• 제목/요약/키워드: 화재억제

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고강도콘크리트 구조내화설계 지침의 제정 배경 및 고찰 (Motive for the Fire Resistance Design Guidelines for High-Strength Concrete Structures)

  • 권영진;이계영;신이철;서동구;한병찬;김재환
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2007년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.3-8
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    • 2007
  • 초고층건축물이 증가함에 따라 고강도콘크리트의 사용량이 증가하는 추세이다. 고강도콘크리트는 내구성 및 사용성이 우수한 장점을 가지고 있는 반면 화재시 심각한 폭렬현상을 발생시켜 콘크리트 내역 감소 및 철근의 노출로 인해 건물이 붕괴까지 이르게 되는 원인이 된다. 따라서 고강도콘크리트의 내화특성을 고려한 해석(열응력, 질량 이동, 폭렬) 과정을 거쳐 폭렬 저감방안을 모색하여야 한다. 이러한 폭렬 저감방안을 표층부의 온도상승 온도구배 저감 방안, 수중기압 저감/수분 이동을 용이하게 하는 방안, 폭렬억제형 피복콘크리트 이용방안, 폭렬에 의한 콘크리트의 비산을 방지하는 방안 등이 있으며 각 방안들은 장단점을 내포하고 있어 상황에 따라 탄력적으로 적용하여야 하며, 향후 고강도 콘크리트의 역학적 성상을 고려하여 단점을 보완하고 추가적인 대책용 수립할 수 있도록 많은 연구가 필요 할 것으로 판단된다.

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손상된 압력용기의 복구방안 (The Strength Evaluation of the Damaged Pressure Vessel)

  • 이상록;우창수;이학주
    • 기계저널
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    • 제34권11호
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    • pp.830-835
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    • 1994
  • 화재에 의해 손상을 입은 압력용기에 대해 유한요소법을 이용하여 응력해석을 수행하여 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 응력해석 결과, 압력용기의 자중, 열응력 및 바람의 영향은 내부압력에 비해 무시할 수 있을 정도로 미미하였다. (2) 기하학적 형상변화가 발생한 손상용기의 손상 부위에서의 부식 전\ulcorner후에서의 안전계수는 각각 3.5와 2.1로 손상이 없는 단순용기의 6.3과 4.6보다 상당히 작음을 알 수 있었다. 따라서, 손상 부위에서의 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. (3) 원형 링과 수직 보조대로 보강된 보강용기 모형의 등가 응력값은 상당히 감소되어 화재로 발생한 기하학적 형상 변화에 따른 응력 집중을 줄일 수 있었다. 앞서 정의된 안전계수를 이용 하면 부식 전의 안전계수는 5.3, 부식 후는 3.8 이상으로 증가하였다. (4) 안전계수는 운전 중의 부식 진행과 더불어 두께에 반비례하여 감소하므로, 운전중 부식의 진행을 억제 또는 최소화할 수 있는 방법이 강구되어야 하겠다. (5) 복구방안으로 본 연구에서 해석된 보강책을 채택하는 경우, 작업시 보조대 주위에서의 잔류 응력이 발생되지 않도록 특히 유의해야 하며, 복구 작업 후 철저한 시험검사(비파괴 검사, 스트 레인 측정)가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

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리기다 소나무, 밤나무, 느티나무의 연소성질 비교 (Comparison of Combustion Properties of the Pinus rigida, Castanea sativa, and Zelkova serrata)

  • 정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.73-78
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    • 2009
  • 본 연구는 콘칼로리미터를 사용하여 한국 리기다 소나무, 밤나무, 느티나무의 연소성질을 조사하였다. 이들 종에 대한 열방출율과 연기 발생량을 측정하였다. 숯생성으로 인한 연소성 억제 증대에 대하여, 느티나무는 리기다 소나무, 밤나무에 비하여 좋은 성질을 보였다. 밤나무는 리기다 소나무, 느티나무에 비하여 높은 CO수율과 높은 $CO/CO_2$ 수율을 나타내었다.

3상 4선식 배선의 중성선에 탈락시 부하 전압 상승 방지를 위한 중성선 보상기에 관한 연구 (A study on the neutral line compensator for prevention of rising at load voltage instantly when disconnect the neutral line in 3phase 4 line system)

  • 김현우;백동현
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.522-525
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    • 2011
  • 3상 4선식 배선 라인에서 중성선이 탈락할 경우 부하측의 중선선에 연결된 일부의 부하측 전압은 급상승하게 되고 이로 인한 피해가 많으므로 본 연구에서는 배전라인의 점검시 또는 접촉 불량에 의하여 발생할 수 있는 중성선의 탈락을 순간 감지하고 이를 보상하여 별도로 중성선을 생성하여 새로운 중성선을 순간 제공함으로서 중성선 탈락에 의한 피해를 최대한 억제하고자 하는 것이다. 이로 인하여 부하측의 전압상승에 의한 전기적 재해를 사전에 미리 예방이 가능한 효과도 있게 된다.

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인명안전 관점에서 선박 화재 시 급·배기조건에 따른 배연성능 예측평가 (Smoke Exhaust Performance Prediction According to Air Supply and Exhaust Conditions for Shipboard Fires from a Human Safety Point of View)

  • 김별;황광일
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.782-790
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    • 2016
  • 선박의 기계식 환기시스템은 화재발생 시 연기의 생성과 확산 특성에 영향을 미치고, 이는 피난자의 피난경로 상의 가시도를 방해함으로써 피난자의 연기로 인한 피해를 증가시킬 위험성이 크다. 이에 이 연구에서는 선박 거주구역에서 화재발생 시 기계식 급 배기시스템이 연기확산에 미치는 영향과 위험성에 대하여 FDS를 활용하여 평가하고 화재 시 급 배기시스템을 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 제안하였다. 연구결과 화재가 발생한 장소에 급 배기시스템이 함께 작동되고 있는 경우에는 현재 권장되고 있는 급 배기시스템을 멈추는 방법보다 작동을 유지하는 것이 효과적이고, 배기시스템만 작동되는 곳에서 화재가 발생한 경우에는 화재가 발생한 구역 이외의 구역에서 급기시스템을 함께 작동시키는 것이 피난시간을 확보하는데 효과적인 것으로 예측되었다. 그러나 화재가 발생한 곳에 급기시스템만 있는 경우에는 급기시스템이 연기확산을 가속시키기 때문에 급기방식을 중단시켜 연기의 확산을 최대한 억제할 필요가 있음을 확인하였다.

중저압 노즐을 이용한 사찰 및 목조 문화재용 미분무 패키지 소화설비 개발 (Development for the Water Mist Package Having a Low Pressure Nozzles on Wooden Cultural Properties and Temples)

  • 김태환;명상엽
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.62-68
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    • 2010
  • 우리나라의 목조문화재는 구조적 특성상 화재에 매우 취약하고, 최근 들어 산불 및 방화 등의 이유로 많은 문화재들이 화재로 손실되고 있다. 따라서 본 연구 개발은 소량의 소화용수 사용이 가능한 중저압용 미분무 노즐과 그 패키지 소화 시스템을 개발하여 물로 인한 최소한의 피해와 최대의 소화효과와 더불어 최고의 화재안전 시스템을 개발하였다. 목조문화재 건축물의 특성을 고려하여 건축물의 내부와 외부에서 각각 적용 가능한 두 가지 형태의 중저압 미분무 노즐을 개발하였다. 외부용 노즐은 13~14bar의 압력에 서 30~35l/min의 유량을 갖고 있으며, 내부용 노즐은 14~15bar의 압력에서 25~30l/min 유량을 갖는 노즐을 설계 개발하였다. 개발된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 궁궐 모양의 대표적인 목조문화재 실무크기인 가로 4.9m, 세로 4m, 높이 6.6m의 모형을 목재로 제작하였고 화재 시나리오를 만들어 실증화재 소화 실험을 실시하였다. 실증화재 실험결과 $200{\mu}m$의 물방울 입자 크기를 갖는 중저압 노즐이 한 적응성이 있는 것으로 나타났으며, 완전소화에는 실패하더라도 소방대가 출동할 때까지 연소확대가 되지 않도록 화재를 억제해 줄 수 있을 것으로 나타났다.

고밀도 내화뿜칠재와 석고보드를 이용한 고강도 콘크리트 내화공법 (Fireproofing Method for High Strength Concrete using Densified Spray Resistive Materials and Gypsum Board)

  • 송영찬;김용로;오재근;김욱종
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.471-472
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    • 2009
  • 고강도 콘크리트의 화재시 폭렬방지 대책으로서 피복재에 의한 구조체로의 온도전달을 억제하는 방법을 검토하고자 시멘트계 고밀도 내화뿜칠재와 석고보드를 이용한 내화공법을 검토하였다.

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공연장 무대 화재 시 방화막과 강제 배연구가 객석으로의 연기 확산에 미치는 영향 (Effects of Fire Curtain and Forced Smoke Ventilation on Smoke Spread to Auditorium in Stage Fire of Theater)

  • 김재한;김동균;이치영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.28-36
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    • 2017
  • 본 논문에서는 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산에 방화막 및 강제 배연구가 미치는 영향에 대하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 연구를 수행하였다. 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m의 무대에 대하여, 10 MW의 열방출률과 화재성장속도가 fast인 화재를 적용하였다. 강제 배출량은 화재안전기준과 기존 연구를 토대로 설정하였으며, 방화막과 프로시니움 (Proscenium) 벽 사이 간격은 0 m, 0.5 m인 경우를 대상으로 하였다. 방화막과 프로시니움 벽이 완벽하게 밀착되어 있는 경우, 강제 배연구와는 상관없이 객석으로의 연기 확산은 일어나지 않았다. 방화막과 프로시니움 벽 사이의 간격이 0.5 m인 경우, 방화막이 없는 경우에 비해 무대 공간 내에서 연기층이 더욱 낮은 높이까지 하강하였으며, 이는 방화막에 의해 객석으로의 연기 확산이 방해받았기 때문이다. 한편, 동일한 방화막 조건에서, 강제 배연구가 있는 경우가 없는 경우에 비해 방화막과 프로시니움 벽 사이 간격을 통한 유출 질량유량이 작았다. 본 연구를 통하여 방화막과 강제 배연구가 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산을 억제할 수 있는 효과적인 방법임을 확인하였다.

ECC로 피복된 고강도콘크리트 부재의 폭렬억제성능에 관한 연구 (A Study on the Anti-Spalling Performance of High-Strength Concrete Members by covered Engineered Cementitious Composite)

  • 이재영;김재환;한병찬;박선규;권영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.85-94
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    • 2008
  • 본 연구는 HSC의 폭렬제어 및 내화성능 확보 방안 중 하나인, HSC에 내화성능을 갖는 피복층을 형성하는 방안에 대하여, 피복층을 ECC로 이용하는 경우 이에 대한 화재성상 및 내화특성을 실험적으로 검토하고, 수열온도 예측 등과 같은 내화설계를 위한 기초자료를 제시하기 위한 것이다. 이를 위하여 HSC 부재에 대한 내화시험을 실시하였다. 실험변수는 ECC의 피복층 두께(20, 30, 40 mm), 시공방식(라이닝, 보수)으로 하였으며, 비교 및 검증을 위하여 피복층이 없는 HSC 및 FRCC 2종류의 충전두께의 변화에 따른 실험을 실시하였다. 도입 화재하중은 ISO 834 기준 3시간 가열곡선으로 하였으며, 각 깊이별 수열온도, 폭렬 및 균열성상, 중성화깊이를 측정 평가하였다. 실험결과 ECC는 HSC 보다 높은 차열성능을 가지고 있으며, 폭렬저감성능을 확인 할 수 있었다. 또한 회귀분석을 통하여 ECC를 HSC의 피복층으로 사용하는 경우에 대한 수열온도 간편 예측식을 제시하였으며, 이에 대한 검증을 실험결과를 통해 수행하였고 HSC를 이용한 부재에 대한 본 예측식의 적용 방법을 제시하였다.

포졸란계 미분말과 ∥ 형 무수석고 치환 시멘트 페이스트 유동성과 시멘트 모르타르의 유동성 및 압축강도 (Fluidity of Cement Paste and Fluidity and Compressive Strength of Cement Mortar Substituted by Pozzolanic fine Powders and II-Anhydrite)

  • 노재성;이범재;김도수;이병기
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.149-156
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    • 1997
  • 시멘트 모르타르의 압축강도 향상을 휘하여 분말혼화제를 제조하였으며,분말혼화재 사용에 따르는 유동성 감소를 억제하고자 고유동화제를 사용하였다. 분말혼화재(FAS)는 불산부생 II형 무수석고와 플라이애쉬 및 실리카흄을 혼합제조하여 시멘트 대신 각각10,20 wt% 씩 치환하였다. 물/고형분비(W/S)=0.40에서 FAS 로 치환된 시멘트 페이스트의 유동성은 저하되었고, 유동성 저하의 억제를 위한 고유동화제는 NSF와 NT-2가 효과적이었다. 시멘트 모르타르의 유동성은 II형 무수석고의 분말도가 미세할수록 증가하였고, 유동성저하는 FAS를 10 wt% 치환하였을 때 작게 나타났다. 압축강도는 10 wt%치환한 공시체가 20 wt%치환한 것보다 높게 나타났고 특히 $\gamma$ 를 10 wt%치환한 공시체( CI )에서 가장 높은 압축강도값을 나타내었다.