• 제목/요약/키워드: Gas Toxicity

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FT-IR과 FED를 이용한 건축 재료의 연소독성평가에 관한 연구 (A Research for Assessment Fire Toxic Gas of Construction Material Using FT-IR and FED)

  • 김성수;조남욱;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.27-31
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    • 2011
  • 본 연구에서는 건축물 내장 재료에 대한 연소독성평가와 독성지수연구로써 FT-IR을 이용한 연소가스 분석실험을 하였다. 독성지수를 산정하기 위한 실험의 화재모델로 콘 칼로리미터 화재모델(KS F ISO/TR 9122-4)을 사용하였으며 ISO 19702의 절차에 따라 FT-IR을 이용하여 건축 재료의 연소로부터 발생되는 가스의 분석을 수행하였다. 국제규격에서 제시하고 있는 몇 가지 독성지수 산정법 중 ISO 13344에서 규정하는 방법에 따라 FED 값을 산정하였으며, 30분간 시험동물에 노출 시 대상의 50 %가 사망하는 농도인 $LC_{50}$을 기준으로 하여 3가지 재료의 독성지수화를 통해 상대적인 독성 위험도를 평가하였다. 그 결과로 0.025~0.285의 FED가 산출되었으며 우레탄에서는 HCN이 검출되었다.

건축물 마감재료 연소가스에 의한 독성평가 (A Toxicity Evaluation for the Toxic Gases of Building Finish Materials)

  • 조남욱;이동호;오은하
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.129-140
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    • 2012
  • 우리나라에서 건축물 내장재의 화재안전성능은 국토해양부 고시 제2011-39호에 의한 평가방법에 의해 불연성시험(KS F ISO 1182), 열방출률시험(KS F ISO 5660) 및 가스유해성시험(KSF 2271)을 실시하여 그 결과로서 분류하도록 되어 있다. 그 중 연기 및 연소독성가스에 대한 시험인 가스 유해성 시험은, 건축재료 및 내장재의 연소시 발생하는 가스의 유해성을 마우스의 평균 행동정지시간으로 측정하는 방법으로 사용하여 왔다. 이 중 연소 독성가스 4종(HCl, HF, HCN, $SO_2$) 흡입독성시험방법의 확립을 위하여 ICR계 mouse와 전신흡입노출장치를 이용하여, 독성가스 노출 및 병리검사를 수행하였다. 그 결과 호흡기관지와 가까운 폐포에서 대식세포(Macrophage)의 침윤을 유발하는 것으로 나타났고, 4종의 물질에 대한 조직의 병리검사로 전체적으로 충혈과 울혈은 확인되었다. 조직 중 폐와 신장에서 조직손상이 심하였고, 물질로는 HCN이 가장 많은 병리소견을 보였다.

가스검지관법에 의한 플라스틱재료의 연소가스 독성평가 (The Combustion Gases Toxicity Evaluation of Plastics Material by Colorimetric Gas Detector Tubes)

  • 박영근;김동일;현성호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.77-84
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    • 2002
  • 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.

방염처리된 단청목재의 방염성능 및 유독성에 관한 연구 (A Study on the Flame Retardant Performance and Toxicity of the Painting Wood Painted with Flame Retardant Solution)

  • 김인범;현성호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.66-71
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    • 2009
  • 본 연구에서는 방염처리 단청목재에 대한 방염성능 및 연소가스를 분석하여 그 독성지수에 근거한 유독성을 평가하였다. 시료에 대한 방염처리방법과 시료처리의 환경조건은 방염성능에 크게 영향을 미치지 않았다. 연소가스의 발생량은 방염액을 분무도포한 시료들에서 거의 비슷한 발생량을 보였고 독성지수는 위험등급 III에 해당하는 높은 위험도를 나타내었고, 방염액을 가압함침시킨 시료가 상대적으로 낮은 위험도인 위험등급 II를 나타내었다.

마우스(mouse)를 이용한 건축물 마감재료 연소가스 SO2의 독성생체지표 연구 (A Study on Toxicity Bio-markers of a Mouse using Combustion Gas SO2 generated from Fire)

  • 이동호;조남욱;최순영
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.43-51
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    • 2012
  • 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.

FTIR 가스분석에 의한 고분자재료의 연소가스독성 평가 (A study on combustion gas toxicity of polymeric materials using FTIR gas analysis)

  • 이두형;공영건
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.79-84
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    • 2005
  • 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.

목재 기반 소재의 연소생성물 노출 실험을 통한 독성요인 분석 (Toxicity Factor Analysis through the Exposure Experiment of the Combustion Products on Wood-Based Materials)

  • 김남균;박정호;조남욱
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권6호
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    • pp.57-63
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    • 2016
  • 본 연구에서는 목재 기반 소재(MDF, OSB)의 연소생성물의 독성을 동물실험 기법을 사용하여 분석하였다. 실험용 쥐의 평균행동정지시간은 MDF가 OSB에 비해 짧았다. 이는 MDF 연소생성물의 독성이 OBS보다 높음을 의미한다. 해당 결과의 요인을 정량적으로 분석하기 위해 FT-IR을 통한 가스상 물질 분석을 수행하였다. 정성분석 결과 CO와 $CO_2$가 발생됨을 확인하였으며, 정량분석 결과 가스발생량은 OSB가 MDF보다 높음을 확인하였다. 또한 실험 후 실험용 쥐의 혈액분석 결과 OSB가 MDF에 비해 COHb 농도가 높음으로써, 가스상 물질의 발생량과 COHb 농도가 상관성이 있음을 확인하였다. 현재 재료의 연소생성물 독성 분석은 독성지수 Fractional Effective Dose (FED)를 통해 이루어지고 있다. FED는 독성가스 발생량을 기반으로 하고 있으며, 노출 물질의 독성이 높을수록 평균행동정지시간은 짧아진다. 하지만 본 연구 결과에서는 OSB가 MDF에 비하여 CO 발생량은 186.5%, COHb는 > 129.6% 임에도 불구하고 평균행동 정지시간이 51초가량 길게 나타남을 확인함으로써, 연소생성물 중 가스상 물질 이외의 추가적인 독성 요인에 대한 연구가 요구됨을 확인하였다.

Toxicity Assessment of Gas Phase in Cigarette Smoke Using Cell-free Assay

  • Park, Chul-Hoon;Sahn, Hyung-Ok;Shin, Han-Jae;Lee, Hyeong-Seok;Min, Yaung-Keun;Hyun, Hak-Chul
    • 한국연초학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.110-117
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    • 2007
  • In vitro toxicity tests such as cytotoxicity, mutagenicity and genotoxicity assay are useful for evaluating the relative toxicity of smoke or smoke condensates obtained from different cigarette configurations. A major disadvantage of these tests is relatively time-consuming, complicated and expensive. Recently, a cell-free glutathione consumption assay (GCA) as a rapid and simple screening method for the toxicity assessment of smoke has been reported by Cahours et al. (CORESTA, 2006). This study was carried out to assess the GCA application capable of predicting the toxicity of gas/vapor phase (GVP) of cigarette smoke and to identify individual compounds responsible for the glutathione (GSH) consumption in smoke. Each GVPs from 2R4F, standard cigarette, carbon filter cigarette (ExC) and new carbon filter cigarette (ExN), test cigarettes were collected by automatic smoking machine and evaluated the relative toxicity by GCA and neutral red uptake (NRU) assay. Toxic compounds existed in smoke were also chosen, relative toxicities of these compounds were screened by using two methods and compared individually. The overall order of toxicity by GCA was 2R4F > ExC > ExN, which was consistent with the result of Neutral Red Uptake assay. The levels of carbonyl compounds of ExN were lower than those of 2R4F and ExC, indicating that GSH consumption was associated with carbonyl compound yields. A major toxicant under current study is acrolein, which contributed to more than half of the GSH consumption. Collectively, the toxicity of GVP determined by GCA method may be mainly attributed to acrolein.

산소중독시 가토의 [A-a] gas Gradient 의 변화 (Changes of [A-a] gas Gradient in Rabbits with Oxygen Toxicity)

  • 이두연
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제20권1호
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    • pp.1-12
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    • 1987
  • Respiratory care with oxygen inhalation is often a necessity to maintain life, and it is one of the important therapeutic adjuncts in respiratory disease and in intensive care after surgery. However, it has been reported that oxygen toxicity occurs after prolonged exposure to 100% 0, [Smith, 1899; Kistler et al. 1967; Schaffner et al. 1967; Rowland and Newman, 1969. Subjective symptoms of oxygen toxicity include tracheal irritation, frequent cough, some burning sensation in the trachea, tachypnea, severe dyspnea, etc. [Welch, 1963; Fisher et al, 1968; Milier et al, 1970; Clark and Lambertsen, 1971; Sackner, 1975]. Pathologic findings are atelectasis, injuries to the pulmonary capillaries and hemorrhage in the alveoli in gross specimens. There can be inflammation, proliferation of fibrin, thickening of alveolar membranes, degeneration of collagen fibers and interstitial edema in the microscopic findings. [Penrod, 1956; Cedergren, 1959; Bean, 1965; Schaffner, 1967]. Dubois and colleagues [1961] found that the amount of pulmonary surfactant was decreased in oxygen toxicity and atelectasis followed by the decreased pulmonary surfactant. Many authors reported that vital capacity, inspiratory force, pulmonary compliance, pulmonary capillary blood flow and pulmonary elasticity were deceased and arteriovenous shunting increased. [Comroe et al, 1945; Fuson et al, 1965; Kistler et al, 1966; Knowles and Blenner-hassett, 1967; Barber et al, 1978]. Many human volunteers were examined after prolonged exposure in a high oxygenated chamber and there were a few reports on animals with oxygen toxicity, subjects including rabbits. Gas partial pressures of alveoli and arteries were measured in rabbits exposed to 100% $O_2$ and the alveolar-arterial gas gradients were analyzed, which is the basis for the study of oxygen toxicity. These rabbits were divided into two groups; rabbits under natural respiration, and second group under artificial respiration with a respirator. The alveolar $PO_2$ [$P]AO_2$] and $PCO_2$ [$PACO_2$], and the arterial $PO_2$ [$PaO_2$] were measured under varying $O_2$ pressures; 15% $O_2$, 21% $O_2$ and 100% $O_2$.

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연소독성지수와 마우스 행동정시시간 비교 연구 (A Comparative Study on Toxic Gas Index and Stop Time of Mouse Activity)

  • 조남욱;이종천;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.35-41
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    • 2011
  • 연기독성생성물로 인한 인명피해가 주요한 화재피해로 보고되고 있다. 화재로 인한 연기독성을 평가하기 위해 국내외의 다양한 시험이 있으며, 국내에서는 KS F 2271의 가스유해성시험으로 건축마감재료의 유해성을 평가하고 있다. 현행 가스유해성시험은 발연가스를 설치류(실험용 흰 쥐)에 노출시켜 행동시간을 측정하여 연소가스 독성을 평가한다. 본 연구에서는 가연성 고분자소재(우레탄 및 고무바닥재)를 대상으로 가스유해성시험을 수행하고 이때 발생되는 가스를 FT-IR로 정량분석하였다. 정량분석결과는 BS6853에서 규정하는 기준값과 비교하여 독성지수(R)를 산정하였다. 동물시험과 독성지수의 상대적 비교를 통해 두 시험법의 상관성을 분석하여 다양한 독성평가를 시도하고자 하였다.