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Fire Sci. Eng. > Volume 31(6); 2017 > Article
Fire Science and Engineering 2017;31(6):8-15.
DOI: https://doi.org/10.7731/KIFSE.2017.31.6.008    Published online December 31, 2017.
다양한 화재조건에서 플라스틱 종류에 따른 연기입자의 크기분포 변화 측정
구재학, 황철홍
1우석대학교 소방안전학과
2대전대학교 소방방재학과
Measurement of the Size Distribution of Smoke Particles with Plastic Types Under Various Fire Conditions
Goo Jaehark, Hwang Cheol-Hong
1Dept. of Fire Protection and Safety, Woosuk Univ.
2Dept. of Fire and Disaster Prevention, Daejeon Univ.
요약
화재발생 시에 대부분의 인명 피해는 연기에 의해 발생되는데, 최근 건축 내장재에서 차지하는 플라스틱의 양이 많아지며 발생되는 연기의 유독성이 점차적으로 증가되고 있다. 연기에 의한 인체피해의 상당부분은 흡입연기의 폐침전과 관련이 있으며, 연기입자의 크기분포는 폐침전 특성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 플라스틱 종류에 따른 연기입자의 크기별 발생량 검토는 폐침전에 의한 인체피해 연구에 필수적으로 요구된다. 최근의 목재와 폴리프로필렌(PP)에 대한 연기입자의 발생특성 연구에서 PP의 연기입자 크기분포 특성이 몇 가지 측면에서 목재와는 확연히 다르게 나타났다. 이에 따라, 본 연구에서는 다른 플라스틱들도 연기입자 크기분포에서 PP와 같은 특성을 보이는지 알아보기 위해서 대표적인 4가지 플라스틱(LDPE, PA66, PMMA, PVC)에 대하여 연기입자 크기분포 측정실험을 수행하였다. 특정 조건에서 연소생성물을 균일하게 생성하고 분석하기 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따른 등속튜브연소로를 이용하여 연소로의 온도와 산소공급량에 따라 다양한 화재조건에서 연기입자를 균일하게 발생시키고, 정전저압 임팩터를 사용하여 연기입자의 크기에 따른 개수농도를 실시간으로 측정하였다. 실험 결과 4가지 플라스틱의 연기입자 크기분포 특성은 여러 측면에서 PP와 유사하며 목재와는 확연히 다르게 나타났다.
Abstract
Most fire victims succumb to smoke inhalation, and fire smoke toxicity from interior materials is increasing with increased use of plastics. Large amounts of hazardous effects of smoke are related to deposition of smoke particles in respiratory tracts, and deposition characteristics are influenced by size distribution of particles. Thus, it is essential to know the size distribution of smoke particles from plastics for hazard analysis of fire smoke. In a recent study, it has been shown that size distributions of smoke particles from PP are different from wood in many aspects. In order to know whether other plastics show the same characteristics as PP, size distributions of smoke particles from four plastic materials (LDPE, PA66, PMMA, and PVC) were measured in real time under each fire type with various temperature and oxygen supply. In this study, smoke particles from different plastics were generated uniformly by using steady-state tube furnace method provided in ISO/TS 19700. Their size distributions were measured by using an electrical low pressure impactor (ELPI). Results of measurements showed that size distributions of smoke particles from these four plastic materials were similar to those from PP in many aspects. However, they were distinctively different from those of wood.
Key Words: Fire Type, Smoke Particle, Soot, Plastics, Size Distribution, Tube Furnace, ISO/TS 19700


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