• 한국전산유체공학회지
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• 제16권4호
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• pp.55-63
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• 2011

In this study, Fire Dynamic Simulator (FDS) has been improved with the implementation of marker particles. Convectional FDS is able to implement only two curved geometries, namely, circular cylinders and spheres. The introduction of marker particles made it possible to implement arbitrarily curved objects. Moreover, an algorithm that extracts the marker particle information from a model designed by AutoCAD was developed. With the present implementation, applicability of FDS is greatly enhanced, beneficial to both academia and industry.

• 방재와보험
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• 통권97호
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• pp.45-49
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• 2003

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4809-4814
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• 2014

본 논문은 미세물분무 작동에 따른 화재 거동 및 제압 특성을 예측하는 데 있어서 FDS(Fire Dynamic Simulator)의 예측 성능을 평가하는 것을 목적으로 한다. 미세물분무의 초기액적분포 입력을 위해 Rosin-Rammler /log-normal 분포를 사용하였으며 모델 상수의 영향을 살펴보았다. 또한 미세물분무의 분사압력에 따른 화재 제압특성을 이전의 실험 결과와 비교함으로써 해석 모델을 검증하고 열유동 특성 및 가스 농도 변화를 분석하였다. 결과로부터 동일한 평균입경을 갖는 미세물분무도 액적분포의 특성에 따라 하부 위치에서의 액적 크기 및 속도에 큰 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 분무특성에 대한 실험결과와의 비교를 통해 적절한 초기입경분포를 결정하였으며 이를 이용하여 화재 시뮬레이션을 진행하였다. FDS 화재 시뮬레이션 결과는 온도의 변화 및 화재 제압 특성에 대하여 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 또한 미세물분무의 작동압력에 따른 열유동장 변화, 가스상 농도 변화의 예측에 있어 유용한 데이터를 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.21-28
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• 2012

비정상(unsteady) 화재성장이 발생되는 반밀폐된 구획에서 환기부족화재의 열 및 화학적 특성에 관한 FDS(Fire Dynamics Simulator)의 예측성능 평가가 수행되었다. 이를 위해 실규모 ISO 9705 표준 화재실의 출입구 폭이 0.1 m로 축소되었으며, spray 노즐을 통해 Heptane 연료유량은 선형적으로 증가되었다. 수치계산에 대한 신뢰도 확보를 위하여 동일 조건에서 수행된 실험결과와의 상세한 비교가 이루어졌다. 적절한 격자계를 이용한 FDS의 결과는 구획 내부의 온도 및 열유속(heat flux)은 비교적 잘 예측하지만, 비정상 CO 및 $CO_2$ 생성특성은 적절히 예측하지 못함을 확인하였다. 이러한 결과는 최근 수행된 유사조건의 정상상태 환기부족 구획화재에 대한 FDS 예측결과와 상반된 것으로서, 반밀폐된 구획화재 모델링에서 FDS를 이용한 비정상 CO 생성특성 예측에 상당한 주위가 요구됨을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.51-56
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• 2012

국제우주정거장에서 화재발생은 승선한 승무원들의 생명과 직접적으로 연관된 사안이므로 선실내부에서 언제든지 발생할 수도 있는 화재의 초기 감지 및 진화는 우주정거장의 운영에 있어서 중요한 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 국제우주정거장에서 각종 실험과 연구를 진행하는 가압모듈을 대상으로 환기, 연기거동 및 감지에 관한 수치모델링을 수행하였다. 수치모델링은 NIST에서 개발된 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 사용하였으며, 부력이 작용하지 않는 국제우주정거장 내부의 무중력환경에서 발생된 화재의 연기거동패턴은 지상에서의 현상들과 큰 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 가압모듈에서 적용되고 있는 환기조건을 고려하여 수행된 연기거동 및 감지특성에 대한 수치 모델링 결과는 향후 무중력환경에 노출된 수 있는 우주선이나 대형우주구조물의 화재검출장비의 설계를 위한 기초적인 자료를 제공함은 물론 승선하게될 우주인이나 승무원들의 훈련자료로도 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.131-138
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기화재 및 환기부족화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. FDS(Fire Dynamic Simulator)의 화재현상 예측성능을 검토하기 위하여 실험과 수치해석에서 얻어진 온도 및 화학종의 농도에 대한 상세한 비교가 이루어졌다. 과환기화재 및 환기부족화재의 전반적인 특성은 연소효율, 총괄당량비뿐만 아니라 고온 상층부에서 측정된 온도 및 화학종의 농도분포에 의해서도 명확하게 구분되었다. 과환기화재에서 FDS는 온도 및 화학종의 농도에 관한 실험결과를 정량적으로 매우 잘 예측하였다. 반면에 환기부족화재의 경우, 시간 증가에 따른 $CO_2$의 감소 및 CO의 증가와 같은 비정상적 화학적특성의 예측에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 정상상태 구간의 시간 평균된 온도 및 화학종의 농도는 실험결과를 적절히 잘 예측하였다. 위 결과로 부터 FDS는 과환기 화재 및 환기부족화재의 특성을 예측하는데 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.270-273
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• 2012

오픈 소스인 FDS(fire dynamic simulator)는 건물, 터널내의 화재나 연기, 열기류의 거동을 연구하기 위하여 국내외적으로 광범위하게 이용되고 있다. 체계적인 연구와 확장이 가능하도록 소스코드와 프로그램구조, 각종 메뉴얼을 갖추고 있으며 향후 개발 방향을 온라인을 통해서 소스코드와 함께 공개하고 있다. 비압축성 비정상해석을 근간으로 하고 있으며 난류유동을 해석할 수 있도록 DNS와 LES모델을 가지고 있다. 화재, 연소, 스프링클러, 화재 확산 등의 모델링을 제공하고 있다. 이러한 모델을 바탕으로 다양한 시나리오의 재난, 피난에 적용할 수 있다. 향후 이러한 기본 모델을 바탕으로 새로운 재난 시나리오에 따라 새로운 알고리즘의 적용하기 위해서는 FDS 기본적인 구조와 모델, 그리고 한계점을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 FDS모델을 더욱 확장하기 위한 일환으로 FDS(V5.5.3)의 기본적인 구조을 파악하고 몇 가지 검증모델(verification)에 적용하였다. 또한 이를 향후 FDS의 소스코드를 확장할 수 있는 근간으로 삼고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.55-60
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• 2019

랙크식 창고에서 화재가 발생되는 경우 건물이 전소되거나 붕괴되는 상태까지 발생된다. 이러한 현상이 발생되는 이유는 랙크식 창고가 층고가 높고, 물품을 수직으로 적재하고 있어 화재 시 천장에 설치되어 있는 감지기에 의한 조기감지가 어렵고, 그로 인하여 초기에 소화하지 못하기 때문이다. 본 연구에서는 수치해석 프로그램인 Fire dynamic simulator (FDS)를 이용하여 랙크식 창고 내에서 화재 시 발생되는 열과 연기의 유동을 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 랙크식 창고 내에서 조기 화재감지를 위한 화재감지기의 최적 설치조건을 확인하였다. 그 결과 랙크식 창고에서 조기 화재감지를 위하여 열과 연기의 복합적인 감지가 필요하며, 복합형 감지기를 랙크의 3 level 마다 설치해야 하며, 정온식 감지기는 랙크식 창고에 적합하지 않은 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.312-317
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• 2015

선박은 충돌, 좌초 및 화재 등의 여러 가지 원인으로 승객 및 선원들이 긴급 피난을 해야 하는 경우가 많이 발생한다. 일반적으로 모든 피난에서 생존율을 높이기 위해서는 피난 시간의 단축이 아주 중요한 요소이나 선박의 복잡하고 좁은 구조적 특성은 신속한 피난에 장애 요소가 되고 있다. 특히, 선박은 그 구조상 동일한 규모의 화재 발생 시 타 화재에 비해 확산속도가 빨라 신속한 피난이 필요하다. 또한, 선박은 해상에서 운항하는 특성으로 좋지 않은 해상 상태에서는 승객 및 선원이 행동적 제약이 발생한다. 이 연구에서는 인명 안전 차원에서 선박 구조 변경이 승객 및 선원의 생존율 향상에 미치는 영향에 대해 이론적 접근 및 수치 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다. 분석 도구로는 3차원 화재분석 전용 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하였으며 화재 시 인명 안전에 영향을 가장 큰 영향을 미치는 온도 상승 및 가시거리 감소를 분석하였다. 그 결과 선박의 복도 폭 및 천장의 높이만 개선하여도 인명 안전에 상당한 도움이 되는 것으로 분석되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권6호
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• pp.423-427
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• 2010

선박은 충돌로 인한 침수, 화재 등 여러가지 이유로 긴급피난을 감행해야하는 경우가 많다. 특히, 선박의 경우 그 구조의 특성상 좁고 미로같은 복잡한 형태로 구성되어 신속한 탈출이 어렵다. 화재에 의한 인명손상의 경우 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 신속한 탈출은 생존율 향상에 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 선박화재시 연기거동과 가시거리 확보 등에 대해 화재 분석 전용프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 검토한다. 승무원 피난의 경우는 인간행동특성을 고려한 Pathfinder로 검토하였다. 이러한 분석 프로그램을 이용하여 기존 선박구조에 대한 화재확산과 승무원 피난시간을 검토하고 이와 동시에 변경된 구조가 승무원 피난에 미치는 영향을 검토하고자 한다.