• Elastomers and Composites
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• 제45권2호
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• pp.87-93
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• 2010

내화재료는 건축물에서 화재사고로부터 화염을 차단하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 실리콘 고무에 무기계 난연제인 aluminium trihydroxide(ATH, $Al(OH)_3$)와 magnesium dihydroxide(MDH, $Mg(OH)_2$)를 첨가한 복합체를 기계적 교반으로 제조한 후 내화성능향상에 관한 연구를 진행하였다. 내화재료의 열 특성분석을 위해 TGA를 사용하였고, rheometer를 이용해 유변학적 분석을 하였다. 내화특성을 분석하기 위해 gas torch를 이용하였다. 본 연구를 통하여 ATH와 MDH가 첨가되면 실리콘 고무의 내화성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.9-20
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• 2019

본 연구는 붕소/실리콘 화합물을 건축 내장재용 목재에 도포한 후 화재위험성을 열 위험성에대하여 화재성능지수와 화재성장지수를 중심으로 조사하였다. 화합물은 Boric acid와 Boronic acid 유도체를 Tetraethoxyorthosilicate와 반응시켜 합성하였다. 열방출 성질은 Cone calorimeter (ISO 5660-1)를 사용하여 측정하였으며 편백나무를 사용하였다. 화재강도는 외부 열 유속(External heat flux)을 50 kW/㎡로 고정시켰다. 연소시킨 후 측정된 화재성능지수는 편백나무와 비교하여 Boric acid/silicone (BA/Si) sol이 1.6배, Isobutylboronic Acid/silicone 졸 (IBBA/Si)과 Phenyl boronic acid/silicone 졸 (PBA/Si)은 각각 1.1배 증가하였다. 화재성능지수에 의한 화재위험성은 BA/Si < IBBA/Si ≈ PBA/Si 순으로 증가하였다. 화재성장지수는 편백나무와 비교하여 BA/Si와 IBBA/Si는 각각 94%, 8% 감소하였고 PBA/Si는 17% 증가하였다. 화재성장지수에 의한 화재위험성은 BA/Si < IBBA/Si < PBA/Si 순으로 증가하였다. 화재위험성을 종합적으로 평가하면 BA/Si < IBBA/Si < PBA/Si 순으로 높았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.559-565
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• 2013

목재사용량의 증가에 따라 목재의 화재안전성에 대한 요구가 높아지고 있다. 실내 사용 목재의 난연처리에 무기인계를 약제로 사용함으로써 환경에 대한 부담을 줄이면서 난연성능을 향상 시킬 수 있다. 수용성 약제를 가압 주입하여 목재 내 깊숙이 침투시키면 목재의 고유기능을 유지하면서 난연성능을 부여 할 수 있다. 난연제의 용탈을 억제하여 장기간 성능을 유지할 수 있는 장점도 있다. 저자들은 액상규산나트륨을 주약제로 하고, 붕산 및 인계 약제를 보조약제로 하여 목재 내로 약액을 주입하는 공정을 개발하였다. 이들 약제는 난연성능 외에 방부 및 방충성능을 지니는 약제가 포함되어 있어, 난연성능과 함께 목재 사용 시 노출될 수 있는 부후환경에서의 내후성능을 방미효력과 방부효력으로 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.203-212
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• 2005

섬유질 단열재는 주로 폐신문지로 만드는 데, 내화성능을 위해 내화재로 처리된다. 내화재로 인해 연소가 되지 않을 뿐 아니라, 연기도 나지 않는다. 섬유질 단열재의 열저항은 유리섬유나 암면보다 더 뛰어나다. 섬유질 단열재는 폐지로 만들어지므로 폐기시에는 잘 부식되고, 내재에너지 또한 매우 작은 친환경 단열재이다. 국내 건축물에 섬유질 단열재를 광범위하게 이용하기 위해서는 국내 건축법규 상의 단열규정에 적합한지 여부를 판단할 수 있는 물리적 성능 테스트가 필요하다. 따라서 국내에서 생산되는 섬유질 단열재에 대한 열전도율 및 내화성능 실험을 ASTM C 518과 ASTM C 1485에 근거하여 실시하였다. 국내생산 섬유질 단열재는 동일밀도의 미국제품에 비해 열전도율이 약 5%정도 높게 나타났다. 이러한 결과는 폐지원지의 섬유질이 서로 다른데서 기인하는 것으로 판단된다. 습식분사방식과 공기충진방식 모두 온도가 $5.5^{\circ}C$ 상승할 때 마다 약 1.5%씩 열전도율이 높아지는 것으로 나타났다. 섬유질 단열재의 내화성능은 내화재의 함유량에 비례하여 일정하게 증가되는 것으로 나타났다. 높은 내화성능으로 인해 불에 약한 우레탄폼이나 스치로폼을 대체할 수 있다. 섬유질 단열재의 열전도율은 시편의 온도가 $4-43^{\circ}C$인 경우 $0.037-0.043W/m{\cdot}K$로 나타났다. 이는 국내 건축법규 상의 "나"등급에 해당하는 값이다. 내화재가 열전도율에 미치는 영향은 미미하였으며, 내화재가 전혀 들어있지 않은 경우가 가장 열전도율이 높게 나타났다. 섬유질 단열재의 단열성능은 유리섬유나 암면에 비해 뛰어나고, 스치로폼이나 우레탄폼에 비해 내화성능은 훨씬 뛰어나다. 따리서, 물리적인 성능을 고려한다면 위의 기존 단열재들을 대체할 수 있다. 섬유질 단열재는 스치로폼이나 우레탄폼에 비해 값도 싸므로 국내에서도 더욱 폭 넓게 사용하는 것이 추천된다.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제9권4호
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• pp.1-21
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• 1981

미송(美松) 및 포푸라 내수합판(耐水合板)을 내장용내화제(內裝用耐火劑)로 가압처리한 다음 저온(低溫), 중온(中溫) 및 고온건조상태(高溫乾燥狀態)에서 재건조(再乾燥)를 실시(實施)하였다. 붕사(硼砂)-붕산(硼酸), 크롬화(化) 염화아연, 미나리스, 파이레소오트 및 일종(一種)의 상업용(商業用) 내화제(耐火劑)로 내화처리(耐火處理)를 실시(實施)하였다. 건조방법(乾燥方法)은 키른건조(乾燥)와 열판건조(熱板乾燥)를 적용(適用)하였으며 건조속도(乾燥速度)와 건조결함(乾燥缺陷)에 관하여 검토(檢討)하였다. 붕사(硼砂)-붕산(硼酸)은 수분처리합판(水分處理合板)과 유사(類似)한 건조속도(乾燥速度)를 나타내었으나 기타(其他)의 내화제(耐火劑)는 일층(一層) 늦은 건조속도(乾燥速度)를 나타내었고 더 많은 건조결함(乾燥缺陷)을 일으키는 경향(傾向)이 있었다. 특(特)히 크롬화(化) 염화아연은 가장 건조속도(乾燥速度)가 느렸으며 가장 많은 건조결함(乾燥缺陷)을 일으키는 경향(傾向)이 있었다. 열판건조(熱板乾燥)는 키른 건조(乾燥)와 비교(比較)하여 같은 온도수준(溫度水準)에서 삼배(三倍)나 더 빨리 건조(乾燥)하였으나 열판압력을 50 $1b/in^2$(3.52$kg/cm^2$)를 적용(適用)하였기 때문에 두께 수축율(收縮率)은 이배(二倍)를 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.9-19
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• 2019

실리콘 화합물 4종으로 처리한 편백목재 시험편의 연소특성에 관한 실험을 ISO 5660-1 표준에 따른 콘칼로리미터를 이용하여 수행하였다. 난연재는 소듐실리케이트와 아미노실란을 이용하여 합성하였다. 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-(2-aminoethylamino)propylmethyldimethoxysilane (AEA-PMDMS), 3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane (AEAPTM)을 실란 화합물로 사용하였다. 외부열유속 $50kW/m^2$에서 연소후 측정된 실리콘 졸로 처리한 시험편의 착화시간은 9~11 s로 얻어졌으며 공시편보다 3~5 s 지연되었다. 최대열방출율은 공시편과 비교하여 5~20% 감소되었고 화재초기위험성은 AEAPMDMS가 가장 높았다. 총열방출량은 1~22% 감소되었다. 화재성능지수(FPI)는 공시편보다 1.5~2.2배 증가하였다. 화재성장지수(FGI)는 AEAPMDMS로 처리된 시험편은 20% 증가하였고 나머지 시편은 93~94% 감소하였다. 따라서 실리콘화합물로 처리한 목재의 화재위험성은 열위험성 측면에서 개선되었다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.376-380
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• 2007

인계 화합물을 이용하여 폐 폴리우레탄을 해중합하여 얻어진 분해 생성물을 이용하여 폴리우레탄 폼을 합성하였으며 분해 생성물의 열적 안정성과 기계적 물성을 증가시키는 첨가제로서의 가능성을 알아보았다. 인계 난연제인 Tris(1,3-chloro-2-propyl)phosphate (TCPP), Triethyl phosphate (TEP), Trimethyl phosphate (TMP)를 이용하여 폴리우레탄 탄성체를 화학적으로 분해하여 얻은 생성물(degraded products, DEP)이 고분자 사슬에 인을 포함하는 polyurethane (PU) oligomer임을 FT-IR과 P-NMR을 통하여 확인하였다. 이 분해 생성물을 난연 첨가제로 사용하여 제조한 경질 폴리우레탄 폼의 물성을 측정하여 10 wt%까지 첨가될 경우 난연 효과뿐만 아니라 기계적 물성도 향상됨을 확인하였다. Cone calorimeter를 이용하여 발열량 (heat release rate, HRR)을 측정하여 난연 첨가제의 함량에 따른 재료별 난연 특성을 평가하였다. 또한 Scanning Electron Microscope (SEM)을 사용하여 DEP를 첨가하여 만든 PU 폼의 morphology를 관찰한 결과 순수한 폼과 마찬가지로 매우 균일한 형태의 cell 분포를 가짐을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권4호통권132호
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• pp.38-44
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• 2005

본 연구는 Monoammonium phosphate, Sodium borate 및 Zinc borate를 이용하여 난연성 수용액을 배합하고, 이를 이용하여 난연처리한 목재의 연소특성을 검토하기 위하여 수행하였다. 난연처리한 목재의 연소특성은 열분석(TGA, 연소열)과 난연시험(LOI, 화염전파)을 이용하여 수행하였다. 열분석과 난연시험의 결과는 다음과 같다. 1) F4로 처리한 시료가 거의 모든 연소 특성에 있어 우수한 난연효과를 나타내었다. 2) TGA curve로부터, 모든 시료는 열분해와 산화과정을 가짐을 알 수 있었다. 3) 연질목재에 대한 난연효과가 경질 목재보다 효과적이며, 난연제의 함량이 증가함에 따라 연소열은 감소하였다. 4) 난연처리된 목재의 LOI값은 24~30으로 거의 비슷하였으나 이들 값들은 비처리된 목재시료의 LOI값보다 높게 나타났다. 5) Monoammoum phosphate, Sodium borate, Zinc borate, Sodium hydroxide에 의해 배합된 수용성 난연제의 pH는 약 8.4로 옅은 암모니아 냄새가 났다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.57-62
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• 2021

조선해양산업에서 친환경 선박 및 경량화 기자재에 관한 관심이 높아짐에 따라 파이프 등의 기자재에 복합재료를 적용하고 있다. 본 연구에서는 친환경 및 내열/난연 성능을 요구하는 파이프 단열재 커버에 적용하기 위해 친환경 소재인 바잘트 섬유강화 퓨란복합재료(BFC, basalt fiber reinforced furan composite)를 제조하였다. BFC 소재의 낮은 물성을 강화시키기 위해 후경화 조건의 최적화 연구를 수행하였고, BFC 소재의 기계적강도, 내열/난연 특성 강화, 친화경 특성에 대한 실험과 평가를 진행하였다. 최종적으로 연구 결과 조선해양기자재인 파이프 단열재 커버에 BFC 소재의 적용이 가능함을 확인하였다.