• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.716-722
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• 2017

본 연구에서는 Fire Dynamics Simulation (FDS)를 이용하여 화재 기류 전파 경로 상에 플랜트 설비 유무가 공간 내 열유동 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 화원 위치에 따른 지하 복합 발전 플랜트 내 화재 해석을 수행하였다. 화원의 크기는 10 MW이며, 화원 상부의 장애물(설비)의 유무에 따라 화원 위치가 천장 및 화원 상부에서의 열 기류 선단의 전파 특성을 미치는 영향을 정량적으로 비교분석하였다. 결과로서, 화원 상부에 장애물이 있을 경우, 화재 기류가 화원 상부 천장에 도달하는 시간이 장애물이 없을 때에 비해 약 5 배가량 증가하였다. 화원 상부 천장 벽면의 천장 기류 시작 지점으로부터 거리에 따른 각 지점에서 열 기류 선단의 전파 시간의 평균적으로 장애물이 없는 경우에 비해 약 70% 가량 증가하였으며, 특히 10 m 지점에서는 4 배 가까이 증가하였다. 이는 장애물이 화원으로부터 발생하는 수직 열기류의 흐름을 방해하고, 장애물 뒤 쪽에 불안정한 후류가 형성되었기 때문이다. 따라서 지하복합 발전 플랜트 내 피난 및 재난 관리의 초기 대응 목적의 화재 감지 설비 시스템 설계 시 화재 시나리오에 따른 열유동 분석이 중요할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.271-274
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• 2016

본 논문에서는 오존층 파괴 및 지구 온난화에 악영향을 미치는 할로겐화합물 소화약제를 대체하여 개발된 청정소화약제인 할로겐화합물 청정소화약제(Halocarbon clean agent)의 열분해 생성물(thermal decomposition products)의 영향에 평가하고자 한다. 이를 위해 할로겐화합물 청정소화약제인 HFC-125가 화원 크기의 변화에 따른 열분해 생성물의 미치는 영향을 측정하기 위해 소화시험을 실시하였고 금속(철), 비철금속(구리), 유리 시편의 부식성과 전자부품(SD-Card) 작동여부를 평가 하였다. 금속 및 비철금속 시편의 부식성을 측정하기 위해 디지털 카메라를 통해 이미지를 촬영하고 그래픽 편집 소프트웨어를 이용하여 채도(saturation)를 측정하여 부식성의 정도를 분석하였다. 금속, 비철금소, 유리 시편의 부식성 분석 결과, 화원의 크기가 증가할수록 금속 및 비철금속의 부식성이 증가하였다. 즉, 화원의 크기(fire size)에 따라 열분해 생성물질도 증가하여 금속 및 비철금속의 부식을 증가시키는 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.50-59
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• 2019

과환기 화재조건에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 1/3 축소된 ISO 9705 화재실이 제작되었으며, Spruce wood crib이 연료로 사용되었다. 구획 내부의 현상 이해를 위하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 시뮬레이션이 수행되었다. 개방된 공간 화재에 비해 구획실 화재는 벽면의 열 피드백 효과로 인하여 질량 감소율과 열발생률이 증가됨이 확인되었다. 측벽과 화원의 거리가 감소됨에 따라 화염으로의 공기 유입 제한에도 불구하고 주요 화재특성인 최대 질량 감소율, 열발생률, 화재 성장률, 온도 및 열유속이 증가되었다. 특히 측벽과 화원이 접촉되었을 때 이들 물리량의 가장 큰 변화가 확인되었다. 추가로 화원과 측벽의 거리에 따른 구획 내부의 유동구조의 변화로 인하여 온도의 수직분포에 상당한 변화가 발생됨이 확인되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.9-19
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• 2019

건축물의 화재안전성평가를 위한 화재시뮬레이션에서 화원면적 및 격자크기의 변화는 예측결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 동일한 최대 열발생률을 갖는 화원의 면적 변화가 구획화재의 예측결과에 미치는 영향이 검토되었으며, 동일한 화원면적의 조건에서 격자크기에 대한 예측결과의 의존도가 동시에 검토되었다. 주요 결과로서, 특성화재직경을 기준으로 6개 이상의 격자가 삽입되면 화원면적이 변화되더라도 격자크기는 화재의 열 및 화학적 특성에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 화원면적의 변화는 구획 내부에서 허용피난시간(ASET)과 관련된 주요 물리량의 예측결과에 상당한 차이를 야기하였다. 그러나 개구부를 기준으로 일정 거리 이상의 구획외부에서는 화원면적의 변화가 전반적 화재특성에 미치는 영향이 크지 않음이 확인되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1337-1345
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• 2007

본 연구는 플랫폼 스크린도어가 설치된 역사에서 화재시 스크린도어에 의한 효과와 화재에 대한 방재연구를 체계적으로 진행하기 위한 기초연구이다. 본문에는 스크린 도어의 종류와 특징에 대하여 기술하였다. 본 연구의 대상이 되는 스크린 도어에는 완전밀폐형이 설치된 역사를 대상으로 하였으며 승강장 종류는 섬식 승강장이다. 스크린 도어가 설치된 역사의 화재유동 전산수치모사에 화재전용 CFD code를 이용하여 수행하였다. 플랫폼 스크린도어의 영향을 분석하기 위하여 스크린도어가 설치된 경우와 설치되지 않은 경우를 해석 하였다. 또한 화원의 위치는 승강장과 선로부에 있는 경우로 나누었다. 화원의 성장시나리오는 Ultrafast model로 하였으며, 화원크기는 10MW로 하였다. 해석결과 플랫폼 스크린도어가 설치된 경우는 화원의 위치가 승강장에 있을 때 온도 및 연기의 전파가 주 탈출구인 계단에까지 4분 이내로 전파된다. 선로부에 있을 때는 스크린 도어에 의해 열, 연기 전파의 차단 효과가 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.37-43
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• 2019

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 에탄올 풀화재(Ethanol pool fire) 소화 실험을 수행하였다. 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡(연료팬 직경은 각각 80 mm와 120 mm)를 대상으로 하였고, 화재 소화 실험 시 2유체노즐로의 공급 유량의 경우 물은 156-483 g/min, 공기는 20-70 L/min 조건이었다. 화원 면적이 증가하면 열방출률도 증가하였고, 화원 면적이 5.027 × 10^-3 ㎡와 1.131 × 10^-2 ㎡일 때의 열방출률은 각각 1.01 kW와 5.51 kW로 측정되었다. 본 실험 영역에서 2가지 화원 면적 조건 모두, 물 공급 유량 조건과는 상관없이 공기 공급 유량이 40 L/min 이상의 조건에서 소화가 가능하였다. 소화 소요 시간 및 물 소모량의 경우 모든 물 공급 유량 조건에서 공기 공급 유량이 증가함에 따라 감소하는 경향이 관찰되었고, 공기 공급 유량이 비교적 많은 영역(예를 들면, 약 50 L/min 이상)에서 소화 소요 시간은 약 23 s, 물 소모량은 약 185 g 이내로 나타났다. 본 연구 결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 연구 간 단위 열방출률 당 물 소모량 비교를 통하여, 2유체노즐이 단일유체노즐에 비해 더 적은 물 소모량으로 소화가 가능할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.59-68
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• 2020

본 연구에서는 축소모형을 이용한 철도터널의 화재안전성 평가 실험시 필요한 축소모형 철도차량의 화재에 대한 설계를 수행하였다. 기존의 철도터널 축소모형 실험시 활용된 방법의 단점을 극복하기 위하여 화재부력을 위하여서는 메탄올 화원을 이용하였으며, 연기 가시화를 위하여서는 스모크카트리지를 활용하여 철도차량 화재를 모사하였다. 지하철 철도차량의 열방출률의 모사를 위하여 다양한 메탄올 연료 팬에 대하여 콘칼로리미터(ISO 5660) 및 저울을 이용하여 열방출률을 측정하였다. 설계된 축소모형 철도차량 화원을 이용하여 축소모형 철도터널에서의 임계속도를 측정하였다. 화재 임계속도는 축소모형 터널 상부에서의 온도 및 레이져를 이용한 가시화 측정결과 등을 종합적으로 검토하여 선정하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.7-13
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• 2021

최근 주유취급소 내의 건축물에 편의점, 자동차 수리점 등의 부대시설이 증가하고 있다. 이에 따라 부대시설에서 화재 발생 시 고정주유기에 미치는 화재의 영향을 알아보고 현행 규정의 타당성을 검증할 필요성이 있다. 본 논문에서는 부대시설에서의 화재 시 고정주유기까지의 이격거리에 따라 미치는 복사열의 영향을 알아보는 연구를 진행하였다. FDS 5.5.3을 사용하여 화재모델링을 하였고, 화원의 크기는 실규모 화재평가 장치를 이용한 사무실의 연소실험을 통한 단위면적당 열방출율을 입력하였다. 화원과 고정주유기의 이격 거리는 '위험물안전관리법 시행규칙 별표13 주유취급소의 위치·구조 및 설비의 기준'에서 명시하는 2 m 부터 이격거리를 1 m 간격으로 늘여가며 10 m까지 화원의 크기를 Case A의 경우 512.41 kW/m², Case B의 경우 250 kW/m²로 설정하여 총 13개의 시나리오를 구성하여 연구를 진행하였다. 시뮬레이션을 통해 2 m의 이격거리는 부대시설의 화재 시에 주유기의 안전성을 확보하지 못하는 것으로 나타났으며 최소 4m 이상의 이격거리에서 복사열이 피해를 미치지 않는 것으로 나타났다. 이에 따라 부대시설의 화재 발생시 복사열을 차단할 수 있는 설비가 필요하며 부대시설의 용도를 제한하거나 건축물과 고정주유기의 이격거리를 다시 제고하는 방안이 필요할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권1호
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• pp.53-59
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• 2005

항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어질 수 있으므로 더욱 심각하다 화재가 발생하며 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동 특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재 위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 견과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.167-173
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• 2005

항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어 질수 있으므로 더욱 심각하다. 화재가 발생하면 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게 된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 결과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.