본 연구에서는 천연계면활성제 조성물의 친환경적인 포소화약제를 개발하였으며, 소화성능과 환경친화성을 검증하기 위한 방법으로 한국소방검정공사에서 제시하는 "수동식소화기의형식승인및검정기술기준"에 의한 A2단위 소화능력시험과 안전성평가연구소(한국화학시험연구원)에서 제시하는 육생식물생장실험 및 어류급성독성실험을 수행하였다. 그 결과, 소화성능은 A급 일반화재 5단위, 육생식물생장실험에서 발아에 대한 $LC_{50}$은 75(g/kg), 생장에 대한 $EC_{50}$은 62(g/kg), 어류급성독성실험에서 6658 ppm의 결과를 보여, 현재 국내에서 상용화되어 있는 타 약제보다 월등한 것으로 나타났다. 또한 약제로써의 활용을 위한 기본 물성치 및 내부식성에서도 기준에 적합한 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 천연계면활성제 조성물의 친환경적인 포소화약제를 개발하였으며, 소화성능과 환경친화성을 검증하기 위한 방법으로 한국소방검정공사에서 제시하는 "수동식소화기의형식승인및검정기술기준"에 의한 A2단위 소화능력시험과 안전성평가연구소(한국화학시험연구원)에서 제시하는 육생식물생장실험 및 어류급성독성실험을 수행하였다. 그 결과, 소화성능은 A급 일반화재 5단위, 육생식물생장실험에서 발아에 대한 $LC_{50}$은 75(g/kg), 생장에 대한 $EC_{50}$은 62(g/kg), 어류급성독성실험에서 6658 ppm의 결과를 보여, 현재 국내에서 상용화되어 있는 타 약제보다 월등한 것으로 나타났다. 또한 약제로써의 활용을 위한 기본 물성치 및 내부식성에서도 기준에 적합한 결과를 나타내었다.
In this research, an environmental-friendly foam extinguisher was newly developed using a natural surfactant as its composition. Two criteria were applied to verify its extinguishing performance and environmental attraction. One is unit 2 model by "Standards of Model Approval and Inspection Technolo...
In this research, an environmental-friendly foam extinguisher was newly developed using a natural surfactant as its composition. Two criteria were applied to verify its extinguishing performance and environmental attraction. One is unit 2 model by "Standards of Model Approval and Inspection Technology for Portable Fire Extinguishers" presented in Korea Fire Equipment Inspection Corporation. The other is Terrestrial Plants, Growth Test and Fish, Acute Toxicity Test presented in Korea Institute of Toxicology(Korea Research Institute of Chemical Technology). Test results showed that the extinguishing performance was 5 unit of general fire Class A, the $LC_{50}$ by germination was 75(g/kg) and the $EC_{50}$ by growth was 62(g/kg) through Terrestrial Plants, Growth Test, and also the toxicity was 6658 ppm in Fish, Acute Toxicity Test. The numerical values were highly evaluated than other fire extinguishing agents being commercialized in domestic. The results also showed suitably in basic physical properties and anti-corrosion properties for making use of fire extinguishing agent.
In this research, an environmental-friendly foam extinguisher was newly developed using a natural surfactant as its composition. Two criteria were applied to verify its extinguishing performance and environmental attraction. One is unit 2 model by "Standards of Model Approval and Inspection Technology for Portable Fire Extinguishers" presented in Korea Fire Equipment Inspection Corporation. The other is Terrestrial Plants, Growth Test and Fish, Acute Toxicity Test presented in Korea Institute of Toxicology(Korea Research Institute of Chemical Technology). Test results showed that the extinguishing performance was 5 unit of general fire Class A, the $LC_{50}$ by germination was 75(g/kg) and the $EC_{50}$ by growth was 62(g/kg) through Terrestrial Plants, Growth Test, and also the toxicity was 6658 ppm in Fish, Acute Toxicity Test. The numerical values were highly evaluated than other fire extinguishing agents being commercialized in domestic. The results also showed suitably in basic physical properties and anti-corrosion properties for making use of fire extinguishing agent.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 산림화재용 소화수의 성능을증진시키며 환경친화적인 포소화약제를 개발하였고 또한 소화성능과 환경친화성을 검증하기 위하여 육생식물 생장실험 및 어류급성독성시험을 수행하였다 .
본 시험은 약제 적용에 따른 환경상 독성영향을 평가하는 것이다. 따라서 본 소화약제들은 사용 시 소화약제 원액에 물을 1% 희석하여 사용하는 것을 기준으로 개발된 것으로 시험에 사용한 소화약제들은 1% 희석액을 사용하였다.
제안 방법
시험에 사용된 약제는 본 연구에 의해 개발된 약제 및 T사의 C 약제, D사의 C 약제, A사의 P 약제의 총 4종이다. 각 농도의 시험물질을 혼합한 토양에 시험대상이 되는 식물의 종자를 심고, 발아되는 싹의 수를 즉정 기록하여대조 군의 싹이 50% 발아되는 시점에서 2주 후에 식물을 절단하여 중량을 측정하였다. 시험은 발아에 대한 LC5O치와 생장에 대한 EC5O치로 결과를 얻을 수 있었다.
개발된 약제의 환경친화성을 검증하기 위하여 육생식물 생장실험과 어류 급성독성시험을 수행하였다.
있다. 개발약제는 인산나트륨(50 g), 구연산(20 g), 요소(30 g)를 정제수(100 g)에 혼합하고 야자유에서 추출된 천연발포제 (10 g), 산화에틸렌(1 g), 아세트아민(0.5 g), 라우릴황산나트륨(1.5 g) 등을 첨가한 후 상온에서 약 48시간 이상 안정시킨 후, 물성개질을 위한 증점제, 안정제, 부식억제제를 첨가하여 제조하였다. 이렇게 완성된 개발약제에 대하여 노화시험 전.
기존 국내에서 사용되고 있는 포소화약제 및 강화액의 물리적 특성(pH, 점도, 표면장력, 침전량, 외관)을수차례 반복 시험 . 평가하였으며, 정확한 결과값을 기록할 수 있었다.
평가하였으며, 정확한 결과값을 기록할 수 있었다. 또한 기존 약제와 신개발 약제의 노화에 따른 물성 변화를 기록하여 약제 개발의 기초자료로 활용하였다. 본 연구과제를 수행함에 있어서, 이러한 기초물성 시험의 결과를 바탕으로 신개발 약제의 최적 제조비를 도줄할 수 있었다.
1과 같이 A2 단위 연소대 모형 을 준비 하였으며 , 분당 4/의 약제 분사량을 갖는 가압식 물소화기(8/ 용량)를 사용하였다. 물과의 비교실험을 통해 소화소요시간을 측정하였다. 물의 소화시간이 평균 25.
소화약제의 성능뿐만 아니라 약제의 사용에 환경 영향을 최소화하기 위하여 약제 자체의 독성을 배제시킬수 있는 무독성 또는 저독성 첨가제를 선택하여 사용하였으며, 어류급성독성시험 및 육상식물생장시험을 수행하여 약제의 환경 친화성을 비교 . 검증하였다.
과 같이 1주일동안 환경 적응 기간을 마친 송사리를 사용하였으며 사망률은 4% 이하였다. 송사리를 비이커로 이동 후 Fig. 4와 같이 소화 약제를 투여, 정밀성 향상을 위한 반복 시험수행을 통해 96시간 LC50을 측정하였다. 96시간 경과 후 생존한 송사리는 원, 사망한 송사리는 점선으로 표기하였다.
포소화약제로서 기본적인 성능 시험을 위하여 A급 일반화재 2단위 소화능력시험을 수행하였으며, 산림화재 적용시 임목자원 및 하천 등에 대한 영향을 검토하기 위하여 『식물 발아 및 생장실험』및 『어류 급성독성 시험』을 수행하였다.
한국화학연구원 안전성평가연구소에서 제시하는『생태 영향시험 분야-육생식물 생장실험』규격에 의거하여육생식물에 대한 환경영향을 시험하였다. 시험에 사용된 약제는 본 연구에 의해 개발된 약제 및 T사의 C 약제, D사의 C 약제, A사의 P 약제의 총 4종이다.
대상 데이터
것이다. 따라서 본 소화약제들은 사용 시 소화약제 원액에 물을 1% 희석하여 사용하는 것을 기준으로 개발된 것으로 시험에 사용한 소화약제들은 1% 희석액을 사용하였다.
본 연구에 의하여 개발된 약제와 국내에서 상용 판매 . 사용되고 있는 약제를 사용한 실험 결과 발아에 대한 LC50치는 최고 약 8.
본 연구에서 개발된 소화약제는 환경친화성에 중점을 두고 있으며, 공업용 화학물질을 원료로 한 합성 계면활성제를 배제하고 야자유추출물을 발포제로 사용하고 있다. 개발약제는 인산나트륨(50 g), 구연산(20 g), 요소(30 g)를 정제수(100 g)에 혼합하고 야자유에서 추출된 천연발포제 (10 g), 산화에틸렌(1 g), 아세트아민(0.
하였다. 소화성능시험을 수행하기 위하여 Fig. 1과 같이 A2 단위 연소대 모형 을 준비 하였으며 , 분당 4/의 약제 분사량을 갖는 가압식 물소화기(8/ 용량)를 사용하였다. 물과의 비교실험을 통해 소화소요시간을 측정하였다.
대한 환경영향을 시험하였다. 시험에 사용된 약제는 본 연구에 의해 개발된 약제 및 T사의 C 약제, D사의 C 약제, A사의 P 약제의 총 4종이다. 각 농도의 시험물질을 혼합한 토양에 시험대상이 되는 식물의 종자를 심고, 발아되는 싹의 수를 즉정 기록하여대조 군의 싹이 50% 발아되는 시점에서 2주 후에 식물을 절단하여 중량을 측정하였다.
이론/모형
포소화약제의 성능시험은 A급 소화능력단위 측정을 위하여 한국소방검정공사에서 규정하는 『수동식소화기형 식승인및검정 기술기준』에 의 거하여 수행 하였다. 소화성능시험을 수행하기 위하여 Fig.
성능/효과
물과의 비교실험을 통해 소화소요시간을 측정하였다. 물의 소화시간이 평균 25.3초, 소화능력단위는 2단위에 비해 개발된 소화약제의 소화시간은 평균 11.0 초, 소화능력단위는 5단위의 결과를 나타내었으며 소화 성능이 물보다 약 2.5배 정도 향상된 것을 알 수 있었다.
또한 기존 약제와 신개발 약제의 노화에 따른 물성 변화를 기록하여 약제 개발의 기초자료로 활용하였다. 본 연구과제를 수행함에 있어서, 이러한 기초물성 시험의 결과를 바탕으로 신개발 약제의 최적 제조비를 도줄할 수 있었다.
. 사용되고 있는 약제를 사용한 실험 결과 발아에 대한 LC50치는 최고 약 8.3배, 생장에 재한 EC50치는최고 약 8.8배의 차이를 보였으며 대조군 및 개발 약제를 투여한 식물군은 모두 생존한 것에 반하여, 상용 약제들을 투여한 식물군은 2주 이전에 모두 고사(枯死) 하는 것으로 나타났다.
사용장비의 재질이 대부분 알루미늄과 철이라는 점을 감안하여 약제 자체의 부식성을 억제하기 위해 미량의 첨가제를 사용하였으며, 이에 따른 효과를 검증하기 위하여 21일간 부식시험을 수행한 결과, 기준치인 3 mg/20 cm2 이하의 수치를 얻을 수 있었다.
산림화재 진압장비에 대한 부식성 시험에서 기준치에 적합한 판정을 얻을 수 있었으며, 노화전·후 원액의 외관변화가 뚜렷하지 않았으며, 침전물이 없는 것으로 나타났다.
환경부의 기준에 따르면 어류급성독성시험의 경우 2000 ppm 이상이어야 사용 가능하도록 되어 있다. 시험에 사용된 약제의 대부분이 기준치 이상의 결과를 얻을 수 있었고, D사의 C 약제만이 기준치에 미치지 못하는 것으로 나타났다.
후속연구
본 연구수행 결과, 산불 전용 소화약제를 개발하게 되었으며, 이를 활용하여 실제 산림화재 진압에 사용할 수 있도록 하기 위하여 현장 적용성 검토 시험을 수행할 계획이며, 개발된 약제의 사용에 의하여 산불 진화 시간이 현저히 단축될 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌 (13)
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송영선, LiDAR 자료 및 SPOT-4 위성영상을 활용한 산불피해 분석, 대한토목학회논문집, Vol. 26, No. 3D, pp.527-534(2006)
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The State of Victoria, Guidelines and Procedures for Ecological Burning on Public Land in Victoria 2004, Fire Ecology Working Group, Department od Sustainability and Environment(2004)
통계청, 년도별 산불발생건수, 피해면적, 피해금액, 인명피해(1998-2004)
박동균, 양양산불사고의 대응사례를 통해 본 한국 위기관리행정의 문제점, 한국공안행정학회보, 제20호, pp.223-253(2005)
Diane L. Larson, Effects of Fire Retardant Chemical and Fire Suppressant Foam on Surub Steppe Vegetation in Northern Nevada, International Journal of Wildland Fire, Vol. 9, No. 2, pp.115-127(1999)
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