전기장을 활용한 화재 연기 및 화재 진압에 대한 초기 대응 방안

• 영문명: Initial Response for Control of Fire Smoke and Fire suppression using Electric Fields
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 김준석 유승우 김양균 심재웅 박대근 윤성환
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회 학술대회논문집』2022년도 추계학술대회 논문집, 29~29쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.11.17

국문 초록

현재 주요 건축물 자재는 대부분 스티로폼 단열재가 사용되고 있으며, 스티로폼 단열재는 탄화수소 계열의 분자구조를 가지고 있기 때문에 언제든지 화재 위험성을 지니고 있다. 이러한 자재로 이루어진 건축물 내 화재는 굉장히 빠른 전파 속도를 가지며, 화염과 동반되는 화재 연기는 매년 화재 사망사고 원인의 대부분을 차지한다. 따라서 화재로 인한 인명피해를 줄이기 위해 화재 및 연기를 제어하는 연구의 증진은 필수적이다. 현재 각광받는 연소 기술 중 준항복장 영역에서 유동장을 변화시키는 이온풍의 효과가 주목받고 있다. 탄화수소 계열 화염에 전기장을 인가할 경우 화염으로부터 발생된 양전하와 음전하가 전극 쪽으로 가속하며, 이러한 움직임은 연소장 내 대부분의 수밀도를 차지하는 중성자와 충돌을 일으켜 운동량을 확산시킨다. 운동량 확산은 다량의 체적유동을 야기하며, 이를 이온풍이라 정의한다. 이온풍을 활용한 본 실험은 다음과 같다; 외부 교란을 최소화 하여 이온풍의 효과를 정확히 파악하기 위해 정사각형 아크릴 챔버를 설치하였고, 챔버 내에서 스티로폼 단열재를 점화해 화재 현장을 묘사하였다. 전기장을 형성하기 위하여 챔버 내 우측 통로에 메탈 메쉬를 부착하였으며, ± 2, 5, 10 kV를 인가하였다. 연기 제어 효과를 관측하기 위해 통로에 농도측정기(Testo 350)를 설치하였다. 전기장을 인가하였을 경우, 인가되지 않은 결과에 비해 약 10배 이상의 유독가스가 관측되었다. 실험 결과에 대한 보다 자세한 내용과 설명은 구두 발표하고자 한다.

키워드

Ionic wind Electric fields Flame extinction Controlling fire smoke