여객 열차 화재의 수치해석을 위한 민감도 분석

A Study on Sensitivity Analysis for Numerical Solution of Passenger Train Fire

  • 김우석 (현대하이카손해사정(주)) ;
  • 노삼규 (광운대학교 건축학과) ;
  • 정우성 (한국철도기술연구원 철도환경연구실)
  • 발행 : 2009.02.28

초록

본 연구의 목적은 화재 예측모델로 널리 사용되는 FDS(Fire Dynamics Simulation) ver. 4.07을 여객열차 화재예측에 적용하기 위하여 민감도 분석(Sensitivity analysis)을 수행하는 것이다. 주요 분석 변수(Parameter)는 격자 크기(Grid size)와 Solid angle number이다. 분석결과, 격자크기의 변화는 온도(Plume temperature 상부층 온도(Upper layer temperature), 연기층 높이(Layer height)결과 값에 약$10{\sim}20%$의 차이를 갖게 하는 주요 민감도 변수이며 Solid angle number는 민감도에 영향을 크게 미치지 않는 것으로 분석되었다. 또한, 0.05m의 Grid size가 0.1m보다 결과 해상도가 높은 것으로 나타났다.

The aim of this study is to analyse the sensitivity of fire simulation parameters including grid size and solid angle number which affect the performance of subway cabin fire simulation by FDS 4.07 version. The results of sensitivity analysis shows average of $10{\sim}20%$ differences in plume temperature, upper layer temperature, and layer height depending on the change of grid size. The study also shows that simulation with 0.05m grid size produces better resolution than that with coarse one which is 0.1m.

키워드

참고문헌

  1. EPRI, 'NUREG 1824 - Verification and Validation of Selected Fire Models for Nuclear Power Plant Applications, Volume 7 : Fire Dynamics Simulator (FDS)', Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA(2006)
  2. 지문학, 이병곤, 정래혁, '성능기반 화재모델(FDS)을 이용한 원전 방화지역 화재위험 분석조건에 대한 민감도 해석', 한국화재소방학회 논문지, Vol.21, No.2, pp.98-104(2007)
  3. ASTM, 'E 1355 - 05a, Standard Guide for Evaluating the Predictive Capability of Deterministic Fire Models', pp.4-5, ASTM EAmerican Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA (2005)
  4. NIST, 'Fire Dynamics Simulator (Version 4) Technical Reference Guide' (K. McGrattan, Editor), NIST Special Publication 1018, pp.65-69, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD(2004)
  5. K. McGrattan and G.P. Forney, 'Fire Dynamics Simulator (Version 4) User's Guide', NIST Publication 1019, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD(2005)
  6. S.K. Roh, 'A Study on the Emergency Response Manual for Urban Transit Fires', 7th Asia-Oceania Symposium on Fire Science & Technology, pp.27-36(2007)
  7. 이덕희, 정우성, 이철규, 김선옥, '지하철 내장재료의 재료특성에 따른 화재안전도 평가', 한국철도학회, 2003년도 추계학술대회 논문집(III), pp.338-344(2003)