일부 목재와 플라스틱류의 연소 시 연기 위험성 등급 예측

유지선(JiSun You),정영진(Yeong-Jin Chung) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회논문지 Vol.35 No.4

연구에서는 잣나무(pinus koraiensis, nut pine)와 갈참나무(quercus aliena, white oak) 그리고 폴리에틸렌(polyethylene,PE)과 폴리메타크릴산메틸(polymethyl methacrylate, PMMA)를 선정하여 ISO 5660-1의 기준에 따라 콘칼로리미터(conecalorimeter)를 이용하여 측정하였다. 측정된 값으로 Chung’s equations 1 (연기성능지수, SPI), Chung’s equations 2 (연기성장지수, SGI)에 의한 연기 위험성을 예측하고자 하였고, 이를 확장하여 화재 시 연기 위험성 평가를 표준화하기 위하여 기준물질(PMMA)을 사용하여 Chung s equations-V (연기성능지수-V, SPI-V와 연기성장지수-V, SGI-V)와 Chung sequation-VI (연기위험성지수-VI, SRI-VI)에 의한 연기 위험성을 등급화하여 평가하였다. SPI-V는 nut pine 0.73으로 가장낮았고, PE가 37.22로 가장 높았다. SGI-V에서도 PE가 0.03으로 가장 적게 나타나 연기가 가장 적게 발생하는 물질이고,nut pine이 10.00으로 가장 높게 나타나 다량의 연기가 발생하는 것으로 예측된다. SRI-VI는 PE (0.00) < PMMA (1.00)< white oak (1.44) << nut pine (13.70)의 순서로 나타났다. 따라서 PE의 연기 위험성이 가장 낮고, nut pine의 연기 위험성이 가장 높은 것으로 판단하였다. 또한 목재의 연소가 플라스틱류보다 불완전한 형태로 이루어짐을 알 수 있었다. In this study, pinus koraiensis (nut pine) and quercus aliena (white oak) and polyethylene (PE) and polymethylmethacrylate (PMMA) were selected. And it was measured with a cone calorimeter in accordance with ISO 5660-1. Withthe measured values, it was intended to comprehensively predict the risk of smoke by Chung’s equations 1 (smokeperformance index, SPI) and Chung’s equations 2 (smoke growth index, SGI). To standardize fire hazard assessment in caseof fire by extending this, standard materials (PMMA) were used to classify the smoke risk by the Chung s equations-V(smoke performance index-V, SPI-V and smoke growth index-V, SGI-V) and Chung s equation-VI (smoke risk index-VI,SRI-VI) to evaluate it. The SPI-V was the lowest with nut pine of 0.73 and the highest PE was the highest with 37.22. In the SGI-V, PE was the material that produced the least smoke with the least amount of 0.03. Nut pine is expected togenerate a large amount of smoke with the highest at 10.00. SRI-VI, it appeared in the order of PE (0.00) < PMMA (1.00)< white oak (1.44) << nut pine (13.70). Therefore, it was judged that PE had the lowest smoke risk and nut pine had thehighest. In addition, it was found that the combustion of wood was done in an incomplete form than that of plastics.

Chung’s equations 1, 2, 3, Chung’s equations-II, -III, Chung’s equation-IV, and Chung’s equations-V & Chung’s equation-VI의 정립

정영진(Yeong-Jin Chung),진의(Eui Jin),유지선(JiSun You) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계

본 연구는 화재 시 화재 위험성을 종합적으로 평가하기 위하여 Chung s equations 1, 2, 3, Chung s equations-II, -III, Chung’s equation-IV와 Chung’s equations-V, Chung’s equation-VI를 정립하였다. 이들 중 연기 위험성을 평가하기 위하여 Chung‘s equations 1, 2, 3을 정립하였다. 첫 째, 연기성능지수(smoke performance index, SPI), 둘 째, 연기성장지수(smoke growth index, SGI), 셋째는, 연기강도(smoke intensity, SI)를 수식으로 정립하여 연기위험성을 평가하였다. 또한 화재위험성을 종합적으로 평가하기 위하여 3개의 변수를 이용하여 화재성능지수-II (fire performance index-II, FPI-II)와 화재성장지수-II (fire growth index-II, FGI-II)로서 가연성 대상물의 화재위험성을 평가하였다. 그리고 이를 표준화하기 위하여 무차원 계수인 화재성능지수-III (fire performance index-III, FPI-III)와 화재성장지수-III (fire growth index-III, FGI-III)의 값으로 계산하였다. 더 나아가 화재위험성지수-IV (fire risk index-IV, FRI-IV)로서 연소성 대상물의 화재성장지수-III (fire growth index-III, FGI-III)에 대하여 화재성능지수-III (fire performance index-III, FPI-III)로 나눈 값으로서 종합적인 화재 위험성을 평가하였다. 더불어 연기위험성을 평가를 표준화 하기 위하여 기준 물질을 사용하여 연기성능지수-V (smoke performance index-V, SPI-V)와 연기성장지수-V (smoke growth index-V, SGI-V)를 정립하였다. 또한 종합적인 연기위험성 평가를 위하여 SPI-V와 SGI-V에 의한 Chung’s equation-VI (smoke risk index-VI, SRI-VI)를 정립하였다. 결론적으로 위와 같이 새로 정립한 화재위험성평가에 대한 이론을 활용하여 data base를 구축하고, 이를 건축물 설계 및 화재예방 대비책에 활용하고자 한다.

석재와 알루미늄 판넬 마감재에 따른 실대형 수직화재확산에 관한 연구

강경신(Kyeongsin Kang),채승언(Seungun Chae),유지선(Jisun You) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.5

화재 시 최성기 단계에 도달하면 개구부를 통해 건축물 내부에서 외부로 확대되고, 건축물 외부 마감재로 화재가 확산하여인명 및 재산피해가 높게 발생되고 있다. 이에 건축물 단열재와 마감재료의 구성요소와 시공방법의 적용에 따라 화재안전 성능에영향을 주므로 단열재(폴리우레탄)의 성능과 마감재료의 종류에 따라 내⋅외부 화재 확산 성능을 비교⋅분석하였다. 본 연구에서는 KS F ISO 5660-1의 기준에 따라 콘칼로리미터 시험을 수행하였고, KS F 8414의 기준에 따라 외벽 복합 마감재료의 실물모형시험을 수행하였다. 이에 폴리우레탄은 가열 개시 후 10분간 총방출열량(total heat release, THR)이 5.51 MJ/m2로 나타났고, 석재패널과알루미늄시트 판넬을 적용한 시험체 모두 수직화재확산은 발생하지 않았지만, 중공층으로 화재가 확산되어 온도가 상승하였다. When a fire is completely developed, it expands from the inside of the building to the outside through any opening (s) and spreads to the building exterior, resulting in the loss of many lives and properties. As fire safety performance is affected by the construction methods applied and components of building insulation and finishing materials, this study compared and analyzed the internal and external fire spread performances according to the performance of the insulation material (polyurethane) and types of finishing materials. In this study, a cone calorimeter test was conducted according to the KS F ISO 5660-1 standard, and a full-scale mock-up test of exterior wall composite finishing materials was conducted based on the KS F 8414 standard. Consequently, the total heat release (THR) of polyurethane for 10 min after the start of heating was 5.51 MJ/m2. No vertical fire spread occurred in both test specimens to which a stone panel and an aluminum sheet panel were applied; however, the fire spread to the cavity, causing a temperature rise.

건축물 개구부의 연소특성과 성능시험 방법에 관한 연구

강경신(Kyeongsin Kang),채승언(Seungun Chae),유지선(Jisun You) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.4

국내 건축물의 규모가 증가하고 밀집되면서 화재 시 개구부에서 인접 건축물로 화재가 확산되어 화재 피해가 증가하는사례들이 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 개구부의 화재확산은 화염이 반복적으로 실내로 유입되면서 수평 및 수직확산의 원인으로 창호가 지목되고 있다. 본 연구에서는 기존 건축물의 화재위험도평가를 통해 화재 위험성이 높은 건축물을 선정하였다.이에 상업용(숙박시설)과 공업용(창고시설과 공장시설)이 비교적 위험성이 높은 건축물로 분류되었다. 그리고 대상 건축물에주로 활용되고 있는 PVC창호와 AL창호를 선정하여 난연성능평가 기준으로 화재확산 위험성을 평가하였다. 화재 시 창호의노출되는 단면과 재질 등이 달라 현재 규정된 난연성능시험으로 창호의 위험성을 평가하기에 부적하며, 창호에 적합한 난연성능시험 방법이나 기준 등이 정립될 필요성이 있을 것으로 사료된다. With the increasing size and density of domestic buildings, the spread of fire from one building to adjacent ones has become a significant concern, leading to greater fire damage. The openings in these buildings have been identified as the main cause of horizontal and vertical fire diffusion, as flames repeatedly enter adjacent compartments. In this study, we focused on buildings with a high fire risk by conducting a fire risk assessment of existing structures. Commercial facilities (such as accommodation facilities) and industrial facilities (including warehouses and factories) were classified as buildings with a relatively high risk. We specifically selected PVC and AL windows, which are commonly used in buildings, to evaluate the risk of fire spread based on flame retardant assessment. However, during a fire, the exposed cross-section and quality of windows differ, making it inappropriate to evaluate their fire risk using the currently regulated flame retardant assessment test. Therefore, there is a need to establish methods and standards for flame retardant assessment tests that are specifically designed for windows.

중도리 유⋅무에 따른 복합지붕의 내화성능에 관한 실험적 연구

최수환(Suhwan Choi),이재승(Jaesung Lee),강경신(Kyeongsin Kang),유지선(Jisun You) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.6

This study evaluates the risks of roof collapse for three types of roofs designed for 1-h fire resistance performance: a roof system with a purlin, a roof system without a purlin, and a unit roofing system without a purlin. The roof system with the purlin and the unit roofing system satisfied 1-h fire resistance performance, however, the roof system without the purlin did not. It was determined that the roof systems with and without purlin were at risk of casualties owing to the rapid increases in deformations after 30 min in the fire experimental test. The maximum deformation of the unit roofing system was larger than that of the other systems. However, because the deformation over time showed a linear behavior, the risk of collapse owing to the rapid increase in deformation was considered to be the lowest. 본 연구의 목적은 중도리 결합형 지붕과 비결합형 지붕, 중도리를 사용하지 않은 일체형 지붕의 3가지 지붕 시스템의 1시간 내화성능을 평가하여 지붕 붕괴 위험성을 평가하는 것이다. 실험결과 중도리 결합형과 일체형 지붕시스템은 1시간 내화성능을 만족하였지만, 중도리 비결합형 지붕시스템은 1시간 내화성능을 확보하지 못하였다. 중도리 결합형 및 비결합형 지붕시스템의 경우 30 min 이후 급속한 변형으로 인해 인명피해의 위험성이 증가할 것으로 평가되었다. 반면, 일체형 지붕 시스템의 최대 변형량은 상대적으로 크게 나타났지만, 시간에 따른 변형이 선형 거동을 보여 변형에 의한 붕괴 위험성은 가장 낮을 것으로 판단되었다.

화재 위치 산정기술 향상을 위한 CCTV 지도 작성 방안에 관한 연구

강경신(Kyeongsin Kang),권오성(Ohsung Kwon),조완호(Wanho Cho),채승언(Seungun Chae),유지선(Jisun You) 한국방재학회 2024 한국방재학회논문집 Vol.24 No.1