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A Study on the Analysis of the Resistance Characteristics and Damage Patterns of Brass Fittings Type CSST

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ISSN: 1738-7167

DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2016.30.5.067

황동이음쇠형 금속플렉시블호스(CSST)의 저항 특성 및 소손 패턴 해석에 관한 연구

이장우 · 최충석

전주대학교 소방안전공학과

A Study on the Analysis of the Resistance Characteristics and Damage Patterns of Brass Fittings Type CSST

Jang-Woo Lee · Chung-Seog Choi

Dept. of Fire Safety Engineering, Jeonju Univ.

(Received August 1, 2016; Revised August 30, 2016; Accepted September 2, 2016)

본 논문에서는 연소기에 사용되는 황동이음쇠형 CSST의 구조, 난연성 및 신뢰성 검증을 실시하였다. 황동이음쇠형 CSST 는 보호 피막, 튜브, 너트, 클램프 링, 소켓, 볼 밸브 등으로 구성되어 있다. CSST의 적용 범위는 JIA가 4.2 kPa 로 가장 높고, KS D 3625는 3.24 kPa이다. 정상 제품에 대한 신뢰 구간의 평균 저항은 7.36 mΩ으로 해석되었다. 난 연성 실험이 완료된 후 신뢰 구간의 평균 저항은 6.67 mΩ이다. 정상 제품에 대한 AD는 1.584이며, 표준 편차는 0.3972 로 해석되었다. 그리고 난연성 실험이 완료된 소손된 제품의 AD는 1.145이고, 표준 편차는 0.2467로 정상 제품 에 비해 양호한 것으로 해석되었다. 또한 히스토그램 분석에서 정상 제품의 저항 평균은 7.359 mΩ이고, 표준 편차는 0.3972 이었다. 그리고 난연성 실험이 완료된 후의 히스토그램의 저항 평균은 6.67 mΩ이며, 표준 편차는 0.2467이다.

ABSTRACT

This paper examined the structure, fire resistance of brass fittings type CSST employed in gas appliances and the reliability verification. Brass fittings of type CSST consisted of cladding, tubing, nut, clamp ring, socket, and ball valve. The applicable JIA standard regulates the maximum working pressure to be 4.2 kPa, which is the highest pressure of the relevant standards and the KS D 3625 stipulates the maximum pressure to be 3.24 kPa. With a normal product, the average resistance within the confidence interval was found to be 7.36 m Ω. The average resistance within the confidence interval was 6.67 mΩ after the fire resistance tests. The analysis indicated that the AD was 1.584 and the standard deviation was 0.3972 with respect of a normal product. Compared to the normal product, however, the damaged product after the fire resistance test showed better features, such as an AD of 1.145 and a standard deviation of 0.2467. Moreover, the average resistance of the normal product was 7.359 m Ω and the standard deviation in histogram analysis was 0.3972. The average resistance of the damaged product after the fire resistance test in the histogram was 6.67 m Ω and the standard deviation was 0.2467.

Keywords : Brass fittings type, CSST, Resistive properties, Damaged pattern, Mean resistance, AD, Standard deviation

1. 서 론

일반적으로 가스 시설에서 발생하는 화재나 폭발은 대 부분 가스의 누출로부터 시작되며, 가스 시설의 시공 결함 이나 사용자의 과실에 의해 발생하게 된다. 가스 시설에서 화재가 발생하였을 때 화재 조사자는 가스 누출 지점을 확 인하여 정확한 가스 누출 지점을 규명함으로써 유사 사고 예방 및 안전 교육 등을 실시하게 된다. 가스 화재에 의한 폭발 현장은 화재의 패턴, 잔존물의 변형, 가스보일러에

연결되는 금속플렉시블호스(CSST; Corrugated Stainless Steel Tubing for Gas)의 재질에 따라 다르게 나타난다(1). 가스 시설물은 관련 규정에 따라 시공 자격을 갖춘 전문가 에 의해 설치되고 있어서 사고의 발생 가능성은 낮다고 볼 수 있다. 그러나 설비의 열화(劣化), 사용자에 의한 설비의 임의 변경, 관리자의 무관심 등에 따라 설비가 위험에 노 출되게 되고 사고의 발생 가능성은 상대적으로 높아진다.

가스 화재는 순간적인 연소 폭발에 따른 반응 시간이 짧아 서 위기 대응이 현실적으로 불가능하므로 인명과 재산의

Corresponding Author, E-Mail: [email protected]

TEL: +82-63-220-3119, FAX: +82-63-2220-2056

(2)

손실이 순간적으로 발생하게 된다. 또한 사고가 발생된 현 장에서 원인 규명을 위한 객관적 자료의 확보 및 분석 역 시 전문적인 지식과 경험이 요구된다. 2010년 06월 14일 경기도 화성시의 00빌라, 2012년 서울 금천구의 00빌라 등의 사고는 CSST에 전류가 흘러 발생한 것으로 조사되 었다. 즉, 사고 조사자는 기존의 사고 발생 패턴은 물론 화 재 및 폭발 현장에서 잔존하고 있는 가스 시설물의 구조, 화염의 공격 방향, 저항 특성, 가스 폭발의 비산방향 및 현 장의 특이점 등을 종합하여 사고 원인을 규명해야 한다(2).

따라서 본 논문에서는 연소기에 사용되는 황동이음쇠형 (brass fittings type) 금속플렉시블호스(CSST)의 구조, 관 련 규정, 난연성, 저항 특성 및 신뢰성 평가 등을 실시하여 사고 조사를 위한 기초 자료를 제공하는 데 있다(3-5).

2. 연소기용 CSST의 구조 및 규정 분석

Figure 1은 황동이음쇠형(brass fittings type) CSST를 분

Figure 1. The structure and names of brass fittings CSST employed to gas appliances.

Table 1. Ingredient of Socket and Nut of a CSST

Classifications Cu Pb Zn Fe + Sn Component % 57.0~61.0 1.0~2.5 Remainder < 1.0

Table 2. Test and Inspector Instruction of a CSST Code

Clauses KGS AA535 KS D 3625 JIA

Applicable scope 3.3 kPa less LPG, LNG

3.24 kPa less LPG, LNG

4.2 kPa less LNG Tube Copper alloys KS D 5201, 5301 Stainless steel,

Copper alloys, etc.

Stainless steel KS D 3698

Fittings

Steel KS D 3503 Steel,

Copper alloys, Cast iron, etc.

Cast iron KS D ISO 5922 Copper alloys KS D 5101 Size (inside diameter)

Allowable error;

+2.5, −0.5

15A : 13 mm 20A : 19 mm 25A : 25 mm 32A : 32 mm

9.5A : 10 mm less 13A : 13 mm less 19A : 19 mm less 25A : 25 mm less 32A : 32 mm less

15A : 13 mm 20A : 19 mm 25A : 25 mm 32A : 32 mm 40A : 40 mm

Minimum curvature

< less

15A : 30 mm 20A : 40 mm 25A : 50 mm 32A : 80 mm

9.5A : 30 mm 13A : 30 mm 19A : 40 mm 25A : 50 mm 32A : 80 mm

13A : 30 mm 19A : 40 mm 25A : 50 mm 32A : 80 mm 40A : 130 mm Thickness 0.25 mm or more 0.25 mm or more 0.25 mm or more

External diameter 0.4 mm within - -

Leak test at air pressure 0.02 MPa 1 min

19.6 kPa 1 min

20 kPa 1 min Internal pressure test

at water pressure

1.8 MPa 1 min

784 kPa 30 s

1.7 MPa 1 min

Tension test - 19.6 kPa

5 min

20 kPa 5 min Heat-resisting property 538 ± 2oC; 1 hr 120 ± 2oC; 30 min 120 ± 2oC; 30 min

Flame retarding Duration time of flame is required below

5 s after apply heat for 5 s -

해하고, 디지털카메라(Digital Camera, D90, Nikon, Japan) 로 촬영하여 나타낸 실체 사진이다. CSST는 보호 피막

(3)

(protective coating), 튜브(tube), 너트(nut), 클램프 링(clamp ring), 소켓(socket), 볼 밸브(ball valve) 등으로 구성되어 있다. 소켓과 너트 사이에 금속 재질의 클램프 링이 있어 서 물리적인 충격이 적은 연소기용으로 사용할 수 있으나 물리적 충격이 크거나 하중이 실리는 배관용으로는 사용 할 수 없다. 또한 너트, 소켓 및 볼밸브는 황동으로 제작되 었고, 튜브는 스테인리스로 제작되었다.

연소기용 CSST에 사용되는 튜브의 재질은 KS D 3698 의 STS 304이며, 두께는 2.5 mm이다. 그리고 너트와 이음 쇠는 KS D 5201과 KS D 5301의 합금 번호가 C3771인 황동이며, 보호 피막은 KS D 3625의 폴리에틸렌 등을 사 용한다. Table 1은 너트와 소켓의 성분을 나타낸 것으로 구리(Cu; copper)가 57.0~61.0%로 대부분이며, 납(Pb;

plumbum)이 1.0~2.5%, 철(Fe: iron), 주석(Sn; stannum), 아연(Zn; zinc)등이 소량 포함된 것으로 확인되었다(6-8).

Table 2는 CSST의 시험 및 검사 규정을 비교한 것이다.

CSST에 대한 시험 및 검사 규정에 대한 규격은 KGS Code AA 535, 한국산업규격 KS D 3625 및 일본 JIA 등 을 대상으로 분석하였다. 주요 비교 내용은 적용 범위, 튜 브, 이음쇠, 치수, 두께, 시험 등이다. 적용 범위는 JIA가 4.2 kPa로 가장 높았으며, 한국산업규격 KS D 3625에서는 3.24 kPa를 요구하고 있다. 튜브 및 이음쇠의 재질은 대부 분 스테인리스 및 동합금 등으로 제작할 것을 요구하고 있 다. 그리고 호칭별 치수는 안지름을 기준으로 적용하며 허 용오차는 +2.5, −0.5 등이다. 최소곡률은 관의 크기에 따 라 다르게 적용되며, 두께는 모든 규격에서 0.25 mm 이상 을 유지할 것을 요구하고 있다. CSST의 기밀시험은 KGS 및 JIA는 20 kPa, KS D는 19.6 kPa로 유사한 값을 적용 받는 것을 알 수 있다. 그런데 인장시험은 KS D 19.6 kPa, JIA 20 kPa로 규정하였으나 KGS는 관련 규정이 없어서 관 을 늘어뜨리거나 잡아당기는 힘이 작용하는 곳에 시설되 면 안전사고의 발생 가능성이 있을 것으로 판단된다(9,10).

3. CSST의 저항 측정 및 신뢰성 검증

연소기용 CSST 1본의 길이는 한쪽 이음쇠 끝에서 다른 쪽의 이음쇠 끝까지로 정의되며, CSST의 최대 길이는 3m 이내이다. 그런데 CSST가 부적절하게 고정되거나 물리적 인 충격을 반복적으로 받게 되면 체결 부위 사이의 간극이 벌어지고 가스의 누출로 인해 사고를 유발할 수 있다. 사 고 현장에서 수거된 CSST의 소손 분석은 육안에 의한 해 석이 대부분으로 조사자의 편차가 크고 객관적인 근거를 제시하는데 한계가 있다. 또한 CSST의 체결 저항을 객관 적으로 제시한 사례가 없어서 누설전류가 흘러 소손된 CSST의 특성 해석이 불가능하다. Figure 2는 황동이음쇠 형 CSST를 초저항측정기(3541 Resister Hitester, 0~1000 [V], Hioki Co., Japan)로 저항을 측정하는 과정을 나타낸 실체 사진이다. CSST의 호칭 지름은 15A이므로 너트와

이음쇠의 체결 토크는 KGS Code AA 535의 기준에 따라 28.25 N · m로 체결하였다. 저항 측정이 진행되는 동안 실 험실의 온도는 20~22oC, 상대습도는 18 ± 2%로 일정하게 유지하였다. CSST의 저항 측정은 Figure 2와 같이 튜브와 볼 밸브의 양단에 전극을 연결하고 반복 측정하였다.

Table 3은 황동이음쇠형 CSST 정상 제품의 저항을 측정 한 데이터이다. 체결 상태의 정확한 해석과 신뢰성을 검증 하기 위해 동일한 환경에서 30회 측정한 것이다. 측정기로 저항을 측정하기 전 저항기를 0점 보정함으로써 오차 발 생을 최소로 하였으며, 일정한 위치에 측정 단자를 연결하 여 측정을 실시하였다. 가장 낮게 측정된 저항은 6.90 mΩ Figure 2. Resistive measurement of brass fittings type a CSST.

Table 3. Resistance of Normal Product of a CSST No. Resistance, mΩ No. Resistance, mΩ

01

7.58 16 7.42

02

7.96 17 7.16

03

7.25 18 7.17

04

7.97 19 7.08

05

7.98 20 7.97

06

7.99 21 7.96

07

7.82 22 7.10

08

7.08 23 6.90

09

7.10 24 6.94

10 6.90 25 7.10

11 6.94 26 7.32

12 6.93 27 7.30

13 6.98 28 7.06

14 6.99 29 7.74

15 7.35 30 7.73

(4)

이었고, 가장 높게 측정된 저항은 7.99 mΩ이다. 또한 30 회 측정된 저항의 산술 평균은 7.36 mΩ으로 계산되었다.

즉, 정상 제품의 저항 특성을 객관적으로 확보함으로써 소 손된 제품의 저항과 차이점을 발견할 수 있을 것으로 예측 되며, 신뢰성 검증에도 활용하고자 한다.

Figure 3은 황동이음쇠형 CSST의 난연성 실험을 위한 실 체 사진으로 한국산업규격 KS C IEC 60811-1-1에 제시되 어 있는 규정을 적용하였다(3). 실험이 시작하기 전 실험실 은 23 ± 5oC의 온도로 3시간 안정화시켰으며, 화염의 온도 및 화원에 대한 특별한 규정이 없어서 실험의 편리성과 정 성적인 화염의 공급위해 휴대용 가스 토치(piezoelectric automatic ignition device, GIRAFE, 108 g/h, korea)를 사 용하여 실험을 진행하였다. 이와 같은 규정을 적용하여 실 험한 이유는 CSST에 대한 난연성 실험 규정이 없을 뿐만 아니라 CSST에 전기가 흘러 소손되는 사고가 발생하는 현실을 응용한 것이다. 실험 장치의 구성은 구획된 안전한 공간에서 지지대를 이용하여 황동이음쇠형 CSST를 고정 시켰다. 인가된 화염은 휴대용 가스 토치이며, CSST의 좌 측 하단에서 60o로 60 s 동안 인가하였다. 토치의 노즐 끝 과 CSST의 사이는 약 80 mm이었으며, 토치에서 생성된 화염이 CSST에 도달하여 열적 스트레스를 받을 때의 온 도 변화를 분석하기 위해 임의로 선정된 곳에 4개의 온도 센서(K-type, chromel-alumel thermocouple)를 설치하여 온도측정기(Temperature Measuring System, Yokogawa Co., Japan)로 실시간 측정하였다. 센서는 황동이음쇠형 CSST의 좌측에는 센서 A, 우축에는 센서 B를 설치하였다.

그리고 볼밸브 내부의 중심에는 센서 C, 튜브 내부의 중심 에는 센서 D를 설치하였다. 또한 실험이 완료된 CSST의 패턴은 디지털카메라(Digital Camera D90, 2009, Nikon, Japan)를 이용하여 촬영하였다.

Figure 4는 난연성 실험이 완료된 후 황동이음쇠형 CSST 를 분해하여 나타낸 실체 사진이다. 보호 피막(protective coating)은 화열(火熱)로 수축되어 일부 변형된 것을 확인

할 수 있었고, 튜브(tube)의 색이 일부 변색된 것을 알 수 있었다. 그러나 클램프 링(clamp ring), 소켓(socket) 및 볼 밸브(ball valve) 등은 특이성을 발견할 수 없었다.

Table 4는 센서의 위치에 따른 시간과 온도의 관계를 나 타낸 것이다. 볼 밸브의 안쪽에 위치한 센서 C의 평균 온 도가 27.85oC로 가장 높게 측정되었으며, 다음은 센서 A 의 온도가 25.05oC로 측정되었다. 그리고 센서 B와 D의 온도 변화는 유사한 변화를 나타냈다. 즉, 직사 화염에 노 출된 곳이 더욱 온도가 높게 상승하는 것이 확인되었고, 간접 화염 또는 불꽃과의 거리가 먼 곳은 온도 변화가 거 의 없음을 알 수 있었다.

Figure 5는 난연성 실험이 진행될 때의 시간과 온도 변 화의 관계 그래프로 표현한 것이다. 볼 밸브 내에 설치된 센서 C의 온도는 시간의 경과에 따라 선형적으로 증가하 는 경향을 보이고 있다. 열류의 확산 패턴 및 등온 분포(11) 에서 알 수 있듯이 화열은 하부에서 상부로 가장 완성하게 이동하게 되고, 그 영향으로 상부가 열적 스트레스를 많이 받는 것을 알 수 있다. 그리고 센서 A의 온도 변화는 시간 Figure 3. Photograph for the CSST fire resistance testings in

accordance with KS C IEC 60811-1-1.

Figure 4. The actual photograph of the CSST heated by gas- fueled torch for 60 s.

Table 4. Temperature Relation with Time by Position of Sen- sor

Temp.

Time, s

Sensor A

oC

Sensor B

oC

Sensor C

oC

Sensor D

oC

00

20.50 20.50 21.90 21.40

05

21.10 20.90 22.00 21.40 10 21.50 20.90 22.30 21.50 15 21.90 21.00 23.00 21.50 20 22.30 21.00 23.80 21.60 25 22.70 21.10 25.00 21.60 30 22.90 21.20 26.50 21.60 35 31.50 21.20 28.00 21.70 40 27.90 21.40 29.80 21.70 45 26.70 21.50 31.70 21.80 50 26.20 21.60 33.70 21.80 55 31.10 21.70 35.90 21.80 60 29.30 21.70 38.40 21.80 Mean 25.05 21.21 27.85 21.63

(5)

의 변화에 따라 다수의 변곡점이 형성되는 데 이것은 직사 화염의 공격에서 확인되는 일반적인 패턴과 일치하고 있 다. 또한 간접 화염에 의해 공격을 받는 위치의 센서 B와 D는 시간의 변화에 영향이 거의 없음을 알 수 있다. 즉, 온 도 변화와 시간의 관계를 종합적으로 고려하면 사고 현장 에서 수거된 황동이음쇠형 CCST의 어느 쪽에서 화염 및 화열의 공격을 받았고, 어느 부분이 어떤 환경이었는지를 유추할 수 있을 것으로 판단된다.

Table 5는 KS CIEC 60811-1-1의 규정에 의해 열적 스 트레스를 받은 황동이음쇠형 CSST의 저항을 측정한 것이 다. 저항의 측정은 정상 제품의 해석할 때 적용된 동일한 조건과 측정기를 사용하였다. 정상 제품의 저항은 평균 7.36 mΩ이었으나 열적 스트레스를 받은 것은 6.67 mΩ으로 약간 줄어들었다. 즉, 정상 제품과 열적 스트레스를 받는 제 품의 저항 차이는 0.69 mΩ이고, 산출 오차는 약 9.3%이다.

Figure 6는 한국산업규격 KS CIEC60811-1-1의 난연성 실험에 의해 열적 스트레스를 60 s 동안 받은 황동이음쇠 형 CSST의 95% 신뢰 구간(Confidence Interval; CI)의 평 균을 나타낸 것이다. 신뢰성 검증은 미니탭 프로그램 17

(Mini tap PGM 17)을 사용했으며, CCST의 신뢰성을 확 보하기 위해 중심극한정리(Central Limit Theorem; CLT) 에 따라 저항은 30회를 반복하여 측정하였다. Figure 6(a)는 정상 제품에 대한 신뢰 구간의 평균 저항(mean resistance) 은 7.36 mΩ으로 해석되었으며 최대 7.51 mΩ, 최소 7.21 mΩ이다. Figure 6(b)는 난연성 실험이 완료된 후의 해석 결과로 신뢰 구간의 평균 저항은 6.67 mΩ으로 해석되었 으며 최대 6.76 mΩ, 최소 6.58 mΩ이다. 즉, 산술적인 값 과 신뢰 구간에서 해석된 값의 차가 0.69 mΩ으로 참값에 대한 오차는 약 9.38%로 해석되었다.

Figure 7은 황동이음쇠형 CSST의 95% 신뢰 구간의 정 규 분포를 나타낸 것이다. 분포된 데이터가 특정한 확률 분포를 나타내기 위해서는 일직선의 회귀선에 가까워야 한다. Figure 7(a)는 정상 제품의 회귀선을 나타낸 것으로 3개의 곡선 안에 대부분의 데이터가 포함되어 있고, 단지 2개의 데이터만 회귀선을 벗어난 것을 알 수 있다. 또한 신뢰 구간에서 유의 수준인 P 값이 0.05 이하를 요구하고 Figure 5. The relationship between temperature and time as

fire resistance being conducted.

Figure 6. The average of brass fittings CSST within 95% confidence interval.

Table 5. The Resistance of CSST Thermally Stressed for 60 s No. Resistance, mΩ No. Resistance, mΩ

01

6.35 16 6.68

02

6.31 17 6.79

03

7.10 18 6.70

04

7.17 19 6.67

05

6.77 20 6.69

06

6.79 21 6.23

07

6.82 22 6.25

08

6.80 23 6.26

09

6.94 24 6.35

10 6.77 25 6.70

11 6.78 26 6.79

12 6.52 27 6.52

13 6.35 28 6.77

14 6.94 29 6.68

15 6.82 30 6.79

(6)

있으나 실험에서 측정된 저항 값은 0.005로 소손된 황동 이음쇠형 CSST의 저항 값은 정규 분포를 갖지 못하는 것 으로 해석되었다. 그리고 Anderson-Darling (AD) 통계량은 데이터가 특정 분포에 얼마나 적합한가를 나타낸다. AD 값이 작을수록 해당 분포가 데이터에 더 적합하다는 것을 나타내므로 검정 절차는 가설을 세운 후 데이터를 오름차 순으로 정렬하며, AD는 1.584로 해석되어 데이터의 해당 분포는 보통 정도로 판단된다. 또한 표준 편차(Standard Deviation; SD)는 0.3972로 해석되었다. Figure 7(b)는 난 연성 실험이 완료된 후의 소손된 제품의 회귀선을 나타낸 것으로 3개의 곡선 안에 대부분의 데이터가 포함되어 있 다. 또한 신뢰 구간에서 유의 수준인 P 값이 0.05 이하를 요구하고 있으나 실험에서 측정된 저항 값은 0.005로 소 손된 황동이음쇠형 CSST의 저항 값은 정규 분포를 갖지 못하는 것으로 해석되었다. 그리고 AD는 1.45이고, 표준 편차는 0.2467로 정상 제품에 비해 양호한 것으로 해석되 었다.

Figure 8은 황동이음쇠형 CSST의 저항을 히스토그램으 로 나타낸 것이다. Figure 8(a)는 정상 제품의 히스토그램 으로 저항 평균은 7.359 mΩ이며, 표준 편차는 0.3972이다.

그래프의 패턴은 중심부에 잘 배치된 것으로 판단되며, 좌 측으로 약간 편중된 것을 알 수 있다. 또한 우측의 일부 데이터가 이탈되어 있는 것으로 보아 측정 과정에 실수 또 는 측정 단자의 연결 불량 등이 있었던 것으로 판단된다.

Figure 8(b)는 난연성 실험이 완료된 후의 히스토그램으로

저항 평균은 6.67 mΩ이며, 표준 편차는 0.2467이다. 그래 프는 가운데를 중심으로 좌우에 데이터가 분산되어 있고 산포도가 불안한 패턴을 나타내고 있다. 이와 같은 불규칙 적인 분포가 형성된 이유는 화염을 직접 공격 받은 부분과 간접 화염에 의해 소손된 부분의 물성 차이가 발생했기 때 문으로 판단된다.

4. 결 론

본 논문에서는 연소기에 사용되는 황동이음쇠형 CSST 의 구조, 관련 규정, 난연성, 저항 특성 및 신뢰성 평가를 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

(1) 황동이음쇠형 CSST는 보호 피막, 튜브, 너트, 클램 프 링, 소켓, 볼 밸브 등으로 구성되어 있다. 소켓과 너트 사이에 금속 재질의 클램프 링이 있어서 연소기용으로 사 용할 수 있으나 물리적 충격이 큰 배관용으로는 사용할 수 없는 것을 알 수 있었다.

(2) CSST의 적용 범위는 JIA가 4.2kPa로 가장 높고, KS D 3625는 3.24 kPa를 요구하고 있다. 튜브 및 이음쇠의 재 질은 대부분 스테인리스 및 동합금 등으로 제작할 것을 요 구하고 있다. 그리고 CSST의 기밀시험은 JIA가 19.6 kPa, KGS가 0.02 MPa의 공기압에서 60 s 동안 견딜 것을 요구 하고 있다. 또한 인장시험은 KS D가 19.6 kPa, JIA가 20 kPa로 규정하고 있으나 KGS는 규정이 없는 것으로 확인 되었다.

Figure 7. The normal distribution of brass fittings CSST within 95% confidence interval.

Figure 8. The normal distribution of brass fittings CSST.

(7)

(3) 연소기용 CSST 1본의 길이는 한쪽 이음쇠 끝에서 다른 쪽의 이음쇠 끝까지로 정의되며, CSST의 최대 길이 는 3 m 이내이다. 그런데 CSST가 부적절하게 고정되거나 물리적인 충격을 반복적으로 받게 되면 체결 부위 사이의 간극이 벌어지고 가스의 누출로 인해 사고를 유발할 수 있 으므로 사용자 및 관리자 등은 주기적인 점검 및 확인이 필요한 것으로 판단된다.

(4) 정상 제품에 대한 신뢰 구간의 평균 저항은 7.36 mΩ 으로 해석되었으며 최대 7.51 mΩ, 최소 7.21 mΩ이다. 난 연성 실험이 완료된 후의 해석 결과로 신뢰 구간의 평균 저항은 6.67 mΩ으로 해석되었으며 최대 6.76 mΩ, 최소 6.58 mΩ이다. 즉, 화재 현장에서 수거한 CSST의 저항을 측정함에 따라 화염의 공격 유무를 확인할 수 있는 기초 자료가 될 것으로 판단한다.

(5) 정상 제품에 대한 회귀선은 대부분의 데이터가 포함 되어 있고, 단지 2개의 데이터만 회귀선을 벗어난 것을 알 수 있었다. 그리고 AD는 1.584이며, 표준 편차는 0.3972로 해석되었다. 그리고 난연성 실험이 완료된 소손된 제품의 AD는 1.145이고, 표준 편차는 0.2467로 정상 제품에 비해 양호한 것으로 해석되었다. 또한 히스토그램 분석에서 정상 제품의 저항 평균은 7.359 mΩ이며, 표준 편차는 0.3972이 다. 그리고 난연성 실험이 완료된 후의 히스토그램의 저항 평균은 6.67 mΩ이며, 표준 편차는 0.2467이다.

따라서 화재 조사자는 화재 현장에서 확보한 패턴뿐만 아니라 CSST의 연결 상태, 저항 특성, 화염의 방향성 등 을 종합적으로 분석하여 정상 제품과 비교하고, 각각의 요 소에 대한 신뢰성을 검증하면 사고 원인 규명의 객관성은 더욱 높아질 것으로 판단된다.

References

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수치

Figure 1은 황동이음쇠형(brass fittings type) CSST를 분
Table 3. Resistance of Normal Product of a CSST No. Resistance, mΩ No. Resistance, mΩ
Figure 4. The actual photograph of the CSST heated by gas- gas-fueled torch for 60 s.
Table 5. The Resistance of CSST Thermally Stressed for 60 s No. Resistance, m Ω No. Resistance, m Ω
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참조

관련 문서