Study on the Effectiveness of Nanostructured Particles and Other Potential Materials in Clearing Smoke

나노결정입자의 연기 제거 효과 가능성 평가 및 신규 물질 검토에 관한 연구

나노결정입자와 일반 입자를 이용하여 $60cm{\times}60cm{\times}180cm$의 밀폐 공간에서 연기제거 성능을 평가해보았다. MgO, $CeO_2$, $Al_2O_3$, ZnO, $TiO_2$등의 나노결정입자와 $NaHCO_3$ 등의 일반입자를 사용하였다. 실험은 입자를 30초, 1분, 2분 간격으로 연기에 분사하여 시간에 따른 연기 제거 성능을 관찰해 보았고, 아울러 3, $6\;kgf/cm^2$등의 입자 분사 압력 변화에 따른 연기 제거 성능도 평가해 보았다. 평가 결과, $TiO_2{\fallingdotseq}MgO$ > ZnO > $CeO_2$ > $NaHCO_3$ > $Al_2O_3$의 순으로 연기 제거 성능이 우수하였다. MgO와 $TiO_2$를 분사한 경우 자연스럽게 연기가 제거 되는 속도보다 약 10배 정도로 빠르게 연기가 제거되었다. 분사압력이 $6\;kgf/cm^2$에서 $3\;kgf/cm^2$로 감소하면, 입자가 연기와 부딪히는 힘이 약하고 분출양이 작아서 연기 제거 성능도 아울러 감소한 것으로 판단된다. 연기 제거 성능은 입자의 특성, 분출 압력, 분출 양, 분사 노즐의 크기 등에 영향을 받는다. 따라서 효과적인 연기제거를 위해서는 이러한 조건을 최적화하는 것이 중요하다. 본 연구는 이러한 연기 제거 입자가 실제 화재에 적용하는 것을 최종적 목표로 한다.