초록 ▼

1. 최종년도 목표
화재시 건축재에 대한 독성가스 평가방법에 대한 국제표준 개발을 목적으로 하며,국제수준의 표준 개발을 통해 화재시 국민의 인명과 재산보호를 도모하고 관련 산업의 국제 경쟁력 확보에 기여하고자 함.

Ⅰ 건축재의 화재로 인한 독성가스 평가기술 정립을 통한 국제표준 ISO 신규안 개발
Ⅱ 국제표준에 개발계획에 대응한 독성가스 평가 DB 구축
○ 국내·외 독성가스 평가기술 조사 및 분석.
○ 검증 실험에 의한 정량적 독성가스의 연소특성 실증적 실험 DB 구축.
○ 화재안전 국제표준화

1. 최종년도 목표
화재시 건축재에 대한 독성가스 평가방법에 대한 국제표준 개발을 목적으로 하며,국제수준의 표준 개발을 통해 화재시 국민의 인명과 재산보호를 도모하고 관련 산업의 국제 경쟁력 확보에 기여하고자 함.

Ⅰ 건축재의 화재로 인한 독성가스 평가기술 정립을 통한 국제표준 ISO 신규안 개발
Ⅱ 국제표준에 개발계획에 대응한 독성가스 평가 DB 구축
○ 국내·외 독성가스 평가기술 조사 및 분석.
○ 검증 실험에 의한 정량적 독성가스의 연소특성 실증적 실험 DB 구축.
○ 화재안전 국제표준화 기술위원회 ISO TC92 국내 Mirror committee 운영
○ 국제 RRT 수행 쳬계 구축 및 RRT 표준안 설계
○ 국제표준화 대응을 위한 국제협력 추진 및 국제표준 ISO 제안

2. 사업 목적 및 중요성
- 화재 현장(2003년 대구 지하철 참사, 1999년 씨랜드 청소년 수련원 참사 등)에서 대부분의 사상자는 직접 화염에 의한 화상보다는 밀폐된 공간에서 각종 건축재로 부터 발생된 유독가스의 심도에 의해 유발되며, 현대에 와서 건축재의 종류가 다양화되고 그만큼 화재 하중이 증가함에 따라 질식 등의 인명안전을 초래하는 가장 위험한 요소로 대두되고 있음.
- 현재 우리나라에서 건축재료의 화재안전성능은 국토해양부 고시 제2012-625호에 의한 평가방법에 의해 불연성시험, 열방출율시험 및 가스유해성시험의 3가지 조합을 이용하여 난연등급(불연, 준불연, 난연)을 책정하고 있는데, 이 중 유독가스를 측정하는 가스유해성 시험은 시험용 쥐를 이용한 생체시험으로 유해가스의 적합여부를 판단하고 있으나, 이 시험방법은 국외의 경우 동물보호의 차원에서 꼭 필요한 경우를 제외하고는 엄격히 지양되고 있으며 현재는 일본과 한국에서만 건축법에 의해 실시되고 있는 실정임. 더불어 생체시험에 의해서는, 독성가스로 인해 단지 흰쥐의 행동이 몇 분만에 정지하였는지라는 결과만 도출될 뿐, 어떠한 독성 가스가 얼마의 농도로 발생하였는지와 같은 정량적 결과를 알 수 없기에 국내 건축재의 화재시 독성가스 발생수치의 개선을 위한 제품 개발 피드백으로 활용할 수 없으며, 궁극적으로 화재시 건축재의 독성가스 억제에 기여할 수 있는 평가방법이 아니라는 치명적인 한계점을 가지고 있음.
- 화재안전 국제표준화기구 ISO TC92에서도 건축재의 독성가스 유해성을 화재공학적으로 평가하기 위한 표준개발의 필요성이 현재 강력히 대두되고 있으며, ISO TC92 SC1 WG5(2011년 11월 벨기에 브뤼셀 회의)에서 열방출율 및 독성가스 유해성 평가의 일원화를 위한 사전논의를 완료하여 국제 기관들과의 충분한 공감대를 형성하여 한국주도의 국제표준 제정 작업을 주도할 배경을 구축해놓은 상태임.
- 본 연구에서는 상기와 같이 동물대체의 화재공학적이며, 중소기업의 제품개발 피드백의 수준을 향상시키고, 일원화평가(열방출율과 독성가스 동시 측정)가 가능한, 독성가스 화재 위험성을 원천 봉쇄하기 위한 평가기술의 개발을 도모하고자 하며,화재시 발생하는 건축재의 독성가스 유해성에 대한 국제적이며 종합적인 평가방법의 개발을 통해 ISO/TC 92(국제 화재안전 표준화 기구)에 국내실정이 반영된 국제표준을 제안하여 국제표준화에 대응하고자 함.

4. 과제 수행 성과
▫ 국제 ISO TC92(화재안전기술위원회) 기고문 제안 발표 5회, NP제안 1회 및 채택 1건, 특별워크샵 초빙 발표 1건, 한국총회 유치 1건
- 독성가스 화재안전기술 동향 기고문 발표 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_WG5_N613)
- SC3에서 SC1 제안의 소개 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC3_WG1_N761)
- PWIP 제안 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N1400)
- 독성가스 평가방법의 PWIP draft outline 1건(문서번호 : ISO_TC92_SC1_WG5_N1424, ISO_TC92_SC1_N1432)
- PWIP 제안 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N0644, N645)
- ISO TC92 SC1의 2016년 4월 한국 유치 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N1455)
- 특별워크샵 발표 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N1480)
- NP 투표 착수 및 NP 투표 통과 각 1건 (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N1483, N1498)
- NP 채택 승인 1건 (ISO AWI 21397) (문서번호 : ISO_TC92_SC1_N1508)
▫ ISO TC92 SC1 국제표준화회의 한국대표로 참가 6회
▫ 국제 공동 기술회의 16회 (ISO TC92 기술회의 등)
▫ 국제 전문가 연구 자문 8건 (ISO TC92 총괄 의장 등)
▫ 세미나 및 기술워크샵 8건
▫ 전문 학술논문 게재 및 발표 16건
▫ 산업체 기술지도 및 국내전문가 기술자문 9건

5. 활용방안 및 기대효과
1) 기술적 기대효과 및 파급효과
▫ 독성가스의 정량적이고 합리적인 평가기술 표준화로 화재 안전성 향상
▫ 국내·외 독성가스 기술자료 및 데이터 축척을 통한 관련연구 선도 및 성능 개선
▫ 주택 관련 화재로 인한 연소확대 방지 및 인명피해 감소, 저탄소 녹색성장의 기반 마련
▫ 유해가스 분석 관련 화재안전공학 기술의 선진국 수준으로 향상
▫ 화재시 독성가스 정량분석을 위한 화재공학적 평가기법 기반 구축

2) 경제적 기대효과 및 파급효과
▫ 한국 기업의 해외 시장 무역장벽 해소 및 수출 국가경쟁력 강화
▫ 해외 기관에 고액 시험비용 절감으로 국내 기업의 기술개발 투자 확대
▫ 방화설비에 대한 비용을 절감할 수 있으며 서민 생활의 안정 기여

3) 활용방안
▫ 연소재료특성 DB 구축을 통한 화재 위험도 평가자료 활용
▫ 표준 활용 수요기관에 보급으로 화재 안전한 생산설계를 유도
▫ 관련 연구기관 및 연구단체에서 활용할 수 있도록 연구DB 공유

( 출처: 요약서 (초록) 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최 종 보 고 서 제 출 서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 (초 록) ... 4
• 목차 ... 10
• 제 1 장 서 론 ... 13
• 제 1 절 개발기술의 필요성 및 목적 ... 13
• 1. 개발기술 필요성 ... 13
• 2. 개발기술 목적 ... 16
• 제 2 절 최종 및 당해연도의 개발 목표와 내용 ... 17
• 1. 최종 목표 및 내용 ... 17
• 2. 당해연도 목표 및 내용 ... 19
• 제 3 절 당해연도 사업변경 내역 ... 21
• 제 2 장 연구개발 추진 현황 및 실적 ... 22
• 제 1 절 연구개발 추진 일정(당해 3차년도) ... 22
• 제 2 절 연구개발 추진 조직 및 체계 ... 23
• 1. 연구개발 추진 조직 ... 23
• 2. 연구개발 추진 체계 ... 24
• 제 3 절 연구개발 추진 실적 ... 26
• 1. 구체적인 연구 성과 ... 26
• 2. 추진 실적 현황표 ... 101
• 제 4 절 예상되는 기술, 경제적 파급효과 ... 105
• 제 3 장 연구개발 추진 내용 및 결과 ... 107
• 제 1 절 독성가스 관련 규정 조사·분석 ... 107
• 1. 해외 내장재 독성시험 기준 ... 107
• 2. 국제표준 관련 독성시험 기준 ... 112
• 3. IMO 관련 독성시험 기준 ... 114
• 4. 항공 구획용 내장재료 관련 독성시험 기준 ... 115
• 제 2 절 기술자료 및 평가기술 조사·분석 ... 116
• 1. 국내외 표준, 사실상 표준 및 코드 현황 ... 116
• 2. 해외 전문가 자문을 통한 평가기법 수집 ... 123
• 제 3 절 독성가스 평가모델 및 장비 설계 ... 127
• 1. 연소가스 대표 샘플링을 위한 분류체계 ... 127
• 2. 적용 화재모델 선정 ... 139
• 3. 독성가스 평가장비 설계를 위한 분석 ... 146
• 제 4 절 독성가스 실험 결과분석 및 평가기술 설정 ... 152
• 1. 기존 소형시편 시험 및 제안 평가기술의 상관성 교차검증 ... 152
• 2. 평가기술간 분석 및 최적화 스펙 기술상세 ... 161
• 제 5 절 독성가스 분석방법의 실증적 평가 ... 164
• 1. 독성가스 실증평가에 대한 실험 setup ... 164
• 2. 측정최적화 평가기술 피드백 ... 169
• 3. 소형시편의 독성평가 실증실험 ... 184
• 4. 실물규모 화재시 독성평가 실증실험 ... 189
• 제 6 절 데이터베이스 구축 및 소재 간 상호분석 ... 199
• 1. 독성평가를 위한 유해가스 수율 계산 ... 199
• 2. 실험데이터 베이스 기반의 실규모 3D Solidworks Design ... 202
• 3. FDS 시뮬레이션과 재현실험결과와의 상호연계성 ... 203
• 4. 정적/동적챔버의 설계조건 분석 ... 209
• 제 7 절 독성가스 평가툴 구축 및 실효성 분석 ... 215
• 1. 독성가스 HRR Uncertainty 절차 확립 ... 215
• 2. 콘칼로리미터 독성가스 측정의 불확도 ... 222
• 3. 화재모델 데이터에 기반한 독성평가지표 설계 ... 227
• 제 8 절 국제 RRT 수행 및 체계 구축 ... 242
• 1. 열유동 해석을 통한 RRT 기술적 유의사항 검토 ... 242
• 2. RRT precision analysis 방법론 구축 ... 257
• 3. RRT 수행 분석 ... 270
• 4. 독성가스 연계 최신 유사표준 검토 ... 277
• 제 9 절 독성가스 화재안전성 평가방법 최종 NP 개발 ... 282
• 1. NP 추진을 위한 ISO TC92 Active Research Group 연계 워크샵 ... 282
• 2. 건축재료의 독성가스 화재성능 평가기술 NP 수립 ... 314
• 3. 국제 Active Research 그룹 및 국내 대응그룹 구축 ... 348
• 제 4 장 성과 활용 계획 ... 351
• 제 1 절 활용방안 및 기대효과 ... 351
• 제 2 절 성과 활용 방향 ... 352
• 제 3 절 성과 활용 차수별 활용계획 ... 354
• 끝페이지 ... 356