[논문]위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재와 이를 이용한 시공방법에 관한 연구

오동석; 유철희; 김병덕; 김흠; 박상민

doi:10.7842/kigas.2014.18.4.35

[국내논문] 위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재와 이를 이용한 시공방법에 관한 연구
A Study on Development and Construction Methods of the Inorganic Floor Finishing Material of Hazardous Material Storage Facilities 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.18 no.4, 2014년, pp.35 - 43

오동석 (한국가스안전공사) , 유철희 (한국가스안전공사) , 김병덕 (한국가스안전공사) , 김흠 (INT 코리아) , 박상민 (한국가스공사)

초록
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무기질 바닥마감재로 기존 위험물 저장시설의 유기질계 바닥재의 문제점을 극복할 수 있다. 하지만 기존 시공된 바닥재를 제거하는데 있어서 제거기와 바닥재의 물리적 충돌에 의해 불꽃이 발생될 수 있다. 이러한 위험물 저장시설에서의 폭발에 의한 화재가 발생할 수 있는 위험요소를 억제하도록 기존 바닥재를 제거하지 않고 시공할 수 있다. 또한, 상도제는 대전방지제가 함유되어 있어 위험물 저장시설에 있어서 바닥마감재 시공 후 발생될 수 있는 정전기에 의한 2차적 피해를 억제 할 수 있어 효과적이다. 따라서 본 연구에서 개발된 무기질 바닥마감재는 점검자의 안전 관리적 측면과 경제적 측면에 효과가 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Usage of the inorganic floor finishing material can be advantageous to overcome some problems of traditional organic-based floor finishing material used for hazardous material storage facilities. A spark can be produced by physical impact between the flooring and the flooring disposal equipment while removing the existing flooring. In order to prevent a fire hazard, which may be caused the spark, it is feasible that a construction can be implemented without removing the existing flooring. Moreover, the top coating material containing an antistatic agent is effective to prevent secondary damage caused by static electricity after finishing the construction of the flooring. Therefore, the inorganic floor finishing material of the this study is expected to be beneficial for safety management and economical aspect for inspectors.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 논문에서는 위험물 저장시설의 안정적인 운영을 위하여 무기질 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 시공방법에 대한 연구를 통하여 바닥마감재의 내구성을 증대시키고 경화시간 단축으로 인해 기대수명을 증대시켜 점검자 및 이용자의 안전 관리적 측면과 경제적 측면에서 효과를 얻고자 한다.
이에 본 연구에서는 위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재 조성물에 대한 연구를 진행하였고 이를 이용한 시공방법에 대해 검토해 보았다.
본 연구에서는 위에서 언급한 위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재 조성물을 비교 분석하고 시공 방법에 대해 검토하였다.

제안 방법

본 연구에서는 알칼리에도 강하며 블리딩 억제율이 뛰어나고 재료분리가 발생되지 않으며 경화시간을 지연시키지 않아 초기강도의 하락을 방지할 수 있는 잔탄검계 증점제를 사용하였다. 분말 조성물의 잔탄검계 증점제는 0.
분말 조성물을 구성하는 팽창재는 CSA계, 석고계, 알루미늄분말 등이 있으며, CSA계 팽창재를 분말 조성물 1~3중량% 범위 내에서 사용하였으며 수축에 대한 보상 팽창만을 하도록 하였다. 즉, 시멘트의 치명적인 단점인 수축을 고려하여 팽창재를 사용함으로써 시멘트의 수축을 억제하여 과팽창 또는 팽창이 부족하지 않을 정도로만 팽창이 되도록 하였다. 상기한 3중량% 이상의 양을 사용하게 되면 과도한 팽창이 발생하여 경화체가 파괴되는 현상이 나타나며 전체적인 물성이 급격하게 저하된다.
등의 염화물이나 알카리 탄산염, 알카리 알루민산염외 하소명반석, 물유리 등이 있으며, 그 외 시멘트 광물계가 있으며, 유기계로는 글리세린, 트리에탄올아민(TEA)이 있다. 본 연구에서는 무기계에서의 적어도 하나 또는 그 이상의 경화촉진제를 0.06~0.2중량%를 사용한다.
3단계 : 프라이머를 30분~1시간 건조 후 본 연구의 분말 조성물과 액상 조성물을 교반기를 이용하여 혼합 후 요구되어지는 시공두께를 3~20mm 두께의 범위 내에서 시공하며, 혼합 시 발생되는 갇힌 공기를 제거하기 위해서는 스파이크 로울러 등을 사용하여 시공한다.
4단계 : 시공 후 5시간 정도 경과하면 경보행이 가능하므로 본 연구의 수성상도제를 50~120g/m² 정도를 스프레이나 붓 또는 로울러를 이용하여 도포하며 표면이 끈적임 없을 때 개방한다.
본 논문은 위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재의 조성물과 시공방법에 관한 것으로서, 기존 유기질계 바닥재의 문제점을 극복하고, 기 시공되어진 바닥재 위에 재 시공시 기 시공된 바닥재를 제거하지 않아도 되는 가장 큰 이점과 더불어 기존 유기질계 바닥재와 무기질계 바닥재의 부착 경계면 접착력을 높이기 위한 특성화된 수용성 프라이머를 사용하였다.

대상 데이터

본 연구에서 포졸란 물질의 사용은 플라이 애쉬, 슬래그분말, 실라카흄 중에서 1~2종류 이상을 사용한다. 이러한 포졸란 물질은 분말 조성물에서 1~5중량% 범위 내에서 사용하며 5중량% 초과 시에는 미반응 물질이 발생하여 압축강도, 경화시간 등 물리적 성능을 저해하며 1중량% 미만 사용 시에서 그 효과가 미미하여 의미가 없게 된다.
O)가 있다. 본 연구에서는 CaO 45중량% 이하, SO₃ 46중량% 이상의 함량을 가진 천연무수석고를 2~7중량%를 사용하며, 2중량% 미만 사용 시에는 분말 조성물에 반응성을 부여할 수 없으며, 7중량% 이상 사용 시에는 과도한 반응에 의해 과팽창이 발생한다.
분말 조성물을 구성하는 팽창재는 CSA계, 석고계, 알루미늄분말 등이 있으며, CSA계 팽창재를 분말 조성물 1~3중량% 범위 내에서 사용하였으며 수축에 대한 보상 팽창만을 하도록 하였다. 즉, 시멘트의 치명적인 단점인 수축을 고려하여 팽창재를 사용함으로써 시멘트의 수축을 억제하여 과팽창 또는 팽창이 부족하지 않을 정도로만 팽창이 되도록 하였다.
분말 조성물을 구성하는 안료에는 무기안료와 유기안료가 있는데 유기안료는 착색력은 크지만 열, 빛에 대해서 내구적이지 못한 경우가 많아 색이 퇴색하기 쉬운 반면에, 무기안료는 유기안료에 비해 색조가 선명치 않으나 열, 빛, 알칼리 등에 대해 화학적으로 안정하며 은폐력이 크다. 화학적으로 안정된 옥사이드계 무기안료를 안료로 분말 조성물에서의 1.5~4중량%를 사용하였으며, 4중량% 초과 시에는 은폐력은 좋아지나 잉여분이 불순물로 작용하여 압축강도가 현저하게 떨어진다.
반응성의 난연제로는 브롬화폴리올, 함인폴리올, 할로겐화프탈산 무수물 등이 있다. 본 연구에서의 수성상도제에 사용되는 난연제는 암모늄 포스페이트를 사용하며, 이때 수성상도제의 1~6중량% 범위 내에서 사용한다.

성능/효과

본 연구의 바닥마감재는 종래의 유기질계 바닥재에 나타나는 문제점인 유해 휘발성 유기화합물 발생이 없어 시공자들 및 이용자들에게 위해를 끼치지 않으며, 화재발생 시에도 화염이 전파가 되지 않아 위험물 저장시설에 직접적인 영향을 주지 않게 되며 각종 건물의 주차장, 병원 주차장, 공장 등의 제조건물에 화재가 발생 시에도 화염이 전파가 되지 않아 바닥재로 인한 직접적인 피해를 억제할 수 있어 인체 및 재산을 보호할 수 있다.
이러한 이유로 열화된 유기질계 바닥재를 기계적으로 제거하지 못하고 시공하게 되므로 비교적 짧은 기간에 반복적으로 재시공이 이루어지는 실정이다. 따라서 본 연구의 바닥마감재에 사용되어지는 프라이머는 유기질계 바닥재에 접착력이 우수한 특성화된 프라이머로 기존 시공되어 지고 열화된 유기질계 바닥재와 접착이 우수하여 기계적으로 완벽하게 제거하지 않아도 박리나 들뜸현상이 없어 내구성이 우수한 장점이 있다.
1~1중량%까지 2가지를 혼합 사용한다. 즉, 동일한 미네랄오일계 성분으로 1가지를 사용하는 것보다 2가지를 혼합 사용함으로써 사용량도 줄일 수 있으며 소포기능도 증대될 수 있다.
7중량%까지 2가지를 혼합 사용한다. 즉, 동일한 미네랄오일계 성분으로 1가지를 사용하는 것보다 2가지를 혼합 사용함으로써, 사용량도 줄일 수 있으며 소포기능도 증대될 수 있다.
또한 시험결과에 의하면 실시예 1과 비교예 3에서는 천연섬유 사용여부에 따라 시공 후 균열 발생 여부를 알 수가 있으며, 본 연구의 실시예 1에서 적용된 길이 200~600μm 천연섬유를 사용하게 되면 균열발생을 억제할 수 있으며, 점도 증가로 인한 플로값에 큰 영향을 주지 않으며, 천연섬유의 길이가 매우 짧기 때문에 바닥마감재 표면에 노출되지 않음을알 수 있다.
Table 2의 시험결과에 의하면 실시예 1, 실시예 2와 비교예 1에서는 증점제 선택여부에 따라 차이가 나는 것을 알 수 있으며, 본 연구의 실시예 1과 실시예 2에서 적용된 잔탄검계 증점제를 사용하는 것이 플로값에 영향을 주지 않으며, 블리딩 발생도 억제가 되었으며 알칼리에도 비교예 1에서 적용된 셀룰로스계 증점제보다 강하여 경화시간 및 압축강도에도 크게 영향을 주지 않음을 알 수 있다.
또한 시험결과에 의하면 실시예 1과 비교예 2에서는 속경제 사용여부에 따라 경화시간의 차이를 알수 있으며, 본 연구의 실시예 1에서 적용된 칼슘설퍼알루미네이트계의 속경제를 사용하는 것이 콘크리트도로 시공 후 차량개방시간이 5N/mm²이상이면 일본도로공단에서 제시하는 바 본 연구에서는 기 시공된 위험물 저장시설에 시공 후에도 매일 점검을 해야 하기 때문에 5~7시간이면 점검이 가능하게 된다. 또한 경화시간 단축으로 인해 비교예 2처럼 수축에 의한 균열이 발생되지 않음을 알 수가 있다.
Table 5의 시험결과는 무기질 바닥마감재 시공후 표면에 수성상도제를 도포한 시편으로 실시한 결과이며, 상기 실시예 4에서는 표면저항이 발생하여 대전방지 효과가 있으며, 난연제 사용으로 인해 난연성이 우수한 것으로 나타났다.
위험물 저장시설인 정압기실 현장에 적용한 결과 3년이 지난 현재에 들뜸현상이 발생하지 않았으며, 그 외의 다른 특이한 사항도 발견되지 않았다. 따라서, 향후 국내의 다른 많은 곳에 확대되어 적용된다면 바닥마감재의 내구성을 증대시킬 수 있어 경제적 효과를 볼 수 있을 것이며, 바닥재로 인한 직접적인 피해를 억제할 수 있어 인체 및 재산을 보호하는데도움이 될 것으로 사료된다.

후속연구

위험물 저장시설인 정압기실 현장에 적용한 결과 3년이 지난 현재에 들뜸현상이 발생하지 않았으며, 그 외의 다른 특이한 사항도 발견되지 않았다. 따라서, 향후 국내의 다른 많은 곳에 확대되어 적용된다면 바닥마감재의 내구성을 증대시킬 수 있어 경제적 효과를 볼 수 있을 것이며, 바닥재로 인한 직접적인 피해를 억제할 수 있어 인체 및 재산을 보호하는데도움이 될 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	프라이머를 구성하는 액상소포제는 무엇을 위해 미네랄오일계 소포제를 0.1~1중량%까지 2가지를 혼합 사용하는가?	프라이머를 구성하는 액상소포제는 프라이머 제조 시 발생되는 기포를 억제하기 위해 미네랄오일계 소포제를 0.1~1중량%까지 2가지를 혼합 사용한다.
	상도제의 효과는 무엇인가?	상도제는 대전방지제가 함유되어 있어 위험물 저장시설에 있어서 발생될 수 있는 정전기에 의한 2차적 피해를 억제할 수 있어 효과적이며, 기존 시공되 어진 유기질계 바닥재를 제거하기 위해 평삭기 같은 제거기를 사용하여야 하는데 제거기와 바닥재의 물리적 충돌에 의해 불꽃이 발생될 시에는 위험물 저장시설에서는 2차적 폭발에 의한 화재가 발생할 수있는 위험요소가 된다. 이러한 이유로 열화된 유기질계 바닥재를 기계적으로 제거하지 못하고 시공하게 되므로 비교적 짧은 기간에 반복적으로 재시공이 이루어지는 실정이다.
	화재 발생 시 유기질계 바닥재의 단점은 무엇인가?	기존의 유기화합물이 발생하여 시공자들 및 일정 기간 경과 후 이용자들에게 건강상의 위해를 줄수 있으며, 화재 발생 시에는 인화성이 강하여 화염 전파속도가 빨라 진화에 어려우며 유독가스가 발생 되어 인체에 치명적인 위험을 초래하고 있다. 또한 시공 후 일정시간이 경과 후에 나타나는 현상으로 콘크리트나 시멘트 모르타르와 유기질계 바닥재가 부가적인 반응으로 인해 콘크리트 및 시멘트 모르타르가 알칼리성을 잃고 중성화가 되어 열화가 진행되며 이로 인해 콘크리트 또는 시멘트 모르타르에 함유되어 있는 수분이 증발하면서 콘크리트 또는 시멘트 모르타르와 유기질계 바닥재간의 경계면에 접착력이 약화되며 박리현상이 일어나고 들뜸현상이 일어난다[3,4].

참고문헌 (6)

Park, Ho-Geun, Hong, Seong-Wook, Yang, Je-Yong, Kim, Sang-Won, Shin, Chan-Ho and Choe, Min-Kwon, "A study on the economic ananlysis of the SL(Self Leveling) Inorganic Floor covering", KIC, 11(1), 105-109, (2011)
Kim, Jun-hyun, Chung, Ok-Young, Lee, Jeong-Hun, Kim, Su-Min, "The consideration and suggestion for fire reraedancy test method of flooring materails", KIAEBS, 121-124, (2012)
Oh, Sang-Keun, Chae, Woo-Byung, "An Experimental Study on the Optimum Composition of the Super-plasticizer and Thickener for Reduction in Segregation of Material to Self-Leveling Mortar", AIK, 25(10), 107-114, (2009)
Park, Hyo-Seok, Oh, Jae-Hoon, Park, Sun-Yeong, Sin, Hae-Woong, Moon, Jong-Wook, "A Research on Noncombusible Flooring Using the Bottom Ash", KIFSE, (2012)
Chae, Woo-Byung, Seon, Yun-Suk, Oh, Sang-Keun, "A Study on the Segregation Reduction of Self-Leveling Color Mortar by Using Variable Composition Set of Plasticizer and Thickener", KIC, 9(1), 101-106, (2009)
Sho, Kwang-Ho, Park, Sang-Joon, "Engineering Properties of Finishing Mortar Contatining Fly Ash Produced in Combined Heat Power Plant", AIK, 28(11), 141-148, (2012)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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