According to the National Fire Data System (NFDS), more than 5,000 vehicle fires have occurred every year for the last 10 years. Vehicle fires are primarily caused by mechanical (breaking system and engine), electrical (wiring and battery), and chemical (oil and fuel gas leakage) problems. The elect...
According to the National Fire Data System (NFDS), more than 5,000 vehicle fires have occurred every year for the last 10 years. Vehicle fires are primarily caused by mechanical (breaking system and engine), electrical (wiring and battery), and chemical (oil and fuel gas leakage) problems. The electrical factor has increased with the installation of driver convenience equipment. For example, today, the black box is widely used to provide video data recording of motor vehicle accidents. The black box consists of a front camera, rear camera, and wires. The black box wires are directly connected to the junction box or fuse box from the start battery that operates to provide normal on power supplying for engine stop. It is extremely dangerous when the wires short circuit due to insulation aging, mechanical and electrical stress, etc. In this study, the black box wiring fire risk have been analyzed and investigated when the steady state and abnormal operations, and under the following conditions: wiring arrangements with a high temperature condition, insulation aging, poor contact, and short circuits. The results showed that black box wiring short circuits had a higher fire risk than the other fire hazard elements. To prevent fire hazards caused by black box wiring, the black boxes must be installed by qualified service personnel. Do not modify the wiring, remove the fuse and secure the wiring using cable ties or insulation tape.
According to the National Fire Data System (NFDS), more than 5,000 vehicle fires have occurred every year for the last 10 years. Vehicle fires are primarily caused by mechanical (breaking system and engine), electrical (wiring and battery), and chemical (oil and fuel gas leakage) problems. The electrical factor has increased with the installation of driver convenience equipment. For example, today, the black box is widely used to provide video data recording of motor vehicle accidents. The black box consists of a front camera, rear camera, and wires. The black box wires are directly connected to the junction box or fuse box from the start battery that operates to provide normal on power supplying for engine stop. It is extremely dangerous when the wires short circuit due to insulation aging, mechanical and electrical stress, etc. In this study, the black box wiring fire risk have been analyzed and investigated when the steady state and abnormal operations, and under the following conditions: wiring arrangements with a high temperature condition, insulation aging, poor contact, and short circuits. The results showed that black box wiring short circuits had a higher fire risk than the other fire hazard elements. To prevent fire hazards caused by black box wiring, the black boxes must be installed by qualified service personnel. Do not modify the wiring, remove the fuse and secure the wiring using cable ties or insulation tape.
본 연구는 차량용 영상녹화를 위해 사용되고 있는 블랙박스 본체에 전원 공급을 위해 사용되고 있는 전선으로 인한 화재 발생 매커니즘 및 발화조건 분석을 통한 화재사고의 원인규명과 화재 발생을 미연에 방지할 수 있는 기술적 대안을 제시하고자 한다.
제안 방법
블랙박스가 정상 및 비정상적인 동작 조건에서 통전되는 전류의 크기는 제조사에서 제공하고 있는 와이어의 허용전류 이하로 화재 위험성은 없는 것으로 판단된다. 블랙박스 설치에 따라 발생될 수 있는 화재 위험요소로 GND wrie 불완전 접촉, 블랙박스 전원선의 합선, 온도변화에 따른 열화 시험에 대한 평가를 통해 화재 위험성을 도출하였다. 불완전 접촉과 열화시험을 통해서는 화재 위험성이 없는 것으로 판단되나 전원선의 합선 시에는 합선 위치, 배터리의 충전상태, 사용되는 전선의 굵기나 남은와이어의 처리방법 등에 따라 100 A 이상의 전류가 흐르게 되면 케이블 타이 및 절연전선 등으로 묶어 놓은 곳의 전선이 착화되어 화재로 전이될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 자동차 구입 후 애프터 마켓에서 장착하고 있는 영상기록 장치인 블랙박스 전선에서 발생될 수 있는 화재 위험요소를 도출하였다. 시중에 판매되고 있는 5개 제조사의 동일한 모델 5개에 대해 적용되고 있는 전선 규격에 대한 조사와 정상동작시 제품간의 편차 여부 등을 확인하였고 배터리 방전 등 전압이 낮아진 상태를 고려한 최소 동작 전압에 따른 화재 위험성과 와이어링을 묶어 두는 등의 처리방법에 따른 화재 위험성을 평가하였다. 블랙박스가 정상 및 비정상적인 동작 조건에서 통전되는 전류의 크기는 제조사에서 제공하고 있는 와이어의 허용전류 이하로 화재 위험성은 없는 것으로 판단된다.
대상 데이터
블랙박스 와이어링 화재 위험성 평가를 수행하기 위해 시중에 판매되고 있는 5개 제조사 제품에 사용되는 전선의 규격을 조사하였으며, Table 1과 같다. 블랙박스 전방카메라 전선은 AWG 22 ~ 26, 후방 카메라에는 AWG 26 ~ 28 전선이 사용되고 있으며, 80°C 내열성, 퓨즈는 250 V, 2 ~ 3 A 규격의 유리관 퓨즈가 사용되고 있다.
성능/효과
블랙박스 설치에 따라 발생될 수 있는 화재 위험요소로 GND wrie 불완전 접촉, 블랙박스 전원선의 합선, 온도변화에 따른 열화 시험에 대한 평가를 통해 화재 위험성을 도출하였다. 불완전 접촉과 열화시험을 통해서는 화재 위험성이 없는 것으로 판단되나 전원선의 합선 시에는 합선 위치, 배터리의 충전상태, 사용되는 전선의 굵기나 남은와이어의 처리방법 등에 따라 100 A 이상의 전류가 흐르게 되면 케이블 타이 및 절연전선 등으로 묶어 놓은 곳의 전선이 착화되어 화재로 전이될 수 있을 것으로 판단된다.
시중에 판매되고 있는 5개 제조사의 동일한 모델 5개에 대해 적용되고 있는 전선 규격에 대한 조사와 정상동작시 제품간의 편차 여부 등을 확인하였고 배터리 방전 등 전압이 낮아진 상태를 고려한 최소 동작 전압에 따른 화재 위험성과 와이어링을 묶어 두는 등의 처리방법에 따른 화재 위험성을 평가하였다. 블랙박스가 정상 및 비정상적인 동작 조건에서 통전되는 전류의 크기는 제조사에서 제공하고 있는 와이어의 허용전류 이하로 화재 위험성은 없는 것으로 판단된다. 블랙박스 설치에 따라 발생될 수 있는 화재 위험요소로 GND wrie 불완전 접촉, 블랙박스 전원선의 합선, 온도변화에 따른 열화 시험에 대한 평가를 통해 화재 위험성을 도출하였다.
후속연구
현재 블랙박스의 전원공급은 실내에 있는 퓨즈박스를 사용하고 있으며, 설치하는 사람에 따라 오류가 발생할 수 있는 가능성을 내포하고 있어 근원적인 안전 대책이 필요할 것으로 사료된다. 또한 전원선에 연결되어 있는 퓨즈를 제거 하거나 또는 높은 용량의 퓨즈를 사용할 경우, 설치 후 남은 전선을 묶어 둘 경우 화재로 이어질 수 있으므로 장착 차량에 따른 전선의 길이를 인위적으로 조정할 수 있거나 차량에 맞는 제품이 제공되어야 할 것으로 판단된다.
현재 블랙박스의 전원공급은 실내에 있는 퓨즈박스를 사용하고 있으며, 설치하는 사람에 따라 오류가 발생할 수 있는 가능성을 내포하고 있어 근원적인 안전 대책이 필요할 것으로 사료된다. 또한 전원선에 연결되어 있는 퓨즈를 제거 하거나 또는 높은 용량의 퓨즈를 사용할 경우, 설치 후 남은 전선을 묶어 둘 경우 화재로 이어질 수 있으므로 장착 차량에 따른 전선의 길이를 인위적으로 조정할 수 있거나 차량에 맞는 제품이 제공되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
절연열화란 무엇인가?
절연열화란 절연체가 열적, 전기적, 기계적 또는 수분 등에 의해 본래의 성능을 유지하지 못하고 절연체의 저항이 감소하는 것이다. 본 실험은 여름철 혹은 차량에서 발생되는 열에 의해 블랙박스 전선의 절연성능이 저하되는 것을 고려하기 위해 Fig.
블랙박스의 화재 위험성이 존재하는 이유는 무엇인가?
블랙박스는 자동차의 시동 배터리 또는 배터리를 추가적으로 장착하여 전원공급을 받아 사용하고 있으며, 상시녹화를 위해 차량 미 시동상태에서도 전원이 공급 되고 있어 합선, 반단선 및 접촉 불량 등이 발생할 경우 화재의 위험성이 항상 존재하고 있다. 블랙박스의 전원공급을 위해 사용되고 있는 전선은 전력을 전달하기 위해 필수적으로 사용되고 있을 뿐만 아니라 동력, 제어, 통신 등의 용도로 전기에너지를 이용하는 모든 기기에 사용되고 있다.
와이어링 처리방법을 고려한 과전류에 의한 위험성을 평가하기 위한 실험 구성은 무엇인가?
7은 와이어링 처리방법을 고려한 과전류에 의한 위험성을 평가하기 위한 실험 구성이다. Point A는 블랙박스 설치 후 남은 전선을 케이블 타이로 묶어둔 곳을 나타내고 있고 있으며, 온도 측정을 위해 2개의 K-type 열전대를 부착하였다. Point B는 묶어 두지 않은 곳으로 1개의 K-type 열전대를 부착하여 온도를 측정하였다. 통전 전류는 0.
참고문헌 (4)
J. Song, S. Sa, J. Goh, J. Nam, J. Kim and N. Park, "A Study on Vehicle Fire Caused by a Black Box(Video Recorder)", KIFSE Annual Fall Conference, pp.55-56, 2016.
N. Park, J. P. Kim, J. W. Nam and J. Y. Song, "Analysis of Vehicle Fire Accident Caused by Defect of Optionally Established Equipment", Journal of the Korean Socity of Safety, Vol 29, No. 5, pp. 40-46, 2014.
E. P. Lee, "Analysis of Car Fire That Broke Out Due to Installation of Black Box", KIFSE Annual Fall Conference, pp. 105-106, 2014.
National Emergency Management Agency, "National Fire Data System", 2017.
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