• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.33-41
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• 2016

콘크리트는 내화재료로서 우수한 성능을 발휘하지만 화재가 지속됨에 따른 재료특성 변화 또는 성능저하의 위험을 갖는다. 이 연구는 실물모형 철근 콘크리트 (RC) 보를 활용하여 비재하 화재 실험을 수행하여 화재노출 전후의 콘크리트 및 보강철근의 재료특성을 실험적으로 분석한 연구이다. 화재실험에 사용된 보는 길이 4 m의 RC 보로서 KS F 2257 화재실험 규격에 따라 시험 체를 제작 및 화재실험을 수행하였다. 화원의 가력은 ISO 834의 표준화재 곡선을 사용하였으며 보 가열부에서의 온도를 계측하고자 하면 및 측면에 열전대를 설치하였다. 실험결과, 화재에 노출된 화재 코어 공시체의 경우 약 11 MPa로 약 66%의 강도저하가 발생하였다. 화재에 직접 노출된 철근의 경우 노출되지 않은 철근에 비해 약 17%에 해당하는 75 MPa의 항복강도 저하를 나타낸 것으로 분석되었다. 철근의 경우 콘크리트라는 내화피복에 의하여 보호되어 약 4시간의 화재 실험에서도 온도는 한계온도의 최댓값인 $649^{\circ}C$를 크게 상회하지 않는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.47-53
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• 2011

건축물 적재가연물은 종류 및 양 등의 특성에 따라 화재지속시간과 화재규모 등에 크게 기여한다. 서점은 다른 건축용도보다 가연물이 다량 적재되어 있으므로 화재발생시 화재위험성이 클 가능성이 있다. 그러나 한편으로는 서점 내부의 서적은 연소하면 탄화층이 형성되고 적재가연물량에 비해 노출표면적이 작기 때문에 화재시 열분해가스의 생성이 작을 가능성도 있다. 이러한 가능성을 다양한 실험을 통해 파악하여 서점의 화재안전설계에 합리적으로 반영할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 서점의 성능위주설계에 활용하기 위하여 적재가연물을 재현한 시험체를 가열로에 넣고 ISO834-1:1999 표준가열곡선에 따라 가열하는 일련의 실험을 실행하였다. 이 실험 결과를 바탕으로 서점의 적재가연물의 연소발열성상을 파악하고 성능위주설계에 필요한 연소속도 및 열방출률 등을 제시하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.385-388
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• 2009

건축물의 적재가연물 특성은 성능위주 화재안전설계를 수행함에 있어 중요한 인자이다. 본 연구에서는 서점의 성능위주 화재안전설계에 이용할 목적으로 적재가연물을 대상으로 연소발열성상을 측정하기 위한 화재실험을 행하였다. 실험에서는 서적과 서가의 일부분을 재현한 시험체를 내화로에 넣고 ISO834 표준가열곡선에 따라 가열하여 화재 최성기에서의 연소성상을 파악하였다. 그 결과, 서적은 외부 가열을 받으면 표면연소 후에 탄화하여 주위에 고온이 형성되어도 열분해가스의 방출량이 증가하지 않는 것으로 파악되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.37-42
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• 2010

실제 규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기(over-ventilated) 및 환기부족(under-ventilated) 화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험이 수행되었다. 또한 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 수치적 예측성능에 대한 평가와 환기부족화재에서 건물 내부의 다차원 화재현상에 대한 해석이 이루어졌다. 과환기 및 환기부족화재의 특성은 연소효율, 총괄 당량비 뿐만 아니라 고온 상층부의 온도분포, 연소 생성물의 농도에 의해 명확하게 구분되었다. 실험결과와의 비교를 통해 과환기 및 환기부족화재에서 FDS는 공간내부의 온도, 열유속 및 다양한 화학종의 분포를 정량적으로 잘 예측함을 확인하였다. 과환기화재와 비교할 때, 환기부족화재에서 내부유동은 반대방향의 다차원 재순환 유동구조를 갖고 있음을 발견하였다. 동시에 공간내부의 $O_2$ 및 CO의 분포 역시 다차원 구조를 갖기 때문에 기존화재연구에서 측정되는 고온 상층부의 열 및 화학적 특성은 환기부족화재를 이해하는데 많은 한계가 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.257-260
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• 2010

실제 규모 ISO 9705 표준 화재실에서 액체연료를 대상으로 연소효율 개념에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 특히 구획 외부에서 측정되는 총괄연소효율과 구획 내부의 고온 상층부에서 측정된 국부연소효율 개념을 비교 검토하였다. 주요 결과로서, 총괄연소효율은 총괄당량비 증가에 따라 비교적 선형적인 감소경향을 보였다. 반면에 국부연소효율은 총괄당량비가 증가함에 따라 2차 곡선의 형태로 크게 감소됨을 확인하였다. 위 결과를 통해 국부연소 효율에 대한 정보는 구획 내부의 화재현상을 이해하는데 유용한 변수임을 알 수 있었다. 또한 국부연소효율은 구획화재의 상사과정에서 중요한 변수로 사용될 수 있음을 논의하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.40-45
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• 2018

이 논문은 천장형 에어컨의 기류가 화재감지기 작동에 미치는 영향을 분석한 연구이다. 천장형 에어컨의 기류를 형성시킨 가운데 화재감지기의 작동특성을 분석하기 위하여 ISO표준에서 규정한 방법으로 화재실험을 수행하였다. 실험은 10 m (가로) ${\times}$ 7 m (세로) ${\times}$ 4 m (높이) 크기의 화재실험장에서 수행하였다. 실험에 사용된 화재감지기는아날로그식 열감지기와 아날로그 연기감지기이다. 화원으로는 열감지기 작동을 위해 n-heptane을 사용하였고, 연기 감지기 작동을 위해 면심지(Cotton)를 사용하였다. 실험 결과, 화재감지기의 응답은 기류가 없을 때는 화원으로부터 거리가 멀어질수록 늦어지는 패턴을 보이나, 강한 기류에서는 그 패턴이 유지되지 못한 것을 확인하였다. 천장형 에어컨 기류가 없는 경우에 비해 기류가 강한 경우에 응답시간이 연기감지기는 121%, 열감지기는 39% 늦어졌다. 천장형 에어컨이 설치된 장소에서는 화재감지기 개수를 늘려 풍구 4방향에 모두 설치하거나 감도가 뛰어난 감지기를 설치하는 것이 화재의 조기감지를 위해 필요할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.176-179
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• 2011

국내에서는 방화구획을 설정하여 화재 확산 방지 및 재실자의 대피 시간을 확보하고 있다. 방화구획에 설치되는 방화문은 방화문의 내화시험방법(KS F 2268-1)에 따라 시험을 거쳐 성적서를 발급 받은 제품에 대해 설치하도록 의무화 하고 있다. 그러나 본 시험방법은 시험체 제작, 설치 및 의뢰시험비용 등 상당한 비용이 소요될 뿐 아니라 제작, 설치, 시험에 소요되는 시간 또한 길다. 축소실험장치는 목재방화문 개발 중 재료의 내화성능을 평가할 장치로 개발되었으며, 표준시간-가열 온도곡선을 상회하는 가열실험을 통해 재료의 내화성능 결과를 얻을 수 있다. 본 실험에서는 난연 또는 불연성능이 뛰어난 재료를 대상으로 실험하였으며, 그 결과 난연목재는 5분, 마그네슘보드와 내화 직물원단은 60분의 내화성능을 갖춘 것으로 확인되었다. 이 결과를 토대로 방화문의 내화시험방법과 상관성을 도출하여 목재방화문 개발의 지표로 활용 가능하게 되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.128-133
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• 2011

본 연구는 구획공간화재에서 화재특성과 위치에 따른 공간내부의 열유속 특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40 % 크기로 축소된 공간에서 화재 실험을 수행하였다. 열유속의 측정은 Schimit-Boelter type 열유속계를 이용하였으며 화재실의 내부와 출입구쪽의 중앙바닥면에서 열유속이 각각 측정되었다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 헵탄, 톨루엔, 에탄올, 폴리스틸렌 등이다. 실험결과 화재발열량과 상층부의 온도가 증가함에 따라 화재실 내부 바닥에서의 열유속이 출입구쪽에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 또한 그을음의 생성이 많은 연료일수록 화재실 바닥면에서 열유속의 공간적인 편차가 상대적으로 크게 나타났다. 본 연구를 통해 공간내 하층부에서의 열유속 분포는 화재가 성장함에 따라 화염 및 상층부에서 방출되는 복사열과 밀접한 관계가 있고 이는 상층부의 온도뿐만 아니라 연소가스의 조성이나 그을음 농도(soot concentration), 환기조건 등과 같은 화재특성에 크게 영향을 받는다는 사실을 파악하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.121-128
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• 2008

화재에 의한 흡입연기의 중장기 인체 유해성은 흡입연기가 폐에 침착되는 양과 밀접한 관련이 있다. 연기의 폐 내 침착량을 구하기 위해서는 인체 실험이 불가능한 만큼 폐모델을 이용한 실험이 필요하나 실제 폐형태에서 나타나는 연속적으로 감소되는 분지관의 제작상 어려움으로 인하여 하위 세대에서는 모델실험을 통한 침착 연구가 힘들다. 본 문제를 해결하기 위하여 이 연구에서는 아래로 갈수록 직경이 단계적으로 감소하는 구형 충전층을 이용한 폐모델을 개발하고 이를 폐침착 실험에 적용하였다. 실험장치는 각 입자크기별 호흡 패턴 변화에 따른 입자의 침착량을 측정하도록 구성되었으며 표준입자에 대한 실험 값을 실제 폐에 대한 결과와 비교함으로써 개발된 폐모델의 타당성을 검증하였다. 이 폐모델은 화재시 발생하는 여러 가지 연기입자의 흡입에 의한 인체 피해 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.