냉장·냉동 물류창고 화재사례 분석을 통한 폴리 우레탄폼 연소 메커니즘 연구

• 영문명: Combustion Mechanism of Polyurethane Foam in Refrigerated and Frozen Warehouses Based on Fire-Case Analysis
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 황인호(In-Ho Hwang) 김우창(Woochang Kim)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.38 No.3, 12~17쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.06.30

국문 초록

2022년 1월 경기도 평택시 팸스 냉장·냉동 물류창고 화재사례는 기존 화재사례와 다른 양상을 보이는데, 주요구 조부가 내화구조로 건축되어 층고가 높아진 건축 환경 변화로 분석된다. 이에 층고가 높아진 냉장·냉동 물류창고 건축 환경에 맞는 화재 예방 및 대응에 관한 연구가 필요하다. 팸스 물류창고 실제 규모 높이의 208호 1/10 축소 모형 으로 재현실험을 하였다. 또한, 화재 현장에서 수집한 폴리우레탄폼 시료를 샘플로 기초실험을 하였다. 기초실험 결 과 폴리우레탄폼은 약 315 ℃에 점화되고, 열질량분석 결과 약 388 ℃에 완전히 분해되어 약 80%의 매우 높은 질량 감소율을 보인다. 실제 규모 높이의 208호 1/10 축소모형 실험 결과 하역장 개구부가 개방되어 있음에도 백드래프트 전조 증상인 맴도는 연기가 재현되었고, 상부 개구부가 이탈되어 개방 시 급격한 연소가 재현되었다. 이에 따라 냉장· 냉동 물류창고의 폴리우레탄폼은 쇠퇴기에도 상부 벽체 붕괴 등으로 산소 유입 시 급격한 연소 메커니즘 변화를 보 이는 것을 확인할 수 있어, 이를 화재 예방과 대응 대책에서 고려해야 할 것으로 판단된다.

영문 초록

The PAMS refrigerated and frozen logistics warehouse in Pyeongtaek-si, Gyeonggi-do experienced a fire in January 2022. This event exhibited distinct characteristics compared to existing fire cases because of architectural variations. Notably, the main structural component was fire-resistant, and the floor height was elevated. Consequently, conducting research on fire prevention and response strategies specific to the built environment of refrigerated and frozen warehouses with increased floor heights is imperative. A 1/10th scale model of the actual PAMS warehouse (room 208) was constructed for reproduction experiments. Additionally, basic experiments were conducted using the samples of polyurethane foam collected from fire sites. During these basic experiments, the polyurethane foam was ignited at approximately 315 ℃. Furthermore, thermogravimetric analysis revealed a complete decomposition of the foam at approximately 388 ℃, accompanied by a significant mass reduction rate of approximately 80%. Intriguingly, our observations of the 1/10th scale model, even with the loading dock entrance remaining open, indicated the presence of pulsating smoke, suggesting a backdraft event. Upon opening the upper part of the neutral zone, rapid combustion occurred. These findings indicate that the introduction of oxygen through a collapsed upper wall section in refrigerated and frozen logistics warehouses, even during the decline phase of a fire, can induce rapid changes in the combustion behavior of polyurethane foam. These findings should be considered for the development of fire prevention and response protocols for such facilities.

목차

1. 서 론

2. 화재사례를 통한 문제점 분석

3. 재현실험

4. 결과 및 고찰

5. 결 론

References

키워드

Frozen warehouse Polyurethane foam Oxygen mass flow rate Smoke explosion Backdraft