본 연구는 플라스틱재료 중 비드발포폴리스티렌폼, 압출발포폴리스티렌폼, 연질폴리우레탄폼, 경질폴리우레탄폼, 경질PVC파이프, 비닐장판, 폴리에틸렌폰(비난연), 폴리에틸렌폼(난연)를 대상으로 연소가스 독성평가를 위하여 NES 713 방법에 따라 발생되는 연소가스를 가스텍(GASTEC) 가스검지관을 이용하여 조사하였다. 연구결과 플라스틱재료의 연소시 발생되는 연소가스에 인간이 30분 동안 노출될 경우 사망에 이르는 독성지수 1 이상을 갖고 있었으며, 각 실험체의 독성지수 결과는 4.3∼179.2로 나타났으며 경질 PVC파이프가 179.2로 가장 높았다.
본 연구는 고분자재료 중 방염미처리된 합판, 방염처리된 합판, 경질PVC, 경질우레탄폼의 연소가스 독성평가를 위하여 열분해 온도 $600^{\circ}c$, $800^{\circ}c$, $1000^{\circ}c$에 따라 발생되는 연소가스를 가스텍(GASTEC) 가스검지관(Colorimetric gas detector tubes)을 이용하여 조사하였다. 연구결과 고분자재료의 연소시 발생되는 연소가스에 인간이 30달 동안 노출될 경우 사망에 이르는 독성지수를 갖고 있었으며, 열분해 온도 $800^{\circ}c$에서 독성지수는 경질 PVC가 31.94로 가장 높았다. 또한 열분해 온도에 관계없이 공통적으로 발생되는 연소가스는 이산화탄소($CO_2$)와 일산화탄소(CO)로. 나타났으며, 동일재료라도 열분해 온도에 따라 독성지수(T.I)는 차이가 있었다.
본 논문에서는 벽지의 방염성능 및 열 안정성을 평가하고 연소가스인 CO, $CO_2$, HCN, HCl의 독성지수를 정량적으로 독성평가를 하여 벽지의 종합적 화재 위험성을 평가하였다. 방염성능은 방염성능기준인 45。 연소실험방법으로 열 안정성은 DSC분석과 TGA분석으로 평가하였다. 그리고 독성평가는 CO, $CO_2$, HCN, HCl 연소가스의 농도를 NIST N-GAS Model에 적용하여 독성지수로서 평가하였다. 위의 평가로 얻은 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 방염성능 평가결과 방염한 종이벽지, 콜크벽지, PVC벽지는 방염성능 기준에 적합한 것으로 나타났다. 둘째, 열 안정성 평가인 DSC분석 결과 미방염한 종이벽지, 콜크벽지, PVC벽지가 방염한 것보다 상대적으로 저온부에서 발열개시가 되었으며, 더 많은 발열량을 내었으므로 열적으로 더 위험하였다. 그리고 TGA분석 결과 미방염한 종이벽지, 콜크벽지, PVC벽지의 분해속도가 방염한 것보다 휠씬 빨랐으므로 열 분해 위험성이 더 크다고 판단된다. 셋째, 연소가스 독성평가 결과는 방염한 종이벽지, 콜크벽지, PVC벽지가 미방염한 것보다 독성지수가 더 높게 나타났다. 또한 종이벽지와 콜크벽지보다 PVC벽지가 상대적으로 독성지수가 더 높음을 알 수 있었다.
화재시 당면할 수 있는 위험성의 여러 인자 가운데 연소 독성 영향은 피난 및 최종 생존에 중요한 영향을 미치고 있다. 화재 독성에 지금까지 대한 대부분의 연구는 치사 측면에 국한되어 왔다. 이에 본 연구에서는 대표적인 질식성 가스인 HCN을 대상으로 가스유해성시험방법(KS F 2271)을 통하여 실험동물(흰쥐)에 직접 독성가스를 흡입시킨 후 평균행동정지시간을 측정하고, 이들 실험동물군의 내부 장기 변화, 혈액학 분석 및 단세포전기영동분석을 통해 연소 독성가스가 생체에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였으며, 기존 가스유해성시험에서 확인할 수 없었던 접근(병리검사, 혈액검사, 혈액생화학검사, 단세포전기영동분석)을 통해 연소 독성학 분야의 생물학적 위험도를 측정하고자 하였다.
The recent Ire incident in an elementary school of Chonan city causes the media focus on the fire safety of residential container buildings. In this study, real fire tests were conducted in this kind of buildings. Combustion products including $O_2,\; CO_2,\;CO,\;NOx,\;SOx,\;HCI,\;HCN$ were measured, and blood samples of lab rats were analyzed in terms of Co-Hb, Glucose, AST(GOT), ALT(GPT), in order to investigate the hazard-reduction effects of employing gas mask protected with filter during the fire emergency of residential container buildings. According to the test results, whether or not employing the filter showed a sheer difference in the toxicity of the fire-induced gases, and then the importance of wearing a gas mask was evidently demonstrated.
고분자물질의 사용으로 인한 건축 재료의 다변화에 따라 화재 시 발생되는 연소가스 또한 다양해지고 있다. 그중 HBr은 NES 713과 BS 6853, FTP Code Part 2에서 연소 가스의 독성 평가 시 측정되는 독성가스이다. 특히 산업안전물질보건자료(MSDS)에서는 HBr가스를 흡입할 경우 화상을 일으키며 호흡부전, 두통 등을 유발시킬 수 있고 50ppm의 HBr가스에 노출된 사람은 생명과 건강에 즉시 영향을 받을 수 있는 매우 유독한 연소가스이다. 본 논문에서는 HBr 표준가스에 노출된 동물의 운동성 측정실험인 가스유해성 시험 및 HBr가스에 노출된 마우스의 생물학적 검사 결과를 비교 분석하여 HBr의 연소 독성에 관한 연구를 수행하였다.
This study was carried out to observe the impacts of a mouse's inhalation of toxic gas SO2 generated from combustion on its organs by different concentrations. As for research methods: First, after concentrations of SO2 generation from combustion had been set to three: low (10.4 ppm), middle (24.9 ppm) and high (122 ppm) through Gas Toxicity Testing Method (KS F 2271) and SO2 combustion gas was exposed to eight mice in each concentration. Five mice that were able to move based on LD50, a criterion, which sets the down time of a mouse's average behaviors to over 9 minutes, were randomly selected in each concentration, and they were set up as the subjects of the study on toxicity bio-markers. Second, tissues were taken from heart, liver, lungs, spleen and the thymus gland of the mice selected in each concentration and a pathological examination of them was carried out. As a result, microvascular congestion appeared in the heart, and cell necrosis, cortex congestion and tubule medulla congestion, etc. in each concentration were observed in addition to vascular congestion in liver, lungs, spleen and the thymus gland. Also, it was found that the higher the concentrations of SO2 exposure is, the greater, the changes in the organs get. Through this study, SO2 of various toxic gases generated from fire turned out to affect the tissues of each organ of a mouse, it is expected that the toxic gases may greatly affect human body in case of actual fire, and this study is evaluated as having a significance as a basic data on inhalation toxicity assessment of toxic substances generated in combustion.
The recent fire incident in an elementary school of Chonan city causes the media focus on the fire safety of residential container buildings. In this study, real fire tests were conducted in this kind of buildings. Combustion products including $O_2$, $CO_2$, CO, $NO_x,$, $SO_x$, HCI, HCN were measured, in order to investigate the hazard-reduction effects of employing gas mask protected with filter during the fire emergency of residential container buildings. According to the test results, whether or not employing the filter showed a sheer difference in the toxicity of the fire-induced gases, and then the importance of wearing a gas mask was evidently demonstrated.
건축물, 운송수단에 많이 사용되는 고분자재료는 화재에 노출되면 다량의 열 및 연소가스를 발생시켜 피해를 야기시키는데 특히 유독성 연소가스는 인명피해의 주된 원인이 된다. 본 연구에서는 화재시 발생되는 다양한 종류의 연소가스를 동시에 연속적으로 분석할 수 있는 새로운 분석방법인 FTIR(Fourier Transform Infrared) 분석방법을 이용하여 ASTM E 1678 실험장치에서 발생시킨 PVC, FRP, SMC 및 Ureathane foam 4종의 고분자재료 연소가스를 분석하였고, 분석된 연소가스 데이터를 NIST에서 개발한 FED 독성 모델에 적용하여 연소가스 유해성을 정량적으로 제시하였다. 또한 현재 우리나라에서 사용되고 있는 마우스를 사용한 KS F 2271 가스유해성 실험결과와 비교분석을 하였으며, FTIR 연소가스 분석방법을 이용하면 동물을 사용하지 않고서도 연소가스 유해성을 정량적이고 정확하게 평가할 수 있음을 알 수 있었다.
The toxic gases released from a fire can be classified as asphyxiants such as carbon monoxide, and irritants such as hydrochloric acid, etc. It is recognized that the combustion characteristic of interior upholstery is one of the important factors to determine the severity of indoor fires. In this study, several of the mostly used interior upholsteries including wallpaper, veneer board, curtain and floor cover, were selected to be evaluated by using the method of NES 713. The toxicity indices of the experimental samples, which indicate their toxic potentials in a fire were lowered in the order of Wallpaper (Flame Retardant) 8.5>Floor Cover(Hard) 4.8>polyurethane 4.3>Floor Cover(Soft) 3.5>PVC 2.8> Veneer Board 2.3> Floor Cover(flame retardant) 2.1>Wallpaper(Promulgation) 1.4>Curtain 0.9. It is concluded that, among all the tested upholsteries, wallpaper (flame retardant) would release the largest quantity of Toxic gases in a fire.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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