초록 ▼

연구목적
○ 소방대가 현장에서 소방차의 물탱크에 일정량을 투입함으로써 소화용수의 다공성 물질 침투력을 높이는 소화용수 기준 연구
○ 소화용수 첨가제별 침투 및 소화성능 분석 자료
연구내용
○ 1차년도
-심부화재용 소화용수 특성 분석(비화재 시)
-소화용수의 유동특성 분석
-축소형 화재시험 장치 구축
○ 2차년도
-축소형 화재시험 평가
-실규모 화재시험 평가
-심부화재용 소화용수의 물질 기준 제시
기대효과 및 활용방안
○ 심부화재 진압용 소화약제 성능향상
○

연구목적
○ 소방대가 현장에서 소방차의 물탱크에 일정량을 투입함으로써 소화용수의 다공성 물질 침투력을 높이는 소화용수 기준 연구
○ 소화용수 첨가제별 침투 및 소화성능 분석 자료
연구내용
○ 1차년도
-심부화재용 소화용수 특성 분석(비화재 시)
-소화용수의 유동특성 분석
-축소형 화재시험 장치 구축
○ 2차년도
-축소형 화재시험 평가
-실규모 화재시험 평가
-심부화재용 소화용수의 물질 기준 제시
기대효과 및 활용방안
○ 심부화재 진압용 소화약제 성능향상
○ 화재 진압의 효율성 증대
○ 화재 진압시 수손피해 최소화
○ 효과적인 화재 진압 및 소방대원 안전성 향상

Abstract ▼

Ⅰ. Title
Standard and analysis about water for extinguishing deep-seated fires.
Ⅱ. Objectives
1. This paper is basic study on water for extinguishing deep-seated fires. water for extinguishing deep-seated fires make possible that permeate into porous matter.
2. The invisible deep-seated

Ⅰ. Title
Standard and analysis about water for extinguishing deep-seated fires.
Ⅱ. Objectives
1. This paper is basic study on water for extinguishing deep-seated fires. water for extinguishing deep-seated fires make possible that permeate into porous matter.
2. The invisible deep-seated fire can cause waste of water for extinguishing fires. So this fire is given to critical damage during exists. Accordingly measure is needed.
3. Using wetting agent is important to maximize the permeability in order to increase the efficiency of fire extinguishing in deep-seated fire. Through this study, reducing the occurrence of secondary damage to reduce the efficiency of fire suppression and fire safety is a very important factor in improving.
Ⅲ. Contents
1. 1st year
1) Characteristic analysis about water for extinguishing fires(fireless)
2) Fluid characteristic analysis
3) Material standard provision at water for extinguishing fire
2. 2nd year
1) Small scale fire test estimation
2) Large scale fire test estimation
3) material standard provision at water for extinguishing fire
Ⅳ. Conclusions
1. Characteristic analysis about water for extinguishing fires(fireless)
1) Permeation performance about watering amount, additives, consistency, temperature, porous combustibles
2) Infiltration/ infiltration speed/ maximum infiltration analysis
2. Fluid characteristic analysis.
1) Friction loss and flow speed at water for extinguishing fires in fire pump and fire hose
3. equipment construct of small scale fire test
1) Porous material permeation performance and extinguishing performance will enable equipment construct of small scale fire test and estimation
4. Small scale fire test estimation
1) Permeation performance and extinguishing performance about watering amount, additives, consistency, temperature, porous combustibles.
2) Permeation performance: infiltration/ infiltration speed/ maximum infiltration
3) Extinguishing performance: extinguishing time/ maximum extinguishing
4) Correlation from fireless permeation characteristic
5. Large scale fire test estimation
1) L arge scale fire test from water for extinguishing of optimization at small test
2) Porous material extinguishing performance(extinguishing time, maximum extinguishing estimation
3) Correlation from fireless test / small fire test
6. Material standard provision at water for extinguishing fire
1) Extinguishing performance suggestion

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 보고서 초록 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 차 례 ... 7
• 그 림 차 례 ... 15
• 표 차 례 ... 29
• 제 1 장 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 42
• 1.1 연구배경 및 목적 ... 42
• 1.2 연구개발 필요성 ... 44
• 1.3 연구개발 기술의 현 수준 ... 45
• 제 2 장 연구 목표 및 방법 ... 52
• 2.1 연구 목표 ... 52
• 2.1.1 연구개발 최종 목표 ... 52
• 2.1.2 연차별 연구 목표 ... 53
• 2.2 연구 내용 ... 55
• 2.2.1 연구 목표에 따른 연구 내용 ... 55
• 2.3 연구 추진 방법 ... 56
• 2.3.1 연구 추진 체계 ... 56
• 2.3.2 추진 전략 및 방법 ... 57
• 제 3 장 국내외 침윤소화약제 및 기준 분석 ... 59
• 3.1 국내외 침윤소화약제 기준 분석 ... 59
• 3.1.1 NFPA 18 ... 59
• 3.1.2 미국 산림청 기준 ... 63
• 3.1.3 한국소방산업기술원 인증 기술기준 ... 64
• 3.1.4 국내기준과 NFPA 18의 비교 ... 65
• 3.1.5 국외 독성평가 기법 ... 68
• 3.1.6 기타 관련 기준 ... 75
• 3.1.7 소화약제의 표면장력 특성 분석 ... 76
• 3.2 소화약제 확보 및 소화약제별, 농도별 시험용 약제 제조 ... 77
• 3.3 약제의 성능분석 ... 83
• 3.3.1 분석대상 침윤소화약제의 시험 농도 (침윤 수용액 제조) ... 83
• 3.3.2 분리시험 ... 83
• 3.3.3 금속 부식 시험 ... 84
• 3.3.4 용해시험 ... 85
• 3.3.5 표면장력 측정 ... 86
• 3.3.6 pH 측정 ... 86
• 3.3.7 시험 결과 분석 ... 87
• 3.4 심부화재 대상 다공성 물질 선정 ... 89
• 제 4 장 침윤소화약제의 주요 성분 분석 ... 91
• 4.1 주요 침투성분 분석 ... 91
• 4.1.1 침투성분 분석의 목적 ... 91
• 4.1.2 Paper Chromatography ... 91
• 4.1.3 IR(Infra Red Spectroscopy) 분석 ... 96
• 4.1.4 FT-IR 분석 ... 98
• 4.1.5 N-IR 스펙트럼의 PCA 분석을 통한 일치성 분석 ... 100
• 제 5 장 심부화재용 소화용수의 특성 분석 ... 105
• 5.1 침윤소화약제의 특성분석(비화재 시) ... 105
• 5.1.1 표면장력 측정 ... 105
• 5.1.2 표면장력 표준용액 ... 108
• 5.2 Chromatography법을 통한 침투성 비교 ... 110
• 5.2.1 침윤소화약제별 상승 Chromatography 흡수성능 시험 ... 110
• 5.2.2 계면활성제 농도별 상승 Chromatography 흡수성능 시험 ... 112
• 5.2.3 계면활성제 농도별 하강 Chromatography 흡수성능 시험 ... 114
• 5.2.4 흡수 대상용지 변경 시험 ... 115
• 5.2.5 침윤 소화약제별 목재에 대한 Chromatography 흡수성능 시험 ... 116
• 5.2.6 표면 젖음 특성 분석 ... 117
• 5.2.7 계면활성제 농도별 목분에 대한 흡수성능 시험 ... 123
• 5.3 표면흡수 동적 메커니즘 분석 ... 124
• 5.3.1 표면 젖음 속도 ... 124
• 5.3.2 표면 젖음 계수 ... 129
• 5.4 Chromatography 칼럼 시험 ... 132
• 5.4.1 표면장력에 따른 Chromatography 칼럼 침투성능 시험 ... 132
• 5.4.2 표면장력에 따른 비화재 시 침투성능 시험 ... 140
• 5.4.3 소화용수별 다공성 물질에 따른 비화재 시 침투성능 시험 ... 144
• 제 6 장 친환경성 및 인체유해성 평가 ... 158
• 6.1 일반 독성 시험 및 평가 ... 158
• 6.1.1 단회경구투여독성 ... 158
• 6.1.2 피부자극시험 ... 169
• 6.1.3 단회경구투여독성 결과 ... 176
• 6.2 환경 독성 시험 및 평가 ... 183
• 6.2.1 어류독성 (송사리) ... 183
• 6.2.2 생분해도 ... 198
• 6.2.3 생물화학적 산소요구량 (BOD : Biochemical oxygen demand) ... 207
• 6.2.4 화학적 산소요구량 (COD : Chemical Oxygen Demand) ... 212
• 6.3 환경독성시험 및 평가 ... 214
• 6.3.1 어류독성 (송사리) ... 214
• 6.3.2 생분해도 ... 225
• 6.3.3 생물화학적 산소요구량 (BOD : Biochemical Oxygen Demand) ... 228
• 6.3.4 화학적 산소요구량 (COD : Chemical Oxygen Demand) ... 229
• 6.4 환경규제 유해물질 평가 ... 229
• 6.4.1 CIC (Combustion-Ion Chromatography)를 이용한 불소 분석 ... 229
• 6.4.2 과불소화합물 (PFOS/PFOA) 분석 ... 237
• 6.5 환경규제 유해물질 평가 ... 241
• 6.5.1 CIC를 이용한 불소 측정 ... 241
• 6.5.2 과불소화합물 (PFOS/PFOA) 측정 ... 242
• 제 7 장 소화용수의유동 특성 분석 ... 243
• 7.1 관련이론 ... 243
• 7.1.1 점도관련 이론 ... 243
• 7.1.2 관로마찰관련 이론 ... 250
• 7.2 소방호스 내 소화용수의 유동특성 시험 결과 ... 253
• 7.2.1 점도측정 분석 ... 253
• 7.2.2 호스와 관창에서의 압력손실 산정분석 ... 256
• 7.2.3 소화용수 살수시 소요전류값 분석 ... 270
• 7.3 결론 ... 291
• 제 8 장 다공성 물질별 심부화재 전이속도 측정 시험 ... 293
• 8.1 콘 칼로리미터를 활용한 열방출량 측정 ... 293
• 8.1.1 시험 장치 및 조건 ... 293
• 8.1.2 시험 결과 분석 ... 294
• 8.2 콘 칼로리미터를 이용한 심부화재 모사 시험 ... 295
• 8.2.1 시험 개요 ... 295
• 8.2.2 시험 결과 분석 ... 297
• 8.3 다공성 물질별 심부화재 전이속도 측정 ... 300
• 8.3.1 시험 장치 및 조건 ... 301
• 8.3.2 시험 결과 분석 ... 304
• 제 9 장 축소형 화재시험 장치 구축 ... 312
• 9.1 소화 장치를 구비한 축소형 화재시험 장치 ... 312
• 9.2 축소형 화재시험 장치 기초시험 ... 318
• 9.2.1 축소형 화재 기초시험 개요 ... 318
• 9.2.2 축소형 화재 기초시험 결과 ... 319
• 9.2.3 약제 성능평가를 위한 목분 축소형 화재시험 결과 ... 352
• 9.3 기존 평가 기법과의 결과 분석 ... 356
• 9.3.1 NFPA 18 시험의 개요 ... 356
• 9.3.2 NFPA 18 시험 결과 ... 361
• 9.3.3 NFPA 18 시험과 축소형 화재시험 결과의 비교 분석 ... 369
• 제 10 장 축소형 화재시험 평가 ... 371
• 10.1 소화용수 침투속도 측정 시험 ... 371
• 10.1.1 시험조건 ... 371
• 10.1.2 심부화재 구현 ... 372
• 10.1.3 시험 결과 분석 ... 372
• 10.2 소화용수 살수량 산정 ... 374
• 10.2.1 다공성 물질별 발열량 ... 374
• 10.2.2 열원의 크기 ... 374
• 10.2.3 소화용수 살수량 산출 ... 375
• 10.3 다공성 물질별 침윤소화약제의 침투성능 분석 ... 377
• 10.3.1 목분(활엽수)에 대한 침투성능 분석 ... 378
• 10.3.2 목분(침엽수)에 대한 침투성능 분석 ... 387
• 10.3.3 왕겨에 대한 침투성능 분석 ... 396
• 10.3.4 섬유에 대한 침투성능 분석 ... 405
• 10.3.5 종이에 대한 침투성능 분석 ... 414
• 10.3.6 볏짚에 대한 침투성능 분석 ... 423
• 10.3.7 축소형 화재시험 침투성능 소결 ... 432
• 10.4 비화재 시 침투성능과의 상관관계 분석 ... 435
• 10.5 다공성 물질별 침윤소화약제의 소화성능 분석 ... 438
• 10.5.1 목분(활엽수)에 대한 소화성능 분석 ... 438
• 10.5.2 목분(침엽수)에 대한 소화성능 분석 ... 444
• 10.5.3 왕겨에 대한 소화성능 분석 ... 449
• 10.5.4 섬유에 대한 소화성능 분석 ... 454
• 10.5.5 종이에 대한 소화성능 분석 ... 459
• 10.5.6 볏짚에 대한 소화성능 분석 ... 464
• 10.3.7 축소형 화재시험 소화성능 소결 ... 469
• 제 11 장 실규모 화재시험 평가 ... 472
• 11.1 약제별 A급 실규모 화재시험 ... 472
• 11.2 A급 실규모 화재시험 결과 ... 474
• 11.2.1 A급 실규모 화재시험 소화 판정 기준 ... 474
• 11.2.2 A급 실규모 화재시험 결과 ... 476
• 11.3 Lab Scale 실규모 화재시험 장치 구축 ... 482
• 11.4 다공성 물질별 침윤소화약제의 침투성능 분석 ... 485
• 11.4.1 목분(활엽수)에 대한 침투성능 분석 ... 485
• 11.4.2 목분(침엽수)에 대한 침투성능 분석 ... 490
• 11.4.3 왕겨에 대한 침투성능 분석 ... 495
• 11.4.4 섬유에 대한 침투성능 분석 ... 500
• 11.4.5 종이에 대한 침투성능 분석 ... 505
• 11.4.6 실규모 화재시험 침투성능 소결 ... 509
• 11.5 비화재 시 침투성능과의 상관관계 분석 ... 511
• 11.6 축소형 화재시험의 침투성능과의 상관관계 분석 ... 515
• 11.7 다공성 물질별 침윤소화약제의 소화성능 분석 ... 518
• 11.7.1 목분(활엽수)에 대한 소화성능 분석 ... 518
• 11.7.2 목분(침엽수)에 대한 소화성능 분석 ... 524
• 11.7.3 왕겨에 대한 소화성능 분석 ... 529
• 11.7.4 섬유에 대한 소화성능 분석 ... 534
• 11.7.5 종이에 대한 소화성능 분석 ... 539
• 11.7.6 실규모 화재시험 소화성능 소결 ... 543
• 11.8 축소형 화재시험의 소화성능과의 상관관계 분석 ... 546
• 제 12 장 심부화재용 소화용수의 물질 기준 제시 ... 550
• 12.1 소화용수별 다공성 물질에 따른 소화성능 제시 ... 550
• 12.1.1 소화용수별 다공성 물질에 따른 소화성능 분석 개요 ... 550
• 12.1.2 소화용수별 다공성 물질에 따른 소화성능 분석 결과 ... 551
• 12.1.3 소화용수별 다공성 물질에 따른 소화성능 제시 ... 557
• 제 13 장 결 론 ... 559
• 13.1 다공성 물질별 열방출량 측정 결과 ... 559
• 13.2 다공성 물질별 심부화재 전이속도 측정 결과 ... 559
• 13.3 축소형 화재시험 장치 구축 결과 ... 560
• 13.3.1 소화 장치를 구비한 축소형 화재시험 장치 구축 결과 ... 560
• 13.3.2 기존 평가 기법과의 결과 분석 ... 563
• 13.4 소화용수 살수량 산정 결과 ... 564
• 13.4.1 소화용수 침투속도 측정 시험 결과 ... 564
• 13.4.2 소화용수 살수량 산정 결과 ... 565
• 13.5 축소형 화재시험 결과 ... 568
• 13.5.1 소화용수에 따른 다공성 물질별 침투성능 분석 결과 ... 568
• 13.5.2 비화재 시 침투성능과의 상관관계 분석 ... 569
• 13.5.3 소화용수에 따른 다공성 물질별 소화성능 분석 결과 ... 572
• 13.6 실규모 화재시험 장치 구축 결과 ... 573
• 13.7 실규모 화재시험 결과 ... 575
• 13.7.1 소화용수에 따른 다공성 물질별 침투성능 분석 결과 ... 575
• 13.7.2 비화재 시 침투성능과의 상관관계 분석 ... 576
• 13.7.3 축소형 화재시험의 침투성능과의 상관관계 분석 ... 580
• 13.7.4 소화용수에 따른 다공성 물질별 소화성능 분석 결과 ... 583
• 13.7.5 축소형 화재시험의 소화성능과의 상관관계 분석 ... 585
• 13.8 심부화재 진압용 소화용수 살수량 계산 프로그램 ... 588
• 13.8.1 프로그램 개요 ... 588
• 13.8.2 심부화재 시나리오 ... 590
• 13.9 침윤소화약제 인증 기준 개선(안) ... 594
• 13.10 최종 결론 ... 601
• 참 고 문 헌 ... 603
• 끝페이지 ... 603