스프레이 폴리우레탄 폼의 경화시간이 연소특성에 미치는 영향

• 영문명: Influence of Curing Time on the Burning Characteristics of a Spray Polyurethane Foam
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 문선여(Sun-Yeo Mun) 이정훈(Jung-Hun Lee) 황철홍(Cheol-Hong Hwang)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.39 No.4, 9~16쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.30

국문 초록

본 연구에서는 스프레이 폴리우레탄 폼(SPF)의 경화시간 변화가 VOCs 방출을 포함한 연소특성에 미치는 영향이 정량적으로 검토되었다. 시공 직후 생성된 VOCs 농도는 SPF 두께에 관계없이 약 2.5 min에서 최대치에 도달한 후 감소되었으며, 약 35 min 이후에는 0 ppm에 근접하는 것으로 확인되었다. 경화 초기에는 다량의 휘발성 성분이 방출되어 점화시간이 단축되고, 열방출률이 증가하였으며, 유효 연소열과 불완전 연소 생성물(CO, soot)의 yields가 높게 측정되었다. 경화가 진행됨에 따라 휘발성 성분이 감소하고 구조적 안정화가 이루어지면서, 연소 반응은 표면 열분해 중심의 안정된 특성을 보였다. 구체적으로 경화 20 min 이후에는 대부분의 연소특성이 비교적 유사한 값에 수렴하는 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 경화가 진행됨에 따라 휘발성 성분이 감소하고 구조적 안정화가 이루어지면서, 연소 반응은 표면 열분해 중심의 안정된 특성을 갖기 때문으로 해석된다. 본 결과는 SPF 시공 중 경화시간에 따른 연소 위험성을 체계적으로 평가할 수 있는 기초자료를 제공하며, 시공 현장의 화재안전 관리기준 설정에 활용될 것으로 기대된다.

영문 초록

The effects of curing time on the burning characteristics of spray polyurethane foam (SPF) are investigated, with a particular emphasis on the emission behavior of volatile organic compounds (VOCs ). The concentration of VOCs increases rapidly immediately after the application of SPF, reaching a maximum at approximately 2.5 min regardless of the SPF thickness, and subsequently decreases to essentially 0 ppm after approximately 35 min. In the early curing stage, the extensive release of volatile components shortens the ignition time and increases the heat release rate, effective heat of combustion, and yields of incomplete combustion products such as CO and soot. As curing progresses, the combustion behavior is dominated by stable surface pyrolysis mechanisms owing to the depletion of VOCs and structural stabilization, with most combustion parameters converging to consistent levels after approximately 20 min. These results provide fundamental data that enable the systematic assessment of fire hazards associated with SPF applications and are expected to facilitate the development of fire safety management guidelines for on-site construction processes.

목차

1. 서 론

2. 실험방법 및 조건

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

후 기

References

키워드

Spray polyurethane foam (SPF) Curing time Burning characteristics Volatile organic compounds (VOCs)