Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference (한국화재소방학회:학술대회논문집)
Korean Institute of Fire Science and Engineering
- Semi Annual
Domain
- Machinery > Disaster Prevention and Safety Machines
2010.04a
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우리나라의 도심 곳곳에 자리잡고 있는 노후화된 건축물 밀집지역 및 화재경계지구는 재해로부터 매우 취약하며, 특히 방내화성능이 떨어져 화재가 인근 건물로 확대되어 대규모 도시화재로 전환될 위험성이 높다. 따라서 단일건물 화재에서 도시화재로의 확산 메카니즘중 불씨의 비산에 따른 화재확대를 시뮬레이션화하기 위하여 불씨발생량 실험을 한 결과 기존의 연구 성과와 더불어 불씨를 고려한 새로운 연소시뮬레이션 모델을 구축하였다. 또한 연소 시뮬레이션 모델을 실시가지에 적용해 방재마을 만들기 현장에서의 활용 가능성을 모색하였다.
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화재시뮬레이션을 통한 화재 해석 시 Grid의 간격은 해석의 정확도를 결정짓는 중요한 요인 중 하나이다. 일반적으로 Grid의 간격의 계산은 화재 강도에 따른 화염의 높이를 계산하여 이의 1/10크기 간격을 적용하였다. 그러나 일반적인 구조물과 달리 펠릿구조물의 경우 적층의 구조와 다공성을 가지기 때문에 기존의 산정법에 의한 계산은 실제 화재와 다른 양상으로 나타날 수 있다. 본 연구에서는 SFPE 방화공학 핸드북에서 제시된 목재펠릿의 화재강도 실험결과를 기준으로 총 3CASE의 Grid 간격 설정으로 화재해석을 실시하였으며 이를 비교 분석하였다.
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본 연구는 지하 냉동 창고 화재발생시 천공이 화재진압의 방법으로써 화재성상에 미치는 영향 등 천공의 효과를 검증하고 화재진압 기술에 대한 기초연구로서 천공의 위치, 천공 개방 시간, 천공 개방에 따른 근접 건축물로의 화재 전파양상을 FDS를 통하여 시뮬레이션 하여 분석하였다. 천공의 개방은 내부 화재의 요인을 빨리 소모시켜 온도 및 발열량을 빠르게 낮춘다. 이와 같이 천공의 유무에 따라 화재에 양상이 바뀌기 때문에 화재 진행 사항 및 화재 장소 가연물에 형태 등 각 화재 형태에 따라 적절한 천공의 위치 및 개방시간등이 마련되어야 할 것이다.
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터널내에 설치되는 제트팬은 비상시에는 연기와 같은 유독가스를 제거하는데 사용되며 평상시에는 장대터널에 있어서 차량에 의해 발생한 오염공기를 제거하는 중요한 역할을 한다. 파량의 피스톤효과에 의해서 일부 제거되기는 하나 1km이상의 장대터널에서는 반드시 필요로 한다. 제트팬의 가장 많은 에너지 손실이 벽면에서 이루어지고 있으며 이를 통하여 터널내에 소실되는 에너지를 정량화하고 그원인 파악과 함께 효율적인 환기설계를 위한 연구이다.
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최근 동남아시아에서는 경재성장과 더불어 생활환경의 변화로 인해 대형화재의 발생 증가와 화재의 발생 빈도가 증가하고, 발생패턴 또한 변하고 있다. 이에 본 연구에서는 각 나라의 화재통계 비교분석을 통해 앞으로의 화재발생 경향을 예시하고자, 각국의 인구통계와 화재건수, 사망자수 등의 통계로 비교분석하였다. 각국의 비교에서는 중국 등 일부 나라는 도심지 지역을 제외한 일부지역의 정확한 데이터가 부족하고, 통계 시점이 불명확하였다. 또한, 우리나라는 데이터에 대한 분류방식변화로 통계치에 대한 발생건수 증가에 대한 대안이 있어야 하며, 특히 대만의 경우처럼 타 국가에 비해 급격한 감소 현상에 대한 화재대책방안을 참고 하여야 한다. 종합적으로는 각 나라의 사정은 다르겠지만, 동남아의 특징인 가족중심사회, 도시구조와 생활패턴 및 문화적 공통점을 고려 할 때 표준화된 통계분류방법이 필요하다.
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원전 방화지역에서 화재가 발생할 경우 케이블 고장으로 인한 기기의 오동작 및 안전정지 기능에 미치는 영향 평가가 필요하다. 본 논문에서 FDS의 THIEF 모델을 이용하여 환기조건 및 열발생율 변화에 따른 원전 안전정지 케이블의 열적 특성을 분석하였다.
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실제 규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기(over-ventilated) 및 환기부족(under-ventilated) 화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험이 수행되었다. 또한 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 수치적 예측성능에 대한 평가와 환기부족화재에서 건물 내부의 다차원 화재현상에 대한 해석이 이루어졌다. 과환기 및 환기부족화재의 특성은 연소효율, 총괄 당량비 뿐만 아니라 고온 상층부의 온도분포, 연소 생성물의 농도에 의해 명확하게 구분되었다. 실험결과와의 비교를 통해 과환기 및 환기부족화재에서 FDS는 공간내부의 온도, 열유속 및 다양한 화학종의 분포를 정량적으로 잘 예측함을 확인하였다. 과환기화재와 비교할 때, 환기부족화재에서 내부유동은 반대방향의 다차원 재순환 유동구조를 갖고 있음을 발견하였다. 동시에 공간내부의
$O_2$ 및 CO의 분포 역시 다차원 구조를 갖기 때문에 기존화재연구에서 측정되는 고온 상층부의 열 및 화학적 특성은 환기부족화재를 이해하는데 많은 한계가 있음을 확인하였다. -
우리나라는 최근 건축물 화재 및 시장화재가 지속적으로 증가해 왔다. 이 중 시장화재는 일반적인 화재와 달리 대형화재로 확대될 위험성이 높다. 본 연구에서는 종로구 신진시장 화재사례를 중심으로 시장화재 전파과정을 분석한 결과 지붕을 통한 화염전파가 주된 확대원인인 것으로 나타났다. 따라서 향후 이러한 전파과정을 고려한 화재위험성평가수법의 개발이 필요하다고 판단된다.
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최근 우리나라는 건축물화재가 지속적으로 증가하고 있으며 지진으로 인한 화재 위험성 또한 증가하고 있다. 이러한 건축물화재는 화재경계지구 등 화재에 취약한 도심지에서 발생 시 대규모 시가지 화재로 확대될 위험성이 있다. 하지만 현재 이에 대한 위험성 평가 및 대응책에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 일본의 도시화재 위험성 평가기법의 분석 및 적용성 검토를 통해 우리나라의 도시화재 위험성 평가기법구축을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
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발열량은 화재현상을 이해하고 화재의 위험도를 평가하는데 있어서 가장 기본이 되는 물리량으로 화재강도를 나타내는 척도로 인식되고 있다. 발열량의 신뢰성은 화재 물성이나 공간화재 특성의 이해뿐만 아니라 화재해석을 통한 위험성 평가에 있어서 중요한 요소이기 때문에 측정의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 수치해석 모델을 통하여 화재 발열량계의 배기덕트 구조에 따른 내부 유동특성을 파악하고자 한다. 해석결과를 바탕으로 각 측정점의 위치에 따른 상태오차 정도를 분석하고 산소소모법에 의해 계산된 발열량을 비교한다. 화재 발열량계의 수치해석을 통하여 발열량 산정의 오차특성을 평가함으로써 발열량계 설계 과정을 최적화하고 효과적인 발열량계 운영을 위한 기초자료를 얻는데 기여하고자 한다.
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원문이미지 참조
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부산 실내사격장 화재의 사격실 내 폭발의 원인을 추정하고 안전대책을 강구하기 위해 화재 시뮬레이션과 외국 실내사격장 화재의 사례조사를 수행하였다. 사격실 내의 폭발원인은 다공성 계란판형 폴리우레탄 흡음재와 흡음재에 축적된 잔류화약 분말의 격렬한 연소로 추정되었다. 실내사격장의 안전대책으로 폴리우레탄 흡음재의 사용금지, 잔류화약의 제거와 철저한 관리, 금연, 탄자받이 주위의 강재 요소 제거, 효율적 환기 등이 요구된다.
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고발포 소화약제의 발포력은 화재시 포소화약제의 성능을 검증하는데에 중요한 요소이다. 이러한 발포력 검증은 한국소방산업기술원의 "포소화약제의 형식승인 및 검정기술기준(KOFEIS 0103)"에서 제시하고 있는 표준발포기를 이용한 측정법을 통해 검증한다. 본 연구에서는 기존 방법의 제작 비용 및 측정의 번거로움을 보완하기 위한 약제 개발단계에서의 포소화약제 발포력 검증을 위한 실험실적인 측정법을 고안하여 적용성을 분석한다. 측정은 1000ml 시험관내에 3%의 수용액
$100m{\ell}$ 를 첨가하여 수용액 내부에 정량펌프를 통해 일정한 기포량 및 기포크기로 분사하여 발포시켰으며, 기포의 노즐은 거품의 정확도를 향상시키기 위해 마이크로 피펫팁$0.2m{\ell}$ 용량을 사용하여 적용성을 분석하였다. -
포소화약제는 다양한 설비(이동식, 고정자동식), 대형의 유류화재 적합, 대량 연속적 생산가능 약제의 특수성 및 장기보관이 가능한 특징이 있어 이에 대한 개발 및 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 그러나 포소화약제는 주변의 온도 및 환경에 따라 발포력의 변화가 큰 특징이 있어 실제 겨울철 소방 활동시에는 사용을 자제하고 있다. 따라서 본 연구에서는 사용온도에 따른 발포력 변화를 측정하며, 최적 발포율 도출을 위한 온도에 따른 적정 혼합율을 산정한다. 실험은 한국 소방산업기술원의 "포소화약제의 형식승인 및 검정기술기준(KOFEIS 0103)"에서 제시하고 있는 표준 발포기를 이용 측정하며,
$5{\sim}30^{\circ}C$ 온도에서 혼합률에 따른 발포력 변화를 측정하였다. -
본 연구에서는 공기를 Fresh-water, 화재를 Salt-water로 치환하여 밀도차에 의한 Salt-water 확산의 화재 모사 적용성을 기초적으로 검증한다. 실험은 Zone model과 Field model의 화재해석 결과 나타난 천장부 확산, 와류 발생, 연기층 하락, 연기층과 공기층의 구분 등의 특징을 분석 기준으로 하며 Salt-water에 Tracer를 첨가하여 PIV(Particle Image Velocity) 분석법을 통해 확산현상에 대해 분석하였다. 결과로 Salt-water의 용해도가 높을수록 천장부 확산, 와류 발생, 연기층 하락, 연기층과 공기층의 구분에 있어 실제 화재와 유사한 것으로 판단되며 최소 15.0%이상의 용해도에서 이와 같은 현상이 뚜렷해지는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 축소모형 화재 모사시 발열 상태가 아닌 다른 방법으로의 모사가 가능한 것이 증명하였다.
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방화댐퍼는 방화구획을 관통하는 덕트에 설치되어 화염의 전파 및 연소확대를 방지하도록 하는 방화설비로서 '건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙'에서 구조 및 시험기준에 대해서 규정하고 있으나, 정해진 성능기준이 없으며 방화설비에 있어 가장 중요한 내화성능에 대해서 언급이 없는 등 개정이 필요하다. 본 연구에서는 방화댐퍼의 'KS F2840(방화댐퍼의 내화시험방법)'시험에 대해서 소개하고, 방화댐퍼의 내화시험 사례를 통해 성능 평가방법으로서의 적용 타당성을 검토하였다.
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본 연구에서는 터널 내부에서의 화재 사고 시 화재를 자동으로 조기 발견 경보하여 화재 초기에 대응력을 확보시킬 수 있게 하는 화재 감지기의 성능 평가를 위해 터널 내부에서의 실물 화재 실험을 실시하였다. 실물화재실험은 일반적으로 도로 터널에 적용 중인 공기관식, 반도체식 감지기를 대상으로 "도로터널 방재시설 설치지침(2004, 건설교통부)"의 터널 내부의 화재 감지기 성능 실험 기준에 따라 메탄올을 이용한 풀버너와 소형 승용차를 이용하였다. 실험결과 메탄을 풀화재(단면적
$4m^2$ )의 경우 약 36초 안에 모두 화재를 감지하였으며, 실물자동차화재실험의 경우는 1분 이내에 모두 화재를 감지하는 결과를 나타내었다. -
본 논문은 전산센터에서 발생하는 비화재보를 분석하여 전산센터에 미치는 장애요소를 개선하고자 한 것이다. 전산센터의 중요성에 의해 설치된 감지기의 감도는 모두 예민하게 되어 있어 비화재보 발생이 많았으며 노이즈발생, 미세먼지, 항온항습기의 바람, 온도 등이 비화재보의 주원인 이었으나 이외에 11가지가 발생되었다. 이들 비화재보는 소화약제 방출에 따른 충전비용 발생, 시스템 정치에 따른 전 시스템이나 시설의 정지등으로 파급되어 생산성 저하, 신뢰성 저하등을 초래하는 것으로 나타났다.
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화재발생시 방화구획의 실패는 대형화재사고의 주요원인으로 지목되고 있는 실정으로, 대규모 화재확산으로 인한 인명 및 재산피해 발생의 직접적인 원인이라 할 수 있다. 하지만, 현행 관계법령의 미비와 관리방안의 부재 등의 이유로 현실적 개선이 미뤄지고 있는 실정이다. 소방방재청에서는 본 연구를 통하여 우리나라의 현행 Firestop의 문제점을 분석하고, 이에 대한 효율적인 관리개선방안을 도출하고자 하였다. 이에 그 결과를 보고하고자 한다.
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최근 설계, 시공되는 건축물은 초고층 또는 대단지 주거시설로서 화재발생시 초기에 빠른 대응이 요구 되나 근무자의 첨단 소방시설관리에 대한 지식은 부족한 실정이다. 본 연구에서는 건축물의 대형화로 인한 네트워크제어방식의 효용성을 알아보고 기시공된 현장의 화재수신기 네트워크 운영 실태 및 현황을 파악 하여 관리에 일조하고자 한다. 이를 위해 10개 대형현장의 네트워크를 조사한 결과 경보시스템에 대한 낮은 신뢰도 때문에 타설비와의 시트템구축을 기피하고 있었다. 또한 방재관련 법규의 제한된 규정으로 인한 통신선 사용에 있어서의 문제점도 개선될 필요가 있었다. 아울러 관리자의 잦은 이직으로 인한 기술적 축적 방안 마련, 복지문제와 면적이 넓은 네트워크시스템에 대한 신호처리방법 및 반응시간등에 대한 규정제정이나 운영상 표준화가 필요하였다.
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건축기술의 발달에 따라 건축물은 심층화, 고층화, 대형화 하고, 내부 구조도 복잡화 되고 있으며, 화재시 인명안전에 대한 위험성은 증대 하고 있다. 최근에는 다양한 화재 및 피난 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 화재시 건물내 사람들이 안전하게 대피 할 수 있는지를 평가하고 있다. 그러나 현재 사용되고 있는 피난 시뮬레이션 프로그램은 피난자의 종류 별 이동속도를 기준으로 한 안전성 평가는 가능 하지만, 화재시 발생하는 열 과 연기의 확산상태를 고려한 피난자의 이동속도는 적용되지 못하고 있다. 본 연구 에서는 화재 피난 시나리오에 SFPE 방화공학 핸드북의 3-362(연기속의 이동)를 참고하여, 가시도 변화를 적용한 피난자의 이동속도 저하를 구현하여 보다 현실적인 피난 프로그램을 개발하고자 한다.
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소방공무원은 화재 진압 등 근무 중 다양한 사고에 노출되고 있으며, 이로 인해 소방공무원 개인의 문제 분만 아니라 소방력을 약화시켜 궁극적으로 대 국민 소방서비스의 질적 저하를 가져오고 있다. 따라서 소방공무원의 안전사고 최소화를 궁극적인 목적으로 소방활동의 업무영역별 안전사고 대책개발을 위한 전단계로 최근 국내의 800여건의 안전사고를 분석하여 원인별 Matrix를 작성하였다.
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본 논문에서는 전기기구 접속부에서 발생되는 화재위험성을 분석하고자 일반적으로 전기기기에 사용되는 KIV(
$1.25\;mm^2$ , 50가닥)전선을 사용하여, 인위적인 손상을 주어 길이 5 mm, 9 mm, 15 mm에 각각 소선수(50, 32, 16, 8, 4, 2, 1가닥)를 가진 반단선 시료를 제작하고, 제작된 시료에 차단기나 퓨즈 등 전기적인 안전장치가 동작하지 않는 정상전류(4 A, 8 A, 12 A, 16 A)를 300초간 인가한 후, 열화상카메라를 이용하여 반단선의 온도특성 및 발화가능성을 확인하였다. -
특수선(FPSO, Drillship)의 거주구역이나, 대형 여객선(크루즈선) 공간의 70% 이상을 차지하는 수용시설(accommodation) 즉, 객실, 라운지, 공공장소, 창고 등은 24시간 사람이 상주하는 구역임으로 화재로부터 완벽하게 보호되어야 한다. 이를 위해 국제해사기구(IMO)에서는 SOLAS II-2 Reg. 10.6과 FSS code Ch. 8에 적합한 미분무수 소화설비를 설치할 것을 강제화하고 있다. 이러한 미분무수 소화설비는 미분무수 노즐, 압력용기, 섹션밸브, 펌프유닛 등으로 구성되는데 특히 핵심부품인 미분무수 노즐은 IMO Res. MSC 265(84)에 따라 노즐성능시험 및 화재진압성능시험을 통해 형식승인을 득해야 한다. 본 연구에서 이러한 기준에 만족하는 미분무수 노즐을 개발하고자 선실 및 복도에 대한 화재시험에 이어 공공장소 화재시험을 수행하였으며, 두 가지 천장 높이에 대한 화재진압성능을 평가하였다.
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건축기술의 눈부신 발전과 경제적 가치추구 등에 따른 국가 사회적 수요로 인하여 초고층 건축물의 건설물량은 이들 건축물에 대한 효과적인 피난안전대책을 정립하기도 전에 급속히 증가하는 추세이다. 우리나라는 2009년 7월 16일 재정된 건축법 시행령을 통하여 층수가 50층 이상이거나 높이가 200미터 이상인 건축물을 '초고층 건축물'로 규정하고, 이러한 건축물의 피난안전을 위하여 지상층으로부터 최대 30개 층마다 설치하는 대피공간을 '피난안전구역'으로 정의하였다. 이후 2010년 2월 18일 개정령에서는 초고층 건축물의 피난안전구역을 건축물의 '피난층'으로 인정하기에 이르렀다. 그러나 피난대상인원 등에 따른 대피공간의 면적이나 구조 등 내부시설에 대한 설치기준이 없어 피난안전구역으로서의 충분한 신뢰성을 확보하지 못하고 있어 이에 대한 심층적 연구와 기준의 개선이 필요한 실정이다.
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최근 건축물의 초고층화에 따른 커튼월 시공에 따라 유리의 비중이 증가하고 있다. 커튼월 구조는 바람, 지진 등에 취약하며, 화재 안전성에 있어서도 취약할 것이라 판단되므로, 국내외 건축용 유리 및 커튼월의 안전기준에 대한 조사를 실시하였다. 그 결과 국내의 유리 기준은 단열 및 내풍압 성능에만 집중되어있으며, 화재 및 지진, 안전성능에 대한 기준이 미비하며, 커튼월에 대한 안전대책은 전무한 실정이다. 따라서 외국의 사례와 같이 초고층에서 커튼월의 안전성능을 고려한 설계프로세스나 안전 기준의 세부화가 필요하다고 판단된다.
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최근 2000년 1월부터 2009년 12월까지 10년간 위험물 사고 통계자료를 이용하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 위험물제조소등의 월별 사고는 1월, 3월에 가장 많이 발생하였으며 위험물별 사고는 제4류 위험물에 의한 사고가 대부분을 차지하고 있다. 또한 위험물제조소등에서는 건물 구조물에 비하여 건당 0.33명, 6백만원이 피해가 큰 것으로 분석되었며, 요일별 사고는 금요일에, 시간적으로는 12~15시 사이의 시간대에 가장 많이 발생하였다.
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성능 위주 피난 설계에 있어서 요구피난시간(RSET)을 위한 Simulex 등 피난 시뮬레이션 툴이 사용하고 있는 근본적인 데이터베이스, 즉, 시설 및 군중 조건에 따른 이동 변수, 최대 비유동률(Maximum Specific Flows) 및 경계폭(Boundary Layer Width)을 살펴보고, 트래픽 방정식(Traffic Equation)을 통한 계산 사례 즉, 피난자의 이동 속도 계산 사례, 최소 피난 시간 계산 사례 및 총 유동 용량(Flow Capacity) 수식과 계산 사례를 살펴본다.
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우리나라의 산악기상은 평지에서 나타나는 기상과는 다른 양상을 띠게 되어 서로 가까운 지역일지라도 전혀 다르고 복잡한 기상현상을 나타낸다. 국내에서는 모든 바람에 관한 자료는 평지의 AWS(Automatic Warning System) 기상관측 자료에 의해서만 의존한다. 본 연구는 임내 국부산지에서의 기상 모니터링 시스템을 웹기반으로 구축하였으며, 이를 통하여 얻어진 바람데이터와 인근 AWS에서의 얻어진 자료를 비교 분석 하였다. 분석 결과 습도와 온도는 유사한 패턴을 보이고 있으나 풍향과 풍속은 전혀다른 패턴을 보여주고 있어 실제산지에서의 기상데이터는 AWS와 일치하지 않는 것을 알 수 있다.
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본 연구에서는 전기를 이용한 발화 관련기기중 하나인 충전식 랜턴의 화재사례를 살펴보고 원인 규명을 위한 가상의 시나리오를 작성하여 충전식 랜턴의 충전회로에서 일어날 수 있는 사례와 배터리의 이상으로 인한 화재 모의실험 연구를 하였다. 실험 결과 충전식 랜턴의 화재 발화요인으로 가능성이 있는 만큼 국가화재 분류체계의 발화 관련기기에서 기타로 분류하고 있는 것을 충전식 랜턴 조사항목으로 분류해야 한다.
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건축환경의 변화에 따라 최근 스테인리스배관을 소방배관에 사용하고자 하나 국가화재안전기준에 관련근거가 없어 사용이 어려운 것이 현실이다. 따라서 본 논문에서는 이 기준에서 사용할 수 있는 배관가운데 동관(KS D 5301)과 일반배관용 스테인리스 배관(KS D 3595)의 성능비교를 통하여 사용가능성을 확인하였다. 비교한 성능은 강도, 내식성 및 내열성이며 유한요소해석과 관련 시험을 통해 성능을 비교한 결과 동등이상임을 확인할 수 있었다.
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본 연구는 최근 들어서도 자신의 생활고나 사회에 불만을 가진 연쇄방화, 특히 차량방화가 많이 발생하고 있으며, 지하철방화도 빈번히 발생하고 있다. 이렇게 방화가 심각한 사회문제가 되었음에도 불구하고 일반의 관심은 그리 높지 않은 게 현실이다. 방화범죄를 수사하는 수사기관이나 방화화재를 예방 진압하는 소방기관에도 아직 방화범죄를 담당하는 전담기구가 마련되어 있지 못하다. 앞으로도 방화범죄는 계속해서 증가할 것으로 예상된다. 이 연구는 최근 증가하고 있는 방화범죄의 위험성에 관한 인지 및 관심도를 제고하고, 방화범죄의 통제에 효과적인 방안을 강구하는 것이 목적이다.
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소방방재로봇이 2009년 9월부터 대구시 산하 소방서에 배치되어 시범적으로 운용되고 있다. 운용자인 소방관을 대상으로 심층면담과 설문 등을 통해 각종 문제점들과 기능 개선사항을 분석함으로써 현장 적응성, 실효성 있는 로봇의 개발방향을 제시하고자 했다. 소방관 보조로봇은 조종 편의성을 높이고, 장애물 통과 및 이동성이 용이하도록 바퀴 성능을 우선적으로 개선하여야 하며, 소방 필드로봇은 조종 편의성을 높이고, 무게의 경량화와 아울러 제어 통신선 꼬임을 방지하기 위한 무선통신방식을 안정화할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 현재 운용중인 로봇에 대한 기능 만족도는 전반적으로 낮으며, 보조로봇에 대해서는 현장 투입의사가 8.4% 수준으로 미미하였다. 이에 소방방재로봇의 조기 상용화를 이루기 위해서는 현장에서의 사용 활성화가 우선되어야 하며 이를 통해 국내 로봇산업의 성장과 경쟁력을 높일 수 있을 것이다.
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본 연구는 낙산사 및 숭례문화재 이후 전국에 많은 문화재의 안전 관리실태 및 개선을 위한 연구이며, 이러한 문화재를 보호하기 위하여 그간 문화재보호법과 소방 관련법으로 예방을 하고 있으나 아직 문화재 화재예방에는 부족함이 적지 않다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위하여 적용하고 있는 수계시스템의 운영 및 적용기준에 대해 연구하고자 한다.
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최근 건축물은 초고층화 대형화 지하심층화 되어가고 있다. 한편, 이러한 건축물은 화재시 기존의 건축물 보다 피난안전성의 문제가 대두된다. 이에 따라 국내외에서는 성능적 피난안전계획을 목적으로 PBD를 시행하고 있다. 하지만 국내의 경우 국외에 비하여 그 방법론이 부족하고, 건축물의 피난용량이 부족한 시점에 놓여있다. 이러한 배경을 통하여 본 연구는 재실자 피난행동분석 중 피난계산에 중요한 요인인 출구유동계수를 조사하고, 기존의 국내외 문헌과 비교를 실시하였다. 이에 따라 종합표준치 1.88인/ms를 도출하였으며, 또한 실태조사의 한계성을 파악하고, 이를 통한 조사기법에 대한 프로세스를 제안하였다.
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본 연구에서는 초고층 건축물에서 피난을 할 때 피난자에게 작용하는 신체 조건과 수직적 이동방향에 따른 피난시간을 분석하였다. 초고층 건축물에서의 피난은 특성상 많은 계단을 통해 이동해야 하므로 피난자는 심리적 행동보다 주로 신체적 능력에 의존하는데, 이 때 피난자의 피로도는 계단수가 올라갈수록 급격히 상승하게 된다. 즉, 총 피난시간은 단순히 피난자의 평지 보행속도에 비례하여 증감할 뿐만 아니라 체력 등의 다른 신체적 영향 또한 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 피난자의 신체조건을 고려한 피난예상시간을 산정하기 위해 필요한 조건들을 연구하고자 실물 실험에서의 상 하향의 보행방향과 참가자들의 신체조건에 따른 피난시간을 통계적으로 분석하였다.
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전 세계적으로 수많은 고층 건축물이 건설되고 있다. 건축물의 높이가 높아질수록 비상시 필요로 하는 유효 피난길이와 총 피난시간은 점점 길어진다. 일반적으로 건축물에서의 피난은 지상층의 안전한 공간으로 대피하는 것을 의미하는데 고층 또는 초고층 건축물의 대규모 수직적 공간에서는 하향식 피난뿐만 아니라 상향식 피난도 고려되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 고층 아파트 1개소를 선정하여 수직적 이동방향에 따른 실물 피난실험을 실시하여 피난특성을 관찰하였다. 본 실험에서 피난자 개개인의 특성을 파악하기 위해 피난자들이 지상층에 도착하자마자 설문조사를 실시하여 피난행동간 개인 고유의 행동데이터를 수집하였고 이를 PASW 18을 활용하여 통계적 해석을 실시하였다.
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지난 2009년부터 30층 이상 건축물에 대해 성능위주 설계가 의무화되면서 초고층 건축물의 피난설계에 대한 관심이 고조되고 있다. 수직적인 계단실 내부에서 반복적으로 회전하며 이동하는 초고층 건축물의 피난행태는 일반적인 건축물과는 큰 차이가 있으므로 그 동안 상대적으로 활발히 진행되어온 일반적 중 저층 건축물의 피난기준을 초고층 건축물에 적용시키기에는 어느 정도 무리가 있다고 판단된다. 이에 본 연구에서는 초고층 건축물의 피난계단실의 합리적인 설계를 위한 선행연구로 건축물에서 피난시간을 결정하는 주요 요소들을 선별하여 각 결정인자의 변화정도에 따라 피난시간이 어떻게 변하는지 민감도 분석을 실시하였다. 실험 시나리오의 작성을 위해 BuildingEXODUS를 사용하였고, PASW 18을 사용하여 결과값에 대한 민감도 분석을 수행하였다.
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본 연구에서는 화재시 대규모 피해가 우려되는 승용차 밀집 공간을 가정하여 인접한 승용차로의 화재 전파 특성을 파악하기 위한 실물화재 실험을 실시하였다. 실험은 인접한 두 대의 승용차중 한 대의 차량에 화재를 발생시켜 화재가 성장되고 전파되는 과정을 분석하였으며, 산소소모율법을 적용한 발열량 측정이 동시에 이루어 졌다. 측정 결과 최대 열방출율은 약 9MW로 측정되어 선행된 승용차 한 대의 측정 발열량보다 약 2.5배이상 높은 범위의 값으로 평가되었다. 특히, 인접된 승용차로의 전파는 화재 발생후 약 3분 30초 경과후 창문으로 출화된 화염에 의하여 옆 차량에 화재가 전파되기 시작하였으며, 15분 경과후 완전히 화재가 전이되어 발달되었다. 따라서, 밀폐된 주차장에서의 화재시 발생초기에 가연 공간에서 화재가 진화가 이루어지지 않으면 약 3분 내에 다른 차량으로의 화재 전파가 우려 되며, 이후 급격한 피해를 줄 수 있는 상태로 화재가 성장하기 때문에 신속한 초기 대응이 필요함을 확인하였다. 이러한 실물화재실험에서 얻어낸 결과는 향후 여러 수치해석의 입력 조건으로 활용이 가능할 것이며, 화재 안전 설비 계획에 기본 자료로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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건물 높이에 비례하여 피난계단의 길이가 증가하면서 피난 인원부하도 함께 늘어나기 때문에 피난시간은 건물 높이에 제곱비례하는 것으로 볼 수 있다. 연기의 수직전파가 신속한데 비하여 피난 속도는 너무나 늦기 때문에 수직피난로의 안전을 위한 대책이 절실하다. 현존하는 수직피난경로의 급기가압식 제연시스템은 흑한기에 연돌효과에 의해 기능이 현저히 제한을 받게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 계단실을 외부로 개방하거나 계단실과 외부 사이의 공기 소통을 자유롭게 함으로써 혹한기 연돌효과를 극복할 수 있다.
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Study on Correlation between flashover and smoke production rate in real scale reaction-to-fire testThis study is aiming at analyzing correlation between flashover's time and maximum smoke production rate's time on sandwich panel specimens. For this analysis, KS F ISO 137481-1 has been performed for 23 kinds of sandwich panels which mainly consist of EPS, PIR, PUR, Glass wool and so on. KS F ISO 13784-1 represents real scale reaction-to-fire test and focuses on measuring flashover phenomenon rather than other tests as like ISO 5660-1 and SBI.
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대규모 지하공간은 지상공간에 비하여 화재취약요소가 많으며, 재해 발생 시 폐쇄적인 공간 특성으로 인하여 중대재해로 이어져 막대한 인명피해 및 재산손실을 가져올 수 있다. 본 연구는 대규모 지하공간의 방재 특성 분석 및 일본 "샤레오" 방재계획과 국내 C Mall의 방재계획 사례 연구를 통하여 지하공간의 화재 안전상 고려되어야 할 대책들에 대하여 고찰하였다.
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기존 건축물은 현행 소방법 및 건축법을 소급해 적용할 수 없다는 이유로 비상용승강기와 제연설비가 설치되어 있지 않는 경우가 상당수 존재한다. 이렇듯 화재에 취약할 수밖에 없는 기존 건축물에서 화재가 발생했을 때 소방대 진입 및 구조활동이 가능한 통로를 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 이러한 관점에서 기존 건축물의 화재안전성능 개선에 따른 부담을 최소화하는 방안으로 승강로 급기가압 방식을 제시한다. 먼저, 수직통로를 통한 연기 확산에 무방비 상태인 기존의 고층 건축물의 문제점 및 화재사례를 분석하고, 국내외 비상용승강기 및 제연설비 관련 법규 현황을 비교분석하였다. 그리고 NIST의 Contam을 이용한 시뮬레이션을 통하여 승강로 급기가압 전과 후의 층별 차압을 비교함으로써 승강로 가압이 연돌효과에 미치는 영향을 분석하였다.
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전 세계적으로 평균수명이 연장되고 있으며 고령자의 수가 증가하고 있는 가운데 특히 국내는 빠르게 고령화 사회로 진입하고 있다. 그러나 건축물 화재시 일반성인보다 피난이 난해한 고령자가 거주하는 시설의 피난안전규정은 제대로 이루어지지 않고 있으며 구체적인 방안 또한 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시니어장비를 이용해 일반성인과 고령자의 자유보행속도 및 군집형성시 보행속도를 조사하여 재해약자의 존재가 전체의 보행에 미치는 영향을 파악하고 향 후 고령자, 유아등 재해약자의 피난안전을 위한 방안의 기초 DATA의 자료로 사용하고자 한다.
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최근 축조되고 있는 건축물의 경우 고층을 넘어서 초고층화가 되어가는 현실이다. 이러한 사항에서 현재 이용되고 있는 피난계단 및 수평 수직 피난에서는 고층화가 되어가는 건축물에서의 피난이 어렵다는 점을 인지하여 고층건축물의 필수요소인 EV를 통한 피난계획 작성에 기초적인 자료가 되기 위하여 국외적으로 연구중인 EV피난에 대해서 알아보고 또한 그 내용을 토대로 현재 국내에서의 EV피난에 대한 효율성을 제시하여 향후 고층건축물의 피난계획에 일부분에 기초자료가 되고자 한다.
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초고층 건축물의 급속한 증가는 건축물 화재 시 고층에서 보다 빨리 피난할 수 있는 구조적 피난설비를 요구한다. 기존의 구조용 완강기나 구조대는 고층에서는 피난자의 공포감을 충분히 해소하기에 역 부족이었다. 이러한 문제점을 보완한 성능을 갖추어 동시에 다수의 피난자를 대피시킬 수 있는 새로운 피난기구가 요구되고 있다. 이에 고층에서도 동시에 여러 사람이 안전하고, 신속하게 피난층까지 무사히 대피가 가능한 유압식 피난기구를 고안하고, 개략 설계하게 되었다. 이 연구를 기초로 향후 상세설계를 마친 후 고층 건축물에 적용되어 안전한 피난기구가 되었으면 한다.
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본 연구는 제연구역 출입문의 자동폐쇄장치를 개발하기 위한 기초 연구로서, 자동폐쇄장치의 프로세스와 자동폐쇄조절장치의 기구학적 메커니즘 정립 및 기구 모델링을 바탕으로 자동폐쇄장치의 해석이론을 정립하였고, 해석이론을 바탕으로 한 운동해석 시뮬레이션을 통해 폐쇄력 장치를 선정하고 자동폐쇄조절장치의 각 요소를 개발할 수 있는 엔지니어링 데이터 구축과 원천기술을 확립하였다. 자동폐쇄장치의 개발에 유연성과 탄력성을 줄 수 있고, 자동폐쇄장치의 개발로 인해 연기의 제어수단과 기술적 대책마련과 제연시스템의 높은 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있을 것으로 본다.
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국내의 건축물은 강한 내력을 갖기 위해 사용되는 HSC빈도가 점진적 증가하고 있으며, HSC로 시공되어진 건축구조물에서의 화재 발생시 폭렬현상의 문제점이 대두되고 있다. 이에 국내외에서 폭렬현상에 대한 연구들이 진행되었고, 이를 통해 폭렬현상에 원인을 알게 되어 이를 토대로 폭렬 방지 방안을 세웠다. 이에 따라 폭렬현상의 원인 중 합수율이 있으며, 이는 콘크리트가 함유하고 있는 수분으로 고온시에 팽창하여 폭렬현상의 매커니즘이 형성된다. 또한 이러한 함수율이 폭렬 발생에 미치는 영향을 크게 하는 요인으로 탄산화와 양생방법이 있다. 우선 탄산화는 반응을 일으킬 경우, 생성물이 공극을 채워 고온시 팽창된 수분이 외부로 나가는 것을 방해하여 수증기압을 축적시키고, 양생방법에 따라 함수율이 달라지게 되어 고온시 팽창될 수분의 양을 결정하게 된다. 특히, 함수율에 의해 발생되는 폭렬을 방지하기 위해 고강도 콘크리트 내부의 수분을 제거하는 강제건조를 하거나 팽창된 수분이 빠져나갈 곳을 만들기 위해 고온에서 녹는 PP섬유를 사용해 공극을 만들어주는 방법이 있다. 따라서 본 연구는 HSC의 폭렬현상방지 대책을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
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도시화재의 연소 확대성상을 모델화하기 위해 화재실의 개구를 통하여 분출하는 열기류의 온도 평가 실험을 실시하였다. 실험은 축소모형 형태로 개구 조건과 화원조건에 의해 진행이 되었다. 실험 결과 온도분포 Trajectory는 개구종횡비 n에 의해 횡정(橫井)의 연구결과와 비교하여 n=2일때를 제외하고는 다른 경향을 나타냈다. 동일 조건에서 분출화재보유열량
$Q_{ef}$ 은 개구 조건이 횡장창($B0.2m{\times}H0.1m$ )이고, 단일개구일 때 가장 높은 값을 나타냈다. 또한, 분출화재의 발생 한계 발열속도$Q_{verit}$ 에서도 굴웅아(堀雄児)의 연구와 유사한 결과를 보이며, 다른 개구조건보다 횡장창($B0.2m{\times}H0.1m$ )일 때 높은 값을 나타냈다. -
건축물에서 방화, 방음, 기밀, 단열 등의 용도로 사용되어지는 방화문은 외관의 단순함과 재질의 제한성 때문에 선택의 폭이 넓지 않았으나 최근에는 외관의 미려함을 고려하면서도 친환경성을 부여한 방화문들이 등장하고 있다. 하지만 방화문으로서 갖추고 있어야 하는 화재발생 시에 일정시간이내로 내화성을 부여해야 하는 측면에서는 어려움이 있다고 하겠는데 특히 목재방화문의 경우에는 경량화되면서도 내화성을 지닐 수 있는 방화문이 더더욱 요구되어지고 있기 때문에 목재방화문에 관한 내화특성을 실험을 통해 측정하였으며 화재안전성을 평가해 보았다.
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최근 성능기준에 의한 평가규정이 시행된 건축물 내화충전구조에 대해 관련 제도운영체계와 국내외 성능평가방법 및 성능기준을 살펴본 후 현재 기준의 보완점과 향후 개선방안에 대해 고찰하였다. 내화충전구조는 방화구획의 기능을 완성시키는 중요한 부분으로서 연구개발 및 시장활성화가 필요하며, 현장 품질을 확보 유지할 수 있는 관리체계가 필요하다. 한편 내화성능 뿐만 아니라 구조거동에 대한 대응 및 내구성에 대한 기술기준의 보완 마련이 필요하다.
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현장에서 내화피복재(내화뿜칠재)의 품질을 확인할 수 있는 간편한 품질방법이 부재하여 열 중량-적외선 분석 장치를 이용하여 내화피복재의 일치성 분석을 시도하였다. 국내의 9종 인정 내화뿜칠재에 대한 열 분해 곡선을 확인 하고, 이때 특정 성분을 측정하였다. 국내 시판 9종의 내화뿜칠재는
$400^{\circ}C$ 이내에서 무게변화가 15% 정도 감소하다가$400^{\circ}C$ 부터$1200^{\circ}C$ 까지 무게 변화가 거의 없이 유지되는 특성을 보였다. 이때 초기 열분석으로부터 발생되는 가스에 대한 적외선 스펙트럼의 분석결과로 O-H band 및$CO_2$ 가 확인되었다. 하지만 내화성능이 없는 흡음뿜칠재의 경우에는$400^{\circ}C$ 부터$1200^{\circ}C$ 사이에 무게 중량이 급격하게 변화되는 것을 확인 할 수 있었다. 열중량-적외선 분석 장치를 이용하여 두 재료의 열분해곡선 및 적외선스펙트럼 변화를 측정하였으며, 이 분해 곡선을 통계처리 방식인 PCA (Principal components analysis)통계처리를 통해서 내화뿜칠재의 진위 구분이 가능함을 확인하였다. -
허니컴 코아 구조는 강성과 강도가 뛰어나 건축물의 내장재 등 많은 분야에서 활용되고 있다. 특히 허니컴 종이는 생산 단가가 낮으며 재활용이 가능하여 환경오염을 일으키지 않는다. 그러나, 종이 재료의 특성상 화재에 취약하여 난연화 할 필요가 있다. 본 연구에서는 방화문 내장재 및 포장재에 보편적으로 사용되는 허니컴 중이의 난연 처리 방법에 따른 난연 성능을 평가하였다. 연구 대상으로는 난연종이로 제작된 허니컴과 실험실에서 제작된 방염 필름을 부착한 허니컴, 난연제 함침을 통해 제작된 허니컴, 난연제 함침 후 방염 필름을 부착한 허니컴을 포함해 총 4종에 관한 난연 성능을 비교하였다. 그 결과, 난연제를 함침한 허니컴 종이가 가장 낮은 열방출률을 보여주었으며, 방염 필름 부착은 착화 시간 지연에는 효과가 있었으나 열방출률에 부정적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
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The strength of steel material in a concrete filled steel tube (CFT) is reduced in fire, but the filled interior concrete structurally ensures the fire resistance due to its high thermal capacity. More, the contractibility of CFT is excellent since it can be constructed without form work. This research analyzed the interior concrete strength and deformation characteristics, which are the influence factors of the fire resistance of CFT, in proportion to the axial load ratio. The fire resistance performance according to changes of the axial load ratio showed great fluctuation. As
$280{\times}280{\times}6$ CFT columns with the concrete strengths of 24 MPa and 40 MPa and the axial load ratios of 0.9, 0.6, and 0.2 in accordance with KS F 2257-1 and 7 were heated with loading to examine the fire resistance performance, the 24 MPa concrete exhibited the fire resistance time as 27, 113, and 180 minutes for the axial load ratios, 0.9, 0.6, and 0.2 respectively. In case of 40 MPa concrete, the fire resistance time were turned out to be 19 and 28 minutes for the axial load ratios, 0.9 and 0.6 respectively. The results of 40 MPa concrete showed the much lower fire resistance performance when comparing with those of 24 MPa concrete. The fire resistance performance was not increased significantly when the axial load ratio was reduced. Therefore, the deceased fire resistance performance of high strength concrete is assumed to be caused by the internal pressure increase upon the heat application. -
건물의 대형화 고층화로 고강도 콘크리트의 사용이 증대되면서 고강도 콘크리트의 화재 시 폭열 대책이 필요하다. 본 연구는 전국 화력발전소에서 매립되는 Bottom Ash와 EPS를 재활용하여 건축소재의 내화기준에 만족하고 자원순환 소재의 새로운 개발방향을 제시하고자 난연성이 가미된 경량콘크리트 패널을 개발하여 그 난연 성능 및 벽체로서의 성능을 실험하였다. 실험은 Bottom Ash를 활용한 코팅 경량골재를 2개 Type으로 개발하여 단위중량, Flow, 압축강도, 열전도율, 부착강도, 건조수축, 흡수율, 난연 성능을 평가하였다. 그 결과 대부분의 데이터가 KS기준에 맞게 나왔으며, 난연 성능 또한 1급으로 나왔다. 이로서 폐자재인 Bottom Ash와 EPS를 재활용하여 화재 시 난연성능이 확보됨은 물론 국가성장핵심 사업인 녹색성장에 걸맞은 새로운 경량콘크리트 패널을 개발할 수 있게 되었다.
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1999년 씨랜드 청소년 수련원 화재로 19명이 사망하여 샌드위치 패널의 위험성이 대두되었으며, 2008년도 이천 냉동창고 화재 그리고 최근 2009년 11월 19일에도 샌드위치 패널로 건축된 물류창고에서 화재가 발생하였다. 이러한 샌드위치 패널로 시공된 물류창고 등의 화재는 확대가 빠르므로 난연재 소재의 샌드위치 패널의 필요성에 대한 관심이 높아져 가고 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리스티렌 폼을 심재로 한 샌드위치 패널의 장점에 난연성을 부과하여 화재 안전성을 도출하는 하고자 한다. 샌드위치 패널의 심재로 주로 사용되어지는 EPS 비드에 저가의 물유리를 코팅하여 난연성을 도출하고자 한다. 2차 발포 성형시에 물유리가 고온의 스팀에 씻겨 내려가지 않고 남아서 난연성을 나타내도록 하는 것이 목표이다.
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A concrete filled square steel tube (CFT) is composed of the external steel material, which its strength is reduced in fire due to sudden temperature increase, and the internal concrete with high thermal capacity that can ensure the fire resistance performance of the structure. Therefore, research about the influence factors of the structural performance of CFT column is required in order to apply CFT column to a fire resisting structure, and additional research about influence for each condition is also necessary. Among the influence factors, the boundary condition between column and beam is important structurally, and it is one of the major factors that determine overall fire resisting performance. This study performed a fire experiment under loading in order to analyse the influences of CFT column to the boundary condition. As the results of the experiment, fire resistance time of 106 minutes was ensured for the clamped-end condition but 89 minutes for the hinge-end condition in case of the 360 cross section. And, fire resistance time of 113 minutes was ensured for the clamped-end condition but 78 minutes for the hinge-end condition in case of the 280 cross section. The difference in the fire resistance performance according to changes in the boundary conditions showed a tendency that larger change effect on the fire resistance performance was derived from smaller cross section area.
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강구조 부재의 내화성능평가를 위한 비재하가열시험은 강재 허용온도로 평가되고 있으나, 강재의 허용온도 설정은 H형강 부재의 최대하중로 평가되는 한계용도와 고온에서의 강소재의 허용응력도 능력으로 설정되었으므로 실지 작용되는 강구조 부재의 하중조건과 다양한 부재의 종류 등의 관점에서 허용온도의 적용은 다소 불합리한 점이 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 강구조 건축물에서의 부재에 작용하는 하중에 따른 내화성능의 차이를 보이고 이에 따른 합리적인 내화성능 평가방법을 제안하고자 한다.
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건축 구조재료로 사용되는 소나무의 화재조건을 알아보기 위하여 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성질을 분석하였다. 자연 건조된 소나무에
$(NH_4)_2SO_4$ ,$NH_4H_2PO_4$ ,$(NH_4)_2HPO_4$ 등의 암모늄염을 이용하여 난연성을 부가하였다. 소나무의 함수율은 10.2%였으며 초기 열방출 곡선은$(NH_4)_2HPO_4$ 인 경우 완만하게 증가하였으며 가장 좋은 난연성을 보였다.$HRR_{peak}$ 값은 무처리된 경우$217\;kW/m^2$ ,$(NH_4)_2SO_4$ ,$NH_4H_2PO_4$ ,$(NH_4)_2HPO_4$ 인 경우에는 각각$190\;kW/m^2$ ,$188\;kW/m^2$ ,$166\;kW/m^2$ 로 나타났다. 즉$(NH_4)_2HPO_4$ 로 처리된 경우 23.5%의 감소현상이 관찰되었다.$HRR_{peak}$ 도달 시간은 무처리된 시험편(290s) 및$(NH_4)_2SO_4$ ,$NH_4H_2PO_4$ ,$(NH_4)_2HPO_4$ 으로 처리된 시험편은 각각 298s, 263s, 313s로 나타났다. 연기 발생속도는 사용한 암모늄염 중$(NH_4)_2SO_4$ 로 처리된 시험편이 가장 작게 관찰되어 저발연성 감연제 역할을 하는 것으로 판단된다. -
내화수림대 조성을 위하여 난대수종 중 내화성 수종을 선발하고자 콘칼로미터를 이용하여 5수종(감탕나무, 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 후박나무)을 대상으로 수피, 가지, 생엽 등 부위별 연소특성을 분석하였다. 난대수종의 평균 열방출율(HRR)은 감탕나무(
$167.66kW/m^2$ )>구실잣밤나무($142.80kW/m^2$ )>동백나무($116.78kW/m^2$ )>후박나무($95.48kW/m^2$ )>붉가시나무($79.80kW/m^2$ ) 순으로 나타났다. 따라서, 붉가시나무가 산불 발생시 다른 수종에 비해서 화재강도가 낮은 것으로 사료된다. 수종별 부위(생엽, 가지, 수피)의 착화특성을 분석한 결과, 생엽에서 최초자연발화온도는 동백나무, 감탕나무($697^{\circ}C$ )>후박나무($672^{\circ}C$ )>구실잣밤나무($663^{\circ}C$ )>붉가시나무($658^{\circ}C$ ) 순으로 나타났으며, 가지에서는 구실잣나무($671^{\circ}C$ )>후박나무($669^{\circ}C$ )>감탕나무($661^{\circ}C$ )>붉가시나무($657^{\circ}C$ )>동백나무($591^{\circ}C$ ) 순으로 나타났으며, 수피에서 동백나무($839^{\circ}C$ )>후박나무($804^{\circ}C$ )>동백나무($784^{\circ}C$ )>붉가시나무($780^{\circ}C$ )>감탕나무($749^{\circ}C$ ) 순으로 나타났다. 수종별 부위에 있어서 최초자연발화온도가 다른 것은 수종에 따라 조직과 세포간극 형태에 따라 수분함량의 차이가 착화특성을 다르게 나타내는 것으로 사료된다. -
인류가 살아온 역사는 재난을 극복하기 위한 과정의 연속이였다. 효율적인 재난 대응을 하기 위해서는 중앙정부 뿐만 아니라 지방자치단체도 통합관리체제로 재편되어야 할 것이다. 기초자치단체의 재난관리체계가 상당히 미흡한 상태이기에 광역지방자치단체와 긴밀한 상호공조체제 유지로 역할 분담을 명확히 하여 신속하고 체계적인 대응체계를 구축하고, 재난관리 전문인력을 집중 육성 및 구난장비의 확충과 더불어, 국민들의 안전의식 수준을 향상시키고 위기 상황발생시 극복할 수 있는 가상체험 훈련 등을 통하여 유사시에 대비할 수 있도록 한다. 또한 재난관리 정보시스템을 설계하고, 재난관리 대응매뉴얼을 활용하여 재난시 국민들이 슬기롭게 대처하여 재난피해를 최소화 하는 방안을 강구하여야 한다.
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본 연구에서는 체계적이고 효율적인 화재관리 시스템을 구축하기에 앞서 화재의 유형을 분석하고자 강원지역을 대상으로 통계적 분석방법을 활용하였다. SPSS와 Clementine 프로그램을 이용하여 소방방재청 국가화재정보시스템의 2007년과 2008년 화재발생 자료를 대상으로 빈도분석 및 교차분석과 같은 기초통계분석을 비롯하여 의사결정트리 분석 등을 수행하였다. 결과를 살펴보면, 강원지역의 화재건수는 2006년부터 2009년까지 증가추세를 보이고 있으며, 화재유형은 50% 정도가 건축/구조물에 의한 것으로 나타났다. 또한, 화재원인으로는 부주의가 가장 높았으며, 작동기기가 발생건수가 가장 높은 발화열원인 것으로 확인되었다.
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본 연구에서는 통계적 분석방법을 이용하여 수도권지역(서울특별시, 인천광역시, 경기도)의 화재발생 유형에 대한 분석을 통하여 체계적이고 효율적인 소방정책을 수립하기 위한 기초 자료를 확보하는데 주안점을 두었다. SPSS와 Clementine 프로그램을 이용하여 소방방재청 국가화재정보시스템의 2007년과 2008년 화재발생 자료를 대상으로 기초통계분석(교차분석, 빈도분석)을 비롯하여 의사결정트리 분석 등을 수행하였다. 분석결과로서, 수도권지역의 화재건수는 2007년 이후부터 감소하거나 유지하는 경향을 보이고 있으며, 화재유형은 50% 이상이 건축/구조물에 의한 것으로 나타났다. 또한, 인명피해를 보면 서울시는 다른 수도권지역과 달리 2007년 대비 2008년 부상자와 사망자 수가 감소하였으며, 재산피해의 경우, 서울을 비롯한 대부분의 수도권지역에서 감소한 것을 확인할 수 있었다.
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본 연구에서는 산불발생 시 산림 내 연료들의 화재위험성을 분석하고자 산불에 취약한 소나무류(적송, 해송, 리기다소나무)의 솔방울을 대상으로 착화특성과 발연특성을 고찰하였다. 연료는 대형 산불이 빈번하게 발생하는 강원도 동해안 지역에서 채취하였다. 적송과 해송의 솔방울은 26%와 27%로서 함수율 차이가 크지 않았으며, 발화온도는
$380^{\circ}C$ 정도인 것으로 나타났다. 반면, 리기다소나무의 솔방울은 33%의 수분을 함유하였으며, 발화온도는$352^{\circ}C$ 정도인 것으로 나타났다. 또한, 적송 솔방울의 최대연기밀도는 924Ds로서 해송의 599Ds와 리기다소나무의 605Ds 보다 상대적으로 높았으며, 690s~732s 시간영역에서 최대값을 보이는 것으로 나타났다. -
가을철 산불조심기간 중 영동지방(동해, 삼척) 침엽수림에 대하여 임분밀도별(소임분 800본/ha, 중임분 800-2000본/ha, 밀임분 2000본/ha 이상) 직경별 지표연료를 0.6cm 이하, 0.6~3.0cm, 3.0~6.0cm, 6.0cm 이상에 대하여 연료습도 변화를 실측한 결과 0.6cm 이하의 경우소임분은 3일차 되는 날 중, 밀입분은 4,5일차에 산불 초기 발화위험성이 나타났으며, 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일 후 62-75%의 높은 연료습도를 보이고 있었으며, 소임분은 강우 후 5일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일에는 75-98%의 연료습도를 나타냈고, 소임분의 경우 6일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 6.0cm 이상의 경우는 6일이 경과하여도 임분별 35-50%의 연료습도를 유지하고 있어서 산불 초기발화 위험성이 적은 것으로 조사 되었다.
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우리나라의 산림면적은 연도가 경과함에 따라 감소한 반면, 임목축적은 지속적으로 증가하였으며, 임상별 면적과 축적은 침엽수의 비중이 가장 높고 혼효림, 활엽수 순으로 나타나고, 영급은 현재 III, IV영급이 많이 분포하는 영급구조로 변화되었다. 또한 임목축적별 건당 피해면적과 재적, 피해면적당 피해수량은 임목축적이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있었다. 또한, 피해면적과 재적이 급격히 증가되는 임목축적 3억
$m^3$ 구간은 95년 이후로 이 당시 임목영급은 II, III영급으로 과거보다 산림연료가 풍부해 지는 시기며, 숲가꾸기 단계상 간벌단계로 임목간 밀도가 심하고 고사지의 발생 등 사다리형 연료 발달이 쉬워 대형 산불이 자주 발생한 것으로 판단된다. -
본 연구에서는 우리나라의 소 중 대형 산불의 공중진화 방화선 구축형태에 대하여 제안하였다. 산불확산은 현장의 지세, 경사, 바람, 수종 등에 영향을 받으므로 공중진화 방화선을 구축할 때에는 연소방향 및 형태, 강도 등을 분석한 후 진화작업을 실시하여야 하며, 공중진화 방화선 형태를 A형에서 M형까지 13개로 제안하였다.
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본 연구에서는 캐나다 연료 수분지수의 정확도를 보정하여, 산불발생의 예측 효율성을 높이기 위해, 기존 입력 값인 상대습도와 실효습도(Effective humidity)를 이용한 결과를 상호 비교 분석하였다. 캐나다 연료수분지수인 미세연료수분지수, 가뭄지수, 부식층수분지수의 결과를 비교한 결과 이에 따라 실효습도를 사용한 캐나다 기상지수의 민감도가 상대습도를 사용하여 산출된 지수보다 민감도가 떨어지는 것으로 조사되었다. 또한, 산불 발생 예측의 지표인 미세연료 수분 지수의 분석결과, 실효습도를 이용하여 산출된 미세연료 수분지수의 적중률이 떨어지는 것으로 조사되었다. 따라서, 미세연료 수분지수의 적용보다 상대습도의 적용이 효과적인 것으로 분석되었다.
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우리나라는 아직도 화재경계지구로 분류된 노후화된 주택 또는 시장, 밀집지역이 많이 분포하고 있으며, 이는 자연재해로 인한 화재 발생 시 매우 취약하며 이러한 특성이 도시화재가 될 가능성이 높다. 그러나 아직 우리나라에는 연구 및 대응책이 미비하며, 이에 국내 외 도시화재 특징 및 연구동향을 분석하여 도시화재에 대한 기초연구 자료로의 제시 및 향후 연구방향에 대하여 모색하고자 한다.
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최근 우리나라는 고밀화, 대형화, (초)고층 도시공간에 살고 있으며, 방재도시가 확보되지 않은 곳에서 위험을 느끼며 살고 있다. 이에 따라 대규모 도시공간에서 화재리스크는 점차 높아지고 있으며, 화재 발생시 도시공간내 사람은 생명의 위협감과 더불어 치명적 피해를 입게 된다. 또한 화재발생시 도시화재의 매커니즘으로 인한 대형화재가 발생할 수 있다. 하지만 우리나라는 방재도시 구축에 대한 연구와 도시화재 매커니즘을 고려한 평가시스템이 미흡한 실정이다. 반면 가까운 나라 일본의 경우 이미 대규모 도시화재를 겪어본 바, 이에 대한 실험 및 연구를 토대로 이미 시뮬레이션과 방재도시 구축에 진행중이다. 이에 대해 본 연구는 일본의 대규모 도시화재에 대한 사례 분석을 하고, 우리나라 방재도시 구축을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
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"재난 및 안전관리기본법"에서는 재난발생의 위험이 높거나 재난예방을 위하여 계속적으로 관리할 필요가 있다고 인정되는 시설 및 지역을 특정관리대상시설로 지정 관리하고 있다. 그러나 특정관리대상시설의 종류가 다양하고, 양이 방대하며, 상세 안전관련 내용이 개별법에 따라 관리됨에 따라 종합적인 안전관리가 어렵다. 본 연구에서는 특정관리대상시설의 종합적인 안전관리시스템을 구축하기 위하여 "소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률"에서 규정하고 있는 특정소방대상물의 소방검사제도를 살펴보고 이를 통하여 각 전문분야 시스템과 연계한 종합안전관리시스템 구축방안을 제시하고자 한다.
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작은 국토 면적에 비해 잦은 산불피해가 발생하는 우리나라에서 영농활동을 위한 소각은 산불의 중요한 원인이므로, 이를 방지하기 위해서는 발화원인자인 영농인들의 의식조사와 관리주체인 산불관련 담당공무원의 의식조사가 필요하다. 이를 위해 영농으로 인한 소각행위가 빈번한 지방자치단체를 대상으로 영농소각으로 인한 산불 금지와 관련된 제도에 대한 설문조사를 실시하였다. 조사결과 소각 금지법에 대해 영농종사자들은 대체로 긍정적으로 인식하고 있었으며, 공무원들도 산불예방에 효과가 있다고 인식하는 것으로 보아 소각 금지법은 산불예방을 위해 지속되어야 할 것으로 판단된다. 영농종사자와 공무원 모두 공동소각이 산불예방에 효과가 있다고 답변하였으며, 이에 대한 활성화 방안이 필요할 것으로 판단된다. 소각 금지 거리 100m에 대한 적정성은 영농종사자와 공무원 집단 모두 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났으며, 소각신청 허가서의 산불예방효과에 대해서도 양 집단 모두 긍정적인 인식을 가지는 것으로 나타났다. 영농폐기물 소각 근절을 위해 영농종사자들은 '기간 내의 신고에 의한 합법적인 소각'을 가장 필요한 대책이라고 인식하고 있었다.
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Song, Jae-Yong;Choi, Young-Woo;Nam, Jung-Woo;Kim, Dong-Hwan;Kim, Jin-Pyo;Kim, Yoon-Hoi;Kim, Sang-Hyun 481
본 논문은 실내사격장 화재 원인에 대한 조사를 위하여 권총 사용에 따른 화약잔사 양에 대한 실측 및 발화특성에 관하여 연구하였다. 화약잔사 양의 실측은 1차로 사대 부분을 밀폐한 상태에서 실내사격장에 사용되는 권총과 동일한 구경 0.38인치 권총 및 구경 9mm 권총을 5발 발사하여 총구 및 약실로 분출되는 화약잔사의 양을 측정하였으며, 2차로 사대 개방 후, 구경 0.38인치 권총을 100발 발사하는 경우, 사대 바닥면에 떨어지는 화약잔사의 양을 측정하였다. 화약잔사에 대한 발화특성은 충격 감도, 정전기 감도, 마찰 감도 및 발화점 시험을 실시하였으며, 비교 평가에는 권총에 일반적으로 사용되는 사용전의 화약(ball powder)을 이용하여 화약잔사와 동일한 시험을 실시하였다. 실험결과 충격감도 및 마찰강도는 화약잔사에서 다소 높게 측정되었으며, 발화점 시험에서는 화약잔사가 비교대상인 사용전의 화약에 비해 낮은 온도에서 발화되는 특성을 나타내었다. -
최근 건축물은 초고층화 대형화 지하심층화 등으로 변모하고, 더나아가 복합화가 진행되고 있다. 이러한 건축물은 화재 발생 시 기존의 건축물보다 큰 인재로서 다가오며, 특히 연기로 인한 피해가 주를 이루고 있다. 하지만 국내의 경우 연기의 피해에 따른 피난용량설정 및 계획 등에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 이에 대하여 일본의 BRI2002 모델의 알고리즘분석에 따른 피난 안전과의 연계성 방안을 도출하여, 향후 국내의 연기를 중심으로한 피난용량설정방안에 대하여 서술하였다.
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본 연구에서는 EN 13823 기준을 적용한 시험방법인 SBI(Single Burning Item)을 이용하여 스티로폼 샌드위치패널의 화재특성에 대한 실험을 실시하였다. 현재 국내에서는 샌드위치패널 화재특성 평가방법으로 ISO 5660-1(콘칼로리미터 시험방법)과 KS F 2271(난연성시험)이 사용되고 있지만 이러한 시험방법들은 시험 스케일과 시험편 및 가열조건의 한계점 등을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 1세트를 3개로 하여 총 9개의 75mm 두께인 스티로폼 샌드위치 패널을 이용한 실험을 실시하였다. 이를 통해 공학적인 화재 물성 값인 FIGRA(FIre Growth RAte, kW/s), SMOGRA(SMOke Growth RAte, m2/s2)등을 측정하였다.
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원문이미지 참조
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국내에서는 철도차량의 화재안전성능을 향상시키기 위해 성능평가를 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 철도차량에서의 화재 시 피난은 여러 가지 시나리오들이 존재하며, 이중 하나가 터널내부에서 정전이 되어 무조명상태가 되는 것이다. 철도차량은 물리적 공간적 환경이 건축물과 차이가 있다. 또한 문화적 인종적 차이로 인해 외국의 데이터를 바로 적용하는 것도 바람직한 일은 아니다. 그러므로 시나리오를 분석하기 위해 필요한 데이터는 실험을 통해 확보해야할 필요성이 있는 것이다. 무조명 상태에서의 피난인의 행태와 이동속도의 차이 등을 분석하기 위해 실험을 수행하고 그 결과를 분석해 보았다.
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이 논문은 주택 및 영세사업장의 모의설비 시스템을 구성하여 전기화재원인 분석 및 이상신호 검출이 가능한 하드웨어 개발과 소프트웨어 개발이 주목표이다. 이를 위하여 주택 및 영세사업장 현장실태 조사를 통하여 모의설비 시스템을 구성하고 개발된 하드웨어와 소프트웨어를 정착하여 전압 및 전류에 대한 각각의 정상 및 이상신호를 분석하였다. 본 연구에서 제안한 전기화재 신호 분석용 시스템을 통하여 전기화재 감지장치의 기준값 설정과 전기재해 취약장소에 설치하여 전기화재를 조기에 경보하여 국민의 인적 물적 재산상의 손실을 방지할 수 있을 것으로 판단된다.
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A study on the Characteristics of Electric Fire (III) - Investigate the Cause Of the Electric Fire -전기화재란 전기를 사용함에 있어 불안전하게 사용하여 전기가 점화원이 되어 발생하는 화재를 총칭하는 것으로 그동안 발생한 전기화재의 주요원인을 살펴보면, 단락(短絡 Short), 과부하(過負荷 Over load), 누전(漏電, Leakage current), 접속불량(接續不良, Bad connection), 정전스파크(spark), 트래킹(Tracking)이 주요원인으로 분석되었다. 전기화재에 의한 현장조사는 통전을 입증하는 것이 제일 중요한 관건이 되는 것이지만 화재로 많은 것들이 소실된 현장에서 이를 규명하기란 결코 쉬운 일이 아니다. 따라서 본 논문에서는 전기화재가 일반화재와 다른 주요 특징을 고찰하고 전기화재를 입증하기 위해 필요한 주요 발생요인에 대하여 관찰요령을 고찰하였다.
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국내에서는 철도차량의 화재안전성능을 향상시키기 위해 성능평가를 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 철도차량에서의 화재 시 피난은 여러 가지 시나리오들이 존재하며, 이중 하나가 터널내부에서 정전이 되어 무조명상태가 되는 것이다. 철도차량은 물리적 공간적 환경이 건축물과 차이가 있다. 또한 문화적 인종적 차이로 인해 외국의 데이터를 바로 적용하는 것도 바람직한 일은 아니다. 그러므로 시나리오를 분석하기 위해 필요한 데이터는 실험을 통해 확보해야할 필요성이 있는 것이다. 무조명 상태에서의 피난인의 행태와 이동속도의 차이 등을 분석하기 위해 실험을 수행하고 그 결과를 분석해 보았다.
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본 연구에서는 한라산 산림 연료의 산불발생에 대한 위험성을 고찰하고자 16종의 고도별 분포수종 생엽을 대상으로 발화온도시험기와 콘칼로리미터 시험기를 이용하여 착화특성을 분석하였다. 함수율을 측정한 결과, 98~248% 정도의 범위 내에서 수종별로 차이가 나타났으며, 무염착화온도는
$251{\sim}383^{\circ}C$ 온도구간에서 수종별로 차이가 나타났다. 선정된 시료들 가운데 조릿대의 함수율과 발화온도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 특히, 조릿대, 털진달래, 개서어나무들은 발염착화가 일어나는 것이 확인되었으며, 조릿대는 다른 수종들에 비해서 가장 빠른 시간에 착화가 일어나는 것을 알 수 있었다. -
최근 도시화, 산업화 등으로 인하여 인구 및 도시시설이 밀집되어 자연적 재해 및 인위적 재난에 취약한 구조를 가지고 있으며, 오래된 시가지와 고지대주거지를 중심으로 재난에 무방비한 장소들이 존재한다. 이는 급속한 도시화 과정에서 비롯된 것으로 도시기반시설이 정비되지 않은 상황에서 무질서한 도시팽창이 이루어낸 결과라고 할 수 있다. 따라서 우리나라의 도시화재 발생 위험성을 평가하기 위한 도시화재의 물리적 연소성상 예측모델을 구축하기 위해 건물간격에 따른 유풍시에 개구분출화염의 성상에 대한 실험을 실시하였다.