건축물의 화재 안전 확보를 위해 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 소방용 수조 설치입니다. 소방용 수조는 화재 발생 시 소방펌프를 통해 소화전, 스프링클러, 옥외소화전 등에 안정적으로 소화수를 공급하는 핵심 시설입니다. 따라서 소방 설계나 소방안전관리 시험에서도 수조량계산은 자주 출제되는 중요한 주제입니다.
1. 소방 수조의 필요성
건물에 설치되는 옥내소화전, 스프링클러, 옥외소화전 등은 모두 물을 공급받아야 작동합니다. 하지만 상수도만으로는 안정적인 공급이 어렵거나, 순간적인 대량 사용 시 압력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있습니다. 이때 수조를 설치해 일정량 이상의 소화수를 비축하면 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 안정적인 공급 보장 : 단수, 수압 저하 상황에서도 소화용수 확보 가능
- 초기 화재 진압 유리 : 화재 발생 직후부터 충분한 유량 확보
- 법적 요건 충족 : 특정 건물에는 법적으로 의무 설치 대상
- 고층 건물 대응 : 중력에 의한 압력 확보 또는 펌프 보조 가능
2. 소방 수조 설치 근거
수조 설치 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」 시행규칙과 관련 고시에서 규정하고 있습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.
- 옥내소화전, 옥외소화전, 스프링클러 등 수계 소방설비가 설치되는 경우 반드시 소화용수 공급원을 확보해야 함
- 상수도 직결 방식이라도 필요량 이상을 안정적으로 공급할 수 없을 때 수조 설치 필요
- 건물의 용도, 연면적, 층수에 따라 수조용량 최소 기준이 달라짐
3. 수조량계산 기본 공식
소방설비의 수조량(저수조 용량) 은
‘설비별 필요 유량 × 공급시간 × 설비 수’
의 곱으로 산출합니다.
이때 공급시간(방수시간) 은 상수도 보충수 또는 급수라인을 고려하여 유효수량 기준 시간으로 적용하며,
법정 총 방수시간은 보충수를 포함해 충족하도록 설계합니다.
아래 예시 들은 법적으로 방수 시간은 각각 옥내 소화전 30분, 옥외소화전 40분, 스프링쿨러의 일반 경우 20분 이상어야 하지만 보중수 공급 전체 조건으로 각 보충수 전제시 옥내 , 스프링쿨러 10분 옥외 소화전 20분으로 계산합니다. 소제목 7번 참고
(1) 옥내소화전 설비
- 기준 : 방수구 1개당 130ℓ/분 이상의 유량을 20분 이상 공급
- 계산식 : 130ℓ × 20분 × 방수구 수
- 예시 : 방수구 4개 → 130 × 20 × 4 = 10,400ℓ
(2) 옥외소화전 설비
- 기준 : 방수구 1개당 350ℓ/분 이상을 20분 이상 공급
- 계산식 : 350ℓ × 20분 × 방수구 수
- 예시 : 방수구 2개 → 350 × 20 × 2 = 14,000ℓ
(3) 스프링클러 설비
- 기준 : 스프링클러헤드 1개당 80ℓ/분 이상을 10분 이상 공급
- 동시개방 헤드 수 : 최소 20개 가정
- 계산식 : 80ℓ × 10분 × 20개 = 16,000ℓ
4. 동시 사용 고려
실제 건물에는 여러 소방설비가 동시에 설치되는 경우가 많습니다. 예를 들어 옥내소화전과 스프링클러가 동시에 설치되어 있다면, 두 설비를 동시에 사용하는 상황을 고려해 더 큰 값을 기준으로 수조 용량을 정해야 합니다.
- 옥내소화전 필요량: 12,000ℓ
- 스프링클러 필요량: 16,000ℓ
- → 따라서 최소 수조용량은 16,000ℓ 이상 확보
5. 수조량 산정 시 추가 고려사항
수조 용량은 단순히 계산식만으로 끝나지 않습니다. 다음 요소들을 반드시 함께 고려해야 합니다.
- 상수도 공급능력
상수도 직결 방식으로 충분한 용량이 안정적으로 공급된다면 일부 용량은 수조에서 제외 가능. - 고층 건물 압력 확보
옥상 수조 또는 가압송수장치를 통해 고층부에 필요한 압력 보완. - 예비 수조(비상 수원)
펌프 고장, 전원 장애 시 대비해 보조수조 또는 비상 발전기 확보. - 화재안전기준(NFSC) 적용
한국 소방청 고시에서 규정하는 최소 기준 준수.
6. 수조 설치가 필요한 건물
다음 건물들은 법적으로 소방 수조 설치가 필수적입니다.
- 연면적 5,000㎡ 이상 업무시설·판매시설
- 16층 이상 고층 건축물
- 지하층이 있는 대규모 건물
- 대형 병원, 요양시설, 노유자시설
- 지하상가, 대규모 주차장
- 문화·집회시설, 공연장, 대규모 강당
- 스프링클러 또는 옥내소화전 설치 의무 대상 건물
7. 법정 기준과의 관계
「소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행규칙」에 따르면,
- 옥내소화전은 30분 이상
- 옥외소화전은 40분 이상
- 스프링클러설비는 20분 이상
지속적으로 방수할 수 있어야 합니다.
하지만 실무에서는 상수도 보충수를 전제로
수조를 절반 수준으로 계산합니다.
즉,
- 옥내 20분 + 보충수 10분 = 총 30분 이상
- 옥외 20분 + 보충수 20분 = 총 40분 이상
- 스프링클러 10분 + 보충수 10분 = 총 20분 이상
이 되도록 설계하면 적합합니다.
8. 수조 설치 실무 포인트
- 설치 위치 : 일반적으로 지하 또는 옥상 설치. (지하는 대용량 확보 유리, 옥상은 압력 확보 유리)
- 점검 용이성 : 청소, 수질 관리, 배수 점검이 편리한 구조 필요.
- 방수·누수 관리 : 누수 시 건물 구조에 영향을 주므로 철저한 시공 필요.
- 펌프 연계 : 주펌프와 보조펌프, 디젤펌프 등과 연동되는 구조 설계.
9. 예시 계산 문제
아래 예시문제 및 예상 문제 모두 옥내소화전 , 스프링쿨러 10분 , 옥외소화전 20분 보충수를 전체로 한다.
예시문제1. 연면적 6,000㎡의 업무시설에 옥내소화전 방수구 6개가 설치되어 있다. 이 건물에 필요한 최소 수조용량은?
풀이
130ℓ × 20분 × 6개 = 15,600ℓ
따라서 최소 15,600ℓ 필요.
예시문제2. 스프링클러 설비가 설치된 건물에서 20개 헤드가 동시에 작동한다고 가정한다. 이때 필요한 수조 용량은?
풀이
80ℓ × 10분 × 20개 = 16,000ℓ
따라서 최소 16,000ℓ 확보.
예시문제3. 옥내소화전(방수구 4개)과 스프링클러(20개 헤드 동시 작동)가 동시에 설치된 건물의 최소 수조 용량은?
풀이
- 옥내소화전: 130 × 20 × 4 = 10,400ℓ
- 스프링클러: 16,000ℓ
- 두 설비 동시 사용 고려 시 → 더 큰 값인 16,000ℓ 확보 필요.
10. 예상문제를 계산하여 맞추어 보시기 바랍니다.
문제 1. 옥내소화전 방수구가 8개 설치된 건물의 최소 수조용량은?
기준: 방수구 1개당 130ℓ/분을 20분 이상 공급
문제 2. 스프링클러 헤드 30개가 동시에 작동한다고 가정할 때 최소 수조용량은?
기준: 헤드 1개당 80ℓ/분을 10분 이상 공급
문제 3. 옥내소화전(방수구 5개)과 옥외소화전(방수구 2개)이 동시에 설치된 건물의 최소 수조용량은?
동시 사용 가능성을 고려해 더 큰 값을 적용
11. 시험 대비 핵심 정리
- 옥내소화전 : 130ℓ/분, 20분 이상
- 옥외소화전 : 350ℓ/분, 20분 이상
- 스프링클러 : 80ℓ/분, 20개 헤드, 10분 이상
- 동시 사용 시 가장 큰 값 기준
- 고층 건물 및 대규모 시설은 반드시 수조 설치 필요
결론
수조량계산은 단순히 공식에 따른 산출이 아니라, 건물의 용도·규모·층수·설비 종류를 종합적으로 고려해 산정해야 합니다. 옥내소화전, 옥외소화전, 스프링클러 중 가장 큰 값을 기준으로 수조 용량을 확보해야 하며, 상수도 직결 방식이라도 공급 능력이 부족하면 반드시 수조를 설치해야 합니다.
시험에서는 공식을 적용한 계산 문제가 자주 나오므로, **기준값(130, 350, 80ℓ/분)**과 **시간(20분, 10분)**을 반드시 암기해야 합니다. 실무에서는 건물의 구조적 조건과 상수도 여건을 함께 검토해 최적의 수조 설계를 해야 안전을 보장할 수 있습니다.