지르코늄 합금 스크랩 화재 안전성 개선 방안에 관한 연구

• 영문명: Improving the Fire Safety of Zirconium Alloy Scrap
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김정훈(Junghoon Kim) 김형택(Hyungtaek Kim) 김의곤(Euigon Kim) 장경훈(Kyunghoon Jang) 손지환(Jihwan Son) 이종현(Jonghyeon Lee)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』25권 4호, 97~108쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.30

국문 초록

본 연구는 산업현장의 지르코늄 합금 스크랩 화재 안전성을 평가하고 개선방안을 도출하기 위해 수행되었다. ASTM E1226-19 규격 기반 시험을 통해 스크랩의 발화 특성을 분석하였다. 실험 결과, 철수세미형과 돼지꼬리형 스크랩이 가장 높은 발화 위험성을 보였으며, 최소착화에너지는 2.1 mJ로 측정되어 일상적 정전기로도 발화가 가능한 것으로 나타났다. 물과의 반응성 실험에서는 발화 온도가 1,831.3 ℃에서 1,959.3 ℃로 상승하였다. 위험성 평가를 통해 기계적 마찰, 부적절한 청소도구, 전기설비 실링 미흡 등이 주요 위험 요소로 확인되었다. 이에 스파크방지 안전도구 사용, 전기외함 실링 강화, 모니터링 시스템 구축 등의 개선 방안을 제시하였다.

영문 초록

This study was conducted to evaluate and improve the fire safety of zirconium alloy scrap in industrial settings. The ignition characteristics of the scrap were assessed through customized tests based on ASTM E1226-19 standards. Experimental results showed that steel wool-type and pig tail-type scraps exhibited the highest ignition risk, with a minimum ignition energy (MIE) of 2.1 mJ, indicating possible ignition from ordinary static electricity. In water reactivity tests, the ignition temperature increased from 1,831.3 ℃ to 1,959.3 ℃. The risk assessment identified mechanical friction, the use of inappropriate cleaning tools, and inadequate electrical equipment sealing as major hazards. Thereafter, improvement measures were proposed, including mandating the use of spark-prevention safety tools, enhanced electrical enclosure sealing, and the implementation of monitoring systems.

목차

1. 서 론

2. 지르코늄의 특성과 산업적 활용

3. 연구방법

4. 지르코늄 합금 스크랩의 최소착화 에너지

5. MIKE-3 실험 장비 제원

6. 지르코늄 분말의 폭발하한농도(Minimum Explosible Concentration, MEC)

7. 위험성 평가 방법

8. 시험결과 분석

9. 지르코늄 합금 스크랩의 산화 시 물과의 반응성

10. 지르코늄 합금 스크랩의 위험성 평가분석

11. 결론 및 제언

References

키워드

지르코늄 합금 스크랩 화재 안전성 최소착화에너지 위험성 평가 Zirconium Alloy Scrap Fire Safety Minimum Ignition Energy Risk Assessment