• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.608-623
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• 2023

연구목적: 최근 물류 창고 수의 증가 추세에 있다. 또한 이러한 물류 창고의 수가 늘어남에 따라 화재발생건수 또한 매년 증가 추세를 보여 대형 물류 창고에서 발생하는 화재 예방의 중요성이 커지고 있다. 연구방법: 물류 창고에 적응성 있는 화재감지기로 대두되고 있는 공기흡입형 감지기에 대해 조사하고 화재시뮬레이션(FDS)를 통해 물류 창고 모델링을 진행하여 물류창고 화재 성장 속도 4단계와 화원 위치 3가지에 따른 일반 연기감지기와 공기흡입형 감지기의 감지 속도를 비교 분석하였다. 연구결과: 성장속도 Slow급 화재와 Medium급 화재에서는 화원위치에 상관없이 공기흡입형 감지기의 감지속도가 더 빨랐다. 하지만 Fast급 화재와 Ultra Fast급 화재에서는 화원위치에 따라 일반연기감지기의 감지속도가 더 빠른 것을 확인할 수 있었다. 결론: 공기흡입형 감지기는 화재성장속도가 빨라질수록, 둘째 화원의 위치가 공기흡입형 감지기 수신부보다 멀어질수록 같은 위치에 있는 연기감지기보다 성능이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 그렇기에 화재성장속도가 빠른 가연물을 적치하는 창고에서는 공기흡입 형 감지기를 설치하더라도 공기흡입형 감지기의 수신부와 멀리 떨어진 위치에는 연기감지기를 추가로 부착하는 것이 화재 안전성을 높이는 방법이라고 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.917-922
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• 2013

본 논문에서는 적외선과 가시광선 레이저를 이용하여 터널, 공항 등의 넓은 공간에서의 화재를 감지하기 위하여 연기검출 시스템을 제안한다. 제안하는 연기검출 시스템은 적외선 레이저 송수신기와 원거리에서 적외선 레이저 송수신 정합을 편리하게 하기 위한 가시광선 레이저 그리고 화재 경보를 전파하기 위한 Zigbee 무선통신 네트워크로 구성된다. 적외선 레이저 송신기와 수신기 사이에 연기가 발생하면 수신 신호의 크기가 기준값보다 작아지기는 것을 확인하고 연기를 검출한다. 적외선 레이저 송신기와 수신기 사이의 거리가 먼 경우에는 송신 측의 작은 변화에도 수신측에서는 상당히 큰 변이가 생겨 신호를 정합하는데 어려움이 있다. 본 논문에서 광역 연기검출을 위하여 적외선 레이저를 이용하고 효율적인 정합을 위하여 가시광선을 이용하는 방법을 제안한다. 그리고 연기가 감지되면 Zigbee 무선네트워크를 통하여 경보를 전달하는 연기검출 시스템을 개발하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.43-52
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• 2011

시대가 발전함에 따라 초고층 건물들이 도처에 세워지고 밀집되어 있다. 이러한 건물에 화재가 발생되면 발화지점 근처로 불이번지면서 대형화재의 위험성이 높아지고 이에 따른 인명 및 재산 피해가 증가한다. 따라서 이런 대형화재를 예방하고 피해를 최소화하기 위해서 화재를 미연에 감지하는 화재감지 기술에 대한 필요성이 높아지고 있다. 화재를 감지하기 위해 열감지기, 연기감지기, 불꽃감지기 등을 사용하는 방법이 있으나 본 논문에서는 감시 카메라에서 들어오는 입력 영상을 분석하여 화염과 연기를 초기에 감지하는 화재감지 시스템의 최근 연구 동향을 알아보고자 한다. 또한 이러한 화염과 연기 감지 알고리즘들을 다양한 형태의 동영상을 이용하여 구현 및 성능을 평가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.50-57
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• 2017

본 논문은 분진 및 풍속에 따른 연기감지기 챔버의 응답특성에 관한 연구이다. 연기감지기가 실내에 적용됨으로 인해 화재의 조기감지 측면에서는 나아졌으나, 실내에서 발생되는 다양한 생활먼지 및 환경적인 요건 등에 의해 발생될 수 있는 부작동 및 오작동에 대한 연구는 미비한 편이다. 이에 본 연구에서는 다양한 분진 및 풍속에 따른 연기감지기의 실내적응성을 연구하기 위해 연기챔버의 형태 및 구조가 다른 4종류의 광전식연기감지기를 실험대상으로 하고, 플라이애시, 활석가루 그리고 섬유분진(흑채가루)을 실험시료로 하여 분진시험을 진행하였다. 또한 연기챔버 내의 오염도에 따른 응답특성을 관찰하기 위해 추가적으로 분진시험 풍속을 0.25 m/s, 0.5 m/s, 1.0 m/s로 설정하여 인가하였다. 실험결과 플라이애시 및 활석가루, 섬유분진의 경우 분진시험 기준풍속조건인 0.25 m/s에서는 분진인가 후 작동시험 및 부작동시험에서 모두 적합한 것으로 나타났다. 반면, 가혹풍속조건인 0.5 m/s 및 1.0 m/s에서는 플라이애시 및 활석가루의 경우 부작동시험에서 비화재보인 오작동이 나타났고, 섬유분진의 경우 작동시험에서 정상적으로 작동되지 않아 부작동이 발생하는 것으로 확인되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.95-104
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• 2019

화재 시 발생하는 연기는 가스상 물질과 이들을 흡착한 미연탄소 등의 입자상 물질로 이루어져 있다. 연기 중 가스상 물질의 흡입에 의한 인체피해는 대부분 단기적으로 이루어지는 데 비하여 입자상 물질의 흡입에 의한 피해는 가스상의 흡착상태에 따라서 상대적으로 장기적으로 이루어진다. 입자상 물질이 호흡기벽에 침착하여 호흡기 및 순환기 계통에 영향을 미치는 것과 관련하여, 침착되는 연기입자의 양과 호흡기 내 침착위치는 인체피해 산정의 중요한 요소인데, 이들은 연소조건에 영향을 받는 크기 및 농도 등 입자상태와 함께 호흡조건에 영향을 받는다. 이 연구에서는 화재 시 발생하는 연기의 흡입에 의한 인체피해 연구와 관련된 호흡기 내 연기입자 침착특성 파악을 위하여 연료종류, 연소조건 및 호흡조건에 따라 호흡기 내 영역별로 침착되는 연기입자의 입경에 따른 개수 및 질량 농도를 구하였다. 또한 각 조건별로 흡입연기의 일정기간 동안 호흡기 내 질량 침착량을 대기환경 미세먼지 기준치와 비교 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.27-34
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• 2013

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 FDS와 같은 대와동모사(Large Eddy Simulation) 화재모델에 적용될 수 있는 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 수치적 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 FDE (Fire Detector Evaluator)를 제작하였으며, 이온화식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력변수가 측정되었다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, 본 연구에서 검토된 이온화식 연기감지기의 장치 물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 큰 차이를 보이고 있으며, 연기감지기 작동 개시시간이 최대 15분 이상 차이가 발생되었다. PBD의 신뢰성을 향상시키기 위하여 향후 연구에서는 보다 다양한 연기 및 열감지기의 장치물성에 대한 데이터베이스(DB)가 구축될 예정이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.81-87
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• 2009

본 연구에서는 산림 내 가연물의 산불위험성을 판단하기 위하여 영동지역에서 자생하는 관목류(생강나무, 조록싸리나무, 초피나무, 산초나무, 개암나무)의 생엽을 대상으로 발화점시험기, 콘칼로리미터, 연기밀도시험기를 이용하여 연소특성을 고찰하였다. 조록싸리나무는 발화온도가 가장 낮고 착화시간이 가장 빨랐으며, CO와 $CO_2$의 평균방출농도가 가장 높은 것으로 나타났다. 초피나무는 가장 많은 열량을 방출하였으며, 산초나무는 가장 많은 연기를 발생한 것으로 나타났다. 따라서 산불발생 시 조록싸리나무는 다른 수종에 비하여 착화가 가장 용이하고 초피나무는 확산 및 화재강도가 가장 클 것으로 판단되며, 산초나무와 조록싸리나무는 다량의 연기발생에 따라 피난이 어려울 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.82-88
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• 2010

본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635$kW/m^2$ 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 $635kW/m^2$의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.141-149
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• 2004

도로터널내 화재가 발생한 경우 자연환기와 종류식 환기시스템에서의 연기유동에 대한 연구가 수행되었다. Froude Scaling에 기초한 1/18 축적의 축소모형실험장치가 제작되었으며, 화원으로는 연료심지를 이용한 14.55kW 규모의 연소기가 사용되었다. 화원으로부터 등비간격으로 터널천정부근과 수직방향의 온도분포가 측정되었으며, 연소가스의 농도가 피난대피구 입구에서 측정되었다. 연구결과로서 자연환기시스템에서 비상대피구가 225m 간격으로 설치되어 있을 경우 비상대피구 구간의 연기확산시간은 256초가 되며, 20MW의 화재강도에 대해 화염역류를 완전히 방지하기 위해서는 터널풍속을 2.8m/s로 형성해 주어야 한다.

• 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.