충격파 내구성 평가를 위한 방호문 시험법 분석 및 실험적 검증 : Shock Tube 실험 결과를 바탕으로

Analysis and Experimental Verification of Test Methods for Evaluating the Durability of Protective Doors against Shock Waves : Base on Shock Tube Results

이 연구는 방호문의 폭발압력 저항성을 평가하는 시험 방법을 분석하고, 이를 실험적으로 검증하는 데 목적을 두고 있다. 현재 국내 방화문 규정은 주로 모래주머니 충격시험을 통해 내구성을 평가하고 있으나, 이러한 방법은 폭발과 같은 극한 상황에서 방화문의 성능을 충분히 평가하기에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 2021년 KGS Code에 신설된 폭발압력 저항 시험을 적용하여, 산업 현장에서 사용되는 방호문의 내구성을 보다 정밀하게 검증하고자 하였다. 실험 결과, 방호문은 KGS Code에서 규정한 폭발압력과 변형 기준을 충족하며 높은 내구성을 보였다. 그러나,국내 기준은 해외 기준에 비해 정압과 동압을 모두 고려한 종합적인 시험 방법이 미흡하여, 화재나 폭발 상황에서의 방호 성능을 완전히 평가하기 어렵다는 점이 확인되었다. 이는 방호문이 실제 폭발 상황에서 충분한 보호 기능을 수행하기 위해 추가적인 시험 방법의 도입이 필요함을 시사한다. 따라서 본 연구는 국내 방호문 시험 기준의 개선 필요성을 제기하며, ASTM 및 EN 13123에서 적용되는 정압 및 동압 시험 방법을 참고하여, 방호문의 성능을 보다 종합적으로 평가할 수 있는 체계의 구축을 제안한다. 이러한 시험 체계는 폭발 위험이 있는 고압가스 시설 및 다양한 산업 현장에서 방호 시스템의 안전성을 높이는데 기여할 것이다.

This study aims to analyze the test methods for evaluating the explosion pressure resistance of protective doors and to verify these methods experimentally. Currently, domestic regulations primarily assess the durability of fire doors through sandbag impact tests. However, this approach has limitations in adequately evaluating the performance of fire doors under extreme conditions, such as explosions. In response, this study applied the explosion pressure resistance test newly introduced in the 2021 KGS Code to more precisely verify the durability of protective doors used in industrial facilities. The experimental results confirmed that the tested doors met the explosion pressure and deformation criteria specified in the KGS Code, demonstrating high durability. However, compared to international standards, domestic standards lack comprehensive testing methods that consider both static and dynamic pressure, making it challenging to fully assess protective performance in fire or explosion scenarios. This finding suggests the need for additional testing methods to ensure that protective doors provide sufficient protection in actual explosion events. Accordingly, this study emphasizes the need to improve domestic testing standards for protective doors by incorporating both static and dynamic pressure testing methods, as seen in ASTM and EN 13123. The establishment of such a testing framework is expected to contribute to enhancing the safety of protective systems in high-risk environments, including high-pressure gas facilities and various industrial sites.