• 제목/요약/키워드: fire resistant materials

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건물 화재 시 LPG소형저장탱크 보호용 화재 저항 재료 성능 실증 (Experimental validations of fire-resistant materials for protecting LPG small storage tank from building fires)

  • 김승환;김경식;허승건;이재훈
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.

플라이애시-고로슬래그 기반 지오폴리머 세라믹스의 열적특성 (Thermal Property of Geopolymer Ceramics Based on Fly Ash-Blast Furnace Slag)

  • 김진호;남인탁;박현;김경남
    • 한국재료학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.521-527
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    • 2016
  • Geopolymers have many advantages over Portland cement, including energy efficiency, reduced greenhouse gas emissions, high strength at early age and improved thermal resistance. Alkali activated geopolymers made from waste materials such as fly ash or blast furnace slag are particularly advantageous because of their environmental sustainability and low cost. However, their durability and functionality remain subjects for further study. Geopolymer materials can be used in various applications such as fire and heat resistant fiber composites, sealants, concretes, ceramics, etc., depending on the chemical composition of the source materials and the activators. In this study, we investigated the thermal properties and microstructure of fly ash and blast furnace slag based geopolymers in order to develop eco-friendly construction materials with excellent energy efficiency, sound insulation properties and good heat resistance. With different curing times, specimens of various compositions were investigated in terms of compressive strength, X-ray diffraction, thermal property and microstructure. In addition, we investigated changes in X-ray diffraction and microstructure for geopolymers exposed to $1,000^{\circ}C$ heat.

Preparation of Novel Magnesium Precursors and MgO Thin Films Growth by Atomic Layer Deposition (ALD)

  • Kim, Hyo-Suk;park, Bo Keun;Kim, Chang Gyoun;Son, Seung Uk;Chung, Taek-Mo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.364.2-364.2
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    • 2014
  • Magnesium oxide (MgO) thin films have attracted great scientific and technological interest in recent decades. Because of its distinguished properties such as a wide band gap (7.2 eV), a low dielectric constant (9.8), a low refractive index, an excellent chemical, and thermal stability (melting point=$2900^{\circ}C$), it is widely used as inorganic material in diverse areas such as fire resistant construction materials, optical materials, protective layers in plasma display panels, buffer layers of multilayer electronic/photonic devices, and perovskite ferroelectric thin films. Precursor used in the ALD requires volatility, stability, and low deposition temperature. Precursors using a heteroleptic ligands with different reactivity have advantage of selective reaction of the heteroleptic ligands on substrate during ALD process. In this study, we have synethesized new heteroleptic magnesium precursors ${\beta}$-diketonate and aminoalkoxide which have been widely used for the development of precursor because of the excellent volatility, chelating effects by increasing the coordination number of the metal, and advantages to synthesize a single precursor. A newly-synthesized Mg(II) precursor was adopted for growing MgO thin films using ALD.

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나노 실리카 분말을 혼입한 콘크리트의 내화성능연구 (A Study on Fire-Resistant Performance of Concrete Using Nano-Silica Perticles)

  • 조병완;박종빈;박종화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.247-254
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    • 2005
  • 일반적으로 콘크리트는 다른 구조재료에 비해서 우수한 내화성능을 가지고 있기 때문에 내화구조 또는 방화구조 재료로 널리 사용되고 있으나, 화재시 가열에 의해 열응력과 열변형에 의한 손상뿐 아니라 폭렬현상과 같은 국부적인 파괴가 일어나게 된다. 따라서 이를 보완하기 위한 여러 연구가 진행되어지고 있다. 또한 최근, 첨단 나노기술은 일반적인 재료들과 다른 독특한 물리적, 화학적 특성을 갖도록 개발되고 있다. 나노 $SiO_2$가 혼입된 콘크리트의 내부온도, 중량손실률 및 압축강도 특성을 비교$\cdot$검토하여 높은 응력의 내화와 낮은 열적 거동의 증진을 연구하였다. 본 연구에서는 나노입자가 시멘트 중량의 0, 2, 4, $6\%$ 포함된 시편 (${\Phi}100{\times}200 mm$)과 화력 온도 $200^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 실험을 수행하였다. 그 결과 나노 입자 혼입률이 증가할수록 화력을 가한 후의 콘크리트 중량 손실률은 점차 감소하고, 압축, 강도는 효과적으로 증가하였다. 따라서 고온에서의 물리적 역학적 실험결과 강도 및 내부온도 증가면에서는 보통 콘크리트와 비교하여 충분히 건설용 구조재료로서의 사용이 가능할 것으로 판단된다.

Delphi/AHP를 활용한 다중이용업 신종업종의 화재위험평가지표 분석 (Analysis of Fire Risk Assessment Indicators of Publicly-Used Establishments using Delphi/AHP)

  • 김명철;김학중;박경환;윤해권;이승호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권6호
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    • pp.87-94
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    • 2019
  • 국민권익위원회 2018년 7월 17일 보도 자료에 의하면 방탈출카페, 실내양궁장 등 신종업종이 다중이용업에서 제외되어 지정을 검토하고 화재예방 대책을 수립하도록 소방청에 권고하였다. 본 연구는 Delphi 기법으로 다중이용업 신종업종의 화재위험평가 측정영역 및 측정지표를 계층화하고 적합도(3.00 이상) 분석결과, 적합도 평균값이 4.25로서 적합성을 확보하였다. AHP 분석결과, 화재위험평가 측정영역의 일관성 비율은 4.0%로서 CR ≤ 0.1(10%) 보다 낮게 분석되었고 하위 측정지표의 일관성 비율도 0.1%~3.6%로서 모두 일관성이 있음을 확인하였다. 통합 측정지표의 중요도와 우선순위는 영업장 내부통로의 형태 및 출구의 피난능력(0.316), 점화원관리(0.141), 고유위험(0.106), 화재감지시스템의 적절성 및 적응성(0.097), 가연물관리(0.084), 피난안내 및 피난설비(0.075), 내화구조 및 마감재료(0.060), 구획 및 비상구(0.049), 연소확대위험(0.046), 소화설비의 적절성 및 적응성(0.026)의 순으로 도출 되었다. 본 연구는 향후, 화재위험평가지표 개발 연구의 중요한 자료로 널리 활용 될 것이다.

표준화재 재하조건에서 Fiber Cocktail을 혼입한 고강도 콘크리트 기둥의 강도별 화재거동에 관한 연구 (A Study on Fire Performance of HPC Column with Fiber Cocktail in KS Fire Curve under Loading Condition)

  • 김흥열;채한식;김형준;전현구;염광수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.377-380
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    • 2008
  • Fiber Cocktail을 혼입유무에 따른 40${\sim}$100 MPa 고강도 콘크리트 구조부재의 고온영역에서 재료적 물리적 역학적 특성을 규명한 후, 유한요소해석법(ABAQUS)을 적용한 구조요소 화재거동 시뮬레이션 해석을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 콘크리트 Fiber Cocktail을 혼입한 실험체는 무혼입 실험체에 비해 최대수축이 제어되는 것으로 해석되었으며, 그 제어 범위는 혼입실험체 대비 약 25%${\sim}$55%로 분석되었다. 이는 고강도 콘크리트 기둥에서 Fiber Cocktail 혼입을 통해 기둥변위 수축제어가 가능한 것으로 분석되었다. 둘째, 본 연구는 고강도 콘크리트의 내부 공극압에 의한 폭렬 특성이 반영되지 않은 화재 거동 해석으로서 향 후 콘크리트 내부 공극압에 대한 특성 반영, 다양한 고강도 콘크리트 및 강재의 강도별, 내부온도별 재료 특성 DB가 구축된다면 성능기반 내화구조 설계를 위한 기술적 기반이 이루어질 것으로 판단된다.

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도장 오염이 Electric Cable의 성능에 미치는 영향 연구 (A Study on Effect of Coating Stain on the Performance of Electric Cable)

  • 조연호;이상혁;손영석
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2009년도 특별논문집
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    • pp.18-23
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    • 2009
  • After the installation of electric cables at block, PE(pre-erection) and hull stages, the coating stains on the electric cable sheath were unavoidably occurred by additional painting process. According to class rules paint or coating applied on the electric cables shall not adversely affect the mechanical, chemical of fire resistant characteristics of the electric cable sheath. However, there has not been quantitatively studied about the effect of coating stains on properties of sheath materials. In this study, we tried to investigate the effect of coating stains on the performance and deterioration of sheath materials by using FTIR, SEM analysis, flame retardant, high potential voltage and tensile test. The results sowed that coating stains, which were occurred during painting work on site could not adversely affect on the performance and deterioration of sheath materials.

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콘칼로리미터에 의한 외단열시스템의 방염 화재성능평가를 위한 연구 (A Study on Fire Performance Evaluation of EIFS on Anti-Flaming Finish by Cone Calorimeter Test)

  • 민세홍;선주석;김상철;최용묵;이석기
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.106-111
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    • 2012
  • 본 연구에서는, 건축 외장재로 많이 사용되고 있는 외단열시스템에 대해 방염 효과를 확인하기 위하여 콘칼로리미터 실험을 적용하였다. 실험 결과, 방염제의 도포 형태나 농도에 따라 초기 착화 시점을 지연하는데 효과가 있었으나, 외벽 수직화재 발생 시 외단열시스템의 방염처리는 화재에 영향을 미치지 못할 것이라는 것을 확인하였다. 또한, 외단열시스템에 사용하는 고밀도와 저밀도 스티로폼의 밀도차에 의한 화재에 미치는 영향은 차이가 없음을 확인하였다. 실험 시 외장재의 착화는 40초 전후로 발생하였으며, 방출열량도 100초 이내에 약 90 %가 발생하는 것으로 나타나 다른 외벽재료와 비교하여 초기 화재 확산이 매우 빠름을 알 수 있었다. 외단열시스템 외장재 화재로 인한 화재 확산을 방지하기 위해서는 법적으로 외단열시스템의 적용 시 건물의 용도별로 사용을 제한하거나 화염전파를 차단할 수 있는 수직외벽 구획 등의 대책이 시급히 요구된다.

샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Development of Lightweight Foamed Concrete as Sandwich Panel Core)

  • 이상안;천우영;고관호;김화중
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.557-560
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    • 2008
  • 샌드위치 패널은 전세계적으로 건축공사 전반에 걸쳐 매우 다양한 용도로 활용되고 있다. 우리나라의 경우 유기재료를 심재로 사용한 폴리스틸렌 패널 등을 사용함에 따라 화재에 의한 심재의 용융이나 강판의 변형 등 화재에 매우 취약하고, 유독가스 발생 등에 따른 문제점이 부각되면서 난연또는 불연성능의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트의 최적배합을 도출하여 샌드위치 패널 심재에 적용하고자 한다.본 연구에서는 기포콘크리트를 샌드위치 패널 심재로 활용하기 위하여 기존의 기포방식인 기포제를 첨가하여 경량화 시키는 방식과는 전혀 다른 방식으로 콘크리트 초경량화를 위해 여러 가지 화학반응에 의한 기포 발생 유도 메커니즘을 규명하였다. 그 중 과산화수소($H_2O_2$)를 첨가하여 반응시 발열(發熱)을 유도하고, 콘크리트 기포발생 유도를 극대화시켜 초경량화를 이루기 위한 최적배합 도출 및 폐자재를 활용한 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 충전성 검토, 소요강도 확보가능 여부 등의 다양한 실험을 통해 물리적 역학적 특성을 알아보고자 하였다.

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1시간 내화구조용 철강재 벽체의 내화성능과 단위 패널 휨강도의 관계 고찰 (A Rigorous Examination of the Interplay Between Fire Resistance of 1-Hour Rated Fireproof Steel Walls and the Flexural Strength of Individual Panels)

  • 전수민;옥치열;강성훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.537-546
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    • 2023
  • 국내 건축물의 방화구획에 사용되는 철강재 벽체는 품질시험 등을 거쳐 내화구조로 인정받은 경우에만 사용할 수 있다. 품질시험은 내화 및 부가 시험으로 이루어지는데 철강재 벽체의 부가 시험 항목은 가스유해성과 휨강도이다. 가스 유해성의 경우 준불연 심재 사용으로 인하여 실질적으로 생략되므로 내화구조 인정 과정의 부가시험은 휨강도만 실시하는 셈이다. 휨강도의 경우 벽체를 구성하는 단위 판의 강도를 측정하는데, 특정 강도 이상으로 명시되어 인정되기에 강도가 높으면 내화시험 시 시험체 변형에 저항하여 차염성과 차열성을 확보하는데 유리할 것으로 예상해 볼 수 있다. 이에 현재 인정이 유효한 1시간용 건축용 철강재 벽체구조의 인정 당시 시험 데이터를 분석하여 내화성능과 휨강도가 유의한 관계가 있는지 살펴본 결과, 양자 간에 통계적으로 유의한 관계는 없는 것으로 나타났다.