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2024년 6월 19일 (수) 04:07 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 에어프라이어의 초기 화재를 진압할 수 있는 자동 소화 장치

영문 : Automatic fire extinguishing device for Air fryer

과제 팀명

알파

지도교수

김현식 교수님

개발기간

2024년 3월 ~ 2024년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 2018450017 박상현(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 2019450018 서준교

서울시립대학교 신소재공학과 2019450024 유소영

서울시립대학교 신소재공학과 2019450034 전승원

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 과제는 에어프라이어 사용 시 발생할 수 있는 불꽃을 감지하여 자동으로 소화 장치를 작동시켜 큰 화재를 사전에 방지하는 시스템을 개발하는 것입니다. 이 시스템은 적외선 불꽃 감지 센서를 활용하여 불꽃에 의해 발생하는 특정 복사 파장을 식별하고, 이를 통해 소화 장치가 자동으로 활성화 되도록 설계 되었습니다. 불꽃 감지 센서는 에어프라이어의 바스켓 내부와 외부의 손잡이 연결 부위에 부착되며, 불꽃이 감지되면 워터펌프와 연결된 호스를 통해 물이나 소화액이 분사되는 방식으로 화재를 진압합니다. 이를 통해 에어프라이어의 기본 기능에 영향을 주지 않으면서도 사용 도중 발생할 수 있는 화재에 신속하게 대응할 수 있습니다.

개발 과제의 배경

과거에 에어프라이어는 일부 가구만 사용하는 고가의 제품이라는 인식이 존재하였으나, 기술이 발전하면서 많은 가구에 보급이 되었습니다. 최근 중저가의 국산 제품이 등장하면서 에어프라이어의 보급이 크게 증가하고 있습니다. 2023년 한국 갤럽의 조사에 따르면 응답자의 70%가 에어프라이어를 보유하고 있다고 답하였습니다. 하지만 이렇게 보급량이 늘어남에 따라 에어프라이어 관련 화재사고도 증가하고 있습니다. 2023년 주택 화재의 약 40%가 음식 조리 중 발생한 것으로 나타났습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 과제에서는 에어프라이어 사용 중 발생할 수 있는 화재를 초기에 감지하고 자동으로 진압하는 시스템을 개발하게 되었습니다.

[그림 1] 2020~2023년 에어프라이어 보유율

에어프라이어에는 발열부 온도 퓨즈, 바이메탈 센서와 같은 안전장치가 존재하나, 기기의 노후화나 불량에 의해 온도 센서의 결함이 생길 경우 큰 화재로 이어질 수 있기에 이에 대한 대비책이 필요 하다고 판단하였습니다.

[그림 2] 에어프라이어의 온도 센서 diagram

◇ 본 시스템은 불꽃 감지 센서와 아두이노 워터펌프, 스텝 모터를 활용하여 화재 발생 시 자동으로 대응할 수 있도록 설계되었습니다. 불꽃 감지 센서는 특정 파장을 감지하여 화재를 조기에 식별하며, 아두이노 보드와 연결되어 화재 발생 시 소화 장치가 작동하도록 신호를 보냅니다. 워터펌프는 물이나 소화액을 분사하여 화재를 진압하고, 스텝 모터는 소화 장치의 문을 열고 닫는 역할을 수행합니다. 이를 통해 사용자는 안전하게 에어프라이어를 사용할 수 있으며, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있습니다.

◇ 이 시스템의 기대 효과는 다음과 같습니다. 첫째, 사용자의 안전이 향상됩니다. 화재 발생 시 자동으로 소화가 이루어져 사용자의 안전을 보장하며, 특히 에어프라이어를 사용하는 가정에서 중요한 역할을 합니다. 이는 안전사고를 미연에 방지할 수 있습니다. 둘째, 화재 피해를 최소화할 수 있습니다. 초기 단계에서 화재를 신속히 진압하여 재산 피해를 최소화합니다. 자동 소화 시스템은 불꽃이 감지되자마자 즉각적으로 반응하여 화재를 진압하기 때문에 큰 화재로 번지기 전에 피해를 막을 수 있습니다. 셋째, 제품의 신뢰성이 증대됩니다. 안전성이 향상된 제품으로 소비자 신뢰도가 증가할 것입니다. 자동 소화 시스템이 장착된 에어프라이어는 안전한 가전 제품으로 인식되어 시장 경쟁력을 높일 수 있습니다.

◇ 결론적으로, 본 과제는 에어프라이어 사용 중 발생할 수 있는 화재 사고를 예방하기 위해 아두이노 기반의 자동 소화 시스템을 제안합니다. 적외선 불꽃 감지 센서와 워터펌프, 스텝 모터를 활용하여 불꽃을 감지하고 신속하게 소화하는 이 시스템은 사용자의 안전을 최우선으로 고려하며, 에어프라이어의 안전한 사용 환경을 조성하는 데 기여할 것입니다. 이를 통해 에어프라이어 사용의 편의성과 안전성을 동시에 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 자동 소화 시스템은 에어프라이어의 기본 기능에 영향을 주지 않으면서도 추가적인 안전성을 제공하여 사용자의 신뢰도를 높일 수 있습니다.

개발 과제의 목표 및 내용

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 ==프로젝트 개요==
 === 기술개발 과제 ===
-''' 국문 : ''' 00000000..
+''' 국문 : ''' 에어프라이어의 초기 화재를 진압할 수 있는 자동 소화 장치
-''' 영문 : ''' 00000000..
+''' 영문 : ''' Automatic fire extinguishing device for Air fryer
 ===과제 팀명===
-..
+알파
 ===지도교수===
-교수님
+김현식 교수님
 ===개발기간===
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 ===구성원 소개===
-서울시립대학교 ㅁㅁ공학부·과 20XXXXX0** 김**(팀장)
+서울시립대학교 신소재공학과 2018450017 박상현(팀장)
-서울시립대학교 ㅁㅁ공학부·과 20XXXXX0** 정**
+서울시립대학교 신소재공학과 2019450018 서준교
-서울시립대학교 ㅁㅁ공학부·과 20XXXXX0** 조**
+서울시립대학교 신소재공학과 2019450024 유소영
-서울시립대학교 ㅁㅁ공학부·과 20XXXXX0** 이**
+서울시립대학교 신소재공학과 2019450034 전승원
-서울시립대학교 ㅁㅁ공학부·과 20XXXXX0** 남**
 ==서론==
 ===개발 과제의 개요===
 ====개발 과제 요약====
-내용
+본 과제는 에어프라이어 사용 시 발생할 수 있는 불꽃을 감지하여 자동으로 소화 장치를 작동시켜 큰 화재를 사전에 방지하는 시스템을 개발하는 것입니다. 이 시스템은 적외선 불꽃 감지 센서를 활용하여 불꽃에 의해 발생하는 특정 복사 파장을 식별하고, 이를 통해 소화 장치가 자동으로 활성화 되도록 설계 되었습니다. 불꽃 감지 센서는 에어프라이어의 바스켓 내부와 외부의 손잡이 연결 부위에 부착되며, 불꽃이 감지되면 워터펌프와 연결된 호스를 통해 물이나 소화액이 분사되는 방식으로 화재를 진압합니다. 이를 통해 에어프라이어의 기본 기능에 영향을 주지 않으면서도 사용 도중 발생할 수 있는 화재에 신속하게 대응할 수 있습니다.
 ====개발 과제의 배경====
-내용
+과거에 에어프라이어는 일부 가구만 사용하는 고가의 제품이라는 인식이 존재하였으나, 기술이 발전하면서 많은 가구에 보급이 되었습니다. 최근 중저가의 국산 제품이 등장하면서 에어프라이어의 보급이 크게 증가하고 있습니다. 2023년 한국 갤럽의 조사에 따르면 응답자의 70%가 에어프라이어를 보유하고 있다고 답하였습니다. 하지만 이렇게 보급량이 늘어남에 따라 에어프라이어 관련 화재사고도 증가하고 있습니다. 2023년 주택 화재의 약 40%가 음식 조리 중 발생한 것으로 나타났습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 과제에서는 에어프라이어 사용 중 발생할 수 있는 화재를 초기에 감지하고 자동으로 진압하는 시스템을 개발하게 되었습니다.
+[그림 1] 2020~2023년 에어프라이어 보유율
+에어프라이어에는 발열부 온도 퓨즈, 바이메탈 센서와 같은 안전장치가 존재하나, 기기의 노후화나 불량에 의해 온도 센서의 결함이 생길 경우 큰 화재로 이어질 수 있기에 이에 대한 대비책이 필요      하다고 판단하였습니다.
+[그림 2] 에어프라이어의 온도 센서 diagram
+ ◇ 본 시스템은 불꽃 감지 센서와 아두이노 워터펌프, 스텝 모터를 활용하여 화재 발생 시 자동으로 대응할 수 있도록 설계되었습니다. 불꽃 감지 센서는 특정 파장을 감지하여 화재를 조기에 식별하며, 아두이노 보드와 연결되어 화재 발생 시 소화 장치가 작동하도록 신호를 보냅니다. 워터펌프는 물이나 소화액을 분사하여 화재를 진압하고, 스텝 모터는 소화 장치의 문을 열고 닫는 역할을 수행합니다. 이를 통해 사용자는 안전하게 에어프라이어를 사용할 수 있으며, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있습니다.
+ ◇ 이 시스템의 기대 효과는 다음과 같습니다. 첫째, 사용자의 안전이 향상됩니다. 화재 발생 시 자동으로 소화가 이루어져 사용자의 안전을 보장하며, 특히 에어프라이어를 사용하는 가정에서 중요한 역할을 합니다. 이는 안전사고를 미연에 방지할 수 있습니다. 둘째, 화재 피해를 최소화할 수 있습니다. 초기 단계에서 화재를 신속히 진압하여 재산 피해를 최소화합니다. 자동 소화 시스템은 불꽃이 감지되자마자 즉각적으로 반응하여 화재를 진압하기 때문에 큰 화재로 번지기 전에 피해를 막을 수 있습니다. 셋째, 제품의 신뢰성이 증대됩니다. 안전성이 향상된 제품으로 소비자 신뢰도가 증가할 것입니다. 자동 소화 시스템이 장착된 에어프라이어는 안전한 가전 제품으로 인식되어 시장 경쟁력을 높일 수 있습니다.
+ ◇ 결론적으로, 본 과제는 에어프라이어 사용 중 발생할 수 있는 화재 사고를 예방하기 위해 아두이노 기반의 자동 소화 시스템을 제안합니다. 적외선 불꽃 감지 센서와 워터펌프, 스텝 모터를 활용하여 불꽃을 감지하고 신속하게 소화하는 이 시스템은 사용자의 안전을 최우선으로 고려하며, 에어프라이어의 안전한 사용 환경을 조성하는 데 기여할 것입니다. 이를 통해 에어프라이어 사용의 편의성과 안전성을 동시에 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 자동 소화 시스템은 에어프라이어의 기본 기능에 영향을 주지 않으면서도 추가적인 안전성을 제공하여 사용자의 신뢰도를 높일 수 있습니다.
 ====개발 과제의 목표 및 내용====
 내용