• 제목/요약/키워드: Cone calorimeter

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인/질소계 난연제를 포함한 난연 NBR 발포체의 제조 및 특성 (Preparation & Properties of the Flame Retarded NBR Foams with Phosphorus/Nitrogen-Containing Flame Retardants)

  • 조병욱;문성철;최재곤
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권2호
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    • pp.105-120
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    • 2004
  • 본 연구에서는 금속수산화물과 다양한 인계 난연제를 포함한 난연 acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) 발포체를 제조하고, 이때 인 함유량에 따른 열적특성. 난연특성, 발포특성 등의 변화 및 이들의 상관관계를 조사하였다. NBR 발포체의 발포특성 및 모폴로지 분석 결과 인/질소계 난연제 10 phr 범위 내에서 대체적으로 인/질소계 난연제를 투입하지 않은 금속수산화물만을 사용한 경우와 유사한 발포특성 및 모폴로지를 가짐을 알 수 있었다. 열 분석에서는 인 함유량이 많은 인/질소계 난연제를 사용할 경우 화염분위기 하에서의 char 형성과 관련한 잔류량이 많아짐으로써 난연성이 향상됨을, LOI 분석에서도 인 함유량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을 알 수 있었다. cone-calorimeter 분석 결과 열 및 LOI 분석 결과와 유사한 경향성을, 인 함유량이 증가함에 따라 HRR, THR, EHC 등이 감소하는 반면에 COY는 증가함을, 즉 난연성이 상승함을 확인할 수 있었다. 연기밀도 분석 결과 cone-calorimeter 분석에서의 (A)-COY와 같은 경향성을 보여주었다.

헵탄의 화원 직경 변화를 고려한 대형콘칼로리미터의 발열량 측정 결과 분석 (Analysis of Heat Release Rate with Various Diameter of Heptane Pool Fire Using Large Scale Cone Calorimeter)

  • 유우준;남동군;염문천;김성찬;유홍선
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대형 콘 칼로리미터(large scale cone calorimeter, LSC)를 사용하여 헵탄 풀 화재(pool fire) 실험에서 화원의 직경 변화에 따른 발열량(HRR) 측정 결과를 정량적으로 분석하였다. 발열량에 중요한 영향을 미치는 연소율(burning rate)은 A. Hamins의 연구 자료에서 제시한 모델링 곡선과 비교하여 정확성을 검증하였으며, 산소 소모법에 의한 연소효율(combustion efficiency)은 이론발열량에 비해서 91% 정도로 J. Gore이 제시한 헵탄의 연소효율 92%와 유사한 것을 확인하였다. 엔탈피소모법에 의한 열손실은 전체 발열량의 54% 정도로 측정부에서 대류 발열량으로 측정되었으며, 본 연구 결과는 화재실험에서 발열량 측정값의 신뢰성 분석(reliability analysis)을 위한 기초 연구 자료로 활용하는데 유용한 정보가 될 것으로 사료된다.

목분-고밀도폴리에틸렌 복합체의 연소성 및 열적특성 (Combustion Characteristics and Thermal Properties for Wood Flour-High Density Polyethylene Composites)

  • 신백우;정국삼
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.89-95
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    • 2012
  • 본 연구에서는 목분-HDPE 복합체를 모듈라 회전 이축압출기를 이용하여 제조하여 연소성 및 열적특성을 평가하기 위하여 콘칼로리미터 실험및 열중량 분석실험을 실시하였다. 그리고 복합체의 난연성능 향상을 위하여 난연제(3종)를 첨가한 복합체의 화재성능을 평가하였다. 콘칼로리미터 실험 결과 난연제를 첨가하지 않은 복합체의 열방출률이 가장 높았으며 최대 열방출률 값은 $446.6kW/m^2$, 평균 열방출률 값은 $185.5kW/m^2$으로 가장 높게 나타났다. 열중량 분석 결과 난연제 첨가한 복합체들의 열분해가 먼저 시작되고 열 안정성을 향상시켰다.

합성목재의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Wood-Plastic Composites)

  • 신백우;송영호;이동호;정국삼
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.120-125
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    • 2010
  • 주거 건축 및 가구산업의 자재로써 합성목재(Wood-Plastic Composites)는 점차 각광받고 있다. 본 연구에서는 합성목재의 연소특성을 살펴보기 위하여 한계산소지수 측정(ASTM D 2863) 및 콘칼로리미터 시험(ISO 5660-1)을 실시하였으며 또한 일반목재인 적송과 방부 처리를 한 방부목에 대하여도 동일한 시험을 통하여 합성목재와의 연소특성을 비교.검토하였다. 한계산소지수 측정결과 합성목재가 적송 및 방부목에 비해 낮게 측정되었다. 콘칼로리미터 시험결과 합성목재의 열방출률이 가장 높았고 또한, 최대 열방출률 및 평균 열방출률, 총 방출열량도 적송 및 방부목에 비해 높게 나타났다.

합성목재의 연기밀도특성 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Smoke Density Characteristics for Wood-Plastic Composites)

  • 신백우;송영호;이동호;정국삼
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.119-124
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    • 2011
  • 본 연구에서는 최근 조경 및 건축자재로서 각광받고 있는 합성목재의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터 실험과 연기밀도 실험 장치를 이용하여 연기밀도 특성을 살펴보았다. 일반목재인 적송과 방부처리를 한 방부목에 대하여도 동일한 실험을 통하여 합성목재와의 연기밀도 특성을 비교하였다. 콘칼로리미터 실험결과 CO 및 $CO_2$ 발생량과 총 연기 발생량 값은 적송 및 방부목에 비해 합성목재가 높게 나타났다. 또한 연기밀도 실험 장치를 통한 최대연기밀도(Dm) 결과에서도 합성목재가 적송 및 방부목에 비해 높게 나타났다.

화재안전 데이터베이스 구축을 위한 콘칼로리미터의 활용성 연구 (Study on the Application of Cone Calorimeter for Building of Data-Bases for Fire Safety)

  • 홍화영;이종성;박수진;권인규
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.325-329
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    • 2011
  • 오늘날 대부분의 화재조사의 기본 원칙은 숫자를 찾는 데 목적이 있고, 화재의 중요한 양상을 묘사할 수 있는 물리학적으로 정확한 경험식과 하나의 모델로 바꾸는 데 가치를 두고 있다. 화재는 일반적으로 화재 초기에 발생하는 열이 상호작용 과정에 의해 성장하며, 이 간단한 과정이 화재 성장률을 결정하며, 그 예측을 어렵게 한다. 그러므로 화재성장에서 대부분의 모델은 경험으로부터 정해지게 되는데, 그 모델은 매우 제한적이다. 콘칼로리미터는 특별히 노출된 부분에서 중요한 재료 특성의 변화 수치를 얻을 수 있으며, 측정기준은 발화, 질량손실률, 열 발생률, 연기 발생률, 가스 분석 등이며, 이 모든 측정은 테스트의 시작에서 끝날 때까지 실행되며, 이는 발화 전, 발화 후를 모두 포함한다. 국내외 콘칼로리미터의 연구를 비교, 분석하여 화재안전 데이터베이스 구축에 활용되는 콘 칼로리미터의 중요성 평가를 본 연구의 목적으로 한다.

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Ignition and Heat Release Rate of Wood-based Materials in Cone Calorimeter Tests

  • Park, Joo-Saeng;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • This study was performed to evaluate the burning characteristics of wood-based materials and the effect of surface treatment of fire retardant using cone calorimeter. Four types of wood-based materials, such as Plywood, Oriented Strand Board (OSB), Particle Board (PB) and Medium Density Fiberboard (MDF), were tested at a constant heat flux of $50kW/m^2$ to investigate the time to ignition, mass loss rate, heat release rate, effective heat of combustion, etc. In addition, each type of wood-based material was tested at the same heat flux after fire retardant treatment on the surface to evaluate the effect of this treatment on the burning characteristics. The surface treatment of fire retardant, by the amount of $110g/m^2$, delayed the time to ignition almost twice. However, it was indicated that heat release rate, mass loss rate, and effective heat of combustion were not significantly affected by fire retardants treatment for all types of wood-based materials.

A STUDY ON THE FLAMMABILITY OF NON-FLAME-RETARDANT AND FLAME-RETARDANT MATERIALS BY USING CONE CALORIMETER

  • Yanai, Eiji;Suzuki, Takeshi;Yamada, Tokiyoshi
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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    • pp.85-92
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    • 1997
  • Flammability of non-flame-retardant and flame-retardant materials was studied by using cone calorimeter Also, relations between the results obtained by using cone calorimeter and those obtained by the flammability test of japanese fire Service Law were examined. The results are as follows: 1) The ignition time of the molten specimens is relatively long, whereas the ignition time of the non-molten specimens is short. None of remarkable difference of the ignition time has been found between non-flame-retardant and flame-retardant materials specimens. 2) The peak heat release rates of flame-retardant materials are smaller than those of non-flame- retardant materials. 3) The carbon monoxide and smoke evolved from flame-retardant materials generate much more than those evolved from non-flame-retardant materials. 4) Even if flame-retardant materials are passed by the flammability test of Japanese Fire Service Law, they burn easily under external radiative heating condition.

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인계 화합물의 첨가에 의한 폴리우레탄의 난연성 (Flame Retardant Properties of Polyurethane by the Addition of Phosphorus Compounds)

  • 정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.110-115
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    • 2006
  • 폴리우레탄에 인계 화합물을 첨가하여 폴리우레탄폼을 제조하였으며, 인계 화합물이 제조된 폴리우레탄폼의 기계적 물성과 난연성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 폴리우레탄과 인계 난연제인 Tri(chloroisopropyl) phosphate(TCPP), Triethyl phosphate(TEP), Trimethyl phosphate(TMP) 각각을 약 $90^{\circ}C$에서 혼합시켜 혼합물로부터 제조된 경질 폴리우레탄폼에 대한 여러 실험을 통하여 기계적 물성뿐만 아니라 난연 효과도 상당히 향상됨을 확인하였다. Cone calorimeter를 이용하여 열방출율(heat release rate, HRR)을 측정하여 난연 첨가제의 함량에 따른 재료별 난연 특성을 평가하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope(SEM)을 사용하여 난연제를 첨가하여 만든 폴리우레탄폼의 morphology를 관찰한 결과 순수한 폼과 마찬가지로 매우 균일한 형태의 cell 분포를 가짐을 확인하였다.

콘칼로리미터를 이용한 섬유강화플라스틱(FRP)의 연소특성 (Combustion Characteristics of Fiber Reinforced Plastic by Cone Calorimeter)

  • 이근원;김관응;이두형
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • 본 연구는 작업장의 건축물이나 구조물의 구성요소로 사용되어지는 섬유강화플라스틱의 연소특성을 평가하였다. 섬유강화플라스틱의 연소특성은 ISO 5660에 따라 콘칼로리미터를 사용하여 수행하였다. 섬유 강화플라스틱의 착화시간과 열방출율은 복사열과 난연제의 함량에 따라 달랐다. 섬유강화플라스틱의 열방출율은 복사열의 증가에 따라 증가하였다. 섬유강화플라스틱의 착화시간과 최대 열방출율을 이용하여 플래쉬오버(Flashover)의 가능성을 Petrella가 제시한 분류방법에 따라 검토하였다.