• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2014

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용되고 있는 정온식 열감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 Fire Detector Evaluator (FED)가 사용되었으며, 국내에서 적용되는 2개의 써미스터 방식(Thermistor types)과 1개의 바이메탈 방식(Bimetal type)의 스포트형 정온식 열감지기가 연구대상으로 고려되었다. 화재모델링을 위해 요구되는 감지기의 작동 개시온도 및 반응시간지수(Response Time Index)가 측정되었으며, 이때 RTI는 감지기의 설치위치를 고려하여 천장제트기류(Ceiling jet flow)와 수직제트기류(Vertical jet flow)에 대하여 측정되었다. 측정된 장치물성을 이용한 화재모델링 결과는 실규모 구획화재실험 결과와 비교 검증되었다. 그 결과 수치적으로 예측된 감지기의 작동 개시시간은 실험결과를 적절히 잘 예측함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.73-78
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• 2016

'화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률'에 의하면 지하층 포함 30층 이상 고층 건축물에 대해 화재발생에 따른 위험성을 사전에 과학적으로 평가하여 재난발생 시 인명피해 및 재산피해를 최소화시킬 수 있도록 성능위주 설계를 실시해야 한다. 이에 따라 설계자는 컴퓨터 시뮬레이션 모델링 등 과학적인 분석 기법을 활용하여 거주자의 화재 및 피난 안전성을 평가하고 있다. 이 때, 인명안전성 평가를 위해 가용피난안전시간(ASET)과 소요피난안전시간(RSET) 을 산정하게 되는데 RSET 중에서도 가장 중요한 '반응시간(Response Time)'을 산정함에 있어 우리나라 사람들에 대한 실측 데이터에 기반한 명확한 법적 기준이 제시되지 못하고 있는 것이 현실이다. 이에 '소방시설 등의 성능위주설계 방 법 및 기준, 별표1'을 토대로 설계자별로 각각 상이한 값을 선택, 입력하거나 일본건축센터의 '건축방재계획지침'에 따라 계산하고 있는 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 최근 5년간 부산지역에서 성능위주 설계대상으로 지정된 고층 특정소방대상물을 대상으로 총 6명의 설계자가 실시한 성능위주 설계안 13건을 중심으로 RSET의 계산방법에 대해 비교 분석하였고, 특히 RSET 계산 시 결과값에 가장 큰 영향을 미치는 반응시간의 계산방법에 대한 결과를 비교하여 오차값을 산정하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.270-273
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• 2012

오픈 소스인 FDS(fire dynamic simulator)는 건물, 터널내의 화재나 연기, 열기류의 거동을 연구하기 위하여 국내외적으로 광범위하게 이용되고 있다. 체계적인 연구와 확장이 가능하도록 소스코드와 프로그램구조, 각종 메뉴얼을 갖추고 있으며 향후 개발 방향을 온라인을 통해서 소스코드와 함께 공개하고 있다. 비압축성 비정상해석을 근간으로 하고 있으며 난류유동을 해석할 수 있도록 DNS와 LES모델을 가지고 있다. 화재, 연소, 스프링클러, 화재 확산 등의 모델링을 제공하고 있다. 이러한 모델을 바탕으로 다양한 시나리오의 재난, 피난에 적용할 수 있다. 향후 이러한 기본 모델을 바탕으로 새로운 재난 시나리오에 따라 새로운 알고리즘의 적용하기 위해서는 FDS 기본적인 구조와 모델, 그리고 한계점을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 FDS모델을 더욱 확장하기 위한 일환으로 FDS(V5.5.3)의 기본적인 구조을 파악하고 몇 가지 검증모델(verification)에 적용하였다. 또한 이를 향후 FDS의 소스코드를 확장할 수 있는 근간으로 삼고자 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.371-374
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• 2011

본 연구는 개방형 BIM 환경의 품질관리 기준 확보를 목적으로 건설 산업의 공통업무분야와 추가적인 세부업무분야에 대한 품질관리 체크리스트를 제안하고자 한다. 공통업무는 일반적인 목적으로 적용 가능한 설계기준, 시설기준, 시공기준으로 대상을 분류하고, 세부업무는 초고층 건축물의 개방형 BIM적용 및 활용 목적에 따라 피난동선 검토, 에너지 분석 검토 측면으로 대상을 분류하여 각 분야 별 체크리스트를 도출하였다. 도출된 체크리스트가 검증을 통해 실무에 적용되면 BIM 모델의 작성 기준 및 지침과 연계되어 요구되는 조건들을 충족시키는 모델링을 유도하며 BIM 모델의 품질향상의 결과를 가져다 줄 것이라 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.12-17
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• 2007

본 연구는 최근 우리나라 고층아파트에서 많은 문제가 되고 있는 승강장 부속실의 급기가압 시스템에 있어서 댐퍼 적정차압의 기준 압력에 대한 문제를 FDS 화재모델링을 이용하여 현상학적으로 살펴보았다. 화재 초기 누설틈새만 있는 밀폐된 화재실의 온도와 압력은 연소에너지와 고온 연소가스의 발생으로 온도와 압력이 크게 상승하는 것으로 나타났다. 따라서 자동차압조절 급기댐퍼의 기준압을 옥내 대기압으로 설정 시에는 화재 시 실제 차압의 감소와 방연풍속 부족으로 상황에 따라 피난안전 공간인 부속실로의 연기 유입이 발생할 우려가 있는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제23권10호
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• pp.687-698
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• 2011

In this study, it was analyzed by a numerical analysis that plan/design considerations for ensuring the spectator safety of large arena audiences in a fire emergency evacuation plan. The latest issue, the 'performance-based design', fire and evacuation plan is important. But nowadays 'Specification-based design' is in common. In evacuation simulation, congestion of exit and aisle is ignored because only evacuation time of large-space is mainly analyzed. In smoke flow,'smoke filling effect' tends to be overrated. From now on, when design a field house, it is needed not 'smoke filling effect' and 'large-space evacuation' analysis, but analyzing 'whole building evacuation time' for ensuring fire evacuation safety of spectator.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.69-70
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• 2017

산업이 발전함에 따라 지상 건물 및 대형 선박들의 규모가 날이 갈수록 대형화되고 구조가 복잡해지고 있다. 이러한 복잡한 공간에서 사고 상황 발생 시 큰 인명피해가 일어날 가능성이 있어 피난대피 시스템이 요구된다. 하지만 현재 인구가 붐비는 곳의 대피유도 시스템이라곤 안내 방송, 비상유도등 뿐이다. 이와 같은 시스템은 대피자의 객관적인 판단을 흐리게 만들어 2차적인 피해를 야기할 수 있으며, 또한 전체적인 상황을 전달할 수 없어 대피자의 편협한 판단을 유도한다. 이에 따라 다양한 대피유도 시스템이 제안되고 있으나, 현재까지의 연구는 특정 위험인자를 기반으로 대피 경로를 탐색하거나 피난상황 발생 시 병목 현상이 미치는 영향에 대해 모델링하는 것이며, 이는 실제 시스템 적용에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 화재, 병목현상 등 다양한 위험인자를 고려하여 최적화된 대피경로를 탐색하는 알고리즘을 제안하며, 실제 상황에서도 적용 가능하도록 대피유도 시스템을 설계한다. 제안된 시스템의 성능은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.1-10
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• 2020

While the importance of barrier-free and fire evacuation design is highlighted in architectural design education, systemic analysis, and examination on such performances are still challenging due to methodological lacks. The present study investigates the effectiveness of BIM-based human behavior simulation for architecture major students' analytical examinations to promote barrier-free and fire evacuation performances. To achieve such an aim, quasi-experiments were conducted, which compare 50 students' analysis and examination scores according to the use and non-use of the simulation, and the data were collected via participants' survey and interview. As a result, T-Test and MANOVA analyses indicate that, compared with its non-use counterpart, the use of human behavior simulation better facilitates the students' (1) examination of the physical properties and dimensions for the disabled's accessibility and evacuation, (2) understanding of the bodily capacity and handicap of the disabled, (3) examination on the spatial layouts and locations of exits, (4) understanding on evacuees' urgent behaviors, and (5) responsibility as an architect. Based on previous studies, the reasons of statistical results are interpreted as the explicit observation and analytical measures of multiple numbers of virtual-evacuees and direct-experience from body range of the disabled responding to the populated occupants as what they face in authentic reality.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.27-34
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• 2013

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 FDS와 같은 대와동모사(Large Eddy Simulation) 화재모델에 적용될 수 있는 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 수치적 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 FDE (Fire Detector Evaluator)를 제작하였으며, 이온화식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력변수가 측정되었다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, 본 연구에서 검토된 이온화식 연기감지기의 장치 물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 큰 차이를 보이고 있으며, 연기감지기 작동 개시시간이 최대 15분 이상 차이가 발생되었다. PBD의 신뢰성을 향상시키기 위하여 향후 연구에서는 보다 다양한 연기 및 열감지기의 장치물성에 대한 데이터베이스(DB)가 구축될 예정이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2007

본 연구는 최근 급격히 늘어나고 있는 복합상영관의 화재안전 성능을 확보하기 위한 차원에서 설계단계에 있는 조합형 복합상영관에 대하여 화재모델링에 의한 공간특성 및 화재조건에 따른 초기화재 거동 특성을 다양하게 분석함으로써 방재대책 개선의 방향을 제시하고자 하였다. 화재하중이 작더라도 연기유동 특성으로 인하여 개구부에서의 온도상승속도는 오히려 증가될 수 있으며, 과다한 방염제의 사용은 오히려 연기발생량을 증가시켜 피난을 어렵게 하고 조기 질식사의 원인을 제공할 수 있는 것으로 나타났다. 설치된 배기구가 미 작동 시 단지 연기의 배출이 정지될 뿐 아니라 헤드의 작동시간을 지연시킴으로 인해 화재 진압도 지연되는 것으로 나타났다.