• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 추계학술대회 초록집
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• pp.49-49
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• 2013

실규모급 화재 실험의 신뢰성 있는 발열량 측정을 위해서 흡입 배관의 직경 1.6 m, 직선길이 26m, 후드 직경 10 m 그리고 흡입용량 $2,000m^3/min$ 이상의 대형 콘 칼로리미터를 구성하여 헵탄의 화재 크기별 연소 실험을 진행하였다. 발열량 측정을 비교 분석하기 위해서 산소 소모 지수법, 질량 소모법, 복사열 그리고 대류열 측정 기법에 따라서 각각의 발열량을 산출하고 크기를 비교하였다. 그 결과 대형 콘 칼로리미터에 의해서 측정한 산소 소모 지수법은 이론 발열량에 해당하는 질량 소모법과 최대 약 2.3 % 정도, 복사열에 의한 발열량 산출법은 12.2 % 정도, 연소면적에 의한 이상적인 발열량과는 최대 30 % 정도, 그리고 대류열만 고려한 경우 약 50 % 정도 차이가 나는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.325-329
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• 2011

오늘날 대부분의 화재조사의 기본 원칙은 숫자를 찾는 데 목적이 있고, 화재의 중요한 양상을 묘사할 수 있는 물리학적으로 정확한 경험식과 하나의 모델로 바꾸는 데 가치를 두고 있다. 화재는 일반적으로 화재 초기에 발생하는 열이 상호작용 과정에 의해 성장하며, 이 간단한 과정이 화재 성장률을 결정하며, 그 예측을 어렵게 한다. 그러므로 화재성장에서 대부분의 모델은 경험으로부터 정해지게 되는데, 그 모델은 매우 제한적이다. 콘칼로리미터는 특별히 노출된 부분에서 중요한 재료 특성의 변화 수치를 얻을 수 있으며, 측정기준은 발화, 질량손실률, 열 발생률, 연기 발생률, 가스 분석 등이며, 이 모든 측정은 테스트의 시작에서 끝날 때까지 실행되며, 이는 발화 전, 발화 후를 모두 포함한다. 국내외 콘칼로리미터의 연구를 비교, 분석하여 화재안전 데이터베이스 구축에 활용되는 콘 칼로리미터의 중요성 평가를 본 연구의 목적으로 한다.

• 폴리머
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• 제24권6호
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• pp.777-786
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• 2000

본 연구에서는 범용 열가소성 수지인 폴리프로필렌 (virgin polypropylene, VPP)과 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 재생플라스틱의 난연성을 향상시키기 위하여, 난연제 decabromodiphenyl oxide (DBDPO)와 chlorinated paraffin wax (CPW)를 혼합하여 이것들의 난연 특성을 정량적으로 비교 분석 연구하였다. 난연성 평가 측정으로 콘 칼로리미터 (cone calorimeter, ASTM E1354, ISO 5660), 한계산소지수 측정 (LOI, ASTM D2863, ISO 4589) 등을 사용하였고, 콘 칼로리미터를 이용하여 DBDPO와 CPW의 난연효율을 정량적으로 측정하였다. 콘 칼로리미터의 결과로 난연제의 난연효율을 측정한 결과, DBDPO가 CPW보다는 약 2배의 난연효율을 가지고 있다는 것을 확인하였고, 한계산소지수 측정 결과와 유사한 난연효율을 보임을 확인하였다. 열중량 분석 (TGA) 측정결과 난연제 DBDPO를 첨가하였을 때 약 30~5$0^{\circ}C$의 열분해 온도의 상승을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.85-86
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• 2023

In this study, charring properties such as charring layer and mass change of wood with temperature were investigated through cone calorimeter test on douglas-fir, which is representative of various wood structures. the results showed that ignitions at 390 degrees and a charring layer is formed.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.65-71
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• 2006

최근에 화재연구가 활발해짐에 따라 화재특성을 평가하기 위해 중요한 물리량인 발열량 등을 측정하여 모델의 검증과 화재현상의 이해를 도모하고 있다. 이전의 화재연구에서는 실험공간이나 재정적 여건 때문에 축소모형 실험을 주로 수행하였지만, 다양한 화재의 특성을 축소모형에서 모두 도출할 수 없으므로 실제 규모의 화재에서 특성을 조사하는 것이 필요하다. 그러므로 보통 5MW 이상의 열량을 측정할 수 있는 대형 콘 칼로리미터를 20년 전부터 외국에서는 개발하였으며, 새로운 관련기술과 화재에 관한 지식을 바탕으로 개선되고 발전되어 왔다. 본 연구에서는 대형 콘 칼로리미터를 설계할 때 고려하여야 할 방법들을 각 요소별로 설명하고, 이를 통해 향후 개선을 위해 요구되는 지식이나 기술들을 제안하였다.

• 방재기술
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• 통권42호
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• pp.41-42
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• 2007

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.1-8
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• 2019

ISO TC 92에서는 콘칼로리미터의 연소가스를 FT-IR 방식의 가스분석기로 분석하기 위한 표준을 개발하고 있다. 2018년에는 표준 초안(WD 21397)의 절차에 따라 6개 기관이 참여하여 표준 초안의 반복성 및 재현성을 평가하였다. 시험대상 시료는 polymethyl methacrylate (PMMA), 경질 폴리우레탄 보드 및 PVC 장판이었고 콘칼로리미터 시험결과 중 착화시간(s), 최대 열방출률(kW·m^-2), 총 방출열량(MJ·m^-2) 및 유효연소열(MJ·m^-2·kg^-1)을, 그리고 FT-IR 가스분석결과 중 독성가스의 최대 농도(µL·L^-1), 가스 발생량(g) 및 가스 수율(g·g^-1)을 ISO 5725-2에 따라 통계 분석하여 정밀도를 평가하였다. 이상치(outlier)는 발견되지 않았으며 콘칼로리미터 시험의 반복성(sr/m)은 1.5%, 재현성(sR/m)은 9.8%로 나타났고 FT-IR 가스분석의 반복성은 12.9%, 재현성은 27.9%로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.41-48
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• 2017

고체 연료의 열물성 변화가 가연물의 열분해 특성에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 KS F ISO 5660-1에 제시된 콘 칼로리미터 실험을 수행하였고, Fire Dynamics Simulator (FDS) 1차원 열분해 모델의 수치해석을 수행하였다. 고체 연료로는 열분해과정 중 Char를 발생시키지 않는 Poly Methyl Methacrylate (PMMA)를 사용하였으며, 문헌에 보고된 PMMA의 열물성치와 열분해 물성치를 FDS의 입력 변수로 설정하여 콘 칼로리미터 실험의 수치해석을 수행하였다. 콘 칼로리미터 실험을 통해 측정된 고체가연물의 질량 감소 결과와 일치하는 열분해 모델의 계산 결과를 바탕으로 열물성치와 열분해 물성치의 변화가 고체 가연물의 질량 감소에 어떠한 영향을 주는지를 고찰해 보았으며, 열전도계수와 비열을 상온의 상수 값으로 입력한 경우 가연물의 질량 감소의 예측에 있어 상당한 오차를 유발할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.35-40
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• 2019

본 연구에서는 콘 칼로리미터의 발열량 산출 값에 대한 신뢰성 평가를 위한 기초 연구로 산소소모지수법의 주요 인자인 질량유량에 관한 측정 불확도 관계식을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 콘 칼로리미터의 덕트는 길이가 5 m이고 직경이 0.2 m로 내부가 완전히 빈 공간인 경우와 기공의 직경이 3 mm인 격자망 그리고 기공의 직경 10 mm와 기공률 0.76인 허니컴 형상의 덕트를 각각 제작하였다. 덕트 내부로 유입되는 질량유량을 산출하기 위해서 양방향 차압계와 온도센서를 유동의 수직방향으로 균일한 위치에 4개씩 설치하였으며, 레이놀즈 수 증가에 따른 속도구배와 유동의 섭동을 측정하였다. 그 결과 흡입용량이 증가할수록 난류강도에 비례하여 세 가지 형상 모두 속도구배가 증가하였으며, 95% 신뢰수준에서 질량유량에 대한 확장 불확도의 편차는 완전히 빈 공간, 격자망(d_p = 3 mm) 그리고 허니컴(d_p = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 순으로 낮게 나타났다. 주목할 만한 점으로는 송풍기의 흡입용량이 가장 높은 조건일 때 격자망(d_p = 3 mm)이 허니컴(d_p = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 형상에 비해서 흡입용량의 저항성은 높은데 비해서 질량유량의 확장불확도는 오히려 증가하였으며, 본 연구의 결과는 콘 칼로리미터의 덕트 내부 유동 안정성 향상을 위한 설계 자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.262-266
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• 2011

본 연구에서는 건축물 내장 재료에 대한 연소독성평가와 독성지수연구로써 FT-IR을 이용한 연소가스분석실험을 하였다. 독성지수를 산정하기 위한 실험의 화재모델로 콘 칼로리미터 화재모델(KS F ISO/TR 9122-4)을 사용하였으며 ISO 19702의 절차에 따라 FT-IR을 이용하여 건축 재료의 연소로부터 발생되는 가스의 분석을 수행하였다. 국제규격에서 제시하고 있는 몇 가지 독성지수 산정법 중 ISO 13344에서 규정하는 방법에 따라 FED 값을 산정하였으며, 30분간 시험동물에 노출 시 대상의 50%가 사망하는 농도인 $LC_{50}$을 기준으로 하여 3가지 재료의 독성지수화를 통해 상대적인 독성 위험도를 평가하였다.