• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권2호
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• pp.37-43
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• 2017

이 연구에서는 4종의 삼나무, 스프러스, 나왕, 레드파인 시험편을 콘칼로리미터(Cone calorimeter, ISO 5660-1, 2)와 연기밀도시험기(ASTM E 662)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 그 결과, 삼나무가 착화시간이 가장 빨랐고 평균열방출율($HRR_{mean}$)이 $58.52kW/m^2$으로 가장 낮게 나타났다. 그리고 레드파인의 평균열방출율($HRR_{mean}$)이 $71.75kW/m^2$으로 가장 높게 나타났다. CO 발생량에서는 나왕과 삼나무가 가장 많이 발생하였고, 반대로 $CO_2$ 발생량에서는 레드파인과 스프러스가 가장 많이 발생하였다. 동적방법에서의 총연기방출율은 레드파인이 연기가 가장 많이 발생하였고, 스프러스가 가장 적게 발생하였다. 정적방법에서의 연기밀도는 레드파인이 훈소(Non-flaming) 방식과 불꽃(Flaming) 방식에서 가장 높았다. 나왕은 훈소(Non-flaming) 방식에서 2번째로 연기가 많이 발생한 데 반하여 불꽃(Flaming) 방식에서는 가장 적게 발생한 것을 알 수 있었다. 열방출율 측면에서 화재위험성은 4가지 시험편 중 레드파인이 가장 높았다. 연기발생 관점으로 보아도 동적인 방식과 정적인 방식 모두 레드파인이 화재 위험성이 가장 높은 재료였다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.421-425
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• 2023

Polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), 그리고 polyacetal을 포함하는 일부 플라스틱류에 대한 연기특성을 조사하였다. 연기밀도는 ISO 5659-2의 기준에 의해 연기밀도시험기를 이용하여 정적인 연기 특성의 관련 값을 측정하였다. 또한 불꽃을 동반하는 연소와 불꽃을 동반하지 않는 연소를 구분하여 측정하였다. 불꽃방식의 복사열 50 kW/m² 의 조건하에서 연기의 최대비광학밀도(D_m) 측정값은 PMMA (401.26)가 최저로, PVC (1345.04)가 최대로 나타났다. 또한 비불꽃방식의 복사열 50 kW/m² 의 조건하에서 연기의 D_m 측정값은 PMMA (262.82) 가 최저로, PVC (1385.43)가 최대로 나타났다. 대상물의 연소 시 연기발생은 복사열 유속의 영향을 상당히 받으며, 탄화성 플라스틱은 연소 시 비탄화성 플라스틱보다 높은 연기 발생량을 나타내었다. 주 고분자 사슬에 방향족 그룹이 있는 폴리머는 열분해로 인해 다량의 숯이 생성되므로 다량의 연기를 발생시켰다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.58-63
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• 2005

등유 풀화재의 화염과 연소에 의해 생성되는 연기의 특성에 대해서 조사하였다. 다양한 발열량을 위해 직경을 변하게 할 수 있는 팬버너를 제작하였다. 풀화재를 조사하기 위해 화염 높이와 떨림 주파수를 분석하였다. 실험적으로 풀화염 높이는 이론적 상관관계 증가율과 잘 일치하지만, 정량적으로는 등유의 연소율에 기인하여 과대 평가된 값을 보인다. 연기의 특성을 조사하기 위해 세 가지의 실험방법을 사용하였다. 먼저 가스분석기를 이용하여 연소시 발생되는 주요 가스 농도를 측정하였는데 이산화탄소의 생성과 산소의 소모율은 풀화염의 열방출율에 비례하지만, 일산화탄소의 발생에 대한 경향성은 발견할 수 없었다. 연기의 매연입자를 광감쇄법과 TEM 이미지를 이용하여 특성을 조사하였다 연기밀도는 발열량의 증가에 따라 매우 급격히 증가하였고, 등유 풀화염에서 발생한 매연입자들은 자연적인 연소조건임에도 불구하고 역확산 제트화염에서 생성된 매연과 유사한 형태와 탄화정도를 보임이 관찰되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.58-65
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• 2010

최근 들어 발생하고 있는 화재 사고는 재산 피해 및 인명 피해 측면에서 점점 대형화 되어가고 있는 추세지만, 이를 효과적으로 예방하고 조치할 수 있는 종합적인 차원의 화재안전기술 개발을 필요로 한다. 특히, 초고층 빌딩이 우후죽순으로 들어서고 있는 지금, 새로운 패러다임의 진보된 화재안전기술의 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 세 가지 종류의 산소소모법 칼로리미터인 bench scale calorimeter(cone calorimeter/ISO 5660/Avg.500Kw), Medium scale calorimeter(Room corner tester, Single burning Item/ISO 9750, EN 13823/Avg.3MW), and large scale calorimeter(Industry calorimeter/Avg. 10MW)에 의한 열방출율 측정과 이때 발생된 연기발생량과의 상관관계를 찾고자 한다. 이렇게 찾아진 열방출율과 연기발생량과의 상관관계를 활용하여 새로운 개념의 연기감지기를 개발하여 화재 사고 시 인명피해 및 재산피해를 최소화 하고 궁극적으로 이러한 이론을 바탕으로 초고층화 되고 있는 건축물에 새로운 개념의 화재경보 및 피난 시스템의 개발 및 적용이 가능하리라 예상된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.22-28
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• 2021

본 연구는 화재진압 및 피난활동을 지원하는 딥러닝 기반의 알고리즘 개발에 관한 기초 연구로 선박 화재 시 연기감지기가 작동하기 전에 검출된 연기 데이터를 분석 및 활용하여 원격지까지 연기가 확산 되기 전에 연기 확산거리를 예측하는 것이 목적이다. 다음과 같은 절차에 따라 제안 알고리즘을 검토하였다. 첫 번째 단계로, 딥러닝 기반 객체 검출 알고리즘인 YOLO(You Only Look Once)모델에 화재시뮬레이션을 통하여 얻은 연기 영상을 적용하여 학습을 진행하였다. 학습된 YOLO모델의 mAP(mean Average Precision)은 98.71%로 측정되었으며, 9 FPS(Frames Per Second)의 처리 속도로 연기를 검출하였다. 두 번째 단계로 YOLO로부터 연기 형상이 추출된 경계 상자의 좌표값을 통해 연기 확산거리를 추정하였으며 이를 시계열 예측 알고리즘인 LSTM(Long Short-Term Memory)에 적용하여 학습을 진행하였다. 그 결과, 화재시뮬레이션으로부터 얻은 Fast 화재의 연기영상에서 경계 상자의 좌표값으로부터 추정한 화재발생~30초까지의 연기 확산거리 데이터를 LSTM 학습모델에 입력하여 31초~90초까지의 연기 확산거리 데이터를 예측하였다. 그리고 추정한 연기 확산거리와 예측한 연기 확산거리의 평균제곱근 오차는 2.74로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.533-538
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• 2014

본 연구는 공동주택 전용 지능형 화재감지시스템개발을 위한 기초연구로서 공동주택에 설치하는 기존 자동화재탐지설비의 화재감지기 실태 및 성능개선대책에 필요한 기초 연구를 하였다. 공동주택 전용지능형 감지시스템의 개발에 필요한 기초자료를 분석하기 위하여 기존 감지기성능 및 유지관리 등의 문제점을 조사하였다. 이를 위하여 국내 외 주거공간에서 발생한 화재통계자료를 분석하였고 피난 및 소방 활동에 중요한 역할을 하는 감지기성능 실태를 연구하였다. 특히, 공동주택에 설치된 기존의 화재감지기는 세대별로 경계구역이 설정되어 있지 않으며, 대부분 열감지기로 설치되어 조기에 화재를 감지할 수 없는 시스템으로 되어 있었다. 또한 세대별 설치된 감지기는 평상시에 정상작동 여부를 주거공간의 외부에서 점검할 수 없는 문제점이 있는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 기존의 열감지기보다는 초기 감지능력이 있는 연기감지기 또는 열 연기복합형 감지기, 단독형 연기감지기의 설치 및 공동주택 전용의 감지시스템을 개발하여 설치하는 것이 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.30-37
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• 2008

건축용 바닥재의 화재예방을 위하여 국제규격으로 정해져 있는 바닥재 시험평가 방법인 KSISO 9239-1을 이용하여 각종 바닥재에 대한 연소성 시험을 복사열 판넬 시험기를 사용하여 실시하였다. 복사열 판넬 시험기를 이용하여 각종 바닥재에 대한 화염 전파거리, 임계 열류량 그리고 연기 발생농도 측정하였다. 측정결과 바닥재의 구성 물질 별로 서로 다른 연소특성을 나타내었으며, 바닥재의 표면 재질 및 구성성분이 열 방출과 연기 발생량에 있어 중요한 영향을 미치게 된다는 것을 확인할 수 있었다. 위의 평가방법은 화재위험성을 연구하는데 중요한 인자인 임계 열류량, 연기 발생량 및 화염 전파거리를 정량적으로 평가하는 중요한 시험방법임을 알 수 있었고 국내 건축용 바닥재 화재평가 방법을 국내실정에 맞게 제정 및 적용하는 것이 적합할 것으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.61-66
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• 2012

고층 건축물의 화장실은 평상시 악취 등의 배출을 위하여 송풍기와 풍도로 구성된 배기시스템이 설치되어 있으며 용수의 공급이 이루어지고 있어서 화염과 연기에 대한 방호기능만 추가되면 화재발생시 긴급한 피난공간으로 활용될 수 있다. 평상시 화장실의 배기용으로 사용하는 송풍시스템을 화재시 급기시스템으로 전환함으로써 기존 화장실의 연기에 대한 방호성능을 확보하는 화장실 방연시스템을 제안하였다. 또한 지상 5층 규모의 연기제어 실험동에 기존 화장실을 이용한 피난공간의 방연시스템에 대한 실규모 실험 시설을 설치하고, 화재발생 조건에 따른 작동성능 평가 실험을 수행하였으며 그 결과를 제시하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.154-155
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• 2013

2007년 1월 1일부터 2012년 5월 31일까지의 주택화재에 대한 소방방재청의 통계자료를 보면 공동주택에서 발생하는 화재는 매년 약 10,000여건 이상이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 전체 화재발생의 약 30%정도를 차지하고 있으므로 조기에 인명을 대피시키기 위한 경보설비의 필요성은 더욱 높아지고 있는 상황이다. 화재감지기는 보통 거실/방 등의 천정에 위치하는데, 해당 화재감지기가 제대로 작동하는지를 점검하기 위해서는 점검기구를 이용하여 열 또는 연기를 각 감지기에 직접 가하는 방법으로 개별적인 점검을 하고 있다. 그러나 공동주택과 같이 사생활침해가 우려되는 건물의 침실 등에 설치된 화재감지기를 점검하는 경우 점검자가 해당 세대에 직접 들어가 점검을 수행해야 하기 때문에 현실적으로 100% 점검이 불가능한 상황이다. 따라서 본 논문은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시한 것으로서, 화재감지기가 정상작동 여부를 수신기에서 원격으로 점검할 수 있도록 하기위한 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.105-115
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• 2014

터널내의 연기거동 및 대피안전성을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 본 연구의 목적은 최근 더욱 길어지고 있는 장대터널의 화재로 인한 연기 및 온도 분포와 안전성을 평가할 수 있는 수치적 방법을 구현하는데 있다. 계산에 사용되는 컴퓨터자원을 최소화하기 위하여 모델로 선정한 터널의 전체길이인 3 km을 사용하는 대신 여러 개의 대피터널이 포함되는 1.5 km만을 해석영역으로 사용하였다. 터널내의 연기거동에 의한 대피자의 안전성을 평가하기 위하여 연기의 밀도에 의한 기시도와 바닥으로부터의 높이를 고려한 SE (smoke environment)값을 사용하였다. 공기 중에 포함된 연기의 밀도는 3차원 전산유체역학을 통하여 구하였다. 이러한 연기 거동에 영향을 미치는 온도분포를 정확하게 모사하기 위하여 터널 벽면을 단열 혹은 일정한 열유속(heat flux) 가정을 사용하는 대신 1차원 열전도(heat conduction)방정식을 이용하여 터널벽면의 온도를 계산하였다. 대피터널간의 거리가 가까울수록 대피자의 안전성은 높아지겠지만 상대적으로 건설비용이 증가하게 된다. 본 연구에서 대피터널의 길이는 250 m로 하였으며 화재 시 제연팬의 운전 조건을 3가지 (팬이 가동되지 않는 조건, 임계풍속이하조건, 임계풍속이상조건)로 나누어 연기의 거동과 온도분포를 고찰하였다. 그리고 화재가 발생한 시간부터 플래쉬오버가 발생한 시간까지의 연기의 거동과 대피자의 상황을 SE를 이용하여 고찰하였다.