산불진화대원용 안전장갑에 대한 성능평가 기준 연구

김해형,이선영,정재한,권춘근,안희영,홍승태 한국화재소방학회 2018 한국화재소방학회논문지 Vol.32 No.6

In order to secure safety and improve work efficiency of forest firefighting crews, performance evaluation criteria forsafety gloves were developed. Since the standard for forest firefighting safety gloves is not available in Korea, we startedthe study based on the standard for firefighting safety gloves operated by KFI. 12 test items were selected excluding 5 testitems out of the 17 test items through the consultation of stakeholders and the review of foreign standards. Two types ofgeneral safety gloves used by forest firefighting crews and one firefighting gloves were tested by applying KFI standardand the results were compared. Materials such as nylon or polyurethane which are weak to fire are not suitable for forestfirefighting safety gloves. We compared the criteria of KFI, ISO 16073, NFPA 1977, NFPA 1971 and BS EN 659, andfinally selected 12 test items and acceptance criteria suitable for the work environment of forest firefighting crews in Korea. 산불진화대원의 안전 확보와 작업능률 향상을 위해 안전장갑에 대한 성능평가 기준을 개발하였다. 산불진화대원용 안전장갑에 대한 기준이 현재 국내에 없기 때문에 한국소방산업기술원(KFI)에서 운용중인 소방대원용 안전장갑에 대한 기준을 기초로 하여 연구를 시작하였다. 관계자 의견 수렴 및 외국 기준의 검토를 통하여 17개 시험항목중 5개 시험항목을 제외하고 12개 시험항목을 선정하였다. 시료는 산불진화대원들이 사용하고 있는 2 종류의 일반안전장갑과 하나의 소방대원용 장갑에 대해 KFI 기준을 적용하여 시험하고 그 결과를 비교하였다. 시험 결과 불에약한 나일론이나 폴리우레탄 등의 재질은 산불진화대원용 안전장갑에 적합하지 않음을 확인하였다. KFI 기준과 ISO16073, NFPA 1977, NFPA 1971 및 BS EN 659의 판정기준을 비교하여 우리나라 산불진화대원들의 작업 환경에 적합한 12개 시험항목과 판정기준들을 최종 선정하였다.

대류와 복사 열원에 대한 특수방화복의 열보호 성능시험 비교

김해형,유승준,박평규,김영수,홍승태 한국화재소방학회 2017 한국화재소방학회논문지 Vol.31 No.2

The test methods using convection (flame) and radiation heat sources were compared to evaluate the thermal protectiveperformance of the firefighter’s protective clothing. In particular, the influence of the outer shell, mid-layer, and liningconstituting the firefighter’s protective clothing on the thermal protective performance was compared for convection andradiation heat sources. Tests for the thermal protective performance were carried out according to KS K ISO 9151(convection), KS K ISO 6942 (radiation), and KS K ISO 17492 (convection and radiation). When tested under the sameincident heat flux conditions (80 kW/m2), the heat transfer index (t12 and t24) for the radiation heat source was higher thanthat for the convection heat source. This means that radiation has a lesser effect than convection. For the convection heatsource, the lining had the greatest effect on the thermal protective performance, followed by the mid-layer and the outer shell. On the other hand, for the radiation heat source, the effect on the thermal protective performance was great in the order oflining, outer shell, and mid-layer. Convection and radiation have fundamentally different mechanisms of heat transfer, anddifferent heat sources can lead to different thermal protective performance results depending on the material composition. Therefore, to evaluate the thermal protective performance of the firefighter’s protective clothing, it is important to test not onlythe convection heat source, but also the radiation heat source. 소방용 특수방화복의 열보호 성능 평가를 위해 대류와 복사 열원을 이용한 시험방법을 비교하였다. 특히 특수방화복을 구성하는 겉감, 중간층, 안감이 각각 열보호 성능에 미치는 영향을 대류와 복사 열원에 대해 비교하였다. 대류 열원에 대한 열보호 성능시험은 KS K ISO 9151, 복사 열원에 대한 시험은 KS K ISO 6942 그리고 대류와 복사열원을 함께 사용하는 시험은 KS K ISO 17492의 방법에 따라 수행하였다. 같은 입사 열유속 조건(80 kW/m2)에서시험했을 때 대류 열원에 비해 복사 열원에 대한 열전달지수(t12, t24) 값이 보다 크게 나왔다. 이는 대류에 비해 복사에 의한 영향이 느리게 나타났음을 의미한다. 대류 열원에 대해서는 안감이 열보호 성능에 가장 크게 영향을 미쳤고이어서 중간층, 겉감 순서였다. 그러나 복사 열원에 대해서는 안감, 겉감, 중간층 순서로 열보호 성능에 미치는 영향이 컸다. 대류와 복사는 열전달 메카니즘이 근본적으로 다르며, 열원이 달라지면 재질 구성에 따라 열보호 성능 결과가 다르게 나올 수 있다. 따라서 특수방화복의 열보호 성능을 평가하기 위해서는 대류 열원 뿐만 아니라 복사 열원에대한 시험도 중요함을 확인하였다.

공기층과 에어로젤을 이용한 특수방화복 경량화 연구

김해형,박평규,김영수,홍승태 한국화재소방학회 2018 한국화재소방학회논문지 Vol.32 No.1

Air and ultra lightweight aerogels were used to lighten the weight of the firefighters’ protective clothing. In order to lightenthe firefighters’ protective clothing composed of 3 layers (outer shell, mid-layer, lining), it was most effective to replace thelining which occupied the largest weight in the total weight with the new materials. Thermal protective performance tests werecarried out on flame (ASTM D 4108), radiant heat (KS K ISO 6942) and mixing heat (KS K ISO 17492) of flame andradiation. When the lining felt was replaced with an air layer, the air layer must be at least 3 mm to meet the KFI and ISOstandards for the thermal protective performance. However, even if the thickness of the air layer increased to 10 mm, thethermal protective performance was lower than that of the existing products. When the felt was replaced with aerogels, theTPP rating (ASTM D 4108) satisfied the KFI standard at the 2 mm thickness of the aerogels. When the thickness of theaerogels was 3 mm, the TPP rating was improved about 140% compared to the existing products. It was confirmed that notonly weight reduction but also thermal protective performance was improved by use of aerogels. However, due to the fragilenature of aerogels, a method of fixing them to a constant thickness between layers constituting a firefighters’ protectiveclothing should be considered in the future. 공기와 초경량 소재인 에어로젤을 이용하여 소방용 특수방화복의 무게를 경량화하고자 하였다. 3겹(겉감, 중간층,안감)으로 구성된 특수방화복을 경량화하기 위해서는 총무게에서 가장 큰 비중을 차지하는 안감을 신소재로 대체하는 것이 가장 효과적이었다. 열보호 성능시험은 대류 열원(ASTM D 4108), 복사 열원(KS K ISO 6942) 및 대류와 복사 혼합 열원(KS K ISO 17492)에 대해 수행하였다. 안감의 펠트를 공기층으로 대체하였을 경우 공기층이 최소 3 mm이상일 때 열보호 성능이 KFI와 ISO 기준을 충족하였다. 그러나 공기층의 두께가 10 mm까지 늘어나도 열보호 성능이 기존 제품의 성능에 미치지 못했다. 안감의 펠트를 에어로젤로 대체하였을 경우 에어로젤의 두께가 2 mm일 때TPP (ASTM D 4108) 값이 KFI 기준을 충족하였으며, 에어로젤의 두께가 3 mm일 때는 TPP 값이 기존 특수방화복보다 약 140% 향상되었다. 에어로젤을 사용할 경우 특수방화복의 경량화 뿐만 아니라 열보호 성능까지 향상됨을 확인하였다. 그러나 에어로젤은 부서지기 쉬운 성질이 있어서 특수방화복을 구성하는 층 사이에 일정한 두께로 고정시키는 방법이 향후 고려되어야 한다.

불꽃과 복사열에 대한 특수방화복의 열보호성능 연구

홍승태,김해형,김영수,박평규,김형섭,유승준 한국화재소방학회 2016 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.춘계

특수방화복 소재 경량화를 위한 에어로젤의 열방호 성능

홍승태*,김해형,김영수,박평규,김형섭,유승준 한국화재소방학회 2015 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.춘계

소방관련 ISO 국제규모 제정동향

권경옥,김해형,사공성호,곽동일 한국화재소방학회 2002 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2002 No.추계

현장방염 검사 제도 개선의 필요성 및 방안에 관한 연구

김황진,이성은,김해형,노영섭 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.4

According to the regulation, interior materials of a Specific Fire fighting property that can cause casualties when fire breaks out should be treated with flame resistant. When the interior used woods and plywoods, a flame resistant treater applies the flame resistant paint on-site and has to submit the sample to the district fire station for its performance test. In many cases, however, the sample submitted does not match the one used on-site, requiring improvement of the flame resistant inspection system. Therefore, the study suggests a non-destructive on-site inspection using FT-IR and XRF as a way to identify problems occurring from the current flame resistant inspection system and address them. 화재발생시 인명피해 우려가 높은 특정소방대상물의 실내장식물은 방염 처리하도록 규제하고 있다. 목재 및 합판을 이용하여 실내인테리어를 실시할 경우 방염처리업자는 현장에서 직접 방염처리한 후 시료를 관할 소방서에 제출하여 성능검사를 받는다. 이 때 방염처리업자가 제출한 시료가 현장과 일치하지 않는 사례가 빈번히 발생하고 있기 때문에 방염검사제도의 개선이 필요한 상황이다. 따라서본 논문에서는 현행 현장방염검사제도의 문제점을 도출하고 이를 개선할 수 있는 검사방안으로서 FT-IR 및 XRF를 이용한 비파괴식현장검사방안을 제시하고자 한다.

현장방염처리물품의 방염성분 평가방법 연구 방염시편의 도막두께 비교 연구

남동군,안상현,김해형,정재한,허경,정은혜*,이성은 한국화재소방학회 2016 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.추계

Polyurethane Resin계 이액형 방염우레탄락카 백색도료 개발

권경옥,최석규,김해형 한국화재소방학회 2004 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2004 No.추계

현장방염처리물품의 방염성분 평가방법 연구

정혜지,남동군,조용태,김해형,백갑선,임광규,김황진,이성은 한국화재소방학회 2015 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.춘계