실리콘 졸 혼합물로 도포된 목재의 열 위험성 평가

Heat Risk Assessment of Wood Specimens Coated with Silicon Sol Mixtures

고밀도 목재는 철골 및 콘크리트 구조물보다 기계적 성질을 더 오래 유지하기 때문에 화재 대비 성능이 우수하다. 그럼에도 불구하고 중밀도 및 저밀도 목재와 그 하위 제품 (합판, 라미네이트)이 기술적이고 경제적인 이유로 많은 건설에 폭넓게 사용되고 있다. 내화 처리를 하지 않은 목재는 숯 절연 층을 형성 할 수 있는 능력과 기계적 성질을 유지하는 능력이 충분하지 않아서 화재 침투에 대한 내성이 감소한다. 가연성이 크므로 화재안전 측면에서 많은 취약성을 가지고 있다. 그러므로 방염 처리된 목재에 대한 화재위험성 평가를 함으로써 화재초기에 대한 화재안전성을 확보할 필요가 있다. 화재위험성을 평가하기위하여 콘칼로리미터를 이용하여 ISO-5660-1 규격에 따라 연소 특성을 분석하였다. 열유속(heat flux)은 50 kW/㎡ 조건에서 수행 하였다. 사용한 시험편의 두께는 10 mm로서 크기는 100 mm × 100 mm의 규격으로 제작하였으며, 알루미늄 호일로 비노출면을 감쌌다. 목재는 상온에서 2회 붓으로 칠하였고 55℃ 오븐에서 24시간 건조하였다. 시험에 앞서 콘히터의 열량이 설정값 ± 2% 이내, 산소분석기의 산소농도가 20.95 ± 0.01%가 되도록 교정하고 배출유량을 0.024 ± 0.002 ㎥/s로 설정하였다. 산화아연, 알루미늄실리케이트, 타이타늄실리케이트를 혼합물로 사용하였다. 열방출 중심으로 화재위험성을 평가한 결과 산화아연이 최대열방출율, 총열방출량, 최대평균열방사율이 가장 낮아 열위험성이 낮은 것으로 나타났다. 화재성능지수에 의한 화재위험성은 산화아연, 타이타늄실리케이트, 알루미늄실리케이트 순으로 증가하였으며, 화재성장지수에 의한 화재위험성은 산화아연, 타이타늄실리케이트, 알루미늄실리케이트 순으로 증가하였다. 산화아연 혼합물이 초기 화재위험성이 가장 낮은 것으로 나타났다.