바이오디젤 혼합물의 인화 및 연소 위험성에 관한 연구

김주석; 고재선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김주석 (국립소방연구원) 고재선 (호원대학교)

저널정보: 한국재난정보학회 한국재난정보학회 논문집 한국재난정보학회 논문집 제17권 제1호

발행연도: 2021.1

수록면: 10 - 24 (15page)

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연구목적 : 본 연구의 목적은 현재 대체연료로 사용하고 있는 바이오디젤과 일반디젤 혼함물의 위험성을 다양한 방식의 시험방법으로 혼합물의 위험성을 확인 하고, 화학물질의 위험성 평가방법을 확립하여 화재원인 물질의 감식에 참고 자료로 활용하고자 함이다. 연구방법 : 인화점 실험방법 및 결과처리는 원유 및 석유 제품 인화점 및 연소점 시험방법으로 사용되고 있는 테그밀폐식 및 펜스키마텐스식 시험방법인 KS M 2010-2008을 기준으로 실험하였다. 본 실험에 사용한 장비의 제조사는 일본의 TANAKA사에서 생산한 장비로 KS M 2010의 시험규격을 만족하는 시험장비로 인화점을 측정하였고, 점화원으로는 LP가스를, 냉각수로는 물을 사용하였다. 또 한 인화점 측정시 냉각수의 온도는 약 2℃의 냉각수를 사용하여 실험을 진행하였다. 연구결과: 실험결과를 살펴보면 먼저 혼합물의 인화 위험성에 대한 실험결과분석으로 인화점이 64.5℃인 일반디젤을 기준으로 했을 때 바이오디젤이 70%함유된 물질의 인화점은 약 92℃로 확인되었고, 가솔린과 바이오디젤 또는 바이오디젤 혼합물을 합성했을 때 인화점이 낮아지는 경향을 확인할 수 있었다. 아울러 인화점과 연소점의 차이는 약 20~30℃정도로 분석되었고, 소량의 가솔린 또는 메탄올의 혼합시 인화점은 낮아지나, 연소점은 기존의 혼합물의 연소점과 유사하다는 것을 확인하였다. 그리고 혼합물의 발화 위험성에 대한 실험결과분석은 표준디젤과 일반디젤의 발화점을 측정한 결과 일반디젤에서는 약 265℃, 바이오디젤에서는 약 295℃의 결과를 얻었다. 인화점의 경우 100℃이상의 차이를 보여주고 있지만, 발화점의 경우 약 30℃정도 차이를 실험으로 확인하였다. 결론 : 본 연구에서는 기존의 위험물안전관리법 위험물 판정 기준에 대한 세부내용의 실효성확보 및 위험물 판정의 신뢰성 및 재현성 확보를 목적으로, 인화성 혼합물에 대한 실험적 연구를 통해서 혼합물에 대한 위험성 판단기준을 확인, 소방현장에서 단속되는 인화성 액체 대한 실험적 판정 기준에 대한 참고적인 자료를 제공할 수 있을 것이다. 또한 향후 본 연구로 시험방법별 실험에 대한 노하우를 축적한다면 위험물의 위험성 평가 연구에 있어 기초 자료이자 위험물 판정 관한 연구의 기반으로 활용될 수 있기를 기대한다.

Research Objectives: The purpose of this study is to identify the dangers of mixtures of biodiesel and general diesel currently used as alternative fuels by verifying the dangers of mixtures through various test methods, and to establish a risk assessment method for chemical substances. It is intended to be used as a reference material for identification. Research method: Flash point test method and result processing were tested based on KS M 2010-2008, which is a test method of tag sealing and pen schematense, which is used as a test method for flash point and combustion point of crude oil and petroleum products. The manufacturer of the equipment used in this experiment was a test equipment that satisfies the test standards of KS M 2010 with equipment produced by TANAKA of Japan. The flash point was measured, and LP gas was used as the ignition source and water as the cooling water. In addition, when measuring the flash point, the temperature of the cooling water was tested using cooling water of about 2°C. Research Results: Looking at the experimental results, first, based on the analysis of the experimental results on the risk of flammability of the mixture, the flash point of the material containing 70% biodiesel was confirmed to be about 92℃, based on general diesel with a flash point of 64.5℃. When biodiesel or biodiesel mixture was synthesized, it was confirmed that the flash point tends to decrease. In addition, the difference between the flash point and the combustion point was analyzed as about 20~30℃, and when a small amount of gasoline or methanol was mixed, the flash point was lowered, but it was confirmed that the combustion point was similar to that of the existing mixture. In addition, for the analysis of the experimental results on the risk of ignition of the mixture, the ignition points of standard diesel and general diesel were measured, resulting in a result of about 265°C for normal diesel and about 295°C for biodiesel. In the case of the flash point, a difference of more than 100°C was shown, but in the case of the flash point, a difference of about 30°C was confirmed by experiment. CONCLUSION: In this study, to ensure the effectiveness of the details of the criteria for judging dangerous materials in the existing dangerous materials safety management method, and to secure the reliability and reproducibility of judging dangerous materials, we confirmed the criteria for judging the risks of mixtures through experimental studies on flammable mixtures. It will be able to provide reference data for experimental criteria for flammable liquids that are regulated in the field. In addition, if this study accumulates know-how about experiments for each test method, it is expected that it can be used as a basis for research on risk assessment of dangerous substances and as a basis for research on dangerous goods determination.

#바이어디젤 #인화점 #연소점 # 발화점 #소방법 #위험물안전관리법 #물질안전보건자료 #혼합물 #승온속도

참고문헌 (12)

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ASTM international / 2005 / Standard Test Method for Autoignition Temperature of Liquid Chemicals / ASTM E659-78

ASTM international / 2006 / Standard Test Method for Flash Point by Pensky-martens Closed Cup Tester / ASTM D93-10

ASTM international / 2013 / Standard Test Method for Concentration Limits of Flammability of Chemicals(Vapors and gases) / ASTM E 681-04

KATS / 2007 / Paints and Varnishes - Determination of Non-volatile Content of Paints, Varnishes and Paints and Varnish Binders / KS M ISO 3251

KATS / 2007 / Test Method for Flash Point and Burning Point - Cleveland Open Cup Test Method / KS M ISO 2592

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