[논문]ISO 13784-1 시험 방법에 의한 국제 상호비교 평가 분석

박계원; 정재군

ISO 13784-1 시험 방법에 의한 국제 상호비교 평가 분석
Analysis on International Round Robin Test's Result by ISO 13784-1 Standard 원문보기

박계원 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원) , 정재군 (한국화재보험협회 부설 방재시험연구원)

ISO 13784-1 sandwich panel tests were conducted by FILK, KICT in Korea, SP in Sweden and CSIRO in Australia. Sandwich panels composed of steel sheets, EPS and glass wool supplied by FILK were tested. Mainly heat release rate was compared and equality of distribution also analyzed on the point of statistical view based on ISO.

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대상 데이터

본 RRT에는 한국의 FILK, KICT(한국건설기술연구원), 호주의 CSIRO, 스웨덴의 SP의 4개 연구기관이 참여하였음.
8 m × 2 m)로 구성하게 됨. 시험체는 50 mm 두께의 적층형 심재(EPS+Glass wool) 샌드위치 패널(철판 두께 0.5 mm)이 적용됨.
시험체는 전면에 개구부를 가진 장방형 자립형 샌드위치 패널 조립체로 2.4 m × 3.6 m × 2.4 m의 볼륨을 가지며, ISO 13784-1에서는 1.2 m 폭으로 되어있으나, 국내 양산 실정에 맞게 1 m 폭 패널로 제작되어 좌측 및 우측벽부에 4개 패널, 후벽부에 3개 패널, 천정부에 4개 패널 및 전면 3개 패널(개구부 0.8 m × 2 m)로 구성하게 됨.

성능/효과

1) 기관간 공통적으로 플래시오버는 발생되지 않았으며 시험 시작부터 10분 경과 직후 버너 이면의 상단패널에 불꽃 착화가 발생되는 정성적인 결과가 나타났으며, 이로 인해 시험편으로부터 측정된 열방출율 최대의 평균값은 122.4 kW(= 시험편 평균 422.4 kW–버너 열방출율 300 kW)로 산출되었음.
2) 4개 기관으로부터 도출된 ISO 13784-1의 RRT 열방출율 분석 결과, 균질한 수준의 결과 분포성과 높은 상관성을 보여주었음.
3) 기관마다 다양한 Large scale calorimeter 규격을 채택하고 있으나, 교정시험과 유속 비의 보정값을 적용하여 시험 초기 조건을 만족시킬 경우, 결과적으로 도출된 열방출율의 분포 수준은 신뢰할 수 있는 것으로 판단됨.
4개 시험기관의 열방출율 발생수치에 대한 round robin data 균질성 검증을 위해 Grubbs 검증(ISO 5725-2’s statistical method)을 수행하였으며 그 결과 Gmin(=1.025) & Gmax(1.197)로 나타나 G(n=4, 0.05p)의 기각치인 1.481보다 낮은 수치임이 도출되어 평가 결과의 균질성이 검증되어 열방출율 시험결과의 분포상 이상치가 없는 것으로 판명됨 (Table 2).
또한, 4개 시험기관의 시간 경과에 따른 열방출율 curve에 대한 상관성(correlation analysis)분석을 수행한 결과, Table 3과 같이 매우 높은 상관성(기관별 최소 R² =0.948 이상)이 있다고 분석되어 본 RRT 시험결과의 통계적 유의성이 확보됨을 나타냄.
주요 측정 변수인 열방출율(Heat Release Rate)은 FILK, KICT, SP, CSIRO가 각각 418.6 kW, 425.0 kW, 415.8 kW, 430.0 kW로 나타났으며 이를 화재성장지수(시험편에서 발생된 최대 열방출율/해당 시점의 경과 시간(초))인 FIGRA로 환산할 경우 0.150 kW/s, 0.154 kW/s, 0.131 kW/s, 0.164 kW/s로 산출되었음(Table 1).

후속연구

4) 향후 일본 국제 공인 시험기관에서의 2차 RRT를 수행할 예정이며, 이를 통해 포괄적인 데이터 분석의 확장을 계획하고 있음.

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