• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.935-940
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• 2008

지금까지 콘크리트는 내화재료로서 일정한 두께만 확보하면 내화구조로 인정됨으로서, 콘크리트는 화재에 대하여 매우 우수한 소재로 알려져 왔다. 그러나 콘크리트가 고강도화 됨에 따라 부재의 내부 조직이 치밀화되어 화재 시에 발생되는 열응력 및 수증기압 등의 이유로 인하여 일정 이상의 고온에서 피복콘크리트가 심한 폭음과 함께 박리 박락되는 폭렬(Explosive Spalling) 현상이 발생되며, 이러한 폭렬현상은 철근콘크리트 부재 파편의 비산되는 1차 폭렬현상으로 인하여 피난자들의 인명안전성을 위협 할 뿐만 아니라 철근의 노출 및 부재단면의 감소되는 2차 폭렬현상이 발생됨에 따라 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다는 것이 2005년 스페인 마드리드시의 윈저타워화재사례에서 경험한바있다. 이러한 사실은 2004년${\sim}$2008년도의 각종 매스컴 및 중앙일간지 등의 보도자료로 이슈화됨으로써 고강도, 초고강도 및 고성능 콘크리트의 내화성능에 대한 근본적인 재확인 작업이 요구되었으며, 2008년 5월에는 "고강도콘크리트 기둥 보의 내화성능 관리기준"이 국토해양부의 "건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙"으로 고강도콘크리트에 대한 내화 성능확보 방안으로 개정되었고, 이에 따라 국내의 각 주요 건설사에서는 고강도콘크리트의 폭렬을 고려한 내화공법의 개발에 박차를 가하고 있다. 한편, 본 관리규정의 적절성에 대한 검증과 이미 축조된 구조물에 대한 대책 및 현재 선진 각국에서 시행되고있는 성능적 구조내화설계기법에 대한 대책 등이 향후 본 학회의 주요 과제로 됨으로써, 본 위원회에서는 폭렬메커니즘을 중심으로 한 제1차 전문위원회 연구발표를 2006년도에 시행하였고, 그 후 2년간의 각 건설업체의 내화공법개발현황에 대한 발표회를 통하여 현재의 국내 기술수준 및 현황을 파악하고 향후 진전방향등에 대한 토론을통하여 구체적인 추진방향을 모색하고자 한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.115-116
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• 2020

Recently, due to fires in high-rise residential and commercial buildings and apartments in Ulsan and Busan, the issue of evacuation safety in the event of a building fire is being closely watched. In the evacuation safety design for these building fires, it is important to secure evacuation routes considering the spatial characteristics of the building or the characteristics of the occupants and to take measures to protect the evacuation routes in order to ensure the safety of the occupants in the event of a fire. Although simulation is mainly used in Korea to assess the safety of evacuation, there is a big difference in that the Building Standards Act provides tools that can be calculated more than simulation in neighboring Japan. In addition to the evaluation method, which is called the "Building Law Assessment Methods" in Japan, the research team considered that it is important to know the process of evaluation in future domestic research, and investigated the contents of the evaluation process and wanted to apply it first to domestic buildings in the future.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.190-198
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• 2018

리모델링 시장이 커짐에 따라 품질이 우수한 건축물의 내장재 및 외장재들이 개발되고 있다. 개발된 내장재 및 외장재를 건축물의 구조체에 시공하기 위해서 구조체에 하지 철물을 설치하여야 한다. 건축물의 내장재 및 외장재 설치, 데크, 무대 및 마루 등의 시공 시 지지해주는 하부 구조물을 하지철물이라 한다. 하지 철물은 수평재와 수직재를 현장에서 용접 접합을 하여 구조체에 설치하는 방법이 주로 사용되었다. 일반적인 용접접합 방식의 시공은 용접 불씨에 의한 화재 발생으로 인명 및 재산 손실 문제와 전문용접공 부족으로 인한 비전문 용접공 시공에 따른 내구성 저하 문제 등이 발생하고 있다. 하지철물의 시공방법도 안전사고 및 시공의 용이성을 위하여 용접 접합 방법에서 무용접 접합 방법으로 개선되어지고 있다. 이는 화재예방 가설재와 소화장비 및 인원이 불필요하고 볼트조립으로만 시공이 가능하여 인건비 절감과 공기단축이 가능하다. 이에 용접을 사용하지 않는 무용접 하지 트러스 공법을 이용하여 접합부 거동을 실험하여 검증하고자 한다. 또한, 무용접 접합방법으로 시공 시 볼트 체결부분에서 틀어짐 현상이 발생하기도 하여 이를 보완하는 방법으로 각관, 유격방지 브라켓, 파스터, 홈볼트 체결을 통하여 일반 볼트접합인 각관, 화스너, 홈볼트 조립방법에서 좌우간의 틀어짐 현상을 방지하고 부재간의 미끄러짐 현상을 제어할 수 있도록 하는 시스템을 적용하여 접합부의 거동을 평가하고자 한다. 그 결과 무용접 접합방식의 하지철물 골조는 지진하중저항시스템에서 내진등급에 따라 요구되는 허용 층간변위각 0.01~0.02 보다 매우 큰 부재각까지 변형한 것으로 나타나 충분한 변형성능을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제37권4호
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• pp.101-112
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• 2022

Expanding urbanization practices result in high numbers of buildings being developed in city centers. This high building concentration leads to an increased fire risk, resulting in higher casualty rates and increased economic damages compared to fires in the past. The purpose of this study was to analyze the structural behavior of fire-damaged reinforced concrete buildings using analytical methods and to suggest methods of improving fire resistance in the event of a fire. Damage levels were measured using commercial software to apply the finite element method, ABAQUS, and MIDAS GEN to the dataset. Load-deflection curves were calculated using the effective area and moment of inertia of the fire-damaged columns provided by ABAQUS. The results of this analysis indicate that fire-damaged beams with experience greater deflection from indoor fires than they will from outdoor fires. Fires that occurred on the middle floors were more dangerous than those occurring on higher floors, and eccentrically loaded columns experienced more damage than axially loaded columns. The results indicate that these methods accurately predict structural behaviors of fire damaged concrete columns by considering fire exposure area and eccentric loading.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.1-6
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• 2011

고층건축물에서의 피난효율과 수용인원 산정기준의 문제점을 확인하기 위하여 피난 시뮬레이션을 수행하였다. 지상 39층 주상복합 건축물의 계단폭이 각각 1.2m, 1.5m, 1.8m일 때, 피난시간과 피난자수를 Simulex로 계산하였다. 소방법 기준으로 산정한 총수용인원은 실거주자의 2.3배, NFPA 101 인명구조코드 기준의 2.6배였다. 소방법 기준의 경우, 계단폭이 작을수록 증간층에서의 병목현상으로 인해 피난효율이 낮았지만, 실거주나 NFPA 기준에서는 피난효율이 높고 계단폭이 피난효율에 미치는 영향이 미미함을 확인하였다. 소방법 기준을 적용할 때 계단폭이 1.8m에서도 병목현상이 일어나지만, 실거주 또는 NFPA 기준을 적용할 때는 계단폭 1.2m에서도 안전한 것으로 나타 남에 따라 수용인원 산정관련 소방법 기준의 완화가능성에 대한 추가연구가 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.33-41
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• 2006

국내에서는 현재 샌드위치패널의 화재안전성능 평가를 위하여 KS F 2271(건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험방법)을 사용하고 있다. 국내와 동일한 시험방법을 사용하고 있던 일본에서는 2000년 건축기준법 개정시 ISO 5660-1 시험방법을 내장재의 연소성능시험으로 채택하였다. 그에 따라 국내에서도 KS F 2271 시험방법을 보완하는 건축법 개정고시(안)을 예고하였고, 그 내용은 ISO 5660-1(Cone Calorimeter Method) 시험방법을 도입하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 샌드위치패널의 연소특성을 ISO 5660-1 콘칼로리미터 시험방법을 사용하여 검토하였다. 국내에서 일반적으로 사용되는 4종의 샌드위치패널과 4종의 심재(단열재)의 착화시간, 최대열방출율, 총 열방출량을 검토하였으며, 시험체별 시험결과를 분석하였다. 최종적으로 일본과 NBC개정안에서 제시하는 분류기준에 시험결과를 적용하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.883-890
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• 2022

연구목적:현재 국내 소방시설설계의 경우 낮은 설계단가와 업체 간 과열 경쟁으로 고급 인력에 대한 확보가 어려워 건축물의 화재안전성능을 향상시키는데 한계가 있다. 이에 이러한 문제를 해소하고 선도적인 소방엔지니어링 기술을 확보하기 위해 AI 기반 소방설계솔루션을 연구하였다. 연구방법: 기존 소방설계에 많이 사용되는 AutoCAD를 통해 기본 설계 및 실시 설계에 필요한 절차를 프로세스화 하고 YOLO v4 객체 인식 딥러닝 모델을 통해 AI기술을 활용하였다. 연구결과:소방시설에 대한 설계프로세스를 통해 설비의 결정과 도면 설계 자동화를 진행하였다. 또한 문 및 기둥에 대한 이미지를 학습시켜 인공지능이 해당 부분을 인식하여 경계구역 선정, 배관 및 소방시설을 설치하는 기능을 구현하였다. 결론:인공지능 기술을 기반으로 건축물 화재방호 설비에 대한 기본 및 실시 설계 도면 작성 시 인적 및 물적 자원을 저감시킬 수 있을 것으로 확인되었으며 선행적인 기술 개발을 통해 인공지능 기반 소방설계에 기술력을 확보하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.6-11
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• 2016

본 연구에서는 연기로부터 재실자의 안전을 확보하기 위해 설치되는 배연창의 개방층 설정방식에 따른 배연성능을 바람이 강한 제주지역을 대상으로 CONTAM 모델링 분석하였다. 본 연구에서 분석되어진 결과는 육지와 큰 차이를 보이는 제주도의 지형과 특정 외기온도 및 외기풍속 등, 대표적인 변수에 대한 배연창의 배연성능에 대한 평가연구로 경향성을 판단하는데 한정되어야 한다. 분석결과, 배연창의 개방이나 외부 바람의 영향은 건축물의 중성면을 상승시켜 배연창의 배연성능에 많은 영향을 초래하는 것으로 나타났다. 배연창의 개방층 설정방식에 따른 배연성능은 화재층 개방방식이 가장 우수하게 나타났으며 화재층 및 직상층 개방방식은 화재층 개방방식보다 조금 성능이 낮은 것으로 나타났다. 그러나 전 층 개방방식의 경우 배연성능이 아주 떨어져 외기의 다량 유입으로 배연성능을 전혀 기대할 수 없는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.155-162
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• 2019

우리나라에서는 건축물의 화재안전을 확보하기 위해 관련 법령을 개정하여 2011년 이후 대규모 특정소방대상물을 대상으로 성능위주설계를 시행하고 있다. 하지만 아직 우리나라 성능위주설계는 기존의 방식과 비교해보았을 때 화재·피난 시뮬레이션을 통한 인명안전성평가가 추가된 수준에 그치고 있다. 성능위주설계 의무화 이전부터 관련 연구 또한 지속적으로 이루어져 왔으나 주로 행정·제도적 개선방안이나 컴퓨터 시뮬레이션에 치우쳐 소방시설의 설계나 시공 등과 관련된 내용에 대해서는 상대적으로 아쉬움이 큰 것도 사실이다. 이에 본 연구에서는 실제 시행 초기단계인 2016년까지 전국적으로 수행된 91편의 성능위주설계 사전심의도서를 수집하여 소방시설에 대한 성능위주설계 현황을 분석하여 문제점을 도출하였다. 그 결과, 소화설비를 제외한 소방시설들은 성능위주설계가 제대로 이루어지지 않고 있었고, 설계자들은 기존의 법규위주설계에 비해 추가적으로 해당설비를 더 설치하거나 업그레이드된 성능을 가진 상위설비를 설치하면 성능위주설계를 수행하였다는 판단을 하고 있는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.675-682
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• 2021

육상 및 해상에서의 화재 사고는 심각한 인명피해를 발생시키며 특히 해양 플랜트 및 선박의 특성 상 밀폐공간으로 인한 질식사고 사망률이 육상보다 현저히 높다. 이러한 질식사고를 예방하기 위하여 화재에서 발생하는 유독가스를 외부로 배출할 수 있는 환기용 팬의 설치가 필수적이나, 해양화재의 규모를 고려하였을 때 대형 환기용 팬의 설치는 해양 구조물 특성 상 용이하지 않다. 따라서 본 연구에서는 DC 전기장을 인가하여 화재 유독가스를 제어하는 새로운 개념의 소방기술을 개발하고자 한다. 화재 발생 시 대부분의 화염은 화학 이온화로 인해 양전하와 음전하를 다수 함유하고 있고, 이때 전기장을 인가하게 되면 로렌츠 힘에 의해 "이온풍"이 발생하게 된다. 이러한 이온풍을 활용하여 일반건축물과 선박의 단열재로 많이 사용되는 종이와 스티로폼을 연소하여 발생되는 화재연기를 인위적으로 제어하는 실험적 연구를 수행하였다. 실험 결과, ± 5 kV 이상의 직류전압을 인가하였을 때 화재연기를 인위적으로 제어할 수 있었고, 양전압보다 음전압을 인가하였을 때 상대적으로 효과적인 제어가 가능하였다.