A Study on the Heat Release Rate of EPS Sandwich Panel Core

EPS 샌드위치 패널 심재의 열방출율에 관한 연구

  • 박형주 (호원대학교 소방행정학부) ;
  • 조명호 (호서대학교 일반대학원 안전공학과)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

The mass loss rate and heat release rate of EPS sandwich panel cores were analysed using variable external irradiation level. The experimental materials were exposed to incident heat fluxes form 20 to 50 kW/$m^2$. For the measurement of mass loss rate and heat release rate, the size of specimen was $100mm{\times}100mm{\times}50mm$ and the samples were 3 different kinds. The combustion heat were carried out from the Oxygen bomb calorimeter and the mass loss rate and heat release rate were carried out from the Mass loss calorimeter according to ISO 5660-1. As the results of this study, the mass loss rate of Type A, B, and C were 2.7 g/$m^2s$, 2.8 g/$m^2s$, and 2.3 g/$m^2s$ and the heat release rate of Type A, B, and C were 58.23 kW/$m^2$, 47.19 kW/$m^2$, and 50.06 kW/$m^2$ respectively at the heat flux of 50 kW/$m^2$. In conclusion, when the heat release characteristics applied to a classification system of Canada, Type A and C can be classified grade C-3, and Type C can be classified grade C-2 from all data of this study.

본 연구에서는 EPS 샌드위치 패널 심재에 대한 일정한 외부 복사열에 의한 질량감소속도와 열방출특성을 분석하였다. 일정한 외부 복사열원에 노출된 EPS 샌드위치 패널 심재의 질량감소속도와 열방출특성을 분석하기 위해 3가지 Type의 시료를 사용하였으며, 연소열을 측정하기 위해 Oxygen bomb calorimeter를 질량감소속도와 열방출특성을 분석하기 위해 Mass loss calorimeter를 사용하였다. 질량감소속도와 열방출 특성을 분석하기 위해 $100mm{\times}100mm{\times}50mm$ 크기의 시료를 사용하였다. 연구결과 50 kW/$m^2$의 외부복사열원에서 평균질량감소속도는 Type A와 B의 경우 각각 2.7 g/$m^2s$, 2.8 g/$m^2s$로 비슷한 경향을 나타낸 반면, Type C는 2.3 g/$m^2s$로 상대적으로 낮게 나타났으며, 평균열방출속도는 Type B와 C의 경우 각각 47.19 kW/$m^2$, 50.06 kW/$m^2$으로 큰 차이가 없었으나, Type A는 58.23 kW/$m^2$으로 상대적으로 높게 나타났다. 열방출특성의 결과를 캐나다 분류체계에 적용할 경우 Type A와 C의 경우 C-3등급, Type B의 경우 C-2등급으로 분류되었다. 향후 콘칼로리미터법을 이용한 샌드위치 패널 심재에 대한 열방출율 특성과의 비교연구가 필요할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 건설교통부고시 제2006-476호, "건축물 내부마감재료의 난연성능기준", 관보 제16374호, pp.125-126(2006)
  2. 이근원, 김관응, "콘칼로리미터를 이용한 플라스틱 단열재의 화재특성", 한국화재소방학회 논문지, Vol.17, No.1, pp.76-83(2003)
  3. 공영건, 이두형, "경질 폴리우레탄폼의 착화성 및 열방출특성 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.17, No.4, pp.117-123(2003)
  4. 이근원, 김관응, 이두형, "콘칼로리미터를 이용한 섬유강화플라스틱(FRP)의 연소특성", 한국화재소방학회 논문지, Vol.18, No.2, pp.68-72(2004)
  5. 박영주, 이시영, 이해평, "소나무와 떡갈나무의 주요 부위별 열적특성에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.1, pp.84-92(2008)
  6. 최금란, "건축내장재의 화재 안전성 평가에 관한 연구", 한국소방검정공사, 2006년도 소방검정기술기준 선진화 사업 연구과제 발표집, pp.1-51(2006)
  7. 이봉우 외 8, "실내장식물 등 화재유해성 평가시험 용역", 소방방재청(2006)
  8. 박형주, "복사열을 이용한 샌드위치 패널 심재의 연소특성 분석", 한국화재소방학회 논문지, Vol.21, No.4, pp.25-31(2007)
  9. 박형주, 김응식, 김장환, 김동현, "복사열을 이용한 소나무와 굴참나무 낙엽의 연소특성 분석", 한국화재소방학회 논문지, Vol.21, No.3, pp.41-46(2007)
  10. 박형주, 김홍, "일정한 복사열원에 노출된 목재의 탄화속도에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.18, No.4, pp.86-92(2004)
  11. 노호성, 이준석, 진영화, 곽지현, 김성윤, "질량손실측정에 의한 열방출율 측정 연구", 한국화재소방학회, 2007년도 추게학술논문발표회 논문집, pp.137-142(2007)
  12. 박봉국, "기능성 스킨층을 갖는 발포 폴리스티렌 입자와 그 제조방법 및 이를 이용한 기능성 발포 폴리스티렌성형물과 그 제조방법", 대한민국특허청, 등록특허 10-0479218, pp.1-9(2005)
  13. ISO 5660-1 "Reaction to fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate - Part 1 : Heat release rete(cone calorimeter method)", International Standard, pp.15-16(2002)
  14. D.D. Drysdale, "Thermochemistry - Rate of Heat Release in Fires", SFPE Handbook Third Edition, Chapter 1-5, pp.1-95(2002)