• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.377-380
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• 2012

대피 및 인명피해 시뮬레이션 기술은 성능위주 설계의 핵심 기술 중 하나이다. 기존 해외에서 개발된 프로그램들은 단순한 인명피해 계산 방식과 비주얼의 조악으로 한계성을 나타내고 있다. 본 연구에서 개발된 대피 및 인명피해 평가 프로그램은 기존의 프로그램의 한계점을 극복함과 동시에 다음의 관련 기술을 향상시키고 실제 사례에 적용하여 현재 사용되고 있는 상용 대피 프로그램과 비교/검증하였다. 첫째, 피난계단 뿐만 아니라 엘리베이터를 이용하여 대피할 수 있는 알고리즘을 적용하였다. 둘째, 미국 표준연구소(NIST)의 화재해석 프로그램 (FDS, Fire Dynamics Simulator)과 연계(Coupled)를 통해 화재에 의한 인명피해 발생여부 판단이 가능한 프로그램이다. 마지막으로 그래픽 전용 모듈을 적용하여 현실에 가까운 3차원 가상현실을 구현하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.327-332
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• 2009

2005년 발코니 확장이 합법화 된 이후로 공동주택인 아파트의 지속적인 증가와 재개발및 재건축이 이루어짐에 따라 상층부의 화재확대를 차단하는 발코니를 확장하는 세대가 증가하고 있으며, 기존의 아파트 또한 불법 발코니 확장을 하는 사례가 늘어나고 있다. 따라서 본 연구는 발코니의 화재 안전에 대한 역할의 중요성을 부각시키고자, 발코니유 무에 따른 상층부의 개구분출열기류확산실험을 모형실험을 통해서 실시 한 후 'NIST'에서 개발 된 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 사용해 해석하였다. 실험과 FDS해석, 그리고 Trajectory를 비교하여, 종횡비에 따른 1:1인 창과 횡장창과 종장창에 대해 서로 다른 분출열기류를 보이는 것을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권2호
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• pp.410-423
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• 2019

Fire suppression using a water mist nozzle directly above an n-Heptane pool in a fire compartment with a door opening was numerically investigated using the Fire Dynamics Simulator (FDS) for the purpose of application in nuclear power plants. Input parameters for the numerical simulation were determined by experimental measurements. Water mist was activated 10 s after the fire began. The sensitivity analysis was conducted for three input parameters: total number of cubic cells of 6032-2,926,400, droplets per second of 1000-500,000, and extinguishing coefficient of 0-100. In a new simple calibration method of this study, the extinguishing coefficient yielding the fire suppression time closest to that measured by experiments was found for use as the FDS simulation input value. When the water mist jet flow made contact with the developed fire, the heat release rate instantaneously increased, and then rapidly decreased. This phenomenon occurred with a displacement of the flame near the liquid fuel pool. Changing the configuration of the door opening with different aspect ratios and opening ratios had impact on the maximum value of the heat release rate due to the flame displacement.

• 한국안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.6-10
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• 2013

A numerical reproducibility of the backdraft phenomena in a compartment was investigated. The prediction performance of two combustion models, the mixture fraction and finite chemistry models, were tested for the backdraft phenomena using the FDS code developed by the NIST. The mixture fraction model could not predict the flame propagation in a fuel-air mixture as well as the backdraft phenomena. However, the finite chemistry model predicted the flame propagation in the mixture inside a tube reasonably. In addition, the finite chemistry model predicted well the backdraft phenomena in a compartment qualitatively. The flame propagation inside the compartment, fuel and oxygen distribution and explosive fire ball behavior were well simulated with the finite chemistry model. It showed that the FDS adopted with the finite chemistry model can be an effective simulation tool for the investigation of backdraft in a compartment.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.1-8
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• 2019

본 연구에서는 물 분무 액적 특성 변화가 화재 진압에 미치는 영향을 FDS 6.5.2를 이용하여 수치적으로 분석하였다. 물 분무 노즐의 소화계수, 액적 분포함수, 중간체적 직경 및 초당 액적 수 변화에 대한 화재진압 특성은 정규 열방출률 곡선의 감소율와 냉각시간의 측면에서 평가되었다. 소화계수가 증가하면 정규열방출률 곡선이 더 급격하게 감소하고, 중간체적입경 변화가 화재진압에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 단일 액적분포에서 초당액적수의 증가에 따라 정규 열방출률 곡선은 더 완만하게 감소하였으며, 다중분포에서는 초당액적수가 작은 조건에서만 정규 열방출률 곡선이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.7-16
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• 2018

본 연구에서는 화재 시뮬레이션에 사용하기 위해 제안된 기존의 디자인 화재곡선을 일부 수정한 디자인 화재곡선을 제안하였다. ISO 9705 구획실 내 형성된 헵탄과 옥탄 풀화재를 대상으로 기존에 제안된 1-stage 디자인 화재곡선과 수정된 2-stage 디자인 화재곡선을 입력조건으로 적용하여 FDS와 CFAST를 이용한 시뮬레이션을 수행하고 실험결과와 비교하였다. FDS와 CFAST 시뮬레이션 결과에서 온도와 $O_2$, $CO_2$ 농도에 대해서 전체적으로 2-stage 디자인 화재곡선이 1-stage 디자인 화재곡선보다 잘 예측하였으며, 특히 화재 초기 성장단계에서 온도에 대한 예측은 2-stage 디자인 화재곡선의 결과가 더 합리적임을 확인하였다. 구획실 내 온도변화에 대한 FDS와 CFAST 시뮬레이션 결과는 상층부에 대해서는 비교적 합리적으로 예측하였고 두 계산결과에 차이가 크지 않았지만 하층부에 대해서는 두 계산 모두 너무 낮게 예측하였으며 두 계산결과에도 차이가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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• pp.190-191
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• 2017

본 연구는 산림 공간에서 산불소화시설인 수관수막타워의 방수시간에 따른 화재에 미치는 영향을 FDS(Fire Dynamics Simulator, 화재시뮬레이션)로 비교하였다. 본 연구를 진행하기 위한 기본 조건은 수관수막타워 높이 20m, 방수길이 40m, 방수량 400Lpm으로 해석공간 상에 수막타워를 3기 설치하였다. 수관수막타워 작동 초반 화재온도 $668.5^{\circ}C$에서 작동 450초 후 $145.6^{\circ}C$으로 감소되는 효과를 볼 수 있다. 이는 '산불소화시설 설치 및 운영 관리 지침'의 제3조 11절 6항의 '수관수막설비는 산불 접근 예상시간보다 10분전에 가동되도록 해야 한다.'의 타당성을 마련할 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2101-2108
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• 2008

Most of train fires which occur in usual cases do not grow up significantly on a large scale enough to bring about casualties and harmful damages. However, the consequence of some train fire accidents can be devastating disaster so that it would be even recorded in history in unusual cases. Accordingly, such a probability of fire disaster cannot be ignored in aspect of the railway safety assesment. A scale of injury and damage is very difficult to predict and analyze. Because it is depend on various factors, i.e. fire load, burning period, facilities, environment condition, and so on. Thus, a prediction of fire load could be understood as a one methodology to estimate railway safety assesment. The summation method which is one of them is used to evaluate the overall fire load by assuming that sum of heat release rate per unit area or mass of each composite material equals the total. However, since the train fire is classified into a compartment fire in under-ventilation condition. The summation method do not estimate a fire load completely. In this journal, Various methods to predict fire load are introduced and evaluated. Especially the fire simulation tool FDS(Fire Dynamics Simulator)which is based on the CFD(Computational Fluid Dynamics) is introduced, too. Through the FDS simulation, numerical analyses for the fire load and flame spread are performed. Then, these results of the simulation are validated through the comparison study with the experimental data. Then, limitations and approximations including in simulation process are discussed. The future direction of research is proposed.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.144-150
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• 2016

필로티 구조의 공동주택이 증가하면서 필로티 화재에 대한 관심 또한 높아 졌다. 필로티 구조는 이곳을 통해야만 출입이 가능한 구조이기 때문에 이곳에서 화재가 발생하면 재실 자가 건물 내부에 갇혀 많은 인명피해가 예상된다. 본 연구는 필로티 구조의 도시형생활주택에서 발생한 화재사건 사례를 바탕으로 필로티에서 화재가 발생하면 얼마나 위험한지를 화재시뮬레이션(FDS)과 피난시뮬레이션을 통해 이를 입증하였다. 그 결과 화재 발생 100 s만에 필로티 전체로 유독가스와 화염이 확산되었고, 출입문이 개방되면 3 s만에 2층 계단으로 유독가스가 확산되었고, 건물 전체로 확산되는데 걸리는 시간은 불과 735 s였고, 피난시뮬레이션 결과 재실 자가 모두 대피하는데 걸린 시간은 609 s였다. 그 결과 현 실정에 따른 필로티 건물은 화재 발생 시 재실자의 안전을 확보할 수 없었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.216-220
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• 2008

물분무소화설비는 화원의 냉각, 주변공기의 희석, 미세한 물방울의 증발에 의한 열차단과 같은 소화특성을 이용한다. 미분무수의 운동량은 입자가 큰 물방울에 비해 상대적으로 낮으며 화원의 침투능력도 효과적이지 못하다. 증발된 수증기에 의한 기여는 무게가 가볍고 밀도가 희박하여 화원에 일부분으로 제한되는 경향이 있다. 반면, 사이클식 미분무 패턴은 성층화된 분무 특성에 의해 공기 추출능력과 침투력이 개선될 것으로 예상된다. 이 논문에서는 유체공학적 화재모델인 FDS를 사용하여 교번식 미분무 패턴에 대해 분석된 소화능력을 다룬다. 저자는 이 분석이 미분무 노즐의 표본을 개발하기 위한 기본 개념을 제공할 수 있기를 기대한다.