보고서 정보
주관연구기관 |
한국화재보험협회 |
연구책임자 |
박계원
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참여연구자 |
권순규
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2019-01 |
과제시작연도 |
2017 |
주관부처 |
산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 |
TRKO202200007659 |
과제고유번호 |
1415155878 |
사업명 |
창의산업전문기술개발 |
DB 구축일자 |
2022-09-10
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키워드 |
철강제.벽판.지붕판.화재안전.실규모.
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초록
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3. 개발결과 요약
□ 최종목표
샌드위치 패널에 대한 기존 제품규격인 KS F 4724 (건축용 철강제 벽판) 기반하여, 유무기 융합단열재 샌드위치 패널에 대한 인증기준을 재정립하고, 실물규모 화재안전성능이 확보될 수 있는 적합성 인증기준(시험방법 및 등급분류기준)을 개발하여, 이를 활용할 시제품의 생산설계의 표준최적화로 적합성 인증을 확보하여 시장출시를 도모코자함.
① 융합신제품에 대한 인증기준 개발
- 유무기 융합단열재 샌드위치 패널에 대한 제품규격(제시험방법) 정립
- 실물규모 화재안전성능 시험평가방
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
샌드위치 패널에 대한 기존 제품규격인 KS F 4724 (건축용 철강제 벽판) 기반하여, 유무기 융합단열재 샌드위치 패널에 대한 인증기준을 재정립하고, 실물규모 화재안전성능이 확보될 수 있는 적합성 인증기준(시험방법 및 등급분류기준)을 개발하여, 이를 활용할 시제품의 생산설계의 표준최적화로 적합성 인증을 확보하여 시장출시를 도모코자함.
① 융합신제품에 대한 인증기준 개발
- 유무기 융합단열재 샌드위치 패널에 대한 제품규격(제시험방법) 정립
- 실물규모 화재안전성능 시험평가방법에 대한 인증기준(등급분류)안 구축
- 적합성인증지원 기술개발 품목의 제도 연계(신청)준비
② 융합신제품에 대한 시험평가 프로세스 및 기구축 장비 활용
- 적합성 인증에 제안할 실규모 화재안전성능 시험방법의 세부정립
- 융합신제품에 대한 제성능시험 수행 및 개발 인증안에 대한 적합성능 평가
③ 시제품 생산 및 공정라인 설계 표준화
- EPS 및 Glasswool의 적정비율 설계
- 생산 공정 및 시제품 생산체계 표준화
□ 개발내용 및 결과
- 융합신제품(유무기 융합단열재 샌드위치 패널)의 핵심기술
○ 본 과제로 제안하려는 융합신제품인 “유무기 융합단열재 샌드위치 패널”은 유기 단열재인 EPS와 무기 단열재인 Glasswool을 적층 융합시킨 것으로, 국가 12대 신산업 주력인 에너지 절감에 기여하면서 동시에 화재안전성을 확보할 수 있는 샌드위치 패널 단열소재로 TRN 6단계 이상의 수준을 보유(에스와이 패널)하고 있음.
○ (우수한 실물규모 화재안전성능) 아직 KS 제품규격에 반영되어 있지는 않지만, 샌드위치 패널에 대한 전용 국제시험방법인 ISO 13784-1(샌드위치 패널에 대한 실물규모 화재시험방법)에 의해서 시험할 경우, 기타 단열재 패널에 비해서, 매우 우수한 실물규모 화재안전성을 보여주고 있음.
○ (단열성, 시공성 등 기타 현장성능) 상술한 바와 같이, Glasswool 단열재가 포함되어 있어 EPS단열 패널에 비해 내화성이 뛰어나며, 우레탄 등과 같은 유기재가 없기에 유해가스의 위험이 적음. 또한 Glasswool(약48K)와 EPS(13K)가 1:1 비율로 융합되어 있어 열전도율이 낮아 보온 단열효과가 EPS 패널수준으로 나타남. 시공성에 있어 Glasswool 섬유질과 EPS 재질로 가볍고 내강도로 시공이 용이하고 단가적 경쟁력이 확보될 수 있음. 또한 대기중의 습기를 흡수하지 않으며 모듈 조직이 안정되어 있어 다른 패널보다 내후 및 내습성이 확보되어짐.
□ 기술개발 배경
- 융합신제품(유무기 샌드위치 패널)이 시장 출시에 대한 현 KS인증 체계상 제한사항
○ [KS F 4724의 난연성능 시험방법의 겉모양(‘방화상 유해한 균열, 구멍 및 심재의 전부 용융, 소멸이 없을 것‘)판정사항으로 인해 난연등급을 취득불가]:
기존 샌드위치 패널은 KS F 4724(건축용 철강제 벽판)에서 규정하는 시험항목들에 대한 시험을 통과해야 하는데, KS F 4724에서 난연성능이라 함은 소형시편(가로 10cm, 세로 10cm)를 샘플링하여 소규모 화재시험을 실시한 후, 겉모양에서 방화상 유해한 균열, 구멍 및 심재의 전부 용융, 소멸이 없을 것”이라고 서술되어 있음.
○ 본 과제에서 제안하는 융합신제품인 유무기 융합단열재 샌드위치 패널은 KS F 4724의 난연시험시 단열층에 EPS가 포함되어 있어 필연적으로 심재의 일부 용융이 관측되지 않을 수 없는 상황임. 아래 그림 (1.융합신제품)에서 볼 수 있듯이, EPS 심재는 융용되었다 하더라도, Glasswool 심재는 탄화층이 형성되어 화염의 전파를 막아주고 있는 구조로 되어 있음에도 불구하고 현재 인증체계에서는 부적합으로 파악되는 한계를 보여줌.
○ 그러나, [샌드위치 패널의 국제표준 화재시험방법인 ISO 13784-1로 시험시 우수한 화재안전성이 확보되고 있음]. 상술한 표 “[융합신제품(유무기 융합단열재 샌드위치 패널)의 실물규모 화재안전성능]”에서와 같이, KS F 4724보다 훨씬 더 가혹하며 실제 화재위험성을 그대로 재현하는 실험인, ISO 13784-1(샌드위치 패널에 대한 실물규모 화재시험방법)결과를 토대로 판단해보면 매우 우수한 화재안전성능을 보유하고 있음을 판단할 수 있음.
○ 따라서, 제안코자하는 융합신제품과 같은 유무기 단열재 샌드위치 패널에 대해서는 현재 인증체계(KS F 4724의 난연성능)로는 적합하게 화재성능평가를 할 수 없는 치명적 한계를 가지고 있기에 본 적합성 인증 시스템의 개발이 시급하며 정부의 지원이 필요함.
□ 핵심개발 기술의 의의
본 기술은 난연, 단열 복합보드 샌드위치 패널에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 화재의 확산을 막는 기능을 갖도록 하고, 내부 구성 및 제조 공정을 개선한 난연성, 단열성을 갖는 복합보드를 포함하는 샌드위치 패널에 관한 것임.
- 복합보드 샌드위치 패널은 불연재 사이사이에 복합재가 위치되도록 구성되므로, 일부분에서 화재가 발생된다 해도, 충전재 전체로 불이 번지지 않게 되는 효과를 갖음.
- 견고한 강도와 강성을 갖는 복합보드를 통해, 샌드위치 패널의 전체적인 강도가 유지되면서도 난연, 불연 성능을 갖도록 하는 효과를 갖음.
- 복합보드 샌드위치 패널은 간단하고 용이한 제조 공정을 통해 제작이 가능하므로, 제조 기간이 감소되고 생산성이 증대되는 효과를 갖음.
- 균일한 품질과 효율적인 생산이 가능하게 되는 효과를 갖음.
- 스티로폼, 글라스울 등을 원재료로 하여 분쇄, 혼합, 코팅, 압축, 화학반응, 숙성시키는 과정을 거쳐 복합 보드를 제조, 생산하도록 함으로써, 재활용 및 반복 사용이 가능하여 환경오염 방지에 기여할 수 있고, 단열재의 생산성, 경제성 및 효율성을 높이는 효과를 갖음.
□ 적용 분야
① 건설현장 및 공장, 창고 : 건축용 단열재, 냉동 창고의 벽체
② 대형 할인마트 및 쇼핑몰 : 창고의 벽체, 진열장 간막이, 마트 내외장재
③ 발전소 내외장제 : 건축물의 내외장재, 고온/저온 단열 차단재
④ 건축물의 층간 흡음, 차음재 : 건축물의 층간 분리 소재 및 클린룸 등의 파티션 재료
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 2
- 최종보고서 초록 ... 3
- 기술개발사업 주요 연구성과 ... 13
- 목차 ... 16
- 제1장 서론 ... 18
- 제1절 과제의 개요 ... 18
- 1. 기술개발의 목표 및 추진방법 ... 18
- 제2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 25
- 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
- 1. 최종 목표 ... 25
- 2. 개발제품·인증의 평가 방법 및 평가 항목 ... 25
- 3. 정량적 목표 항목의 평가방법 및 평가환경 ... 26
- 제2절 개발 내용 및 개발 범위 ... 28
- 제3절 수행 결과의 보안등급 ... 30
- 1. 보안등급의 분류 및 결정 사유 ... 30
- 제4절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 30
- 제3장 결과 ... 31
- 제1절 연구개발 최종 결과 ... 31
- 1. 연구개발 추진 일정 ... 31
- 2. 샌드위치 패널 화재 안전성능 관련 규격 ... 33
- 3. 국내외 샌드위치 패널 화재안전 성능평가 분류기준 ... 39
- 4. 화재성능 평가를 위한 샌드위치 패널 건물의 이론적 고찰 ... 45
- 5. 평가항목별 목표 달성여부 ... 49
- 제2절 연구개발 추진 체계 ... 152
- 1. 추진 일정 ... 152
- 2. 추진 방법 ... 153
- 3. 추진 체계 ... 154
- 제3절 고용 창출 효과 ... 155
- 제4절 자체보안관리진단표 ... 155
- 제4장 사업화 등 향후계획 ... 156
- 제1절 국내외 관련 시장 현황 및 전망 ... 156
- 1. 국내 시장 동향 ... 156
- 2. 국외 시장 동향 ... 156
- 제2절 사업화 계획 ... 157
- 1. 기술개발의 주요 핵심 기술 및 차별화 전략 ... 157
- 2. 생산 계획 ... 158
- 3. 투자 계획 ... 158
- 4. 사업화 전략 ... 159
- 끝페이지 ... 160
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