The Experimental Study for the Combustion-Property of Sandwich Panels using ISO 5660 Cone Calorimeter

[논 문] Vol. 20, No. 4, 2006

콘칼로리미터를 사용한 샌드위치패널 연소특성에 대한 실험적 연구 The Experimental Study for the Combustion-Property of Sandwich

Panels using ISO 5660 Cone Calorimeter

박수영^†·김대회·임홍순

Soo-Young Park

· Dae-Hoi Kim · Hong-Soon Im

(2006. 7. 31. 접수/2006. 11. 9. 채택)

요 약

국내에서는 현재 샌드위치패널의 화재안전성능 평가를 위하여 KS F 2271(건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험방법)을 사용하고 있다. 국내와 동일한 시험방법을 사용하고 있던 일본에서는 2000년 건축기 준법 개정시 ISO 5660-1 시험방법을 내장재의 연소성능시험으로 채택하였다. 그에 따라 국내에서도 KS F 2271 시험방법을 보완하는 건축법 개정고시(안)을 예고하였고, 그 내용은 ISO 5660-1(Cone Calorimeter Method) 시험방법을 도입하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 샌드위치패널의 연소특성을 ISO 5660- 1 콘칼로리미터 시험방법을 사용하여 검토하였다. 국내에서 일반적으로 사용되는 4종의 샌드위치패널 과 4종의 심재(단열재)의 착화시간, 최대열방출율, 총 열방출량을 검토하였으며, 시험체별 시험결과를 분 석하였다. 최종적으로 일본과 NBC개정안에서 제시하는 분류기준에 시험결과를 적용하였다.

ABSTRACT

Nowadays in Korea, KS F 2271(Testing method for incombustibility of internal finish material and element of buildings) has been using for the evaluation of fire safety performance of sandwich panels.

The test method in Japan and in Korea was based on the same way. When the Japanese standard building code was revised in 2000, the test method in the ISO 5660-1 was adopted for the test method for combustion performance of internal finishing materials and elements of buildings. According to this, the revision version of draft substituting the test method in the KS F 2271 for one in the ISO 5660-1(Cone Calorimeter method) is informed in Korea. In this study, combustion properties of sand- wich panels were tested using the cone calorimeter method. Ignition time, peak heat release rate and total heat released of four sandwich panels and four core materials (thermal insulation material), which are widely used in Korea, were tested. Test results were analyzed for each specimen. Finally, test results were classified by Japanese standard building code and Canadian NBC revised.

Keywords : Sandwich panel, Cone calorimeter, ISO 5660-1, Heat release rate, Japanese standard, Canadian NBC

1. 서 론

샌드위치패널은 단열재 양면에 강판을 부착하여 단 열성, 시공성 및 경제성을 향상시킨 제품으로, 1980년 대 중반의 건설현장의 인력난, 자재난으로 건식공법에 대한 수요증가와 간편한 시공성으로 사용량이 급격히 증가되어 왔다.

이러한 샌드위치패널은 표면이 불연강판이므로 화재

시 초기착화를 지연시킬 수 있으나, 열은 내부 단열재 로 쉽게 전달될 수 있다. 특히, 스티로폼, 폴리우레탄 등 가연성 단열재를 가진 샌드위치패널인 경우에는 화 재시 일정시간이 지나면 내부 단열재가 급속히 연소되 어 화재진압에 어려움이 큰 것으로 알려져 있다.

국내에서는 현재 샌드위치패널의 화재성능 평가방법 으로 KS F 2271(건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험방법)¹⁾을 사용하고 있다.

국외에서는 샌드위치패널의 화재성능 평가를 위하여 ISO 5660-1(Cone Calorimeter Method),²⁾ EN 13823

†E-mail: [email protected]

(SBI Test),³⁾ ISO 13784(Reaction-to-fire tests for sandwich panel building systems)^4,5) 시험방법 등을 사 용하고 있다.

ISO 5660-1 시험방법은 연소가스 분석을 통하여 재 료의 열방출율(HRR:Heat Release Rate)을 측정하는 시 험으로써, 국내의 KS F 2271 시험방법과 동일한 방법 을 사용하고 있던 일본에서 2000년 건축기준법 개정시 내장재의 연소성능시험으로 채택되었다. EN 13823 시 험방법은 중규모 시험으로써, 유럽의 난연성시험평가 방법인 EN 13501-1(Fire classification of construction products and building elements - Part 1: Classification using test data from reaction to fire tests)⁶⁾ 규격에 세 부시험 항목으로 포함되어 있다. ISO 13784 시험방법 은 샌드위치패널 화재성능을 실대시험 모형으로 평가 하는 시험으로써, 시험체가 소형, 또는 중소형인 ISO 5660-1, EN 13823 시험방법에서는 확인할 수 없는 구 조물 전체의 실제 화재특성을 확인할 수 있는 시험방 법이다.

이러한 여건에서, 국내에서는 KS F 2271 시험방법 을 ISO 5660-1(Cone Calorimeter Method) 시험방법으 로 바꾸는 등의 건축법 개정고시(안)을 예고하였다.

그러나 외부에 표면강판이 있는 샌드위치패널이 이 시험방법에서 어떠한 연소특성을 보일 것인가에 대한 검토가 필요하다.

본 연구에서는 ISO 5660 콘칼로리미터 시험방법에 서의 샌드위치패널 연소특성을 검토하기 위하여 시험 을 수행하였다. 시험체는 국내 샌드위치패널 시험체 4종, 강판을 제거한 내부 단열재 시험체 4종의 총 8종 이다. 각각의 시험에서 얻은 결과를 바탕으로 샌드위 치패널의 연소특성을 확인하고자 하였다.

연소특성을 확인하는 인자로써, 착화시간, 최대열방 출율 및 총 열방출량을 선정하였다. 질량감소율에 대 한 내용은 그 자체로서 하나의 인자로 검토되어야 할 사항으로 판단되고, 방화성능평가에서 제외되므로 제 외하였다.

2. ISO 5660-1 시험에 의한 내장재 난연성능평가

ISO 5660-1 시험방법이 연소성에 대한 평가방법으로 채택된 곳은 일본 건축기준법,⁷⁾ 캐나다 NBC 개정안,⁸⁾ 국제해사기구(IMO) 등이다.

일본 건축기준법에서는 평가등급을 ISO 5660-1 시 험결과에 따라 불연, 준불연, 난연의 3가지로 나누고 있고, 캐나다 NBC 개정안에서는 1~5등급으로 나누고 있으며, 국제해사기준에서는 성능기준만을 만족하도록 규정하고 있다.

본 논문에서는 일본 건축기준법과 캐나다 NBC 개 정안의 평가방법에 따라 시험결과를 검토하였다.

2.1 일본 건축기준법(불연재료 등의 시험평가방법)

불연재료, 준불연재료, 난연재료로 인정받기 위해서 는 불연성시험, 발열성시험, 모형상시험 및 가스유해성 시험 중 재료의 난연등급에 해당하는 시험을 실시하여 야 한다.

난연성시험에서는 기존의 기재시험 및 표면시험에 의한 난연성능 평가대신 ISO 5660-1 콘칼로리미터 시 험결과에 의한 재료의 연소발열성에 따라 난연성능을 평가하도록 하고 있다(Table 1).

시험체를 50 kW/m²의 복사열에서 난연1급은 20분, 난연2급은 10분, 난연3급은 5분간 노출시킨 후 최대 열방출율률(PHRR)과 총 열방출량(THR) 값에 의하여 난연성능을 평가하고 있다.

2.2 NBC(캐나다) 개정안(건축재료 방화성능 평가)

Class Heating condition Heating time Criterion Fire retardancy class 1

(non-combustible)

50 kW/m²

20 min • THR≤8 MJ/m³

• PHRR<200 kW/m² during 10 secs

• No through holes & cracks, which are harmful for the performance of fire protection, are allowed

Fire retardancy class 2

(Limited combustible) 10 min Fire retardancy class 3

(fire retardant) 5 min

검토한 시험방법을 CAN/ULC-S135-92(건축재료의 연 소성평가 표준시험방법)⁹⁾로서 기준화 하였다.

CAN/ULC-S135-92에서는 콘칼로리미터를 사용하여 시험체를 수평으로 설치하고, 50 kW/m²로 15분간 가 열하도록 하고 있다. 가열강도를 50 kW/m²으로 하고 있는 것은 700^oC의 흑체방사와 동등하게 되는 값을 표 준으로 하였기 때문인 것으로 알려져 있다.

3. ISO 5660-1 콘칼로리미터시험

3.1 개요

ISO 5660-1 시험방법은 연소시 열방출율은 재료의 연소에 필요한 산소의 양에 비례한다는 점에 기초를 두고 있다. 즉, 연소시 산소 1 kg이 소비되면 약 13.1 MJ 의 열이 방출된다는 관계가 성립한다. 규정된 외부 복 사열을 받는 동안 시편은 주위 공기조건에서 연소하 며, 이때 산소농도와 배출가스 유량을 측정하여 열방 출율을 산정한다. 이 러한 방법으로, 재료 또는 제품이 화재에 노출되는 동안 열방출율에 기여하는 정도를 평 가한다.

본 논문에서는 국내 샌드위치패널의 연소특성을 확 인하기 위하여 4종의 시험체를 대상으로 시험하였으 며, 착화시간, 총 열방출량, 최대 열방출율을 분석하였다.

3.2 시험장치

시험체의 착화시간과 열방출율을 측정하기 위하여 콘칼로리미터(미국 ATLAS사, Model : CONE 2A)를 사용하였다. 시험장치는 콘 형태의 복사전기히터, 시편 의 질량을 측정하기 위한 무게측정장치, 시편홀더, 산 소분석장치, 유량측정장치를 부착한 배출시스템, 스파 크점화회로, Heat flux meter, 교정용 버너 및 데이터수 집 및 분석 시스템들로 구성되어 있다.

콘칼로리미터의 구조는 Fig. 1과 같다.

3.3 시험체 종류

시험체는 샌드위치패널 4종으로써, 스티로폼 1종 (EPS), 우레탄폼 2종(PIR, PUR), 유리면 1종(Glass wool) 에 대해 시험하였으며, 비교를 위하여 각각의 내부 단 열재를 심재 시험체로 선정하여 시험하였다. Table 3 에 시험체 종류를 나타내었다.

3.4 시험방법

시험체를 100 mm×100 mm 크기로 준비하여 온도 Table 2. Evaluation standard in the revised Canadian

National Building Code Class PHRR

(kW/m²) THR

(MJ/m²) Examples 1 ≤10 ≤5 Ceramics-fiber board 2 ≤100 ≤25 Gypsum board, Glass wool 3 ≤150 ≤50 난연 ply-wood board 4 ≤300 ≤100 Wood materials 5 >300 >100 EPS

Fig. 1. Cone Calorimeter system.

Table 3. Test specimens

ID Thickness (mm) Insulation Composition

A 50.0 Glass Wool (48.0 kg/m³) Glass wool A' 50.5 Glass Wool Sandwich Panel Steel Plate 0.5t+A

B 50.0 EPS (9.2 kg/m³) EPS

B' 50.5 EPS Sandwich Panel Steel Plate 0.5t+B

C 50.0 PUR (40.0 kg/m³) polyol(ppg):isocyanate(MDI)=1:1 C' 50.5 PUR Sandwich Panel Steel Plate 0.5t+C

D 51.5 PIR (66.3 kg/m³) polyol(esterpolyol):isocyanate(MDI)=1:1.6 D' 52.0 PIR Sandwich Panel Steel Plate 0.5t+D

23±2^oC, 상대습도 50±5% 항량이 될 때까지 양생한 다. 전 처리된 시편은 0.03~0.05 mm의 알루미늄 호일 로 비 노출면을 감싼다. 이 때 호일의 반짝거리는 면 이 시편을 향하도록 한다. 복사열의 크기를 변화시킬 때에는 콘히터의 복사열을 ±2% 이내의 범위 내에서 조절한다. 콘히터를 작동시켜 설정값에서 10분 이상 안 정시킨다. 또한, 산소분석기의 영점을 맞추고, 열방출 율교정과 질량측정 장치를 교정한다.

3.4.2 시험절차

먼저 CO2 트랩과 최종 수분 트랩을 확인한다. 콘히 터의 바닥판과 시편의 상부 표면 사이 거리를 2.54 cm 로 조정한다. 배출유량을 0.024 m³/s±0.002 m³/s으로 설 정한 다음 데이터 수집을 개시한다.

준비된 시편과 시편홀더를 질량측정장치 위에 놓고 실험을 개시한다. 인화 또는 일시적인 불꽃연소가 발 생된 때에는 그 시각을 기록한다. 지속적인 불꽃연소 가 발생한 때에는 그 시간을 기록하고 스파크 전원과 점화장치를 제거한다. 만일 스파크 전원을 차단한 수 에 불꽃이 꺼지면 점화기를 재 삽입하고 5초 이내에 스파크를 가한 다음, 시험이 완료된 때까지 스파크를 제거하지 않는다.

시험 시간동안 모든 데이터를 수집한 후 시편과 시 편홀더를 제거한다. 질량측정장치 위에 열차단 장치를 놓는다.

본 연구에서는 선정된 시료를 콘칼로리미터에 수평 방향으로 설치하고 외부 점화장치를 부착한 상태로 50 kW/m²의 복사열에 10분동안 노출시켜 착화시간과 열 방출율을 측정하였다.

4. 시험 결과

샌드위치패널 4종에 대하여 시험을 실시하여, 아래 와 같은 결과를 얻었으며, 아래 Fig. 2~Fig. 9에 시험 체의 시험전 모습과 시험 후 모습을 나타내었다.

시험체 A 및 A'는 변색만 되었으나, 그 외의 외적인 변화는 없었다. 시험체 B는 재료가 모두 소실되었다.

Fig. 2. Specimen A (Before and after).

Fig. 3. Specimen A' (Before and after).

Fig. 4. Specimen B (Before and after).

Fig. 5. Specimen B' (Before and after).

Fig. 6. Specimen C (Before and after).

Fig. 7. Specimen C' (Before and after).

Fig. 8. Specimen D (Before and after).

시험체 B의 상부에 강판이 붙어있는 시험체 B'의 경우 또한 심재는 모두 소실되었고, 강판만이 남았다. 시험 체 C 및 C' 또한 시험체 B, B'와 비슷한 형상을 나타 내었으나. 부스러지는 재가 남았다.

시험체 D 및 D'는 시험체 C, C'보다는 단단한 연소 물이 남았다.

4.1 착화시간

착화시간은 복사열에 노출된 시험체가 착화에 충분 한 양의 가연성 증기를 발생시켰을 때, 콘칼로리미터 에 설치된 스파크 점화기의 불꽃에 의해 착화되어 10 초이상 불꽃연소를 지속하게 되는 시간을 말한다. Table 4에 그 결과를 나타내었다.

시험체 A, A'(Glass wool)는 착화되지 않았다.

시험체 B(EPS), C(PUR)는 시험시작과 동시에 착화 되어 연소되었으며, 시험체 D(PIR)는 평균 4.2초에 착 화되었다.

심재시험체인 B, C, D와 샌드위치패널 시험체인 B', C', D'의 시험결과에서 표면 강판의 영향으로 착화시간 의 지연 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 각 각 평균 26.1초, 47.6초, 58.0초의 착화지연 시간이 생 겼다.

착화지연시간은 재료의 특성에 따른 특징으로 판단

되며, 샌드위치패널 시험체의 연소성능 및 특성을 나 타내는 인자로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

4.2 열방출율(Heat Releas Rate, HRR)

열방출율은 시료 표면적당 발생한 순간적인 열량의 크기이며, 재료의 연소위험성을 가장 잘 나타낼 수 있 는 요소라 할 수 있다.

아래 Fig. 10~Fig. 17에 시험결과를 나타내었다.

4.2.1 최대 열방출율(Peak Heat Releas Rate, PHRR) Fig. 10~Fig. 17의 열방출율 그래프에서 최대 열방출 Fig. 9. Specimen D' (Before and after).

Table 4. Ignition time of specimens Time (sec)

Test 1 Test 2 Test 3 average A No Ignition No Ignition No Ignition No Ignition A' No Ignition No Ignition No Ignition No Ignition

B 0^* 0^* 0^* 0^*

B' 31.9 28.8 17.5 26.1

C 0^* 0^* 0^* 0^*

C' 50.4 47.5 45.0 47.6

D 4.2 3.3 5.0 4.2

D' 65.5 63.457.7 62.2

*As soon as the test starts, the specimen ignites.

Fig. 10. Specimen A HRR.

Fig. 11. Specimen A' HRR.

Fig. 12. Specimen B HRR.

율 및 총 열방출량을 구할 수 있다.

시험재료가 연소하면 재료의 연소정도에 따라 열을 방출하게 되는데 이때 최대 열방출율은 화재의 크기를 나타내는 중요한 인자이다.

아래 Table 5에 최대 열방출율을 나타내었다.

최대 열방출율은 시험체 A'(Glass wool sandwich panel)가 가장 낮았으며, 시험체 B(EPS)가 가장 높은 값를 나타내었다.

각각의 시험체에 대하여, B'를 제외한 모든 시험체 의 시험결과가 5분간 최대열방출율과 10분간 최대열방 출율이 동일하였다. 그러므로 시험체의 연소는 5분 이 Fig. 13. Specimen B' HRR.

Fig. 14. Specimen C HRR.

Fig. 15. Specimen C' HRR.

Fig. 16. Specimen D HRR.

Fig. 17. Specimen D' HRR.

Table 5. Peak Heat Releas Rate of specimens (kW/m²) Test time

(min)

Result

1 2 3 avg.

A 5 13.6 10.3 12.5 12.1

10 13.6 10.3 12.5 12.1

A' 5 11.0 7.6 8.5 9.0

10 11.0 7.6 8.5 9.0

B 5 172.6 198.6 186.0 185.7 10 172.6 198.6 186.0 185.7

B' 5 97.2 26.2 30.8 51.4

10 97.2 26.2 32.5 52.0 C 5 157.6 155.9 150.2 154.6 10 157.6 155.9 150.2 154.6 C' 5 103.4130.5 118.7 117.5 10 103.4130.5 118.7 117.5

D 5 93.9 91.5 62.0 82.5

10 93.9 91.5 62.0 82.5

D' 5 35.437.0 37.3 36.6

10 35.437.0 37.3 36.6

내에 최성기에 도달하며, 가연물이 초기에 모두 연소 되는 것으로 판단할 수 있다.

샌드위치패널 시험체와 심재시험체를 비교하였을때, 샌드위치패널 시험체의 최대열방출율은 심재시험체의 최대열방출율 대비 A-74%, B-28%, C-44%, D-76% 수 준인 것으로 나타났다(10분 기준). 이는 강판의 영향으 로 연소조건이 좋지 않기 때문으로 판단된다. 그에 따 라 실제 화재가 일어났을 경우(예: 구조물이나 강판의 탈락 현상이 발생하였을 경우), ISO 5660-1 시험방법 에 의한 샌드위치패널의 시험결과는 실제 상황을 저평 가할 가능성도 있을 것으로 판단된다.

심재시험체 B, C와 비교하여 샌드위치패널 시험체 B', C'의 시험에서 3번의 결과가 차이가 많이 나는 것 으로 나타났다. 이러한 상황으로 판단하여, 샌드위치패 널 시험체는 시험의 재현성이 다소 떨어지는 것으로 판단된다.

4.2.2 총 열방출량(Total Heat Released, THR) 총 열방출량은 각 시험에서 실험재료의 연소로 방출 된 열량으로, 시료 표면적당 시간에 대한 함수로 표현 되는 열방출율을 주어진 시간에서 적분하여 구할 수 있다.

Table 6에는 시험시간 5분 및 10분간의 총 열방출량 누적값을 나타내었다.

총 열방출량은 시험체 A(Glass wool)가 가장 낮았으 며, 시험체 C(PUR)가 가장 높은 값을 나타내었다.

샌드위치패널 시험체와 심재시험체를 비교하였을 때, 샌드위치패널 시험체의 총 열방출량은 심재시험체 의 총 열방출량 대비 A-117%, B-71%, C-77%, D-28%

수준인 것으로 나타났다. 4.2.1에서와 마찬가지로 이는 강판의 영향으로 연소조건이 좋지 않기 때문으로 판단 된다.

4.3 난연성능평가

시험결과를 일본의 건축기준법 및 NBC 개정안에 의 하여 평가하도록 하였다. Table 7에는 각각에 대한 평 가 결과를 나타내었다. NBC에서는 시험시간을 15분을 규정하고 있으나, 시험결과 그래프에서 확인할 수 있 듯이 10분이 되기전에 모든 시험체가 연소되어 발생한 열량이 거의 없다고 판단할 수 있으므로 10분간 데이 터를 평가에 사용하였다.

일본기준에서는 시험체 A(GW), A'(GW sandwich panel)는 난연 2급 이상의 성능을 보이며, 시험체 B'(EPS sandwich panel), 시험체 D'(PIR sandwich panel)는 난 연 2급, 나머지 시험체는 난연등급을 벗어났다(열방출 율만을 평가항목으로 설정하였을 경우).

NBC기준에서는 시험체 A'(GW sandwich panel)는 Table 6. Total Heat Released of specimens (MJ/m²)

Test time (min)

Result

1 2 3 Avg.

A 5 2.9 2.0 2.2 2.3

10 2.7 2.6 2.2 2.3

A' 5 0.8 0.1 0.40.4

10 1.40.0 0.8 2.7

B 5 8.5 8.9 8.7 8.7

10 8.3 8.8 8.7 8.6

B' 5 9.6 0.6 2.8 4.3

10 10.1 0.8 7.5 6.1

C 5 18.0 17.6 18.1 17.9

10 20.2 19.9 19.9 20.0 C' 5 12.9 14.6 14.9 14.1 10 14.6 15.5 16.0 15.4

D 5 11.3 10.6 6.9 9.6

10 17.6 18.2 12.8 16.2

D' 5 3.1 3.3 3.7 3.4

10 4.3 4.3 5.2 4.6

Table 7. Fire retardancy class of specimens Test time

(min) PHRR THR Class Japan NBC

A 5 12.1 2.3

≥2 2

10 12.1 2.3

A' 5 9.0 0.4

≥2 1

10 9.0 2.7

B 5 185.7 8.7 Not

classfied 3 10 185.7 8.6

B' 5 51.44.3

2 2

10 52.0 6.1

C 5 154.6 17.9 Not

classfied 3 10 154.6 20.0

C' 5 117.5 14.1 Not classfied 3 10 117.5 15.4

D 5 82.5 9.6 Not

classfied 2 10 82.5 16.2

D' 5 36.6 3.4

2 2

10 36.6 4.6

Class 1 성능을 보이며, 시험체 A(GW), B'(EPS sandwich panel), D(PIR), D'(PIR sandwich panel)는 Class 2, 시 험체 B(EPS), C(PUR), 시험체 C'(PUR sandwich panel) 는 Class 3의 성능을 나타내었다.

동일 단열재인 샌드위치패널 시험체와 심재시험체의 평가결과를 비교하면, 일본기준에서는 EPS 샌드위치패 널과와 PIR 샌드위치패널이 심재보다 난연성능이 더 우수하였으며, NBC 기준에서는 Glass wool 샌드위치 패널, EPS 샌드위치패널이 심재보다 난연성능이 1 Class 더 뛰어난 것으로 평가되었다.

4. 결 론

본 연구에서는 ISO 5660 콘칼로리미터를 사용하여 국내 4종의 샌드위치패널과 강판을 제거한 단열재 시 험체 4종을 시험하여 비교하였다.

1) 심재시험체인 B, C, D와 샌드위치패널 시험체인 B', C', D' 의 Cone Calorimeter 시험결과에서 표면 강 판의 영향으로 평균 26.1초, 47.6초, 58.0초의 착화지연 시간이 발생하였다.

2) 시험체 B'를 제외한 모든 시험체의 5분간 최대열 방출율과 10분간 최대열방출율이 동일하다는 것을 확 인할 수 있다. 그러므로 시험체의 연소는 5분 이내에 최성기에 도달하며, 가연물이 초기에 모두 연소되는 것 으로 판단된다.

3) 샌드위치패널 시험체와 심재시험체를 비교하였을 때, 샌드위치패널 시험체의 최대열방출율은 심재시험 체의 최대열방출율 대비 A-74%, B-28%, C-44%, D- 76% 수준인 것으로 나타났다(10분 기준). 이는 강판의 영향으로 연소조건이 좋지 않기 때문으로 판단된다.

4) 샌드위치패널 시험체와 심재시험체를 비교하였을 때, 샌드위치패널 시험체의 총 열방출량은 심재시험체 의 총 열방출량 대비 A-117%, B-71%, C-77%, D-28%

수준인 것으로 나타났다.

5) 샌드위치패널에 대한 Cone Calorimeter 시험결과 를 일본기준에 적용하여 난연 성능을 평가하였을 때, 시험체 A(GW), A'(GW sandwich panel)는 난연 2급 이 상의 성능을 보이며, 시험체 B'(EPS sandwich panel), 시험체 D'(PIR sandwich panel)는 난연 2급, 나머지 시 험체는 난연등급을 벗어났다(열방출율만을 평가항목으 로 설정하였을 경우).

6) 샌드위치패널에 대한 Cone Calorimeter 시험결과 를 NBC기준에 적용하여 난연 성능을 평가하였을 때, 시험체 A'(GW sandwich panel)는 Class 1 성능을 보이 며, 시험체 A(GW), B'(EPS sandwich panel), D(PIR),

D'(PIR sandwich panel)는 Class 2, 시험체 B(EPS), C(PUR), 시험체 C'(PUR sandwich panel)는 Class 3의 성능을 나타내었다.

7) 동일 단열재인 샌드위치패널 시험체와 심재시험 체의 평가결과를 비교하면, 일본기준에서는 EPS 샌드 위치패널과와 PIR 샌드위치패널이 심재보다 난연성능 이 더 우수하였으며, NBC 기준에서는 Glass wool 샌 드위치패널, EPS 샌드위치패널이 심재보다 난연성능이 1 Class 더 뛰어난 것으로 평가되었다.

5. 고 찰

심재를 기준으로 하여 샌드위치패널의 난연성을 ISO- 5660-1 콘칼로리미터 시험방법으로 비교하였을 경우, 표면 강판의 영향으로 착화지연 현상이 발생하고, 최 대열방출율은 28%~76%까지 줄어들며, 총열방출량 또 한 비슷한 수준으로 줄어드는 것으로 나타났다. 그에 따라 일본 기준이나 NBC 기준에서 EPS 패널, PUR 패 널은 심재와 샌드위치패널이 등급이 다르게 나타났다.

그러므로, 샌드위치패널을 시험할 경우에는 실제 화 재상황에서의 구조적인 성능을 반영할 수 있는 부가적 인 방법이 필요한 것으로 판단된다.

감사의 글

이 연구는 2004년도 건설교통부 건설핵심기술개발사 업 과제 지원에 의해 수행되었음(04핵심기술 A02-01).

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