1. 서론
최근 국내에서는
우수한 물리적 특성을 가지고 있는 마그네슘을 원재료로 하는 제품의 수요가 높아지고 있다. 그 중에서도 마그네슘-알루미늄 합분(이하 마그네슘 합분으로 표기)은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 마그네슘 합분의 주요 수요처는 경량화가 요구되는 자동차 분야라고 할 수 있으며, 향후 국내 자동차 생산업체에서도 마그네슘 합금이 사용된 차량 출시도 이루어질 것으로 본다(Lim, 2009). 그러나, 마그네슘 합분은 활성이 높은 마그네슘 성분에 의해 예상치 못한 화재 및 폭발 사고를 일으켜 적지 않은 인명 및 재산손실을 초래하고 있어 이에 대한 화재 및 폭발사고 예방을 위한 대책이 시급히 강구되어야 한다.
폭발사고의 특징은 공장 건물이나 설비 등의 파괴에 따른 물적 피해와 함께 사망자의 발생율이 높다는 데에 있다. 금속의 폭발압력은 분진의 종류나 입경 크기에 따라 달라지지만 약 7~16 bar 정도이며, 화염온도는 2,000~3,000°C의 고온이기 때문에 이러한 금속분 화염에 노출된 경우에는 심각한 화상을 입을 가능성이 매우 높아진다(Hertzberg, M. et. al., 1992). 이러한 특성으로 인하여 가스폭발의 경우 작업자에 대한 피해는 주로 충격파 등의 과압에 따른 물리적인 충격인데 반하여, 금속분진의 폭발사고의 피해는 높은 폭발 압력과 함께 고온의 화염에 의한 화상을 동반하는 경우가 많다(Going, J. et. al., 2000).
폭발재해를 감소시키고 피해를 최소화 하기위해서는 폭발특성을 정량적으로 평가하고 이러한 자료를 활용하여 안전대책을 강구하는 것이 필요하다. 하지만 마그네슘 합분의 폭발특성 관련 데이터는 국내에 풍부하지 못하기 때문에, 국내 마그네슘 관련 사업장에서 폭발방지대책 강구를 위한 안전자료로서 사용하는 것이 쉽지 않은 실정이다.
따라서, 본 연구에서는 마그네슘 합분의 폭발위험성을 예측하고 안전대책을 강구하기 위하여 마그네슘합금의 성분비율 변화에 따라 폭발압력 특성이 어떻게 변화하는지에 알아보고, 마그네슘, 마그네슘 합분, 마그네슘 chip의 시료를 각각 준비하여 사고사례 중 유형별로 나눠 재현실험을 실시하여 마그네슘분으로 인한 화재 및 폭발 위험성과 이에 대한 피해예측에 활용될 수 있으며, 화재감식을 위해 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
2. 폭발 재현실험
2.1 재료 준비
재료 준비는 위험물 안전관리법에서 제시한 금속물질인 마그네슘, 마그네슘 합분, 마그네슘 chip을 준비하였다. 재료는 산업현장 공정상에서 발생되는 금속분 또는 착화위험성이 높은 물질을 채취하여 실험하는 것이 신뢰성을 높일 수 있으나 높은 위험성과 재료의 구입이 어려워서 시약급의 금속분으로 60 mesh, 100 mesh 입자로 구분하여 실험에 사용 하였다. 세부 실험 재료는 Table 1에 제시하였다.
Table 1
Materials of Reproduced Experiments.
실험에 앞서 시료의 전처리는 소방방재청 고시 제 2012-115「위험물 안전관리에 관한 세부기준」제 8 조(착화의 위험성 시험 방법 및 판정기준) 제2호에 의해 건조용 실리카겔을 넣은 데시케이터 속에 온도 20°C로 24시간 보관 후 사용하였다(NEMA Notice, 2012).
연소속도 측정을 위하여는 순도 99%이상의 마그네슘 합분과 알루미늄분진 시료를 준비하였다. 마그네슘 합분은 중량비 1:1로 준비하여 사용하였으며, 각 시료의 평균 입경(Dp)은 152, 151, 160 μm이다. 알루미늄 분진 시료의 경우에는 분쇄 특성이 다르기 때문에 마그네슘 합분과 유사한 입경분포를 갖는 시료의 입수가 쉽지 않았다. 본 연구에서 사용한 알루미늄 분진 시료의 평균입경은 88 μm이다. 세부 재료는 Table 1과 같이 준비하였다.
2.2 실험내용 및 방법
실험은 Hartman식 분진폭발 시험장치(폐쇄형)를 이용하여 폭발특성 및 폭발압력을 측정하고, 폭발온도, 압력, 착화시간, 연소속도, 성상, 습윤지역 통과유무, 외부점화원별 착화성상 데이터를 추출하였다. 또한, 연소속도시험기(KOSHA, 2010)를 이용하여 시료별 화염전파속도를 측정하였다. 온도특성은 Table 1의 21 case가운데 마그네슘과 마그네슘 합분의 입자와 중량을 달리하여 4가지의 경우에 한하여 측정하였으며, 11 case의 경우는 압력특성을 측정하였다.
2.2.1 Hartman식 분진폭발 실험
Fig. 1은 금속 분진 폭발실험을 위해 제작된 Hartman식 분진폭발시험기 개략도이다.
폭발튜브의 재질은 아크릴을 사용하였으며, 아크릴을 사용한 이유는 외부에서 폭발형상 관찰 및 원활한 실험진행을 위한 청소를 위해 사용하였으며, 폭발 튜브의 규격은 내경 80 mm, 높이 320 mm, 내용적은 16,000 mm3이다.
실험장치의 구성은 Fig. 2과 같이 Hartman식 시험기와 공기를 공급할 수 있는 에어콤프래셔, 압력봄베, 공기 압력을 조정할 수 있는 정압장치로 구성되어 있으며, 정확한 무게측정을 위한 정밀저울(1/100 g)을 사용하였다. 또한 온도를 측정하기 위한 열전대는 3조의 K-Type형 열전대로서 튜브 하부, 상부, 대기온도 측정용 1조를 사용하였으며, K-Type형 열전대의 직경은 0.15 mm이다.
기록용기기는 Fig. 3와 같이 K-Type형 열전대로부터 전송된 데이터를 기록하는 데이터 로거(GL-220, Japan, 10채널), 연소현상을 촬영할 수 있는 초고속카메라 (2,000 f/s), 일반적인 기록을 위한 비디오 카메라 및 디지털카메라를 사용하였다.
압력특성은 각각 실험용 순수분체와 마그네슘 chip가루를 체가름용 표준체로 #60(250 μm), #100(150 μm)으로 체가름하고, 시료의 량을 3g, 5g, 7g의 분체를 3회씩 폭발튜브에 넣고 순간적으로 약 5 bar의 에어를 주입하였다. 또한, 상부에 50 bar 압력센서, 3 bar로 셋팅된 안전변을 장착한 밀폐용 금속플렌지를 덮고 60 Hz, 18 kV의 점화기로 점화시켜 최대 폭발압력을 측정하였다. 실험은 각 시료별 각각 3회 실시하였으며, 하트만식 시험장치에 시료를 투입한 후 압축공기를 주입하여 점화원에 의한 폭발 압력을 측정하였다.
온도측정은 Hartman식 시험장치에 시료를 투입한 후 압축공기를 주입하여 점화원에 의한 점화 후 온도측정을 실시하였다. 압축공기를 투입한 후 점화장치를 작동하였을 때 점화장치 부근에 부유된 분체에 착화 시 하부 온도와 폭발 연쇄반응에 의한 압력을 측정하였다.
2.2.2 연소속도 측정 실험
연소속도 측정을 위해 제작된 장치를 Fig. 4에 나타내었다. 연소속도시험기 착화는 착화원인 부탄가스를 사용하는 토치로 점화하였으며(Fig. 5), 작은불꽃 착화장치, 연소속도시험기 시험편(무기질단열재료), 가스토치로 구성되어 있으며, 정확한 무게측정을 위한 정밀저울을 사용하였다. 연소속도 시험기 시험편은 Fig. 6과 같이 준비하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 온도 특성
3.1.1 마그네슘 100 mesh 3 g
Fig. 9에는 마그네슘 100 mesh 3 g의 온도특성 곡선을 나타내었다. 온도특성을 살펴보면, 하부의 경우, 42초 까지는 온도변화가 완만하게 진행되다가 45초를 경과하면서 최고온도인 900°C 까지 상승하는 것으로 나타났다. 최고온도에 도달하는 시간은 80초 정도인 것으로 나타났으며, 후에 서서히 온도가 하강하여 300초에서 100°C 까지 온도가 감소하는 것으로 나타났다. 상부의 경우는 초기에는 상부의 온도패턴과 흡사하였으나 최고온도는 100°C가 낮은 800°C인 것으로 나타났으며, 최고온도에 도달하는 시간은 100초 정도로 상부의 경우보다 20초 정도 늦은 시간에 최고온도에 도달하는 것으로 나타났다. 또한, 최고온도에 도달 후 서서히 온도가 감소하였으나 동일한 시간에서는 상부의 온도보다 100°C 정도 높은 것으로 나타났다. 따라서, 마그네슘 100 mesh 3 g은 80~100초 사이에서 최고온도에 도달하였으며, 최고온도는 800~900°C 정도인 것으로 나타났다. 이러한 온도 조건에서 발화점이 800~900°C 보다 낮은 가연물이 존재한다면 충분히 착화가능성이 존재하는 온도의 조건이라 사료된다. 하지만 전체 열량은 작기 때문에 착화물 로서는 가연성 가스, 셀룰로이드 부스러기, 미세한 톱밥, 솜 부스러기, 의류 등의 축열이 좋은 가연물이 아니면 착화하기 어렵다(Han, 2012). 최고 온도와 100초 시간 경과에 따른 세부 온도 특성을 Table 2에 제시하여 나타내었다. 분진폭발은 물질의 종류, 입자 크기, 양 뿐만아니라 단위체적당 부유된 분진의 농도조건이 매우 중요한 인자이나, 본 연구에 사용된 양에 대하여는 실제 화재 및 폭발조건에서 화재감식을 하는 경우 부유된 분진의 농도에 대한 접근은 실질적으로 어려움이 따르기 때문에 중량으로 표현을 하였다.
Table 2
Temperature Characteristic of Mg and Mg-Al(1:1).
3.1.2 마그네슘 60 mesh 3 g
Fig. 10에는 마그네슘 60 mesh 3 g의 온도특성 곡선을 나타내었다. 온도특성을 살펴보면, 하부의 경우, 압축공기를 투입한 후 점화장치를 작동하였을 때 점화장치 인근에 분포하고 있던 분체에 착화되면서 발생한 압력으로 안전변이 개방되면서 90초까지는 온도 변화가 거의 없었다. 10초가 경과되는 100초 정도에서 최고온도인 790°C 까지 상승하는 것으로 나타났다. 최고온도에 도달하는 시간은 115초 정도인 것으로 나타났으며, 후에 서서히 온도가 하강하여 300초에서 380°C 까지 온도가 감소하는 것으로 나타났다. 상부의 경우는 초기에는 상부의 온도패턴과 흡사하였으나 최고온도는 180°C가 낮은 610°C인 것으로 나타났으며, 최고온도에 도달하는 시간은 140초 정도로 상부의 경우보다 25초 정도 늦은 시간에 최고온도에 도달하는 것으로 나타났다.
따라서, 마그네슘 60 mesh 3 g은 115~140초 사이에서 최고온도에 도달하였으며, 최고온도는 610~790°C 정도로 것으로 나타났다. 이 또한 발화점이 610~790°C 보다 낮은 가연물이 존재한다면 충분히 착화가능성이 존재하는 온도의 조건이라 사료된다. 각 세부 온도는 Table 2에 제시하여 나타내었다.
3.1.3 마그네슘 합분 100 mesh 5 g
Fig. 11에는 마그네슘 합분 100 mesh 5 g의 온도특성 곡선을 나타내었다. 온도특성을 살펴보면, 하부의 경우, 압축공기를 투입한 후 점화장치를 작동하였을 때 점화장치 인근에 분포하고 있던 분체에 착화되면서 발생한 압력으로 안전변이 개방되면서 40초 까지는 온도 변화가 거의 없었다. 하지만, 60초와 170초에서 두 개의 변곡점이 나타나는 특성을 보였다. 하부의 경우, 1차에서는 600초에서 500°C 까지 상승 후 2차는 170초에서 800°C 까지 상승하는 것으로 나타났다.
상부의 경우에는 알루미늄 분말의 혼합으로 연소열이 증가하면서 폭발튜브 내압이 상승하면서 안전벽이 반복적으로 개방 및 폐쇄된 현상이 식별되었으며, 하부상부에서도 2개의 변곡점을 갖는 패턴으로 나타났다. 1차 에서는 600초에서 280°C 까지 상승 후 2차는 170초에서 710°C 까지 상승하는 것으로 나타났다. 최고온도에 도달하는 시간은 170초 정도로 상부와 하부의 시간차이는 없는 것으로 나타났다. 각 세부 온도는 Table 2에 제시하여 나타내었다.
이러한 두 개의 변곡점이 나타나는 원인은 합분에서 나타나는 특성이며, 마그네슘분이 1차적으로 착화되고, 알루미늄분이 2차적으로 착화되기 때문인 것으로 사료된다. 또한, 알루미늄이 연소 시 연소열이 마그네슘에 비해 더 높기 때문에 순수한 마그네슘에 비해 온도가 높게 나타난 것으로 사료된다.
3.1.4 마그네슘 합분 60 mesh 5 g
마그네슘 합분 60 mesh 5 g의 경우 압축공기를 투입한 후 점화장치를 작동하였을 때 점화장치 인근에 분포하고 있던 분체에 착화되면서 발생한 압력으로 안전변이 개방되면서 0.5초까지는 온도변화가 거의 없었다.
Fig. 12에는 마그네슘 합분 60 mesh 5 g의 온도특성 곡선을 나타내었다. 온도특성을 살펴보면, 하부의 경우, 1차에서는 80초에서 310°C 까지 상승 후 2차는 140초에서 710°C 까지 상승하는 것으로 나타났다. 상부의 경우에는 1차 에서는 80초에서 290°C 까지 상승 후 2차는 170초에서 710°C 까지 상승하는 것으로 나타났다. 이 또한 발화점이 710°C 보다 낮은 가연물이 주변에 존재한다면 충분히 착화가능성이 있는 온도의 조건이라 사료된다. 각 세부 온도는 Table 2에 제시하여 나타내었다.
이 또한 이러한 두 개의 변곡점이 나타나는 원인은 마그네슘과 알루미늄인 홉합물의 형태로 두 가지 물질이 가지고 있는 물리적 또는 화학적 특성이 다르기 때문인 것으로 사료된다. 최고온도에 도달하는 시간은 170초 정도로 상부와 하부의 시간차이는 없는 것으로 나타났다.
점화장치 부근에 부유된 분체에 착화되면서 하부 온도가 높게 나타났으며, 폭발 연쇄반응에 의한 압력상승으로 안전변이 개방되면서 압력이 외부로 분출되었다. 마그네슘 합분에서는 하단부에서 알루미늄 분진의 혼합으로 연소열이 증가하면서 폭발튜브 내압이 상승하면서 안전변이 개방과 폐쇄되는 현상이 반복되는 것이 식별되었다.
3.1.5 상단부·하단부 최고온도 및 최고온도 도달시간 특성
Fig. 13에는 최고온도 결과를 나타내었다. 마그네슘의 최고온도는 100 mesh 7 g일 때 하단부 990°C, 상단부 790°C로 나타났으며, 이는 점화장치 인근에 분포하고 있던 균일 농도의 분체가 먼저 연소되면서 상부의 내압에 의해 부유하지 못한 미연소분체가 분체간의 연쇄반응에 의한 연소로 하단부의 온도가 상단부보다 높게 나타난 것으로 사료된다.
마그네슘과 마그네슘 합분에 의한 온도 특성은 마그네슘 합분 100mesh 7 g일 때 하단부 1,100°C, 상단부 1,000°C로 나타났으며, 이는 연소열이 큰 알루미늄 분체가 하단부에서 분체간의 연쇄반응에 의한 연소로 하단부의 온도가 상단부보다 높게 나타난 것으로 사료되며 Table 3에 구제적인 온도 값을 제시하였다.
Table 3
Maximum Temperature of the Magnesium Alloy.
Fig. 14에는 최고온도 결과를 나타내었다. 최고온도에 도달하는 시간은 동일한 입자의 경우 중량 차이에 따라 최고온도에 도달하는 시간차이는 큰 것으로 나타나 중량이 클수록 최고온도에 도달하는 시간은 매우 빠른 것으로 나타났다.
또한, 동일한 중량에서 비교할 때 입자 크기가 작을수록 비표면적이 커지게 되어 반응성이 좋아져 연소가 원활하게 일어나 최고온도가 상대적으로 증가한 것으로 사료된다.
3.2 압력 특성
3.2.1 마그네슘 60 mesh 3 g
3.2.2 마그네슘 100 mesh 3 g
Fig. 18에는 마그네슘 100 mesh 3 g의 압력변화 곡선을 나타내었다. 최대압력은 80초 전후에서 14.5 bar 인 것으로 나타났으며, 90초 이후 4~2 bar로 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 최대압력은 60 mesh 3 g보다 2.16배 높은 것으로 나타났다. 또한, 100 mesh 5 g의 최대압력은 1.7 bar로 나타나 마그네슘 5g보다 8.53배 높은 압력을 형성하는 것으로 나타났다. 이는 마그네슘 분말의 입자 크기나 양이 매우 중요한 인자로 작용하여 나타난 결과라 사료되며(Jung, et. al., 2013; Shin, et. al., 2012), 마스네슘 합분의 폭발위험성은 입자가 작을 수록 압력이 높은 경향으로 나타나 폭발 위험성이 클 것으로 사료된다.
따라서, 내용적 1,600 cm3에서 입자가 작을수록 압력이 높고, 중량이 작을수록 압력이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이는 동일한 중량에서 입자가 작을수록 비표면적이 커 반응성이 증대되기 때문인 것으로 사료된다. 이에 대한 구체적은 값은 Table 4에 제시하였다.
Table 4
Result of Pressure Measurement.
| Asortment | Maximum pressure(bar) |
|---|---|
| Mg 60 mesh 3 g | 6.7 |
| Mg 60 mesh 5 g | 1.4 |
| Mg 100 mesh 3 g | 14.5 |
| `Mg 100 mesh 5 g | 1.7 |
일반적으로 탄화수소가 양론비로 균일하게 혼합되어 있을 때, 일정한 부피에서 폭발압력은 10기압(10.1325 bar) 정도이며, 대부분의 건물을 충분히 붕괴될 수 있는 압력이다(Lee, 1996). 또한, 가스운 폭발에서 구조물의 피해정도는 최대압력과 임펄스의 영향을 받지만 최대압력의 약 0.21 기압(0.2127 bar)에서 구조물이 완전히 붕괴된다(CCPS, 1996).
3.3 수분접촉 시 폭발 및 연소속도 특성
수분접촉 시 폭발 특성은 원만한 진행을 하다가 습윤지역 통과 시 수분과의 반응으로 Fig. 19와 같이 섬광이 발생하며 급속한 연소형태를 보이는 것으로 나타났다. 실험 종료 후 고정용 시료홀더 내부에 있던 시료가 Fig. 20과 같이 부피 팽창으로 부유되는 현상이 식별되었다.
Table 5에 습윤지역 통과 시의 시간을 측정하여 제시하였다. Mg은 0.18~1.25초, Mg-Al은 2.5~5.30초, Mg chip는 0.22~2.02초, 2mm 이하 분체는 2.02초 소요되는 것으로 나타났다. 또한, Mg 60 mesh는 0.18초, 100 mesh는 1.25초로 측정되었으며, Mg-Al 60 mesh는 2.50초, 100 mesh는 5.30초로 나타났다. Mg chip 60 mesh는 1.14초, 100 mesh는 0.22초로 나타나 입자가 작을수록 빠른 시간에 연소반응이 시작되어 연소속도는 빠른 것으로 나타났으며, 입자의 크기에 따라 연소속도의 차이를 보이는 것으로 나타났다.
Table 5
Combustion Speed Measurement Results(Test Piece Length : 20 cm).
Table 6
Ignition Experimental Results by an External Ignition Source.
입자형태의 물질들은 입자 크기가 작아질수록 비표면적이 높아지며, 비표면적이 높아지면 대기 중에 수분과 반응 할 수 있는 확률이 높아진다. 따라서 금속분의 경우 외부에 노출되었을 때 소량의 수분을 흡수 할 가능성이 있다. 이러한 소량의 수분은 착화여부에 영향을 미칠 수 있으며, 분체간의 공극에 산소가 유입되어 연소가 더 활발히 진행되어 나타난 결과로 사료된다.
3.4 점화원에 의한 착화특성
Fig. 21과 같이 압축공기를 주입 후 투입한 후 점화장치를 작동하였을 때 점화장치 부근에 부유된 분체에 Fig. 22와 같이 착화되면서 하부 온도가 높게 나타났으며, 폭발 연쇄반응에 의한 압력상승으로 안전변이 개방되면서 Fig. 23과 같이 압력이 외부로 분출되었다. 이에 대한 결과는 Table 5에 제시하였다. 이는 분사압력에 의해 큰 기류가 형성되어 있는 밀폐공간에서 불규칙한 화염의 형태로 전파하고 있기 때문인 것으로 사료된다.
3.4.1 산소절단 점화원의 착화특성
3.4.2 전기용접 점화원의 착화특성
전기용접 점화원의 착화실험을 위해 Fig. 27과 Fig. 28과 같이 확인하였다. 착화되는지 Fig. 28과 같이 여부를 확인 후 Fig. 29와 같이 소화하였다. 이에 대한 결과는 Table 5에 제시하였다.
가스용접에서 발생한 불티는 약 1,500°C, 전기용접에서 발생한 불티는 약 2,000~3,000°C 정도였으며, 발생 직후부터 공기 중에서 냉각이 시작되지만 종이, 먼지, 톱밥 등의 가연물 사이에 떨어지게 되면 훈소 과정을 거쳐 수분에서 수 시간 후에 발화하기도 하고, 인화성 액체나 인화성가스 등에 노출된다면 즉시 발화 또는 폭발할 수 있는 가능성이 클 것으로 사료된다.
용접불티에 의한 화재의 증명은 발화부가 용접작업을 한 곳으로 부터 비산될 수 있을 만한 위치인지의 판단이 중요하며, 실질적으로 화재 현장에서 이를 증명하기 위해서는 발화부에서 용접불티의 입자를 발견해야 한다. 또한, 용접봉에는 Fe 성분이 다량 함유되어 있어 전기 용접의 스파크 입자도 자석에 잘 붙게 되어 현장에서 자석을 이용하면 보다 쉽게 발견할 수 있다.
3.4.3 그라인더 불티의 착화특성
그라인더 불티의 착화여부를 확인하기 위하여는 Fig. 30과 Fig. 31과 같이 상부에서 그라인더 불티를 생성하여 발생한 불티가 바닥면에 있는 시료에 착화되는지 여부를 확인하였다.
그라인더와 분쇄기에서 발생하는 불꽃은 모두 마찰 불꽃으로 그라인더의 경우 불꽃입자 직경이 0.1~0.2 mm 정도가 대부분이고, 그 온도는 1,200~1,700°C에 이르기 때문에 발화점이 1,200~1,700°C 보다 낮은 가연물 이라면 착화시킬 수 있지만, 전체 열량은 작기 때문에 착화물 로서는 가연성 가스, 셀룰로이드 부스러기, 미세한 톱밥, 솜 부스러기, 의류 등의 축열이 좋은 가연물이 아니면 착화하기 어렵다(Han, 2012). 그라인더의 불꽃은 4 m 정도 비산하여 발화하는 경우도 있지만 1 m 이내가 가장 많다(Lee, 2015).
4. 결론
1) 마그네슘과 마그네슘 합분의 폭발 최고온도는 790°C~990°C 범위로 나타났으며, 마그네슘 합분 60mesh 7 g의 경우 하단부는 상단부 보다 490°C 높은 차이를 보였다. 최고온도에 도달하는 시간은 동일한 중량에서 비교할 때 입자 크기가 작을수록 비표면적이 커지게 되어 반응성이 좋아져 최고온도가 상대적으로 증가한 것으로 사료된다.
2) 내용적 1600 cm3에 대한 마그네슘 100 mesh 3 g 최대압력은 14.5 bar로 5 g 보다 8배 정도의 높은 압력이 형성되었으며, 60 mesh 3 g보다 2.16배 높은 것을 알 수 있었다. 또한, 100 mesh 5 g의 최대압력은 1.7 bar로 나타나 마그네슘 60 mesh 5 g보다 8.53배 높은 압력을 형성하는 것을 확인하였다. 따라서, 입자가 작을수록 압력이 높고, 중량이 작을수록 압력이 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는 동일한 중량에서 입자가 작을수록 비표면적이 커 반응성이 증대되기 때문인 것으로 사료된다.
3) 수분접촉 시 폭발 특성은 습윤지역 통과 시 급속한 연소형태를 보였으며, 부피 팽창으로 부유되는 현상이 식별되었다. 또한, 입자가 작을수록 빠른 시간에 연소반응이 시작되어 연소속도는 빨랐으며 입자의 크기에 따라 연소속도의 차이를 보이는 것을 알 수 있었다.
4) 외부점화원(산소절단, 전기용접, 그라인더 불티, 전기단락)에 의한 착화시험 결과, 모든 발화열원에 대해 착화가 이루어졌으며, 그라인더 불티의 경우에는 휴대폰 케이스에서만 착화가 진행되지 않는 것으로 나타났으나 온도가 주변 가연물의 발화온도 이상으로 상승 시에는 충분히 착화될 수 있을 것으로 사료되며, 발화 개연성이 높음을 확인할 수 있었다.
5) 마그네슘 위험물의 종합적인 안전관리 문제 발생으로 개연성이 증대하고 있기 때문에 본 연구에서 진행된 데이터는 화재감식 분야에서 처음 시도함에 의미를 부여하여 향후 폭발성 위험물질에 대한 추가적으로 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
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