실물 연소 실험이 진행된 비닐장판의 연소거동 및 탄화 패턴 해석에 관한 연구

A Study on the Analysis of the Combustion Behavior and Carbonization Pattern of Vinyl Flooring on Which a Real-Scale Combustion Test Was Performed

본 연구에서는 구획된 공간에 비닐장판을 깔고, 인화성 액체 50 ml를 뿌리고 실물 연소 실험을 실시하였다. 연소가 진행될 때의 연소 거동을 실시간 분석하였으며, 탄화된 비닐장판의 표면 및 단면의 탄화 패턴을 해석하였다. 휘발유에 착화되어 화염이 최성기에 도달하면 지속적으로 화염이 일어나는 영역, 간헐적으로 화염이 일어나는 영역, 플룸 영역 등이 형성되는 것을 알 수 있었다. 50 ml의 휘발유가 비닐장판 위에서 연소되는데 약 26 s가 소요되었으며, 달무리 패턴이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 등유를 비닐 장판 위에 동일하게 뿌리고, 가스 토치를 이용하여 착화를 시도하였으나 실패하였다. 연소가 완료된 후의 비닐장판의 탄화 범위는 가로 600 mm, 세로 380 mm이며, 탄화면적은 1,000 mm²로 분석되었다. 탄화된 비닐장판의 표면은 열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되어 더욱 딱딱한 것을 알 수 있었다. 그리고 탄화된 비닐장판의 경계면을 실체현미경을 이용하여 단면을 분석한 결과 부풀림 현상이 확인되었고, 코팅층 하부의 흰색 경계층이 없어지는 것을 알 수 있었다.

A real-scale combustion test was conducted on a vinyl flooring in a divided space, with 50 mL of an inflammable liquid sprayed on it. The combustion behavior of the vinyl flooring was studied in real time, and the carbonization patterns of the surface and cross-sections of the carbonized vinyl floor were analyzed. When the flame ignited by gasoline reached its peak, a continuously flaming region, intermittent flaming region, plume region, etc., were formed. The combustion of 50 mL gasoline on vinyl flooring took 26 s, and a halo pattern was observed. This test involved spraying kerosene evenly on the vinyl flooring and attempting to ignite the flooring using a gas torch, which failed. After the combustion of the vinyl flooring was complete, its carbonized range was measured to be 600 mm in length and 380 mm in width, and the carbonized area was 1000 mm². Heat transformed the coated layer of surface of the carbonized vinyl flooring into a carbonized layer, which became harder. The analysis of cross-section of the boundary surface of the carbonized vinyl flooring using a stereoscopic microscope showed that the vinyl flooring was bubbling, and that the white boundary layer at the bottom of the coated layer had disappeared.