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가속열화에 따른 비안전등급 케이블의 독성특성에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Toxicity Characteristics of Non-Class 1E Cables according to Accelerated Deterioration 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.33 no.6, 2019년, pp.105 - 113  

장은희 (인천대학교 안전공학과) ,  김민호 (인천대학교 안전공학과) ,  이민철 (인천대학교 안전공학과) ,  이상규 (한국원자력안전기술연구원) ,  문영섭 (한국원자력안전기술연구원)

초록
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본 연구에서는 원자력발전소용 비안전등급케이블 2종(보안상 A사, B사로 지칭키로 함)을 대상으로 가속열화 기간에 따른 독성 특성을 분석하였다. NES 713 시험장비 및 규격에 의거하여 비노화, 20년, 40년으로 가속열화한 케이블에 대해 피복재 및 절연재로 구분하여 시험하였다. 시험결과 20년, 40년 가속열화 케이블의 독성지수가 비노화 케이블의 독성지수보다 높았으며 A, B사 케이블 공통적으로 20년 가속열화 케이블에서의 독성지수가 높게 산출되었다. 이는 급증한 일산화탄소의 방출량과 더불어 염화수소와 브롬화수소의 할로겐계 가스 방출량이 높은 것이 주된 원인으로 파악되었다. 또한, 피복재와 절연재를 구분하여 분석 시 A, B사 케이블 일부 피복재의 독성지수가 높게 나타났다. 또한, 피복재와 절연재의 독성지수를 구체적으로 분석하고자 미국 국방성 규격인 MIL-DTL을 적용하여 독성지수 허용치 초과 여부를 판단하였으며, 이 중 절연재의 경우 상당량 초과하여 방출되는 결과를 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigates the toxicity characteristics of two Non-Class 1E Cables (For security reasons, we refer to company A and company B) used in nuclear power plants according to the accelerated deterioration period. In accordance with NES 713 test equipment and standards, tests were carried out ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이며, 특히 케이블은 원전가동 중 교체가 어려워 열화관리가 더욱 중요시 된다. 그럼에도 불구하고, 국내에는 케이블의 내용연수에 대한 연소 배출가스의 독성에 대한 명확한 기준이 마련되어있지 않기 때문에(4), 본 연구를 통하여 케이블의 열화정도에 따른 화재시 발생하는 가스의 독성을 파악하고, 기술기준을 제시할 수 있는 시험데이터를 도출하고자 한다.
  • 본 연구에 앞서 Seo 등(13)은 비노화케이블의 연소특성 및 독성특성을 분석한 선행연구를 수행하였으나, 이는 열화되지 않은 신제품의 케이블에 대한 시험연구이었으며, 본 연구에서는 가속열화된 케이블에 대해 시험을 수행하고, 열화에 따른 독성가스 배출특성을 파악하였다. Naval engineering standard (NES) 713 기술기준(14)에 따라 시험을 수행하였으며 케이블의 가속열화 기간에 따라 발생하는 연소생성물 및 방출량, 독성지수(Toxicity index) 데이터를 산출하여 정량적으로 분석하였다.
  • 본 연구의 결과는 가속열화 된 케이블의 연소특성 및 연소생성물 분석을 통하여 난연성능의 변화 및 인체 유해성을 평가하였다. 이러한 독성특성 연구의 결과는 원자력발전소의 케이블 설치 기준 및 화재위험도 평가 기준 데이터와 화재 전산해석 및 피난 시뮬레이션 시 기초 데이터로 활용될 수 있다.
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참고문헌 (22)

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  5. E. M. Shin, " Technology of Electrical Barrier Material", Elastomers and Composites Vol. 46, No. 1, pp. 22-28 (2011). 

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  11. B. G. Kim, H. S. Lim, Y. S. Lee and M. S. Kim, "Effect of the HVAC Conditions on the Smoke Ventilation Performance and Habitability for a Main Control Room Fire in Nuclear Power Plant", Fire Science and Engineering, Vol. 30, No. 5, pp. 74-81 (2016). 

  12. H. S. Lim, I. H. Kim and M. S. Kim, "Cable Functional Failure Time Evaluation for a Main Control Room Fire using Fire Dynamic Simulator", Fire Science and Engineering, Vol. 30, No. 3, pp. 79-85 (2016). 

  13. H. J. Seo, N. K. Kim, J. M. Jo, M. C. Lee, S. K. Lee and Y. S. Moon, "A Study on the Human Toxicity of Combustion Products for Non-Class 1E Cables", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 18, No. 2, pp. 215-222 (2018). 

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  21. Final Report of a Co-ordinated Research Project. Stability and Stabilization of Polymers Under Irradiation, IAEATECDOC-1062 (1994-1997). 

  22. J. G. Calvert, J. A. Kerr, K. L. Demerjian and R. D. McQuigg, "Photolysis of Formaldehyde as a Hydrogen Atom Source in the Lower Atmosphere", Science, Vol. 175, pp. 751-752 (1972). 

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