• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.74-79
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• 2017

본 하이브리드 노즐은 국부 지점에 집중적으로 분사하기 위해 소화 약제 주위로 워터미스트를 분사하여 커튼과 같이 약제를 가두어 목표 지점에 살포함으로써 소화 성능이 제고 된다. 본 연구에서는 수치해석 연구를 통해 노즐 기단 각 및 워터미스트 노즐 분사 압력이 하이브리드 노즐 성능에 미치는 영향을 워터미스트 및 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 기반으로 정량적으로 비교 분석 하였다. 워터미스트 노즐 실험 결과를 이용하여 수치해서 기법의 타당성을 검증하였으며, 유동장 내 액적 간 충돌, 병합 및 깨짐 등의 거동을 고려하기 위해 정상상태 2-way interaction Discrete Particle Modeling (DPM) 해석을 수행하였다. 분사 압력이 30 bar에서 60 bar로 증가함에 따라 워터미스트 액적의 평균 분포 반경은 약 40 % 감소하는 반면에 소화 약제의 평균 액적 분포 반경은 약 21 % 감소하였다. 또한 기단 각이 $30^{\circ}$에서 $60^{\circ}$로 2배 증가하였을 때 소화 약제의 평균 분포 반경은 약 24 % 증가하였다. 결과적으로 하이브리드 노즐은 워터미스트를 분사를 통해 내부에 분사된 소화 약제를 국부지점 집중적으로 분사하는 데 목적이 있으므로 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 고려하여 워터미스트 분사 압력과 기단 각의 설계가 중요할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_1호
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• pp.775-784
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• 2020

최근 지구온난화 및 인간 활동 등에 의해 전지구적으로 산불발생이 빈번해지고 있으며, 산불의 규모가 대형화되고 지속기간이 길어지는 경향을 보이면서, 산불 피해 또한 급증하고 있다. MODIS는 20년 가까이 전지구 산불탐지 정보를 제공하고 있고, GK2A와 Himawari-8은 1일 144회의 빈도로 동아시아권의 산불감시를 수행하고 있지만, 1~2 km의 공간해상도는 중·소 규모 산불탐지에 있어서는 충분하지 않으므로 고해상도 위성영상을 이용한 산불탐지 연구가 반드시 필요하다. 그러나 타고있는 산불탐지(active fire detection)에 대한 고해상도 산출물은 현재 공식적으로 존재하지 않는다. 이에, 본연구에서는 Landsat 8 산불탐지 알고리듬을 구현하여 고해상도 산불탐지를 수행하였으며, 최근의 대표적인 산불사례인 2019년 12월 호주 대형산불에 대하여 Landsat 8 탐지 결과를 Himawari-8, MODIS 산출물과 비교하였다. 강한 산불의 경우에는 세 위성 모두 유사한 결과를 보였지만, 타기 시작하거나 진화되고 있는 약한 산불 및 좁은 지역에 발생한 산불은 30m 해상도의 Landsat 8에서만 탐지되었고, 1~2 km 해상도의 Himawari-8나 MODIS에서는 탐지되지 않는 경향이 있었다. 우리나라와 같이 소규모 산불이 대부분인 경우에는 Landsat 8, Sentinel-2, Kompsat-3A, 그리고 2021년 발사예정인 Kompsat-7과 같은 고해상도 위성을 이용한 산불탐지가 가능할 것이며, GK2A, Himawari-8, Fengyun-3 등 동아시아 정지궤도 위성의 탐지결과와 함께 종합적인 분석을 수행한다면, 시간해상도와 공간해상도를 현재보다 향상시키는 것이 가능할 것이다. 이러한 진보된 산불감시를 위해서는 우리나라의 복잡지형에 보다 적합한 한국형 고해상도 산불탐지 알고리듬의 개발이 무엇보다 선행되어야 할 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.13-21
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• 2014

산림 화재는 여러 가지 변수를 포함하고 있지만 바람장에 의한 영향이 다른 어떠한 변수보다 상대적으로 크므로 봄철 산림지형에서의 풍향풍속을 알고 있다는 것은 산불진화기술 및 산불확산예측을 결정하는데 핵심 요소이다. 현재는 산림 지역의 풍향풍속 산정을 위하여 기상관측소의 데이터를 의존하게 된다. 기상청의 automatic weather station (AWS)는 넓은 지역에 골고루 분포하고 있어 비교적 간편하게 데이터를 취득할 수 있으나 실제 산림지역의 기상인자와는 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 AWS가 설치되어 있지 않은 산악지형의 바람장을 실측하고 이를 통하여 바람장 예측의 가능성을 타진하였다. 실측 지형으로 단순 구릉 지형을 선택하여 주변의 지형지물에 의한 바람장의 왜곡을 최소화 하였으며, 이들 지형에서 바람장의 실측 및 전산유체해석을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하였다. 단순 구릉 지형으로는 제주도 오름과 안면도 마검포 지형을 선택하여 바람장 데이터를 취득 하였으며, 이를 분석한 결과 바람장의 패턴추출이 가능하다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.358-366
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• 2019

연구목적: 본 논문은 국가지정문화재와 비교해 상대적으로 관리가 취약한 시도지정문화재의 관리 실태에 대한 조사를 통해 문제점을 명확히 하고 개선방안을 검토하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 시도지정 문화제의 관리 실태를 파악하기 위하여 고령군의 35종 문화재를 대상으로 문화재 관리 현황 및 문제점에 대한 조사를 실시한다. 또한, 문화재 관리인, 소방 및 행정 공무원 등에 대한 면담조사를 바탕으로 문화재 유형별 취약요소에 대한 개선방안을 고찰한다. 연구결과: 지방문화재의 경우 목조건축물 화재, 동산문화재의 도난 그리고 풍수해의 영향에 매우 취약한 것으로 조사되었다. 근본적으로 문화재가 넓은 지역에 분산되어 있기 때문이다. 그 결과, 경찰관 및 소방관의 순찰에 한계가 있으며, 이를 대체할 수 있는 재난 모니터링 및 대응을 위한 CCTV, 소화전, 감지기 등의 기계경비 및 소화설비 등이 매우 부족한 실정이다. 또한 지자체는 예산 및 인력 부족으로 직접적으로 관리체계를 강화하는 것이 어려운 것으로 조사 되었다. 결론: 시도지정 문화재에 대한 재난안전 관리체계 강화를 위해서는 지방자치단체를 중심으로 소방, 경찰 그리고 문화재 관리인의 재난대응 단계별 업무를 명확히 하여 매뉴얼을 작성하고 훈련을 통해 체계화 하여야 한다. 또한, 평상시의 감시체계 구축을 위하여 지역의 의용소방대, 자율방재단 그리고 자원봉사자 등으로 구성된 지역 문화재관리 커뮤니티를 강화해 나가야 한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.38-50
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• 2022

연구목적: 본 연구는 방화관리자 및 건물 관계인이 피난안전성능 향상 계획 수립 시, 한정된 예산을 고려하여 피난안전성능 개선 항목 선정에 도움을 주는 수치해석 DB 구축 방향 수립이 목적이다. 연구방법: 직통계단형 아파트 1개동과 복도형 1개동을 선정하여 정량적 평가기법인 CFD기반 피난안전성평가를 수행하였다. 연구결과: 직통계단형 아파트는 방화구획 항목에서의 피난허용시간이 스프링클러설비 등 피난허용시간보다 약 130%이상 높게 나타났다. 결론: 방화관리자 및 건축물 관계인은 적법하게 유지관리하고 직통계단형 공동주택에서는 "주거세대 별도 방화구획"을 우선 적용하는 것이 피난안전성이 가장 개선되고, 층간 방화구획과 스프링클러설비를 상시 유지보수 및 강화하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 복도형 공동주택에서는 연기확산이 직통계단형 공동주택보다 제한적인 특성을 고려하여 소화설비의 유지보수가 우선되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.581-588
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• 2022

연구목적: 본 연구에서는 석탄 심부 화재 발생 시 대응과 침윤소화약제의 실효성 확대를 위한 기술기준 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구방법: 석탄 8톤과 침윤소화약제 3종, 소화용수를 활용하여 침투 실험을 수행하고, 국내·외 기술기준 및 해외 사례를 분석하였다. 연구결과: 소화용수는 높은 표면장력으로 인해 석탄 심부로 침투하지 못하였고, 침윤소화약제는 5~25cm 깊이까지 침투되었다. 국내 기술기준은 침투성에 대한 간접 측정 방식인 표면장력만 언급되어있고, 소화능력시험도 목재를 활용하는 것으로 확인되었다. 반면 해외에서는 면직물을 활용한 심부 화재 실험, 헵탄을 이용한 B급 화재 실험이 있는 것을 확인하였다. 그 외, 미 광산국에서는 모세관 상승 시험, 침전시험, 접촉각 측정이 있는 것으로 분석되었다. 결론: 미국 NFPA 및 광산국의 기준과 사례를 토대로 국내 기술기준도 침투성을 직접적으로 측정할 수 있는 기준을 추가하여 실효성을 확대할 필요가 있을 것으로 사료된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권4호
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• pp.477-487
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• 2019

목적: 소방관들은 각종 화재현장에서 다양한 유해화학물질에 노출된다고 알려져 왔다. 하지만, 이러한 소방활동이 이루어지는 동안 유해화학물질에 대한 노출이 어떤 형태로 되는 지, 노출되는 농도는 어느 정도인지 등에 대한 구체적인 연구나 조사는 거의 전무하다시피 한 상황이다. 따라서 이 연구의 목적은 첫째, 화재현장에서 소방관들이 개인적으로 노출되는 유해화학물질을 정성적, 정량적으로 모니터링하고 둘째, 각 화학물질의 농도가 소방업무와 어떠한 연관성이 있는 지 비교함과 동시에, 마지막으로 화학물질의 농도에 영향을 미치는 주요한 인자가 무엇인지에 대해서 평가하고자 하였다. 방법: 2013년 1월에서 4월까지의 기간 중 임의로 4주를 정하여 어느 화재현장을 대상으로 시료채취를 수행했고 이 때 소방관들의 직무나 화재현장의 특성, 즉 상황이나 규모 등을 함께 기록하였다. 취합된 시료는 세 가지 직무, 즉 화재진압, 오버홀 및 화재조사 등을 기준으로 분류되어 분석실로 보내어졌고 각 화학물질에 적합한 방법으로 분석되었다. 결과: 총 14건의 소방활동, 즉 화재진압 5건, 오버홀 6건, 화재조사 3건이 조사대상이었다. 채취된 모든 시료에서 벤젠을 제외하고 ACGIH-TLV를 초과한 화학물질은 없었지만, 발암물질인 PAHs의 경우는 모든 시료에서 한 종류 이상이 검출되었다. 이중 나프탈렌은 0.24~279.13 mg/㎥ (중위값 49.6 mg/㎥)의 범위로 검출되었고, 벤조피렌은 한 건의 오버홀 직무에서 10.85 ㎍/㎥가 검출되었다. 벤젠(0.01~12.2 ppm)은 모든 직무에서 검출되었으며 한 개의 시료에서 ACGIH-TLV를 초과하기도 했으나 직무간 농도를 비교했을 때에 유의한 차이는 없었다. 결론: 이상의 결과는 여러 가지 한계가 있기는 하지만, 소방활동을 수행할 때 낮은 농도에 불과할지라도 발암물질을 포함하여 인체에 유해한 영향을 줄 수 있는 연소생성물이 발생한다는 것을 보여주고 있다. 향후, 소방업무를 수행하는 사람들이 직무를 수행할 때 노출되는 유해화학물질에 대한 보다 폭넓은 연구가 수행되어 이들의 건강을 보호하기 위한 명확한 근거 자료로써 활용할 수 있어야겠다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.38-43
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• 2014

이 논문은 자동차 실내의 인화성 물질과 전기적인 접촉 불량에 의한 화재사례를 분석하고 연구하는 것이다. 첫 번째 사례는 운전자가 에어컨 냄새 탈취제인 방향제를 사용 후 실내의 크래쉬 패드에 두고 내린 것이 외부의 복사열에 의해 폭발하면서 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례는 운전자가 자동차 실내에 전자기기 등을 사용하면서 전기적인 과부하가 걸려 단락현상에 의해 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 자동차 내부의 시트를 따뜻하게 하기 위해 열선을 설치하였다. 초기에 설치하였을 때는 화재의 위험성이 약했으나 5,000km를 운행하면서 이 열선의 내구성이 떨어지면서 순간적으로 전기적인 과부하가 발생되었고, 이 열이 시트에 옮겨 붙으면서 자동차 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 네 번째 사례는 뒷좌석에 있던 승객이 담배를 피우던 중 완전히 소화하지 않은 상태로 둔 것이 가연성 종이에 옮겨 붙어 자동차가 전소된 것으로 확인되었다. 따라서, 실내의 인화성 물질이나 전기적인 시스템을 추가로 사용할 때는 화재가능성을 최대한 고려하고 이에 대한 세심한 대책을 강구하여야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.331-346
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• 2018

국내 고속철도 터널에 주요 방재시설물인 피난연결통로 방화문이 설치되고 있으나, 고속으로 통행하는 열차의 고압력으로 인하여 방화문에 강한 충격 및 장기간 진동으로 인하여 잦은 파손 및 유지보수가 발생되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 방화문 개선이 필요하나, 국내에서는 단순 KS F 2296 성능시험에 의한 인증서를 제출하여 설치되고 있다. 현재 국내에서는 사전에 이론적인 검토 없이 실규모 방화문 제작에 의한 단순 시험인증 여부로 개발 되다보니, 개선을 위한 고비용이 발생되고 있는 실정으로 사전에 구조적인 안전을 확보할 수 있는 설계방안의 검토가 필요하다. 따라서 본 연구를 통하여 피난연결통로 방화문 설계 및 성능개선 효율화를 위해 사전 구조 검토가 가능한 구조해석 연구를 수행하였으며, 이러한 결과 값에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 실규모 시작품 제작을 통한 공인 인증시험(KS F 2296)에서 발생된 결과 값을 비교검토 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.84-91
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• 2015

본 연구는 소방펌프차에서 사용 중인 라인프로포셔너 방식의 포 소화설비에 대하여 노즐의 구경변화에 따른 포 수용액의 압력, 유량 및 농도의 변화에 대한 실험적 연구로 실험 데이터를 이론적 계산을 수행함으로써 포 소화약제 성능인증기준에 적합한 폼 흡입 노즐의 흡입측 압력 및 폼 흡입 니플의 구경 모델을 제시하고자 한다. 실험 장치는 소방방재청 고시 제2012-81호 제8조(기능시험) 규정을 바탕으로 실험 장치를 구성하였으며, 포 소화약제는 수성막포 3%를 사용하였고, 혼합장치는 현재 소방관서에서 사용 중인 폼 픽업식 라인프로포셔너 혼합장치 구경 40 mm를 사용하였다. 본 연구를 통하여 라인프로포셔너 혼합장치의 인입측 압력 변화 및 폼 흡입 니플 구경의 변화에 대하여 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 노즐 흡입측 압력은 0.25~0.35MPa 범위 내에서 이론적 포 소화약제 성능 인증 기준에 적합함을 증명할 수 있었다. 또한 폼 흡입 노즐의 구경이 5 mm일 때는 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 보다 높은 압력 0.45~0.60 MPa 범위 내에서 포 소화약제 성능 인증기준에 적합한 것으로 나타났다.