건물이 더 높고 더 크게 건설됨에 따라 더 많은 복합 구조가 사용되고 있다. 그러나 복합 구조에 사용되는 강재 부재는 고온에서 강도가 빠르게 저하되는 경향이 있다. 따라서 내화 메커니즘을 적용할 필요가 있지만, 방화 도료의 경우에는 비용과 기술적 한계 때문에 이를 구현하기가 어렵다. 방화 스프레이 코팅의 경우에는 분산(산란) 현상, 습식 시공에 따른 작업 조건의 열악함, 그리고 시공 지연이 주요 해결 과제로 제기된다. 본 연구에서는 내화 성능이 없는 외장 기둥에 대해 KS F 2257-7에 따라 전면 규모의 내화성능 시험을 수행하였다. 시험 결과, 시편 CC-01, CC-02, CC-03은 접합부 변형과 더불어 커버 두께가 부족하여 3시간 내화 성능 기준을 충족하지 못한 반면, 두께를 증가시키고 접합부를 보강한 CC-04, CC-05, CC-06은 3시간 내화 성능 기준을 만족하였다.

선진외국에서는 화재 공학적 이론식을 적용한 대안적 성능설계 방법을 통하여 다양한 구조물의 내화설계를 수행하여 왔다. 그러나 국내의 경우, 강구조물에 대한 대안적 내화성능 설계 절차만을 제시하고 있을 뿐 실제 건축물을 대상으로 성능설계를 진행한 사례는 없는 것으로 나타났다. 본 연구는 기존 연구결과물로 제시되었던 대안적 내화성능설계 프로그램을 이용하여 실제 강구조 건축물의 내화성능을 평가하기 위하여 수행되었다. 대안적 내화성능 평가로부터 국내 강구조 건축물의 경우, 내화설계에 있어 과잉설계 된 것으로 파악되었다. Advanced foreign countries have performed the fire resistance design of buildings by the alternative performance design methods, which are based on fire engineering theories. However, in the case of South Korea, the process on the alternative fire resistance performance design has only suggested without any applications for real steel structures. This study was performed to evaluate the fire resistance performance of a steel building using the fire resistance performance design program, which was developed in the former research. From this study, it was obtained that the fire resistance design was over designed for the steel building in South Korea.

고층 건축물의 화재 성능 및 화재 안전성은 2001년 미국의 세계무역센터(World Trade Center) 재난과 2005년 스페인의 윈저 타워(Windsor tower) 재난 이후 주요한 우려 사항이 되었다. 성능기반설계(Performance based design, PBD) 접근법은 최근의 내화 기술들에 대한 시험 결과를 통합할 수 있기 때문에 구조물의 내화 설계에 더 적합한 방법으로 고려되어 왔다. 그러나 기둥, 슬래브, 벽과 같은 여러 구조 부재를 포함하는 대규모 구조물의 내화(방화) 성능을 평가하는 데에는 어려움이 있다. 이러한 어려움은 주로 ISO 834, BS 476, KS F 2257와 같은 기존 기준에 따라 화재 시험을 수행할 수 있는 노(furnace)의 크기 등 시험 장비의 한계에 기인한다. 본 연구에서는 대형 열량계(10 MW)를 사용하여 의료용 모듈 블록에 대해 3회의 전규모 화재 시험을 수행하였다. 첫 번째 시험에는 평균 화재하중 13.99 $kg/m^2$를 사용하였다. 두 번째 시험에서는 최악의 화재 시나리오를 모사하기 위해 가중계수 3.5(화재하중 50 $kg/m^2$)를 적용하였다. 의료용 모듈 블록의 플래시오버(flashover)는 첫 번째 시험에서는 62분에 발생하였고, 두 번째 시험에서는 12분에 발생하였다. 외벽의 내열(heat) 저항 능력, 구조 부재의 온도 및 변형은 90분의 화재 지속 기간에 대한 내화 성능 요구조건을 충족하였다. 각 시험에서의 총 열하중(total heat loads)과 열값(heat values)은 이론식에 의해 계산되었으며, 연소 지속 시간의 예측을 수행하였다. 예측 결과는 시험 결과와 비교하였고, 두 결과는 상당히 잘 일치하였다.

알루미늄과 유리를 적용한 경량 커튼월 시스템은 보통 고층 건물 및 대형 건물에 사용되어 왔으며, 이에 따라 건축 적용이 확대되고 있다. 일반적으로 무기 단열재는 유기 단열재보다 화재 성능이 우수하지만, 경량 관점에서는 단열 모르타르에 비해 불리하다. 이러한 이유로 고 내화성 및 고 경량 특성을 갖는 재료에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 경량 무기 패널을 적용한 커튼월과 미네랄울 패널을 적용한 전형적인 커튼월을 대상으로 EN13830에 근거한 화재 시험을 수행하였다. 시험 결과를 바탕으로 두 시스템에 대해 내화 성능의 건전성, 단열 성능 및 복사(방사) 특성을 비교하였다. 시험 결과, 새롭게 개발된 경량 무기 패널을 적용한 커튼월은 내화 성능의 건전성과 단열 측면에서 전형적인 커튼월보다 더 우수한 화재 성능을 보였다.