• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.15-23
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• 2012

$CO_2$ 소화설비의 소화성능 시험방법에는 직접시험방법이 가장 좋지만, 고비용과 환경문제 그리고 시험절차의 어려움으로 간접시험방법을 사용하는 경우가 많다. 그러나 석유화학플랜트나 원자력발전소와 같은 국가 중요위험시설은 화재가 발생하면 대형피해가 발생할 수 있으므로 직접방사시험을 통해 소화성능을 검증할 필요가 있다. 본 연구는 국가 중요위험시설에 설치된 전역방출방식의 $CO_2$ 소화설비 중에서 표면화재 방호구역과 심부화재 방호구역을 각각 선정하여 $CO_2$ 소화설비의 소화성능을 검증해 보았다. 소화성능은 방호구역 내에 방사된 $CO_2$의 농도가 설계농도기준(NFSC 및 NFPA)에 만족해야 그 성능을 인정받을 수 있다. 여기서, 설계농도는 $CO_2$ 소화약제가 화염을 제어할 수 있는 소화농도에 여유율 20 %를 감안한 농도를 의미한다. 시험결과 표면화재와 심부화재 방호구역 모두 $CO_2$ 설계농도를 확보하고 있음을 확인하였고 심부화재의 경우에는 20분 이상 설계농도가 유지되었다. 본 연구를 통해 국가 중요위험시설에 대한 직접방사시험 방법 및 판정방법을 소개하였고 향후 이와 같은 국가 중요위험시설에는 직접방사시험을 통해 소화설비의 신뢰성을 검증해야 할 필요성을 제기하였다.

• 방재기술
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• 통권14호
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• pp.5-12
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• 1993

This report is explained about test results of carbon dioxide extinguiching system components and pack-age type system (Kits) for automatic fire extinguishing system. A carbon dioxide system may be used to protect one or more hazards or hazards by menas of directional valves. Package system shall be installed to protect hazards within the limitations. The testing program was progressed by three items, external oppearance test, performance test and Total Flooding Fire Extinguishing System test. The object of this report is present the problem which apperar from the analysis of test results.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.294-300
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• 2017

The offshore installations and ships are the structures most likely to be exposed to hazards such as hydrocarbon fire and/or explosion. Developing proactive measures to prevent the escalation of such events thus requires detailed knowledge of the related phenomena and their consequences. $CO_2$ extinguishing systems are extensively used for fire accidents of on-and offshore installations because of outstanding performance and low cost. There is, however, the risk of carbon dioxide system which enumerates many of the fatalities by suffocation associated with industrial fire protection requirements. Therefore, the aim of this study is to perform the prediction of fire suppression characteristics of the carbon dioxide system in realistic enclosed compartment area of ships and propose $CO_2$ extinguish fire fighting system for preventing suffocation accidents during fire fighting. According to CFD calculations, it can be observed and assessed that various fire profiles with $CO_2$ and $O_2$ mole fraction in the target enclosed compartment area are applicable within the proposed system. Additionally, the design of fire safety system of ships and offshore installations can utilize ventilation system and/or layout arrangement through the proposed system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권3호
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• pp.275-284
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• 1998

Standard on the carbon dioxide extinguishing system was prepared by the committed of the national fire protection assocition(NFPA)in USA on 1980. And this code is also applied to the design of a marine fire extinguishing system The most important problem in design is the uniform discharge of $CO_2$ through each nozzle from the high pressure $CO_2$ storage facility. The purpose of this paper is to develop the computer software to design the marine fire protection piping system. By solving the continuity equation energy equation and Bernoulli's equation simulataneously the flowrate in branch pipelines and discharge nozzles can be calculated.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.147-155
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• 2020

본 논문은 ESS 화재전용 소화약제 및 소화시스템 개발에 관한 연구이다. ESS 화재를 진압하기 위해 제작된 소화약제는 침윤제 타입으로 주된 소화효과인 냉각작용과 더불어 질식작용과 함께 표면장력 및 점도를 낮춘 침투성이 높은 소화약제로 ESS 모듈 내부의 배터리 셀까지 소화약제가 침투 가능한 특징이 있다. 소화시스템의 경우 랙 단위로 화재를 진압하는 국소방출방식으로 설계하였고, 소화효과를 극대화하기 위해 랙에 장착되는 일반형 노즐과 ESS 모듈 후면 홀에 삽입하는 360° 회전형 노즐을 제작하고, 가스방출압력에 의해 소화약제가 강하게 방사되도록 하였다. ESS 모듈 1단위 및 모듈 3단위 화재진압성능 실험결과 소화약제 방사 후 각각 8 s 및 9 s 만에 눈에 보이는 화염이 모두 소멸되었다. 또한, 소화약제 방사종료 후 600 s 동안 재발화 여부를 확인한 결과 모든 화재진압성능 실험에서 재발화가 일어나지 않고 ESS 화재가 완벽히 진압되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.1-11
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• 2007

본 연구에서는 할론 1301 및 이산화탄소를 비롯한 가스계소화설비의 성능을 시험하고 평가하기 위한 가장 중요한 핵심 요소인 배관내 약제비율, 관경비 등 소화성능에 영향을 미치는 가스계소화설비의 제한사항 및 성능확보에 필요한 요소에 대하여 연구하였다. 또한 본 연구에서는 관련 국내외 기준 분석 및 국내 가스계소화설비의 성능평가에 관한 인정기준(KFIS 002)에 따른 시스템 성능시험을 실시하고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2008

이산화탄소는 다른 어떤 가스계 소화약제보다도 화재를 안전하게 진압하는 소화약제로서 다양한 방호구역과 화재에 대하여 널리 사용되고 있다. 성능위주설계 개념에 따라 이산화탄소 소화설비는 설계 단계에서 해당 방호구역의 발생 가능한 화재시나리오에 따라 소화성능을 확인할 필요가 있다. 본 연구에서는 $100m^3$의 체적을 갖는 기계실의 석유 유출(설계)화재시 개구부의 크기가 $CO_2$ 소화설비의 소화성능과 유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. 소화완료 시간은 개구부의 면적 크기에 비례하여 증가하였고, 3가지 화재모델의 소화완료 시간 모두 $CO_2$ 소화설비의 성능기준에 부합하였다. 개구부의 질량 유동율은 화재 열방출과 $CO_2$ 소화약제 분사의 복합적인 작용에 의해 영향을 받았다. $CO_2$ 소화약제 분사 완료 후 방호구역의 산소농도는 화재모델 모두 연소한계산소농도 보다 적었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.19-26
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• 1999

이산화탄소 소화설비는 가스계 소화설비 중 비용의 저렴함과 작동후의 청결함, 그리고 절연성등의 특성으로 인하여 통신기기설, 전산실, 전기실 등에 많이 사용되고 있다. 이산화탄소는 저장시 액체이다가 방출과 동시에 가스상태로 기화하는데 이때 온도가 급격히 내려간다. 이러한 냉각효과에 의하여 반도체장비나 정보저장장치에 손상을 줄 수 있다. 본 연구는 이산화탄소 방사시 구획내부의 온도분포와 손상정도를 규명하여 차후 연구의 기초자료를 제공하고 $CO_2$소화설비 설계나 관련규정의 정비에 도움이 되고자 시행했다. $CO_2$ 소화설비 방사 시 노즐부분의 순간방출온도는 $-82.53^{\circ}C$까지 내려갔다. 소화약제가 모두 방사되는 1분경의 실내평균온도는 $-40^{\circ}C$이며 이는 충분히 정보저장 장치류에 피해를 입힐 수 있는 온도이다. 플로피 디스켓을 설치하고 실험한 결과 70%의 고장율을 보였다. 컴퓨터를 넣고 실제 화재를 일으켜 실험한 결과, 특별한 고장이 없었으나, 작동으로 인한 내부의 열과의 온도차이에 의하여 수증기가 응결되고 녹아 흐르는 현상을 보여 Water Damage의 발생가능성을 발견할 수 있었다. 또한 저온지속시간(-5$^{\circ}C$기준)이 각 시나리오에서 평균 5분이상 나타났으며, 만약 실내의 단열과 밀폐조건이 더욱 좋은 경우라면 더 장시간 지속될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.103-110
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• 2016

가스계소화설비의 수요는 매해 증가하고 있으나, 늘어나는 수요에 대비한 시스템의 안전성 및 신뢰성등 소화성능에 필요한 안전대책이 미흡하여 사회적인 문제가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가스 소화시스템의 사고발생 원인 중에서 가장 심각한 문제인 소화약제 저장용기에서 발생하는 압력누기는 화재진압의 성패를 좌우하는 중요한 요소로 시급한 대책이 요구되는 문제점로 판단하여 연구를 하였다. 새로 개발한 압력누기감시장치는 화재진압에 중요한 요소인 소화농도와 관련이 있는 저장용기의 약제확보상태와 압력 및 누기, 방출상태 등을 감시하는 장치로 $CO_2$와 HFC-23 시스템에 적용할 수 있도록 개발하였다. 즉, 압력누기감시장치를 가스소화설비에 적용하였을 때 발생할 수 있는 구조적 안전성 분석을 위하여 유체-구조연계해석을 통하여 안전성능을 검증하였다. 해석에 사용한 프로그램으로 전산유체해석은 Mentor Graphics사의 FloEFD 프로그램을 사용하였고, 구조해석 프로그램은 Dassault systems사의 ABAQUS를 사용하였다. 수치해석결과 $CO_2$용의 구조에서는 소성변형이 발생하지 않아 안전성을 확인하였으나 HFC-23용 감시장치에는 소성변형 및 이탈문제가 발생하여 설계수정과 3차례의 수치해석 조건을 수정하여 얻은 데이터를 기본으로 압력누기감시장치의 구조적인 안전성을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.79-85
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• 2015

Onboard fire extinguishing system is important to protect cargo and human lives and every oil tanker has foam type fire extinguishing system. Because of environmental problem, agent which contains materials such as Perfluorinated compounds are regulated and the development of the environmental friendly agent is required. The protein foam has less environmental pollution problem and has an excellent fire extinguish performance to oil fire. In the research, bivalency metal salts were added as stabilizer to increase fire resistance and stability of the foam. Ferrous sulfate, Iron chloride and Nickel chloride were used and to adjust to vessel, sea water was applied. As a stabilizer increased, the expansion ratio was raised. However 25% drainage time was decreased over 2.0 wt.% which is knowable that the foam brokes easily. The amount of generated foam was measured to check fluidity of foam and it appeared that when $FeSO_4$ 1.2 wt.% was added, the amount of generated foam reached large and also the 25% drainage time was high. To evaluate the fire extinguishing performance for oil fire, the small scale oil fire test was executed. When $FeSO_4$ 1.2 wt.% was added, fire extinguishing time was in its shortest which informs fluidity of foam and stability are important factors on fire extinguishing efficiency.