Chung’s equations-V와 –VI을 이용한 난연처리 목재의 연기위험성 등급 평가

Smoke Risk Rating Assessment of Wood Specimens Coated with Silicate Mixtures Using Chung’s Equations-V and -VI

목재는 우수한 종합 성능 재료, 재생 가능한 자원, 가연성 및 비교적 환경 친화적인 재료이다. 주거용 건물에서 상업용 건물에 이르기까지 다양한 용도의 건축 내외장재로 널리 사용되지만 화재 안전성 측면에서 목재의 가연성은 항상 높은 위험성을 내포하고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 목재를 난연제로 처리할 필요가 있다. 화재 희생자의 약 75~80%는 직접적인 화염노출에 의한 것이 아니라 연기, 유독가스 등의 흡입과, 산소고갈에 의한 것으로 밝혀졌다. 연기위험성을 평가할 필요성이 있으며 연기위험성 등급을 평가하기 위하여 Chung’s equation-V 및 VI를 사용하여 연기성능지수-V, 연기성장지수-V 및 연기위험성지수-VI을 분석하였다. 연기위험성지수-VI은 연기성능지수-V와 연기성장지수-V와의 상관관계를 이용한 연기위험성 등급지수이다. 값이 클수록 연기위험성이 높아진다. 화재시 연기위험성을 평가하기 위하여 콘칼로리미터를 사용하였으며 ISO-5660-1 규격에 따라 연소 특성을 분석하였다. 열 유속(heat flux)은 50 kW/m2 조건에서 수행 하였다. 시험에 앞서 콘히터의 열량이 설정값 ± 2%이내, 산소분석기의 산소농도가 20.95 ± 0.01%가 되도록 교정하고 배출유량을 0.024 ± 0.002 m3/s로 설정하였다. 실험 재료로 마이카, 탈크, 카오린 혼합물을 사용하였다. Chung’s 방정식-V에 의하면 연기성능지수-V는 PMMA를 기준으로 편백나무 < PMMA < 탈크 < 카오린 < 마이카 순으로 증가하였으며 목재와 비교하여 실리케이트 혼합물은 5~30배 향상되었다. 연기성장지수-V는 PMMA를 기준으로 마이카 < 탈크 < PMMA < 카오린 < 편백나무 순으로 증가되었으며 목재와 비교하여 실리케이트 혼합물은 6~30배 감소되었다. Chung’s 방정식-VI에 의하면 연기위험성지수-VI은 마이카(0.0175) < 탈크(0.1695) < 카오린(0.2735) < PMMA(1.000) < 편백나무(15.4273) 순으로 증가하였다. 도포된 모든 시편의 종합적인 연기위험성은 편백나무보다 56~882배 감소되었다.