• Title/Summary/Keyword: radiant protective performance

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저열유속 조건의 복사열 노출에 따른 소방보호복의 열보호성능 측정에 관한 연구 (Study on the Thermal Protective Performance Measurements of Fire Fighter's Protective Clothing for Low Level Radiant Heat Exposures)

  • 이준경;방영준;방창훈;권정숙
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • 보호복 섬유 및 재료의 개발을 통해 나아진 단열 성능을 제공함에도 불구하고 보호복의 화상 방지는 아직도 중요한 사항이다. 화염으로부터의 보호성능을 보장받기 위해서 보호복의 정확한 성능검증이 필요하며, 열보호 특성을 정확히 파악하기 위해 ISO 등은 시험방법을 표준화하여 제시하고 있다. 하지만 대부분의 경우, 높은 열유속 조건에 대해 보호복의 열보호 성능을 시험하는 것으로 되어 있어, 고열유속에 의한 시편의 파괴가 일어나기 쉽다. 그러므로 낮은 열유속 조건에서 보호복의 열보호 성능을 측정하는 방법이 필요하며, 본 연구에서는 낮은 열유속에 대한 열보호 성능을 측정할 수 있는 화상 및 통증유발시간에 기초한 개선된 RPP(복사열 보호 성능) 지수와 그의 측정방법을 제안하였다. 또한 제안된 열보호성능 측정 방법을 실험을 통해 확인하고, 보호복의 비정상열전달특성을 파악하였다. 또한 기존의 여러 가지 열보호성능지표들과 제안지표와의 관계를 제시하였다.

소방보호복 소재의 공기간극이 열보호 성능에 미치는 영향 (Effect of Fire Fighters' Turnout Gear Materials Air Gap on Thermal Protective Performance)

  • 이준경;권정숙
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.97-103
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    • 2014
  • 소방보호복은 고열유속에 의한 화상방지를 위해 3층 이상의 복합소재로 구성되어 있으며, 각 소재 사이는 공기 간극이 존재한다. 화재에 의한 고열유속 노출 시 공기 간극 내에서의 열전달은 대류와 복사에 의해 주로 발생하며, 그로 인해 간극의 크기에 따라서 비선형 특징의 열 저항 크기를 갖게 된다. 그러므로 본 연구에서는 보호복 소재 사이의 여러 가지 공기 간극(0~7 mm)에 대한 보호복의 열 보호성능을 자세히 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 복사 열 유속 입사시에 시간에 따른 각 소재의 온도 변화뿐만 아니라, 열 보호성능을 가장 효과적으로 나타낼 수 있는 지표(Radiant Protective Performance, RPP) 값의 공기간극에 대한 변화 특성을 파악하였다. 공기간극이 증가할수록 단열효과가 커짐으로 인해 후면의 온도는 낮아지고, RPP는 커짐을 확인할 수 있었다. 특히 일정 열유속 조건에서 공기간극에 대한 RPP 값은 선형적인 특성을 나타내었고, 그러한 결과를 바탕으로 다양한 입사 열유속 및 공기 간극 조건에 대해 비교적 간단한 형태의 RPP 지표 예측 식을 제안하였고, 좋은 예측 결과를 얻을 수 있었다.

노출시간과 열강도에 따른 복사열 노출후의 소방보호복의 물리적 특성과 역학적 특성변화 (Changes of Physical and Mechanical Properties of Firefighter Protective Clothing After Radiant Heat Exposure)

  • 유화숙
    • 한국의류학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.853-863
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    • 1999
  • the change of physical properties (thickness, weight, air permeability) and mechanical properties(abrasion resistance breaking load and displacement) of samples were determined after heat exposure by a RPP tester. The effect of exposure time and heat flux intensity on the changes and the relationship between physical properties and mechanical properties were investigated. FR treated cotton Kevlar/PBI and Nomex with different structureal characteristics were chosen for specimens. The changes of physical properties and mechanical properties were calculated based on their initial values before heat exposure. The longer exposure time and the high heat flux intensity the more changes of those properties. Heat flux intensity was more effective on the changes, The showed to be affected by an interplay of shrinkage and pyrolysis products loss. The changes of thickness and abrasion resistance showed to be higher for plain weave fabric and those of air permeabiliyt and breaking load and displacement for twill weave fabric. While FR treated cotton which have high RPP value experienced serious and detrimental changes after heat exposure Kevlar/PBI which has low RPP value showed no high changes. In conclusion it could be confirmed that when total performance of a protective clothing is estimated retention capability of physical and mechanical properties after heat exposure as well as RPP value must be considered.

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조선업의 유해 작업환경 대응을 위한 용접 보호복 소재의 성능평가 연구 (Performance Evaluation of Protective Clothing Materials for Welding in a Hazardous Shipbuilding Industry Work Environment)

  • 김민영;배현숙
    • 한국의류산업학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.452-460
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    • 2013
  • This study conducted a performance evaluation of protective clothing materials used for welding in a hazardous shipbuilding industry work environment. The welding process was selected as the one that most requires industrial protective clothing according to work environment characteristics. Flame proofing and convection heat protection performance (HTI) in the heat transfer characteristics of protective clothing material were indicated in the order of SW1(Oxidant carbon)>SW2(silica coated Oxidant carbon)>SW4(Oxidant carbon/p-aramid)>SW3(flame proofing cotton). However, radiant heat protection performance (RHTI) and the heat transfer factor (TF) were indicated in the order of SW1>SW4>SW2>SW3 and showed different patterns from the convection heat protection performance. SW1 showed superior air permeability and water vapor permeability. The tensile strength and tear strength of welding protective clothing material were indicated in the order of SW4>SW2>SW3>SW1 and showed that a blend fabric of p-aramid was the most superior for the mechanical properties of SW4. SW1 had excellent heat transfer properties in yet met the minimum performance requirements of tensile strength proved to be inappropriate as being a material for welding protective clothing. The abrasion resistance of woven fabric proved superior compared to nonwoven fabric; however, seam strength and dimensional change both met the minimum performance requirements and indicated that all samples appeared non-hazardous. Finally, oxidant carbon/p-aramid blend fabric appeared appropriate as a protective clothing materials for welding.

복사열 노출에 따른 소방보호복의 열보호성능 측정

  • 방영준;이준경;방창훈;권정숙
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.78-79
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    • 2013
  • 소방보호복은 화재진압현장에서 소방관들을 화상 위험으로부터 보호하기 위해 가장 많이 착용하는 장비이다. 소방보호복의 열보호 특성을 정확히 파악하고 있어야 소방관들의 화재진압작업시 위험요소를 적절히 판단하여 화상 사고 등을 예방할 수 있다. 따라서 본 연구는 복사열 노출에 따른 소방보호복의 열보호 성능을 정확히 측정 및 분석하기 위해 실험 장비를 제작하고 실험을 수행하였다. 소방 보호복의 구성 재료 각각에 대해 복사열 노출을 시켜 시간에 따른 피복 전후면의 온도차와 통과 열유속을 측정하여 소방 보호복의 열보호 성능 특성을 살펴보았다.

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공기층과 에어로젤을 이용한 특수방화복 경량화 연구 (Study on the Weight Reduction of Firefighter's Protective Clothing by Using Air Layer and Aerogels)

  • 김해형;박평규;김영수;홍승태
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.81-88
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    • 2018
  • 공기와 초경량 소재인 에어로젤을 이용하여 소방용 특수방화복의 무게를 경량화하고자 하였다. 3겹(겉감, 중간층, 안감)으로 구성된 특수방화복을 경량화하기 위해서는 총무게에서 가장 큰 비중을 차지하는 안감을 신소재로 대체하는 것이 가장 효과적이었다. 열보호 성능시험은 대류 열원(ASTM D 4108), 복사 열원(KS K ISO 6942) 및 대류와 복사 혼합 열원(KS K ISO 17492)에 대해 수행하였다. 안감의 펠트를 공기층으로 대체하였을 경우 공기층이 최소 3 mm 이상일 때 열보호 성능이 KFI와 ISO 기준을 충족하였다. 그러나 공기층의 두께가 10 mm까지 늘어나도 열보호 성능이 기존 제품의 성능에 미치지 못했다. 안감의 펠트를 에어로젤로 대체하였을 경우 에어로젤의 두께가 2 mm일 때 TPP (ASTM D 4108) 값이 KFI 기준을 충족하였으며, 에어로젤의 두께가 3 mm일 때는 TPP 값이 기존 특수방화복보다 약 140% 향상되었다. 에어로젤을 사용할 경우 특수방화복의 경량화 뿐만 아니라 열보호 성능까지 향상됨을 확인하였다. 그러나 에어로젤은 부서지기 쉬운 성질이 있어서 특수방화복을 구성하는 층 사이에 일정한 두께로 고정시키는 방법이 향후 고려되어야 한다.

Mechanical and Thermal Properties of Industrial Protective Fabric with Recycled m-Aramid and Natural Fiber

  • Sung, Eun Ji;Baek, Young Mee;An, Seung Kook
    • 한국염색가공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.227-236
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    • 2018
  • As consciousness of safety becomes an important social issue, the demand for protective clothing is increasing. Conventional flame-retardant cotton working wear has low durability, and working wear with m-aramid fibers are stiff, heavy, less permeable, and expensive. In this study, recycled m-aramid and cotton have been blended to produce woven fabric of different compositions to enhance high performance and comfort to solve aforementioned problems. The fabrics were analyzed according to constituents and various structural factors. Mechanical properties were measured using KES-FB system. The measured thermal properties are TGA, $Q_{max}$, TPP and RPP. Fabric with polyurethane yarn covered by m-aramid/cotton spun yarn is observed to have good wearability. The fabric of open end spun yarn showed more stiffness than that of ring spun yarn. The sample with the high count of yarn has more smooth surface. In addition, high m-aramid content fabric is considered to have relatively high stiffness when using as clothing. In TGA the fabric with higher m-aramid content showed more stable decomposition behavior. The fabric having rough surface showed lower heat transfer properties in $Q_{max}$. The influence of the fabric thickness was important in convection and radiant heat test.

저열유속 복사열 노출 조건에서의 소방보호복 열보호 성능 측정에 관한 기초 연구

  • 방영준;이준경;신환준;이관근;윤창식;방창훈;권정숙
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.55-56
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    • 2013
  • 소방보호복의 열보호특성을 정확히 파악하는 것은 보호복 개발 뿐만 아니라 화상에 의한 부상 방지 및 생명 보호라는 측면에서 매우 중요하다. 하지만 대부분의 경우 고열유속 조건에서 시험을 수행하여 시편의 파괴가 발생하기 쉽고, 그에 의해 제대로 된 결과를 얻어낼 수 없는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 저열유속 조건의 복사열 노출시 열보호성능을 효과적으로 제시할 수 있는 지표 및 측정 방법을 기존 RPP (Radiant Protective Performance) 측정방법을 개선하여 제안하였다. 또한 실험을 통해 여러 가지 보호성능지표들의 관계를 파악하였다.

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소방방화복을 착용했을 때의 소방진압 업무 적합도 평가 프로토콜의 개발 (Development of Firefighting Performance Test Drills while Wearing Personal Protective Equipment)

  • 김시연;이주영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.138-148
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    • 2016
  • 본 연구에서는 화재 현장에서의 소방진압 업무 적합도를 평가하기 위한 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하였고 기존의 체력검정법과 평가 방식을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 프로토콜은 모든 소방용 개인보호구를 착용한 채 복사열원 앞에서 3분 동안 걷는 동작을 포함한 총 여덟 가지 동작으로 구성되었으며 5분의 휴식을 사이에 두고 3회 반복되었다. 연구 결과로, 약 30분의 테스트 동안 소방관의 직장온과 심박수는 각각 $38.5^{\circ}C$, 185 bpm까지 상승하였다. 또한 총 소요시간과 연령보정치를 적용하지 않은 기초체력검정 결과는 유의하게 부적 상관관계를 보였다(r = -0.728, p < 0.05). 그러나 진압 경력이 긴 소방관일수록 총 소요시간은 길었던 반면, 총 소요시간과 생리적 부담 수준이 함께 고려된 평가 방식에서는 기초체력검정 결과보다 더 높은 점수를 얻었다. 이러한 결과는 단순하게 소요시간만을 이용한 평가는 생리적 서열부담을 무시할 수 있으며, 소방관 모의작업 프로토콜 이용 시 생리적 부담 수준을 함께 고려할 때에 소방진압 업무 적합도에 대한 보다 심층적인 평가가 가능함을 보여준다.

현장 소방활동 중 소방공무원 화상사고 사례 분석 연구 (Case Studies of Firefighter Burns Safety Accident during Fire-fighting Activities)

  • 최신웅;이소연
    • 한국안전학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.136-147
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    • 2022
  • The purpose of this study is to analyze four cases of firefighter burns in various fire scenes and to find prevention measures to decrease firefighter injuries. Among the analysis reports prepared by the National Fire Research Institute of Korea from 2016 to 2020, four burn-related accidents are summarized and the main causes are conveyed. The four accidents include second-degree burns from using extinguishers during containment of fires; nine firefighters burned due to re-ignition in the LPG car repair shop; two firefighters injured with third-degree burns from using fire extinguishers during life-saving events in residential housing; and injuries from the radiant heat of the tank BLEVE near the factory fire. These cases are comprehensively investigated in their respective scenes and analyzed based on the fire site investigation reports from the fire department and related theoretical explanations of risk for each accident scene. In the third case study, some experimental research is conducted to evaluate the risk involved with the use of safety gloves. This is evaluated by reviewing Fire Tactics and Standard Operational Procedures (SOP) to determine improvements and recommendations for an efficient firefighting response. Results show that the main causes of burn accidents are the insufficient use of personal protective equipment (PPE), such as safety gloves, and the failure to follow firefighting tactics or SOPs. Through the accident investigation and assessment, it is concluded that to reduce the frequency of burn accidents, the performance of firefighting equipment, SOPs, protection tactics, and safety policy systems require improvement.