2008년 9월, 미주리주 세인트루이스의 한 엔지니어 팀은 당시 통념과는 상반되는 발견을 바탕으로 연구를 시작했습니다. 바로 소방 스프링클러 배관 내부 부식의 주요 원인이 미생물 부식(MIC)이 아닌 산소라는 사실이었습니다. 창립자인 제프 코첼렉은 질소 발생기와 벤트를 결합하여 건식 배관 및 프리액션 시스템에서 산소를 제거하고 배관을 질소 분위기로 유지하는 개념을 업계에 소개했습니다. 질소 불활성화는 현재 데이터 센터 및 냉동 창고와 같은 중요 기반 시설을 포함한 모든 유형의 시설을 보호하는 수계 소방 스프링클러 시스템의 안전하고 효과적인 부식 방지 수단으로 널리 지정되고 업계 표준으로 인정받고 있습니다. 엔지니어드 코로전 솔루션(ECS)은 소방 스프링클러 산업에 이러한 접근 방식을 도입한 기업입니다.
원인을 찾아 나선 엔지니어들
ECS는 2003년 1월 세인트루이스에서 설립된 Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc.(약칭 fpsCMI)로 시작했습니다. 창립자들은 설계 회사 엔지니어였는데, 그들의 대형 소매 고객사가 효과가 입증된 부식 방지 장치를 필요로 했지만, 시장에 검증된 솔루션을 제공하는 업체가 없다는 것을 알게 되었습니다. 그들은 이후 5년 동안 자체적인 부식 관리 제품군을 설계하고 개발하는 데 매진했습니다.
제품 개발에만 그치지 않았습니다. 부식된 시스템의 손상을 치료하는 것만으로는 부식의 원인이 되는 반응이 계속된다면 큰 효과가 없었기에, 연구팀은 근본 원인을 찾기 시작했습니다. 당시 업계에서는 스프링클러 부식의 원인을 미생물 유도 부식(MIC)으로 보고 그에 기반한 처리 프로그램을 개발하는 경우가 많았습니다. 하지만 ECS 엔지니어들은 배관 내에 갇힌 산소가 부식의 주요 원인이라는 결론을 내렸습니다. 산소를 제거하면 산소 부식 반응이 진행될 수 없다는 것입니다.
그러한 결론을 바탕으로 질소 가스를 이용한 스프링클러 시스템 불활성화 공정에 대한 특허가 출원되었고, 이후 건식 배관 및 사전 작동 시스템에 통풍구가 있는 질소 발생기를 사용하는 것과 관련된 일련의 미국 특허가 출원되었습니다.
습식 배관 시스템에 과학을 적용하기
2009년, ECS는 동일한 원리를 습식 배관 시스템에 적용했습니다. 습식 시스템은 배관이 채워진 후에도 내부에 공기층이 남아 있으며, 이 공기가 배관 벽면에 산소를 계속 접촉하게 합니다. ECS는 질소를 이용하여 습식 시스템을 퍼지하는 장비와 방법을 개발했으며, 필라델피아 미술관에 처음으로 적용하여 부식 문제를 해결했습니다.
FM Global은 ECS에 자사 고객사인 주요 방위산업체의 위성 제조 시설(약 92,900m²/1,000,000ft²)을 보호하는 25개의 습식 시스템 관련 지원을 요청했습니다. 해당 시설에서는 평균적으로 매주 한 건의 누출이 발생하고 있었습니다. 습식 배관 질소 불활성화 공법을 통해 누출을 완전히 차단했으며, 배관 교체도 필요하지 않았습니다.
그 결과는 수리 비용 이상의 의미를 지닙니다. 스프링클러 시스템의 모든 누수는 건물 기능의 손상을 초래하며, 배관을 비우고 수리하는 동안 건물의 일부가 보호되지 못하는 기간이 발생합니다. 또한 반복적인 누수는 건물주로 하여금 시스템을 계속 사용할 가치가 있는지 의문을 품게 만듭니다. 누수가 멈추는 시스템만이 계속 사용할 수 있는 시스템입니다.
새로운 이름과 독립적인 인정
2013년 3월, fpsCMI 경영진은 개인 투자자 그룹과 협력하여 기존 주주로부터 회사를 인수했고, 회사명은 Engineered Corrosion Solutions(ECS)로 변경되었습니다. 이후 독립적인 인증을 획득했습니다. 2016년 2월, ECS Protector 질소 발생기 제품군은 건식 배관 및 프리액션 시스템용 질소 발생기 승인 기준인 FM 승인 표준 1035에 따라 FM 승인을 획득하여 소방 스프링클러 업계에서 최초로 FM 승인을 받은 질소 발생기가 되었습니다.
2021년, ECS는 사업 전반에 대한 검토를 완료하고 성과평가기관(PRI)을 통해 품질경영시스템에 대한 ISO 9001:2015 인증을 획득했습니다. ECS는 이 인증을 일회성 성과가 아닌 지속적인 개선을 위한 끊임없는 노력의 일환으로 여기고 있습니다.
파이프 내부에서 일어나는 일 측정하기
부식 방지의 효과는 그 효과를 확인할 수 있을 때 비로소 발휘됩니다. 많은 부식 모니터링 장치는 접근과 판독이 용이한 입상부에 설치됩니다. 그러나 ECS 엔지니어들은 입상부에 설치된 장치가 시스템 배관에서 실제로 발생하는 부식 활동을 정확하게 반영하지 못한다는 사실을 발견했습니다. 이는 발주처가 예상하지 못하는 위험입니다. 입상부 모니터는 시스템에서 부식이 없다고 보고하지만, 분기 배관에서는 벽 두께가 계속해서 감소할 수 있습니다.
2015년 ECS는 시스템 배관 자체에 설치하도록 설계된 인라인 부식 탐지기를 출시하고 해당 설계에 대한 미국 특허를 획득했습니다. 2017년에는 당시 미국 부식 엔지니어 협회(NACE, 현재는 AMPP(재료 보호 및 성능 협회)의 일부)에서 이 탐지기를 '올해의 부식 혁신 제품'으로 선정했습니다.
시스템에 이미 누수가 발생했거나 소유주가 배관 전체 교체를 고려하고 있을 때, ECS는 배관의 실제 상태를 평가합니다. 부식 위험 평가는 비디오 스코핑과 배관 샘플 분석을 결합하여 수행됩니다. 배관 분석을 통해 부식 유형을 파악하고, 잔존 벽 두께와 피트 깊이를 측정하며, 고장의 가장 가능성 높은 원인과 함께 개선 및 예방 권장 사항을 보고합니다. 이러한 결과는 수성 소방 시스템의 검사, 시험 및 유지 관리에 관한 표준인 NFPA 25에서 요구하는 5년 주기 내부 배관 평가를 보완할 수 있습니다. 많은 경우, 분석 결과는 시스템을 완전히 교체하는 대신 특정 부분에 대한 수리를 통해 시스템을 보호하고 계속 사용할 수 있음을 보여줍니다.
하나의 반응, 완벽한 제품군
ECS의 모든 제품은 대부분의 화재 방지 시스템 고장의 근본 원인인 산소 부식 반응을 해결합니다. 건식 배관 및 프리액션 시스템의 경우, 질소 발생기가 기존의 공기 압축기를 대체하여 감시 가스를 공급합니다. 벽걸이형 모델은 최대 13,250리터(3,500갤런) 용량의 시스템에 적합하며, 독립형 모델은 최대 94,600리터(25,000갤런) 용량의 시스템에 적합합니다.
각 입상관은 입상관실에 설치된 벤트와 질소 발생기를 연결합니다. 프로텍터 벤트(PAV-D)는 시스템 질소 농도가 98%에 도달하면 수동으로 닫히며, 특허받은 충전 및 퍼지 공정을 통해 약 2주 안에 이 농도에 도달합니다. AdvancedIQ 벤트 컨트롤러는 여기서 한 단계 더 나아가 질소 순도와 시스템 압력을 지속적으로 모니터링하고 기록하면서 벤트를 제어합니다.
습식 배관 시스템의 경우, 자동 공기 배출 밸브(PAV-W)는 시스템이 채워짐에 따라 갇힌 공기를 배출하며, 감시형 버전은 화재 경보 시스템 또는 건물 관리 시스템과 연결됩니다. 위험도가 높은 경우, ECS 질소 불활성화 밸브를 사용하면 습식 시스템을 질소로 퍼지할 수 있으며, PHGA-1 휴대용 가스 분석기와 같은 현장 도구를 사용하여 목표 순도에 도달했는지 확인할 수 있습니다. ECS 제품은 회사 생산팀에서 제작하여 세인트루이스 본사에서 출하됩니다.
해결책의 과학적 원리를 가르칩니다
ECS는 스프링클러 시스템을 설계하고 유지 관리하는 사람들이 배관 부식의 원인을 이해할 때 비로소 부식 방지가 성공할 수 있다고 오랫동안 주장해 왔습니다. ECS 대학교는 이러한 주제에 대한 무료 교육을 제공합니다. 대면 교육 과정은 세인트루이스 본사에서 2일 동안 진행되며 질소 발생기 작동에 대한 실습 교육을 포함합니다. ECSU 온라인 과정은 전문가들이 언제 어디서든 원하는 속도로 수강할 수 있는 온디맨드 과정입니다. 매주 목요일에 진행되는 1시간짜리 웹 세미나에서는 강사와 직접 소통하며 각 주제를 실시간으로 다룹니다. 이 프로그램은 캘리포니아 주 소방국장의 지속 교육 학점으로 인정되며, 수료증이 발급됩니다.
“ECS는 일단의 엔지니어들이 스프링클러 배관이 왜 고장 나는지 의문을 품고 그 원인을 찾아 연구하면서 시작되었습니다. 그 정신은 여전히 저희를 이끌어가는 원동력입니다. 저희가 만드는 모든 제품은 화재 스프링클러 시스템을 안전하게 유지하고, 필요할 때 언제든 작동할 수 있도록 준비하는 단 하나의 목적을 위해 존재합니다. 부식은 전 세계적인 문제이며, 관련 과학적 정보를 전 세계 소방 전문가들과 공개적으로 공유할 때 업계 전체가 더 나은 발전을 이룰 수 있다고 생각하기 때문에 IFSA에 가입했습니다.”
앤드류 로에펠만, 엔지니어링 부식 솔루션 영업 부사장
화재 스프링클러 시스템은 수십 년 동안 손대지 않은 채로 방치될 수 있으며, 작동해야 하는 날에는 여전히 건전한 배관을 통해서만 물이 화재 현장에 도달할 수 있습니다. 이러한 상황은 화재 발생 훨씬 이전에 결정됩니다.
Engineered Corrosion Solutions는 국제 소방 연합(International Fire Suppression Alliance)의 자랑스러운 회원사입니다. 더 자세한 정보를 원하시면 다음 웹사이트를 방문하세요. www.ecscorrosion.com.