• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.84-84
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• 2011

터널화재의 위험요소에 대한 해석을 위해서는 실제 상황을 재현한 실대형 실험이 가장 유용하겠지만 현실적으로 시간적, 공간적, 경제적인 제약이 따르기 때문에 CFD Modeling 기술의 이용 및 검증이 필요하고, 실제 상황에 가까운 현상의 재현을 위해서는 시뮬레이션의 정확도에 대한 향상이 필수적이다. 또한, CFD Modeling을 터널화재에 적용할 때 시뮬레이션의 질에 영향을 미칠 수 있는 요소들에 대한 결정이 선행되어야 한다. 우선, 터널의 기하학적 구조와 경계조건의 확립이 필요한데 필요한 정보를 얻기 위해서 어느정도 길이의 터널이 적절한지에 대해 생각할 필요가 있으며, 단면변화에 대한 결정을 통해 모델링을 수행하여야 한다. 모델링 작업이 선행된 후에 화재의 위치, 성장률, 최대 크기, 환기시스템 사항 등의 고려가 필요한데 이러한 조건들은 CFD Modeling의 결과에 직접적인 영향을 주기 때문에 충분한 사전조사가 이루어져야 하고, 각 사항들의 변수를 고려하여 다양한 화재시나리오의 도출이 가능할 수 있다. 마지막으로, 화재에서 발생된 열중 약 30%가 복사에 의해 주위 벽으로 전달될 수 있고 열은 연기가 가득찬 영역내에서 재분배될 수 있는데, 열전달 및 연기의 유동 등에 관한 자료를 기초로 화재현상에 대한 분석이 가능하다. 이러한 과정들을 통해 실제 상황에 가까운 설계화재 시나리오를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 최장대터널인 죽령터널에 대해 합리적인 가정을 통한 설계화재 시나리오를 기초로 화재시뮬레이션은 FDS(Fire Dynamics Simulator) 프로그램을 사용하여 화재 및 연기의 이동 양상을 분석하고, 피난시뮬레이션은 SIMULEX 프로그램을 사용하여 피난시간을 예측 함으로써 터널화재의 CFD Modeling에 의한 피난안전성을 검토하고자 한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.96-101
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• 2010

본 연구에서는 터널 내부에서의 화재 사고 시 화재를 자동으로 조기 발견 경보하여 화재 초기에 대응력을 확보시킬 수 있게 하는 화재 감지기의 성능 평가를 위해 터널 내부에서의 실물 화재 실험을 실시하였다. 실물화재실험은 일반적으로 도로 터널에 적용 중인 공기관식, 반도체식 감지기를 대상으로 "도로터널 방재시설 설치지침(2004, 건설교통부)"의 터널 내부의 화재 감지기 성능 실험 기준에 따라 메탄올을 이용한 풀버너와 소형 승용차를 이용하였다. 실험결과 메탄을 풀화재(단면적 $4m^2$)의 경우 약 36초 안에 모두 화재를 감지하였으며, 실물자동차화재실험의 경우는 1분 이내에 모두 화재를 감지하는 결과를 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.71-76
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• 2002

실제 터널화재에서의 위험성을 평가하기 위하여, 국내에서 최초로 실물터널 화재실험이 수행되었다. 길이 465m의 터널에서 0.25MW에서 2.5MW까지의 가솔린 풀과 1500cc승용차를 화원으로 사용하였으며, 터널내의 유속을 조정하기 위하여 6대의 제트팬을 설치하였다. 터널내의 온도분포와 연기거동을 살펴보기 위하여 총 86곳의 온도를 측정하였다. 다양한 조건에서의 풀화재와 자동차 화재의 성상을 비교하였으며, 실험 결과 각종 화재 조건에서의 연기의 역류, 하강, 터널 내 온도분포 등과 같은 실제 터널 화재상황에서 피해에 영향을 미치는 각종 인자들을 파악하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7964-7970
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• 2015

터널과 같은 밀폐 공간에서는 화재시 발생하는 열과 연기로 인하여 터널내의 승객들에게 심각한 피해를 입힐 수가 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위하여 터널의 화재를 조기감지하기 위하여 화재감지기가 터널에 설치된다. 철도터널의 화재감지기 성능시험 방법 정립을 위한 제한된 규모의 화원에서의 터널 상부 및 측벽에 설치된 화재감지기의 감지특성을 수치해석을 이용하여 분석하였다. 화재영향 수치해석을 위하여 NIST에서 개발한 FDS 프로그램을 사용하였으며, 터널벽의 온도를 현실적으로 계산하기 위하여 터널 외부의 구조를 가정하여 고려하였다. 화원크기에 따른 화재감지기별 화재감지 시간을 터널 위치별로 산출하여 비교 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.341-347
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• 2010

터널화재 시 위험을 경감시키기 위해 설치하는 물분무설비의 성능을 실대 시험을 통해 확인하였다. A급 화재, Pool 화재 및 차량화재시 물분무노즐은 뜨거운 연기의 온도를 낮추는데 효과가 큰 것으로 확인되었다. 또한 터널에 기류가 존재하는 경우에도 냉각효과가 큰 것으로 확인되었다. 이 결과를 통해 물분무설비는 터널화재 시 기류온도를 낮춤으로써 fire jump를 방지하고, 주위의 시설물을 보호할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.107-116
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• 2017

터널화재는 국제적인 관심사이며, 매년 중대 터널화재는 발생하고 있다. 교통밀도가 증가하면서 장대터널은 물론, 더 많은 수의 터널이 건설되고 있어서, 앞으로 터널화재의 잠재위험성이 더 나빠질 수 있으므로 더욱더 심각한 문제이다. 도로터널 화재발생시 소방대원이 효과적인 소방활동 전략을 수립하도록 하는 것이 본 연구의 궁극적 목적이다. 과거 화재 사례로부터 어떠한 사고가 발생하였고, 어떠한 소방활동이 행해졌는지 알아보기 위하여 국내외 73건의 터널화재사고사례를 조사하여 4가지 사고유형으로 분류하였다. 소방활동의 전략수립을 위해 개입시간과 열방출율의 관계로 6가지 화재시나리오 곡선을 도출하였다. 이것은 두 가지 기준 즉, 반응한계와 최대 도착시간에 따라 소방활동의 전략을 수비적, 공격적 전략 중 선택할 수 있도록 하였다. 도로터널 분류 모델은 각 소방기관이 관할 터널의 화재 위험 정도를 화재 진압의 관점에서 평가하고 예방조치를 수립하는데 사용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.196-200
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• 2010

본 연구에서는 철도터널내 화재시 터널내 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 시간-온도곡선의 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내에서는 철도터널건설과 터널의 수가 빠른 속도로 증가하고 있으며, 터널연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 철도터널의 화재빈도수는 적지만 화재시 인명과 교통차단으로 인한 사회적 피해는 막대하다. 하지만 우리나라에서는 철도터널 화재에 대한 적합한 시간-온도 곡선을 규정하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 철도의 통행량, 차량종류 등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토해 보았으며 국재 실정에 가장 적합한 설계화재 모델을 제시하였다. 탄화수소(HC)시간-온도 곡선이 국내 철도터널의 설계화재모델로 가장 적합하였으며, 탄화수소 시간-온도곡선에 의한 철도터널 구조체의 온도분포를 예측하기 위하여 유한요소해석을 통하여 콘크리트터널 구조체의 구조성능을 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.225-234
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• 2018

국내 대도시 도심지역은 지속적인 인구증가와 교통량의 증가로 심각한 교통혼잡 문제가 발생하고 있다. 교통혼잡 등의 문제를 해결하기 위한 방안으로 서울, 부산 등의 도심지에서는 지하공간을 활용한 소형차 전용 대심도 복층터널 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소형차 전용 대심도 복층터널의 특징은 비교적 단면의 높이가 낮아 터널 내 화재 발생시 화재연기의 전파가 전 차종이 통행 가능한 일반적인 도로 터널보다 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 우려된다. 따라서, 소형차 전용 대심도 복층터널에 화재 발생시 화재연기의 확산을 지연시켜 인명피해 발생을 최소화시키는 화재연기 확산지연장치가 필요하다. 선행하여 연구된 대심도 복층터널 화재시 연기확산 방지연구에서 3차원 CFD 해석을 통하여 화재연기 확산지연장치 작동 시 차단 면적에 따라 확산 효과를 분석하였고, 대심도 복층터널 화재연기 확산지연장치 연구개발에서는 대심도 복층터널에 적용성이 뛰어나며 경제적으로 상품가치가 높은 스프링 탄성을 이용한 화재연기 확산지연장치에 대하여 연구하였다. 이에, 본 연구에서는 화재연기 확산을 지연시키기 위한 화재연기 확산지연장치 시제품을 제작하여 화재연기 확산지연 효과를 실험하였으며, 분석 결과 화재연기 확산지연장치 작동 시 화재연기 지연효과가 나타났다. 따라서, 화재연기 확산지연 장치를 대심도 복층터널에 적용시 대피자들의 인명피해를 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.171-174
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• 2010

도로터널에서의 미분무수 소화시스템의 적용 가능성을 검토하기 위해 실물 화재 실험을 수행하였다. 적용된 화원은 실물 승용차 화재와 유류화재를 모사한 화원면적 $1.4m^2$의 heptane pool 화재이며, 기존 도로터널에 설치된 저압 물분무 시스템과 고압 미분부수 소화시스템과의 냉각효과 비교실험을 수행하였다. 도로터널 내의 환기조건을 구현하기 위해 실물모형 터널의 한 편에 터널 유속(0.9~3.8 m/sec 범위) 발생장치를 설치하였으며, 화원에서 하류 방향으로 터널 내 온도분포를 측정하였다. 실험 결과 1/5의 유량을 사용하는 고압 미분무수 소화시스템은 저압 물분무 시스템과 동등한 수준의 냉각효과를 보였다.

• 방재와보험
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• 통권111호
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• pp.12-18
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• 2006

일반적으로 긴 일방향성의 형상을 가진 터널의 구조는 화재 및 각종 사고 발생시 정보나 피난동선의 확보가 제한되어 인명피해 우려가 높은 특수한 방호공간이다. 따라서 터널의 화재 위험 및 관리실태를 점검하여 과학적이고 체계적인 종합 안전 대책을 수립하여야 한다.