• 한국철도학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 논문은 서울시 우이-신설 경전철의 출입문 사양 결정을 위한 승하차 시간 예측 모의실험 내용과 실험 데이터 분석결과를 제시한다. 우이-신설 경전철과 유사한 차량(김해 경전철 차량) 및 운영조건을 설정하여 승하차 시간을 측정하는 모의실험을 반복적으로 실시한다. 실험계획은 승하차 인원의 시나리오에 따라 4가지로 구성하였으며, 총 39회의 모의실험을 실시하였다. 이 실험결과를 활용하여 우이-신설 경전철의 출입문 폭과 수량에 대한 차량설계 방안의 적절성 검증이 가능하였다. 실험결과에 대한 통계적 분석으로 승하차 인원의 변화에 따른 승하차 시간 분석을 실시하였다. 실험계획에서 설정된 시나리오를 승하차 인원의 규모에 따라 다시 3가지 수준으로 분류하고, 수준별 승하차 시간의 평균과 분산을 조사하였다. 다음 승차, 하차 및 재차 인원의 구성에 따른 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)을 실시하여 각각의 구성이 승하차 시간에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문에서 제시된 실험결과 및 분석결과들은 장래 도시형 경전철 차량의 출입문 설계 관련 업무에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.75-79
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• 2013

본 연구는 구획화재의 출입구를 통한 연기밀도를 정량적으로 측정하고 측정기법의 신뢰성을 평가하기 위해 불확실성 해석을 수행한다. 메탄 화재 강도에 따른 축소모형 구획공간의 출입구 상층부를 통해 유출되는 연기 유동에 대해 광소멸 측정을 수행하고 Bouguer's의 법칙을 적용하여 연기밀도를 산정하였다. 광투과율, 경로길이, 질량비광소멸상수에 대하여 연기밀도의 측정 불확실도를 평가하였으며 계산된 연기밀도 측정의 확장불확실도는 20% 정도이며 신뢰수준은 95% 이다. 준정상상태의 화재 발열량에 대하여 출입구에서의 평균 연기밀도를 산정하였으며 구획공간내부의 총괄당량비 증가에 따라 출입구의 연기농도가 선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.105-110
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• 2012

본 연구는 수치적 접근방법을 통해 스프링클러 분무가 화재공간내부 유동특성에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 화재유동 및 분무유동장 해석을 위해 적용된 수치해석모델은 FDS 5.5.3이며 격자독립성시험을 통해 최적 격자를 선정하였다. 수치해석 모델의 타당성을 검증하기 위해 Magnone 등이 수행한 실험결과와 비교 분석을 수행하였으며 FDS 모델에 의해 계산된 화재공간 내부의 온도분포는 실험결과와 비교적 잘 일치하였으나 스프링클러 분사유량이 증가함에 따라 오차는 증가하는 경향을 보였다. 또한 이전 연구와 같이, FDS 계산결과는 스프링클러 분무에 의해 화재실 출입구를 통한 연소생성물의 유출질량유량이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 스프링클러 분무가 포함된 화재유동장에 대한 모델의 타당성을 확보하고 스프링클러 시스템의 최적화에 기여할 수 있다.

• 한국연소학회지
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• 제15권3호
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• pp.32-39
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• 2010

An experimental study was conducted to investigate the relationship between global equivalence ratio(GER) and fire characteristics in an ISO 9705 room. Heptane fuel was burned with different fuel flow rates and doorway widths in order to force the room to be placed in different GER conditions. It was observed that after the onset of under-ventilated fire conditions, temperature and unburned fuel components such as CO and soot increased with increasing heat release rate (HRR), regardless of the doorway width. From the analysis of local mixture fraction, it was reconfirmed that the inclusion of soot production in the product composition was very important to predict accurately the chemical conditions inside the compartment, particularly for the under-ventilated fire conditions. In addition, the local equivalence ratio (LER) was directly proportional to the GER with a unit gradient regardless of doorway width when the soot production was included in the chemical products. This finding provided an important potential that the GER could be used to correlate the local thermal and chemical environment measured at the upper layer of a full-scale enclosure when soot was included.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1485-1496
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• 2002

In order to investigate the fire-induced smoke movement in a three-dimensional room with an open door, numerical and experimental study was performed. The center, wall, and corner fire plumes for various sized fires were studied experimentally in a rectangular pool fire using methanol as a fuel. The numerical results from a self-developed SMEP (Smoke Movement Estimating Program) field model were compared with experimental results obtained in this and from literature. Comparisons of SMEP and experimental results have shown reasonable agreement. As the fire strength became larger for the center fires, the air mass flow rate in the door, average hot layer temperature, flame angle and mean flame height were observed to increase but the doorway-neutral-planeheight and the steady-state time were observed to decrease. Also as the wall effect became larger in room fires, the hot layer temperature, mean flame height, doorway-neutral-planeheight and steady-state time were observed to increase. In the egress point of view considering the smoke filling time and the early spread of plume in the room space, the results of the center fire appeared to be more dangerous as compared with the wall and the corner fire. Thus it is necessary to consider the wall effect as an important factor in designing efficient fire protection systems.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.35-40
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• 2014

병목현상은 많은 피난인들이 출구나 복도를 지나가려하게 되면 생기는 현상이다. 병목현상으로 인해 시간의 지연이 생기게 되며, 이는 건물 화재 시의 피난 예측에서 매우 중요한 요소가 된다. 피난시간 분석에서 병목현상은 유동률이라는 요소로 반영된다. 이는 시간당 단위 폭 당 통과되는 사람의 수를 나타낸다. 피난모델링에서 계산되는 유동률은 피난실험의 결과에 근접해야하며, 이에 대한 확인은 필수적인 사항이다. 본 연구에서는 유동률에 대한 피난실험의 결과와 피난모델 Pathfinder의 적용결과를 비교하여 보았다. 그 결과 피난실험과 모델링의 결과 값은 차이를 보여주고 있다. 실험의 평균값은 $4.25N/m{\cdot}s$이고 시뮬레이션의 최대 값은 $1.55N/m{\cdot}s$로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제24권11호
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• pp.806-812
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• 2012

Air curtains are widely used in commercial and public buildings to replace solid doors where traffic of people is predicted. At doorways where the solid door is open continuously or intermittently, an air curtain may be installed in order to reduce the flow of heat and moisture from the enclosed space to the outside. The purpose of this paper is to predict isolation performance of the single-sided air curtain when the wind is blowing. For the study, a numerical simulation is used to find the influence of various jet velocities on the efficiency of the single-sided air curtain device which is mounted at the side of the doorway. The isolation performance of the single-sided air curtain is evaluated by sealing efficiency which provides the assessment of the infiltration air ratio. According to the result of this study, the single-sided air curtain has lower sealing efficiency than downward-blowing air curtain. Therefore, for energy conservation in heating space, the single-sided air curtain is not recommended because of its low effectiveness.

• 설비공학논문집
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• 제21권1호
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• pp.41-48
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• 2009

The present study has been performed to investigate the thermal characteristics of under-ventilated compartment fire which is a typical fire condition in structures. A series of fire experiments was conducted to characterize the thermally driven flow in a 2/5 scale ISO 9705 fire compartment. Three different fuels were used in this test series, methane gas, heptane pool, and polystyrene pellets fire. In order to measure accurate temperature, double shield aspirated thermocouples reducing the effect of radiative energy exchange on temperature measurement were used in addition to bare bead thermocouples. The upper layer temperature for well ventilated fire was increased with increasing heat release rate, but it was slightly decreased for under-ventilated fire. The measured temperatures in the upper layer at the front sampling location were higher than at the rear. Thermal characteristics through the doorway were also analysed for a wide range of heat release rates. This study provides a comprehensive and quantitative assessment of fire behavior for under-ventilation condition of fire.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.703-709
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• 2002

In order to investigate the smoke movement in three dimensional room fires, the center fire, wall fire and corner fire plume in different sized fires were studied experimentally by rectangular pool fire using methanol as a fuel. As the fire size became larger for the center fires placed at the center of the floor, the air flow rate entrained through the opening, average hot layer temperature, flame angle deflected backwards and mean flame height was observed to increase. On the other hand, as the fire size became smaller, the neutral plane height in the door and time reached steady-state was observed to decrease. The average hot layer temperature, mean flame height and doorway neutral plane height obtained from comer fire were higher than those produced by wall fires and center fires. The simple model for describing the effect of walls on the mean flame height was presented. It was shown that the model provides a good description of the present measurements, when used with the assumption by Hansell(1993), that the increase of the average flame height is equal to the ratio of the open to the total perimeters of the trays. Also the two models for predicting the effects of walls on the mean flame height were presented. These models overestimated the measured values of the mean flame height above fuel trays close to a wall and in a corner by approximately 19-26%, respectively.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.32-38
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 환기조건 변화에 따른 다차원 화재거동에 관한 수치해석적 연구가 수행되었다. 선행된 실험과 동일한 조건에 대하여 FDS(Fire Dynamic Simulator)가 사용되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. 주요 결과로서, 환기부족화재의 내부 유동패턴은 과환기화재와 비교할 때 반대방향을 갖으며, 그 결과 다량의 고온 생성물이 구획내부에서 재순환되는 매우 중요한 특징을 확인하였다. 환기조건에 따른 유동패턴의 변화는 구획 내부에서 고온 생성물의 체류시간을 크게 변화시키며, CO 및 그을음의 복잡한 생성과정에 큰 영향을 미칠 수 있다. 환기부족화재는 구획 내부의 열 및 유동구조 뿐만 아니라 화학종의 분포에 관하여 매우 복잡한 3차원 구조를 생성하였다. 특히, 구획 내부의 측면에서 추가적인 반응은 유동패턴 및 CO 생성에 매우 큰 영향을 주고 있다. 복잡한 CO의 분포는 3차원 산소 농도의 분포 및 유동 패턴을 통해 체계적으로 분석되었다. 위 결과로 부터 고온 상층부에서 측정된 국부 화학종 농도는 구획 내부의 화재특성을 규명하는데 많은 한계가 있음을 확인할 수 있었다.