• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.112-115
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• 2011

본 연구는 고체가연물의 초기 점화 및 화재성장과정에서의 발열량을 대형화재발열량계(large scale fire calorimeter)를 이용하여 정량적으로 측정하고 화재발생 초기에 화재성장특성 파악하고자 한다. 실험에 적용된 고체가연물 화재는 단일/이중 목재화재, 폴리프로필렌 소재의 쿠션화재, 목재 및 폴리프로필렌 소재의 카페트 화재이며 화재발달 단계에서의 화재성장특성을 시간 제곱 화재성장 시나리오와 비교분석하고 고체 기본가연물의 화재성장과정을 이해한다. 구획조건이 화재발열량에 미치는 영향을 파악하기 위하여 자유연소상태와 ISO-9705 화재실 내부에서 화재실험이 수행되었으며 화재성장특성과 최대발열량등을 비교하였다. 본 연구는 설계화재와 화재시나리오를 설정하는데 있어서 고체가연물의 발열량 데이터 및 화재성장에 대한 정보를 제공하고 공간조건에 따른 발열량 측정데이터의 신뢰성 분석을 위한 기초연구로 활용될 수 있다.

• Fire Science and Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.62-68
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• 2011

A series of fire tests involving realistic solid combustible materials was conducted to quantify the heat release rate and investigate the fire growth characteristics during the initial fire growth stage. For these tests, single/double wood cribs, urethane cushion having polypropylene covers and wood crib on nylon carpet with urethane carpet padding were used as a fuel source. The fire growth coefficient of the solid combustible materials was quantified and the fire growth characteristics were compared with the $t^2$ fire scenario. The mean effective heat of combustion was evaluated by the total mass loss of fuel and total energy release concept and examined the effect of the ventilation and fire condition. The present study provides the practical information on the fire growth characteristics of solid combustible material to design to a set of fire scenarios for the fire risk analysis.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.129-132
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• 2012

본 연구는 건축물의 초기화재성상의 주요인자인 화재성장율 예측을 위하여, 일본 송산(松山)모델을 사용하여 예측값을 도출한 결과, 화재성장율은 $0.0144t^2$로 나타났다. 또한 이를 실규모실험(ISO-9705)와 FDS 해석값과 비교한 결과, $Q_{peak}$을 고려한다면 신뢰할 수 있다고 판단 할 수 있지만 약100초 이상의 결과에서는 환기인자 등에 관한 변수에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.190-190
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• 2011

사회 다변화 및 급속한 경제성장과 도시밀집화로 인하여, 화재의 발생으로 인하여 막대한 인명피해 및 대규모의 재산상의 피해가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 화재의 피해를 예측하기 위해서는 실제 규모의 화재실험이 매우 유용하지만, 막대한 비용과 현실적 제약조건으로 인하여 실제 실험에는 많은 어려움이 따른다. 따라서 막대한 예산이 소요되는 실제규모의 화재실험의 대체방법으로 실제를 모사하는 축소모형 화재모의실험 및 컴퓨터를 이용한 화재 시뮬레이션 기법이 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 범용 컴퓨터를 이용한 화재 시뮬레이션 기법(CFAST)을 이용하여 수직 공간 구성을 가지는 단독주택의 화재 성상을 검토하였다. 시뮬레이션 모델로는 단독주택을 대상건물로 하여 2층으로 수직 공간을 가지는 단독주택 건물에 대한 모의 화재 시뮬레이션을 수행 하였다. 화재 시뮬레이션 결과는 각 구획실별 온도, 일산화탄소량, 공기 중 산소량 등을 도출하여 기존 이론에 의한 화재성장 그래프와 시뮬레이션 데이터를 비교하여 정확도를 검토하였다. 본 논문에서는 두가지의 시나리오를 작성하여 화재 시뮬레이션 프로그램의 결과 값을 분석하였다. (1) 시나리오 1 : 화재시뮬레이션 대상건물 1층 거실(2번방)에서 스프링클러 미 설치시 화재가 발생한 경우를 가정하여 수평방향인 3번방과 수직방향인 7번방의 화재 확산 피해정도를 살펴보고, 화재 그래프의 이론값과 실험값의 차이를 비교하여 그 정합성을 검토하였다. 발화물질은 Curtain, TV set, Sofa, Table으로 하며 시간은 60초 간격으로 총 3600초(1시간)를 분석 하였고, 발화지점의 온도, 일산화탄소, 공기중 산소 농도를 분석하였다. (2) 시나리오 2 : 시나리오 1과 동일한 화재발현 조건으로 스프링클러가 설치되어 있을 때 화재 발생 했을 경우, 수평방향인 3번방과 수직방향인 7번방의 화재 확산 피해를 시나리오 1과 비교 검토 하였다. 기존 이론에 의한 화재 성장 그래프와 이번 시뮬레이션 결과값을 토대로 만든 그래프 형태를 비교해보면 두 그래프의 형태가 비슷한 형태를 나타내어 Flash Over 현상과 Back Draft 현상이 이론값과 같은 경향을 나타내고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 수행한 화재 시뮬레이션 기법으로 건축물의 실제 화재시의 피해정도를 예측하는 데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.325-329
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• 2011

Fire has developed from the inter-action of heat at the early state and it is very difficult to estimate the magnitude of the fire. Cone Calorimeter can obtain the important material properties from the exposed part of it. It can be contained that ignition, loss of mass, heat release rate, smoke generation, and gas analysis. The purpose of this study is emphasize on the properties of structural steels in terms of physical, mechanical and that will be important way to build the databases of fire safety.

• Fire Science and Engineering
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• v.31 no.5
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• pp.19-27
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• 2017

The effects of changes in area and location of fire source, fire growth rate, and volume of compartment on the major fire characteristics, including heat release rate, in closed compartment fires were examined. To this end, a fire simulation using Fire Dynamics Simulator (FDS) was performed for ISO 9705 room with a closed opening. As main result, it was found that the changes in the area and location of fire source did not significantly affect the thermal and chemical characteristics inside the compartment, such as maximum heat release rate, total heat release, maximum temperature at upper layeras well as species concentrations. However, increasinthe fire growth rate and volume of compartment resulted in increase of the maximum heat release rate and total heat release, decrease in the limiting oxygen concentration and increase in the maximum CO concentration. Finally, a methodology for the application of fire growth curves to closed compartment fires was proposed by deriving the correlation of the maximum heat release rate expressed as a function of the fire growth rate and the volume ratio of compartment based on the ISO 9705 room.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.180-181
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• 2013

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.04a
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• pp.279-283
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• 2010

본 연구에서는 화재시 대규모 피해가 우려되는 승용차 밀집 공간을 가정하여 인접한 승용차로의 화재 전파 특성을 파악하기 위한 실물화재 실험을 실시하였다. 실험은 인접한 두 대의 승용차중 한 대의 차량에 화재를 발생시켜 화재가 성장되고 전파되는 과정을 분석하였으며, 산소소모율법을 적용한 발열량 측정이 동시에 이루어 졌다. 측정 결과 최대 열방출율은 약 9MW로 측정되어 선행된 승용차 한 대의 측정 발열량보다 약 2.5배이상 높은 범위의 값으로 평가되었다. 특히, 인접된 승용차로의 전파는 화재 발생후 약 3분 30초 경과후 창문으로 출화된 화염에 의하여 옆 차량에 화재가 전파되기 시작하였으며, 15분 경과후 완전히 화재가 전이되어 발달되었다. 따라서, 밀폐된 주차장에서의 화재시 발생초기에 가연 공간에서 화재가 진화가 이루어지지 않으면 약 3분 내에 다른 차량으로의 화재 전파가 우려 되며, 이후 급격한 피해를 줄 수 있는 상태로 화재가 성장하기 때문에 신속한 초기 대응이 필요함을 확인하였다. 이러한 실물화재실험에서 얻어낸 결과는 향후 여러 수치해석의 입력 조건으로 활용이 가능할 것이며, 화재 안전 설비 계획에 기본 자료로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.189-189
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• 2011

최근 공동주택은 보편적인 도시주거 유형으로 자리매김 하고 있지만, 성장 위주의 경제 산업 정책에 따른 안전의식미약, 사회구조개편에 따른 급격한 증가, 생활환경 변화와 에너지 사용 증가 등 화재 유발인자의 다양화로 인해 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 다른 건물들과는 달리 공동주택의 거주자가 유아, 노인, 신체장애자 등 다양한 인적 구성의 형태로 이루어져 있어서 화재 발생 건수에 비해 인명피해가 월등히 높은 편이다. 공동주택에서의 화재에 대한 위험성을 인식하고, 그에 대한 인적 물적 피해를 최소화하기 위한 대책 마련이 시급하다. 본 논문은 CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)를 사용하여 공동주택을 대상으로 실물 화재 실험을 실시하고 공간화재에서의 화재 성상을 파악하여 화재 시 개구부의 개폐 여부에 따라 발생되는 산소와 이산화탄소의 농도와 온도가 인체에 미치는 영향에 대해 알아본다. 개구부를 개방 했을 경우에 외부창문의 개폐 여부에 상관없이 모든 방의 온도 분포가 뚜렷하게 나타났지만 개구부를 폐쇄 할 경우에는 발화지점인 거실의 온도 분포만 나타났다. Flashover현상과 Back Draft현상은 개구부의 개폐여부에 상관없이 외부 창문을 폐쇄 했을 경우에 나타났지만 특히 모든 개구부와 외부창문을 폐쇄 했을 경우에 더욱 뚜렷하게 나타났다. 각 실은 점화 후 4분경에 최고 온도를 보였으며 다른 방에 비해 발화지점인 거실의 온도가 가장 높게 나타났다. 온도에 의해서는 두 가지 영향이 일어날 수 있는데, 하나는 비교적 장시간에 걸쳐 발생하는 열응력이고, 다른 하나는 짧은 시간에 발생할 수 있는 화상이다. 만약 피부온도가 $45^{\circ}C$에 이르면 인체는 고통을 느끼게 되며, 이보다 더 높은 온도에서는 깊은 피부조직까지 손상을 줄 수 있다. 움직이지 않는 사람에 대한 고통 유발 임계온도는 약 $200^{\circ}C$이며, 인체는 땀의 발산으로 온도에 대한 내성이 증가하지만 이체가 장시간 열을 받으면 사망에 이를 수 있다. 결론적으로 공동 주택을 대상으로 CFAST를 이용해 분석한 결과 플래쉬오버 현상으로 인해 화재가 성장하여 급격히 온도가 상승하다가, 산소 부족으로 인해 화재가 성장하지 않고 온도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 화재 시 온도, 산소, 이산화탄소를 고려하였을 때 약 3분 이내에 대피해야 온도 및 가스로 인한 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.