인화성액체는 공장가동에 필요한 연료, 생산과정에서 사용되는 세척제$\cdot$용제, 원료 등 거의 모든 화학공업에서 광범위하게 사용되고 있다. 인화성 액체는 소방법에서 제4류로, 산업안전보건법에서는 인화성물질로, 선박안전법에서는 선적액체 위험물 중 인화성액체 물질로 각각 구분되어 제조, 저장, 취급, 운반, 이송시 지정수량과 저장, 취급방법의 규제 등으로 엄격히 관리되고 있는 실정이다. (중략)
인화성 액체는 소방법상의 4류 위험물로 분류되며 공업용 연료, 세척, 용제 등의 원료로서 그 사용빈도, 취급, 저장되는 양이 타 위험물에 비하여 매우 많을 뿐 아니라 그 종류도 다양하며 화학공업 분야에서 광범위한 사용이 이루어지고 있다. 이러한 대부분의 인화성 액체는 낮은 B.P. 빠른 증발속도, 저인화점의 물리적 특성으로 가연성 증기의 형성이 용이하고 화재 및 폭발의 위험성과 다량의 유독성 증기의 발생 위험이 존재하고 있다. (중략)
본 연구는 침대 매트리스를 초기 가연물로하여 소량의 인화성 액체를 사용한 방화 화재 특성에 관한 실험적 연구로서 인화성액체의 spill형태에 따른 가연물의 연소속도, 연소 Patterns의 분석과 동일한 공간 가연물에서 일반화재와 유류방화의 비교 실대 화재 실험 및 실험 현장에서 수거한 유류증거물의 인화성액체 종류별, 증거물의 상태에 따른 GC/Mass 분석 결과특성에 관한 연구이다.
화학물질의 분류 및 표시의 국제표준화시스템(GHS)을 조기에 구축하고 국내에 사용하는 화학물질을 보다 안전하게 제조, 저장 및 운송하기 위하여 위험물안전관리법과 GHS시험 방법으로 다양한 인화성액체 시험을 실시하여 이들의 결과에 대한 연관성을 도출하고, 국내 실정에 적합한 국제표준화 시험방법을 선택가능방식(Building Block Approach)으로 제시하고자 한다. 위험물의 80%를 차지하는 인화성액체의 분류에 필요한 시험은 인화점이 가장 중요한 요소지만, 도료류와 같은 혼합물은 가연성액체량과 GHS-연소지속성에 따라 위험물/비위험물로 분류될 수 있다. 도료류는 두 시험의 분류결과가 대부분 비슷하게 나타나 GHS-연소지속성시험을 선택가능방식을 통해 우리나라에 적합하게 도입하는 것이 바람직 할 것으로 보인다.
신경망은 연기입자의 광학적 특징으로부터 화원을 분석할 수 있는 유용한 도구가 될 수 있다. UL268에서 연기감지기 시험에 사용되는 세 가지 화원(종이화원, 목재화원, 인화성 액체화원)들의 광학적 특징으로 신경망을 훈련시켰다. 또한, 소광과 산란을 동시에 측정할 수 있는 연기챔버를 제작하여 연기의 광학적 특징을 얻고 그 결과를 신경망에 입력하였다. 종이화원, 목재화원, 인화성 액체화원을 대상으로 한 실험에서 신경망은 화원을 정확하게 구별하였다. 또한, 종이-목재화원, 종이-인화성 액체화원, 목재-인화성 액체화원과 같은 복합화원을 대상으로 한 실험에서도 화원을 모두 구별하였다.
본 연구에서는 연소잔류물에 남아있는 미세한 인화성액체의 성분을 검출하기 위해 가스검지관, Gas Chromatograph/Mass Spectrometer (GC/MS), 열분해분석장비를 활용하였다. 일반적으로 연소했을 경우와 인화성액체를 첨가하여 연소된 경우의 성분분석결과를 비교하였다. 결과적으로 인화성액체를 첨가하지 않고 연소 후 생성된 화재잔해물에서도 가스검지관이 반응하는 것을 확인할 수 있었다. 일반적인 연소와 열분해를 통해 생성된 화학성분의 차이가 있었으며, 이는 연소 환경의 차이로 인한 것으로 판단된다. 대표적인 석유화학제품인 우드데코타일(PVC) 시료는 인화성액체를 첨가하지 않고 일반적으로 연소시켰을 경우에도 감정인의 정확한 판단을 방해할 수 있는 방해물질인 Toluene, Ethylbenzene, Undecane, Dodecane 등이 검출되는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 인화성 액체가 비닐바닥에 뿌려져 화재가 발생되었을 때의 성장 특성 및 탄화 패턴 등을 해석하는데 있다. 아세톤은 화염이 착화되고 약 0.2 s 경과되었을 때 화염이 최성기에 도달하였다. 화염은 난류 패턴이며, 연기의 색상은 흰색이었다. 연소가 진행되는 하단은 층류 패턴이 확인되었고, 상단 부분은 난류 패턴이다. 연소 완료된 바닥은 희미한 포어 패턴을 나타냈다. 벤젠은 착화 후 약 0.6 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 생성되었고, 길이는 약 50 mm로 측정되었다. 화염이 쇠퇴기로 접어들었을 때 불완전 연소에 의한 다량의 검은색 연기가 발생하였다. 연소가 완료된 바닥면의 탄화 패턴은 포어 패턴 및 스플래시 패턴 등이 확인되었다. 알코올은 착화되어 약 1.1 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 형성되었다. 또한 인화성 액체가 고인 곳은 탄화 심도가 크게 형성되었고, 인화성 액체가 흘러간 곳의 경계면에서 탄화의 흔적이 확인되었다.
화학 산업의 발전에 따라 관련 사고가 빈번하게 발생하고 있으며 그 가운데 화재·폭발 사고가 큰 비중을 차지하고 있다. 화재 · 폭발 사고를 방지하기 위해 인화성액체를 취급하는 장소 등은 관련 법령에 근거하여 한국산업표준(KS C IEC60079-10-1)에 따라 폭발위험장소를 구분하도록 하고 있다. 이는 인화성액체를 취급하는 연구실에도 동일하게 적용된다. 본 논문에서는 연구실에서 인화성액체가 누출되어 증발 풀(pool)을 형성하는 경우 한국산업표준에 따른 폭발위험장소 구분 절차의 적용성과 환기속도의 변화가 누출특성에 미치는 영향을 확인하였다. 이를 통해 연구실과 같은 장소는 한국산업표준에 따른 폭발위험장소 구분에 대한 기준적용이 어려우며, 별도의 안전대책이 마련되어야 함을 알 수 있었다.
유리 표면에 부착된 지문을 인화성액체(휘발유, 등유, 경유 혹은 신너)로 오염시킨 후 hexane 혹은 heptane으로 세척하였을 때의 세척 효과를 연구하였다. 이 때 지문은 cyanoacrylate fuming 후 basic yellow 40으로 염색하는 방법으로 가시화하였다. 한 지문을 4등분하여 세척 효과를 비교한 결과 지문 성분이 인화성액체에 용해되어서 융선이 훼손된다는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 인화성액체로 오염된 지문을 hexane이나 heptane으로 세척한 결과 휘발유, 등유 및 신너로 오염되었던 지문은 오염 당시에 융선이 훼손되어서 세척 효과가 나타나지 않았고, 경유로 오염되었던 지문에서만 세척 효과가 나타나 융선의 품질이 향상되었다. 오히려 세척용액으로 사용한 hexane과 heptane은 융선을 훼손시키기 때문에 휘발유, 등유 및 신너로 오염된 지문은 세척과정을 생략하고 바로 증강하는 것이 오히려 낫다는 것을 알 수 있었다. 또한 경유로 오염된 지문을 세척할 때에는 세척용매의 양과 접촉 시간을 최소로 해야 한다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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