담뱃불 화재의 특성에 관한 사례연구 = A Case Study on Characteristics of the Cigarette Fire

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

ABSTRACT


A Case Study on Characteristics of the Cigarette Fire

Park Sung Chen
Major in Fire & Disaster Protection Engineering
Graduate School of Environment
Kyung-won University

Search through an experiment how light of a cigarette that abandon unintentionally is dangerous and fire occurrence by light of a cigarette analyzes and did rerunning experiment about fire occurrence and combustion
process if some effect reaches.
Every year, in spite of sudden declining tendency of smoking rate, among whole fire, fire share by light of a cigarette appeared by about 12.14% and proves production of fire special quality of light of a cigarette that had been
dominating more than average rate of increment of 12.8% during 10 years by experimental method with example analysis and studied.
The occurrence rate that operation device among total 41,862 items is the highest by 37.5% by production of fire heat source in 2010 if examine fire occurrence present condition by production of fire factor through example
analysis was seen, and tobacco·the lighter fire was construed 21.6%, flame·sparks as 15.6%, attrition·conduction·radiant heat 6.9%, natural production of fire 10.9%, chemical production of fire 10.55%, explosive·Pokjuk0.16% period
of ten days next, and a tobacco live char.
As specific research, 2010 years, analyzed fire occurrence present condition statistics during 10 years during light of a cigarette conclusion fire and '01 years' 10 years that happen in whole country and executed a light of a
cigarette production of fire experiment.
A production of fire experiment did first Chakhwamuljung sawdust, sedan to done newspaper, cushion, Balposeutairen material.
Production of fire special quality of light of a cigarette could get two results by an experiment.
First : Experiment in doldrums is possible smoldering by light of a cigarette, but could know that light of a cigarette is not fired, and second : Sawdust, sedan that experimented phlogiston in doldrums done newspaper, cushion,
Balposeutairen material etc. were not fired by light of a cigarette and stopped softening or some melting when is done but burning experiment of condition that wind is was fired after smoldering according as air volume increases in
manners and customs 1.5 2.5m/secs.
Therefore, assumption that can be fired was proved if manners and customs or oxygen supply and heat storage condition of light of a cigarette are good.
This proved different result experimentally in a treatise that newspaper among fire examiner's cause reasoning contents sees unlike existing concept that ignition is possible easily by light of a cigarette.
That amount to important production of fire won in scene of a fire and fire by tobacco confirm proof about propriety with relation for ignition water.
Hereupon, through an experiment, when understands burning Maekeonijeums of house and various fire by light of a cigarette because compares each other vestiges after carbonization with combustibles and oxygen, burning progress process by shot-firer relationship condition from production of fire because smile flower garden (light of a cigarette) reappears artistic talent acting by production of fire circle Eu and recompense similarity fire hereafter, wish to utilize to theoretical foundation of scientific fire persimmon, and sees and by a light of a cigarette actuality burning experiment danger about fire to whole
nation in public information aid .

국문 초록 (Abstract)

무심코 버린 담뱃불이 얼마나 위험한지 실험을 통해 알아보고 담뱃불로 인한 화재발생이 어떠한 영향이 미치는가에 대하여 분석하여 화재발생과 연소과정에 대한 재연실험을 하였다.
매년 흡연율의 급격한 감소 추세에도 불구하고 전체화재중 담뱃불에 의한 화재점유율은 약 12.14 %로 나타났으며 10년간 12.8 %의 평균증가율 이상을 차지하고 있는 담뱃불의 발화특성을 사례분석과 실험적 방법으로 입증하고 연구하였다. 2010년도 전국에서 발생한 담뱃불 추정화재와 ‘01년 〜 ‘10년 중 10년간 화재발생 현황통계를 분석하였고 담뱃불 발화 실험을 실시하였다. 발화 실험은 최초 착화물중 톱밥, 세단된 신문지, 방석, 발포스타이렌 재료를 대상으로 하였다. 담뱃불의 발화특성은 실험에 의하여 두 가지 결과를 얻을 수 있었다. 첫째: 무풍상태에서의 실험에서는 담뱃불에 의해 훈소가 가능하지만 담뱃불은 발화되지 않음을 알 수 있었으며, 둘째: 무풍상태에서 연소실험을 하였던 톱밥, 세단된 신문지, 방석, 발포스타이렌 재료 등은 담뱃불에 의해 발화되지 않았고 연화나 일부 용융된 상태에서 그쳤으나 바람이 있는 조건의 연소실험은 풍속 1.5 〜 2.5 m/sec에서 풍량이 증가함에 따라 훈소 후 발화되었다. 따라서 담뱃불의 풍속이나 산소공급과 축열 조건이 좋으면 발화될 수 있다는 가설은 입증되었다. 이는 화재조사관의 원인추론 내용 중 신문지가 담뱃불에 의해 쉽게 착화가 가능하다는 기존 개념과는 달리 본 논문에서는 상이한 결과를 실험적으로 입증하였다. 화재현장에서 주요한 발화원이 된다는 것과 담배에 의한 화재가 착화물에 대한 관계와의 타당성에 대하여 입증을 확인한 것이다. 이에 실험을 통해 미소화원(담뱃불)이 발화원 으로 작용한 화재를 재현하여 발화에서부터 가연물과 산소, 점화원 의 조건에 따른 연소 진행과정과 탄화 후 흔적을 서로 비교하여 담뱃불에 의한 주택 및 각종화재의 연소 매커니즘을 이해하고 향후 유사 화재사례 시 과학적 화재감식의 이론적 토대로 활용하고자 하며, 화재발생과의 관계에 대해서는 앞으로 많은 연구와 실험이 이루어져야 할 것으로 보며 담뱃불 실제 연소실험으로 화재에 대한 위험성을 전 국민에게 홍보에 도움이 될 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 국문요약 ⅰ
• 제Ⅰ장 서론 1
• 제1절 연구의 목적 1
• 제2절 연구의 범위와 방법 2
• 제Ⅱ장 이론적 고찰 3
• 제1절 담배의 개요 3
• 1. 담배에 대한 이해 3
• 2. 담배의 구성 4
• 3. 담배의 특성 6
• 제2절 담뱃불의 이해 11
• 1. 담뱃불의 이론적 고찰 11
• 2. 담뱃불에 대한 연소 메커니즘 14
• 제3절 담뱃불 화재 통계 분석 21
• 1. 2010년 화재발생 현황 21
• 2. 장소별 등 전국 화재발생 현황분석 27
• 제Ⅲ장 실 험 32
• 제1절 연소 실험 32
• 1. 실험개요 32
• 2. 실험조건 33
• 3. 실험재료 및 장비 33
• 4. 연소성 실험 34
• 제2절 발화 실험 36
• 1. 무풍상태 연소실험 36
• 2. 바람이 있는 조건의 연소실험 47
• 제3절 실험에 대한 고찰 57
• 1. 무풍상태 연소실험분석 57
• 2. 바람이 있는 조건의 연소실험분석 61
• 제4절 소 결 63
• 제Ⅳ장 사례분석 65
• 제1절 빌라 화재사례분석 65
• 1. 발생개요 65
• 2. 현장상황 65
• 3. 조사결과 66
• 제2절 다가구주택 화재사례분석 67
• 1. 발생개요 67
• 2. 현장상황 67
• 3. 조사결과 68
• 제3절 기타화재(주차장내 적치물) 사례분석 69
• 1. 발생개요 69
• 2. 현장상황 69
• 3. 조사결과 70
• 제4절 소 결 71
• 제Ⅴ장 결 론 73
• 참고문헌 75
• ABSTRACT 76
• 표 목 차
• < 표 2-1 > 개체별 가연물의 발화점 10
• < 표 2-2 > 주된 플라스틱의 인화점 및 발화점 11
• < 표 2-3 > 주요 재료의 발화점 및 발열량 17
• < 표 2-4 > 담뱃불화재의 착화물과 경과시간 19
• < 표 2-5 > 화재피해(인명, 재산) 현황 22
• < 표 2-6 > 장소별 화재현황 24
• < 표 2-7 > 발화요인별 화재현황 24
• < 표 2-8 > 발화열원별 화재현황 25
• < 표 2-9 > 최초 착화물별 화재현황 27
• < 표 2-10 > 4년간 장소별 화재현황 27
• < 표 2-11 > 피해내역 28
• < 표 2-12 > 건수별 29
• < 표 2-13 > 담뱃불 발화 장소별 29
• < 표 2-14 > 10년간 전국 화재발생 현황(‘01년 ～ ‘10년) 30
• < 표 2-15 > 원인별 화재발생 현황(‘01년 ～ ‘10년) 31
• < 표 3-1 > 장비 및 제원 34
• < 표 3-2 > 담배의 연소속도 34
• < 표 3-3 > 무풍상태에서의 재료별 유형 및 형태분류 36
• < 표 3-4 > 톱밥의 탄화시간별 온도변화 38
• < 표 3-5 > 톱밥 탄화 측정 38
• < 표 3-6 > 세단된 신문지의 탄화시간별 온도변화 40
• < 표 3-7 > 세단된 신문지의 탄화측정 40
• < 표 3-8 > 방석의 탄화시간별 온도변화 42
• < 표 3-9 > 방석의 탄화측정 42
• < 표 3-10 > 발포스타이렌의 탄화시간별 온도변화 43
• < 표 3-11 > 발포스타이렌 탄화측정 44
• < 표 3-12 > 세단된 신문지(A 형태) 탄화온도 45
• < 표 3-13 > 톱밥(B 형태) 탄화온도 46
• < 표 3-14 > 풍속1.0 ㎧에 의한 톱밥 탄화시간별 온도변화 48
• < 표 3-15 > 풍속1.0 ㎧에 의한 세단된 신문지 탄화시간별 온도변화 49
• < 표 3-16 > 풍속1.5 ㎧에 의한 톱밥 탄화시간별 온도변화 50
• < 표 3-17 > 풍속1.5 ㎧에 의한 세단된 신문지 탄화시간별 온도변화 51
• < 표 3-18 > 풍속2.0 ㎧에 의한 톱밥 탄화시간별 온도변화 53
• < 표 3-19 > 풍속2.0 ㎧에 의한 세단된 신문지 탄화시간별 온도변화 54
• < 표 3-20 > 풍속2.5 ㎧에 의한 톱밥 탄화시간별 온도변화 55
• < 표 3-21 > 풍속2.5 ㎧에 의한 세단된 신문지 탄화시간별 온도변화 56
• 그 림 목 차
• < 그림 2-1 > 일반적 담배 단면 5
• < 그림 2-2 > 사이즈별 5
• < 그림 2-3 > 담배 구조 6
• < 그림 2-4 > 흡연시의 내부 8
• < 그림 2-5 > 자연연소시 8
• < 그림 2-6 > 담배의 연소성상 9
• < 그림 2-7 > 화재피해 현황(‘09년 ～ ‘10년) 23
• < 그림 2-8 > 발화열원별 화재현황 26
• < 그림 2-9 > 원인별 화재 발생현황 31
• < 그림 3-1 > 연소중 35
• < 그림 3-2 > 자연소화 35
• < 그림 3-3 > 담배의 연소모델 35
• < 그림 3-4 > 톱밥 37
• < 그림 3-5 > 시간별 온도측정 37
• < 그림 3-6 > 연소 종료 후 38
• < 그림 3-7 > 톱밥 탄화크기 38
• < 그림 3-8 > 연소실험모습(1) 39
• < 그림 3-9 > 연소실험모습(2) 39
• < 그림 3-10 > 연소실험모습(3) 39
• < 그림 3-11 > 연소실험모습(4) 39
• < 그림 3-12 > 탄화길이 39
• < 그림 3-13 > 탄화 크기 39
• < 그림 3-14 > 연소실험모습(1) 41
• < 그림 3-15 > 연소실험모습(2) 41
• < 그림 3-16 > 연소종료 41
• < 그림 3-17 > 방석 탄화크기 41
• < 그림 3-18 > 연소실험모습(1) 43
• < 그림 3-19 > 연소실험모습(2) 43
• < 그림 3-20 > 휴지통 실험 44
• < 그림 3-21 > 담뱃불 투입형태 44
• < 그림 3-22 > 용기가 녹는 모습 45
• < 그림 3-23 > 착화되는 형태 45
• < 그림 3-24 > 담뱃불 투입 형태 46
• < 그림 3-25 > 소량의 훈소 46
• < 그림 3-26 > 실험A 발화 46
• < 그림 3-27 > 실험A 연소 후 잔해 46
• < 그림 3-28 > 실험 모습 47
• < 그림 3-29 > 풍량 측정 47
• < 그림 3-30 > 온도 측정 48
• < 그림 3-31 > 톱밥 탄화길이 48
• < 그림 3-32 > 온도 측정 49
• < 그림 3-33 > 탄화 길이 49
• < 그림 3-34 > 온도 측정 50
• < 그림 3-35 > 톱밥 탄화길이 50
• < 그림 3-36 > 풍량 조정 형태 52
• < 그림 3-37 > 연소 형태 52
• < 그림 3-38 > 착화된 형태 52
• < 그림 3-39 > 탄화된 형태 52
• < 그림 3-40 > 톱밥 연소 온도측정 53
• < 그림 3-41 > 탄화 길이 53
• < 그림 3-42 > 풍속 2.0 ㎧ 54
• < 그림 3-43 > 축열 발생 54
• < 그림 3-44 > 유염 착화 55
• < 그림 3-45 > 탄화된 형태 55
• < 그림 3-46 > 톱밥 축열 형태 56
• < 그림 3-47 > 유염 연소 형태 56
• < 그림 3-48 > 축열 형태 57
• < 그림 3-49 > 확산 연소 형태 57
• < 그림 4-1 > 탄화흔적(1) 66
• < 그림 4-2 > 탄화흔적(2) 66
• < 그림 4-3 > 발화지점 담배꽁초 68
• < 그림 4-4