Fire Safety Analysis of Fire Suppression System for Aircraft Maintenance Hangar Using Fault Tree Method

An aircraft maintenance hangar is a building that stores, maintains, and inspects expensive aircraft. The frequency of fire occurrence is low, but the resulting human and material damage can be very serious. Therefore, in this study, we conducted a qualitative analysis of the fire safety of the currently operating fire suppression systems for aircraft maintenance hangars using the Fault Tree method, and then performed a quantitative analysis using the failure rate data for the derived basic events and analyzed the importance of the minimal cut sets. As a result of the qualitative analysis by the minimal cut set, it was found that there were 14 accident paths that could be expanded to a large fire, due to the fire control failure of the aircraft hangar fire suppression system. The quantitative analysis revealed that, the probability of the fire expanding into a large one is $2.08{\times}E-05/day$. The analysis of the importance of the minimal cut set shows that four minimal cut sets, namely the fire detector and foam head action according to the zone and blocking of the foam by the aircraft wing and the fire plume, had the same likelihood of causing the fire to develop into a large one, viz. 24.95% each, which together forms the majority of the likelihood. It was confirmed for the first time by fault tree method that the fire suppression system of aircraft maintenance hangars is not suitable for fires under the aircraft wings and needs to be improved.

Fault Tree를 활용한 항공기 격납고 소화시스템의 화재 안전성 분석

항공기 정비 격납고는 고가의 항공기를 보관하거나 정비, 점검등을 하는 건축물로 화재발생 빈도는 낮지만 화재발생 시 인적, 물적 피해가 매우 클 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Fault tree를 이용하여 현재 운용중인 항공기 정비 격납고 소화시스템의 화재 안전성에 대한 정성적 분석을 시행하고, 도출된 기본사상에 대한 고장률 자료를 활용하여 정량적 분석을 실시한 후 정상사상의 발생 확률에 대한 Minimal cut set의 중요도를 분석하였다. Minimal cut set에 의한 정성적 분석결과 항공기 격납고 포헤드 소화시스템의 화재제어 실패로 대형화재로 확대될 수 있는 사고경로는 14개라는 것을 알 수 있었다. 또한 정량적인 분석 결과 대형화재로 확대될 확률은 $2.08{\times}E-05/day$이며, Minimal cut set의 중요도 분석 결과 화재 발생 시 4개의 Minimal cut set 즉, 구역별 화재 감지기 및 포헤드 동작과 항공기 날개 및 Fire plume에 의한 소화약제 차단이 동일하게 24.95%로 대형화재로 확대될 가능성의 대부분을 차지하였으며, 항공기 정비 격납고의 포헤드 소화시스템은 항공기 날개 하부화재에 대한 적응성이 없어 개선이 필요한 것으로 Fault tree를 이용하여 처음 확인하였다.