내화천장구조 재료의 고온 열특성 실험 연구

Experimental Study on the Thermal Properties of Materials for Fire Resistive Ceiling Structure at High Temperature

이 연구에서는 내화천장구조 재료의 고온 열특성을 파악하여, 건축물 화재시 천장구조에 대한 보다 정확한 화재성상예측을 위한 실험적 자료로 제시하고자 한다. 건축물의 화재성상 예측은 내화설계 시 반드시 필요하며, 화재성상예측을 위해서는 화재하중, 작용외력, 안전계수 및 설계용 정수의 합리적인 설정이 중요하다. 화재하중 및 작용외력 등은 건축물의 부재가 지니는 하중조건에 대한 화재시의 부재 안정성 예측에 관계되는 부분이며, 설계 시 필요한 데이터 중 내화천장구조 재료의 고온 열특성 값은 화재발생 구획의 화재온도가 주요 구조부재에 전달되는 정도를 예측할 수 있는 인자로 볼 수 있다. 따라서 내화천장구조 재료의 고온 열특성 값 설정은 화재발생 공간의 온도범위(<TEX>$20{\sim}1000^{\circ}C$</TEX>)에 걸쳐 평가 및 분석되어야만 정확하고 신뢰성 있는 화재발생 예상 공간의 부재 온도 및 안전성 분석이 가능하다. 이에 국내 건축구조물에 사용되고 있는 대표적인 내화피복 재료인 방화석고보드, 텍스, 암면에 대해서 <TEX>$20^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$</TEX>까지의 열전도율을 측정하였다. 실험결과 방화석고보드와 텍스의 경우 약 0.15 W/m K까지 일정하게 증가하였다. 암면의 경우 약 <TEX>$700^{\circ}C$</TEX>까지는 방화석고보드나 텍스에 비해 열전도율이 낮게 나타났지만, <TEX>$800^{\circ}C$</TEX> 지점부터 용융 및 탄화가 진행되면서 열전도율이 급격히 상승하는 것으로 나타났다.