We have evaluated the toxicity of interior materials for the railway passenger car by checking the release of $CO_2$, CO, NOx, SO2, HCl, HF, HBr, HCN. The NOx is one of the most effective for the determination of Toxic Index R value. It is generally known that the mechanism of thermal NOx generation without the Interior Material nitrogen source. This study started from the idea to check the NOx difference according to the furnace temperature. But from the results, it was revealed that NOx is not so sensitive for the furnace temperature in case of solid burning. Other gases such as HCN, CO were more changeable to the furnace Temp. We reported the test result as for toxicity index r(x).
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.
This study investigates fire-retardant performances and combustion/thermal characteristics of fire-retardant treated wood by comparing them with those of fire-retardant untreated wood from the expreimental resutls of cone calorimeter and thermo-gravimetric(TG) analyzer. Hazardousness of combustion product gases for fire-retardant treated wood and untreasted wood were also observed from the results of internal finish material incombustibility test according to the Korea standard code of KS F 2271. In this study, we also tried to improve the fire retardant performance of wood by applying fire-retardant chemical composites, and to secure the fire safety performance in buildings. Red pine (Pinus densiflora) was selected as a test specimen because it is mostly used as a building material in Korea. Fire retardant chemical composites (FRCs) were prepared by mixing boron, phosphorous, and nitrogen species and treated by press-impregnation method. Water-based FRCs were composed of 3% boric acid($H_3BO_3$), 3% borax decahydrate($Na_2B_4O_7$), 8% ammonium carbonate($(NH_4)_2CO_3$), diammonium phosphate ($(NH_4)_2HPO_4$) varied from 10-30% and potassium carbonate($K_2CO_3$) varied from 10-30%. From the test results of cone calorimeter, TG analysis and gas hazard assessments, newly proposed were the optimal composition and production methods of FRCs which can sufficiently meet fire-retardant level 3 based on Korea law of construction. Thus, the FRCs, developed in this study, are anticipated to contribute to the improvement of fire safety and widespread of usage in wood as building materials.
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.
In this paper, a fire detection system based on quantitative risk estimation is presented. Multiple sensors are used to build a comprehensive indicator that represents the risk of fire quantitatively. The proposed fire risk estimation method consists of two stages which determines the occurrence of fire and estimates the toxicity of the surveillance area. In the first stage, fire is reliably detected under diverse fire scenarios. The risk of fire is estimated in the second stage. Applying Purser's Fractional Effective Dose (FED) model which quantitates harmfulness of toxic gases, the risk of the surveillance area and evacuation time are calculated. A fire experiment conducted using four different types of combustion materials for the verification of the system resulted in a maximum error rate of 12.5%. By using FED calculation and risk estimation methods, the proposed system can detect various signs of fire faster than conventional systems.
The main cause of building fire fatalities occur in the combustible material heat, smoke and toxic gases are. Building interior decoration, etc., especially as much of the harmful substances generated during combustion, and, used in domestic architecture wallpaper, ceiling, and other plastics, built-in foam insulation also analyzed recognition of fire hazards approach to test the conkalrorimiteo test, choedaeyeolbangchulryul through, chongbal heat, mass loss rate, generates carbon monoxide gas hazard ratio tests, analysis and evaluation rigid foam index testing the toxicity of hazardous material generated by performing a gas clean up and assess the material test results, the minimum order to provide data to quantify the risk of fire. Ensure fire safety of building materials, composite materials in order to test the various risk factors could be considered organic to the introduction of testing and evaluation is needed urgently.
화재시 당면할 수 있는 위험성의 여러 인자 가운데 연소독성 영향은 피난 및 최종 생존에 중요한 영향을 미치고 있다. 화재 독성에 지금까지 대한 대부분의 연구는 치사 측면에 국한되어 왔다. 이에 본 연구에서는 화재에서 발생될 수 있고, 산업용으로 사용되고 있는 불화수소(HF)가스를 대상으로 가스유해성시험방법(KS F 2271)을 수행하여 평균행동정지시간을 측정하고, 이들 실험동물군의 내부 손상을 확인하기 위하여 혈액분석 및 혈액생화학 분석을 수행하였다. 또한 오염된 혈액속의 백혈구 내 임파구를 대상으로 독성물질에 의한 산화손상을 측정하기 위해 산화손상의 지표물질인 말론디알데하이드(MDA)를 분석하여 생체 손상을 정량적으로 분석하였다. 두 가지 지표분석은 화재로 인한 연소독성가스의 생물학적 손상의 기초자료로 폭넓게 활용될 것으로 기대한다.
국내 건축물 마감재는 국토교통부 고시에 따라 KS F 2271 기준에 의해 평가되어지고 있으며, 이 실험은 실험동물을 사용하여 평가하고 있다. 본 연구에서는 가연성이 높은 유기물 단열재 EPS, 우레탄, 페놀폼에 대해 실험을 진행하였다. 이 3종의 단열재가 연소 시 발생되는 유해성 가스에 의한 실험용 쥐의 평균행동정지시간을 측정하여, 실험용 쥐의 행동정지에 대한 원인을 분석하고자 하였다. 실험용 쥐의 행동정지에 대한 원인분석방법으로는 FTIR 분석과 연기밀도실험을 진행하였고, 마우스의 행동정지 원인을 입자상물질에 의한 질식과 가스상물질에 의한 독성흡입으로 구분하여 실험결과를 분석하였다. 실험결과 우레탄이 가장 유해한 단열재로 평가되었으며, 가스유해성 실험결과에 대한 원인분석으로 FTIR분석과 연기밀도 실험을 진행한 결과, 독성흡입에 의한 영향보다 질식에 의한 실험용 쥐의 행동정지가 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 유해성가스의 원인분석에 대한 기초연구로서, 독성의 근거를 마련하고 나아가 다양한 재료와 가스에 대한 분석을 통하여 보다 구체적인 독성평가의 기준이 마련될 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구는 비스-(디메틸아미노메틸) 포스핀산(DMDAP), 비스-(디에틸아미노메틸) 포스핀산(DEDAP) 과 비스-(디부틸아미노메틸) 포스핀산(DBDAP)으로 처리된 리기다소나무의 연소 독성 가스의 생성에 관하여 조사하였다. 리기다소나무는 15 wt.% 방염제 수용액으로 3번 붓칠 한 후 상온에서 건조하였다. 연소 독성 기체의 생성물은 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 조사하였다. 화학 첨가제로 처리된 첫 번째 피크 질량손실속도($1^{st}-TMLR_{peak}$) 시간은 처리하지 않은 시편과 비교하여 5.9%와 41.2% 범위에서 감소되었다. 두 번째 피크 질량손실속도($2^{nd}-TMLR_{peak}$) 시간은 DMDAP에 대해서 1.8%, DBDAP에 대해서 5.3% 감소하였고 DEDAP에 대하여 1.8% 증가하였다. 피크 일산화탄소 생성농도($CO_{peak}$)는 처리되지 않은 시편보다 1.5~2.0배 더 높았다. 피크 이산화탄소 생성 농도($CO_{2peak}$)는 처리되지 않은 시편과 비교하여 DMDAP에 대해 0.01배 감소되었고 DEDAP에 대해 1.15배, DBDAP에 대해 1.19배 증가하였다. 특히 산소농도는 사람에게 치명적인 15%보다 매우 높게 측정되었다. 전반적으로 가연성 기체의 연소 독성은 처리하지 않은 시편과 비교하여 화학 첨가제에 의해 부분적으로 증가하였다.
본 연구에서는 원자력발전소용 비안전등급케이블 2종(보안상 A사, B사로 지칭키로 함)을 대상으로 가속열화 기간에 따른 독성 특성을 분석하였다. NES 713 시험장비 및 규격에 의거하여 비노화, 20년, 40년으로 가속열화한 케이블에 대해 피복재 및 절연재로 구분하여 시험하였다. 시험결과 20년, 40년 가속열화 케이블의 독성지수가 비노화 케이블의 독성지수보다 높았으며 A, B사 케이블 공통적으로 20년 가속열화 케이블에서의 독성지수가 높게 산출되었다. 이는 급증한 일산화탄소의 방출량과 더불어 염화수소와 브롬화수소의 할로겐계 가스 방출량이 높은 것이 주된 원인으로 파악되었다. 또한, 피복재와 절연재를 구분하여 분석 시 A, B사 케이블 일부 피복재의 독성지수가 높게 나타났다. 또한, 피복재와 절연재의 독성지수를 구체적으로 분석하고자 미국 국방성 규격인 MIL-DTL을 적용하여 독성지수 허용치 초과 여부를 판단하였으며, 이 중 절연재의 경우 상당량 초과하여 방출되는 결과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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