[논문]발열의류로 인한 화재위험성 및 저온화상에 대한 분석 연구

이정일

doi:10.15683/kosdi.2018.06.30.122

초록
AI-Helper

연구목적 : 본 연구는 최근 많이 이용하고 있는 발열조끼에 의한 저온화상과 화재위험성 도출을 목적으로 한다. 연구방법 : 사용전압보다 더 높은 전압에 발열조끼를 연결하는 실험을 실시하였다. 연구결과 : 재현실험한 결과 높은 저온화상과 발화위험성을 알 수 있었다. 또한 같은 전압을 인가했을 때 상대적으로 열선의 저항값이 더 낮은 발열조끼 제품이 더 높은 온도에 도달한다는 것도 알 수 있었다. 결론 : 발열조끼는 온도조절장치나 타이머가 존재하지 않아 온도가 급격히 올라갈 경우 안전장치가 없다는 문제점이 있다. 따라서 화재나 저온화상의 위험성을 줄이기 위해서는 열선의 최소저항값 기준을 설정하고, 낮은 저항값을 가지는 열선 사용의 규제가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : This study aims to seek out the risk of low-temperature burns and fire. Method : Hot vests are connected by higher voltage than walking voltage. Results : Accordingly, the possibility of low-temperature burns and fire was proved high. It was also shown that hot vests with relatively lower ...

Purpose : This study aims to seek out the risk of low-temperature burns and fire. Method : Hot vests are connected by higher voltage than walking voltage. Results : Accordingly, the possibility of low-temperature burns and fire was proved high. It was also shown that hot vests with relatively lower resistance on heat rays reached a higher temperature as the same voltage was applied. Conclusion : There are some problems with hot vests because they do not have any safety devices like a thermostat or a timer to prevent temperature increasing rapidly. For the purpose of reducing the risk of low-temperature burns and fire, setting the standard of the minimum resistance temperature and regulating the use of heat rays with lower resistance are necessary.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

정격전압보다 높은 전압에서의 발화현상, 저온화상의 위험성,전선의 전기적 요인에 의한 단락 및 트래킹에 대한 실험을 재현해 보았다. 이를 통해 발열조끼가 저온화상 및 화재 발생 위험성을 살펴보고, 더 나아가 발열조끼에 대한 안전기준의 필요성을 제시하고자 하였다.

가설 설정

본 연구에서는, 현재 유통되고 있는 발열조끼의 경우 연결되는 전압이 제품마다 다르기에 사용자가 부주의로 인해 정격전압보다 높은 전압에 제품을 연결할 수도 있다는 점과 제품의 특성상 세탁이나 등산, 운전 등 여러 활동을 통해 발열조끼 내부의 열선 및 전선이 손상을 입을 가능성이 있다는 점을 전제조건으로 삼았다.
본 연구에서는 발열조끼에 의한 저온화상과 화재위험성을 도출하기 위해 사용자의 부주의로 인해 원래 사용 전압보다 더 높은 전압에 발열조끼가 연결됐을 때의 상황을 가정하여 실험을 진행하였다. 그 결과 사용자 부주의로 인해 정격전압보다 높은 전압에 발열조끼 전원을 연결을 가정한 첫 번째 실험에서 가장 높은 저온화상과 발화위험성을 도출해 내었다.

제안 방법

연구 방법은 첫째, 사용자가 부주의로 인해 원래 연결해야 하는 전압보다 더 높은 전압에 발열조끼를 연결했을 때, 시간에 따라 변화하는 발열조끼 자체의 온도를 분석하고 그로부터 화재의 개연성을 파악하였다. 둘째로, 재현실험을 통해 발열조끼의 잘못된 사용으로 실제 화재가 발생할 수 있는지를 확인하였다.
연구 방법은 첫째, 사용자가 부주의로 인해 원래 연결해야 하는 전압보다 더 높은 전압에 발열조끼를 연결했을 때, 시간에 따라 변화하는 발열조끼 자체의 온도를 분석하고 그로부터 화재의 개연성을 파악하였다. 둘째로, 재현실험을 통해 발열조끼의 잘못된 사용으로 실제 화재가 발생할 수 있는지를 확인하였다. 연구 방법에 따라 다음과 같은 실험장비들을 이용하여 여러 변수들을 측정하였다.

대상 데이터

먼저 본 실험에서 사용되는 제품은 2종류인데, 첫 번째 제품은 ‘M** 발열조끼’로서, 오토바이 및 차량 시가잭 전원 공급장치를 발열조끼에 직접 꽂는 방식으로 작동되는 제품이다. 이 제품은 Fig.
다른 하나는 ‘H** 발열조끼’ 제품으로, 5V 보조배터리에 잭을 꽂아 발열조끼와 연결하는 방식으로 작동된다. 이 제품 같은 경우에는 Fig.
전압의 변화에 따른 발열조끼 온도 측정이 끝난 후에는 발열조끼에서 열선을 각각 분리하였고, 클램프 미터를 이용하여 열선의 저항값을 각각 측정하였다. 12V용 발열조끼의 저항값은 8Ω으로 측정되었고, 5V용 발열조끼의 저항값은 4.

데이터처리

한편 정격전압이 다른 두 발열조끼 제품에 Power supply를 통해 12V라는 동일한 전압을 주었을 때, 두 제품에 사용되는 고유열선의 저항값의 차이에 따라 최고온도가 얼마나 차이 나는지 분석하였다. 식 (1)에서 V는 전압, I는 전류, R은 저항을 뜻한다.

성능/효과

본 연구에서는 발열조끼에 의한 저온화상과 화재위험성을 도출하기 위해 사용자의 부주의로 인해 원래 사용 전압보다 더 높은 전압에 발열조끼가 연결됐을 때의 상황을 가정하여 실험을 진행하였다. 그 결과 사용자 부주의로 인해 정격전압보다 높은 전압에 발열조끼 전원을 연결을 가정한 첫 번째 실험에서 가장 높은 저온화상과 발화위험성을 도출해 내었다.
같은 전압을 인가했을 때 상대적으로 열선의 저항값이 더 낮은 발열조끼 제품이 더 높은 온도에 도달한다는 실험결과를 얻을 수 있었으며, 특히 발열조끼는 제품의 고유 특성상 온도조절장치나 타이머가 존재하지 않기에, 온도가 급격히 올라갈 경우 이를 제어할 수 있는 안전장치가 없다는 것이 문제점으로 도출되었다. 따라서 화재나 저온화상의 위험성을 줄이기 위해서는 제도적인 차원에서 발열조끼에 사용되는 열선의 최소저항값 기준을 설정하고, 그 기준보다 낮은 저항값을 가지는 열선이 발열조끼 제품에 사용되는 것을 규제해야 한다고 판단된다.

후속연구

같은 전압을 인가했을 때 상대적으로 열선의 저항값이 더 낮은 발열조끼 제품이 더 높은 온도에 도달한다는 실험결과를 얻을 수 있었으며, 특히 발열조끼는 제품의 고유 특성상 온도조절장치나 타이머가 존재하지 않기에, 온도가 급격히 올라갈 경우 이를 제어할 수 있는 안전장치가 없다는 것이 문제점으로 도출되었다. 따라서 화재나 저온화상의 위험성을 줄이기 위해서는 제도적인 차원에서 발열조끼에 사용되는 열선의 최소저항값 기준을 설정하고, 그 기준보다 낮은 저항값을 가지는 열선이 발열조끼 제품에 사용되는 것을 규제해야 한다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	발열의류의 종류에는 무엇이 있는가?	발열의류에는 발열장갑, 발열조끼, 발열깔창 등 여러 가지 종류가 있다. 본고에서는 그중 대표적인 발열조끼에 대해 발열메카니즘 및 화재위험성 등에 대해 재현실험을 통해 알아보고자 한다.
	발열조끼가 인기 있는 이유는 무엇인가?	본고에서는 그중 대표적인 발열조끼에 대해 발열메카니즘 및 화재위험성 등에 대해 재현실험을 통해 알아보고자 한다. 발열조끼는 배터리 충전의 용이함과 착용의 간편함, 그리고 짧은 시간 내에 높은 온도까지 올라가는 기능을 바탕으로 선풍적인 인기를 끌고 있다. 보일러 난방 대신 발열조끼를 이용하는 일부 실생활 이용자들 외에 특히 캠핑이나 등산 같은 야외 레저 활동을 즐기는 사람들, 그리고 겨울철 오토바이나 화물차 등을 이용하여 운송업에 종사하는 사람 등이 많이 사용하고 있다.
	열선의 최소저항값 기준을 설정하고, 낮은 저항값을 가지는 열선 사용의 규제가 필요한 이유는 무엇인가?	연구결과 : 재현실험한 결과 높은 저온화상과 발화위험성을 알 수 있었다. 또한 같은 전압을 인가했을 때 상대적으로 열선의 저항값이 더 낮은 발열조끼 제품이 더 높은 온도에 도달한다는 것도 알 수 있었다. 결론 : 발열조끼는 온도조절장치나 타이머가 존재하지 않아 온도가 급격히 올라갈 경우 안전장치가 없다는 문제점이 있다. 따라서 화재나 저온화상의 위험성을 줄이기 위해서는 열선의 최소저항값 기준을 설정하고, 낮은 저항값을 가지는 열선 사용의 규제가 필요하다.

참고문헌 (9)

Hakjoong, Kim. (2014), An experimental study on the fire hazard of Sheath Heater, The Korean Society of Disaster Information, Vol10,No4, pp.511-517.

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Hyun Young Lee. Yeonhee Jeong. (2010). Journal of the Korean Life Science Society, Vol19,No4, pp.667-668,
KOTRA. (2015). Canada Fever Clothing Market
Lee Seon Hong. (2015). An accident analysis of a lithium secondary battery exploded / exploded by an external shock, Korean Institute of Scientific Investigation Vol10, No1, pp.57-58,
Lee Ho-Sung.Kim Si-guk. (2016). Experimental Study on the Explosion and Fire Risks of Mobile Phone Batteries, Fire Science and Engineering, Vol30,No4, pp.117-118..
National Fire Agency. (2017), "National Fire Statistics", National Fire Agency
QY Research Group. (2017). Global heated clothing market research report,
Wangjing Chemical. (1988). The Theory of Flame Retardant and Flame Retarding.
Yu Jin Hee. (2016). Middle East News, Northeast Asia Center, pp.144-145.

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