• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1474-1480
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• 2018

고층 빌딩에서 화재가 발생하는 경우 복잡한 구조로 인해 다양한 대피 통로가 존재하며 각 대피 통로의 안전성 여부를 파악하는 것이 어렵다. 고층 빌딩 화재 시 거주자들에게 신속히 탈출 경로를 제공하는 것이 필요하며 이를 위해서 대피 통로의 안정성 여부를 파악할 필요가 있다. 본 논문에서는 대피 통로의 안정성 여부 파악을 위해 영상을 분석하여 화재 시 발생하는 연기로 인한 대피 통로의 가시도를 측정하는 방법을 제안한다. 입력 영상에서 연기를 검출한 후 검출된 연기의 밀도를 알 수 있다면 가시도를 쉽게 측정할 수 있지만, 연기 검출이나 연기 밀도 측정에 관한 적절한 방법이 없어 이러한 접근법을 사용하기는 어렵다. 본 논문에서는 입력 영상에서 배경 영상을 추출하고 이를 학습 데이터로 하여 주성분 분석 학습을 한다. 이후 입력으로 주어지는 영상에서 배경 영상과 연기 영상을 추출하고 학습된 주성분 분석을 적용하여 새로운 특징 공간으로 사상한 후 변화량을 계산하여 연기로 인한 가시도를 측정한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제18B권4호
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• pp.213-220
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• 2011

본 논문은 조기 화재 경보 시스템에서 예측하지 못한 위험요소들의 이벤트에 즉각 응답하는 비디오 기반의 효과적인 4단계 연기 감지 방법을 제안한다. 첫 번째 단계에서는 근사 미디언(approximate median) 방법을 사용하여 비디오의 현재 프레임에서 움직이는 영역들을 분리한다. 두 번째 단계에서는 연기의 칼라 기반 분리 기법을 사용하여 이러한 움직이는 영역들로부터 후보 연기 영역을 선택한다. 세 번째 단계에서는 특징추출 알고리즘을 사용하여 연기의 움직임이나 지역 불규칙성과 같은 후보 연기 영역들의 특징을 분석하여 연기의 다섯 가지 특징 파라미터를 추출한다. 네 번째 단계에서는 추출된 다섯 가지 특징 파라미터를 K-nearest neighbor (KNN) 알고리즘의 입력으로 사용하여 후보 연기 영역이 연기인지 아닌지를 구분한다. 모의실험 결과, 제안하는 4 단계 연기 감지 방법은 기존의 연기 감지 알고리즘들과 비교하여 연기감지의 정확도에서 우수한 성능을 보였고, 또한 오픈된 넓은 공간에서도 높은 신뢰성과 낮은 오류 경보율을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.1-6
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• 2004

본 연구에서는 터널 화재 시 종횡비에 따른 연기의 거동 특성을 파악하기 위하여 화재 전용 해석 코드인 FDS 3.0을 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석 결과를 실험 결과와 비교하여 FDS의 터널 화재 적용 가능성을 검증하였으며, 실험 값과 비교한 결과 1$0^{\circ}C$이내의 범위에서 비교적 잘 일치하였다. 속도 분포를 이용한 연층의 경계높이의 예측 값이 실험과 약 3%의 오차를 보였으며 온도장과 속도장의 해석을 통해 터널내 연기의 거동을 확인하였다. 종횡비의 변화에 따른 결과도 잘 일치하였으며, 종횡비가 증가할수록 화원 부근에서는 온도가 낮지만 연기가 퍼져나가면서 폭방향으로의 열손실 감소로 인해 온도 감소율은 줄어들었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.65-70
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• 2023

본 논문에서는 화재로부터 실시간으로 화염과 연기를 감지하고 분할하기 위해 딥러닝 모델을 사용하였다. 이를 위해 의미론적 분할에서 우수한 성능을 보이는 U-NET을 사용하고 다중 클래스를 이용하여 화재의 불꽃과 연기를 구분 하였다. 제안된 기법을 이용하여 학습한 결과, 손실 오차와 정확도 값이 각각 0.0486과 0.97996으로 매우 양호하였다. 객체 감지에 사용되는 IOU 값도 0.849로 매우 좋았다. 학습된 모델을 이용하여 학습에 사용하지 않은 화재 이미지를 예측한 결과, 화재의 불꽃과 연기가 잘 감지되고 분할되었으며, 연기의 색상도 잘 구분되었다. 제안된 기법을 이용하여 화재 예측 및 감지 시스템 구축 등에 사용될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.108-115
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• 2016

화재감지기는 화재를 조기에 감지하여 관계인에 통보함으로써 자산보호 및 인명안전에 중요한 역할을 한다. 따라서 화재를 조기에 탐지할 수 있는 성능과 비화재보를 발생하지 않는 신뢰성이 중요하다. 최근 공동주택 오피스텔 숙박시설 노유자시설 의료시설 등과 같이 취침, 숙박, 입원 등 이와 유사한 용도로 사용되는 거실에는 조기화재 감지를 위한 연기감지기를 설치하도록 국가 화재안전기준이 개정되어 연기감지기의 적용이 증가되고 있다. 반면 현재 비화재보를 예방하기 위한 연구가 부족하다. 본 연구는 아날로그 광전식 연기감지기의 순간적으로 발생되는 먼지 등으로 인해 발생되는 비화재보를 예방하기 위한 알고리즘 개선과 감지기의 자기보상기능을 통해 감지기의 오염과 화재신호를 구분할 수 있도록 개선하였다. 본 연구를 통해 최근 수요가 증가하는 아날로그 광전식 연기감지기의 비화재보 개선으로 제품의 신뢰성을 확보하여 비화재보로 인한 경제적 손실을 예방할 것으로 기대된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.843-847
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• 2023

본 논문은 현대 기술이 발전함에 따라 다양한 화학 제품 및 인화성 물질이 광범위하게 사용되면서 각종 산업재해 및 농지와 대형 산불로 이어질 수 있는 화재 예방을 위해 효율적인 화재 식별을 탐지하는 모델을 제시한다. 본 논문에서는 영상을 활용하여 효율이 높고 빠른 시간안에 화재 연기를 검출할 수 있는 알고리즘을 제시하며, SVM(Support Vector Machine)과 K 접힘 교차 검증 기술을 기반으로 한 알고리즘을 제시한다. 영상을 분석하여 화재 및 연기 검출 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 상대적으로 검출 성능이 우수하며, 본 논문에서 검출하는 화재 및 연기의 특징 분석이 안정적이고 효율적으로 분석되어 향후 화재 위험에 노출될 수 있는 다양한 분야에서 활용될 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.62-69
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• 2013

본 연구에서는 어린이집 화재 시 열 및 연기의 거동 특성을 파악하기 위하여 재개발 예정지의 어린이집에서 실험이 실시되었다. 실험대상 어린이집은 2층 구조로 되어있으며, 각 층의 연면적은 252 $m^2$이다. 가연물로는 헵탄 36리터를 사용하였다. 한 변의 길이가 0.8 m인 정사각형 화원을 사용하였으며, 정상상태에서 최대 열방출율은 약 1.7MW이다. 실험동안 연기의 이동 및 온도 변화를 측정하였다. 1층 복도에서, 화재 발생 1분 후 연기가 1.4 m 높이까지 하강하였으며, 화재 발생 약 4분 후 복도 전체가 연기로 가득 찼다. 2층 대부분의 영역에서 온도가 $70^{\circ}C$ 이하로 유지되었으나 실내가 연기로 가득 찼다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.119-124
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• 2011

본 연구에서는 최근 조경 및 건축자재로서 각광받고 있는 합성목재의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터 실험과 연기밀도 실험 장치를 이용하여 연기밀도 특성을 살펴보았다. 일반목재인 적송과 방부처리를 한 방부목에 대하여도 동일한 실험을 통하여 합성목재와의 연기밀도 특성을 비교하였다. 콘칼로리미터 실험결과 CO 및 $CO_2$ 발생량과 총 연기 발생량 값은 적송 및 방부목에 비해 합성목재가 높게 나타났다. 또한 연기밀도 실험 장치를 통한 최대연기밀도(Dm) 결과에서도 합성목재가 적송 및 방부목에 비해 높게 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.44-51
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• 2014

화재현장에서 발생하는 연기는 일반적으로 연소가스와 더불어 여러 가지 성분의 유기증기 및 미연탄소로부터 생성된 미세입자로 되어 있다. 연기는 호흡기로 흡입되어 장단기 인체피해를 유발한다. 화재 시 발생하는 유독가스나 입자에 의한 피해를 예측하기 위해서는 연기입자의 호흡기관 내 이송과 침전, 그리고 입자를 매개로 한 유독가스의 흡수와 흡착등의 현상 파악이 필수적이며 이에 연기입자의 크기 및 형상은 이와 같은 현상의 변화에 중요한 변수로서 작용한다. 이 연구에서는 화재 시 발생하는 연기입자의 흡입에 의한 인체피해 특성을 예측하기 위하여 가연물 및 화재 조건에 따른 연기입자의 크기 및 형상에 대한 분석을 수행하였다. 국제표준에 따른 연소생성물 분석을 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따라서 등속연소로를 제작하고 각 가연물에 대하여 연소로 온도 및 당량비 조건으로 정해지는 4가지 대표적인 화재조건, 즉, 저온불완전연소, 완전불꽃연소, 불완전불꽃연소, 고온불완전연소 조건에서 연기입자를 발생시켰다. 발생된 연기입자는 다단 충돌집진기를 이용하여 채집한 다음 투과전자현미경으로 크기 및 형상을 분석하였다.

• 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.