• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.1-10
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• 2020

본 연구는 건축 및 내구재용 목재인 편백 목재에 붕소/실리콘 졸 화합물을 처리한 후 화재위험성을 연기 유해성에 대하여 연기성능지수(SPI), 연기성장지수(SGI)와 연기강도(SI)를 중심으로 조사하였다. 화합물은 Tetraethoxyorthosilicate를 Boronic acid와 Boric acid 유도체와 반응시켜 합성하였다. 연기 특성은 편백목재에 대하여 Cone calorimeter (ISO 5660-1) 장비를 이용하여 조사하였다. 화재강도는 50 kW/㎡의 외부 열 유속(External heat flux)으로 고정시켰다. 연소 반응 후 측정된 연기성능지수는 편백목재와 비교하여 13.4~126.7% 증가하였다. 연기성능지수에 의한 화재위험성은 편백목재, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si 순서로 감소하였다. 연기성장지수는 편백목재와 비교하여 12.0~57.5% 감소하였다. 연기성장지수에 의한 화재위험성은 편백목재, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si 순서로 낮아졌다. 연기강도에 의한 화재위험성은 3.2~57.8% 감소하였으며 편백목재, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si 순서로 낮아졌다. CO_peak 농도는 85~93 ppm였으며 공시편과 비교하여 37~43% 감소하였다. 화재위험성을 연기유해성에 대해 종합적으로 평가하면 편백목재, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si순서로 낮아졌다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.16-27
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• 2019

실리콘 화합물인 Sodium silicate, 3-aminopropyltrimethoxysilane 졸, 3-(2-aminoethylamino) propylmethyl-dimethoxysilane 졸, 3-(2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane 졸로 표면 처리한 편백목재 시편의 연기 및 연소가스 발생에 대한 시험을 하였다. 실리콘 화합물 졸로 각각 편백목재 시험편에 붓으로 3회 칠하였다. 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 연기 및 연소가스를 분석하였고 연기는 새로운 연기위험성 평가 방법을 적용하여 평가하였다. 실리콘 화합물로 처리한 목재시험편의 연기성능지수(SPI)는 편백목재보다 1.66~8.42배 증가하였고, 연기성장지수(SGI)는 11.8~88.2% 감소하였다. 연기강도(SI)는 편백목재보다 1.0~50.5% 감소되었고, 연기 및 화재 위험성이 낮아짐을 예측할 수 있었다. 실리콘화합물로 처리한 시험편의 세 번째 최대일산화탄소(CO_peak)농도는 공시편보다 22.5~33.3% 감소되었다. 그러나 미국직업안전위생관리국(OSHA) 허용기준(PEL)인 50 ppm보다 1.48~1.72배 높은 치명적인 독성을 발생시키는 것으로 측정되었다. 편백목재 자체는 일산화탄소 생성 농도가 높았지만 실리콘 화합물은 일산화탄소를 감소시키는 역할을 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.69-75
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• 2019

본 연구에서는 5종의 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, FRP), 폴리스티렌(Polystylene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 판을 콘칼로리미터(Cone calorimeter, ISO 5660)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 그 결과 PVC판은 최대열방출률($HRR_{peak}$)이 $44.65kW/m^2$, 최대평균열방사율(MARHE)이 $30.97kW/m^2$로 가장 낮게 나타났고, PS판은 $HRR_{peak}$은 $773.44kW/m^2$, MARHE는 $399.14kW/m^2$으로 가장 높게 나타났다. 일산화탄소의 평균($CO_{mean}$) 발생량은 PC판과 PS판이 최대 3.88배로 가장 많이 발생하였고, 반대로 이산화탄소($CO_{2mean}$)의 평균 발생량은 PS판과 PP판이 최대 4.88배로 가장 많이 발생하였다. 또 PS판은 다른 플라스틱보다 연기성능지수(SPI)가 74.81%~95.99% 감소하였고, 연기성장지수(SGI)는 76%~300%, 연기강도(SI)는 917.73%~9607.57% 증가하여 연기위험성이 높다는 것을 알 수 있었다. 따라서 PS판은 열적 측면에서나 연기 측면 모두 연기로 인한 인명피해의 위험성이 가장 높았음을 알았다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.670-676
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• 2018

붕산, 5붕산암모늄, 붕산/5붕산암모늄 첨가제로 처리한 편백목재 시험편의 연소가스 발생에 관한 시험을 하였다. 15 wt%의 붕소 화합물 수용액으로 각각 편백목재 시험편에 붓으로 3회 칠하였다. 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소가스를 분석하였다. 그 결과, 붕소화합물로 처리한 시험편의 연기성능지수(SPI)는 공시편 보다 1.37~2.68배 증가하였고, 연기성장지수(SGI)는 29.4~52.9% 감소하였다. 그리고 붕소화합물로 처리된 시험편의 연기강도(SI)는 공시편보다 1.16~3.92배 감소되어 연기 및 화재 위험성이 낮아지는 것으로 예상된다. 또한 붕소화합물로 처리한 시험편의 최대일산화탄소($CO_{peak}$) 농도는 공시편보다 12.7~30.9% 감소되었다. 그러나 미국직업안전위생관리국(OSHA) 허용기준(PEL)보다 1.52~1.92배 높은 치명적인 독성을 발생하는 것으로 측정되었다. 붕소화합물은 일산화탄소를 감소시키는 역할을 하였으나 편백목재 자체의 일산화탄소의 생성 농도가 높기 때문에 감소효과에 대한 기대에 미치지 못하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권3호
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• pp.290-296
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• 2009

본 연구에서는 영동지역에서 자생하는 초본류 가운데 김의털, 방아풀, 주름조개풀, 칡, 엉겅퀴를 대상으로 발화점시험기, 콘칼로리미터, 연기밀도시험기 등을 이용하여 연소특성을 고찰하였다. 발화온도 범위는 $400{\sim}455^{\circ}C$로 확인되었으며 착화는 일어나지 않았다. 방아풀은 가장 많은 열량을 방출하였고, 김의털은 가장 많은 연기를 방출하였으며, 칡과 엉겅퀴는 가장 많은 CO와 $CO_2$를 방출하였다. 따라서 산불발생 시 방아풀은 열방출량이 많아 산불강도가 클 것으로 생각되며 김의털, 칡, 엉겅퀴는 다량의 연기와 CO, $CO_2$가 방출됨에 따라 피난이 어려울 것으로 사료된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.81-87
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• 2009

본 연구에서는 산림 내 가연물의 산불위험성을 판단하기 위하여 영동지역에서 자생하는 관목류(생강나무, 조록싸리나무, 초피나무, 산초나무, 개암나무)의 생엽을 대상으로 발화점시험기, 콘칼로리미터, 연기밀도시험기를 이용하여 연소특성을 고찰하였다. 조록싸리나무는 발화온도가 가장 낮고 착화시간이 가장 빨랐으며, CO와 $CO_2$의 평균방출농도가 가장 높은 것으로 나타났다. 초피나무는 가장 많은 열량을 방출하였으며, 산초나무는 가장 많은 연기를 발생한 것으로 나타났다. 따라서 산불발생 시 조록싸리나무는 다른 수종에 비하여 착화가 가장 용이하고 초피나무는 확산 및 화재강도가 가장 클 것으로 판단되며, 산초나무와 조록싸리나무는 다량의 연기발생에 따라 피난이 어려울 것으로 사료된다.