• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.334-339
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• 2011

이 연구에서는 내화천장구조 재료의 고온 열특성을 파악하여, 건축물 화재시 천장구조에 대한 보다 정확한 화재성상예측을 위한 실험적 자료로 제시하고자 한다. 건축물의 화재성상 예측은 내화설계 시 반드시 필요하며, 화재성상예측을 위해서는 화재하중, 작용외력, 안전계수 및 설계용 정수의 합리적인 설정이 중요하다. 화재하중 및 작용외력 등은 건축물의 부재가 지니는 하중조건에 대한 화재시의 부재 안정성 예측에 관계되는 부분이며, 설계 시 필요한 데이터 중 내화천장구조 재료의 고온 열특성 값은 화재발생 구획의 화재온도가 주요 구조부재에 전달되는 정도를 예측할 수 있는 인자로 볼 수 있다. 따라서 내화천장구조 재료의 고온 열특성 값 설정은 화재발생 공간의 온도범위($20{\sim}1000^{\circ}C$)에 걸쳐 평가 및 분석되어야만 정확하고 신뢰성 있는 화재발생 예상 공간의 부재 온도 및 안전성 분석이 가능하다. 이에 국내 건축구조물에 사용되고 있는 대표적인 내화피복 재료인 방화석고보드, 텍스, 암면에 대해서 $20^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$까지의 열전도율을 측정하였다. 실험결과 방화석고보드와 텍스의 경우 약 0.15 W/m K까지 일정하게 증가하였다. 암면의 경우 약 $700^{\circ}C$까지는 방화석고보드나 텍스에 비해 열전도율이 낮게 나타났지만, $800^{\circ}C$ 지점부터 용융 및 탄화가 진행되면서 열전도율이 급격히 상승하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.345-348
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• 2012

본 연구는 Zn-Al혼합물 분진의 화재폭발사고예방을 위한 안전자료 확보를 목적으로 최소발화온도를 실험적으로 조사하였다. Zn-Al혼합물의 최소발화온도 측정은 퇴적두께 10 mm, 직경 100 mm의 원형 형태로 퇴적된 시료를 대상으로 가열판의 승온속도 $20^{\circ}C/min$의 조건에서 실시하였다. 그 결과, $280^{\circ}C$에서 Zn-Al혼합물 분체는 가열 후 1000 s부터 발열을 통하여 급격히 온도가 상승하여 발화 여부 판단기준이 되는 $450^{\circ}C$를 넘어 $600^{\circ}C$에 다다르며 시간과 함께 감소하였으며 임계 최소발화온도는 $280^{\circ}C$로 나타났다. 퇴적Zn-Al혼합물 분체의 최소발화온도는 문헌에 제시된 Al에 비하여는 낮은 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.231-234
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• 2010

본 연구는 화재조건에 따른 화재실 바닥면에서의 열유속특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40% 축소모형공간에 대하여 화재실험을 수행하고 화재성상에 따른 열유속변화와 공간적 분포를 분석한다. 또한 모형실험에서 계측된 열유속을 Scaling Law를 적용하여 실규모 크기의 결과로 환산하고 이를 기존의 다른 연구결과와 비교분석함으로써 화재발생으로 인한 공간내 열유속의 축소법칙의 적용성을 파악하고자 한다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 메탄올, 에탄올, 헵탄, 톨로엔, 폴리스틸렌등이며 모형실험의 최대발열량은 450 kW 정도로 실규모로 환산시 약 4.4 MW이다. 실험결과 화재실바닥면의 열유속은 연층의 온도와 연료의 종류에 따라 차이를 보였으나 측정위치별 차이는 크지 않았으며 Scaling Law를 적용한 결과 화재실 상층부 온도가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 정도에서 바닥면의 열유속은 약 $20kW/m^2$ 정도로 기존연구와 유사한 경향을 보였다. 본 연구는 화재공간 내 열유속 측정을 통해 전실화재로의 화재성장을 파악하고 화재실내부의 열적특성을 분석하기 위한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.115-115
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• 2013

최근의 분진폭발은 플라스틱, 의약품, 목재, 곡물 저장고, 고체연료, 화학제품 제조공정 등을 포함하여 성형 및 가공 공정 등에서 화재폭발사고가 발생되고 있다. 폐목재를 재활용하여 PB(Particle board)를 생산하는 국내 제조사업장에서는 화재폭발 사고가 빈번히 발생하고 있어 예방대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폐목재 제조공정의 사고예방과 목재분진 취급공정에 대한 안전대책 등을 제시하기 위하여 사고원인 물질인 폐목재 부유분진의 폭발특성실험을 실시하고 실험결과를 검토하였다. 또한 폐목재 분진의 화재폭발위험성을 상세히 평가하기 위하여 해당 물질의 자연발화점, 축열저장시험, 및 최소점화에너지 등의 화재폭발위험특성값을 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 사용한 폐목재 시료의 비구형 입자형태를 가지는데 입도분석기의 측정 결과 평균 입경은 $15.96{\mu}m$로 조사되었다. 또한 목재 분진의 함수율은 3.88%이며 중금속함유량은 1.73%이다. 자연발화점 측정결과 $225.5^{\circ}C$로서 비교적 낮게 측정되었고 퇴적분진에 대한 화재의 위험성은 높게 나타났다. 반면에 축열저장시험 결과를 통하여 공정관리 온도 및 보관온도를 $150^{\circ}C$ 이하로 관리하면 축열에 의한 자기분해 위험성은 낮은 것으로 판단되었다. 그러므로 축열에 의한 화재폭발 등의 위험성은 낮은 것으로 사료 된다. 최대폭발압력($P_{max}$)은 8.7 bar이며 폭발하한농도 (LEL)는 $60g/m^3$으로 나타났다. 부유분진의 폭발특성실험 결과 분진폭발지수(Kst)는 폭발등급 St 1 (0$bar{\cdot}m/s$)으로 나타났으며 폭발에 의한 위험성이 약한 분진으로 판정되었다. 최소점화에너지(MIE)는 10mJ < MIE <30mJ의 범위로 측정되었으며, 계산에 의해 추정된 최소점화 에너지(Es) 값은 14 mJ로서 일반적인 발화감도(Normal ignition sensitive)로 분류되었다. 이는 실질적인 점화원만 제거하여도 분진폭발을 예방할 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 분진 폭발사고를 예방을 위하여 MIE값이 공정운전온도 $100^{\circ}C$ 초과 시에 급격히 낮아질 수 있으므로 운전 온도 설정에 있어서 주의가 필요하다.

• Fire Science and Engineering
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• v.28 no.2
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• pp.82-90
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• 2014

According to recent government's 3.0 operating paradigm for the opening and sharing of public information, relationship between humidity, temperature and fire occurrence were analyzed using the data in National Weather Service and National Emergency Management Agency. In order to analyze the relationships between humidity, temperature and fire occurrence, hourly frequency of fire occurrence compared with humidity and temperature ranges was suggested as an analysis method. Tendencies of fire occurrence frequencies were examined through this and characteristics of detailed attributes could be statistically identified. Results about hourly frequencies of fire occurrence by classifying the humidity ranges in each region showed increasing frequencies in all areas where the humidity is lower. Hourly frequencies of fire occurrence according to temperature ranges were identified to be similar in each area as well. In addition, characteristics of objects' attributes were analyzed including types of fire, igniting source of fire, initial complex, reasons of fire occurrence, and distinctive directions were suggested. Suggested method in this paper could be practically used when suggesting the frequency in each category in fire occurrence statistics of National Fire Information System.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.53-60
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• 2011

본 논문에서는 원자력발전소의 스위치기어실 화재로 인한 케이블 손상시간과 케이블 온도를 평가하기 위해 화재모델링 입력모수 불확실성 분석을 수행하였다. 화재모델링은 FDS 5.5를 사용하였으며 입력모수 샘플링은 Wilks 식에 따라 93회를 수행하였다. 단순히 입력모수 평균 값을 사용한 화재모델링 분석결과는 화재모델링 불확실성 분석결과보다, 케이블 손상시간은 최대 1.6배 늦게, 케이블 온도는 최대 0.45배 낮게 평가될 수 있는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.294-297
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• 2012

본 연구는 MLZ을 활용하여 도로터널의 다양한 화재시나리오별 화재성상예측을 목적으로 1/20 Scale 모형실험을 통하여 소형차, 버스화재 시 FAN의 작동 비작동, 소형차 2대 직렬 병렬화재, 소형차 2대+버스 혼합 화재실험을 바탕으로 FAN작동시 배기구 방향으로 고온의 열기층이 생성됨을 확인하였다. 축소모형실험과 MLZ 해석결과를 비교하여 화원으로부터의 약 20m 정도의 이격거리부분 온도가 유사하게 나타났고, 시간별 온도분포를 확인한 결과 플래시오버 이전단계에 피난계획을 세우는 단계에서 예측이 가능했다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2009.04a
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• pp.540-547
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• 2009

국내도로터널 화재안전성을 확보하기 위하여 FDS를 이용하여 ISO, 도로터널 방재시설기준, Runner Hammer 터널기준의 시나리오에 따라 콘크리트 터널구조물의 내부 열역학적 특성을 예측하였다. 화재로 인한 터널내부의 온도분포를 측정하기 위하여 화염원으로부터 터널입구 방향으로 5m 마다 터널 단면의 온도분포를 추출하였고, 터널의 중심을 지나는 길이방향 단면의 온도분포를 해석하였다. 해석결과 온도는 500${\sim}$950$^{\circ}C$까지의 분포를 나타내었고 가장 높은 온도영향을 받은 Runner Hammer 터널기준의 내부 열환경 조건에서는 터널 단면이 모두 화염에 직접적으로 노출 때문에 단면전체가 800${\sim}$950$^{\circ}C$까지 상승하였다. 특히 상부부분은 900$^{\circ}C$ 이상의 고온에 장시간 노출되고 있어 깊이 50mm 지점의 온도가 250$^{\circ}C$까지 상승하였다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.7 no.2
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• pp.165-176
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• 2005

A variety of research projects have been undertaken due to the recent catastrophic tunnel fires throughout the world, Among them, more emphasis was given to full scale and scale model fire experiments, and recently the area of fire resistance of tunnel structures attract more interests, On the contrary to the cases in most of the advanced countries where design standards as well as recommendations have already been announced, no local criteria for design can be found, This paper aims at deriving the fire characteristics appropriate for the assessment criteria of fire resistance of structures in local tunnels through studying the existing fire temperature curves including ISO 834 standard temperature curve, HC curve, RWS curve, ZTV curve and EBA curve.

• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.4
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• pp.45-51
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• 2020

The aim of this study is to investigate the gas temperature and velocity during sprinkler activation considering the fire growth scenario based on the thermal response model of the sprinkler. The fire source is assumed to have time square fire growth scenarios with a maximum heat release rate of 3 MW. Eight types of standard and fast-response sprinkler heads with an operating temperature range of 65-105 ℃ and a response time index range of 25-171 m^1/2s^1/2 were adopted. The temperature difference between the gas stream and the sensing element of the sprinkler head decreased as the fire growth slowed down, and the RTI value decreased. The overall gas temperature and velocity conditions predicted using the FDS model at sprinkler activation were in reasonable agreement with those of standard test conditions of the sprinkler head response. However, the sprinkler head could be activated at lower limits of gas temperature and velocity under the current test conditions for a slowly growing fire scenario.