경량소재로 사용되는 polyurethane은 난연화 및 강도유지를 위해 난연제, 섬유 및 무기충진제 등을 첨가하거나 고밀도화하여 사용하며 발포시켜 경량화하여 성형된다. Polyurethane 발포체는 자동차 내장재, 건축 구조재, 건축 내외장재, 가구재, 포장재료, 신발, 의류 제품, 단열재 등 다양하게 사용되고 있다. 이러한 polyurethane 발포체는 제조 및 가공의 편리함에 비해 화재발생시 연기발생량이 많고 연소가 용이하여 화재를 전파하는 매개물의 역할을 하여 피해를 더욱 가중시키는 취약점을 가지고 있다. (중략)
가시광촉매의 특성 및 가시광촉매가 코팅처리된 자동차내장재 nylon/polyester 복합섬유에 대한 VOCs의 저감에 대해 알아보았다. 가시광촉매 Weltouch의 결정구조는 아나타제상과 루타일상이 복합된 것으로 약 420nm이상의 파장을 갖는 빛에너지에서도 활성을 나타냈다. 또한 가시광촉매가 처리된 자동차내장재 nylon/polyester 복합 섬유에서 발생하는 VOCs 및 포름알데히드는 현저한 저감효과를 나타냈으며, 섬유를 25회 세탁을 행하여도 가시광촉매의 탈락없이 표면에 견고하게 부착되어 가스분해성능을 유지하는 것으로 나타나서 세탁내구성이 우수한 것을 확인하였다.
신체 보호와 체온유지를 담당하는 피부는 인체 최대의 감각기관이다. 피부에는 온각, 냉각, 압력, 통증, 촉각, 진동 둥을 느끼는 외수용감각기들이 산재되어 있다. 그 중에서 촉감은 건축 자재, 필기구 재질, 자동차 내장재, 의류 원단과 안감 등 신체와 접촉하는 소재에 있어 제품의 질을 결정짓는 중요한 요소이다. 특히 섬유에서의 질감이란 경제적인 면과 직결되는 문제를 안고 있다.(중략)
항공기, 핸드폰, 자동차 등 여러 분야에서 내장형 S/W가 사용되고 있다. 내장형 S/W는 일반 S/W와는 달리 운용 및 개발 환경이 특화되고 다양하여 개발비용이 많이 들고 관리에 어려움이 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 미군에서는 공통운용환경(Common Operating System)을 도입하여 시스템들의 통합을 용이하게 하고 상호운용성을 증진하고 있다. 공통운용환경은 운영체계 및 시스템 S/W는 표준화하고 공통으로 재사용가능한 부분을 일종의 컴포넌트라 할 수 있는 세그먼트로 개발하여 재사용하는 개발 및 운용환경을 말한다. 본 논문에서는 공통운용환경의 컴포넌트 기반 개발 방법을 소개하였다. 그리고 내장형 S/W 개발 및 운용에 필요한 내장형 공통운용환경 구조를 정의하고 세그먼트를 설계하였다.
FMVSS 302 수평 연소 시험법을 통과한 자동차 내장재의 열적 특성을 평가하기 위해서 콘칼로미터를 이용하여 시험을 수행하였다. 화재 위험과 관련된 착화시간(time to ignition), 열방출률(heat release rate), 질량감소율(specific mass loss rate), 감쇠계수(extinction coefficient) 그리고 연기요소(smoke factor)와 같은 여러 가지 요소들을 분석하였다. 최대 열방출률값은 시험편에 따라 232${\sim}$635kW/$m^2$으로 큰 편차를 보였으며, 연기요소 또한 99${\sim}$551MW/$m^2$로 큰 편차를 보였다. 보조매트의 최대 열방출률은 다른 시험편에 비해서 상대적으로 낮은 값을 보였지만, 총연기 발생이 다른 시험편에 비해서 상당히 높았다. 따라서 최대 열방출률과 총 연기발생을 함께 고려한 연기요소값은 상대적으로 다른 시험편에 비해서 높게 나타났다.
Polyvinylchloride(PVC)는 1838년 Regnault에 의해 처음으로 합성된 고분자로 1920년대 후반부터 섬유로 이용하기 위한 많은 연구가 시도되었으나, 상업적 규모로 제조되기 시작한 것은 1942년경부터였다[l]. 현재, PVC는 건축자재용 파이프, 필름 등의 포장재, 가구 및 수송자재, 자동차 내장재 등의 다양한 용도로 사용되어지고 있으나, 다른 폴리머에 비해 열안정성이 낮아 분해시 HCl 외에도 benzene, naphthalene, toluene과 다른 alkylated benzene이 방출되어 유독성과 금형 및 기기의 부식에 있어서 문제가 되고 있다[2]. (중략)
본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635$kW/m^2$ 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 $635kW/m^2$의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.
현대 사회에서 차량은 널리 보급되어 있으며, 일상생활에서 없어서는 안 될 필수품이 되어 있다. 그러나 자동차의 증가와 함께 차량화재 및 교통사고 등과 같은 문제점들도 함께 늘고 있는 실정이다. 2009년 기준, 1년 동안의 전체 화재발생건수 47,071건 가운데 차량 화재의 발생건수가 5,958건으로 전체의 12.6% 정도를 차지하였다. 특히 차량 내장재의 주 재질은 가연성을 지닌 열가소성 합성수지들로서 화재가 발생하였을 경우, 다량의 가연성 가스 및 독성가스를 방출하기 때문에 인명 및 재산 피해를 증가시키는 문제점을 갖고 있다. 화재 시 발생하는 독성가스는 짧은 시간에 주변으로 확산되어 인명피해에 치명적인 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 차량에 대한 화재위험성을 다각적으로 평가하기 위해서 연소생성가스에 주안점을 두고 연구를 수행하였다. 연구결과를 살펴보면, 차량내장재의 연기밀도는 624~172, 독성지수는 13.7~2.9인 것으로 나타났다.
본 연구는 자동차 내장 부품에서 표피재에 열을 가하여 금형내에서 엠보싱을 생성하는 새로운 압착방법을 제안한다. 엠보싱 무늬가 없는 표피재를 상부 금형에서 진공으로 흡입시켜 흡입력에 의하여 무늬를 성형한 후 금형을 닫아 사출물에 압착시키는 가열 압착 공법으로 엠보싱 무늬의 손상을 방지할 수 있다. 이 검증실험을 위하여 금형과 시험장치를 개발하여 시작품을 제작한 후 실험을 통하여 성능을 분석 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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