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Chung’s Equation-XII에 의한 목재 5종의 화재위험성 지수 및 화재위험성 등급 평가
정영진(Yeong-Jin Chung),진의(Eui Jin) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회논문지 Vol.37 No.6
5종의 목재에 대한 화재위험성 지수 및 화재위험성 등급을 평가하고자 Chung’s equations-X, Chung’s equations-XI, 그리고 Chung’s equation-XII를 적용하였다. 화재위험성지수-XII (FRI-XII) 및 화재위험성등급(FRR)을 예측하였다. 시험편은 은행나무, 메타세콰이어 나무, 참죽나무, 피나무, 호두나무를 사용하였다. 연소 특성 시험은 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 선택하여 사용하였다. Chung’s equations에 의해 예측된 화재성능지수-X (FPI-X)과 화재성장지수-X (FGI-X)은 각각 560.59∼2689.89 s2/kW와 0.0005∼0.0016 kW/s2로 나타내었다. 또한 화재성능지수-XI (FPI-XI)과 화재성장지수-XI (FGI-XI)은 각각 0.49∼2.35와 1.67∼5.33이었다. 화재위험성 등급인 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 메타세콰이어나무와 은행나무가 각각 10.88 (화재위험성 등급: F), 10.25 (화재위험성 등급: F)으로서 매우 높은 화재위험성을 나타내었다. 결론적으로 FRI-XII가 높다는 것은 FPI-X과 FPI-XI이 낮게되고, FGI-X과 FGI-XI이 높게됨을 의미한다. Chung's equations-X, -XII, and -XII were applied to evaluate the fire risk index (FRI) and fire risk rating (FRR) of five wood species. The test specimens used were ginkgo tree, dawn redwood tree, toona tree, lime tree, and walnut tree. A cone calorimeter (ISO 5660-1) was selected and used to test the combustion characteristics of the specimens. The fire performance index-X (FPI-X) and fire growth index-X (FGI-X) calculated using Chung’s equations ranged from 560.59 to 2689.89 s²/kW and from 0.0005 to 0.0016 kW/s², respectively. Furthermore, the FPI-XI and FGI-XI varied from 0.49 to 2.35 and from 1.67 to 5.33, respectively. FRI-XII, a FRR, showed that the fire risks of dawn redwood tree and ginkgo tree, at 10.88 (FRR: F) and 10.25 (FRR: F), respectively, were very high. In conclusion, a high FRI-XII value indicates that FPI-X and FPI-XI are low whereas FGI-X and FGI-XI are high.
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새로운 Chung’s equation-XII에 의한 연소성 물질의 화재위험성지수 및 등급 평가
정영진 ( Yeong-jin Chung ),진의 ( Eui Jin ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.4
연소성 물질의 화재위험성 평가를 하기 위하여 Chung’s equations-X, Chung’s equations-XI, 그리고 Chung’s equation-XII를 새로 정립하였다. 화재위험성지수-XII (fire risk index-XII, FRI-XII)와 화재위험성등급(fire risk rating, FRR)을 산정하였다. 시험편은 녹나무, 벚나무, 고무나무, 느릅나무를 선택하였다. 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 시험편에 대한 연소 특성을 시험하였다. Chung’s equations에 의해 산정된 화재성능지수-X (fire performance index-X, FPI-X)과 화재성장지수-X (fire growth index-X, FGI-X)은 각각 89.34~1696.75 s2/kW와 0.0006~0.0107 kW/s2로 나타났다. 또한 화재성능지수-XI (fire performance index-XI, FPI-XI)과 화재성장지수-XI (fire growth index-XI, FGI-XI)은 각각 0.08~1.48과 0.67~11.89으로 나타났다. 화재위험성 등급인 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 녹나무가 148.63 (화재위험성등급: G)으로 화재위험성이 매우 높은 목재로 나타났다. 그러므로 휘발성 유기 화합물을 다량 함유하고 있는 연소성 물질은 FPI-X과 FPI-XI이 낮아지고, FGI-X과 FGI-XI이 높아짐에 의하여 FRI-XII가 높은 값을 나타내었다. The evaluation of fire risk for combustible materials was carried out using Chung’s equations-X, Chung’s equations-XI, and Chung’s equation-XII, which were newly established. The fire risk index-XII (FRI-XII) and fire risk rating (FRR) were calculated for specimens including camphor tree, cherry, rubber tree, and elm. The combustion characteristics were determined using a cone calorimeter according to ISO 5660-1. Chung’s equations caculated the fire performance index-X (FPI-X) and fire growth index-X (FGI-X) values ranged from 89.34 to 1696.75 s<sup>2</sup>/kW and from 0.0006 to 0.0107 kW/s<sup>2</sup>, respectively. In addition, the fire performance index-XI (FPI-XI) and fire growth index-XI (FGI-XI) varied from 0.08 to 1.48 and from 0.67 to 11.89, respectively. The fire risk index-XII (FRI-XII), which is an indicator of fire risk, showed that camphor tree had a value of 148.63 (fire risk rating: G), indicating a very high fire risk. This suggests that combustible materials with a high concentration of volatile organic compounds have lower FPI-X and FPI-XI values, higher FGI-X and FGI-XI values, and consequently higher FRI-XII values, indicating an increased fire risk.
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Chung’s Equation-XII에 의한 목재 4종의 화재위험성 및 화재위험성 등급 평가 적용
정영진 ( Yeong-jin Chung ),진의 ( Eui Jin ) 한국공업화학회 2024 공업화학 Vol.35 No.1
Chung’s equation-XII에 의하여 4종의 목재에 대한 화재위험성 및 화재안전성을 종합적으로 평가하였다. 시험편은 미국물푸레나무, 버드나무, 들메나무, 산벚나무를 선정하였다. 시험편의 연소특성 시험은 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하였으며, 최종적으로 화재위험성지수-XII (FRI-XII)를 이용하여 화재위험성등급(FRR)을 예측하였다. 예측된 화재성능지수-X (FPI-X)과 화재성장지수-X (FGI-X)은 각각 469.03~1109.73 s<sup>2</sup>/kW와 0.0009~0.0280 kW/s<sup>2</sup>로 나타났다. 또한 화재성능지수-XI (FPI-XI)과 화재성장지수-XI (FGI-XI)은 각각 0.41~0.97와 1.11~3.11이었다. 화재위험성 등급인 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 들메나무가 7.60 (화재위험성 등급: D)으로서 가장 높은 화재위험성을 나타내었다. 그리고 Chung’s equation-IX인 화재위험성지수-IX (FRI-IX)와 비교하였다. FRI-IX과 FRI-XII에 의한 화재위험성 등급은 버드나무와 들메나무가 공통적으로 높았다. 또한 FRI-XII와 FRI-IX에 의한 결과는 유사한 관계가 이루어졌으며, 각각의 화재안성등급의 크기는 서로 간 근접하게 일치하였다. The fire risk and fire safety of four types of wood were comprehensively evaluated according to Chung’s equation-XII. White ash, willow, fraxinus mandshurica, and sagent cherry trees were selected as test specimens. A cone calorimetery (ISO 5660-1) was used to examine the combustion characteristics of the test piece, and finally, the fire risk rating (FRR) was predicted using the fire risk index-XII (FRI-XII). The predicted fire performance index-X (FPI-X) and fire growth index-X (FGI-X) ranged from 469.03 to 1109.73 s<sup>2</sup>/kW and 0.0009 to 0.0280 kW/s<sup>2</sup>, respectively. Additionally, the fire performance index-XI (FPI-XI) and fire growth index-XI (FGI-XI) ranged from 0.41 to 0.97 and 1.11 to 3.11, respectively. The fire risk index-XII (FRI-XII), representing a fire risk rating, showed that the fire risk of frasxinus mandsurica tree (FM) was very high at 7.60 (fire risk rating: D). And it was compared with Chung’s equation-IX, fire risk index-IX (FRI-IX). The fire risk ratings according to FRI-IX and FRI-XII were generally high for willow and frasxinus mandsurica trees. Additionally, the results of FRI-XII and FRI-IX had a similar relationship, and the size of each fire safety rating closely matched each other.
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