자동차 내장재의 화재위험성에 관한 연구

A Study on the Fire Risk of Car Interior Materials

본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635<TEX>$kW/m^2$</TEX> 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 <TEX>$635kW/m^2$</TEX>의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.

In this study, we have performed several tests for composite plastic materials to be applied on interior materials of a vehicle to identify their combustion characteristics using cone calorimeter, smoke density chamber and toxicity index chamber. We have prepared a total of 12 samples for 4 major parts of a vehicle wherein each major part has 3 different materials. The results of cone calorimeter test showed ignition time of PVC sheet and PVC leather were 2s. The 8 samples showed under less than 10s of ignition time. The sample comprising Nylon and PE had the biggest maximum heat release rate of 635 <TEX>$kW/m^2$</TEX>. The sample comprising Rubber showed the smallest maximum heat release rate but with the biggest total heat release. The results of smoke density chamber test showed the sample that is made up with Rubber had the biggest specific optical smoke density. The sample comprising PVC leather and PUR showed the biggest VOF4 which enables the initial smoke production. The results of toxicity index test showed that all samples contained carbon dioxide content exceeding its lethal concentration. The sample comprising PVC showed high content of hydrogen chloride and hydrogen bromide. The PVC sheet showed the biggest toxicity index calculated by using lethal concentration and test results. Toxicity index of all sample wes over 1.