UL 268 목재화원에 따른 화재특성 전산해석

A study on the Fire Characteristics according to UL 268 Wood Fire

글로벌 안전인증 전문기업인 UL에서는 다양한 산업 분야에 걸쳐 UL 인증을 포함하여 CB, CE, FCC 등 국내외 인증에 대한 시험, 검사, 분석, 심사, 검증 및 교육 서비스를 제공하고 있다. UL에서 인증하는 UL 표준은 1,500개가 넘으며, 본 연구에서 필요한 표준은 UL 268이다. UL 268은 화재 경보 시스템용 연기감지기를 제작 및 성능을 향상시키기 위한 기준을 명확히 하기 위해 만들어졌다. 본 연구에서는 연기감지기의 감도 시간을 알아보기 위해 UL 268을 참고하여 종이화원 화재 실험을 진행하였고, 화재시뮬레이션을 통해 감지기 개수 등 변수를 추가하여 화재특성을 알아보았다. 연기감지기의 감도 테스트를 위한 화재시험실은 길이 11m, 너비 6.7m, 높이 3.0m로 UL 268의 기준을 참고하여 제작하였다. 목재화원의 가연물은 Douglas Fir Strip(미송)으로 이루어진 3층 구조의 목재브랜드이다. 각 스트립 단면은 19.1mm인 정사각형이며, 길이가 152mm로 각 층에 6개의 스트립이 포함되어 있다. 목재브랜드의 전체 치수는 152×152×64mm로, 목재 스트립은 서로 직각으로 인접한 층과 함께 못 또는 스테이플러로 고정되어야 한다. 가연물은 시험 전 최소 48시간 동안 온도 23±2℃, 상대습도 50±5%로 전처리하였고, 바닥으로부터 0.9m 위에 위치한 직경 127mm의 링(고리) 지지대 위에 장착하였다. 목재화원 시험은 5% 에탄올이 변성제로 첨가된 95% 에탄올로 이루어진 변성 알코올 4ml를 연소시켜 점화시킨다. 알코올은 직경 38mm, 깊이 25.4mm 금속용기에 넣고, 그 금속용기의 바닥은 목재브랜드의 하단으로부터 89mm 아래에 중앙에 위치하며, 화염이 목재브랜드의 상단을 관통하지 않도록 한다. 시험은 점화 후 4분이 경과되었을 때 종료하였다. 각 감지기의 응답시간은 4분 이내로 측정하였다. 화재시뮬레이션은 앞서 설명한 UL 268 기준의 목재화원 시험과 동일한 규격과 조건에서 수행하였으며, 화재시뮬레이션 프로그램은 미국 NIST에서 개발한 FDS를 사용하였다. FDS 프로그램의 전처리 및 후처리(Pre & Post-Processing) 기능을 보다 편리하게 사용하기 위해 Pyrosim을 사용하였다.