• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.7-12
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• 2019

목재 연료의 연소 시 생성되는 탄화가 열분해 과정에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 ISO 5660-1 콘칼로리미터 실험을 수행하였고 Fire dynamics simulator (FDS) 전산해석 결과와 비교 분석하였다. 목재 연료로는 건축자재, 가구재 등에 대표적으로 사용되는 Douglas-fir를 사용하였다. Douglas-fir 연소 시 측정된 열방출률은 FDS 전산해석을 통해 예측한 결과와 비교적 잘 일치하였지만 탄화 층의 표면반응을 고려하지 않는 FDS 전산해석 모델은 훈소과정에서 지속적으로 방출되는 열을 예측하지 못하였다. 그럼에도 불구하고 FDS 전산해석을 통해 탄화 층은 가연물에 열장벽을 형성하여 내부로의 열전달을 방해하고 열적 두께를 두껍게 하여 열분해율을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제17권5호
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• pp.612-623
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• 2006

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제24권5호
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• pp.474-480
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• 2013

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.371-378
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• 2019

그래핀나노플레이트렛(GnP)이 목재기반 복합보드의 열적 및 난연 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 5, 10, 및 20 wt% 등 여러 가지 GnP 함량으로 GnP/재활용 페놀폼(re-PF)/목재 복합보드를 제조하였다. 제조된 복합보드의 열적특성 및 난연성은 열중량분석(TGA) 및 한계산소지수(LOI) 시험을 통하여 각각 분석되었다. 복합보드의 열안정성은 GnP 첨가량에 따라 비례하게 증가하였고, 이 복합보드의 탄화수율(char yield)은 순수 목재보드 대비 최대 22%까지 증가하였다. 복합보드의 LOI 값은 순수 목재보드보다 약 4.8~7.8% 높았다. 또한, 재활용 페놀폼 및 GnP 첨가로 인하여 복합보드의 난연성이 크게 향상되었음을 확인하였다. 이는 열안정성이 높은 재활용 페놀폼과 GnP가 복합보드의 열분해 개시 온도를 지연시키고, 탄화층(char layer)을 보다 조밀하고 두껍게 형성하였기 때문에, 복합보드의 연소 지연효과를 이끌었다. 특히 탄소기반 재료로서 GnP는 탄화층의 형성을 용이하게 하고, 탄화수율을 현저히 증가시켜 재활용 페놀폼에 비하여 난연성에 높은 효과를 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.105-110
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• 2005

외부 복사열원(10, 15, 20, 25 및 $35kW/m^2$)에 노출된 난연처리된 목재의 탄화특성을 측정하기 위해 Douglas fir를 사용하였으며, 목재에 복사열원을 노출시키기 위해 Cone heater를 사용하였다. 시료의 크기는 $100mm\times100mm\times50m$로 Monoammonium phosphate, Sodium borate, Zinc borate를 이용하여 배합된 수용성 난연제에 의해 함침 처리된 목재(F2와 F4)와 비처리된 목재(N)를 사용하였다. 연구결과, 난연처리된 Douglas fir의 경우 비처리된 목재에 비해 탄화율이 외부 복사열원의 증가와 관계없이 현저히 낮음을 알 수 있었으며, 난연제의 함량 증가에 따라 탄화율이 낮게 나타났다. 비처리된 목재에 있어 연소속도가 상대적으로 큼을 알 수 있으며, 낮은 외부 복사열원에서 보다 높은 복사열원에서 그 차이가 많이 남을 알 수 있다. 또한, 외부 복사열원이 $35kW/m^2$일 때 평균 탄화속도는 비처리된 목재가 난연처리된 목재에 비해 약 2배정도 빠름을 알 수 있었다 탄화율, 연소속도 및 탄화깊이와 속도의 측정결과 본 연구에서 배합된 난연성 수용액은 탄화층에 의한 단열 효과 및 불꽃 억제 효과가 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.682-690
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• 2014

본 연구에서는 WPC의 열안정성을 향상시키기 위해 폴리프로펠렌 매트릭스에 목분과 폴리인산염(ammonium polyphosphate, APP)의 삼종혼합 후, 목분과 난연제 첨가에 따른 목재플라스틱 복합재(wood plastic composites, WPC)의 열분해 거동이 조사되었다. 모든 배합비의 WPC 열분해 거동은 질소의 환경에서 분당 $10^{\circ}C$ 상승속도로 제어하여 열중량분석기(Thermogravimetric analyzer)를 통해 분석하였다. 목분의 열분해온도가 PP의 열분해온도 보다 낮기 때문에 목분에 의해 생성된 char막은 PP로의 열전달 속도를 낮추며, 2차 열분해온도 증가 및 열분해속도를 늦춘다. APP를 첨가한 WPC의 경우 1차 열분해온도 감소 및 2차 열분해온도의 증가를 보여준다. 목분의 함량이 높은 WPC의 경우, APP 첨가 시 1차 열분해온도 감소 및 2차 열분해속도가 증가하였고, 고온에서 잔여물의 양은 APP 함량이 증가할수록 크게 증가하였다. APP가 첨가된 WPC 경우, 목분의 함량이 10 wt%에서 50 wt%로 증가 시 고온에서 잔여물 양이 증가하였는데, 이는 APP 및 목질섬유의 char화가 동시에 발생되기 때문으로 보이며 결과적으로 목분 함량이 증가할수록 APP의 효과가 높게 나타나 열안정 효과를 관찰할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.41-49
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• 1998

본 연구에서는 FRP용 모재수지로 사용되는 이소프탈산계 불포화폴리에스터 수지의 난 연제 첨가에 따른 연소특성의 변화에 대하여 알아보았다. 난연제로 수산화 알루미늄 ( (AHOHh), 삼산화 안티몬(Sb203), 알루미나 분말을 사용하였다. 난연제 첨가량의 증가에 따라 수지의 경도값이 감소하였다. 수산화 알루미늄의 첨가량이 증가할수록 연소속도가 감소되었다. 삼산화 안티몬을 추가로 소량(2.5 phr) 첨가할 때 잔유물의 생성량(char yield : : 31%)이 증가되고, 연소특성이 더욱 개선되었다. 결론적으로, 난연처리를 하지 않은 수지 의 경우 다량의 화염과 연기를 발생하며 격렬히 연소하였지만 난연처리하였을 경우 자기 소화성을 가지며 화염과 연기의 양이 상당히 줄어들게 됨을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.40-45
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• 2005

The principal actions of a flame retardant are to decrease or prevent the formation of volatile products and increase the formation of char layer. Use of flame retardant additives can decrease the overall fire hazard of the product containing them thus leading to an increase in overall fire safety. Although several flame retardants have been developed for use in polymers, many of these are known to increase the amount of smoke and toxic gases generated by them. This paper present a new flame retardant using metal addition flame retardant. For this study, the experiments of flame retardancy conducted are as follows : burning ratio, weight loss rate using TGA-DTA, the measurement of LOI and char yield. And smoke mass concentration and CO yield were measured. The metal addition flame retardant reduced burning ratio and weight loss rate, increased the LOI and yield of char formation with decreased smoke mass concentration and CO yield.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.623-633
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• 2002

적인을 이용한 ortho-cresol novolac (OCN)과 biphenyl계 혼합 에폭시 수지 조성물의 열적 특성과 난연 특성을 검토하였다. OCN과 biphenyl 에폭시의 부피비에 따라 5가지 조성물을 디자인하였으며, TGA 및 DTG, 그리고 UL-94V 테스트를 통해 난연 효과를 평가하였다. 충전제와 적인의 함량이 증가할수록 열적 성질 및 우수한 난연 효과를 보였으나, 과량의 적인을 적용하였을 경우에는 열안정성의 저하를 유발하였다. 복합재료의 기저 수지호서 OCN/biphenyl 혼합 에폭시를 사용하였을 경우 OCN의 내열특성과 biphenyl 에폭시의 높은 발포 특성에 기인하여 보다 향상된 난연 특성을 확보할 수 있었다. 적인을 적용한 에폭시 수지 조성물의 난연 기구는 표면에서 형성된 발포성 탄화층 (char-layer)의 열적 방어 효과로 판단할 수 있었다.

• Carbon letters
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• 제28권
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• pp.66-71
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• 2018

To improve the flame retardant performance of cellulose fibers, fluorine functional groups were introduced under various controlled fluorination conditions. The properties of the fluorinated cellulose fibers were analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy and a thermogravimetric analysis. The fluorine functional group content in the fluorinated cellulose fibers increased with an increase in the fluorination temperature. However, the fluorination reaction increased the char yield and decreased the rate of degradation of the cellulose fibers by introducing donors, enabling the formation of a thick and compact char layer. Therefore, the flame retardant properties of cellulose fibers were improved following the fluorination treatment.