• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.241-245
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• 2010

화재방호에 성능기반 개념을 도입함에 따라 화재모델링의 활용도는 점점 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 FDS를 이용하여 원자력발전소 펌프실의 윤활유 화재 시 케이블의 손상여부를 평가하고, 확인분석을 통해 화재모델링의 적합성을 파악하는 데 있다. 화재는 펌프 주변의 누출된 윤활유에서 발생하며 화원의 면적은 $2.75m^2$이고 단위면적당 열방출율은 $1,794kW/m^2$로 가정하였다. 계산결과, 고온기체층의 온도는 $400^{\circ}C$를 상회하고 있으나 케이블 트레이의 온도는 $50^{\circ}C$ 아래로 예측되고 있어 본 화재시나리오에서 케이블의 건전성은 유지되고 있으며 밀폐된 격실에서의 대형화재는 환기지배형 화재가 된다는 것을 보여주고 있다. 또한 확인분석 결과, 화재 시나리오의 주요 변수인 열방출율, 격실크기 그리고 강제 환기 변수가 확인계산 범위 내에 있어 본 계산결과는 NUREG-1824의 확인요건을 만족하고 있다. 따라서 펌프실 윤활유 화재에 대한 모델링의 적합성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.29-33
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• 2014

FDS를 사용하여 대규모 클린룸에서의 화재에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 먼저 격자크기를 검토하여 크기가 $0.5{\times}0.5{\times}0.2m^3$인 격자를 사용하였다. 화재가 발생했을 때 온도와 가시거리, 일산화탄소의 성능위주설계 인명안전기준에 따라 안전을 확인하기 위하여 3개의 대규모 클린룸에서의 화재를 대상으로 하였다. 스프링클러가 작동하지 않는 경우에도 클린룸 모두 온도가 기준보다 낮아 안전함을 확인하였다. 또한 화재로 인한 가시거리의 감소와 일산화탄소농도도 무시할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.40-52
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• 2012

본 논문에서는 원자력발전소의 모터제어반 스위치기어실 화재 모델링에 대한 입력변수 불확실성 분석을 수행하였다. 화재모델링은 FDS 5.5를 사용하였고 FDS 입력변수 램던 샘플링은 라틴하이퍼쿠브 몬테칼로 방법을 이용하였다. 본 연구에서 수행한 입력변수 불확실성 분석 결과를 비교하기 위해 NUREG-1934의 화재모델링 결정론적 불확실성 분석과 민감도 분석 방법을 이용한 분석도 수행하였다. 분석결과, 본 연구의 모터제어반 스위치 기어룸 화재 모델링에 대한 입력변수 불확실성 분석방법이 NUREG-1934의 방법보다 보수적인 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권3호
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• pp.115-122
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• 2009

Numerical methods are applied to simulate the smoke behavior in a ventilated tunnel using large eddy simulation (LES) which is incorporated in FDS (Fire Dynamics Simulator) with proper combustion and radiation model. In this study, present numerical results are compared with data obtained from experiments on pool fires in a ventilated tunnel. The model tunnel is $182m(L){\times}5.4m(W){\times}2.4m(H)$. Two fire scenarios with different ventilation rates are considered with two different fire strengths. The present results are analyzed with those from LES without combustion and radiation model and from RANS ($\kappa-\epsilon$) model as well. Temperature distributions caused by fire in tunnel are compared with each other. It is found that thermal stratification and smoke back-layer can be predicted by FDS and the temperature predictions by FDS show better results than LES without combustion and radiation model. The FDS solver, however, failed to predict correct flow pattern when the high ventilation rate is considered in tunnel because of the defects in the tunnel-inlet turbulence and the near-wall turbulence.

• 한국안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.9-15
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• 2012

The ignition characteristics in a confined axisymmetric coflow $CH_4$ jet were investigated numerically with the Fire Dynamics Simulator(FDS). The $CH_4$ fuel stream was diluted with main combustion product gases, such as $O_2$, $N_2$, CO, $CO_2$, and $H_2O$, and the mixed fuel stream was heated up to the sufficient temperature where a supplying fuel stream can be ignited. For the calculation of chemical reaction in the simulation, a 2-step global finite chemistry model was considered. Boundary condition for confined wall was optimized by investigating the effects of wall temperature on the ignition characteristics of fuel stream. In addition, the effects of composition of diluents in the fuel stream and fuel stream temperature on the ignition of fuel steam were investigated. The ignition characteristics of $CH_4$ stream with diluents were very sensitive to the wall temperature, composition of diluents in the fuel stream and fuel stream temperature.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.103-109
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• 2009

본 연구에서는 환기부족 조건의 구획화재에 대하여 FDS(Ver. 5.2)를 이용하여 수치해석을 수행하였고 열적 특성 및 연소 가스 생성 특성에 대한 예측성능을 평가하였다. ISO-9705 표준화재실의 2/5 크기 모형에 대한 메탄 및 헵탄, 톨루엔 화재를 모사하였으며 고온 상층부의 온도, 연소가스 농도 등에 대하여 기존의 실험 결과와 비교하였다. 실험결과와의 비교를 통해 FDS가 천정의 온도와 과환기 조건의 혼합분율의 예측에 있어서 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 그러나 화재 크기에 비해 산소의 유입량이 충분치 않은 환기부족 조건에서는 일산화탄소 및 그을름의 발생량을 실험값에 비해 크게 하향 예측하였다.

• 한국안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.14-20
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• 2015

A Large Eddy Simulation(LES) was performed for the prediction of unsteady dispersion behavior of hydrogen fluoride (HF). The HF leakage accident occurred at the Gumi fourth industrial complex was numerically investigated using the Fire Dynamics Simulator (FDS) based on the LES. The accident area was modeled three-dimensionally and time-varying boundary conditions for wind were adopted in the simulation for considering the realistic accident conditions. The Message Passing Interface (MPI) parallel computation technique was used to reduce the computational time. As a result, it was found that the present LES simulation could predict the unsteady dispersion features of HF near the accident area effectively. The dispersion behaviors of the leaked HF was much affected by the unsteady wind direction. The LES could predict the time variation of the HF concentration reasonably and give an useful information for the risk analysis while the prediction with the time-averaging concept of HF concentration had a limitation for the amount of HF concentration at specific location point. It was identified that the LES is very useful to predict the dispersion characteristics of hazardous chemicals.

• 한국안전학회지
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• 제19권3호
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• pp.124-129
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• 2004

초 록 : 확산화염 시뮬레이션에 대해 수치법을 검증하고 변형률과 연료농도가 화염반경과 두께의 변화에 미치는 영향을 조사하기 위해, Fire Dynamics Simulator (FDS)를 사용하여 무중력의 비예혼합 메탄-공기 대향류 화염을 축대칭으로 모사하였다. 연료 중 메탄의 몰분율 $X_m=20,\;50,\;80\%$와 각각의 몰분율에서 세 가지 변형률 $a_g=20,\;60,\;90s^{-1}$의 $1000^{\circ}C$ 기준 화염반경과 화염두께를 조사하였다. 변형률이 클수록 화염반경은 증가하였으나 화염두께는 거의 선형적으로 감소하였다. 또 화염반경은 메탄농도가 높을수록 감소하였으나, 변형률의 영향만큼 메탄농도에 민감하지 않았다. FDS와 OPPDIF로 각각 구한 무차원 화염두께가 잘 일치하므로, 넓은 범위의 연료농도와 변형률에서 FDS가 대향류 확산화염의 화염구조를 잘 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.9-19
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• 2019

건축물의 화재안전성평가를 위한 화재시뮬레이션에서 화원면적 및 격자크기의 변화는 예측결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 동일한 최대 열발생률을 갖는 화원의 면적 변화가 구획화재의 예측결과에 미치는 영향이 검토되었으며, 동일한 화원면적의 조건에서 격자크기에 대한 예측결과의 의존도가 동시에 검토되었다. 주요 결과로서, 특성화재직경을 기준으로 6개 이상의 격자가 삽입되면 화원면적이 변화되더라도 격자크기는 화재의 열 및 화학적 특성에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 화원면적의 변화는 구획 내부에서 허용피난시간(ASET)과 관련된 주요 물리량의 예측결과에 상당한 차이를 야기하였다. 그러나 개구부를 기준으로 일정 거리 이상의 구획외부에서는 화원면적의 변화가 전반적 화재특성에 미치는 영향이 크지 않음이 확인되었다.

• 한국안전학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2022

This numerical study investigates the effects of the size of the natural smoke vent area (10% and 1% of the floor area) and the location of the fire source (i.e., at the side and center of the stage) on the temperature distribution in the compartment and velocity distribution and mass flow rate of flow through a natural smoke vent for a reduced-scale model of a theater stage. Then, the mass flow rate of outflow through the natural smoke vent in the event of a fire for a real-scale theater stage was examined. The case with the larger natural smoke vent area and central fire source location showed lower temperature distributions and higher mass flow rates of outflow and inflow than the case with the smaller natural smoke vent area and side fire source location. The trends of the temperature distributions were closely related to those of the mass flow rates for the outflow and inflow. Additionally, the case with the larger natural smoke vent area and central fire source location exhibited the most non-uniform flow velocity distribution in all cases tested. A bidirectional flow, in which the outflow and inflow occur simultaneously, was observed through the natural smoke vent. In the event of a fire situation in a real-scale theater stage, it was predicted that the case with the larger natural smoke vent area and central fire source location would have a mass flow rate of outflow that is 43.53 times higher than that of the case with the smaller natural smoke vent area and side fire source location. The present results indicate that the natural smoke vent location should be determined by considering the location in a theater stage where a fire can occur.