• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.128-133
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• 2011

본 연구는 구획공간화재에서 화재특성과 위치에 따른 공간내부의 열유속 특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40 % 크기로 축소된 공간에서 화재 실험을 수행하였다. 열유속의 측정은 Schimit-Boelter type 열유속계를 이용하였으며 화재실의 내부와 출입구쪽의 중앙바닥면에서 열유속이 각각 측정되었다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 헵탄, 톨루엔, 에탄올, 폴리스틸렌 등이다. 실험결과 화재발열량과 상층부의 온도가 증가함에 따라 화재실 내부 바닥에서의 열유속이 출입구쪽에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 또한 그을음의 생성이 많은 연료일수록 화재실 바닥면에서 열유속의 공간적인 편차가 상대적으로 크게 나타났다. 본 연구를 통해 공간내 하층부에서의 열유속 분포는 화재가 성장함에 따라 화염 및 상층부에서 방출되는 복사열과 밀접한 관계가 있고 이는 상층부의 온도뿐만 아니라 연소가스의 조성이나 그을음 농도(soot concentration), 환기조건 등과 같은 화재특성에 크게 영향을 받는다는 사실을 파악하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.43-51
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• 2017

본 연구에서는 화재 수치계산에 사용하기 위한 새로운 디자인 화재곡선을 제안하였다. ISO 9705 구획실 내 형성된 옥탄과 헵탄연료 풀화재에 대해 기존에 제안된 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선과 새롭게 제안된 디자인 화재곡선을 적용한 Fire Dynamics Simulator (FDS) 수치계산을 수행하였다. 여기서 얻어진 수치계산 결과와 실험에서 측정한 온도와 $O_2$, $CO_2$ 변화와 비교하여 디자인 화재곡선의 예측성능을 평가하였다. FDS 계산과 실험결과의 비교를 통해 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선을 적용했을 때는 측정된 온도보다도 훨씬 완만하게 증가하고 감소하는 것을 알 수 있었다. 그러나 새로 제안한 2가지 디자인 화재곡선은 기존 디자인 화재곡선보다는 급격히 상승하여 실험결과에 좀 더 유사하게 나타나는 것으로 확인되어 실용적 관점에서 수치계산에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.349-356
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• 2020

ISO 9705 룸코너 시험을 통해 복합소재 고체 가연물의 화재발생시 발생되는 열방출률을 측정하고 화재성장율을 계산하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)에서 제공하는 열방출률 예측 모델을 사용자가 시험을 통해 얻어진 질량 소모율을 직접 입력하고 점화원에 의해 가연물의 표면 온도가 점화 온도에 도달하게 되면 정해진 연료를 소모하게 됨으로써 열방출률이 계산되는 단순 모델 (Simple model)과 질량 소모율을 직접 계산하는 방식으로 고체 가연물의 온도를 계산하고 고체 가연물의 열분해율을 조절하여 직접 열방출률을 계산하는 열분해 모델 (Pyrolysis model)로 구분하고 각각의 열방출률 모델에 필요한 입력 인자를 적용하여 동일한 조건에서 밀폐된 구획 환경에 따라 FDS 전산 해석을 수행하였다. 복합소재 고체 가연물로는 PU 폼과 PP, 철재로 대부분 구성되어있는 영화관 의자를 선정하였다. 동일한 조건에서 밀폐된 구획 환경에 따라 각각의 열방출률 예측 모델을 해석한 결과, 밀폐된 구획에서 단순 모델을 통해 예측된 열방출률과 화재성장율이 열분해 모델을 이용하는 경우에 비해 다소 과예측되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.90-96
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• 2012

외장재에 의한 수직화재확산은 확산속도가 구획화재에 비해 매우 빨라 이에 대한 화재의 특성 분석이 요구된다. 본 연구에서는 건물 외부에서 발생한 화재가 연소 확대되면서 수직으로 상승하여 개구부를 통해 유입되는 화재의 성상에 대해서 외장재로 널리 사용되는 심재가 폴리에틸렌인 일반 알루미늄복합패널에 대해 화재시뮬레이션을 적용하여 연구하였다. 그 결과, 수직확산화염은 화재초기에 2층까지 상승하는 데는 약 135초가 걸렸지만 10층까지는 470초, 최고층인 30층까지 상승하는 데는 711초에 도달하는 것으로 분석되어 고층부로 갈수록 난류 및 외장재 설치공간의 연돌효과에 의해서 급격히 확대되는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과로 외장재가 설치된 건축물의 화재 시 개구부를 통한 화재는 동시다발적으로 그 건물의 내부에 확대되는 심각성을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.128-138
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• 2008

소규모 점포가 밀집한 재래시장에 적재된 물품은 고무, 합성섬유제품, 플라스틱 등으로 대부분이 화재발생시 높은 열량을 방출하여 인접 가연물에 쉽게 착화되는 경향이 있다. 또한 점포간에 방화구획이 마련되지 않고 커튼과 같은 가연성물질로 구획되어 화재가 대형화될 수 있는 실정이다. 따라서 낙후된 재래시장의 화재위험성, 취약요인을 분석하고 화재발생시 가장위험하다고 판단되는 점포칸막이의 유무 가연물의 적재 높이 등을 화재 시 위험요소로 설정하여 Field 모델링이 가능한 화재시뮬레이션을 활용하여 스프링클러설비의 소화성능변화와 화재특성을 분석하였다. 그 결과 점포칸막이, 가연물의 적재높이 등은 스프링클러 살수반경에 장애요인으로 작용하여 화재의 크기 및 온도분포를 증가시키는 요인으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.23-29
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• 2014

다중구획공간내의 분무화재에 대하여 화재해석모델의 타당성을 파악하기 위해 BRANZFIRE 존 모델과 FDS 필드모델의 해석결과를 실화재 실험결과와 비교하였다. 분무화재 형성에 사용된 연료는 톨루엔과 메탄올이며 개방된 ISO-9705 공간에서 화재실험을 수행하여 발열량을 측정하였다. 화재발생공간과 복도공간에서 FDS 모델의 예측온도는 실험결과와 잘 일치하였으며 존 모델의 경우도 해석모델의 단순함에도 불구하고 만족할 만한 결과를 제공했다. FDS 모델의 타당성을 평가한 결과, 화재해석의 평균온도는 최대 오차 25% 범위에서 실험결과와 일치하고 있으며 전체 위치에 대한 평균값은 ${\pm}10%$ 이내로 신뢰할 만한 결과를 제공했다. 본 연구는 타당성 평가를 바탕으로 화재해석모델의 적용범위를 확대하고 모델한계를 설정함과 동시에 신뢰성 높은 화재안전성 평가에 활용하기 위한 근거자료를 제공하고자 한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.112-115
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• 2011

본 연구는 고체가연물의 초기 점화 및 화재성장과정에서의 발열량을 대형화재발열량계(large scale fire calorimeter)를 이용하여 정량적으로 측정하고 화재발생 초기에 화재성장특성 파악하고자 한다. 실험에 적용된 고체가연물 화재는 단일/이중 목재화재, 폴리프로필렌 소재의 쿠션화재, 목재 및 폴리프로필렌 소재의 카페트 화재이며 화재발달 단계에서의 화재성장특성을 시간 제곱 화재성장 시나리오와 비교분석하고 고체 기본가연물의 화재성장과정을 이해한다. 구획조건이 화재발열량에 미치는 영향을 파악하기 위하여 자유연소상태와 ISO-9705 화재실 내부에서 화재실험이 수행되었으며 화재성장특성과 최대발열량등을 비교하였다. 본 연구는 설계화재와 화재시나리오를 설정하는데 있어서 고체가연물의 발열량 데이터 및 화재성장에 대한 정보를 제공하고 공간조건에 따른 발열량 측정데이터의 신뢰성 분석을 위한 기초연구로 활용될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.13-19
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• 2009

본 연구는 아트리움이 설치되는 호텔에 층간방화구획의 완화에 따른 아트리움 인접공간에 대한 재실자의 피난안전성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하고 그 결과에 따른 소방설비 계획에 대해 분석한 내용이다. 화재시나리오는 방화구획이 설치되지 않은 아트리움 하단에서 화재가 발생하여 인접한 호텔 객실 복도에 미치는 영향과 자동화재탐지설비의 구성에 따른 재실자의 화재반응 속도가 고려된 피난시간을 비교하여 연기에 대한 피난안전성을 평가하는 것으로 구성되었다. 본 연구의 주요 목적은 성능위주의 화재영향평가를 위해 화재 및 피난시뮬레이션을 수행하여 재실자에 대한 피난 안전성을 검증하고, 결과가 만족하지 못할 경우 이에 대한 추가적인 대책을 마련하여 화재 및 피난안전성을 확보하기 위한 대안을 제시하는데 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.50-58
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• 2019

구획실 내 가연물들의 화재거동에 대한 B-RISK의 예측성능을 Fire dynamics simulator (FDS)와 연계하여 검토하였다. 먼저 열발생률(Heat release rate, HRR)에 대한 B-RISK의 예측성능을 검토하기 위해 가연물 한 세트의 실험에서 측정된 HRR 값과 디자인 화재곡선을 B-RISK의 입력조건으로 사용하여 가연물 두 세트에 대한 HRR 곡선을 계산하고 실험에서 측정된 가연물 두 세트의 HRR 값과 비교하였다. B-RISK 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK가 화재성장률에 대한 예측은 어렵지만 최대 HRR 값과 총 열발생량에 대해서는 충분히 예측할 수 있음을 확인하였다. 그리고 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값을 FDS의 입력조건으로 사용하여 계산된 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값의 화재거동에 대해 검토하였다. 실험에서 측정된 온도 및 화학종 농도 결과와 비교하여 화재성장구간에 대해 차이가 있는 것을 확인하였지만 예측된 HRR 값에서 Percentile이 약 70%인 HRR 값을 사용하더라도 충분히 전체적인 화재거동을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.82-91
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• 2018

고양종합터미널 건물 화재 조사 결과를 토대로 스크린방화셔터의 작동실태 및 문제점 등에 대해 분석하였다. 공사 중이던 지하 1층 공간의 스크린방화셔터는 전원을 차단하여서 작동할 수 없었다. 1층과 3층의 스크린방화셔터는 전원을 차단하지 않았음에도 4개가 작동하지 않았다. 그리고 스크린방화셔터와 관련된 문제점으로 면적별 방화구획을 변경하는 공사를 함에도 층별 방화구획용 스크린방화셔터 전원 차단, 아무런 규제 없이 일체형스크린방화셔터 설치, 피난장애와 관련이 없는 곳에도 2단 스크린방화셔터 설치, 가연성 샌드위치패널로 칸막이 후 층별 방화구획용 스크린방화셔터 기능 정지, 성능이 검증되지 않은 폭 10 m 이상의 스크린방화셔터 설치, 방화셔터 이설 또는 정비 시 안전관리 기준이 없음 등으로 분석하였다.