• 제목/요약/키워드: Cone calorimeter

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고체 가연물 주위의 유동과 열적 두께의 변화가 열방출률 특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Effect of Flow around Solid Combustibles and Thermal Thickness on Heat Release Rate Characteristics)

  • 홍터기;서동표;박설현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.28-34
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    • 2020
  • 고체 가연물 주위의 유동과 열적 두께의 변화가 열방출률 특성에 미치는 영향을 고찰해보기 위해 ISO 5660-1 콘 칼로리미터 실험을 수행하였다. 고체 가연물로는 연소반응 중 Char를 발생시키지 않는 Polymethyl methacrylate (PMMA)를 선정하였고 열침투깊이를 계산하여 PMMA의 열적 두께를 구분하였다. 콘 칼로리미터의 덕트 유동을 12, 24, 40 L/s로 설정하여 가연물 주위에 강제 유동을 발생시킨 뒤 PMMA의 연소 시 측정된 열방출률을 측정함으로써 열분해 특성을 분석하였다. 열적으로 얇은 가연물의 열방출률은 주위의 유동 변화에 크게 영향을 받지 않았지만, 열적으로 두꺼운 가연물은 유량의 변화에 따라 열방출률이 크게 영향 받는 것을 확인하였다.

경년열화 기간에 따른 원자력발전소용 비안전등급 케이블의 연소특성 분석 (Combustion Characteristics Analysis of a Non-class 1E Cable for Nuclear Power Plants according to Aging Period)

  • 김민호;이석희;이민철;이상규;이주은
    • 한국안전학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.22-29
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    • 2020
  • In this study, combustion and smoke release characteristics of a non-class 1E cable for nuclear power plants were investigated according to aging period. The aging was reproduced through an accelerated aging method for interval of 10 years :10, 20, 30 and 40 year, which was applied the Arrhenius equation. The cable was subjected to accelerated aging. In order to understand combustion and smoke release characteristics, the cone calorimeter test was performed according to the standard code of KS F ISO 5660-1. Heat release rate, mass loss rate, average rate of heat emission and smoke production rate were examined through cone calorimeter test. Fire performance index, fire growth index and smoke factor were derived from test results for the comparison of quantitative fire risk. When comparing the fire performance index and the fire growth index, the early fire risk tends to decrease as aging progresses, which might be attributed from the fact that the volatile substances of cables were evaporated. However, when comparing the heat release rate, average rate of heat emission and mass loss rate, which represent the mid and late periods of the fire risk, the values of accelerated aging cables were much higher than those of non-aged cable, which signifies the unstable formation of the char layer resulted in the change in the performance of flame retardants. In addition, the results from the smoke characteristics show that the accelerated aging cables were lager than the non-aged cables in terms of overall fire risk. These results can be used as baseline data when assessing fire risk of cables and establishing fire safety code for nuclear power plants.

팽창 흑연을 포함한 NBR/GTR 발포체의 난연 및 발포특성 (Flame Retardancy and Foaming Properties of the NBR/Ground Tire Rubber Foams Containing Expandable Graphite)

  • 문성철;최재곤;조병욱
    • 폴리머
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    • 제28권5호
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    • pp.412-425
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    • 2004
  • 팽창 흑연을 포함한 NBR/GTR 발포체를 제조하고, 이들의 난연특성 및 발포특성에 팽창 흑연이 미치는 영향을 조사하였다. 고무재료로 NBR만을 사용한 경우 팽창 흑연 30 phr, 폐타이어 고무분말 (GTR)을 포함한 경우 팽창 흑연 10 phr 범위 내에서, 발포특성에 있어서는 팽창 흑연을 사용하지 않은 경우와 유사한 셀 구조 및 첨가제 분산을 가짐을 알 수 있었다. 한계 산소 지수 (LOI) 분석 결과 팽창 흑연의 함량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을, 콘칼로리미터 분석 결과 LOI분석 결과와 유사한 경향성을, 즉 LOI가 증가함에 따라 열방출속도 (HRR), 총열방출량 (THR) 등이 감소함을 알 수 있었다. 또한 상기한 조성 내에서 우수한 난연특성을 즉, 낮은 열방출속도, 총열방출량, 유효연소열 (EHC) 등을 가짐을 알 수 있었다. 연기밀도에 있어 콘칼로리미터 분석에서의 A-COY와 유사한 경향성을, TGA 분석에 있어 LOI 및 콘칼로리미터 분석결과와 대체적으로 유사함을 알 수 있었다.

콘칼로리미터 시험법에 의한 생활용 플라스틱의 가연성 평가 (Flammable Evaluation of Plastics for Living by Cone Calorimeter Test)

  • 유지선;정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.8-13
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    • 2018
  • 여러 산업분야나 일상생활에서 다양하게 쓰이고 있는 플라스틱의 중요성과 효용성에 비해 화재 위험성에 관한 연구가 매우 부족하여 본 연구에서는 5종의 플라스틱 제품의 화재 위험성을 콘칼로리미터(ISO 5660-1)로 측정하였다. 그 결과, PVC판의 착화시간(TTI)은 196 s로 다른 플라스틱보다 연소시간이 가장 지연되었고, PS판은 19 s로 착화시간이 가장 짧았다. PS판의 총열방출열량(THR)은 가장 낮게 측정된 PVC판 보다 213.07% 높게 측정되었다. 또한 PS판의 CO는 다른 플라스틱에 비해 1.45~4.21배, $CO_2$는 1.77~6.97배 더 높게 나타나 불완전연소가 가장 높고 인명피해가 가장 많이 발생할 것으로 예측된다. 따라서 화재 위험성은 PS판이 가장 위험하고, PVC판이 가장 안전한 것으로 나타났다.

콘칼로리미터와 가스유해성 시험법을 이용한 카페트류의 연소특성 평가 (Evaluation of the Burning Properties of Various Carpet Samples by using the Cone Calorimeter and Gas Toxicity Test)

  • 이봉우;권성필;이장원;이병호;김희수;김현중
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 나일론, 폴리프로필렌, PTT(poly(trimethylene terephthalate)), 양모(wool), 그리고 나일론/양모로 이루어진 5 종류의 카페트에 대한 연소거동을 열류량 $50kWm^2$의 콘 칼로리미터를 이용하여 평가하였으며, 가스유해성 평가는 KS F 2271의 시험방법에 따라 평가하였다. 콘 칼로리미터 실험결과 나일론 카페트는 쉽게 불이 붙는 것을 알 수 있었다. 점화 정도 혹은 초기 가연성은 나일론/양모로 이루어진 카페트가 가장 높은 값을 나타냈다. 불의 세기인 열방출량은 폴리프로필렌 카페트가 가장 큰 것으로 나타났다. 나일론 카페트가 가장 높은 연기 발생량을 보인 반면, 나일론/양모로 이루어진 카페트는 가장 낮은 가스 발생량을 나타냈다. 질량 감소율은 나일론/양모 >양모 >나일론 >폴리프로필렌 >PTT 카페트 순으로 나타났다. 연소 시 발생하는 유해성 가스인 일산화탄소의 경우 PTT에서 가장 많은 발생량을 보였으며, 나일론과 양모로 이루어진 카페트에서 가장 적은 양이 발생됐다. 이산화탄소의 발생량은 폴리프로필렌이 가장 높았으며, 나일론/양모 카페트에서 가장 낮은 값을 나타냈다. 쥐의 행동정지시간을 통해 살펴 본 결과 카페트류의 가스유해성은 PTT 카페트가 가장 해로운 것으로 나타났다.

중소형화재실험을 이용한 외단열 시스템(EIFS) 화재위험성평가에 관한 연구 (A Study on the Fire Risk Assessment of EIFS by Cone Calorimeter Test & Single Burning Item Test)

  • 민세홍;김미숙
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • Recently, in circumstantial situation it is recommended positively to utilize of EIFS(Exterior Insulating and Finishing System) as energy policy for economizing energy. But internal EPS insulators of EIFS are exterior panel of high fire risk, because of constituting of flammable materials to be fragile in fire. In this study, fire risk is assessed by experiment Con Calorimeter test and SBI(Single Burning Item) test. As the result of experiment, Con Calorimeter tests do not reach to capability standard of internal incombustible grade, and are assessed as low grade in SBI incombustible grade. Because EIPS is exterior material in buildings with high fire risk in spite of good efficiency, it is required rapidly to take measures to meet situation through various studies(for instance, adjusting law regulation, etc.) in the future.

발포 프라스틱의 착화특성 및 연소가스 분석 (Ignition Characteristics and Combustion Gas Analysis of the Plastics Foam)

  • 이근원;김관응
    • 한국안전학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.48-52
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    • 2001
  • This study was undertaken to investigate fire risk characteristics of the plastics foam that is used an insulating materials in workplaces. The ignition characteristics and combustion gas of the plastics foam were carried out using the ISO self-Ignition tester, the Cone Calorimeter, and NES combustion analyzer. The experimental materials used were commercial samples and their composition is not disclosed by the manufacturer. As the experimental results, the self-ignition temperature of the plastics foam ranges from $410^{\circ}C$ to $510^{\circ}C$, and the flash-ignition temperature of plastics foam ranges from $370^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$. The difference of ignition temperature on density with plastics foam type was smaller since the amount of combustible gas to ignite is not caused enough. The time to ignition of the polyethylene foam in samples of the plastics foam was shorter, and its of polyethylene foam was longer. The concentration of carbon dioxide of the polyethylene foam shows higher in samples of the plastics foam. It is found that the concentration values of carbon monoxide of the plastics foam show very fatality on people during exposure of 30 minutes in fire.

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페놀 폼과 폴리우레탄 폼의 난연 및 내열성 연구 (Study on Flame Retardancy and Thermal Resistance Properties of Phenolic Foam and Polyurethane Foam)

  • 이주찬;서중석;김상범
    • 한국가스학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-41
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    • 2013
  • 본 연구에서는 페놀 폼의 난연성을 증가시키기 위하여 널리 사용되고 있는 인계 난연제의 첨가에 따른 페놀 폼과 폴리우레탄 폼의 난연 성능을 비교 평가하였다. 난연제가 첨가된 페놀 폼과 폴리우레탄 폼을 각각 열분석(TGA)을 통하여 열분해 거동을 알아보았고 Cone calorimeter를 이용하여 열방출량(HRR), 연기발생량(TSR) 및 CO 및 $CO_2$ 발생량과 산소한계지수(Limited oxygen index, LOI)를 통하여 난연성능을 평가하였다. 실험 결과 페놀폼이 폴리우레탄 폼에 비해 초기 분해는 빠르지만 $800^{\circ}C$에서 잔존량이 월등히 많았으며 낮은 열방출속도 값을 나타내었다. 또한 질량 감소율, 연기발생량도 폴리우레탄 폼보다 낮아 우수한 난연성능을 가지는 것을 알 수 있다.