[논문]가정용 전열제품의 화재위험성에 관한 실험연구

[국내논문] 가정용 전열제품의 화재위험성에 관한 실험연구
A Experimental Study on the Fire Hazards for Household Heating Appliances 원문보기

홍성호 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원) , 이복영 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원) , 박찬호 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원) , 박상태 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원) , 유현종 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원)

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본 논문에서는 가정용 전열제품 중 각 가정에서 하나이상 보유하고 있는 전기압력밥솥을 가지고 난연성 실험 등 다양한 실험을 통하여 화재위험성을 분석하였고, 이를 통하여 안전한 제품을 설계하는데 도움을 주고자 한다.
본 연구에서는 전기압력밥솥의 안전장치가 열화 등으로 인하여 고장이 난 경우를 모델링하기 위하여 전기압력밥솥의 온도 Fuse, 제어용 온도센서 등의 안전장치를 제거한 후 회로를 직접 연결하여 작동시켰을 때 각 부위별 온도를 측정하여 시험체의 화재 위험성을 평가하였다. 실험에 사용된 온도측정부위는 전기압력밥솥의 외함 표면과 열판의 외측부위를 측정하였다.
본 논문은 가정용 전열제품중의 하나인 전기압력밥솥을 이용하여 난연성 실험과 화재실험을 통하여 화재위험성을 분석한 연구이다. 난연성 실험은 UL 94의 시험방법을 이용하였고 , 화재실험은 전기압력밥솥의 안전장치를 제거한 상태에서 정격전압을 투입하여 작동시키는 형태로 수행하였다.

시험체를 축방향과 수직되게 하여 상부 6 mm를 Clamp로 고정하고, 시험 체 하단은 압착되지 않은 상태의 최대 두께가 6 mm가 되도록 얇게 편 탈지면(50 mmx50 mm)의수 평면상과 300 mm 이격되도록 한다.
버너상부의 중앙과 시험체의 남은 부분사이에 10 mm의 간격을 유지하면서 접염을 하는 동안에 시험 체에서 용융물이나 불꽃이 떨어지면 적하물이 버너의 몸체속으로 떨어지는 것을 방지하기 위하여 버너를 45°각도로 기울게 하고 시험체의 밑으로부터 충분한 만큼 이격시킨다. 시험체에 10초간 점염하고 나서 즉시 버너를 시험체로부터 최소 150 mm이상 이격시킴과 동시에 잔염시간 Ti을 측정한다. 그림 3은 이와 같은 난연성 실험장면을 나타낸다.
평가하였다. 실험에 사용된 온도측정부위는 전기압력밥솥의 외함 표면과 열판의 외측부위를 측정하였다. 그림 4는 비정상적인 사용상태에서의 화재위험성 평가실험을 위하여 열전대를 설치하고 전기압력밥솥을 작동시키는 장면을 나타낸다.

따라 실험을 수행하였다. 전기압력밥솥은 열화가 진행된 것을 고려하기 위하여 약 5년정도 사용된 것을 사용하였다.
실험용 버너는 내경 9.5±0.3 mm, 길이 100±10 mm의 판구조이고 시험체 고정대는 시험체를 수평 또는 수직으로 고정할 수 있는 Clamp, 금망으로 구성하였다. Clamp에 의한 고정대는 원하는 높이 및 각도로 조정하며 금망지지 Holder는 Aluminium으로 구성하였다.

본 연구에서는 전기압력밥솥 외함의 난연성능을 평가하기 위하여 UL 94의 난연성시험(수직연소시험)방법4)에 따라 실험을 수행하였다. 전기압력밥솥은 열화가 진행된 것을 고려하기 위하여 약 5년정도 사용된 것을 사용하였다.
통하여 화재위험성을 분석한 연구이다. 난연성 실험은 UL 94의 시험방법을 이용하였고 , 화재실험은 전기압력밥솥의 안전장치를 제거한 상태에서 정격전압을 투입하여 작동시키는 형태로 수행하였다. 그 결과 본 연구의 실험조건하에서는 다음과 같은 결론을 얻었다.

1) 전기압력밥솥 외함의 여러 부분을 가지고 난연성 실험을 수행한 결과 몸체, 뚜껑, 찜판부분은 난연성능이 낮게 나타나 내부적인 회로이상으로 화염이 발생하게 되면 화재로 이어질 가능성이 높은 것으로 나타났다.
2) 안전장치를 제거한 상태에서 전기압력밥솥을 작동시켰을 때 약 17분후부터 연기가, 약 20분후부터 외함에 작은 화염이 발생하였고, 이로 인하여 대형화재로 확대될 수 있음을 알 수 있었다.

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