철도터널의 건설이 증가하고 장대화 됨에 따라 터널내에서의 화재 위험에 대한 사회적 관심이 증대되고 있는 실정이다. 하지만 현재까지 이러한 화재 위험에 대해 정량적으로 평가하기 위한 연구는 부족한 편이고 특히, 각 변수들의 불확실성을 고려하여 화재위험도를 정량적으로 평가하는 방법에 대해서는 거의 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 Event Tree 기법을 이용한 기존의 확률론적 위험도 평가기법을 바탕으로 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 이용한 변수들의 불확실성을 고려할 수 있는 기법을 추가하여 철도터널의 정량적 위험도 평가기법을 개선하고자 하였으며 실제 프로젝트에 적용함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.
원자력발전소의 화재방호규정은 정성적인 화재위험성평가와 정량적인 화재위험도분석에 기반을 두며, 화재위험은 심층화재방어개념인 화재 예방, 화재 진압, 및 피해 최소화의 3가지 요소에 균형을 유지하면서 화재방호계획에 의해 관리되고 있다. 최근 화재위험 상세평가는 일반적으로 존모델 또는 필드모델을 이용하고 있다. 본 논문에서는 이런 추세에 따라 최신 화재모델링 도구인 FDS를 이용하여 원자력 발전소의 방화지역에 대한 정량적 화재위험분석 및 화재영향 평가가 가능한지 그 여부를 확인하였다. 이의 결과 화재모델링을 이용한 정량적 위험분석은 원자력발전소의 방화지역에 대한 정량적 위험도 분석뿐만 아니라 화재로 인한 원자로 노심 손상빈도를 개선할 수 있는 응용 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
대구지하철 화재사고에서와 같이 철도터널 내 화재는 제연과 배연의 어려움으로 자칫 대형 사고로 이어질 가능성이 크다. 철도터널에서는 화재 시 안전성 확보를 위하여 정량적 위험도 평가를 통하여 방재 시설을 설치하도록 되어 있다. 이 연구에서는 터널내 화재시 정량적 위험도평가를 위해서 필요한 화재발생 표준시나리오, 화재 및 대피해석모델, 사망자 추정모델, 사회적 위험도 평가기준 등을 정립하여 철도터널에 대한 정량적 안전성 평가 기법을 제시하고자 하였다. 또한 본 연구에는 각각의 철도터널 화재사고에 대한 정량적 위험도를 평가할 수 있는 프로그램의 개발과 각종 모델을 정립하여 호남고속철도 방재시설 설계에 반영하였다.
우리나라는 경제성장과 더불어 건축물의 형태 및 용도, 재료가 다양해지고 첨단화 되고 있는 반면에 도심 곳곳에 노후화된 건축물 밀집 지역들이 자리잡고 있다. 이러한 노후화된 도시는 재해로부터 상당히 취약하며, 특히 화재 발생시 방내화성능이 신축 건물에 비하여 현저히 낮아 화재가 인근 건물로 확대 되어 도시화재로 발전 될 위험성이 높다. 따라서 본 연구는 도시화재위험성 평가시스템 구축을 위하여 도시화재의 발생 위험성과 화재경계지구의 실태 및 우리나라 도시화재 사례의 전파과정을 살펴보고 일본 건축연구소의 "도시화재 시뮬레이션 모델"에 불티의 비산 모델을 추가하여 구축된 평가 모델을 이용한 실화재 사례에 대한 위험성 평가를 실시 하고자 하였다.
본 논문에서는 일상생활에서 화재에 대한 주민들의 경각심을 고취시킬 수 있도록 기상조건에 따른 화재위험을 평가할 수 있는 날씨 관련 서비스를 제안한다. 제안된 서비스는 기상예보에 따른 화재위험평가등급과 특정 기상조건에서 화재요인에 따른 화재위험도를 제공한다. 제안한 서비스에서는 데이터마이닝 기법인 의사결정트리를 이용하여 화재조사데이터와 관측된 기상데이터로부터 화재위험평가등급을 산출할 수 있는 화재 위험도 매트릭스를 생성한다. 주민들은 제안한 서비스를 통해 특정 기상조건에서 화재요인에 따라 화재위험도를 직접 평가할 수 있고, 화재위험도를 저감시킬 수 있는 예방책을 사용자가 선택할 수 있다. 제안한 서비스를 시스템화하여 서비스의 현실성을 확인하였다. 시스템은 온라인상에서 기상청의 기상예보가 갱신될 때마다 시도별로 기상예보에 따른 화재위험평가등급을 표시하고, 각 시도별로 해당 기상조건에서 화재요인에 따라 화재위험도를 평가할 수 있다.
미국, 유럽 등의 대형 화학회사들은 효율적인 위험관리를 위해 단계적 위험성평가 전략을 채택하고 있다. HAZOP이나 정량적위험성평가와 같은 상세한 평가를 수행하기 위한 사전단계로서 위험선별(risk screening)기법을 도입하였다. 본 연구에서는 Khan과 Abbasi가 제안한 위험선별방법인 화재폭발손실지수 법(Fire & Explosion Damage Index, FEDI)을 국내의 BTX플랜트에 적용시켜 보았다. 적용결과를 정량적위험성평가의 결과와 비교해 본 결과, 화재폭발손실지수법이 위험잠재성을 파악하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 화재폭발손실지수 법에 대한 민감도분석을 수행함으로써 화재 및 폭발에 영향을 미치는 가장 큰 인자는 설비내 물질의 특성과 양(quantity)임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 하여 HAZOP의 사전단계로서 화재폭발손실지수 법을 적용한다면 보다 효율적인 위험성 평가가 가능할 것이다.
대학이 산업수요 맞춤형 인재양성 교육체계를 갖추어 나가기 위해서는 수요자의 입장에서 교육과정을 분석하고 개선해 나갈 필요가 있다. 이러한 취지에서 본 논문은 화재위험성 예측평가분야 교육과정의 전공 적합도를 평가하기 위해 소방관련 산업체 종사자를 대상으로 수요조사를 하였으며 그 결과를 토대로 기술통계분석, 요인분석, 군집분석 그리고 일원분산분석을 실시하였다. 분석 결과, 소방관련 산업체 종사자들은 화재위험성 예측평가 분야의 교육과정이 전공에 적합하다고 평가하였다. 그리고 화재위험성 예측평가분야의 교과목 중 전공기초과목과 전공공통과목의 필요성을 크게 인식하고 있었다. 이러한 분석결과는 향후 지속적으로 교육과정을 개선해 나가는데 기초자료로 활용할 계획이다.
본 연구에서는 대표적인 계절용기기인 전기히터에 대하여 발화위험성을 평가하였다. 실험에는 2종류의 전기히터가 사용되었다. 전기히터 가동 시 히터 표면 및 주변의 온도변화를 측정하였으며, 내부 비파괴검사를 통하여 전기히터 내부구조를 파악하였다. 전기히터 화재원인 중 가장 높은 비율을 차지하는 가연물 근접방치에 의한 화재위험성을 평가하였다. 또한 전도 안전스위치 오작동에 의한 발화위험성을 평가하였다. 정상작동 시 전기히터 발열제 주위에서 온도가 $80^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 전기히터 가동 중 가연물 낙하 등으로 인하여 히터를 덮거나 안전장치(전도안전스위치, 과열방지장치)의 오작동 등에 의해 발화위험성이 상존하고 있다.
발열량은 화재현상을 이해하고 화재의 위험도를 평가하는데 있어서 가장 기본이 되는 물리량으로 화재강도를 나타내는 척도로 인식되고 있다. 발열량의 신뢰성은 화재 물성이나 공간화재 특성의 이해뿐만 아니라 화재해석을 통한 위험성 평가에 있어서 중요한 요소이기 때문에 측정의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 수치해석 모델을 통하여 화재 발열량계의 배기덕트 구조에 따른 내부 유동특성을 파악하고자 한다. 해석결과를 바탕으로 각 측정점의 위치에 따른 상태오차 정도를 분석하고 산소소모법에 의해 계산된 발열량을 비교한다. 화재 발열량계의 수치해석을 통하여 발열량 산정의 오차특성을 평가함으로써 발열량계 설계 과정을 최적화하고 효과적인 발열량계 운영을 위한 기초자료를 얻는데 기여하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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