• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.395-401
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• 2009

장대터널의 환기 및 방재시스템 설계시 주요한 요소설계인자 중 하나인 자연환기력은 그 중요성에도 불구하고 관련 영향변수들의 상호관계는 정량화가 매우 복잡하여, 자연환기력에 의한 유입 자연풍에 관한 설계기준을 정량적 근거하에서 제시하고 있지 못하다. 최근 발생한 터널화재에 의한 문제 및 터널 이용자에 의한 보다 나은 공기질에 대한 요구 등으로 터널 환기시스템의 최적화가 시급히 필요하며, 따라서 최적화의 주요 설계인자인 자연환기력에 대한 연구가 절실히 요구된다. 본 연구에서는 국내 최장대 도로터널로 계획된 인제터널(연장 10.9 km)을 대상으로 자연환기력의 예측을 목적으로 하였다. 지형적 요인에 의한 외부풍의 풍압에 기인하는 자연환기력의 최대 가능수준을 예측할 수 있는 기압장벽고의 개념을 적용하여 외부풍에 의한 자연환기력을 추정하고 터널내외부 공기 밀도차로 인한 굴뚝효과에 따른 자연환기력을 동시에 분석하였다.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.191-201
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• 2005

A numerical analysis was done for a tunnel fire in a 1000m road tunnel. A cartesian coordinate was adopted to make a computational grid sytem which has 448,000 computational cells. A transient flow phenomena in the tunnel was simulated by the commercial code of PHEONICS from the ignition of fire to 600 seconds by the interval of 100 seconds. Total computational time of about 44 hours was required to get a convered solution in each time step. The purpose of this research is to analyze of the backlayering pheonomena and recirculation flow in a tunnel. The compuational results say that the backlayering does not happens near the fire of vehicle in this case because the vehicle fire is located at the outside of recirculation zone of flow ocuured near the jet fan. In this research, onset of backlayering pheonomena could be escaped if jet fan is set 95m in front of the the fire of vehicle.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.207-212
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• 2005

In designing a ventilation system of a road tunnel, a possibility of using the system as a smoke control system in case of a tunnel fire has to be considered. In the present study, a numerical simulation on ventilation system is performed considering jet fan operations and moving traffic. A fire-mode operation by reversing some fan operations in case of a tunnel fire is also simulated. The results show that ventilation operation can control the pollutants effectively, and fire-mode operation can control smoke and temperature effectively to prevent a disaster.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권4호
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• pp.20-25
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• 2006

In the present study, flow characteristics inside a road tunnel are simulated for the ventilation flows due to jet fan system and flows induces by the traffic. Traffic ventilation is numerically simulated by multiple reference frame. From the results of steady state simulation of tunnel ventilation, it is found that the proper ventilation is achieved by the designed jet fan system along with ventilating flow induced by the traffic. A transient simulation is also performed for the case of vehicle fire in the tunnel reversing the direction of rotation of some fans. The results suggest that the heat and smoke can be controlled by the proper changing of fan operation mode. The present results can be used to design proper ventilation system and effective smoke control system as well.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.499-500
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• 2014

화재발생 시 인명 안전을 위하여 초기의 화재감지가 매우 중요한 요인이다. 특히 도로터널, 지하철역사 등 광범위 폐쇄공간에서 연기에 의한 질식사 등 2차 피해의 발생위험이 높다. 이에 최근 광범위 공간에서 적외선 레이저를 활용한 원거리 연기검출 화재탐지기에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 레이저 기반 원거리 연기검출장치는 이격(100m 이상) 설치되는 레이저 발신기와 수신기의 레이저 포인트가 정확히 정합되어야 한다. 아울러, 레이저 발신기와 수신기 사이의 거리에 비례하여 레이저 초점의 이동거리가 매우 민감하게 변화하므로 이를 정확히 정합하기 위한 고정밀 제어장치가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 복수개의 레이저 발신모듈과 복수개의 조도센서(CdS)를 통해 초점의 정합을 자동 추적할 수 있는 알고리즘을 설계, 구현하였다. 이는 초기 레이저 초점의 설정과 이후 외부환경에 따른 초점의 틀어짐을 자동 보정하여 다양한 레이저 인식 장치에 적용될 것으로 사료된다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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• pp.105-109
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• 2004

우리나라 지형의 특성은 약 70%가 산으로 이루어져 있다. 이러한 지형적 여건은 교통과 관련된 사회간접 자본의 증가로 이어지며, 최근에는 산업의 발전에 힘입어 교통량의 증가와 물류비용의 절감을 목적으로 철도 및 도로의 건설시 터널의 계획 및 시공이 증가되고 있는 추세이다. 이에 따라 터널의 환경개선과 화재시 제연을 목적으로 설치되는 제트팬(Jet Fan)의 용량이 차지하는 전기적 비중이 높아지고, 전압강하에 대한 손실율이 증가되고 있다. 따라서 제트팬의 설치시 배치방법과 터널의 길이에 따른 전기실 배치를 Case 별로 분류하여 전압강하를 계산하고 분석하여 가장 효율적이며 경제적인 방안을 연구하고 정리하여 향후 설계시 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.516-521
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• 2016

본 연구에서는 장대터널의 철도차량 화재사고 진압을 위한 소방차량 운용 시 고려사항을 분석 및 검토하였다. 최근들어 터널연장 10 km 이상의 긴 장대터널 시공사례가 늘고 있으며 경부선의 금정터널(연장 20.3 km)을 시작으로 영동선의 솔안터널(연장 16.7 km) 및 2016년 하반기 개통 예정인 수서고속선의 율현터널(연장 50.3 km)까지 점점 터널의 길이가 증가하는 추세이다. 이에 따라 터널 내에서 철도차량 내 대형화재사고 발생으로 긴급정차 시에 승객의 피난시간이 길어지는데 반해 소방인력의 접근은 더욱 어려워져서 큰 인명피해의 발생이 우려된다. 이에 해외 선진국에서는 철도선로 주행이 가능한 특수소방차량을 개발 및 도입하여 운용 중에 있다. 따라서 국내에서도 기존 도로전용 소방차량이 아닌 철도터널 내에서 운행이 가능한 특수소방차량 도입을 통한 대응체계 구축이 요구된다. 상기 목적으로 본 연구에서는 철도터널의 주요 환경과 철도차량 내 화재발생에 따른 터널 내 열환경 변화를 분석하였다. 또한, 분석결과를 개발 중인 장대터널용 소방차량의 주요 사양과 연계하여 국내 장대철도터널에서 소방차량 운용 시 주요 고려사항을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.201-210
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• 2019

최근 국내외 도심지역의 교통정체 완화와 공간의 효율성 증대를 위해 대도시내 도로의 지하화 시행빈도가 증가하고 있다. 도시부 터널은 극심한 정체상황 중 화재가 발생할 경우 대형 참사를 유발할 가능성이 산악터널보다 높기 때문에 소단면으로된 소형차전용터널로 시공이 될 가능성이 높다. 소형차 전용의 터널로 시공이 될 경우, 소형차 전용터널은 차량에 의한 설계화재강도를 감소할 수 있는 반면, 터널 높이 감소 등에 따른 단면적 축소에 따라 유해가스농도가 증가하여 위험도는 증가하는 상반된 특징이 있다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 대배기구의 설치간격과 형태에 따른 화재양상을 터널 내 온도 및 CO농도를 분석하여 비교 검토하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 설치간격에 따른 연기확산거리는 큰 차이가 없는 것으로 분석되었으나, 본 연구에서는 간격이 100 m인 경우가 가장 효과적으로 분석되었다. 대배기구 형상에 따른 연기확산거리는 $4m{\times}3m$, $6m{\times}2m$, $3m{\times}2m$ (2열) 순으로 배연성능이 우수한 것으로 분석되었으며, 대배기구 형상에 따른 연기확산거리는 플래시오버 이후에는 큰 차이가 없지만 화재 성장과정에서 $3m{\times}2m$인 경우 다른 경우보다 확산거리가 큰 것으로 분석되었고, 대배기구 종횡비에 따른 연기확산거리는 횡방향으로 긴 경우보다 종방향으로 긴 경우가 화재연기의 확산거리가 더 짧은 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.365-372
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• 2012

본 논문에서는 환기구의 존재, 환기구 설치 대수, 환기구 용량, 복수 화원의 존재가 도로터널에서 발생한 차량 화재에 의한 연기 온도 분포에 미치는 영향을 평가하였다. 6개의 시나리오를 가정하였으며 FDS를 이용하여 시나리오 해석을 실시하였다. 해석 결과 환기구의 설치 대수가 증가함에 따라 연기의 온도는 감소하는 것으로 나타났지만, 환기구의 설치 대수가 2대인 경우와 3대인 경우에 온도 감소 효과는 거의 같은 것으로 나타났다. 환기구의 설치 용량은 환기구의 설치 대수 보다 연기 온도 감소에 더 큰 영향을 주는 것으로 해석되었다. 환기구가 없는 시나리오 No. 1과 복수 화원을 갖는 시나리오 No. 6를 제외한 나머지 시나리오에 대해서 해석한 결과 화원 상부에서의 연기 온도는 모두 $400^{\circ}C$ 이하로 나타났는데, 이는 화원 상부 연기층에서 발생하는 복사에 의해 화원 주변 가연물의 착화가 어렵다는 것을 나타낸다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.16-23
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• 2008

본 연구에서는 도로터널에서의 화재발생 시 최적의 방재시스템을 구축하기 위하여 실제 터널의 축소모형을 대상으로 제트팬의 위치 및 운전방식에 따른 연기의 유동 및 교란을 가시화함으로서 연기의 전파특성을 고찰하여 제트팬 운전방식의 타당성을 연기의 농도 분포에 의하여 검토하였다. 실험 결과로 화원으로부터 상류방향으로 근접한 제트팬 운전 시에는 연기의 역류를 방지하기위하여 화원과 제트팬의 거리는 최소 50 m이상 이격시켜야 한다. 반면에 화원으로부터 하류방향으로 근접한 제트팬 운전 시에는 모든 조건에 대하여 연기의 편류가 발생하지 않으나 하류방향으로 흐르는 연기의 성층화에 영향을 주기 때문에 사용이 불가능하다.