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공기층과 에어로젤을 이용한 특수방화복 경량화 연구
Study on the Weight Reduction of Firefighter's Protective Clothing by Using Air Layer and Aerogels 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.32 no.1, 2018년, pp.81 - 88  

김해형 (단국대학교 파이버시스템공학과) ,  박평규 ((주)산청 기술연구소) ,  김영수 ((주)산청 기술연구소) ,  홍승태 (한국소방산업기술원 소방기술연구소)

초록
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공기와 초경량 소재인 에어로젤을 이용하여 소방용 특수방화복의 무게를 경량화하고자 하였다. 3겹(겉감, 중간층, 안감)으로 구성된 특수방화복을 경량화하기 위해서는 총무게에서 가장 큰 비중을 차지하는 안감을 신소재로 대체하는 것이 가장 효과적이었다. 열보호 성능시험은 대류 열원(ASTM D 4108), 복사 열원(KS K ISO 6942) 및 대류와 복사 혼합 열원(KS K ISO 17492)에 대해 수행하였다. 안감의 펠트를 공기층으로 대체하였을 경우 공기층이 최소 3 mm 이상일 때 열보호 성능이 KFI와 ISO 기준을 충족하였다. 그러나 공기층의 두께가 10 mm까지 늘어나도 열보호 성능이 기존 제품의 성능에 미치지 못했다. 안감의 펠트를 에어로젤로 대체하였을 경우 에어로젤의 두께가 2 mm일 때 TPP (ASTM D 4108) 값이 KFI 기준을 충족하였으며, 에어로젤의 두께가 3 mm일 때는 TPP 값이 기존 특수방화복보다 약 140% 향상되었다. 에어로젤을 사용할 경우 특수방화복의 경량화 뿐만 아니라 열보호 성능까지 향상됨을 확인하였다. 그러나 에어로젤은 부서지기 쉬운 성질이 있어서 특수방화복을 구성하는 층 사이에 일정한 두께로 고정시키는 방법이 향후 고려되어야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Air and ultra lightweight aerogels were used to lighten the weight of the firefighters' protective clothing. In order to lighten the firefighters' protective clothing composed of 3 layers (outer shell, mid-layer, lining), it was most effective to replace the lining which occupied the largest weight ...

주제어

#Firefighters' Protective Clothing   #Weight Reduction   #Aerogel   #Air Layer  

표/그림 (16)

참고문헌 (14)

  1. Y. S. Kim, C. H. Bang, S. T. Hong, E. A. Kim and K. J. Yoon, "Reducing Weight of Firefighter's Protective Clothing by Applying New Material and Improvement of Design", NEMA-차세대-2014-45, SanCheong Co. Ltd. (2016). 

  2. "Ministry of Public Safety and Security's Statistical Data" (2015). 

  3. E. K. Kim and M. S. Lee, "A Study on the Actual Condition of Korean Firefighter's Protective Clothing", Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles, Vol. 21, No. 1. pp. 93-103 (1997). 

  4. J. K. Lee and J. S. Kwon, "Effect of Fire Fighter's Turnout Gear Materials Air Gap on Thermal Protective Performance", Fire Science and Engineering, Vol. 28, No. 4, pp. 97-103 (2014). 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. KFI Standard, "Certification rules for Firefighting Protective clothing", Korea Fire Institute (2016). 

  6. I. S. Shin, G. O. Hong and B. S. Yoo, "Fiber New Materials Lecture", Kyung Choon Publishing Co., Seoul, Korea (2007). 

  7. M. A. Meador, E. J. Malow, R. Silva, S. Wright, D. Quade, S. L. Vivod, H. Guo, J. Guo and M. Cakmak, "Mechanically Strong, Flexible Polyimide Aerogels Cross-Linked with Aromatic Triamine", Applied Materials and Interfaces, Vol. 4, No. 2, pp. 536-544 (2012). 

    상세보기 crossref

  8. ASTM D 4108, "Standard Test Method for Thermal Protective Performance of Materials for Clothing by Open-Flame Method", American Society for Testing Materials D4108-87 (2003). 

  9. KFI Standard, "KFI Certification for Firefighting Protective clothing", Korea Fire Institute (2016). 

  10. KS K ISO 17492, "Clothing for Protection against Heat and Flame-Determination of Heat Transmission on Exposure to both Flame and Radiant Heat", Korean Agency for Technology and Standards (2007). 

  11. KS K ISO 6942, "Protective Clothing-Protection against Heat and Fire-Method of Test: Evaluation of Materials and Material Assemblies When Exposed to a Source of Radiant Heat", Korean Agency for Technology and Standards (2011). 

  12. H. H. Kim, S. J. Yoo, P. K. Park, Y. S. Kim and S. T. Hong, "Comparison of Thermal Protective Performance Test of Firefighter's Protective Clothing against Convection and Radiation Heat Sources", Fire Science and Engineering, Vol. 31, No. 2, pp. 17-23 (2017). 

  13. ISO 11613, 1sted., "Protective Clothing for Firefighters - Laboratory Test Methods and Performance Requirements", International Organization for Standardization (1999). 

  14. M. K. Park, J. Y. Lee and E. A. Kim, "Attachment of Two-way Shape Memory Alloy onto Fabric for Mass Production of Firefighter's Turnout Gear", Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles, Vol. 36, No. 4. pp. 382-390 (2012). 

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