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영어

This study was conducted to evaluate the applicability and performance of gaseous fire suppression agents in test chambers for secondary battery testing. A review of domestic and international fire incidents revealed that inadequate extinguishing agent selection and structural deficiencies were the primary causes of fire spread and reignition. To address these issues, a test chamber capable of simulating cell-level Thermal Runaway (TR) and Thermal Propagation (TP) was developed, and four gaseous agents—HFC-227ea, Halon 1301, FK-5-1-12, and HFC-125—were experimentally applied. The results showed that HFC-227ea provided the most stable suppression by combining cooling and chemical inhibition, preventing reignition and external flame ejection. These findings provide fundamental data for establishing safety standards for secondary battery test chambers and will support the development of effective guidelines through further testing under diverse conditions.

한국어

본 연구는 이차전지 시험 과정에서 발생할 수 있는 화재 위험성을 고려하여, 시험 챔버 기반의 가스계 소화약제 적용 가능성과 성능을 검증하고자 수행되었다. 국내외 연구실 및 시험환경에서 보고된 실제 화재사례를 검토한 결과, 공통적으로 소화약제의 적합성 부족과 시험 챔버 구조적 미비가 화재 확산과 재발화를 야기하는 핵심 요인으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 셀 단위의 열폭주(Thermal Runaway, TR) 및 열전이(Thermal Propagation, TP) 상황을 모사하여 시험 챔버를 설계하고, HFC-227ea, Halon 1301, FK-5-1-12, HFC-125 등 4종의 가스계 소화약제를 대상으로 실험을 수행하였다. 시험 결과, HFC-227ea가 냉각 효과와 부촉매 효과를 복합적으로 발휘하여 화재 억제 성능과 재발화 방지 효과에서 가장 우수한 성능을 보였으며, 화염의 외부 분출과 인접 장비로의 확산 위험도 차단하였다. 본 연구의 결과는 이차전 지 시험 챔버 전용의 독립적 안전기준 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 다양한 조건에서 반복 실험과 데이터베이스 구축을 통해 실효성 있는 안전지침 수립에 기여할 것으로 기대된다.