수법'이 유일한 해결책임.
-
현행 방식의 한계: 현재는 소방관들이 출동 후 수동으로 간이 수조를 설치하고 물을 채우는 방식으로, 골든타임을 놓치기 쉽고 인력 소모가 큼.
-
발주처 요구사항: 주차장에 화재가 감지되면 자동으로 설치되는 수조 시스템을 개발하고, 여기에 기존 빌딩 스프링쿨러 시스템을 연동하여 신속하게 침수 진압할 수 있는 솔루션 구축.
2. 단계별 컨셉 제안 및 검토 결과
[1차 컨셉] 가스 팽창식 튜브 격벽 방식 (상기 이미지)
-
메커니즘: 평소 주차장 바닥에 매립되어 있다가 화재 감지 시 비인화성 가스를 급속 주입하여 에어백처럼 튜브 격벽을 형성하는 방식.
-
장점: 차고가 낮은 차량도 간섭 없이 진출입이 가능하며, 가스 실린더를 이용해 수초 내로 신속하게 전개됨. 차량 유격에 유연하게 대응 가능.
-
한계점: 배터리 화재 시 발생하는 극초고온($1,000^\circ\text{C}$ 이상)의 화염에 튜브 소재가 직접 노출될 경우 열변형 및 파손 위험이 큼.
[2차 컨셉] X-바 기계식 리프트 + 방수포 방식 (상기 이미지)
-
메커니즘: 시저스 리프트(Scissors Lift) 금속 링크 구조를 사방에 배치하고, 내부에 탈착식 방수포를 결합하여 기계적으로 수조 격벽을 들어 올리는 방식.
-
장점: 금속 프레임 기반의 뛰어난 구조적 안정성, 확실한 물 높이(수고) 확보 가능, 화재 후 오염된 방수포만 교체할 수 있어 유지보수성 우수.
-
결정 사항: 1차 컨셉 대비 고온 화재 환경에서의 신뢰성과 수압 지지 능력이 더 높다고 평가되어 최종 개발안으로 선정됨.
3. 상세 설계 및 1/3 축소 시제품 제작 (상기 이미지)
선정된 2차 컨셉을 바탕으로 스케일다운(Scale-down) 상세 설계를 거쳐 구동 메커니즘을 검증하기 위한 1/3 크기의 프로토타입을 성공적으로 제작함.
-
대기/매립 상태 (좌측 그림):
- 차량 진출입이 원활하도록 경사 램프(Ramp)와 미끄럼 방지 체크판이 적용된 미려한 플러시(Flush) 구조 구현.
-
내부 기계 장치와 방수포가 밀폐 공간 안으로 콤팩트하게 접혀 들어감.
-
화재 전개 상태 (우측 그림):
-
화재 신호 연동 시 사방의 X-바 구조가 동기화되어 평행을 유지하며 안정적으로 상승.
-
상부의 가이드 프레임(블루 라인)이 방수포의 형태를 완벽하게 잡아주며 차량 배터리 높이 이상으로 수조 벽면을 완성함.
-
