방염제인 인산암모늄에 질산칼륨을 첨가하여 질산칼륨이 인산암모늄의 방염성능에 미치는 영향을 DSC와 실체현미경으로 분석하였다. 활성화에너지는 키싱거방법을 도입하여 분석하였다. 방염성능 실험으로서 셀룰로스를 연료로 사용하였다. 질산칼륨이 일정량 첨가된 방염제를 사용하는 경우 인산암모늄의 활성화에너지를 높이고 탄화면적을 감소시켜 연소확대를 억제하였다. 방염제인 질산칼륨이 첨가된 인산염을 방염제로 사용하는 경우 질산칼륨의 강한 산화력으로 화염발생 온도를 낮추고 탄화형성을 억제하여 화재진행 속도를 낮추는 것으로 나타났다. 적정량 이하의 질산칼륨이 포함된 방염제의 처리는 연소속도를 높이고 탄화물형성을 감소시킬 수 있음을 제시하였다.
증발성 액체소화제 할로겐화 탄화수소는 기화되기 쉬운 액체 또는 기체이고 억제작용, 희석효과, 기화열에 의한 냉각 등 3가지의 작용을 한다. 액상인 것은 목재화재에도 다소 쓰이고 있지만 가연성약제의 소화에 쓰일 뿐만 아니라 전기의 불량도체이므로 전기화재에 대한 적응성이 있다.
이 연구는 화재시 수직화염을 적절하게 제어할 수 있는 차양식 방화루버의 실용화 및 설계기법 개발에 관한 일련의 연구로써 구조물에서 화염 억제 특성을 해석할 수 있는 기법을 제시하고 실험을 통해 해석기법의 검증과 차양식 방화루버의 성능을 검증하기 위한 것이다. 실제 방화루버의 수직화염 억제뿐만 아니라 열전달 특성을 정량적으로 분석하기 위하여 2개의 실대형 실험을 계획하였다. 실험체는 전체 $3m{\times}3m$의 시험체 중 $850mm{\times}1,800mm$의 개구부를 두고 상부에 실험용 방화루버 ($900mm{\times}900mm{\times}175mm$)를 설치하였으며, 건설기술연구원에서 ISO834 화재하중 규모로 1시간 실험을 실시하였다. 실험변수는 방화루버의 두께로 1.5mm, 2.0mm로 설정하였다. 실험결과 차양용 방화루버는 상부의 수열온도가 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 특히 화재하중 가력 초기에서 6분 (로내 온도 $600^{\circ}C$)에서 우수한 차열성능을 나타냈다. ISO 834 화재하중 60분에서 방화루버 상부 500mm, 800mm 위치의 수열온도는 루버 두께에 상관 없이 각각 로내 온도 대비 11, 10%로 나타났다. 이를 통해 화재발생 후 상부층으로 화염 전파 억제 및 온도 전달 제어 측면에서 차양용 방화루버는 유효한 방안 중 하나라는 것을 알 수 있었다.
화재가 지속되기 위해서는 화재 3요소 또는 4요소가 충족되어야 하지만 역으로 한 개 이상의 화재 요소를 제어하거나 통제할 경우 화재를 진압할 수 있다. 원자력발전소에서는 화재방호계획에 의해 방화지역마다 화재 요인인 점화원, 가연성물질, 산소 등 지연성가스를 분석하고 연속적인 연소반응을 억제할 수 있도록 화재위험 요인을 관리하고 있다. 최근에는 정량화된 화재위험 분석도구인 화재모델을 활용한 성능기반 화재방호 기술이 원자력발전소의 화재리스크 관리를 위해 도입되고 있다. 성능기반 화재위험 분석 방법은 일반 산업계에서도 사용되고 있으나 원자력발전소의 경우 화재로 유발될 수 있는 원자로 손상 가능성을 수치화하고 통제하기 위하여 위험도정보 활용기술과 성능기반 기술을 통합하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 원자력발전소의 화재요인 관리 방법을 위험도정보 활용기술과 성능기반 화재방호 기술에 의거하여 분석하는 방법을 제시하였다. 이 분석의 목적은 원자력발전소의 화재위험 관리 방법을 산업계의 화재방호 전문가들이 공유하고 산업계의 특화된 방법과 원자력발전소의 전문화된 분석기술을 실용화하여 화재리스크를 효과적으로 관리할 수 있는 방법을 마련하기 위한 것이다.
초고층 건물이라는 특수 장소에서 화재가 발생하였을 경우에 야기될 수 있는 제반 문제점을 도출하여 인적, 물적 피해를 최소화하기 위해서 초고층 건물 내에 존재하는 잠재위험요인을 찾아내 위험이 얼마나 큰가를 분석하여 그 해결 방안을 모색하여야 한다. 예방적 측면에서 화재예방활동을 통하여 화재의 발생을 억제하거나, 진압적 측면에서 화재발생과 동시에 초기 진화하는 것이겠지만, 화재의 진행과정을 미리 예측하거나 진행경로를 차단하는 인텔리젠트 또는 파이어 그리드를 이용한 과학소방적 진압방안의 도입이 필요하다.
최근 초고층 건축물의 방재분야에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 화재발생 시 고층으로 인한 피난시간의 증가에 대비하여 건축물내의 화재전파를 최소로 억제하고자 노력하고 있다. 방화구획은 건축물에서 화재전파를 억제하는 대표적인 방법으로 내화성능이 있는 벽체와 방화문을 이용하여 화재발생 시 해당구획내에서 연소가 종료되거나 타 구획으로의 화재전파시간을 증가시킴으로써 피난시간을 확보하게 된다. 그러나 현행 건축법에는 초고층건축물을 고려치 않은 최대 2시간 내화성능만은 요구하고 있어 초고층 건축물용 방화벽의 개발에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 내화벽체의 성능등급에 대하여 검토하였으며, 향후 초고층 건축물용 내화벽체 개발을 위하여 내화성능, 시공성, 사용성 등을 고려한 제품개발 방향을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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