바이오디젤은 식물성기름등으로부터 제조시 메탄올과의 반응으로부터 제조되므로 바이오디젤의 잔존 메탄올은 화재폭발위험성을 높일 수 있다. 바이오디젤에 존재하는 메탄올의 위험도를 측정하기 위하여 바이오디젤에 메탄올을 일정 비율로 첨가하여 인화점과 동점도를 측정하였다. 바이오디젤의 인화점은 메탄올의 증가에 따라 현저히 감소하였으며 동점도도 감소하는 것으로 나타났다. 실험결과 바이오디젤 연료에 반응물 메탄올이 잔존하거나 또는 연료의 점성을 낮추기 위하여 첨가되는 메탄올은 바이오디젤의 인화점을 낮추어 화재폭발 위험성이 높은 것으로 나타났다.
화학물질의 기본적인 물리적 특성으로서 인화점은 화학물질에 의한 재난방제에 있어서 중요한 인자 중에 하나이다. 많은 혼합물에 대한 체계적 자료는 매우 빈약하여 이들 물질에 대한 인화점 측정은 어렵다. 따라서 화학적으로 합성과정에 있는 물질 뿐 만 아니라 현재 제품으로 사용하고 있는 물질의 물리화학적 특성을 모두 실험에 의하여 구하는 것은 현실적으로 곤란하다. 본 연구의 관심은 화학적 구조와 인화점 사이에 관계를 이용한 유기개념도를 이용하여 화학적 구조만으로 화차물의 인화점을 대략적으로 예측하는 방법을 시도하고자 하였다.
사이클로헥산올의 안전한 취급을 위해, 폭발한계는 문헌을 통해 고찰하였고, 인화점과 발화지연시간에 의한 발화온도를 측정하였다. 그 결과, 밀폐식 장치에 의한 사이클로헥산올의 하부인화점은$60^{\circ}C{\sim}64^{\circ}C$로 측정되었으며, 개방식에서는 $66^{\circ}C{\sim}68^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치를 사용하여 자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였고, 사이클로헥산올의 최소자연발화온도는 $297^{\circ}C$로 측정되었다. 측정된 하부인화점과 상부인화점에 의한 폭발하한계는 0.95 Vol%, 상한계는 10.7 Vol%로 계산되었다.
폭발한계와 인화점은 가연성물질의 화재 및 폭발의 위험성을 결정하는데 중요한 연소특성치이다. 본 연구에서는 산류와 케톤류의 폭발상한계를 예측하기 위해서, 평형상태에서 인화점을 측정하는 Setaflash 밀폐식 장치(ASTM D3278)를 사용하여 이들의 상부인화점을 측정하였다. 측정된 상부인화점을 이용하여 Antoine 식에 의한 계산된 폭발상한계는 기존의 문헌값들보다 약간 낮게 나타났다. 본 연구에서 제시한 실험 및 예측 방법을 이용하여 다른 가연성물질의 폭발상한계 예측이 가능해 졌다.
국내 저층 공동주택 화재시의 화재 전파 경로와 상층으로의 화재 전파를 살펴보기 위하여 4층 공동 주택을 대상으로 실물화재 실험을 수행하였다. 화재는 3층 주택에서 발화하는 것으로 하였고, 초기 화원은 주방에서 과열된 식용유에 발화되어 발생하는 것으로 하였다. 주택 내부 가연물은 일반 가정의 필수 가연물을 모두 포함하였다. 내부 화재 성상을 확인하기 위하여 가시화, 주요부의 온도측정, 산소농도 측정을 수행하였다. 실험 결과 초기 화원의 발화 시간, 화재 층 내부 각 구획으로의 전파시간, 전역화재 발생시간을 파악하였으며, 상층으로의 연소확대 경로를 파악하였다.
As the environmental pollution by the drastic increase of vehicles becomes one of the social major concerns, the method of reducing the harmful exhaust emission is being the subject of interest. Utilization of used frying oil as a raw material for biodiesel production is helpful not only for the stable supply of raw materials but also costing down the biodiesel price. This study was conducted the measurement the combustion and thermal characteristics with mixing ratio of biodiesel/diesel fuel. In this study, flash points and fire points were measured by using Tag Closed cup apparatus and Cleveland open cup apparatus. As the result, flash points, fire points and AIT increased with percentage of more contained biodiesel.
매년 많은 소방공무원들이 화재나 고온 조건 등에 노출되어 화상으로 고통 받고 있어, 화상 예측에 대한 연구를 통해 화상을 방지할 수 있는 방법의 개발이 매우 중요하다. 그러나 피부조직의 비선형성, 혈류에 의한 열전달 분석의 불확실성 등 인체 내부의 복잡한 물리현상으로 인해 화상에 대한 연구는 매우 부족한 것이 실정이며, 특히 국내의 경우는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 특히 심각한 화상을 유발할 수 있는 돌발화염(80 kW/$m^2$ 이상의 고열 유속 조건)하에서의 2도 화상 발생에 대한 예측을 수행하였다. 생체 열전달 방정식(Bio-heat transfer)을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 유한차분법(Finite Difference Method)을 활용하여 화상에 대한 예측을 수행하는 수치해석 접근법을 사용하였다. 기존의 여러 연구결과로부터 인체 피부의 열물성치를 정리하였고, 그것을 바탕으로 계산을 수행하였다. 기존의 낮은 열유속에 대한 화상 실험 결과와 예측 결과를 비교하여 가장 오차가 적은 열물성치 모델을 파악하였고, 그 결과를 바탕으로 고열유속의 돌발화염에서의 2도 화상발생 노출시간을 예측하여 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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