• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권1호
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• pp.5-37
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• 1982

건축물(建築物)의 내장(內裝)에 많이 사용(使用)하고 있는 합판(合板)은 가열성(可燃性) 물질(物質)로서 각종(各種) 대형화재(大型火災)로 수발(受發)하여 많은 인명(人命)과 재산(財産)의 손실(損失)을 초래(招來)하고 있다. 따라서 이로 인(因)한 피해(被害)를 최대한(最大限)으로 줄이기 위(爲)하여, 내화합판제조(耐火合板製造)의 필요성(必要性)이 절실(絶實)히 요구(要求)되며 또한 내화합판제조(耐火合板製造)에서 우선적(優先的)으로 해결(解決)해야 될 합판(合板)의 재건조(再乾燥)에 관(關)해서 연구(硏究)할 필요(必要)가 있다고 생각한다. 본(本) 연구(硏究)에서는 3.5mm 얇은 5.0mm 두꺼운 합판(合板)에 Ammonium sulfate, Mono -ammonium phosphate, Di - ammonium phosphate, Borax - boric acid, Minalith 및 Water를 1, 3, 6 및 9 시간(時間)으로 처리하고 90, 120 및 $150^{\circ}C$ 등(等)으로 열판건조(熱板乾燥)를 실시한 후(後), 건조곡선(乾燥曲線), 건조율(乾燥率), 내화제(耐火劑)의 흡수율(吸收率), 비중(比重)(용적중(容積重)) 및 내화도(耐火度) 등(等)을 연구검토(硏究檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Borax-boric acid와 Minalith 처리시간(處理時間)이 증가(增價)함에 따라 양액(藥液) 흡수량(吸收量)율(率)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이 뚜렷이 하였으나 수분처리(水分處理) 흡수량(吸收量)율(率)에는 미치지 못 하였다. (2) 합판(合板)의 단위용적당(單位容積當) 약액(藥液) 흡수량(吸收量)은 일정시간(一定時間)의 처리(處理)에 있어서 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)이 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)보다 높았으며 가장 높은 흡수량(吸收量)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 9시간(時間)을 처리(處理)하였을 때 Ammonium sulfate에서 1.353kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 역시(亦是) 9시간(時間)의 처리(處理)에서 Ammonium sulfate의 1.356kg/$(30cm)^3$의 치(値)를 얻었다. (3) 약액처리(藥液處理) 후(後)의 합판(合板)의 용적중(容積重)은 처리(處理) 전(前)보다 뚜렷하게 상승(上昇)하였으나 열판건조(熱板乾燥) 후(後)에는 다시 용적중(容積重)의 치(値)가 하락(下落)하였는데 약액처리(藥液處理) 전(前)보다는 약간 높은 경향(傾向)을 나타내었다. (4) 약액처리합판(藥液處理合板)의 두께팽창율(膨脹率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)과 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 모두 1시간(1時間)과 3시간(時間) 처리(處理)에서 팽창율(膨脹率)의 증가(增加)가 수분처리(水分處理)와 비슷한 경향(傾向)을 보였으나 처리시간(處理時間)이 6시간(時間) 이상(以上)으로 연장(延長)되면서 약액처리합판(藥液處理合板)보다 수분처리합판(水分處理合板)의 두께 팽창율(膨脹率)이 급상승(急上昇)하여 뚜렷하게 높은 치(値)를 나타내었는데 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 더욱 큰 치(値)를 보였다. (5) 열판건조(熱板乾燥) 후(後)의 두께 수축율(收縮率)도 팽창율(膨脹率)과 똑같은 경향(傾向)을 나타내었으며 두께 5.0mm의 합판(合板)에서는 약액처리시간(藥液處理時間)이 증가(增加)함에 따란 수축율(收縮率)이 뚜렷하게 상승(上昇)하는 경향(傾向)을 모든 처리약액(處理藥液)과 수분처리(水分處理)에서 나타내었다. (6) 건조곡선(乾燥曲線)은 1시간(時間)과 3시간(時間)의 처리(處理)를 제외(除外)하고 두께에 관계(關係)없이 6시간(時間) 이상(以上)의 처리(處理)에서 모두 수분처리합판(水分處理合板)의 건조곡선(乾燥曲線)이 약액처리합판(藥液處理合板)의 곡선(曲線)보다 상위(上位에 위치(位置)하였다. (7) 처리합판(處理合板)의 두께에 따른 건조율(乾燥率)은 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇), 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서 얻은 건조율(乾燥率)보다 거의 두 배(倍) 이상(以上)의 치(値)를 나타내어 얇은 합판(合板)이 두꺼운 합판(合板)보다 건조효과(乾燥效果)가 뚜렷하게 높았다. (8) 건조온도(乾燥溫度)에 따른 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度)가 상승(上昇)함에 따라 뚜렷하게 상승(上昇)하였으며 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)의 경우(境遇) 열판온도(熱板溫度) 90, 120 및 $150^{\circ}C$에서 각각(各各) 1.226%/min., 6.540%/min., 25.752%/min, 였고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 각각(各各) 0.550%/min, 2.490%/min., 8.187%/min.를 나타내었다. (9) 약액별(藥液別) 건조율(乾燥率)은 열판온도(熱板溫度) $120^{\circ}C$로 건조(乾燥)하였을 때 두께 3.5mm의 얇은 합판(合板)에서 Mono-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었고 두께 5.0mm의 두꺼운 합판(合板)에서는 Di-ammonium phosphate가 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었으나 처리시간(處理時間) 6기간(時間) 이후(以後)에는 수분처리합판(水分處理合板)의 건조율(乾燥率)이 더 높았다. (10) 약액처리합판(藥液處理合板)의 내화도(耐火度)는 측정(測定)된 중량감소율(重量減少率), 착염시간(着炎時間), 잔염시간(殘炎時間), 이면(裏面)의 탄화율(炭火率)을 통(痛)하여 수분처리합판(水分處理合板)이나 미처리합판(未處理合板)보다 뚜렷하게 높았다. (11) 내화약제간(耐火藥劑間) 내화효과(耐火效果)는 Di-ammonium phosphate가 가장 우수(優秀)하였고 다음은 Mono-ammonium phosphate와 Ammonium sulfate이며 Borax-boric acid와 Minalith는 가장 불량(不良)하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.29-30
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• 2023

Wood is a construction material that has the advantages of carbon dioxide storage ability, noise reflection, and eco-friendliness. In order to use wood for a long time, you must use wood-specific paint, which is called oil stain. Oil stain improves water resistance and moisture resistance, but has the disadvantage of being weak against fire. This is because the oil contained in the oil stain causes a chemical reaction, and this chemical reaction causes the oil stain to spontaneously ignite, igniting nearby combustible materials and causing frequent fires. To improve this, in this study, different flame retardants were mixed and added to oil stain to produce functional oil stain. In addition, we would like to apply it to wood to check glow time and carbonization area. As a result of the experiment, it shows the best performance when mixed at 30(15 + 15)(%) and added to oil stain. The remaining burn time is satisfied from 10% for all samples, and the carbonized area is satisfied when it is 30%.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권5호
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• pp.311-318
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• 2012

This study investigated the flame retardant performance of developed four types of flame retardant chemicals (FRC), FRC-A, B, C and D. Four kinds of soft wood species, Sugi (Cryptomeria), Spruce (Picea abies), Hinoki (Chamaecyparis obtusa) and Korean pine (Pinus koraiensis), were used. The wood specimens were treated by spreading the FRC on the surface with different quantities, 30, 50, 70, 90, 110 g/$m^2$, respectively. The charred area, charred length, after flame time and after glow time were tested. And their suitabilities as incombustible materials were evaluated. The specimen treated by FRC-D showed better incombustible properties than others, even though with lower quantity. Therefore it is supposed that the FRC-D could be able to be applied on the cultural heritage, such as Korean wooden house for preventing fire.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.404-409
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• 2007

본 연구에서는 무기계 나노 분말을 충전하여 난연성이 우수한 폴리우레탄 나노복합재료를 우레탄 반응에 의해 제조하였다. 또한 나노복합재료의 난연특성을 콘 칼로리미터 분석과 한계산소지수 시험으로 확인하였다. MMT-PU와 $Bi_2O_3-PU$ 나노복합재료의 최대 열 방출속도는 모두 폴리우레탄 매트릭스보다 50% 감소하였으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연 특성이 가장 우수하였다. 또한 한계산소지수도 충전제의 함량에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 모두 20 이상이었다. 복합재료의 최대 열 방출속도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 지연되었으며 최대 열 방출속도는 $Bi_2O_3-PU$, MMT-PU, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 순으로 각각 764, 707, $635kW/m^2$ 이었으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연성이 가장 우수하였다. 한편 폴리우레탄 나노복합재료의 연소시 충전제가 충전됨에 따라 $CO_2$ 생성량은 감소하였고 CO 생성량은 증가하였으며 이로부터 본 연구에서 제조한 복합재료의 난연성이 향상된 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.10-19
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• 1984

The $3{\times}3{\times}30$ ($cm^3$) sized lumbers of Populus alba-grandulosa L. were treated with four fire-retardant solutions of ammonium sulfate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate and aluminium chloride for 1, 15, 30, and 60 minutes and 1, 3, and 7 days. Thereafter they were air-dried and burned at high temperature about $1,800^{\circ}C$ and for short time of five minutes. This study estimated the relationship between absorbed chemical amounts and rate of weight loss or residual bending strength of these burned lumbers. The results were as follows: 1) In absorption amount of fire-retardant chemicals, diammonium phosphate showed the largest, aluminium chloride the smallest, but monoammonium phosphate and ammonium sulfate showed similar level. 2) The absorption amount of chemicals was decreased with the increase of specific gravity in the same species except aluminium chloride. 3) The rate of weight loss was decreased as the absorption amount of chemicals increased, especially monoammonium phosphate was most effective. 4) The MOR value of the residual bending strength was increased as the absorption amount of chemicals increased and especially monoammonium phosphate showed the most efficient effect. 5) Aluminium chloride showed more striking increase of MOR value of residual bending strength with the increase of absorption amount than any other chemical, therefore its MOR value was similar to the maximum MOR value of the most effective monoammonium phosphate. 6) The correlation between weight loss and MOR value of the residual bending strength was negative and aluminium chloride showed the most striking negative relation, but the others showed similar trends. 7) The correlation between work to proportional limit and absorption amount of chemicals was positive and the degree of increase in work to proportional limit was most in aluminium chloride, and the next, in monoammonium phosphate and diammonium phosphate in turn. 8) The correlation between work to maximum load and absorption amount of chemicals showed positive and diammonium phosphate revealed the best result and aluminium chloride showed better results than other two chemicals.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제12권3호
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• pp.15-24
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• 1984

The $3{\times}3{\times}30\;cm^3$ sized specimens of Douglas-fir(Pseudotsuga menziesii) and western hemlock(Tsuga heterophylla) in this study were soaked in four fire-retardant solutions of ammonium sulfate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, and aluminium chloride for 1, 24, 72, 168, and 336 hours. Subsequently they were air-dried and burned at high temperature of ca. $1,800^{\circ}C$ and for short time of 5 minutes. This study estimated the relationship between the adsorbed chemicals and the residual weight ratio or residual bending strength of these partly burned lumbers. The results were as follows; 1) In average amount of chemical adsorption, diammonium phosphate showed the largest and aluminium chloride the smallest regardless of species but monoammonium phosphate was larger in Douglas-fir than that of western hemlock. 2) The amount of chemical adsorption was larger in western hemlock than Douglas-fir on the whole. 3) The amount of chemical adsorption was increased with the increase of soaking time but the rate of increase began to decrease at 200hrs. 4) Residual weight ratios showed no difference between species but showed differences among the chemicals treated i.e. monoammonium phosphate, diammonium phosphate, ammonium sulfate and aluminium chloride in turn from the largest to the smallest. 5) MOR values showed linear increase with the increase of residual weight ratios but showed no difference in species and chemicals respectively. 6) In the relationship between amount of chemical adsorption and MOR, only diammonium phosphate showed the curve of secondary degree with significance in Douglas-fir. 7) The MOE value of burned Douglas-fir lumber increased and showed significance of 99% as the adsorbed chemical amount increased, but among the chemicals only monoammonium phosphate showed significance. The MOE value of burned western hemlock lumber didn't show significance. 8) In only Douglas-fir, the correlation between adsorbed chemical amount and work to proportional limit showed significance in only monoammonium phosphate. And in both Douglas-fir and western hemlock, the correlation between adsorbed chemicals and work to maximum load showed significance in monoammonium phosphate.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.418-424
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• 2014

본 연구에서는 NaCl/$H_3PO_4$ 혼합수용액을 사용하여 라이오셀 섬유의 내염화 처리를 수행하고 이에 따른 열 안정성과 내산화성의 향상 효과를 고찰하였다. 라이오셀 섬유를 다양한 공정조건으로 내염화 처리한 후 열 안정성과 내산화성을 측정 및 분석하고 그에 따른 메커니즘을 제시하였다. 실험결과, 내염화 처리된 라이오셀 섬유의 적분 열분해 온도(integral procedural decomposition temperature, IPDT)와 한계산소지수(limited oxygen index, LOI)는 약 23, 30% 증가하였으며, 활성화 에너지(activation energy, $E_a$) 값은 약 24% 향상된 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 $H_3PO_4$와 NaCl가 연소시 에스테르화 반응, 탈수소화 반응 및 C-C결합의 분해반응으로 char 형성을 촉진하고 섬유 표면에 형성된 탄소 층을 형성함으로써, 고분자 수지 내부로 산소와 열 공급을 물리적으로 차단하여 열 안정성과 내산화성이 향상된 것으로 판단된다. 이러한 결과를 바탕으로, NaCl/$H_3PO_4$ 혼합수용액을 이용한 내염화 처리 공정의 최적화된 인자 및 메커니즘을 제시하였고 열 안정성과 내산화성이 향상된 라이오셀을 성공적으로 제조하였다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.371-378
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• 2019

그래핀나노플레이트렛(GnP)이 목재기반 복합보드의 열적 및 난연 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 5, 10, 및 20 wt% 등 여러 가지 GnP 함량으로 GnP/재활용 페놀폼(re-PF)/목재 복합보드를 제조하였다. 제조된 복합보드의 열적특성 및 난연성은 열중량분석(TGA) 및 한계산소지수(LOI) 시험을 통하여 각각 분석되었다. 복합보드의 열안정성은 GnP 첨가량에 따라 비례하게 증가하였고, 이 복합보드의 탄화수율(char yield)은 순수 목재보드 대비 최대 22%까지 증가하였다. 복합보드의 LOI 값은 순수 목재보드보다 약 4.8~7.8% 높았다. 또한, 재활용 페놀폼 및 GnP 첨가로 인하여 복합보드의 난연성이 크게 향상되었음을 확인하였다. 이는 열안정성이 높은 재활용 페놀폼과 GnP가 복합보드의 열분해 개시 온도를 지연시키고, 탄화층(char layer)을 보다 조밀하고 두껍게 형성하였기 때문에, 복합보드의 연소 지연효과를 이끌었다. 특히 탄소기반 재료로서 GnP는 탄화층의 형성을 용이하게 하고, 탄화수율을 현저히 증가시켜 재활용 페놀폼에 비하여 난연성에 높은 효과를 나타내었다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.27-37
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• 2022

최근 ESS(전기저장장치)의 보급이 늘어나면서 ESS에 의한 지속적인 화재발생으로 인명 및 재산의 피해 또한 급증하고 있다. ESS에 활용되는 우레탄 샌드위치 패널에 제조에 있어 난연 성능의 향상이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 연질 폴리우레탄 폼의 난연 특성을 구현하고자 제품의 물성을 변화시키는 이소시아네이트 관능기 파라미터의 변화로 인한 제품의 조직 치밀도가 화재성능에 미치는 영향을 연구하였다. 우레탄 조직의 치밀도를 변화시켜가며 제품을 제작하여 연소성능 시험, 가스유해성 시험, 연기밀도 시험을 진행하였다. 그 결과 총 방출열량은 이소시아네이트 관능기 그룹이 높은 경우 성능이 우수하고, 최대 열 방출율과는 상관이 없는 것을 확인하였다. 이소시아네이트 관능기 그룹의 값이 2.7이상에서 형상의 붕괴를 방지할 수 있었다. 가스유해성 시험에서는 이소시아네이트 관능기 그룹이 상대적으로 높아 조직이 치밀하면서 탄화 막 형성이 용이한 Char시스템용 난연제가 추가적으로 투입되어야 성능이 상승하였고, 연기밀도 시험에서는 이소시아네이트 관능기 그룹의 값이 2.75이상에서 성능이 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과로 기존에 사용되던 저렴한 우레탄 샌드위치 패널을 대체할 난연제 개발에 기반을 마련할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.20-26
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• 1984

내화처리(耐火處理)된 합판(合板)의 내부(內部)에 잔존(殘存)하고 있는 내화약제(耐火藥劑)의 종류(種類) 및 그 양(量)이 합판(合板) 특유(特有)의 장점(長點)인 휨 강도(强度)에 어떠한 영향(影響)을 미치는 가를 조사(調査)하기 위(爲)해 황산(黃酸) 암모늄(Ammonium sulfate), 제1인산(第一燐酸) 암모늄(Ammonium phosphate, mono basic), 제2인산(第二燐酸) 암모늄(Ammonium phosphate, di basic), 그리고 복합약제(複合藥劑)인 붕사(硼砂) 붕산(硼酸)(Borax-Boric acid) 및 미나리스(Minalith) 등(等) 5종(種)의 내화제(耐火劑)를 20% 수용액(水溶液)으로 조제(調劑)한 다음 3.5mm 메란티 합판(合板)을 3시간(時間)부터 12시간(時間) 동안 3시간(時間) 간격(間隔)으로 침지처리(浸漬處理)를 한 후(後) $120^{\circ}C$의 열판(熱板)으로 재건조(再乾燥)하여 휨 강도시험(强度試驗)을 행(行)하였다. 비례한계(比例限界)에서의 응력(應力), 탄성계수(彈性係數), 파괴계수(破壞係數) 및 비례한계(比例限界)까지의 단위체적(單位體積) 당(當) 일등(等)을 조사(調査)한 바, 약제처리(藥劑處理)한 합판(合板)의 경우가 수분처리합판(水分處理合板)(대희구(對熙區))에 비(比)해 대부분(大部分) 높게 나타났으며 붕사(硼砂) 붕산(硼酸) 처리합판(處理合板)의 경우가 4부간(部間)에서 공(共)히 가장 높은 치(値)를 보여주었다. 그리고 처리시간(處理時間)이 연장(延長)됨에 따라, 즉 약액(藥液)의 흡수량(吸收量)(약제(藥劑) 잔존량(殘存量))이 증가(增加)함에 따라 휨 강도(强度)는 대체적(大體的)으로 향상(向上)하는 것으로 나타났다. 강도적(强度的) 측면(側面)이나 침지처리시(浸漬處理時) 발생(發生)하는 결함(缺陷) 등을 고려(考慮)할 때 복합약제(複合藥劑)인 붕사(硼砂) 붕산(硼酸)이 가장 바람직한 합판용(合板用) 내화처리약제(耐火處理藥劑)로 사료되는 바이다.