콘칼로리미터와 FTIR을 이용한 실내장식물의 연소특성에 관한 연구 = A Study for Combustion Characteristics of Interior Finishing Materials by Using The Cone Calorimeter and FTIR
저자
발행사항
서울 : 서울시립대학교, 2009
학위논문사항
학위논문(석사) -- 서울시립대학교 도시과학대학원 , 방재공학과 , 2009. 8
발행연도
2009
작성언어
한국어
주제어
KDC
539.99 판사항(4)
발행국(도시)
서울
기타서명
Study for Combustion Characteristics of Interior Finishing Materials by Using The Cone Calorimeter and FTIR
형태사항
ix, 89 p. : 삽도 ; 26 cm.
일반주기명
지도교수:윤명오
참고문헌 : p.82-87
소장기관
오늘날 사회경제규모의 성장과 문화 활동의 발전은 건축기술의 발달을 가져왔고, 이와 더불어 실내장식물도 고급화 ․ 다양화 되면서 많은 종류의 소재가 개발되어 사용되고 있다. 최근 실내장식물로 사용되는 소재는 섬유류, 합성수지류, 합판 등이 주를 이루고 있고, 이러한 종류의 실내장식물은 화재시 높은 온도의 열기와 다량의 유독가스를 발생시켜 많은 인명피해와 재산피해를 일으키는 등 심각한 피해를 초래하고 있다. 이러한 재료의 연소시 위험성을 결정하는데 고려해야 할 사항으로는 착화성, 열발생속도, 열방출률, 연기발생, 유독가스 등을 들 수 있다.
따라서, 본 연구에서는 실내장식물로 많이 사용되는 제품을 선정하여 ISO 5660 또는 ASTM 1354에 의한 콘칼로리미터실험, FTIR을 이용하여 연소가스를 분석하였고 BS 6853 Annex B에 규정된 독성지수(R)계산식을 사용하여 유독가스의 위험정도를 상대적으로 비교분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
바닥마감재에 대한 콘칼로리미터 시험결과 폴리프로필렌 타일카페트가나일론과 비교하여 착화가 빨리일어나고, 최대열방출률이 높게 나타났다. 평균질량감소율은 타일카페트는 0.05 - 0.07 g/s 로 롤카페트 0.03 g/s 보다 크게 나타났고 독성지수 또한 가장높게 측정되었는데 이는 타일카페트의 주요재료인 PVC 연소시 NO2, HCN, HCl 등이 높게 검출되었기 때문이다.
벽장식재는 연소시간이 짧고 가장 낮은 총방출열량을 보였다. 이는, 폴리에스터의 소재가 복사열을 통해 순식간에 용융 낙하하면서 지속적인 연소를 보이지 못했기 때문이다. 독성지수값을 보면 무대막이 유일하게 3.6을 초과하였고 커텐과 브라인드는 기준값 이하로 나타났다.
벽마감재는 총방출열량이 3.8~86.7 KW/m2로 나타나 재료에 따라 최대 22배의 차이를 보였고 가장높게 측정된 MDF 소재의 합판은 제조시 요소수지 및 멜라민수지 등 다량의 접착제 성분이 포함되어 독성지수에서도 가장높은 값을 나타내었고 연소지속시간이 길어짐에 따라 유독가스도 지속적으로 높게 발생하였다.
그 동안 국내의 화재시험 및 기준은 단순히 합부 판정만을 위한 것이었고 화재시 발생되는 열방출률 및 연소가스의 유독성에 대한 정보가 많이 부족한 실정이었다. 따라서 본 연구에서는 콘칼로리미터 실험과 FTIR을 이용한 연소가스분석을 통해서 연소특성의 중요한 인자들을 정량적으로 나타내었다는 점에서 그 의의가 있고, 실내장식물 등 건축내장재의 연소특성에 대한 초기연구로 추후에 이루어질 연구들에서 기초자료로 활용 될 수 있다는 점에 그 의의가 있다고 하겠다.
As the development of the construction, The Interior finishing materials brought many changes as well as the development of various technologies, and is mainly composed of the polymer composite materials.
the polymer composite materials cause to hazardous in fire especially casualties and property damages, because lots of flame and poisonous fumes would be fatal.
To recognize important factors to determine the possibility of danger in fire, the combustion characteristic, heat release rate, poisonous fumes, and ignitibility must be considered.
In this study, We tried to evaluate the combustion characteristics and the dangerous characteristic of fire regarding to the interior finishing materials we often use, conducting the experiment ISO 5660, ASTM 1354-Cone Calorimeter method- , and FT-IR.
According to the result of Cone Calorimeter experiment, the maximum rate value of heat release was showed high on roll carpets, moreover, the average heat release rate and the gross heating value were showed high on tile carpets. Also, the maximum rate of heat release was showed the highest on the polyester fiberboard, wall finishing material, and the gross heating value was showed the highest on the MDF fiberboard.
The stage materials showed the maximum rate of heat release and the gross heating value the highest among the wall interior finishing materials, and then the curtains and the blinds.
According to the experiment using FT-IR, the rate of production of CO and CO2 was higher on the roll carpets compared with the tile carpets in the floor finishing materials.
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