샌드위치패널 표면 균열흔적을 응용한 발화부위 판단기법 연구

A Study on Determination of Ignition Point using Crack marks on the Surface of Sandwich-Panel

화재조사에서 발화지점을 찾아내는 과정은 화재조사 전반에 걸쳐 90%를 차지할 만큼 중요하다. 초대형 냉동창고나 공장 건물은 샌드위치패널 내⋅외장재로 구성되어 있어 화재가 발생하면 진화가 곤란하고, 재산피해 또한 심각하다. 하지만, 국내외 화재조사 가이드는 일반적인 목재나 시멘트 건축물에 국한되어 있어 샌드위치패널 건물에 대한 연소 실험을 통해 화염의 확산 방향에 따른 패널 표면에 나타난 연소 흔적을 분석하여 발화 부위를 추적할 수 있는 화재조사 자료가 필요하다. 실험은 ISO 13784에서 제시하는 실대 규모 화재시험 방법과 한국산업표준(KS) 샌드위치패널의 연소 시험방법 KS ISO 13784-1을 준용하여 EPS 알루미늄 아연 합금 도금강판 50T를 가로 2.4m × 세로 3.6m × 높이 2.4m, 개구부는 가로 0.8m × 세로 2m로 제작하였다. 점화 연료는 헵탄(C7H16) 1,000mL, 가연물은 함수율 9~12%의 미송 목재 크립을 30kg 사용하였다. 그리고 시험체 내부에 K타입 열전대 17개를 설치하여 연소가 진행되는 2,000sec 동안 패널 표면의 연소 흔적과 온도 변화를 고찰하였다. 실험 결과, 목재 크립 주변의 패널 표면은 최고 700℃까지 온도 상승하였고, 고열에 지속적으로 노출되어 변색된 샌드위치패널 표면은 화염이 진행한 방향으로 물고기 비늘 모양과 같은 균열 흔적이 생성되었다. 이 문양은 패널의 금속재와 표면에 도포된 알루미늄 아연 합금 도금이 열 팽창계수의 차에 의해 생성되며, 이전에 생성된 균열 흔적을 교차하여 지나가지 못하기 때문에 화염이 확산하는 방향으로 폭이 넓어지는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 균열 흔적은 샌드위치패널로 구성된 건축물의 화재조사 시 최초 발화지점을 추적할 수 있는 객관적인 자료로 활용할 수 있다.