표제지
제출문
요약문
목차
제1장 서론 24
제1절 연구 배경 24
제2절 연구 필요성 24
제3절 연구 목표 및 내용 26
제2장 국내·외 기술개발 현황 28
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 29
제1절 혼합발화 29
1. 혼합발화 개론 29
2. 혼합발화 화재의 조사 31
3. 혼합발화 화재 사례 33
제2절 혼합물질 36
1. 불포화폴리에스테르 수지 36
2. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 51
제3절 물질평가 53
1. 물질선정 53
2. 액상여부 54
3. 인화위험성 62
4. 가연성액체량 85
5. 액체 비중 90
6. 물성 측정 결과의 확인 93
제4절 혼합반응 95
1. 혼합 반응기 및 비율 95
2. 외부온도 변화에 따른 온도변화 98
3. 혼합 속도 변화에 따른 온도변화 122
4. 반응용기 변화에 따른 온도변화 140
5. 혼합물의 반응온도에 따른 발화 위험성 비교 166
6. 혼합물의 반응온도에 따른 발화 위험성 비교 168
7. 혼합물의 용기 크기변화에 따른 발화 위험성 비교 169
제4장 연구개발결과의 활용방안 170
참고문헌 174
표 3.1.1. 혼합발화 화재 사례 조사 33
표 3.2.1. 불포화폴리에스테르 수지의 용도별 특징 40
표 3.2.2. FRP의 주된 용도예 46
표 3.2.3. 주형품 주요용도 47
표 3.2.4. 도료, 화장판 주요용도 47
표 3.2.5. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 물성 52
표 3.3.1. 액상여부 판단 실험 필요 장치 및 실험조건 54
표 3.3.2. 액상여부 판단시험법(관련법령) 56
표 3.3.3. 물질 상태에 대한 비교 57
표 3.3.4. 액상여부 확인시험 결과 61
표 3.3.5. 위험물안전관리에대한 세부기준의 인화점 시험방법 62
표 3.3.6. 예상 인화점이 실온 및 110℃ 사이에 있는 액체에 적용하는 인화점 시험방법 64
표 3.3.7. 예상 인화점이 실온 이하인 액체의 경우 적용하는 인화점 시험방법 66
표 3.3.8. 인화점 시험 결과의 기입사항 68
표 3.3.9. 연소점 측정 절차(클리브랜드 개방식) 69
표 3.3.10. 연소점 측정 절차(반자동 태그 개방식) 69
표 3.3.11. 위험물안전관리법상의 인화점 장비 및 목적 71
표 3.3.12. 물질별 인화점 측정결과 72
표 3.3.13. 물질별 연소점 측정결과 74
표 3.3.14. 물질별 휘발분 및 불휘발분 측정결과 89
표 3.3.15. 물질별 비중 측정결과 91
표 3.3.16. 위험물안전관리법시행령 별표 1 비고 93
표 3.3.17. 물질별 주요물성 측정결과 94
표 3.4.1. 실험개요 95
표 3.4.2. 불포화폴리에스테르 수지 및 과산화물 혼합비율 96
표 3.4.3. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 20℃, 미혼합) 98
표 3.4.4. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 30℃, 미혼합) 101
표 3.4.5. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 20℃, 혼합) 104
표 3.4.6. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 30℃, 혼합) 107
표 3.4.7. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 20℃, 미혼합) 110
표 3.4.8. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 30℃, 미혼합) 113
표 3.4.9. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 20℃, 혼합) 116
표 3.4.10. 혼합반응의 경화제량 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 30℃, 혼합) 119
표 3.4.11. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지 경화제, 5%) 122
표 3.4.12. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지 경화제, 10%) 125
표 3.4.13. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지 경화제, 50%) 128
표 3.4.14. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료 경화제, 5%) 131
표 3.4.15. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료 경화제, 10%) 134
표 3.4.16. 혼합 속도 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료 경화제, 50%) 137
표 3.4.17. 용기별 불포화폴리에스테르수지 사용량 141
표 3.4.18. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 5%, 200㎖ 용기) 142
표 3.4.19. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 10%, 200㎖ 용기) 144
표 3.4.20. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 5%, 300㎖ 용기) 146
표 3.4.21. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 10%, 300㎖ 용기) 148
표 3.4.22. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 5%, 1000㎖ 용기) 150
표 3.4.23. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(수지, 경화제 10%, 1000㎖ 용기) 152
표 3.4.24. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 5%, 200㎖ 용기) 154
표 3.4.25. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 10%, 200㎖ 용기) 156
표 3.4.26. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 5%, 300㎖ 용기) 158
표 3.4.27. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 10%, 300㎖ 용기) 160
표 3.4.28. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 5%, 1000㎖ 용기) 162
표 3.4.29. 용기 변화에 따른 최고온도 및 도달시간(도료, 경화제 10%, 1000㎖ 용기) 164
그림 3.1.1. 화학물질화재조사의 플로차트 32
그림 3.1.2. 화재현장 내·외부 사진 34
그림 3.1.3. 작업에 사용하려고 현장에 방치에 놓은 불포화수지 35
그림 3.1.4. 수조 내부(통로계단) 좌측 작업대 2층을 중심으로 연소확대 35
그림 3.1.5. 작업대3층(하부)에 좌측에 강한 수열흔적 확인 35
그림 3.2.1. 불포화폴리에스테르 제조방법 36
그림 3.2.2. 불포화폴리에스테르 경화메커니즘 39
그림 3.2.3. 불포화 폴리에스테르 수지의 성형법 용도에 따른 분류 45
그림 3.2.4. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 분자구조 51
그림 3.3.1. 실험대상물질 53
그림 3.3.2. 액상여부 확인요령 55
그림 3.3.3. 액상여부 확인용 시험관(규격제작) 58
그림 3.3.4. 액상여부 확인용 항온기 59
그림 3.3.5. 액상여부 확인용 시험 준비 상태(수지성형용) 59
그림 3.3.6. 액상여부 확인용 시험 완료 상태(수지성형용) 60
그림 3.3.7. 액상여부 확인용 시험 준비 상태(유색도료용) 60
그림 3.3.8. 액상여부 확인용 시험 완료 상태(유색도료용) 61
그림 3.3.9. 인화점 시험기 형태 63
그림 3.3.10. 신속평형 인화점 시험기 71
그림 3.3.11. 개방식 인화점 측정기(연소점측정기) 73
그림 3.3.12. 불포화폴리에스테르(수지) 불꽃 착화 실험(착화전) 75
그림 3.3.13. 불포화폴리에스테르(수지) 불꽃 착화 실험(착화후) 75
그림 3.3.14. 불포화폴리에스테르(수지) 불꽃 착화 실험(10초 후 소화) 76
그림 3.3.15. 불포화폴리에스테르(도료) 불꽃 착화 실험(착화전) 76
그림 3.3.16. 불포화폴리에스테르(도료) 불꽃 착화 실험(착화후) 76
그림 3.3.17. 불포화폴리에스테르(도료) 불꽃 착화 실험(10초 후 소화) 77
그림 3.3.18. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 불꽃 착화 실험(착화전 77
그림 3.3.19. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 불꽃 착화 실험(노출) 77
그림 3.3.20. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 불꽃 착화 실험(제거) 78
그림 3.3.21. 불포화폴리에스테르(수지) 용접불티 착화 실험 81
그림 3.3.22. 불포화폴리에스테르(도료) 용접불티 착화 실험 82
그림 3.3.23. 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO) 용접불티 착화 실험 84
그림 3.3.24. 105±2℃를 유지할 수 있는 항온기 87
그림 3.3.25. 1mg까지 측정할 수 있는 전자저울 87
그림 3.3.26. 알루미늄 시료 접시(D : 5.5cm) 87
그림 3.3.27. 가열잔분 시험 시료 88
그림 3.3.28. 비중병의 종류 90
그림 3.3.29. Metal pyknometer 91
그림 3.3.30. Metal pyknometer로 비중 측정 92
그림 3.4.1. 주제(불화폴리에스테르수지)의 혼합무게 정량 96
그림 3.4.2. 혼합반응장치 개요 96
그림 3.4.3. 데이터수집장치 및 혼합반응 장치 97
그림 3.4.4. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 99
그림 3.4.5. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 99
그림 3.4.6. 수지(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 100
그림 3.4.7. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 100
그림 3.4.8. 수지(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 100
그림 3.4.9. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 102
그림 3.4.10. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 102
그림 3.4.11. 수지(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 102
그림 3.4.12. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 103
그림 3.4.13. 수지(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 103
그림 3.4.14. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 105
그림 3.4.15. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 105
그림 3.4.16. 수지(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 105
그림 3.4.17. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 106
그림 3.4.18. 수지(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 106
그림 3.4.19. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 108
그림 3.4.20. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 108
그림 3.4.21. 수지(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 108
그림 3.4.22. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 109
그림 3.4.23. 수지(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 109
그림 3.4.24. 도료와 경화제 사이에 형성된 도막 110
그림 3.4.25. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 111
그림 3.4.26. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 111
그림 3.4.27. 도료(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 111
그림 3.4.28. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 112
그림 3.4.29. 도료(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 112
그림 3.4.30. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 114
그림 3.4.31. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 114
그림 3.4.32. 도료(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 114
그림 3.4.33. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 115
그림 3.4.34. 도료(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 30℃) 115
그림 3.4.35. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 116
그림 3.4.36. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 117
그림 3.4.37. 도료(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 117
그림 3.4.38. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 117
그림 3.4.39. 도료(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 118
그림 3.4.40. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 119
그림 3.4.41. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 120
그림 3.4.42. 도료(경화제20%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 120
그림 3.4.43. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 120
그림 3.4.44. 도료(경화제100%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 30℃) 121
그림 3.4.45. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 123
그림 3.4.46. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 123
그림 3.4.47. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 123
그림 3.4.48. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 124
그림 3.4.49. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 124
그림 3.4.50. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 125
그림 3.4.51. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 126
그림 3.4.52. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 126
그림 3.4.53. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 126
그림 3.4.54. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 127
그림 3.4.55. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 128
그림 3.4.56. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 129
그림 3.4.57. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 129
그림 3.4.58. 수지(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 129
그림 3.4.59. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 130
그림 3.4.60. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 131
그림 3.4.61. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 132
그림 3.4.62. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 132
그림 3.4.63. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 132
그림 3.4.64. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 133
그림 3.4.65. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 134
그림 3.4.66. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 135
그림 3.4.67. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 135
그림 3.4.68. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 135
그림 3.4.69. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 136
그림 3.4.70. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 20℃) 137
그림 3.4.71. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 20℃) 138
그림 3.4.72. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 20℃) 138
그림 3.4.73. 도료(경화제50%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 20℃) 138
그림 3.4.74. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(1200rpm, 20℃) 139
그림 3.4.75. 혼합 반응 반응용기 140
그림 3.4.76. 반응용기별 불포화폴리에스테르 140
그림 3.4.77. 수지 (경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 142
그림 3.4.78. 수지 (경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 143
그림 3.4.79. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 143
그림 3.4.80. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 143
그림 3.4.81. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 144
그림 3.4.82. 수지 (경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 145
그림 3.4.83. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 145
그림 3.4.84. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 145
그림 3.4.85. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 300㎖) 146
그림 3.4.86. 수지(경화제5%)혼합반응 옹도상승 곡선(120rpm, 300㎖) 147
그림 3.4.87. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 300㎖) 147
그림 3.4.88. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 300㎖) 147
그림 3.4.89. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 300㎖) 148
그림 3.4.90. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 300㎖) 149
그림 3.4.91. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 300㎖) 149
그림 3.4.92. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 300㎖) 149
그림 3.4.93. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 1000㎖) 150
그림 3.4.94. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 1000㎖) 151
그림 3.4.95. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 1000㎖) 151
그림 3.4.96. 수지(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 1000㎖) 151
그림 3.4.97. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 152
그림 3.4.98. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 153
그림 3.4.99. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 153
그림 3.4.100. 수지(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 153
그림 3.4.101. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 154
그림 3.4.102. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 155
그림 3.4.103. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 155
그림 3.4.104. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 155
그림 3.4.105. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 156
그림 3.4.106. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 157
그림 3.4.107. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 157
그림 3.4.108. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 157
그림 3.4.109. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 300㎖) 158
그림 3.4.110. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 300㎖) 159
그림 3.4.111. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 300㎖) 159
그림 3.4.112. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 300㎖) 159
그림 3.4.113. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 300㎖) 160
그림 3.4.114. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 300㎖) 161
그림 3.4.115. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 300㎖) 161
그림 3.4.116. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 300㎖) 161
그림 3.4.117. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 1000㎖) 162
그림 3.4.118. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 1000㎖) 163
그림 3.4.119. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 1000㎖) 163
그림 3.4.120. 도료(경화제5%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 1000㎖) 163
그림 3.4.121. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(0rpm, 200㎖) 164
그림 3.4.122. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(120rpm, 200㎖) 165
그림 3.4.123. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(360rpm, 200㎖) 165
그림 3.4.124. 도료(경화제10%)혼합반응 온도상승 곡선(720rpm, 200㎖) 165
그림 3.4.125. 혼합 시 발생하는 증기 착화 실험 167