• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.171-177
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• 2005

지하공간에서의 화재는 인명 및 재산피해 뿐만 아니라 지하구조물에 심각한 손상을 발생시킨다. 이러한 화재로부터 구조물을 보호하기 위해서 화재에 의한 지하구조물 시공재료의 손상을 파악하는 것은 매우 중요한 사항이다. 본 연구에서는 화재에 의한 지하구조물의 손상을 파악하기 위하여 지하공간 화재모의시험 가열로를 제작하였고, 쉴드 TBM 콘크리트 세그먼트시편에 대하여 모의 화재실험을 수행하였다. 수행된 실험은 5분에 $1,200^{circ}C$에 도달하여 1시간동안 유지한 후 2시간에 걸쳐 소화되는 RABT곡선을 모사하였다. 시험체내에 설치된 온도센서로 확인한 결과, 화재면으로부터 약 20cm까지 폭렬이 발생하였다. 또한 시험이 완료된 블럭시편으로부터 채취된 코어시편에 수행된 물리$\cdot$화학적 실험을 통하여 폭렬면으로부터 약 l0cm까지 시공재료의 특성이 저하되었음을 확인하였다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제5권3호
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• pp.87-100
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• 2003

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.61-68
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• 2007

본 연구에서는 지하생활공간을 대상으로 풍속의 변화에 대한 축소모델 실험을 통하여 열유동 및 화재성상을 분석하였다. 풍속이 증가할수록 화재실의 온도상승 시간은 빨라지고, 실의 온도도 증가하였다. 그리고 풍속이 증가할수록 화재실의 개구부에서 최고온도를 나타내었다. 화재확산에 따른 열유동은 풍속이 증가할수록 와류확산을 촉진시켜 연기발생과 화염의 크기를 증가시키고, 인근실의 내부보다 통로에서 높은 온도분포를 나타내었다. 끝으로 지하생활공간의 화재시 열유동은 풍향과 풍속에 의해 화재확산이 결정되어지고 풍속이 증가할수록 온도증가와 감소는 빠르게 진행됨을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.194-200
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• 2010

최근 지하철 시공 확대와 국토의 지형적인 특수성, 시공기술의 발달 등으로 인하여 장대터널이 증가하고 있는 실정이다. 터널 및 지하구조물에서 발생되는 화재는 지하공간이라는 폐쇄된 공간특성으로 인해 지상화재에 비해 많은 인명과 경제적 피해를 발생시킨다. 국내의 경우 터널 및 지하구조물에 대한 내화 연구가 진행 중이나 고온 시 콘크리트의 폭열 발생으로 인한 내하력 저하 및 안전성 평가에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시간가열 온도곡선(RABT 및 RWS)에 따른 콘크리트 내화 특성을 평가하고 실제 발생한 화재사례와 비교 검토하여 적용성을 제시하였다. 또한 유한요소 기반의 수치모델을 적용한 열-역학 연동해석을 실시하여 화재로 인한 지하구조물의 단면 손실 및 손상정도를 예측 평가하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1807-1813
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• 2007

본 연구는 피난 시뮬레이션 프로그램 중 하나인 EXODUS를 사용하여 지하역사 피난모델분석에 그 목적이 있다. 이번 시뮬레이션에 사용된 모텔은 대구지하철(중앙로 역사) 이다. 시뮬레이션 조건으로는 사고당시의 상황을 참고하여, 지하3층 승강장에서부터 지하1층까지의 피난시간을 중점으로 하였으며, 승객수는 열차탑승인원 1079호 320명, 1080호 320명, 열차 외 승객360명 총1000명의 인원으로 시뮬레이션 하였고, 승객위치는 참고자료를 활용하였다. 화재시뮬레이션 부분은 CFAST 화제시뮬레이터를 이용하였다. 화재성장 시나리오로 $t^2$ 성장곡선 중 fast곡선을 선택하여 진행하였고, ZONE은 총 24개로 지 하3층 승강장 18개, 지하2층 6개로 나눴으며, 지하1층은 화재시뮬레이션에서 제외하였다. 화재 위치는 실제 화재발생 위치인 1079호 1호차로 하였으며 실제 사고타임테이블을 이용하여 가상 시나리오를 작성해 보았다. 총 시뮬레이션 시간은 1800s로 결정하였고, CFAST 결과값은 10초단위로 출력하였다. CFAST 결과값 중에서 ZONE별 상층부온도, 하층부온도, $CO^2$ 발생량을 사용하여 EXODUS시뮬레이터에 적용시켜 진행하였다. 진행결과 각 출구별방출률, 사망인원, 최종피난인원, 사망자 위치, 정체구간 등을 알 수 있었고, 이를 실제 대구지하철 사고와 비교 분석하여 보았다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.63-68
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• 2010

지하공동구는 도시 및 공동주택 단지에 반드시 필요한 전력, 통신, 가스, 송유관, 급 배수, 에너지시설 등을 효과적으로 수용하고 도시기반시설의 확장에 따라 파생되는 여러 가지의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 시설물을 한곳으로 모아 유지 및 관리하는 시설이다. 지하공동구가 훼손될 경우 국가안보는 물론 사회전반에 미치는 파장이 지대하므로 화재예방 활동 및 진압대 책상 취약점 등을 분석하여 우리 실정에 맞는 방재 대책을 도출하여 공동구의 설계, 제도적인 문제, 방화시설의 문제, 화재확산현상 등을 분석하여 종합적인 화재위험을 분석하여 화재예방활동과 진압대책을 수립하여야 한다. 지하공동구는 밀폐 폐쇄된 공간이므로 산소공급 부족으로 인한 불완전 연소 등으로 농연, 일산화탄소 등 유독성연소생성물의 발생과 열기의 충만 및 시야장해로 진입이 곤란 하는 문제점이 있다. 이러한 현상은 지상화재보다는 지하 화재의 특수성에 비추어 볼 때 화재예방활동은 물론이고 소방전술에서 취약하므로 화재의 효율적인 소방전술이 되기 위해서는 화재의 특이성을 감안하여 유관기관에서는 현장대응 지휘체제를 확립하고, 대응기관에서는 평상시 공동구에 대한 구조파악과 필요한 각종 정보를 수집 기록하고 24시간 관리공조체제 유지 및 대응기관에서 가상종합훈련을 강화하여야하며 근본적으로 공동구내에 설치되어 있는 케이블의 난연화 불연화 및 연소 확대 방지를 위한 대책 등이 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제20권2호
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• pp.92-96
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• 2010

본 연구에서는 지하공간에서 화재 발생시 배연장비의 연기배출 성능을 평가하기 위하여 실험을 실시하였다. 배연장비로는 이동식 송풍기를 사용하였으며 가연물질로는 에탄올을 사용하였다. 한 변의 길이가 80cm의 정사각형 화원을 사용하였으며 최대 열방출률은 약 460 kW이다. 급기방식 배연의 영향을 평가하였다. 급기방식의 경우 실내의 가시도 향상 및 온도감소 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.135-147
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• 2015

최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하공동구 내에 정온식 감지선형 감지기(Line type fixed temperature detector), 방화문(Fire door), 연결살수설비(Connection deluge set), 및 환기설비를 설치하고, 송 배전케이블은 일정구간 내화(Fireproof)도료로 도장하며, 난방관은 내화 피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 Type II의 경우 최고온도가 $932^{\circ}C$로 측정되었고, 일정한 온도에서 정온식감지선형감지기가 화재위치를 정확하게 수신반에 표시되었다. 그리고 Type III의 경우인 송 배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복(Fireproof covered)된 난방관은 약 30분 정도의 내화성능이 있는 것으로 나타났다. 또한 화재뮬레이션 결과는 실물화재시험시의 화재하중(Fire load)을 입력하여 실시한 결과로서 최고온도가 $943^{\circ}C$로 실물화재실험시의 $932^{\circ}C$와 거의 일치 하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재시뮬레이션을 실시하여 화재성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻은 열방출률(Heat release rate), 연기층의 높이, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)의 농도 등의 결과 값들은 실제 화재실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 구축한 국내 지하공동구 화재사고에 대한 실험자료 및 매년 지속적으로 화재사례들을 분석하여 축적하고 법 규정 및 관리 메뉴얼 등을 보완함으로써 국내 지하공동구 화재사고에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이며, 효과적이고 체계적으로 지하공동구의 신설 및 유지 관리 보수에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.46-49
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• 2012

지하대공간은 특수한 가연물 및 높은 밀도의 화재하중을 지닌 가연물이 많으나, 국내 내화성능기준은 이를 고려하지 않고 있다. 이에 본 연구는 슬래브실험체를 제작하여 표준가열곡선(ISO834)과 지하대공간의 화재하중을 고려한 화재조건으로 내화실험과 수치해석을 실시하였으며, 그 결과 모든 실험체에서 0.96~1.03로 10%내의 오차범위에 있는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.361-366
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• 2011

본 연구에서는 무인운영이 예정되어 있는 경량철도 지하역사 화재 시 안전대책을 강구하기 위하여 다양한 시나리오의 화재상황을 모사하여 FDS 사용코드를 이용해 화재유동현상을 분석하였다. 해석경계조건은 전동차 내부공간을 포함한 지하 3개 층과 설계에 반영된 환기설비를 적용하였으며, 약 500만 개의 격자를 34개 블록으로 나누어 계산하였다. 비상탈출 동선을 파악하여 주요 위치에서 피난경로상의 각 층 바닥으로 부터 1 m 높이의 한계온도와 연기층의 도달시간을 시나리오 별로 분석하여 보았다.