R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717TBIP-C111844-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | (안전분야)터널 내 교통사고 폭발화재 보호를 위한 시설물 장시간 화재 보호용 유약기반 돌기형 차화,차열 방화구조체 제조기술(시작품단계) | |||||
| 총 연구기간 | 2016-04-27 ~ 2017-12-26 | |||||
| 연구책임자 | 이재걸 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 357,000,000 원 기업 : 238,000,000 원 계 : 595,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 714,000,000 원 기업 : 476,000,000 원 계 : 1,190,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 주식회사 광운기술 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
현재까지 개발된 기술 수준은 아크로 인한 전기화재 즉 순간적인 화재가 발생 시 이를 극복하기 위한 수준으로 개발되었으나 터너 내 교통사고로 인한 화재는 고속으로 달리던 차량이 충돌로 인해 연료와 적재물 누출로 인해 폭발적인 화재가 진행되고 터널 내부의 화재보호 시스템이 작동 되더라도 화재 규모에 따라 소방진압차량이 도착하기까지 장시간 화재로부터 시설물을 보호하고 인명의 대피시간과 대피 조명의 조도확보, 시설물의 원활한 동작을 장시간 확보하여야 한다. 이에 장시간 화재 보호 성능이 있고 충격강도에 내충격성이 확보되어야 하며 유지보수성이 용이하고 또한 국가 예산 절감을 위해 내구성이 반영구적인 제품을 개발하는데 아직 까지 미흡하다. 이를 극복하기 위해 기본적인 국토부, 산자부 법령을 모두 충족하는 난연성능과 국가화재안전기준을 모두 충족하고 또한 반영구적인 내구성과 내충격성을 확보하면서 가장중요한 시공성과 기술의 확산성을 확보하기 위한 기존 시설물과의 규격 호환성이 가장 중요하고 이를 양산하기 위한 양산공정 개발이 필수적으로 보완 개발되어야 한다. 이러한 성능구현을 위해 화재 공학적으로 설계된 화재 분산구조인 돌기형 화재 분산구조와 보호하려는 설비가 평상 시 열 방출이 필요한 경우 통기성을 겸비한 제품을 구현하고 화재시 신속히 통기성 구조를 밀폐시켜 시설물을 화재로부터 보호하고 이후 장시간 화재 노출 시 시설물에 견고히 화재보호막을 유지시켜 소방 제압인력이 도착하기 까지 장시간 화재에 대한 보호가 가능한 “터널 내 교통사고 폭발화재 보호를 위한 시설물 장시간 화재 보호용 유약기반 돌기형 차화,차열 방화구조체 제조기술”을 적용한 제품과 시공방법 그릭고 확고한 성능이 유지되는 양산방법의 구현이 제품에 대한 개발 개요이다. 또한 화재 시 장시간 화재 보호용 유약기반 돌기형 차화,차열 방화구조체 제조기술을 적용한 제품과 연동하여 화재 관제 IOT를 개발하고 이를 안전관리자에게 통보하는 시스템에 대한 개발도 부차적으로 수행한다. [최종목표] - 터널 화재로부터 전기시설물(케이블 트레이)을 안전하게 지켜 낼 수 있는 “장시간 화재 보호용 유약기반 돌기형 차화,차열 방화구조체” 개발 - 설치가 편하고 다양한 용도에 적용 가능한 “돌기형 차화,차열 방화구조체” 개발 - 터널 화재로 인한 터널 콘크리트 폭열 방지용 차열,차염 내화 구조 모듈 - IOT 기술을 활용하여 안전 관리자에게 화재 알림기능 적용 최종목표의 성격 및 설정근거 - 돌기형 구조는 평면구조 보다 집중되는 화염을 돌기 구조가 분산시켜 집중되는 화재 강도를 분산 시킬 수 있다. - 유연한 구조와 통기구조의 실증적 설계를 통한 시설물 평상 시 기능 및 성능저하 방지 및 다양한 설치장소에 적용 가능한 우수한 시공성을 확보할 수 있다. - IOT 기술을 활용하여 터널 내부에서 화재 발생 시 안전관리자에게 화재 상황을 알릴 수 있는 기술을 적용할 경우 초기 대응에 도움이 될 것이다. [연구내용 및 범위] 1. 돌기 형 구조를 통한 화재분산 및 동일 두께 평면구조에 비해 월등한 화재방어 차열, 차염 층 구조적 확대 구현 - 돌기형 구조를 통한 화재 형상 분산구조 - 통기구조와 돌기구조의 방열효과를 통한 시설물의 평상시 기능저하 방지 2. 온도특성별 차등 유약성분 구조보강재를 이용한 장시간 내열, 내화 특성 - 친환경적인 도자기 유약기반 난연제를 통한 장시간 차열,차염 특성 확보 3. 유약성분의 바인드 구조를 통한 저독성 난연제 와 유기물 결합구조를 통해 유해가스 방출 억제 (탄화막 하부층 연쇄적 연소 방지기능) - 산화 난연제의 유약기반원료로 치환되는 과정 활용 4. 소재의 경제성 확보 - 1차연도 개발 소재의 사용화를 위해 경제성 확보를 위한 원료 개선 및 보완 - 원료 변경 후 성능시험 및 문제점 개선을 통한 화재성능 확보 5. 화재 보호용 차열, 차염 내화 케이블트레이 모듈 개발 - 성능 인증을 위해 한전 차화커버규격 시험 및 성적서 발급 - 실규모 화재 실험 - IOT 기술을 활용하여 안전관리자에게 화재 알림 기능 적용 6. 시공공법 보완을 통한 시공 편의성 확보 - 기존 시공 공법 보완을 통한 시공 편의성 증대 - 조립형 차열, 차염 내화 케이블트레이 개발 7. 현장 시범 적용 - 케이블트레이 무게 변화에 따른 터널 영향도 검토 - 현장 시범설치를 통한 성능 검증 8. 국내 품질인증 - 우수조달 인증 획득 9. 건설신기술 지정 신청 현재까지 개발된 기술 수준은 아크로 인한 전기화재 즉 순간적인 화재가 발생 시 이를 극복하기 위한 수준으로 개발되었으나 터너 내 교통사고로 인한 화재는 고속으로 달리던 차량이 충돌로 인해 연료와 적재물 누출로 인해 폭발적인 화재가 진행되고 터널 내부의 화재보호 시스템이 작동 되더라도 화재 규모에 따라 소방진압차량이 도착하기까지 장시간 화재로부터 시설물을 보호하고 인명의 대피시간과 대피 조명의 조도확보, 시설물의 원활한 동작을 장시간 확보하여야 한다. 이에 장시간 화재 보호 성능이 있고 충격강도에 내충격성이 확보되어야 하며 유지보수성이 용이하고 또한 국가 예산 절감을 위해 내구성이 반영구적인 제품을 개발하는데 아직 까지 미흡하다. 이를 극복하기 위해 기본적인 국토부, 산자부 법령을 모두 충족하는 난연성능과 국가화재안전기준을 모두 충족하고 또한 반영구적인 내구성과 내충격성을 확보하면서 가장중요한 시공성과 기술의 확산성을 확보하기 위한 기존 시설물과의 규격 호환성이 가장 중요하고 이를 양산하기 위한 양산공정 개발이 필수적으로 보완 개발되어야 한다. 또한 IOT 기술을 활용하여 터널 내부에서 화재 발생 시 안전관리자에게 화재 상황을 알릴 수 있는 기술을 적용하여 화재 발생 시 대응 속도를 높일 수 있는 기술을 개발할 예정이다. |
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