본 논문은 인화성 액체(Flammable liquid)의 연소 거동(Fire behavior) 및 탄화 패턴(Carbonization patten)의 조사기법에 대한 연구이다. 연소 실험은 한 변의 길이가 10[m]로 구획된 정육각형의 실험동에서 진행되었다. 연소 실험에 사용된 인화성 액체는 휘발유(Gasoline), 등유(Kerosene), 경유(Diesel) 각각 50[ml]를 사용했다. 그리고 바닥재는 한 변의 길이가 1[m]인 비닐장판(Vinyl floor covering), 강화마루(Laminate floor), 카펫(Carpet)이다. 그리고 면섬유(Cotton)의 크기는 한 변의 길이가 10[cm]인 사각형이고, 무게는 3[g]이다. 연소 화염은 디지털 카메라(Digital Camera)와 비디오 카메라(Video Camera)로 촬영하였다. 또한 화열의 적외선 분포는 ...
본 논문은 인화성 액체(Flammable liquid)의 연소 거동(Fire behavior) 및 탄화 패턴(Carbonization patten)의 조사기법에 대한 연구이다. 연소 실험은 한 변의 길이가 10[m]로 구획된 정육각형의 실험동에서 진행되었다. 연소 실험에 사용된 인화성 액체는 휘발유(Gasoline), 등유(Kerosene), 경유(Diesel) 각각 50[ml]를 사용했다. 그리고 바닥재는 한 변의 길이가 1[m]인 비닐장판(Vinyl floor covering), 강화마루(Laminate floor), 카펫(Carpet)이다. 그리고 면섬유(Cotton)의 크기는 한 변의 길이가 10[cm]인 사각형이고, 무게는 3[g]이다. 연소 화염은 디지털 카메라(Digital Camera)와 비디오 카메라(Video Camera)로 촬영하였다. 또한 화열의 적외선 분포는 열화상 카메라(Thermographic Camera)로 실시간 측정하였다. 화염 온도는 온도 측정 시스템(Temperature Measuring System)으로 측정했으며, 온도 센서는 20[cm] 간격으로 수직 배치하였다. 바닥재 표면의 탄화 패턴은 디지털 카메라로 촬영하여 분석했으며, 단면의 구조는 실체 현미경(Stereoscopic Microscope)으로 분석하였다. 모든 실험은 동일한 환경에서 진행되었고, 모든 실험은 동일한 환경에서 진행되었고, 실험동의 온도는 12~14[℃], 습도는 61~65[%], 풍속은 0.3~0.5[m/s]이고, 착화를 위한 화염은 휴대용 가스 토치를 사용하였다.
유리 용기(Glass container)에 등유와 경유를 각각 50[ml] 담고, 휴대용 가스 토치로 화염을 30[s] 동안 인가했으나 착화시킬 수 없었다. 그런데 휘발유는 착화되어 568[s] 동안 연소가 진행된다. 카펫에 위에 휘발유를 50[ml]를 뿌리고 착화시켜 연소 시간(Burning time)을 측정한 결과 263[s]이었으며, 180[s]가 경과할 때 화염이 다시 활성화되어 불꽃이 성장된다. 비닐장판, 강화마루, 카펫의 각각 위에 한 변의 길이가 10[cm]이고, 무게가 3[g]인 면섬유를 놓고 50[ml]의 휘발유를 뿌리고 착화 실험을 하였을 때 모두 착화된다. 카펫 위에 면섬유를 놓고 휘발유를 50[ml] 뿌리고 착화시켜 연소 시간을 측정한 결과 320[s]이고, 165[s]가 경과했을 때 감소하던 화염이 다시 활성화되어 불꽃이 성장된다. 휘발유 50[ml]를 비닐장판, 강화마루, 카펫에 각각 뿌리고 착화시켜 연소될 때 최고 화염(Peak flame)의 높이는 강화마루 1,600[mm], 비닐장판 1,500[mm], 카펫 1,100[mm]이다. 그리고 카펫이 연소될 때의 평균 화염(Mean flame)의 높이는 800[mm]이며, 감소하던 화염이 다시 활성화된 후 최고 화염의 높이는 300[mm]이다. 비닐장판, 강화마루, 카펫의 각각 위에 동일한 면섬유를 놓고 휘발유를 50[ml]를 뿌리고 연소가 진행되었을 때 최고 화염의 높이는 강화마루 1,300[mm], 비닐장판 1,200[mm], 카펫900[mm]이다. 또한 카펫 위에 면섬유 놓고 휘발유 50[ml]를 뿌리고 연소될 때 평균 화염의 높이는 800[mm], 감소하던 화염이 다시 활성화된 후 최고 화염은 400[mm]이다. 휘발유, 등유, 경유가 연소될 때 화염의 색상은 대부분 밝은 주황색을 나타낸다. 화염의 형태는 난류가 지배하고, 화염의 하부 일부는 층류가 지배하는 혼재된 특성이다. 연기 농도(Smoke density)의 해석은 링겔만 농도표(Ringelmann chart, [%])을 적용하였다. 최고 화염 및 평균 화염 일 때의 연기의 농도는 10~20[%]의 검정색이 지배하고, 화염이 감소할 때의 연기 농도는 10~60[%]이다. 비닐장판 위에 휘발유를 뿌린 후 연소 중 화염이 감소할 때 연기의 농도가 60[%]로 가장 높았으며, 유리 용기에 담은 휘발유가 연소 중 화염이 감소할 때 40[%]로 해석되었다. 그런데 연소의 말기가 되면 유리 용기, 비닐장판, 강화마루에서 연소되는 휘발유는 백색 연기를 나타낸다. 비닐장판, 강화마루, 카펫 위에 휘발유 50[ml]를 각각 뿌리고 착화되어 연소가 진행되었을 때 화염 바닥면의 길이는 강화마루 430[mm], 비닐장판 380[mm], 카펫 240[mm]이다. 카펫에 휘발유 50[ml]를 뿌리고 연소될 때 화염의 열화상 패턴(Thermal burn pattern)은 폭이 좁고 긴 형태이며, 강화마루는 넓고 원통 형태이다. 비닐장판, 강화마루, 카펫에 휘발유 50[ml]를 각각 뿌리고 착화되어 연소가 진행될 때 화염의 최고 온도는 강화마루 900[℃], 비닐장판 810[℃], 카펫 850[℃]이다. 그리고 카펫에 휘발유 50[ml]를 뿌리고 착화되어 연소가 진행되어 180[s] 경과할 때 감소하던 화염이 다시 활성화되고, 최고 온도는 210[℃]이다. 휘발유 50[ml]를 비닐장판 위에 뿌리고 착화시켜 연소가 완료된 후 탄화 패턴의 해석에서 탄화 길이는 가로 600[mm], 세로 380[mm], 탄화 면적 1,000[mm2]이다. 그리고 탄화 심도는 경계면의 안쪽에 형성된다. 휘발유 50[ml]를 카펫 위에 뿌리고 착화시켜 연소가 완료된 후 탄화 패턴의 해석에서 탄화 길이는 가로 280[mm], 세로 250[mm], 탄화 면적 400[mm2]이다. 그리고 탄화 심도는 중심부에 형성되었고, 원형 모양이다. 정상 비닐장판의 단면은 표면의 코팅층(Coating layer), 흰색의 경계층(Boundary layer), 균일한 보이드층(Void layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 비닐장판의 상부는 화열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되고, 경계층 역시 더욱 선명한 흰색을 나타낸다. 그리고 보이드층(Void layer)은 정상 제품과 차이가 거의 없다. 정상 강화마루의 단면은 표면의 경화층(Case-hardening layer), 완충층(Buffer layer), 하부층(Underlying layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 강화마루의 단면은 각 층의 색이 일부 변형되었으나 정상 제품의 구조와 차이가 거의 없는 것으로 확인된다. 정상 제품의 카펫 단면은 가는 비닐선(Vinyl wire), 접착층(Bonding Layer), 경화층(Case-hardening layer), 완충층(Buffer layer), 하부층(Underlying layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 카펫의 단면은 가는 비닐선(Vinyl wire)과 접착층(Bonding Layer)은 화열로 소실되었다. 또한 경화층(Case-hardening layer)은 심하게 탄화되고, 완충층(Buffer layer)과 하부층(Underlying layer) 역시 일부 탄화 및 변색이 발생한다.
이상의 결과로부터 알 수 있듯이 구획된 공간의 연소 실험에서 인화성 액체가 동일하더라도 가연 재료(Combustible materials) 및 연소 조건(Burning conditions)에 따른 화염의 높이, 최고 온도, 연소 시간, 열화상 패턴, 표면 및 단면 등의 특성 차이가 있다는 것이 입증되었다. 따라서 인화성 액체를 사용한 방화 또는 실화의 패턴 해석 및 원인조사에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
핵심어 : 인화성 액체, 연소 거동, 탄화 패턴, 연소 시간, 화염 높이, 최고 화염, 평균 화염, 열화상 패턴, 탄화 패턴
본 논문은 인화성 액체(Flammable liquid)의 연소 거동(Fire behavior) 및 탄화 패턴(Carbonization patten)의 조사기법에 대한 연구이다. 연소 실험은 한 변의 길이가 10[m]로 구획된 정육각형의 실험동에서 진행되었다. 연소 실험에 사용된 인화성 액체는 휘발유(Gasoline), 등유(Kerosene), 경유(Diesel) 각각 50[ml]를 사용했다. 그리고 바닥재는 한 변의 길이가 1[m]인 비닐장판(Vinyl floor covering), 강화마루(Laminate floor), 카펫(Carpet)이다. 그리고 면섬유(Cotton)의 크기는 한 변의 길이가 10[cm]인 사각형이고, 무게는 3[g]이다. 연소 화염은 디지털 카메라(Digital Camera)와 비디오 카메라(Video Camera)로 촬영하였다. 또한 화열의 적외선 분포는 열화상 카메라(Thermographic Camera)로 실시간 측정하였다. 화염 온도는 온도 측정 시스템(Temperature Measuring System)으로 측정했으며, 온도 센서는 20[cm] 간격으로 수직 배치하였다. 바닥재 표면의 탄화 패턴은 디지털 카메라로 촬영하여 분석했으며, 단면의 구조는 실체 현미경(Stereoscopic Microscope)으로 분석하였다. 모든 실험은 동일한 환경에서 진행되었고, 모든 실험은 동일한 환경에서 진행되었고, 실험동의 온도는 12~14[℃], 습도는 61~65[%], 풍속은 0.3~0.5[m/s]이고, 착화를 위한 화염은 휴대용 가스 토치를 사용하였다.
유리 용기(Glass container)에 등유와 경유를 각각 50[ml] 담고, 휴대용 가스 토치로 화염을 30[s] 동안 인가했으나 착화시킬 수 없었다. 그런데 휘발유는 착화되어 568[s] 동안 연소가 진행된다. 카펫에 위에 휘발유를 50[ml]를 뿌리고 착화시켜 연소 시간(Burning time)을 측정한 결과 263[s]이었으며, 180[s]가 경과할 때 화염이 다시 활성화되어 불꽃이 성장된다. 비닐장판, 강화마루, 카펫의 각각 위에 한 변의 길이가 10[cm]이고, 무게가 3[g]인 면섬유를 놓고 50[ml]의 휘발유를 뿌리고 착화 실험을 하였을 때 모두 착화된다. 카펫 위에 면섬유를 놓고 휘발유를 50[ml] 뿌리고 착화시켜 연소 시간을 측정한 결과 320[s]이고, 165[s]가 경과했을 때 감소하던 화염이 다시 활성화되어 불꽃이 성장된다. 휘발유 50[ml]를 비닐장판, 강화마루, 카펫에 각각 뿌리고 착화시켜 연소될 때 최고 화염(Peak flame)의 높이는 강화마루 1,600[mm], 비닐장판 1,500[mm], 카펫 1,100[mm]이다. 그리고 카펫이 연소될 때의 평균 화염(Mean flame)의 높이는 800[mm]이며, 감소하던 화염이 다시 활성화된 후 최고 화염의 높이는 300[mm]이다. 비닐장판, 강화마루, 카펫의 각각 위에 동일한 면섬유를 놓고 휘발유를 50[ml]를 뿌리고 연소가 진행되었을 때 최고 화염의 높이는 강화마루 1,300[mm], 비닐장판 1,200[mm], 카펫900[mm]이다. 또한 카펫 위에 면섬유 놓고 휘발유 50[ml]를 뿌리고 연소될 때 평균 화염의 높이는 800[mm], 감소하던 화염이 다시 활성화된 후 최고 화염은 400[mm]이다. 휘발유, 등유, 경유가 연소될 때 화염의 색상은 대부분 밝은 주황색을 나타낸다. 화염의 형태는 난류가 지배하고, 화염의 하부 일부는 층류가 지배하는 혼재된 특성이다. 연기 농도(Smoke density)의 해석은 링겔만 농도표(Ringelmann chart, [%])을 적용하였다. 최고 화염 및 평균 화염 일 때의 연기의 농도는 10~20[%]의 검정색이 지배하고, 화염이 감소할 때의 연기 농도는 10~60[%]이다. 비닐장판 위에 휘발유를 뿌린 후 연소 중 화염이 감소할 때 연기의 농도가 60[%]로 가장 높았으며, 유리 용기에 담은 휘발유가 연소 중 화염이 감소할 때 40[%]로 해석되었다. 그런데 연소의 말기가 되면 유리 용기, 비닐장판, 강화마루에서 연소되는 휘발유는 백색 연기를 나타낸다. 비닐장판, 강화마루, 카펫 위에 휘발유 50[ml]를 각각 뿌리고 착화되어 연소가 진행되었을 때 화염 바닥면의 길이는 강화마루 430[mm], 비닐장판 380[mm], 카펫 240[mm]이다. 카펫에 휘발유 50[ml]를 뿌리고 연소될 때 화염의 열화상 패턴(Thermal burn pattern)은 폭이 좁고 긴 형태이며, 강화마루는 넓고 원통 형태이다. 비닐장판, 강화마루, 카펫에 휘발유 50[ml]를 각각 뿌리고 착화되어 연소가 진행될 때 화염의 최고 온도는 강화마루 900[℃], 비닐장판 810[℃], 카펫 850[℃]이다. 그리고 카펫에 휘발유 50[ml]를 뿌리고 착화되어 연소가 진행되어 180[s] 경과할 때 감소하던 화염이 다시 활성화되고, 최고 온도는 210[℃]이다. 휘발유 50[ml]를 비닐장판 위에 뿌리고 착화시켜 연소가 완료된 후 탄화 패턴의 해석에서 탄화 길이는 가로 600[mm], 세로 380[mm], 탄화 면적 1,000[mm2]이다. 그리고 탄화 심도는 경계면의 안쪽에 형성된다. 휘발유 50[ml]를 카펫 위에 뿌리고 착화시켜 연소가 완료된 후 탄화 패턴의 해석에서 탄화 길이는 가로 280[mm], 세로 250[mm], 탄화 면적 400[mm2]이다. 그리고 탄화 심도는 중심부에 형성되었고, 원형 모양이다. 정상 비닐장판의 단면은 표면의 코팅층(Coating layer), 흰색의 경계층(Boundary layer), 균일한 보이드층(Void layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 비닐장판의 상부는 화열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되고, 경계층 역시 더욱 선명한 흰색을 나타낸다. 그리고 보이드층(Void layer)은 정상 제품과 차이가 거의 없다. 정상 강화마루의 단면은 표면의 경화층(Case-hardening layer), 완충층(Buffer layer), 하부층(Underlying layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 강화마루의 단면은 각 층의 색이 일부 변형되었으나 정상 제품의 구조와 차이가 거의 없는 것으로 확인된다. 정상 제품의 카펫 단면은 가는 비닐선(Vinyl wire), 접착층(Bonding Layer), 경화층(Case-hardening layer), 완충층(Buffer layer), 하부층(Underlying layer) 순서로 구성되어 있다. 탄화된 카펫의 단면은 가는 비닐선(Vinyl wire)과 접착층(Bonding Layer)은 화열로 소실되었다. 또한 경화층(Case-hardening layer)은 심하게 탄화되고, 완충층(Buffer layer)과 하부층(Underlying layer) 역시 일부 탄화 및 변색이 발생한다.
이상의 결과로부터 알 수 있듯이 구획된 공간의 연소 실험에서 인화성 액체가 동일하더라도 가연 재료(Combustible materials) 및 연소 조건(Burning conditions)에 따른 화염의 높이, 최고 온도, 연소 시간, 열화상 패턴, 표면 및 단면 등의 특성 차이가 있다는 것이 입증되었다. 따라서 인화성 액체를 사용한 방화 또는 실화의 패턴 해석 및 원인조사에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
핵심어 : 인화성 액체, 연소 거동, 탄화 패턴, 연소 시간, 화염 높이, 최고 화염, 평균 화염, 열화상 패턴, 탄화 패턴
This paper performed a study on the examination technique for the fire behavior and carbonization pattern of a flammable liquid. Fire tests were performed in a comparted regular hexagonal test building with a side length of 10[m]. Fifty milliliters 50[ml] of gasoline, kerosene and diesel oil were us...
This paper performed a study on the examination technique for the fire behavior and carbonization pattern of a flammable liquid. Fire tests were performed in a comparted regular hexagonal test building with a side length of 10[m]. Fifty milliliters 50[ml] of gasoline, kerosene and diesel oil were used as a flammable liquids for the fire tests, respectively. As a flooring material, vinyl floor covering, laminate flooring and carpeting whose side length is 1 meter were used. Square cotton pieces with a side length and weight of 10[cm] and 3[g], respectively, were used for the tests. Pictures of flames from the fire were taken using digital and video cameras. In addition, the infrared distribution of fire heat was measured in real time using a temperature measuring system and temperature sensors were arranged vertically at 20[cm] intervals. The carbonization patterns of the flooring materials were taken by a digital camera for analysis and the cross-sectional structure was analyzed using a stereoscopic microscope. The temperature, humidity and wind velocity of the test building were maintained at 12~14[℃], 61~65[%] and 0.3~0.5[m/s], respectively. A portable gas torch was used for ignition. After filling glass containers with 50[ml] of kerosene and diesel oil, a flame was applied for 30 seconds using a portable gas torch, which resulted in the failure of ignition. However, in the case of the gasoline, the flooring material was ignited, maintaining burning for 568 seconds. The burning time measured after igniting the carpet by spraying 50ml of gasoline on it was 263 seconds. When 180 seconds has elapsed, the flame was activated again, growing bigger. The ignition test performed by spraying 50[ml] of gasoline on the cotton pieces whose sides are 10[cm] long and weight is 3[g], and which is placed on a vinyl floor covering, laminate floor and carpet, respectively, shows that all of them ignited. The burning time measured by igniting the cotton pieces placed on the carpet after spraying 50[ml] of gasoline on it is 320 seconds and when it has elapsed 165 seconds, the flame which had been reduced was activated again, growing bigger. When burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after spraying 50[ml] of gasoline on them, the height of the peak flame was 1,600[mm] for the laminate floor, 1,500[mm] for the vinyl floor covering, and 1,100[mm] for the carpet. And the height of the mean flame when burning the carpet was 800[mm] and the height of the peak flame was 300[mm] after the flame had been activated again. When burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after placing and igniting the same size piece of cotton on them with 50[ml] of gasoline being sprayed on it, the height of the peak flame was 1,300 for the laminate floor, 1,200 for the vinyl floor covering, and 900[mm] for the carpet. In addition, when burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after placing the same cotton pieces on them with 50[ml] of gasoline being sprayed on it, the height of the mean flame was 800[mm] and the peak flame height was 400[mm] after the flame, which had been reduced, was activated again. When gasoline, kerosene and diesel oil are burned, the color of the flame is orange. The shape of the flame is characterized by the mixed shape of a governing turbulent flow flame and a laminar flow flame at the lower part of the flame. The smoke density was analyzed by applying the Ringelmann chart[%]. The smoke density at the peak flame and mean flame was governed by 10~20[%] of black color while it is 10~60[%] when the flame is reduced. When burning the gasoline sprayed on the vinyl floor covering, the smoke density is the highest (60[%]) when the flame is reduced., and when burning the gasoline contained in a glass container, it is 40[%] when the flame is reduced. However, at the end of the burning, the gasoline burned in the glass container and on the vinyl floor covering and laminate floor leaves white smoke. When the 50[ml] of gasoline sprayed on the vinyl floor covering, laminate floor and carpet is ignited and burned, the length of the bottom side of the flame was 430[mm] for the laminate floor, 380[mm] for the vinyl floor covering, and 240[mm] for the carpet. When 50[ml] of gasoline sprayed on the carpet is burned, the thermal burn pattern of the flame was of a narrow and long shape, and in the case of the laminate floor, it was of a wide and cylindrical shape. When the 50ml of gasoline sprayed on the vinyl floor covering, laminate floor and carpet is ignited and burned, the peak temperature of the flame was 900[℃] for the laminate floor, 810[℃] for the vinyl floor covering, and 850[℃] for the carpet. And when 180 seconds has elapsed after the 50[ml] of gasoline sprayed on the carpet was ignited and burned, the flame which had been reduced was activated again and the peak temperature was 210[℃]. The result of analysis on the carbonization pattern of the vinyl floor covering after the 50[ml] of gasoline sprayed on it was ignited and burned shows the length of carbonization was 600[mm] in width and 380[mm] in length and the area of carbonization was 1,000[mm2]. The deepest carbonization was formed inside the boundary surface. The result of analysis on the carbonization pattern of the carpet after the 50[ml] of gasoline sprayed on it was ignited and burned shows the length of carbonization was 280[mm] in width and 250[mm] in length and the area of carbonization was 400[mm2]. The deepest carbonization was formed at the center in the cylindrical shape. The cross-section of a normal vinyl floor covering consists of a coating layer, white boundary layer and uniform void layer, in that order. In the case of the upper part of the carbonized vinyl floor covering, the coating layer is deformed into a carbonized layer due to fire heat and also the color of the boundary layer is a clearer white. The void layer has almost no difference from that of a normal product. The cross-section of a normal laminate floor consists of a case-hardening layer, buffer layer and underlying layer, in that order. In the case of the cross-section of the carbonized laminate floor, the color of each layer is discolored. However, it can be seen that its structure has almost no difference from that of a normal product. The cross-section of a normal carpet consists of thin vinyl wires, bonding layer, case-hardening layer, buffer layer and underlying layer, in that order. In the case of the cross-section of the carbonized carpet, the thin vinyl wires and bonding layer are burned by fire heat. In addition, the case-hardening layer is severely carbonized, and the buffer layer and underlying layer are also partially carbonized and discolored. As can be seen from the above results, the fire test conducted in a comparted space proves that even though same flammable liquid is used, there are differences in the characteristics of flame height, peak temperature, burning time, thermal burn pattern, surface and cross-section, etc., depending on the combustible materials and burning conditions. Therefore, it is thought that these results can be utilized to analyze, and investigate the cause and patterns of arson and accidental fire by flammable liquid.
Key words: Flammable Liquid, Fire Behavior, Carbonization Pattern, Burning Time, Flame Height, Peak Flame, Mean Flame, Thermal Burn Pattern, Carbonization Pattern
This paper performed a study on the examination technique for the fire behavior and carbonization pattern of a flammable liquid. Fire tests were performed in a comparted regular hexagonal test building with a side length of 10[m]. Fifty milliliters 50[ml] of gasoline, kerosene and diesel oil were used as a flammable liquids for the fire tests, respectively. As a flooring material, vinyl floor covering, laminate flooring and carpeting whose side length is 1 meter were used. Square cotton pieces with a side length and weight of 10[cm] and 3[g], respectively, were used for the tests. Pictures of flames from the fire were taken using digital and video cameras. In addition, the infrared distribution of fire heat was measured in real time using a temperature measuring system and temperature sensors were arranged vertically at 20[cm] intervals. The carbonization patterns of the flooring materials were taken by a digital camera for analysis and the cross-sectional structure was analyzed using a stereoscopic microscope. The temperature, humidity and wind velocity of the test building were maintained at 12~14[℃], 61~65[%] and 0.3~0.5[m/s], respectively. A portable gas torch was used for ignition. After filling glass containers with 50[ml] of kerosene and diesel oil, a flame was applied for 30 seconds using a portable gas torch, which resulted in the failure of ignition. However, in the case of the gasoline, the flooring material was ignited, maintaining burning for 568 seconds. The burning time measured after igniting the carpet by spraying 50ml of gasoline on it was 263 seconds. When 180 seconds has elapsed, the flame was activated again, growing bigger. The ignition test performed by spraying 50[ml] of gasoline on the cotton pieces whose sides are 10[cm] long and weight is 3[g], and which is placed on a vinyl floor covering, laminate floor and carpet, respectively, shows that all of them ignited. The burning time measured by igniting the cotton pieces placed on the carpet after spraying 50[ml] of gasoline on it is 320 seconds and when it has elapsed 165 seconds, the flame which had been reduced was activated again, growing bigger. When burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after spraying 50[ml] of gasoline on them, the height of the peak flame was 1,600[mm] for the laminate floor, 1,500[mm] for the vinyl floor covering, and 1,100[mm] for the carpet. And the height of the mean flame when burning the carpet was 800[mm] and the height of the peak flame was 300[mm] after the flame had been activated again. When burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after placing and igniting the same size piece of cotton on them with 50[ml] of gasoline being sprayed on it, the height of the peak flame was 1,300 for the laminate floor, 1,200 for the vinyl floor covering, and 900[mm] for the carpet. In addition, when burning the vinyl floor covering, laminate floor and carpet after placing the same cotton pieces on them with 50[ml] of gasoline being sprayed on it, the height of the mean flame was 800[mm] and the peak flame height was 400[mm] after the flame, which had been reduced, was activated again. When gasoline, kerosene and diesel oil are burned, the color of the flame is orange. The shape of the flame is characterized by the mixed shape of a governing turbulent flow flame and a laminar flow flame at the lower part of the flame. The smoke density was analyzed by applying the Ringelmann chart[%]. The smoke density at the peak flame and mean flame was governed by 10~20[%] of black color while it is 10~60[%] when the flame is reduced. When burning the gasoline sprayed on the vinyl floor covering, the smoke density is the highest (60[%]) when the flame is reduced., and when burning the gasoline contained in a glass container, it is 40[%] when the flame is reduced. However, at the end of the burning, the gasoline burned in the glass container and on the vinyl floor covering and laminate floor leaves white smoke. When the 50[ml] of gasoline sprayed on the vinyl floor covering, laminate floor and carpet is ignited and burned, the length of the bottom side of the flame was 430[mm] for the laminate floor, 380[mm] for the vinyl floor covering, and 240[mm] for the carpet. When 50[ml] of gasoline sprayed on the carpet is burned, the thermal burn pattern of the flame was of a narrow and long shape, and in the case of the laminate floor, it was of a wide and cylindrical shape. When the 50ml of gasoline sprayed on the vinyl floor covering, laminate floor and carpet is ignited and burned, the peak temperature of the flame was 900[℃] for the laminate floor, 810[℃] for the vinyl floor covering, and 850[℃] for the carpet. And when 180 seconds has elapsed after the 50[ml] of gasoline sprayed on the carpet was ignited and burned, the flame which had been reduced was activated again and the peak temperature was 210[℃]. The result of analysis on the carbonization pattern of the vinyl floor covering after the 50[ml] of gasoline sprayed on it was ignited and burned shows the length of carbonization was 600[mm] in width and 380[mm] in length and the area of carbonization was 1,000[mm2]. The deepest carbonization was formed inside the boundary surface. The result of analysis on the carbonization pattern of the carpet after the 50[ml] of gasoline sprayed on it was ignited and burned shows the length of carbonization was 280[mm] in width and 250[mm] in length and the area of carbonization was 400[mm2]. The deepest carbonization was formed at the center in the cylindrical shape. The cross-section of a normal vinyl floor covering consists of a coating layer, white boundary layer and uniform void layer, in that order. In the case of the upper part of the carbonized vinyl floor covering, the coating layer is deformed into a carbonized layer due to fire heat and also the color of the boundary layer is a clearer white. The void layer has almost no difference from that of a normal product. The cross-section of a normal laminate floor consists of a case-hardening layer, buffer layer and underlying layer, in that order. In the case of the cross-section of the carbonized laminate floor, the color of each layer is discolored. However, it can be seen that its structure has almost no difference from that of a normal product. The cross-section of a normal carpet consists of thin vinyl wires, bonding layer, case-hardening layer, buffer layer and underlying layer, in that order. In the case of the cross-section of the carbonized carpet, the thin vinyl wires and bonding layer are burned by fire heat. In addition, the case-hardening layer is severely carbonized, and the buffer layer and underlying layer are also partially carbonized and discolored. As can be seen from the above results, the fire test conducted in a comparted space proves that even though same flammable liquid is used, there are differences in the characteristics of flame height, peak temperature, burning time, thermal burn pattern, surface and cross-section, etc., depending on the combustible materials and burning conditions. Therefore, it is thought that these results can be utilized to analyze, and investigate the cause and patterns of arson and accidental fire by flammable liquid.
Key words: Flammable Liquid, Fire Behavior, Carbonization Pattern, Burning Time, Flame Height, Peak Flame, Mean Flame, Thermal Burn Pattern, Carbonization Pattern
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