화재연기 제어에 관한 새로운 개념적 접근 방법

• 영문명: A New Conceptual Approach to Fire Smoke Control
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회 학술대회논문집』2022년도 춘계학술대회 논문집, 25~25쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.04.27

국문 초록

대한민국 뿐만 아니라 전세계적으로 건축물의 단열재는 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재, 페늘품, 폴리우레탄 등 다양한 단열재를 사용하고 있다. 이러한 단열재들은 화재 발생 시 다량의 CO가 발생하며, 다량의 CO는 재실자들의 안전을 위협한다. 화재 사상 비율 중 유독가스에 의한 사상은 가장 높은 비율을 차지하고 있기 때문에 화재 발생 시 발생되는 유독가스의 제어는 재실자의 피난시간을 확보할뿐만 아니라 사상률 또한 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 전기장을 활용한 새로운 방식의 화재연기 제어 방법을 제안하고자 한다. 일반적으로 건축물 내 화재 발생 시 스프링클러 등 물을 통해 화재를 제어하는 설비 시설이 구축되어 있으나 화재 연기를 제어하는 방법의 설비는 미비하다. 건축물 단열재로부터 발생되는 탄화수소 계열의 화염은 연소 시 양전하와 음전하를 발생시키며 동시에 전기장을 인가하게 될 경우, 양전하와 음전하는 각각 음극과 양극으로 가속하며 대부분의 수밀도를 차지하는 중성자들에게 운동량을 확산시킨다. 이러한 중성자들이 야기하는 다량의 체적유동을 ‘이온풍’이라 정의하며 이온풍을 통해 화재 연기를 한쪽 방향으로 제어하고자 한다. 실험 방식은 가로, 세로, 높이가 모두 17 cm인 정사각형 아크릴 챔버를 설치하였고, 내부 중앙에서 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재를 시료로 채택하여 화재를 발생시키게 된다. 정사각형 아크릴 챔버 한쪽 방향으로 재실자의 피난로를 모사한 아크릴 통로를 설치하였으며 전기장을 인가하기 위해 metallic mesh를 설치하였다. 전기장을 인가하지 않고 화재를 발생시킬 경우 buoyancy effect로 인해 챔버 상부로 연기가 발생되게 된다. 전기장의 세기는 각각 ± 2, 5 그리고 10 kV를 인가하였고, 각 전기장 세기마다 발생되는 화재연기 제어 효과를 비교하였다. 실험결과에 관한 자세한 설명은 구두 발표로 대체하고자 한다.

키워드

Ion wind Electric fields Insulation material Concentration Current