• 대한환경공학회지
• /
• 제36권12호
• /
• pp.828-836
• /
• 2014

본 연구는 얕은 연못에 시공된 지하 매립형 어류 피난처 구조물인 artificial deep pool (ADP)을 대상으로 늦봄~여름기간 동안 수질환경을 평가하고 그 특징을 파악하고자 하였다. 개방수역인 St. 1과 ADP인 St. 2로 구분하여 분석한 결과, St. 2는 St. 1보다 평균적으로 수온 $1.4{\sim}3.2^{\circ}C$, DO 2.4~3.6 mg/L 낮았고 일수질변동(daily water quality fluctuation)이 적은 안정된 공간으로 나타났다. 특히 수온의 일변화(daily variations)는 St. 1에서 ${\geq}4^{\circ}C$을 보였으나, St. 2에서는 거의 변화가 없었기 때문에 고수온이 지속될 때 어류가 피난 공간으로 활용할 수 있음을 시사하였다. 이화학적 수질은 St. 1과 St. 2에서 큰 차이가 없었지만, 수온, pH, DO, 전기전도도에 대해서는 서로 뚜렷하게 다른 공간임을 나타내었다(two-way ANOVA, P<0.05). ADP 내부는 수심별로 thermal and DO gradient가 나타났으며, 수심 약 1.2 m 이후부터 급격히 감소하였다. 이러한 수질환경은 얕은 연못에서 어류의 서식 및 산란에 영향을 미치며, 본 연구의 조사지점의 연못에서는 각시붕어(Rhodeus uyekii)가 우점하는 것으로 보아, ADP가 적용되면서 납자루아과인 각시붕어의 적정 산란수온($16.5{\sim}18.5^{\circ}C$)을 제공하여 각시붕어가 서식하기 좋은 환경을 조성한 것으로 판단된다. 또한, ADP는 여름철에 수온이 높고, 변동이 큰 외부환경보다 낮은 수온을 일정하게 유지하여 수온변동 및 고온에 민감한 어종에게 좋은 피난처로 활용될 것으로 여겨진다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.662-668
• /
• 2018

전기실은 대부분 건물의 지하공간에 위치하고 있어 전기설비에서 화재가 발생할 경우 화학적 가공에 의해 제조된 케이블 절연재로 화재가 확대되어 강한 독성의 연기 및 연소생성물이 발생하게 된다. 이때 발생한 연기 및 연소생성물이 수직적, 수평적으로 빠르게 이동하게 되면 재실자의 피난 및 소방대의 소방 활동에 지장을 주게 된다. 따라서 전기실의 화재가 발생할 경우 연기제어에 필요한 최적의 설비 및 설계가 필요하지만 현재 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 프로그램 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 기반으로 만들어진 PyroSim을 이용하여 전기실의 큐비클식 수배전반에서의 화재발생에 따른 연기 및 연소생성물의 특성변화를 분석하였다. 화재모델링은 기계식 환기설비의 작동여부, 급기량 및 배기량의 변화, 급기구의 위치 변경에 따른 4가지 시나리오로 구성하였다. 분석 결과, 기계식 환기설비가 작동하면 작동하지 않을 때보다 연기밀도, 가시거리, 일산화탄소 농도, 온도특성이 더욱 개선되어지며, 소방법 규정으로 풍량과 급기구의 위치를 적용할 경우 가시거리 및 온도특성이 개선됨을 확인하였다.

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

• 터널과지하공간
• /
• 제25권1호
• /
• pp.107-114
• /
• 2015

본 연구에서는 CAES 저장 공동의 운영단계에서 발생할 가능성이 있는 리스크를 분석 및 평가하고, 가장 높은 리스크 수준을 가지고 있는 것으로 판명된 리스크에 대해서 화재 시나리오를 작성하였다. 운영단계에서의 리스크를 상위 리스크와 하위 리스크로 구분하였다. 상위 리스크는 '기술적 리스크', '시설 리스크', '자연재해 리스크'로 이루어져 있으며, 하위 리스크는 11개의 리스크 요인들로 구성되어 있다. 20인의 관련 분야 전문가에게 설문 조사를 실시하였으며, 설문 내용을 분석하기 위해서 ANP 모델을 적용하였다. 리스크 우선순위를 결정하기 위해서 ANP 분석 결과와 기 결정된 리스크 평가기준을 비교하였으며, 그 결과 '관리공동 내 화재 발생'이 위험도가 가장 높은 리스크로 선정되었다. '관리공동 내 화재 발생' 리스크가 미치는 영향을 평가하기 위하여 시나리오를 작성한 후 분석하였다. 3가지 종류의 시나리오를 고려하였으며, 시나리오를 분석하기 위해서 FDS 화재 해석 프로그램을 사용하였다. 해석 결과 터널 내부에서 외부로 바람이 부는 경우를 가정한 No. 3 시나리오가 연기 확산 속도가 가장 크면서 가장 빠르게 연기가 호흡 한계선 이하까지 하강하는 것으로 나타났다. 따라서 운영요원이 접근터널에서 피난하는 경우 No. 3 시나리오가 가장 불리한 조건으로 판명되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권3호
• /
• pp.342-348
• /
• 2014

육상구조물의 대형화재는 특수한 소방장비와 그에 적합한 방법에 의해서 소방관에 의해서 진압된다. 하지만 해양구조물은 육상으로부터 어떠한 도움없이 승무원에 의해서 진압되고 이들은 선박의 구조적 특성과 선박의 충돌 및 화재와 같은 여러 가지 원인에 의하여 신속한 탈출이 어렵다. 일반적으로 화재에 의한 인명손상의 경우에는 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 탈출 시간의 단축은 생존율을 향상에 아주 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 3차원 화재 분석 전용 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 화재 발생 시 승무원 생존율 분석을 위한 거주 공간내의 온도 및 연기유동에 의한 가시거리를 분석한다. 기존의 선박은 화재 경보 발령 시 방화문이 자동으로 폐쇄되도록 설계되어 있다. 이는 화재가 발생한 구역에 승무원이 없을 경우에는 화재의 확산 및 연기의 유동 지연에 아주 효과적이다. 그러나 대피시간이 지연될 경우에는 방화문 안쪽에 위치한 승무원들에게는 치명적일 수 있다. 이 논문에서는 화재로 인해 방화문이 폐쇄되어 승무원들이 이 방화문을 열고 탈출하는 경우와 연구에서 제안하는 차단막을 설치했을 경우의 화재 구역의 온도상승 및 연기유동 속도를 비교 분석한다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권6호
• /
• pp.452-461
• /
• 2005

대면 교행 터널의 경우 차량의 교행으로 사고 위험성이 일방향 터널에 비해 1.5배 정도 높으므로 화재가 발생할 위험성도 커지게 되며, 터널내 화재시 입출구로 이용객이 대피하므로 인명 대피 완료전까지 제트팬을 가동하지 못하는 문제가 있다. 특히 장대터널의 경우 연기확산으로 인하여 대형 인명 피해가 발생하기 때문에 터널내에 별도의 인명 대피 통로와 배연 시스템을 구축하여 인명 피해를 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 및 축소모형실험을 수행하여 터널내에 구축된 배연시스템의 효과를 검증하였다. 실험결과 대피 통로만 설치시는 최종 인명 대피 시간이 335초가 소요되었으나, 배연 시스템을 구축할 때는 185초가 소요되었다. 또한 화재원 부근의 온도가 $60^{\circ}C$ 정도 감소되었으며, 연기 확산 속도는 배연 시스템 미가동시 $0.36\~0.82\;m/sec$이고, 가동시는 $0.27\~0.58\;m/sec$로 현격히 감소하였다. 위 결과로부터 대피자의 이동속도가 $0.7\~1.0\;m/sec$인 점을 고려할 때, 150 m 간격으로 설치된 피난문을 통해 안전한 대피가 가능하였다. 본 연구는 배연시스템에 대한 화재모형실험 분석을 통해 향후 대면 교행 터널의 방재에 대한 기초자료를 제공하는데 그 의미가 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제16권5호
• /
• pp.357-367
• /
• 2006

최근 신설철도가 계획되거나 선형개량공사가 증가함에 따라 터널 구조물이 장대화되고 있다. 장대터널에서 터널내 열차화재 등이 발생하는 경우 대형사고를 초래할 수 있으므로 터널 방재에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따른 터널 방재기준도 더욱 강화되고 있는 실정이다. 따라서 터널계획시 방재기준을 만족하면서 위험도를 최소화할 수 있는 최적 방재시설물 계획이 요구되고 있다. 이와 같이 합리적인 장대터널 방재 설계를 위해서는 열차사고 통계분석 및 피난시뮬레이션을 기초로 한 보다 객관적이며, 정량적인 평가가 필요하다 할 수 있으며, 이를 위해서 본 연구에서는 정량적 위험도 분석기법인 QRA (Quantitative Risk Assessment)를 철도터널에서의 방재설계에 적용하고자 하였다. 대상터널은 연장 약 4.1 km의 산악터널(사례 I)과 연장 약 3.6 km인 도시지역터널(사례 II)로서 두 터널 모두 철도터널 관련 방재기준보다 향상된 터널방재성능이 요구되어, 도시지역 안전기준에 만족하는 합리적인 터널내 방재구조물 계획을 수립하기 위하여 정량적 위험도분석을 실시하였다. 장대터널에서의 갱외탈출로 개념의 사갱 및 수직구 계획을 수립하기 위하여 각각의 경우에 대한 QRA를 실시하고, 장대터널의 방재 안정성을 평가함으로써 실행 가능한 합리적인 수준의 터널 방재설계를 수행하고자 하였다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.83-88
• /
• 2005

학교안전매뉴얼의 필요성은 최근의 학내에서 발생하고 있는 안전사고의 증가세에서 알 수 있듯이 사고의 유형은 학교내외의 인적사고, 교통, 화재, 폭팔 등 다양하게 발생 할 수 있는 가능성과 함께 학교내의 안전사고는 예측 할 수 없는 위험성을 안고 있다. 또한 최근의 불법침입에 의한 불특성 다수를 겨냥한 폭력이 다수 발생 학부모나 교육관계자에게 그 위험을 알리고 있다. 학교안전매뉴얼은 전례 없는 획기적인 개념의 학생안전 교육의 방법으로서 교직원 및 학생과 학교의 종사자 전부에게 비상시에 대응적 측면에서 피난등 안전확보 조치와 상시 안전사고를 예방차원에서의 교육을 바탕으로 안전의식가치관 향상을 위하여 위험에 대한 판단방법을 위한 교육과 위험물사용 기본지식을 주입시키고 관련시설에 대한 안전 Check List 활용과 사용방법 실습 그리고 시설물에 이르기까지의 내용을 담고 있다. 따라서 학교안전매뉴얼은 학내외에서 발생하고 있는 각종사고로부터 예방차원의 안전교육을 위한 지침서로서의 역할과 발생 후의 신속한 대응을 위한 여러 유형을 제시함과 동시에 학내시설 및 위해 요소에 대한 평가와 대략적인 안전시설평가, 그리고 그에 따른 공간요건을 분석하여 기존 시설물 안전관리상태와 신규시설물 설치와 이용 시 안전 확보를 위한 방법을 제시하는데 중요한 지침서로서 평가되어 진다고 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제40권6호
• /
• pp.447-458
• /
• 2007

본 연구에서는 해안 도시 하천의 범람으로 인한 홍수 재해 발생시 예상될 수 있는 피해에 대해 적절한 홍수예경보 및 피난대책을 수립하고자 대표적인 해안 도시 하천의 특성을 가지는 부산시 온천천 유역을 대상으로 수치지도에서 각종 지형자료를 추출하였고 수문 GIS 자료를 구축하였다. 강우 분석은 강우의 공간적 특성을 대상유역인 온천천에 티센망을 이용하여 고려하였으며 강우의 시간적 분포는 Huff의 2분위, 6차 회귀다항식을 이용하여 분석하였다. 홍수예경보 발령 기준을 설정하기 위하여 선정 지점 세 곳을 선택하여 위험수심을 선정하였다. 그리고, 하천 수리 분석을 위한 한계유출량 산정을 위해 HEC-RAS 모형을 이용 조위의 영향을 고려하여 홍수위 및 한계유출량을 산정하였고 도시 돌발 홍수 기준우량 산정을 위해 PCSWMM 2002를 이용하여 수문 분석을 실시하였다. 그 결과 온천천 유역의 홍수예경보 시스템과 이에 따른 홍수예경보 발령흐름도, 운영체계가 결정되었고 홍수예경보 발령 기준이 설정되었다. 본 연구를 통해 SWMM, HEC-RAS, ArcView GIS 모형을 연계하여 대상유역과 하도에 적용 통합적인 모의 기법을 제시하였으며 해안 도시 하천에서의 홍수 재해 발생시 이에 대한 대비책을 마련하게되었다. 앞으로 더욱 심도있게 연구하여 주요 해안 도시 하천에 대한 홍수예경보 시스템 구축이 절실히 요구된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.68-78
• /
• 2019

현대 사회는 과거의 테러성향과는 다른 불특정 다수를 대상으로 하는 소프트 타깃의 형태로 테러의 패러다임이 전환되고 있으며 화학물질을 이용한 테러가 빈번하게 일어나고 있다. 이에 본 연구에서는 다중이용시설에 국한하여 피난환경 및 특성, 테러대응 매뉴얼 분석, 국내 화학물질 관리 현황을 분석하여 다중이용시설 화학테러 대비를 위해 다음과 같은 관리방안을 제안하였다. 첫째, 복잡한 다중이용시설 공간에 대비하여 테러발생 시 신속한 현장대응을 할 수 있도록 다중이용시설의 정보를 사전에 파악할 수 있는 가이드라인을 제시하고 등급에 따른 관리를 제안하였다. 둘째, 테러대응 매뉴얼의 취약점을 분석하고 화학테러의 유형 및 특성을 사전에 파악하여 화학테러에 신속한 대응을 할 수 있도록 화학테러에 사용할 가능성이 있는 물질들을 선별하는 방안을 제안하였다. 셋째, 선별된 화학물질을 대상으로 사회적 관심물질과 같은 용어제정을 통해 통합 관리해야하는 필요성을 제안하였다. 이를 통해 다중이용시설 화학테러 대비를 위한 개선방안이 추가적으로 마련될 것으로 보여 지며, 추후 국외 사례를 통한 문제점 분석과 이를 통한 맞춤형 대책을 강구해야 할 것으로 사료된다.