工學碩士學位請求論文

보호복의 방열성능 평가

Evaluation for Thermal Protective Performance

of Protective Clothing

2006년 2월

인하대학교 대학원

섬유공학과

신 동 승

工學碩士學位請求論文

보호복의 방열성능 평가

Evaluation for Thermal Protective Performance

of Protective Clothing

2006년 2월

지도교수 이 의 소

이 논문을 석사학위 논문으로 제출함

이 논문을 신 동 승의 석사학위논문으로 인정함

2006년 2월

주심

부심

부심

- i -

요 약

보호복은 사람의 인체를 보호하기 위해 만들어진 의류로 그 안전

성은 생명과 직결되므로 중요하다. 소방복과 방열복은 고온의 현장

에서 사용된다는 점에서 대류열과 복사열에 대한 방열성능이 특히

중요하다. 하지만 국내에는 보호복 평가방법에 대한 규격이 매우

부족했다.

이런 필요성에 따라 기술표준원에서는 2002년부터 보호복의 평가

방법에 대한 규격을 ISO에서 들여와 KS 규격화하는 작업이 진행되

어 왔는데 KS K ISO 6942는 복사열에 대한 평가방법이며 KS K

ISO 9151은 대류열에 대한 평가 방법이다. 본 연구에서는 FI인증을

받은 보호복을 대상으로 위에서 언급한 규격에 따라 방열성능을 평

가했으며 그 결과를 비교했다.

소방복과 방열복은 3개 이상의 직물로 구성된 multi-layer이며 각

각의 직물과 완성품을 대상으로 실험을 진행했다. 실험 결과

aramid로 구성된 직물은 방열성능이 우수했다. 방열복 garment의

실험결과는 대류열과 복사열에 대해 우수한 능력을 보여줬지만 소

방복의 경우 대류열에 대한 안전성은 높은 반면에 3종류의 제품 중

1종류는 복사열에 대해서는 요구수준에도 미치지 못했다.

소방관의 화재진압 활동 시 flame에 의한 대류열에 의한 피해는

스스로 주의하여 피할 수 있는 반면에 복사열은 그렇지 아니하다는

것을 고려한다면 이번 실험 결과는 그냥 지나칠 문제가 아니다. 더

욱이 이 제품들이 FI인증을 획득하여 그 품질을 인정받은 제품이라

는 것을 생각한다면 시험방법의 보완이 시급하다고 생각된다.

- ii -

Abstract

The protective clothing against flame is the clothing for

firefighters and the protective clothing against heat is the

clothing for industrial workers. Thus evaluating the thermal

protective performance of protective clothing is very important

for the firefighters or workers. Although the protective clothing

has to be evaluated with various methods, domestic standards

are deficient against foreign standards. Thus Korea Agency of

Technology and Standard established and notified the standards

for evaluating protective clothing from 2002.

In this study, the domestic protective clothing for thermal

stability was evaluated with KS K ISO 6942 and KS K ISO 9151.

KS K ISO 6942 is a radiant heat test, and KS K ISO 9151 is a

convective heat test.

The stability of the garments for workers to both the

convective heat and the radiant heat was satisfied, but the

stability of the garments for firefighters to the convective heat

was satisfied while the one to radiant heat was not satisfied.

This outcome is a matter of grave concern. In spite that they

failed in the radiant heat test, they still passed the standard by

the current evaluation methods. Therefore it is necessary that the

present evaluation methods of protective clothing should be

complemented and revised.

- iii -

요 약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ ⅰ

Abstract ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ ⅱ

목 차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ ⅲ

List of Figures․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ ⅴ

List of Tables ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ ⅶ

1. 서론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

2. 실험

2.1 시료 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 5

2.2 보호복의 물리적 특성 실험 ․․․․․․․․․․ 8

2.3 시료의 전처리․․․․․․․․․․․․․․․․․ 9

2.4 대류열 통과 시험 ․․․․․․․․․․․․․․․ 10

2.5 복사열 통과 시험 ․․․․․․․․․․․․․․․ 11

3. 결과 및 고찰

3.1 보호복의 물리적 특성

3.1.1 방열복의 방염성 ․․․․․․․․․․․․․ 14

3.1.2 방열복의 수축률 ․․․․․․․․․․․․․ 14

3.1.3 소방복의 방염성 ․․․․․․․․․․․․․ 15

3.1.4 소방복의 수축률 ․․․․․․․․․․․․․ 15

3.2 Convective heat test

3.2.1 방열복의 실험결과 ․․․․․․․․․․․․ 18

3.2.2 소방복의 실험결과 ․․․․․․․․․․․․ 21

3.3 Radiant heat test

3.3.1 방열복의 실험결과 ․․․․․․․․․․․․ 24

목 차

- iv -

3.3.2 소방복의 실험결과 ․․․․․․․․․․․․ 28

3.4 인장강도 및 인열강도 ․․․․․․․․․․․․ 30

3.5 Convective heat test와 Radiant heat test의 문제점 33

4. 결론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 35

5. 참고문헌 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 37

- v -

Figure 1 Fatalities by nature of fatal injury(2003)

Figure 2 Multi-layer fabrics of protective clothing

Figure 3 Firefighters protective clothing ensemble

Figure 4 Mechanical pretreatment apparatus

Figure 5 Device of convective heat test

Figure 6 Device of radiant heat test

Figure 7 Flammability of protective clothing (warp)

Figure 8 Flammability of protective clothing (weft)

Figure 9 Thermal shrinkage of protective clothing

Figure 10Convective heat test results of heat

resistant clothing

List of figures

- vi -

Figure 11Convective heat test results of protective

clothing for firefighters (A사)

Figure 12Convective heat test results of protective

clothing for firefighters (A, B, C사)

Figure 13Radiant heat test results of heat resistant

clothing (garment)

Figure 14Radiant heat test results of heat-protective

clothing (outer shell)

Figure 15Radiant heat test results of protective

clothing for firefighters (A, B, C사)

Figure 16 Retention of breaking strength

Figure 17 Retention of tearing strength

- vii -

Table 1 Characteristics of Protective clothing

Table 2Convective heat test results of heat

resistant clothing

Table 3 Performance levels : Convective heat test

Table 4Convective heat test results of protective

clothing for firefighters

Table 5Radiant heat test results of heat resistant

clothing

Table 6 Performance levels : Radiant heat test

Table 7Radiant heat test results of protective

clothing for firefighters

List of Tables

- 1 -

1. 서 론

사람이 입는 의류 중 자신의 신체를 보호하기위해 입는 의류를

보호복(방호복)이라 부른다. 이런 보호복에는 소방관들이 화재 진압

시 입는 소방복, 제철소와 같은 열을 다루는 인부들이 입는 방열복,

화학약품을 취급하는 공장에서 입는 화학복, 우주인들이 우주공간

에서 입는 우주복 등이 있다.

이런 보호복중 소방복과 방열복에 대한 열과 볼꽃에 대한 보호복

의 시험평가방법은 산업현장에서 필수적으로 요구되는 사항이다.

특히 소방관들을 위한 소방복의 경우 실제 소방관의 화재 진압 시

불꽃 등의 직접적인 요인에 의한 피해보다 복사열에 의한 간접적인

피해가 더 크다[1]. Figure 1은 2003년 미국의 소방관사망통계 연례

보고서로 이 보고서에 따르면 사망자 111명중 8명이 화상으로 인해

사망했으며 1명은 열사병으로 사망했다[2]. 이런 통계 수치를 보더

라도 보호복의 방열성능에 대한 시험은 반드시 필요하다.

Figure 1. Fatalities by nature of fatal injury(2003)

- 2 -

국제규격인 ISO 규격이나 유럽의 CEN 규격, 미국의 ASTM 및

NFPA(National Fire Protection Association) 1971 규격에서는 소방

복과 방열복의 대류열통과 시험과 복사열통과 시험을 규격으로 구

분하여 명시하고 있다. ASTM D 4108-87은 TPP(Thermal protective

performance) 테스트이며 ASTM F 1939-99는 RPP (Radiant

Protective Performance) 테스트 규격인데 NFPA 1971 규격에는

ASTM의 TPP 및 RPP 테스트를 도입하여 필수 평가시험으로 규정

하고 있다[3]. 유럽 CEN 규격에서는 EN 366과 EN 367에 대류열통

과 시험과 복사열통과 시험을 규정했고 ISO에서는 CEN의 위 2가

지 규격을 ISO 6942와 ISO 9151로 도입하여 규격을 제정했으며 또

한 ASTM D 4108-87를 ISO 17492로 도입했다.

산업자원부 기술표준원에서는 미비한 보호복 관련 규격을 보완하

기 위해 2002년부터 ISO에 있는 보호복 관련 규격을 들여와 KS로

제정 고시하고 있다. 현재 KS K ISO 11612 ‘보호복-열 및 불꽃에

대한 방열복의 시험방법 및 요구 성능’, KS K ISO 11613 ‘보호복-

소방관용 보호복의 시험방법 및 요구 성능’ 이 두 개의 규격은 방

열복과 소방복에 대한 시험시 전처리방법 및 불꽃열과 복사열의 시

험방법을 제시하고 있으며 이 외에도 여러 가지 시험방법에 대한

요구성능 등을 나타내고 있다. 또한 KS K ISO 6942 ‘보호복-열 및

불꽃에 대한 보호복의 복사열에 노출시 소재 및 소재 구성품에 대

한 열 거동평가’, KS K ISO 9151 ‘보호복-열 및 불꽃에 대한 보호

복의 불꽃에 노출시 열전도성 측정’등의 위 4개의 규격은 동일한

내용의 ISO 규격을 서식의 변경 없이 그대로 작성한 한국 산업 규

격이다.

고온의 작업환경에서 일하는 착용자들에게 가장 큰 피해를 줄 수

있는 상황은 작업 중 보호복이 찢기거나 구멍이 생기는 상황이다

- 3 -

[5]. 왜냐하면 외부로부터의 열전달이 보호복의 상해로 인해 크게

달라지기 때문이다. 따라서 보호복의 인장강도와 인열강도는 중요

한 물리적 특성이다. 특히 소방관들은 작업강도가 크기 때문에 열

에 노출되어 소방복의 물성이 바뀌거나 직물이 파괴된다면 더 이상

보호복으로 사용할 수 없게 된다[6].

이전의 많은 연구에서는 불꽃열로 발생하는 대류현상에 관한 연

구를 많이 했지만[7-10], 화재현장에서 소방관들에게 전달되는 열은

복사열이 가장 큰 비중을 차지하고 있으며 연료연소로 인해 발생하

는 화재의 경우 그 열의 80%가 복사열이라는 것은 익히 알려진 사

실이다[1].

유화숙 등은 논문에서 ASTM F 1939-99의 RPP 테스트를 아주 약

한 열원으로 garment이 아닌 6종의 방염직물을 대상으로 했다. 그

들은 실험에서 RPP 테스트 전후의 인장강도를 비교했는데 열원의

강도와 복사열 처리 시간이 증가할수록 강도가 증가하는 경향 얻었

다. 이런 결과를 얻게 된 원인은 열에 의해 직물이 수축하면서 조

직이 치밀해지기 때문이라고 밝혔다[1].

하지만 실제현장에서 착용자들이 받는 열에너지는 조직이 수축하

는 것을 넘어 파괴가 일어나는 경우도 있다. 그래서 이번 실험에서

는 이전의 연구에서보다 강한 열원으로 진행된 대류열과 복사열 통

과 실험에서 얻은 샘플을 통해 인장강도 및 인열강도의 변화를 비

교했다[11].

국내에 생산되거나 수입되는 소방복과 방열복은 반드시 한국 소

방검정공사에서 제정한 규격의 요구수준에 부합하는 FI인증을 받아

야만 유통시킬 수 있다. ‘소방용 방화복의 인정기준’(FIS 006)과 ‘방

열복의 인정기준‘(FIS 018)에서 시험방법 및 요구수준을 명시하고

있지만 FIS 006에만 열통과시험이 있고 FIS 018에는 열통과시험이

- 4 -

없으며 소방복에 적용되는 열통과시험은 국제규격에 비해 많이 부

족하다[12,13]. 따라서 국내에서 생산되어 유통되고 있는 FI인증을

받은 소방복과 방열복을 대상으로 새로이 제정된 KS 규격에 따라

대류열통과 시험 및 복사열통과 시험을 실시하고 그 결과를 비교해

보고자 한다.

- 5 -

2. 실 험

2.1 시료

본 연구에 사용된 시료는 국내에서 생산되어 유통되고 있는 소방

복 3종과 방열복 1종에 대해 진행했다. 각각의 garment들은 3개의

직물로 구성된 multi-layers이며 각각의 직물에 대해서도 실험을 진

행했다.

소방복과 방열복의 outer shell과 lining의 경우 현재 일반적으로

aramid직물이 많이 쓰인다. 주로 쓰이는 제품은 미국의 Dupon사의

Nomex와 Kevlar이며 제품의 단가를 낮추기 위해 일본 Teijin사의

Conex도 많이 쓰인다. FI인증규격에서는 moisture barrier를 반드시

중간층에 넣도록 되어 있다. 일반적으로는 3개의 층으로 된

multi-layers이지만 FI인증규격에서는 garment의 무게만 제한을 하

기 때문에 경우에 따라서는 중간층을 2개로 넣어 총 4개의 층으로

된 제품도 있다[12,13]. Figure 2는 방열복과 소방복의 구조를 나타

냈으며 Figure 3은 outer shell, moisture barrier, lining의 역할을

나타냈다.

방열복의 경우 outer shell은 알루미늄으로 코팅된 내열원단(주로

aramid직물)을 사용하며 lining은 quilting으로 제직하여 air gab을

형성하여 방열성능을 높이도록 했다. moisture barrier는 고무포나

투습방수포를 쓰는데 고무포인 경우 나일론을 지조직으로 폴리우레

탄을 코팅한 직물을 쓰며 투습방수포는 PTFE(polytetrafluor

ethylene) 코팅 된 aramid 부직포를 사용한다. 소방복 역시 outer

shell과 lining은 aramid계 섬유나 PBI(poly benzimidazole)계 섬유

를 쓰도록 되어 있으며 moisture barrier는 투습방수포를 쓰도록 되

어 있어 대부분 PTFE 코팅 된 aramid 부직포를 사용한다.

- 6 -

3중직 내지 4중직을 된 보호복은 outer shell이 주요한 보호성능

을 나타내도록 되어 있으며 lining이 이를 보완하도록 설계된다.

moisture barrier는 투습방수 효과를 내는데 사용되며 착용자의 쾌

적성을 위해 쓰인다.

(a) Protective clothing against flame (b)Protective clothing against heat

Figure 2. The multi-layer fabrics of protective clothing

Figure 3. Firefighters protective clothing ensemble

- 7 -

각 시료의 특성을 table 1에 정리했다.

Table 1. Characteristics of Protective Clothing

SampleSample Number

(construction)Fiber

Weight

(g/m2)

Thickness

(mm)

Protective

Clothing

against

Heat

Garment 1 - 894.25 4.04

Outer shell

(twill)2

aluminized

aramid421 0.78

Moisture barrier

(plain)3

nylon coated

by PU149.25 0.24

Lining

(quilting)4 aramid 324.5 3.08

Protective

Clothing

against

Flame(A)

Garment 5 - 546.5 1.89

Outer shell

(ripstop)6 aramid 206.25 0.63

Moisture barrier

(nonwoven)7

aramid coated

by PTFE185.75 0.72

Lining

(plain)8 aramid 142 0.51

Protective

Clothing

against

Flame(B)

Garment 9 - 544 1.77

Outer shell

(ripstop)10 aramid 245 0.58

Moisture barrier

(nonwoven)11

aramid coated

by PTFE166 0.81

Lining

(plain)12 aramid 133 0.36

Protective

Clothing

against

Flame(C)

Garment 13 - 635 2.06

Outer shell

(ripstop)14 aramid 241 0.65

Moisture barrier

(nonwoven)15

aramid coated

by PTFE238 0.90

Lining

(plain)16 aramid 156 0.49

- 8 -

2.2 보호복의 물리적 특성 실험

1) 방염성능(KS K 0585) : 방열복과 소방복의 작업환경이 불에 노

출되는 경우가 많기 때문에 구성 직물과 garment에 대해 잔진시간,

잔염시간를 측정하였다.

2) 내열시험(KS K 0473) : 열에 의한 직물의 변화를 살펴보기 위해

스팀법으로 수축률을 측정했다.

4) 무게와 두께 : 무게는 KS K 0514에 따라 측정했으며, 두께는 KS

K 0506에 따라 측정했다.

3) 인장강도(KS K 0521), 인열강도(KS K 0536) : 복사열통과 시험과

대류열통과 시험 전후의 강도변화를 알기위해 ‘인장 및 압축강도

시험기’(DaeKyung)를 사용하여 full scale load 300kgf, test speed

200mm/min으로 보호복의 인장강도 및 인열강도를 측정하였다.

2.3 직물의 전처리

1) 방열복

KS K ISO 11612에 따라 시험 전 전처리를 했다. 60℃에서 5회

세탁하고 텀블건조를 5회 반복해 주었다. 그리고 방열복의 outer

shell과 garment에 대해서는 기계적 전처리를 ISO 15538:2001

annex A에 따라 행했다.

2) 기계적 전처리

알루미늄 코팅된 방열복의 outer shell과 garment에 한해 기계적

전처리를 행했다. 금속을 입힌 코팅의 효과는 반사하는 복사열의

- 9 -

감소에 있다. 이 방법은 반복사용의 영향을 모사하기 위해 고안되

었으며 시험편은 동시에 압박과 뒤틀림을 일으키는 시험 장치를 사

용하여 전처리를 한다[14]. Figure 4는 기계적 전처리 시험기와 그

원리를 설명했다.

Figure 4. Mechanical pretreatment apparatus

(KS K ISO 11612 annex A)

- 10 -

3) 소방복

KS K ISO 11613에 따라 시험 전 전처리를 했다. 60℃에서 5회

세탁하고 텀블건조를 5회 반복해 주었다.

2.4 대류열 통과 시험

KS K ISO 9151에 준하여 FPT-30A(DAIEI KAGAKU SEIKO

MFG. Co. Ltd.)로 실험을 진행하였다. Figure 5는 대류열 통과 시

험기기의 사진이다.

실험방법은 고정된 시험편 아래쪽에 위치한 가스버너의 불꽃으로

부터 80kW/m2의 열 플러스를 가한다. 시험편을 통과하는 열은 꼭

대기에 있는 시험편과 접촉된 작은 구리 열량계로 측정된다. 열량

계의 온도를 (24±0.2)℃ 올리는데 소요되는 시간을 초단위로 기록하

며 세 개의 시험편의 평균값이 열전달지수(HTI, Heat Transfer

Index)이다.

IQ,12 : time to achieve a calorimeter temperature rise of 12±0.1 ℃

IQ,24 : time to achieve a calorimeter temperature rise of 24±0.2 ℃

(HTI : heat transfer index(flame))

IQ,24 - IQ,12 : difference between IQ,24 and IQ,12

KS K ISO 9151 열전달시험에서 제시하는 열전달지수는 원단 구

성물이 불꽃에서 열이 전달되는 것을 지연시키는 능력에 대한 등급

을 정하는 방법으로 사용되고 규정된 시험조건에서 24℃ 상승할 때

까지의 초단위 시간을 통해 구해진다. 원단을 통한 열전달은 공기

층을 포함한 원단 구성물의 두께와 관련이 있다. 열 전달지수는 공

기층을 최소화시킬 수 있도록 표준하중에 의해 압축하여 결정되며

- 11 -

두께가 두꺼울수록 보호성이 커지고 열전달지수 값도 높아지지만

변동성도 증가한다. 하지만 실제 사용조건과 표준시험 상태에서는

불꽃의 세기와 직물의 압력이 일정하지 않고 건조 상태에 따라 다

를 수 있기 때문에 열전달지수를 불꽃에 대한 원단의 보호시간으로

규정해서는 안 된다[4].

2.5 복사열 통과 시험

KS K ISO 6942에 준하여 한국의류시험연구원에서 자체 제작한

복사열 통과시험기기를 사용하여 실험을 진행하였다. Figure 6은 복

사열 통과 시험기기의 모습이다.

실험방법은 시험편을 열량계 앞쪽에 고정시키고 복사열에 노출시

킨다. 열원은 3.6Ω±10%(1070℃에서)인 탄화실리콘(SiC) 발열막대 6

개로 구성되며 약 5분간 가열하면 1100℃가 된다. 열량계 블록의

크기 때문에 시험편 뒷면으로부터 열의 전도가 있으며, 이는 시험

편 소재로 만들어진 보호복의 착용자에게 가혹한 조건이 된다[11].

열량계의 온도를 (12±0.1)℃ 올리는데 소요되는 시간을 초단위로

기록하고 t12로 표시하고 (24±0.2)℃ 올리는데 소요되는 시간은 t24로

표시한다. 세 개의 시험편의 t24의 평균값을 열전달지수(RHTI,

radiant heat transfer index)로 정한다.

t12 : time to achieve a calorimeter temperature rise of 12±0.1℃

t24 : time to achieve a calorimeter temperature rise of 24±0.2℃

(RHTI : radiant heat transfer index)

t24 - t12 : Difference between t24 and t12

- 12 -

입사 열 플럭스 밀도, Q0는 다음에서 선택한다.

낮은 수준 5kW/m2, 10kW/m2

중간 수준 20kW/m2 , 40kW/m2

높은 수준 80kW/m2

이번 실험에서는 중간 수준 40kW/m2으로 Q0를 정해서 실험을

진행했다. 그리고 전달 열 플럭스 밀도, Qc(kW/m2)는 다음의 식을

이용하여 구한다.

Qc = CS×△T△t

C : specific heat of calorimeter

S : area of calorimeter(m2)

TRIANGLETTRIANGLEt

: mean rate of rise of the calorimeter temperature in ℃/s

입사 열 플럭스의 각 수준 당 열 전달 요인(TF, heat transfer

factor)은 다음 식에 의해 구한다.

TF% = Q cQ 0×100 %

Qc : transmitted heat flux density in kW/m2

Q0 : levels of incident heat flux density in kW/m2

TF% : heat transmission factor for incident heat flux density

- 13 -

TF는 입사된 열과 복사열원에 노출된 시험편을 투과한 열의 비율

이다. KS K ISO 6942 시험기기는 한국의류시험연구원에서 자체 제

작한 복사열 통과시험기기를 사용했다.

Figure 5. Device of convective heat test

Figure 6. Device of radiant heat test

- 14 -

3. 결과 및 고찰

3.1 보호복의 물성평가

3.1.1 방열복의 방염성

방열복을 사용하는 작업환경이 불과 무관하다 할 수 없으므로 방

열복의 기본특성으로 방염성을 측정했다.

Figure 7, 8을 보면 moisture barrier를 제외하고는 aramid 섬유

가 쓰인 직물들은 모두 우수한 방염성을 보여주고 있다. 잔염시간

이나 잔진시간이 모두 2초 미만이므로 KS K ISO 11612에 명시된

요구사항을 만족했다. 하지만 moisture barrier는 방염성이 좋지 않

은데 이는 Nylon을 지조직으로 Polyurethane을 코팅했기 때문에

이러한 결과를 보여주고 있다고 추측된다. 그러나 방열복은 outer

shell과 lining이 모두 aramid로 사용되어지고 있기 때문에 큰 문제

는 아닐 것으로 생각된다.

3.1.2 방열복의 수축율

고온의 열에 노출되는 방열복의 작업환경을 생각한다면 열에 의

한 수축율은 중요한 방열복의 물성이다.

Figure 9의 수축율 결과를 살펴보면 경사방향으로는 수축이 일어

나고 위사방향으로는 moisture barrier를 제외하고 신장한다. 경사

방향으로 수축하기 때문에 고온에서 강도향상이 일어난다고 한 이

전의 연구를 확인할 수 있었다. 이처럼 열에의해 수축하는 현상은

aramid의 고유의 역거동성이다.

대부분의 aramid 직물들은 일반적으로 고온상태에서 우수한 내열

성을 보여주는데 이는 aramid 섬유의 자체 방열성 뿐만 아니라 가

- 15 -

열시 원단이 수축하면서 조직이 치밀해지게 되어 내열성의 향상을

가져오는 것으로 볼 수 있다.

3.1.3 소방복의 방염성

소방관들의 주된 임무는 화재진압이다. 따라서 항상 불을 가까이

하고 있으며 때에 따라서는 불속에서 진압작업을 펼치기도 한다.

소방복에 불이 붙을 수 있으므로 소방복의 방염성은 중요하다.

Figure 7, 8의 실험결과를 보면 소방복의 잔염시간과 잔진시간은

2초미만이기 때문에 KS K ISO 11613의 요구조건에 부합한다. 또한

방열복처럼 moisture barrier의 방염성이 나쁘지 않은데 그 이유는

방열복의 moisture barrier와는 달리 aramid 직물을 지조직으로

PTFE 코팅이 되어 있기 때문이다. aramid 섬유가 소방복으로 많이

쓰이는 이유는 이처럼 내열성이 PBI보다 우수하지는 않지만 불에

붙지 않는 방염성이 뛰어나기 때문이다.

3.1.4 소방복의 수축률

Figure 9의 데이터를 보면 소방복의 수축률 역시 방열복과 마찬

가지로 경사방향으로 수축이 위사방향으로는 moisture barrier와

lining에서 신장이 일어난다. 따라서 치밀해진 조직으로 내열성 향

상과 강도향상이 일어날 것으로 예상된다.

- 16 -

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

0

5

10

15

20

25

30

Tim

e(s)

Sample Number

After flame time After glow time

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

0

5

10

15

20

25

30

Tim

e(S)

Sample Number

After flame time After glow time

Figure 7. Flammability of protective clothing(Warp)

Figure 8. Flammability of protective clothing(Weft)

- 17 -

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

Ther

mal

Shr

inka

ge(%

)

Sample Number

Warp Weft

Figure 9. Thermal shrinkage of protective clothing

- 18 -

3.2 Convective heat test results

3.2.1 방열복의 실험결과

모든 시료는 KS K ISO 11612, 11613을 따라 전처리 과정을 거쳤

다. 세탁 및 건조를 5회 반복해 주었는데 방열복의 경우 outer shell

이 알루미늄 코팅이 되어 있으므로 세탁에 의한 손상을 생각하여

방열복 outer shell과 garment에 대해 전처리를 하지 않은 상태에서

도 convective heat 테스트를 실시하였다.

Table 2는 convective heat 테스트를 실시한 후 그 결과를 정리한

표인데 heat resistant clothing의 경우 IQ,24값을 측정할 수 없었다.

그 이유는 이번 실험에 사용된 시험기기가 시간기록을 30초 이상

가열하지 않기 때문이다. 시험기기가 30초 이상을 기록하지 못하는

이유는 ISO 11612나 11613에서 제시하는 요구수준이 30초 이상이면

최상등급이기 때문이다. 따라서 IQ,24값이 30초가 넘어갔기 때문에

30초 이상으로 표시했으며 IQ,24 - IQ,12값은 측정할 수 없었다.

Figure 10은 방열복의 대류열 통과시험 결과로 전처리 전상태와

세탁 후 상태의 시료로 실험을 한 결과이다. 실험결과를 살펴보면

세탁 후 열통과지수가 감소하는 것을 확인할 수 있지만 성능저하가

크지는 않다.

Table 3은 KS K ISO 11612에 제시되어 있는 방열복의

convective heat 요구수준을 나타낸 표이다. 이번 실험에서 사용된

방열복 garment의 IQ,24 값은 30초 이상으로 측정되었다. 이는 B5

등급에 해당하며 열전달 차단효과가 뛰어나다는 것을 의미한다.

또한 garment가 아닌 각각의 구성물을 살펴보면 방열복의 lining

이 가장 높은 결과를 보여주고 있는데 이는 방열복 lining이 다른

구성물에 비해 두께가 두껍기 때문으로 보인다. 방열복의 lining은

- 19 -

quilting으로 제직되어 있어 공기층을 많이 함유하고 있다.

Table 2. Convective heat test results of heat resistant clothing

samplepretreatment

methodIQ,12 HTI IQ,24 IQ,24 - IQ,12

1Ⅰ 29.2 more than 30s -

Ⅱ 26.9 more than 30s -

2Ⅰ 5.6 10.3 3.5

Ⅱ 4.6 8.5 3.8

3 Ⅱ 4.9 8.6 3.7

4 Ⅱ 12.4 16.9 4.5

Ⅰ untreatment

Ⅱ washing(ISO 6330:2000 2A, 60±3℃) and drying(ISO 6330:2000 procedure E) :

five times

Table 3. Performance levels : Convective heat resistant

Performance

levels

Range of HTI values

min. max.

B1 3 6

B2 7 12

B3 13 20

B4 21 30

B5 31

- 20 -

1(not wash)1(wash)2(not wash)2(wash) 3 40

5

10

15

20

25

30

Tim

e(s)

IQ12

IQ24(HTI) IQ24-IQ12

Figure 10. Convective heat test results of heat resistant clothing

- 21 -

3.2.2 소방복의 실험결과

Protective clothing for fighters의 경우 A사의 제품은 각각의 구

성 직물을 모두 실험하여 방열복의 결과와 비교했고 B사와 C사의

제품은 garment에 대해 실험을 진행하여 소방복간 결과를 비교했

고 그 결과를 table 4에 정리했다.

Figure 11은 A사의 소방복의 히스토그램이다. 방열복과 비교했을

때 방열복이 우수한 성능을 보여주고 있다. 동일한 소재를 사용한

두 제품이 이렇듯 크게 차이가 나는 이유는 알루미늄 코팅의 효과

라고 생각한다.

Figure 12는 A, B, C사 소방복의 convective heat 테스트 결과를

히스토그램으로 표시했다. B사의 제품이 대류열에 대한 차단효과가

작고 C사의 제품은 큰데 동일한 소재에서 이런 차이가 보이는 것

은 두께와 무게의 차이 때문으로 생각된다. B사의 제품의 경우 다

른 회사의 제품보다 무게와 두께가 작고 C사의 제품은 무게와 두

께가 큰 편이다. 대류열 시험시 구리원판 열량계의 의해 시험편에

압력이 가해지게 되므로 각 구성 직물 사이의 공기층은 적어지게

된다. 따라서 모든 시료의 공기층이 비슷하다고 할 때 각 직물조직

내의 수분이 직물로부터 증발될 때 투과된 열량이 기화열로 손실되

어 열전달속도를 감소시키므로 열통과를 지연시킨다. 그러므로 무

겁고 두꺼운 직물일수록 열차단효과가 뛰어나다.

KS K ISO 11613에 나오는 소방용 보호복의 convective heat 요

구수준은 IQ,24≥13이 되어야 하고 IQ,24 - IQ,12≥4이어야 한다. 이번

실험에 이용된 A사의 결과는 IQ,24가 22.4이고 IQ,24 - IQ,12가 6.2이므

로 요구수준에 부합했고 B사는 IQ,24가 21.3이고 IQ,24 - IQ,12가 5.8로

요구수준에 부합했으며 C사는 IQ,24가 27.9이고 IQ,24 - IQ,12가 8.3이므

로 요구수준에 부합했다.

- 22 -

또한 garment가 아닌 각각의 구성물을 살펴보면 소방복의

moisture barrier가 가장 높은 결과를 보여주고 있는데 이는 소방복

의 moisture barrier가 다른 구성물에 비해 두께가 두껍기 때문으로

보인다. moisutre barrier는 PTFE로 코팅된 aramid 지조직을 가지

고 있으므로 높은 수치가 나온 것으로 생각된다.

Table 4. Convective heat test results of

protective clothing for fire-fighters

samplepretreatment

methodIQ,12 HTI IQ,24 IQ,24 - IQ,12

A

5 Ⅱ 16.1 22.4 6.2

6 Ⅱ 5.0 7.6 2.6

7 Ⅱ 5.9 8.7 2.8

8 Ⅱ 3.3 5.3 2.0

B 9 Ⅱ 15.5 21.3 5.8

C 13 Ⅱ 19.8 27.9 8.3

- 23 -

Garment(A) Garment(B) Garment(C)0

5

10

15

20

25

30

Tim

e(s)

IQ12 IQ24 IQ24-IQ12

5 6 7 80

5

10

15

20

25

Tim

e(s)

Sample number

IQ,12 IQ,24 IQ,24-IQ,12

Figure 11. Convective heat test results of

protective clothing for fire-fighters(A)

Figure 12. Convective heat test results of

protective clothing for fire-fighters(A,B,C)

- 24 -

3.3 Radiant heat test

3.3.1 방열복의 실험결과

Table 5는 radiant heat 테스트를 실시한 후 그 결과를 정리한 표

이며 figure 13, 14는 방열복 garment와 outer shell의 radiant heat

테스트 결과를 따로 히스토그램으로 표시하여 이해를 도왔다.

KS K ISO 11612에 따르면 방열복의 radiant heat 테스트에서 각

각의 전처리 방법이 차이가 난다. 기본적으로 세탁 및 건조를 5회

반복해주는 것은 동일하지만 방열복의 알루미늄 코팅된 직물은 ISO

11612 annex A에 따라 기계적 전처리를 해줘야 한다. 이는 방열복

을 착용한 채로 작업을 하게 되면 코팅에 손상이 있을 수 있고 심

각한 수준의 경우가 아닌 한 그러한 방열복을 계속적으로 착용하여

작업을 할 것이기 때문에 실제 방열복이 받는 스트레스를 인위적으

로 주는 것이다. 이러한 인위적인 스트레스는 방열복의 코팅 부분

에 손상을 줄 것이고 그 성능은 저하 될 것이다.

Table 5에서 heat resistant clothing의 garment와 outer shell의

경우 전처리 방법에 따른 결과를 살펴보면 KS K ISO 11612에 명시

되어 있는 모든 전처리 방법을 시행한 C의 경우 제시상태 A나 기

계적 처리만을 실시 한 B와 비교할 때 그 수치가 상당히 낮아져 있

는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제시상태보다 모든 수치가 절반이하를

나타내고 있다. 또한 TF(transmission factor)는 복사열원에 노출된

시험편을 통해 투과된 열의 비율 측정한 값이며 이 값은 입사열 플

럭스 밀도에서의 투과비율과 계산적으로 일치한다. 따라서 t12, t24

값이 감소할수록 즉, 일정 온도가 올라가는데 그 시간이 짧아진다

는 것은 투과되는 열의 투과비율이 증가한다는 것이므로 TF값은 증

가하게 된다. 실제 figure 13, 14에서 garment와 outer shell의 결과

- 25 -

값을 살펴보면 t12, t24의 수치가 감소함에 따라 TF값은 증가하고 있

음을 알 수 있다.

또한 garment가 아닌 각각의 구성물을 살펴보면 방열복의 경우

lining이 가장 높은 결과를 보여주고 있는데 이는 convective heat

테스트와 유사한 결과를 보여주고 있으며 그 이유는 두께가 다른

구성물보다 두껍기 때문이다.

Table 6은 KS K ISO 11612에 제시된 방열복의 복사열에 대한 성

능등급을 나타낸 표이다. 위의 표에서 t2는 t24를 말하며 table 5에서

이번에 우리가 실험한 모든 전처리를 행한 garment의 경우 t24 결

과치가 43이므로 위의 표와 비교할 때 C2 등급이다.

- 26 -

Table 5. Radiant heat test results of the heat resistant clothing

samplepretreatment

methodt12(s) RHTI t24(s) t24 - t12(s)

Qc

(kW/m2)

TF(40)(%)

1

Ⅰ 62.1 100.9 38.8 1.7 4.3

Ⅱ 47.3 72.6 25.3 2.6 6.6

Ⅲ 30.1 43.0 12.9 5.1 13.0

2

Ⅰ 30.1 53.6 23.5 2.8 7.1

Ⅱ 16.3 28.7 12.4 5.3 13.6

Ⅲ 9.6 16.5 6.9 9.6 24.4

3 Ⅲ 5.2 7.4 2.3 29.6 73.2

4 Ⅲ 13.6 21.8 8.2 8.1 20.0

Ⅰ untreatment

Ⅱ mechanical pretreatment (ISO 15538:2001 annex A)

Ⅲ 1, 2 - washing and drying : five times, and mechanical pretreatment

3, 4 - washing(ISO 6330:2000 2A, 60±3℃) and drying(ISO 6330:2000, procedure E)

: five times

Table 6. Performance levels : Radiant heat test

Performance

levels

Mean time to level, t2(s)

min. max.

C1 8 30

C2 31 90

C3 91 150

C4 151 -

- 27 -

not treated mechenical treated mechenical treated and wash0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Garment

Transmission factor(%

)Ti

me(

s) t12 t24 t24-t12 Qc TF(40)%

not treated mechenical treated mechenical treated and wash0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Transmission factor(%

)

t12(s) t

24(s)

t24-t12(s) Qc TF(40)%

Tim

e(s)

Outer shell

Figure 13. Radiant heat test results of

heat-protective clothing(garment)

Figure 14. Radiant heat test results of

heat-protective clothing(outer shell)

- 28 -

3.3.2 소방복의 실험결과

Table 7은 radiant heat 테스트를 실시한 후 그 결과를 정리한 표

이며 Figure 11은 A, B, C사의 소방복제품의 radiant heat 테스트

결과를 따로 히스토그램으로 표시하여 이해를 도왔다.

Table 7에서 garment가 아닌 각각의 구성물을 살펴보면 moisture

barrier가 가장 높은 결과를 보여주고 있는데 이는 convective heat

테스트와 유사한 결과를 보여주고 있으며 그 이유는 두께가 다른

구성물보다 두껍기 때문이다.

KS K ISO 11613에 나와 있는 소방용 소방복의 복사열 전달 요구

수치는 평균 t2≥22s, 평균 (t2 - t1)≥6s, TF(40)%≤60% 이다. 이번

실험 결과 A사 제품의 수치는 t2가 18.4이고 (t2 - t1)가 5.0 이며

TF(40)%가 32.7이므로 TF(40)%만이 요구수준에 부합하고 t2, (t2 -

t1)는 요구수준에 미달되는 결과가 나왔다. 또한 B사의 결과 t2가

23.1이고 (t2 - t1)가 6.5로 요구수준을 약간 상회했고 C사의 제품은

우수한 결과를 나타냈다.

- 29 -

Garment(A) Garment(B) Garment(C)0

5

10

15

20

25

30

35

0

5

10

15

20

25

30

35

Transmission factor(%

)Ti

me(

s)

t12 t24 t24-t12 Qc TF(40)%

Table 7. Radiant heat test results of

protective clothing for fire-fighters

samplepretreatment

methodt12(s) RHTI t24(s) t24 - t12(s)

Qc

(kW/m2)

TF(40) (%)

A

5 Ⅲ 13.4 18.4 5.0 13.2 32.7

6 Ⅲ 5.8 8.6 2.8 23.3 57.7

7 Ⅲ 7.1 10.8 3.7 17.6 43.7

8 Ⅲ 5.0 8.1 3.1 21.4 53.0

B 9 Ⅲ 16.6 23.1 6.5 10.1 25.5

C 13 Ⅲ 18.6 27.0 8.4 7.8 19.7

Figure 15. Radiant heat test results of

protective clothing for firefighters

- 30 -

3.4 인장강도와 인열강도

보호복의 경우 어떤 경우에서도 그 직물이 처음의 형태를 유지하

는 것은 착용자의 생명과 바로 직결되기 때문에 착용 중 구멍이 난

다거나 뜯어지거나 파손되는 일이 없어야 한다. 따라서 소방복은

열노출 이후에도 우수한 역학적 특성을 유지하여야 한다. 특히, 소

방관들은 진화작업시 무거운 소화기구나 장비들을 이요하고 과도한

육체노동을 하므로 다른 보호복에 비해 소방보호복은 우수한 인장

강도 및 인열강도를 가져야 한다. 따라서 대류열 통과시험과 복사

열 통과시험 후의 인장강도와 인열강도의 변화를 측정하였다.

방열복의 경우 대류열 시험과 복사열 시험 후 시료의 파괴가 심

하여 변화를 측정할 수 없었기 때문에 이번 연구에서는 소방복을

가지고 실험했다.

Figure 16을 보면 인장강도 실험결과 3개 회사의 소방복들 모두

가 복사열 통과 시험 후의 인장강도가 50% 이하로 감소됐으며 대

류열은 B사의 제품을 제외하고는 10% 미만으로 감소됐다. 열에 노

출되지 않은 미처리 시료를 기준으로 했을 때 대류열 시험 후의 시

료의 인장강도가 가장 낮았다. 이는 대류열 시험이 버너를 통해 시

료에 직접 불꽃을 대기 때문에 aramid섬유의 열분해가 심하게 일어

난 것으로 생각된다. 실제로 육안으로 본 대류열 시험 후의 시료는

약한 압력에도 바스라지는 상태였다. 또한 B사의 소방복이 복사열

통과 시험 후 인장강도 저하가 가장 적었는데 이는 이전 복사열 시

험에서 열 통과지수가 낮았던 실험결과와도 일맥상통한다. B사의

직물은 다른 회사의 제품과 비교할 때 얇고 가벼운 편인데 얇고 가

벼운 시료의 경우 열에 노출되면 시료를 통해 바로 전달되기 때문

에 직물의 손상이 적었을 것으로 생각된다. 반대로 두껍고 무거운

- 31 -

시료의 경우에는 열통과를 지연시켜 직물내에 열을 오랫동안 갖고

있게 되어 직물이 더 크게 손상되었을 것으로 추측된다.

Figure 17의 인열강도 실험결과 역시 인장강도와 같은 경향을 보

여주었다. 대류열 통과 시험 후 가장 크게 인열강도가 감소했으며

원인은 인장강도와 같을 것으로 생각된다.

- 32 -

Untreated Radiant heat treated Covective heat treated

20

40

60

80

100

Rete

ntio

n of

tear

ing

stren

gth(

%) A

B C

Untreated Radiant heat treated Convective heat treated

0

20

40

60

80

100

Rete

ntio

n of

bre

akin

g str

enth

(%) A

B C

Figure 16. Retention of breaking strength

Figure 17. Retention of tearing strength

- 33 -

3.5 Convective heat test와 Radiant heat test의 문제점

불꽃열 통과시험기기를 사용하여 실험을 진행시 문제가 된 점은

시험기기의 불꽃이 30초 이상 지속되지 못한다는 점이었다. 이 시

험기기는 일본의 DAIEI KAGAKU SEIKO MFG. Co. Ltd.사의 제품

을 사용했는데 불꽃의 가열시간이 30초로 고정이 되어있었다. 따라

서 이번 실험과 같이 방열복의 IQ,24가 30초가 넘어갈 때는 24℃까지

올라가는 시간을 측정할 수 없었다. 이것은 보호복의 평가에는 큰

영향을 미치지 않을 수 있지만 정확한 데이터를 얻는 데에는 부적

합하다. 규격에는 규정되어 있는 부분은 아니지만 명문화하여 실제

시험기기를 만드는 업체에서 임의로 조정하지 않도록 할 필요가 있

다고 생각된다.

복사열 통과시험을 진행하면서 생긴 문제는 방열복의 전처리 과

정이다. ISO 11612에 따르면 ISO 6942 시험을 진행하기 전 ISO

11612의 annex A 전처리를 시행하도록 되어있다. 이 전처리는 기계

적 전처리로 반복사용의 영향을 모사하기 위해 고안되었으며 시험

편을 뒤틀고 압박하는 작업을 동시에 수행하게 되며 2500회 사이클

시키도록 되어있다. 문제는 너무 과도한 스트레스를 준다는 것이다.

실제 시험 시 이 장치를 이용하여 전처리를 한 방열복은 전부 걸레

처럼 너덜너덜해진다. 이런 상태의 방열복을 착용하고 작업하는

사람이 없음에도 불구하고 이 전처리법은 너무 과도한 스트레스를

주고 있다고 생각된다. 과도한 전처리는 Radiant heat test 결과에

그대로 반영되어 이번 실험에서 사용된 시료의 등급이 C2 등급으

로 나타났다. C1이 최소한의 요구조건이라 생각했을 때 C2 등급은

그다지 높지 않은 수준이다.

복사열 통과시험시의 다른 문제점은 시험기기를 사용하기 전에

- 34 -

calibration을 통해 복사열의 열량 등의 시험조건을 잡도록 되어 있

는데 장시간 시험기기를 사용하게 되면 처음 조건을 잡았던

calibration이 틀려진다는 것이다. 복사열원을 장시간 켜 놓게 되면

시험기기를 처음 운행했을 때보다 온도가 상승하게 되어 오차가 생

길 것으로 생각된다.

- 35 -

4. 결 론

각종 보호복에 대한 대류열 통과시험과 복사열 통과시험은 세계

적으로 실험실간의 실험을 통하여 의견 교류가 활발히 진행되고 있

으며 이와 관련한 국제규격 또한 다양한 방향으로 개발 중에 있다.

하지만 국내에서는 아직 관련 연구가 미비하며 방열복이나 소방복

이 필요한 작업환경을 고려한다면 이 두 실험은 필히 실시되어야

함에도 불구하고 그 필요성에 대한 인식 역시 부족하다. 이번 연구

를 통해 국내에서 생산되어 유통되고 있는 방열복과 소방복 제품들

을 테스트 해봤고 그 결과를 정리했다.

전체적인 방열성능은 같은 소재를 사용했을 때 직물의 두께와 무

게에 큰 연관성이 있었다. 소방복중 대류열 통과시험과 복사열 통

과시험에서 가장 우수했던 제품은 C사의 제품으로 다른 제품에 비

해 무게와 두께가 월등히 컷다. 이는 열이 통과하는 데 있어 제품

의 두께에 반비례하기 때문이며 무거운 직물일수록 열을 흡수하는

능력이 탁월했을 것으로 생각된다.

대류열 통과시험 결과 이번 실험에서 사용된 방열복 garment의

IQ,24 값은 30초 이상으로 측정되어 B5 등급의 우수한 열전달 차단

효과를 확인했다. 제시상태와 세탁 후의 동일 시료에 대한 실험결

과를 살펴보면 세탁 후 열통과지수가 감소하는 것을 확인할 수 있

지만 성능저하가 크지는 않다. 방열복이 열안전성에 최적화되어 만

들어진 의복이기 때문에 요구 성능을 만족시켰다고 생각된다. 소방

용 보호복의 경우 이번 실험에 이용된 A사의 결과는 IQ,24가 22.4이

고 IQ,24 - IQ,12가 6.2이므로 요구수준에 부합했고 B사는 IQ,24가 21.3

이고 IQ,24 - IQ,12가 5.8로 요구수준에 부합했으며 C사는 IQ,24가 27.9

이고 IQ,24 - IQ,12가 8.3이므로 요구수준에 부합했다.

- 36 -

복사열 통과시험 결과 방열복의 경우 실험한 모든 전처리를 행한

garment의 t24가 43이고 C2 등급을 받아 일반적인 성능을 나타냈다.

소방용 소방복의 경우 A사 제품의 결과값은 t2가 18.4이고 (t2 - t1)

가 5.0 이며 TF(40)%가 32.7으로 TF(40)%만이 요구수준에 부합하고

t2, (t2 - t1)는 요구수준에 미달되는 결과가 나왔다. 또한 B사의 결과

는 t2가 23.1, (t2 - t1)가 6.5, TF(40)%가 25.5로 요구수준을 약간 상

회했고 C사의 제품은 t2값이 27.0, (t2 - t1)이 8.4, TF(40)%가 19.7로

우수한 결과를 나타냈다.

소방복의 경우 KS K ISO 11613의 규격에 따라 전처리를 하고 불

꼴열 통과 및 복사열 통과 시험을 진행한 결과 이번 실험에서 사용

된 3개의 회사제품 모두 불꽃열 통과시험은 요구수준에 부합했지만

1개 회사제품은 복사열 통과시험의 요구수준에서 미달되는 것으로

나타났다. 이 결과는 크게 우려되는 상황으로 소방관의 경우 불꽃

열보다 복사열에 의한 위험에 더 크게 노출되기 때문이다. 늘 화재

현장에서 작업을 하는 소방관들에게 있어 생명의 위협이 될 수도

있는 일이다. 따라서 현재 시행되고 있는 FI규격의 열통과 시험은

검토할 필요가 있다. 또한 이번 실험을 통해 발견된 KS K ISO

9151 및 6942의 몇 가지 문제는 더 많은 실험과 연구를 통해 최적

화된 전처리 방법의 개발과 복사열원 사용방법의 개선이 필요하다.

- 37 -

5. 참고문헌

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Society of Clothing and Textiles, Vol 23, No 6, p. 853-863,

1999

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3 National Fire Protective Association, "Standard on

Protective Ensemble for Structural", NFPA 1971, 2000

4 ISO 9151, "Protective clothing against heat and flame -

Determination of heat transmission on exposure to flame,

1995

5 Holcombe, B. V. and Hoschke, B. N., Performance of

Protective Clothing, ASTM SPT 900, Philadelphia, p.327-339,

1986

6 Schoppee, M. M., Welsford, J. M., nad Abbott, N. J.,

Performance of Protective Clothing, ASTM SPT 900,

Philadelphia, p.340-357, 1986

7 Ross, J., J of Applied Polymer Science : Applied Polymer

Symposium, 31, p.293-312, 1977

8 Barker, R. L., Lee, Y. M., Textile Research Journal, 57(6),

p.331-338, 1987

9 Shalev I., Barker R. L., Textile Research Journal, 58(8),

p.475-482, 1983

10 Benis D. L., Phillips, W. A., Textile Research Journal, 51(3),

p.191-202, 1981

- 38 -

11 ISO 6942, "Protective clothing - Protection against heat

and fire - Method of test : Evaluation of materials and

material assemblies when exposed to a source of radiant

heat", 2002

12 한국소방검정공사, “소방용방화복의 인정기준”, FIS 006,

2002

13 한국소방검정공사, “방열복의 인정기준”, FIS 018, 2004

14 KS K ISO 11612, "Clothing for protection against heat

and flame - Test methods and performance requirements

for heat-protective clothing, 1998

15 Shalev I., Barker R. L., Performance of Protective

Clothing. ASTM SPT 900, Philadelphia, p.358-375, 1986

16 Kuldeep Prasad, William Twilley, J. R. Lawson, "Thermal

Perforamnce of Fire Fighters' Protective Clothing", NISTIR

6881, 2002

목차1. 서론2. 실험2.1 시료2.2 보호복의 물리적 특성 실험2.3 시료의 전처리2.4 대류열 통과 시험2.5 복사열 통과 시험

3. 결과 및 고찰3.1 보호복의 물리적 특성3.1.1 방열복의 방염성3.1.2 방열복의 수축률3.1.3 소방복의 방염성3.1.4 소방복의 수출률

3.2 Convective heat test3.2.1 방열복의 실험결과3.2.2 소방보의 실험결과

3.3 Radiant heat test3.3.1 방열복의 실험결과3.3.2 소방복의 실험결과

3.4 인장강도 및 인열강도3.5 Convective heat test와 Radiant heat test의 문제점

4. 결론5. 참고문헌

표목차[표-1] Characteristics of Protective clothing[표-2] Convective heat test results of heat resistant clothing[표-3] Performance levels : Convective heat test[표-4] Convective heat test results of protective clothing for firefighters[표-5] Radiant heat test results of heat resistant clothing[표-6] Performance levels : Radiant heat test[표-7] Radiant heat test results of protective clothing for firefighters

그림목차[그림-1] Fatalities by nature of fatal injury(2003)[그림-2] Multi-layer fabrics of protective clothing[그림-3] Firefighters protective clothing ensemble[그림-4] Mechanical pretreatment apparatus[그림-5] Device of convective heat test[그림-6] Device of radiant heat test[그림-7] Flammability of protective clothing (warp)[그림-8] Flammability of protective clothing (weft)[그림-9] Thermal shrinkage of protective clothing[그림-10] Convective heat test results of heat resistant clothing[그림-11] Convective heat test results of protective clothing for firefighters (A사)[그림-12] Convective heat test results of protective clothing for firefighters (A, B, C사)[그림-13] Radiant heat test results of heat resistant clothing (garment)[그림-14] Radiant heat test results of heat-protective clothing (outer shell)[그림-15] Radiant heat test results of protective clothing for firefighters (A, B, C사)[그림-16] Retention of breaking strength[그림-17] Retention of tearing strength

목차1. 서론 12. 실험 5 2.1 시료 5 2.2 보호복의 물리적 특성 실험 8 2.3 시료의 전처리 8 2.4 대류열 통과 시험 10 2.5 복사열 통과 시험 113. 결과 및 고찰 14 3.1 보호복의 물리적 특성 14 3.1.1 방열복의 방염성 14 3.1.2 방열복의 수축률 14 3.1.3 소방복의 방염성 15 3.1.4 소방복의 수출률 15 3.2 Convective heat test 3.2.1 방열복의 실험결과 18 3.2.2 소방보의 실험결과 21 3.3 Radiant heat test 24 3.3.1 방열복의 실험결과 24 3.3.2 소방복의 실험결과 28 3.4 인장강도 및 인열강도 30 3.5 Convective heat test와 Radiant heat test의 문제점 334. 결론 355. 참고문헌 37

표목차[표-1] Characteristics of Protective clothing 7[표-2] Convective heat test results of heat resistant clothing 19[표-3] Performance levels : Convective heat test 19[표-4] Convective heat test results of protective clothing for firefighters 22[표-5] Radiant heat test results of heat resistant clothing 26[표-6] Performance levels : Radiant heat test 26[표-7] Radiant heat test results of protective clothing for firefighters 29

그림목차[그림-1] Fatalities by nature of fatal injury(2003) 1[그림-2] Multi-layer fabrics of protective clothing 6[그림-3] Firefighters protective clothing ensemble 6[그림-4] Mechanical pretreatment apparatus 9[그림-5] Device of convective heat test 13[그림-6] Device of radiant heat test 13[그림-7] Flammability of protective clothing (warp) 7[그림-8] Flammability of protective clothing (weft) 8[그림-9] Thermal shrinkage of protective clothing 9[그림-10] Convective heat test results of heat resistant clothing 20[그림-11] Convective heat test results of protective clothing for firefighters (A사) 23[그림-12] Convective heat test results of protective clothing for firefighters (A, B, C사) 23[그림-13] Radiant heat test results of heat resistant clothing (garment) 27[그림-14] Radiant heat test results of heat-protective clothing (outer shell) 27[그림-15] Radiant heat test results of protective clothing for firefighters (A, B, C사) 29[그림-16] Retention of breaking strength 32[그림-17] Retention of tearing strength 32