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고체 가연물의 화재성장 특성에 관한 실험적 연구
An Experimental Study on the Fire Growth Characteristics of Solid Combustible Materials 원문보기

한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집, 2011 Apr. 22, 2011년, pp.112 - 115  

김성찬 (경일대학교)

초록
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본 연구는 고체가연물의 초기 점화 및 화재성장과정에서의 발열량을 대형화재발열량계(large scale fire calorimeter)를 이용하여 정량적으로 측정하고 화재발생 초기에 화재성장특성 파악하고자 한다. 실험에 적용된 고체가연물 화재는 단일/이중 목재화재, 폴리프로필렌 소재의 쿠션화재, 목재 및 폴리프로필렌 소재의 카페트 화재이며 화재발달 단계에서의 화재성장특성을 시간 제곱 화재성장 시나리오와 비교분석하고 고체 기본가연물의 화재성장과정을 이해한다. 구획조건이 화재발열량에 미치는 영향을 파악하기 위하여 자유연소상태와 ISO-9705 화재실 내부에서 화재실험이 수행되었으며 화재성장특성과 최대발열량등을 비교하였다. 본 연구는 설계화재와 화재시나리오를 설정하는데 있어서 고체가연물의 발열량 데이터 및 화재성장에 대한 정보를 제공하고 공간조건에 따른 발열량 측정데이터의 신뢰성 분석을 위한 기초연구로 활용될 수 있다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 일상에서 널리 이용되는 목재나 쿠션, 카페트등의 기본적인 요소 가연물에 대하여 초기 점화 이후의 화재성장과정의 발열량 변화를 정량적으로 측정하고 화재발생 초기의 화재성장특성을 시간제곱의 화재성장 시나리오와 비교분석하여 설계화재와 화재시나리오를 설정하는데 있어서 발열량 데이터 및 화재성장에 대한 정보를 제공하고자 한다. 또한 측정조건에 따른 발열량 결과를 분석하여 설계화재의 불확실성 정도를 파악하여 하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
  • 본 연구는 고체 원형 가연물에 대해 화재발열량을 측정하여 고체 기본 가연물의 화재 성장특성을 파악하고 이를 설계화재에 널리 이용되는 t2 화재성장모드와 비교하여 기본적인 고체가연물의 화재성장 정도를 파악하고 고체가연물에 관한 화재데이터베이스를 제공하고자 하였다. 또한 자유연소상태와 구획공간화재시의 발열량 변화를 비교하여 공간의 개방정도가 고체 가연물의 화재 성장특성에 미치는 영향을 파악하였으며 화재 위험도 평가시 설계화재를 결정하는데 있어서 발열량 직접적인 측정이 요구된다.
  • 그러나 신뢰성 높은 화재발열량 측정을 통한 화재 데이터베이스의 구축과정은 지속적인 시간과 비용이 투자되어야 하며 많은 노력이 필요한 부분이기 때문에 화재특성 해석을 위해 필요한 가연물의 발열량에 대한 정보는 제한적이며 여전히 부족한 실정이다. 본 연구에서는 일상에서 널리 이용되는 목재나 쿠션, 카페트등의 기본적인 요소 가연물에 대하여 초기 점화 이후의 화재성장과정의 발열량 변화를 정량적으로 측정하고 화재발생 초기의 화재성장특성을 시간제곱의 화재성장 시나리오와 비교분석하여 설계화재와 화재시나리오를 설정하는데 있어서 발열량 데이터 및 화재성장에 대한 정보를 제공하고자 한다. 또한 측정조건에 따른 발열량 결과를 분석하여 설계화재의 불확실성 정도를 파악하여 하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

가설 설정

  • 쿠션화재는 60 cm × 90 cm × 10 cm의 폴리프로필렌 폼에 폴리프로필렌 직물로 제작된 커버를 씌운 쿠션재로 가정하였다.
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