본 연구에서는 한옥의 주요 부재에 대한 난연기술 개발 및 성능향상을 위한 기초단계로 미국, 일본, 유럽 및 국내의 건축물 마감재의 난연성능 관련 법규 및 시험기준 등을 비교 분석하여 각 부재의 난연성능 평가기준을 제시하고자 하였다. 미국의 경우 최근 통합되어 사용 중인 IBC(International Building Code) 및 NFPA(National Fire Protection Association) Code가 적용되고 있으며, 평가항목으로는 바닥재에 대해서는 임계열유속을, 천장 및 벽체에 대해서는 화염확산지수 및 연기발생량을 적용하고 있다. 유럽의 경우 통합된 Euroclass가 적용되고 있는데 바닥재와 비바닥재를 구분하여 난연성능 등급별로 불연성시험, 화염 전파성시험, 소규모실물화재시험, 발열량시험 등을 평가항목으로 두고 있다. 일본의 경우는 우리나라의 체계와 유사하였는데, 이들 각국의 기준을 비교분석하여 목조물인 한옥 부재에 적용할 수 있는 정량적인 난연성능 평가방법에 대해 고찰해 보았다.
본 연구에서는 한옥의 주요 부재에 대한 난연기술 개발 및 성능향상을 위한 기초단계로 미국, 일본, 유럽 및 국내의 건축물 마감재의 난연성능 관련 법규 및 시험기준 등을 비교 분석하여 각 부재의 난연성능 평가기준을 제시하고자 하였다. 미국의 경우 최근 통합되어 사용 중인 IBC(International Building Code) 및 NFPA(National Fire Protection Association) Code가 적용되고 있으며, 평가항목으로는 바닥재에 대해서는 임계열유속을, 천장 및 벽체에 대해서는 화염확산지수 및 연기발생량을 적용하고 있다. 유럽의 경우 통합된 Euroclass가 적용되고 있는데 바닥재와 비바닥재를 구분하여 난연성능 등급별로 불연성시험, 화염 전파성시험, 소규모실물화재시험, 발열량시험 등을 평가항목으로 두고 있다. 일본의 경우는 우리나라의 체계와 유사하였는데, 이들 각국의 기준을 비교분석하여 목조물인 한옥 부재에 적용할 수 있는 정량적인 난연성능 평가방법에 대해 고찰해 보았다.
In this study, standards and test methods for building materials of domestic and foreign countries were compared and analyzed to propose evaluation methods for the fire-retardant performance of HANOK components (Traditional house). IBC and NFPA codes recently have been adopted in the US, and the pro...
In this study, standards and test methods for building materials of domestic and foreign countries were compared and analyzed to propose evaluation methods for the fire-retardant performance of HANOK components (Traditional house). IBC and NFPA codes recently have been adopted in the US, and the properties such as critical heat flux, fire spread index and smoke density are being used as an evaluation reference. In Europe, the unified Euroclass has been adopted and the surface flammability, prototype fire test or cone calorimeter test are conducted for the performance test. Japan has the similar system as Korea where the class is classified into 3 grades. We tried to study a quantitative evaluation method of fire retardant performance for the HANOK components based on the analysis results of the several countries' standards and test methods for building materials.
In this study, standards and test methods for building materials of domestic and foreign countries were compared and analyzed to propose evaluation methods for the fire-retardant performance of HANOK components (Traditional house). IBC and NFPA codes recently have been adopted in the US, and the properties such as critical heat flux, fire spread index and smoke density are being used as an evaluation reference. In Europe, the unified Euroclass has been adopted and the surface flammability, prototype fire test or cone calorimeter test are conducted for the performance test. Japan has the similar system as Korea where the class is classified into 3 grades. We tried to study a quantitative evaluation method of fire retardant performance for the HANOK components based on the analysis results of the several countries' standards and test methods for building materials.
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문제 정의
기둥이나 보, 도리는 마감재가 아니라 주요구조부에 해당하는 부재이지만, 가연성 목재라는 측면에서 볼 때 최소한 난연성능의 확보가 필요하며 이를 위해 가연성 재료인 건축물 마감재의 난연성능을 평가하는 시험항목들을 검토하여 적절한 성능기준을 모색하고자 한다.
이 과정에서 기존의 소방법과 건축법에서 규정하는 시험방법 외에 선박용 마감재나 실물규모의 연소성능 시험방법도 고려하였다. 또한 부재의 설치용도를 바닥재, 비바닥재로 구분하여 요구되는 난연등급별 적용 방법을 제시하고 성능요건의 기준을 제시하고자 하였다. 이러한 기준의 적합성 및 타당성이 검증되기 위해서는 난연처리기술의 개발이 병행되어야 하고, 개발된 기술에 대한 다양한 성능시험이 반복 수행되어져야 할 것이다.
본 연구를 통해 한옥의 대중화, 즉 우리 전통의 아름다움에 기능성과 실용성을 겸비한 신한옥의 개발을 위한 선결 요건 중 하나인 한옥의 화재안전성 확보를 위해 난연성능을 평가할 수 있는 방안을 검토해 보았다. 이를 위해 국내외 관련 시험기준을 비교분석하여 부재의 종류 및 성능등급에 따른 적절한 시험항목과 판정기준을 한옥부재의 난연성능 평가에 적용하고자 하였다.
연구에서는 미국, 유럽, 일본의 건축물 마감재 기준과 국내기준의 조사 및 비교분석을 통해 이를 한옥에 적용 시 가능성을 타진해보고 한옥 부재의 난연성능을 평가할 수 있는 적절한 방안을 제시하고자 한다.
이러한 상황에서 본 연구에서는 우리나라의 전통을 가진 새로운 형태의 한옥이 갖추어야 할 난연성능의 향상과 기술개발을 위해, 이에 대한 평가기준을 모색하고자 미국, 유럽, 일본의 건축물 마감재의 난연성능관련 기준을 조사 및 비교분석하였다.
제안 방법
본 연구에서 난연성능을 평가하기 위한 등급기준(안)은 Class A와 Class B 두 단계로 구분하였다. A등급은 현재의 준불연재료에 해당하는 성능과, B등급은 난연 또는 방염재료에 준하는 성능과 유사하리라 생각되는데 이에 추가하여 이들 부재를 사용해 만든 모형한옥에 대한 실물화재시험을 통해 난연성능을 확인할 필요가 있다.
한편 일본과 국내의 경우는 바닥재와 비바닥재의 구분 없이 시험방법을 적용하고 있으며, 크게 불연재료를 평가하는 불연성시험과, 준불연 및 난연재료를 평가하는 열방출률시험으로 구분된다. 여기서 가연성 마감재나 목재는 불연재료가 아니므로 열방출률시험에 의해 난연성을 평가하며 이에 추가해 생쥐를 이용한 가스유해성시험을 병행하여 난연등급을 정하게 된다.
본 연구를 통해 한옥의 대중화, 즉 우리 전통의 아름다움에 기능성과 실용성을 겸비한 신한옥의 개발을 위한 선결 요건 중 하나인 한옥의 화재안전성 확보를 위해 난연성능을 평가할 수 있는 방안을 검토해 보았다. 이를 위해 국내외 관련 시험기준을 비교분석하여 부재의 종류 및 성능등급에 따른 적절한 시험항목과 판정기준을 한옥부재의 난연성능 평가에 적용하고자 하였다. 이 과정에서 기존의 소방법과 건축법에서 규정하는 시험방법 외에 선박용 마감재나 실물규모의 연소성능 시험방법도 고려하였다.
성능/효과
1) 더구나 한옥은 어떤 형태를 띠던 간에 생활가전과 조명 등을 위한 전기설비, 난방을 위한 가스·기름보일러 설비, 입식부엌에서의 취사를 위한 설비 등을 갖추고 있을 것이며, 향후 한옥 마을이 조성되어 한옥이 일정한 간격으로 군집을 이룬 상태에서 화재가 발생하게 되면 바람에 의해 주택에서 주택으로의 화재가 전이되어 대형 화재의 위험성이 크다고 할 수 있다.
국내외 건축물 마감재의 난연성능 기준 및 분류체계의 비교분석을 바탕으로 한옥 부재의 난연성능을 정량적으로 평가할 수 있는 방안은 현재 적용되고 있는 소방법과 건축법에 의한 평가방법을 근간으로 하되, 재료의 연소 시 발생하는 연기의 밀도와 독성, 화염의 전파속도를 평가하는 방법을 추가하는 것이 타당하다고 판단된다. 또한 한옥 1칸 크기의 모형 구조물, 즉 난연 처리된 모형한옥의 연소성능을 평가하는 실물화재시험의 도입도 고려될 수 있다.
후속연구
본 연구에서 난연성능을 평가하기 위한 등급기준(안)은 Class A와 Class B 두 단계로 구분하였다. A등급은 현재의 준불연재료에 해당하는 성능과, B등급은 난연 또는 방염재료에 준하는 성능과 유사하리라 생각되는데 이에 추가하여 이들 부재를 사용해 만든 모형한옥에 대한 실물화재시험을 통해 난연성능을 확인할 필요가 있다. 이러한 등급을 적용하는 방법은 좀 더 연구 및 논의가 진행되어야 하겠지만, 예를 들어 Class A는 사용자가 원하는 경우나 전용면적 85 m2 이상의 한옥 주택에 적용하고, Class B는 그 이하의 한옥에 적용하는 방법이 있을 수 있겠다.
등급적용대상에 대한 정확한 판정기준은 난연처리기술의 개발과 연계하여 후속연구를 통해 정립할 수 있을 것으로 사료되는데 한옥의 부재를 구성하는 목재 또는 신복합재료에 대한 폭 넓은 이해를 통해 화재역학적으로 위험성이 증가되는 재료의 난연성능 평가를 위한 다양한 실험 및 평가연구가 필요하다고 생각된다.
또한 부재의 설치용도를 바닥재, 비바닥재로 구분하여 요구되는 난연등급별 적용 방법을 제시하고 성능요건의 기준을 제시하고자 하였다. 이러한 기준의 적합성 및 타당성이 검증되기 위해서는 난연처리기술의 개발이 병행되어야 하고, 개발된 기술에 대한 다양한 성능시험이 반복 수행되어져야 할 것이다. 이를 통해 한옥 부재에 요구되는 난연등급과 적절한 평가항목 및 성능요건이 정립될 수 있을 것으로 사료된다.
이러한 기준의 적합성 및 타당성이 검증되기 위해서는 난연처리기술의 개발이 병행되어야 하고, 개발된 기술에 대한 다양한 성능시험이 반복 수행되어져야 할 것이다. 이를 통해 한옥 부재에 요구되는 난연등급과 적절한 평가항목 및 성능요건이 정립될 수 있을 것으로 사료된다.
4) 순수화재예방 및 소방시설에 대한 코드는 미국방화협회(NFPA)의 NFC(National Fire Code)가 있으며, 최근에는 미국의 대표적인 건축물 Code를 제정·운영하고 있는 ICBO(International Conference of Building Official, Uniform Building Code 제정 및 운영), BOCA(Building Officials and Code Administration, National Building Code 제정 및 운영), SBBCCI(Southern Building Code Congress International, Southern Building Code 제정 및 운영)가 최근 요구되고 있는 건축물의 새로운 성능 시스템을 설계에 반영할 수 있는 새롭고 현대적인 Code의 필요성에 따라 ICC(International Code Council)를 설립하여 통합 건축물 Code인 IBC를 2000년에 제정하였다. 제정된 IBC는 기존의 건축물 코드와 같이 화재안전기준의 건축물 적용에 대한 Code로서 순수 화재안전 Code인 NFC와 함께 미국을 비롯한 전 세계적인 모델 Code로 적용될 수 있을 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미국의 최근 건축물 마감재의 난연성능 관련 법규 및 시험기준에 대한 내용은?
본 연구에서는 한옥의 주요 부재에 대한 난연기술 개발 및 성능향상을 위한 기초단계로 미국, 일본, 유럽 및 국내의 건축물 마감재의 난연성능 관련 법규 및 시험기준 등을 비교 분석하여 각 부재의 난연성능 평가기준을 제시하고자 하였다. 미국의 경우 최근 통합되어 사용 중인 IBC(International Building Code) 및 NFPA(National Fire Protection Association) Code가 적용되고 있으며, 평가항목으로는 바닥재에 대해서는 임계열유속을, 천장 및 벽체에 대해서는 화염확산지수 및 연기발생량을 적용하고 있다. 유럽의 경우 통합된 Euroclass가 적용되고 있는데 바닥재와 비바닥재를 구분하여 난연성능 등급별로 불연성시험, 화염 전파성시험, 소규모실물화재시험, 발열량시험 등을 평가항목으로 두고 있다.
참고문헌 (8)
E. Baysal, M. Altinok, M. Colak, S.K. Ozaki, and H. Toker, "Fire Resistance of Douglas fir (Psedotsuga menzieesi) Treated with Borates and Natural Extractives", Bioresour. Technol., Vol.98, pp.1101- 1105(2007).
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