• 제목/요약/키워드: Fire Modeling

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모사된 화재의 열적환경에서 FDS를 이용한 온도 예측오차에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Temperature Prediction Bias using FDS in Simulated Thermal Environments of Fire)

  • 한호식;김봉준;황철홍
    • 한국안전학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.14-20
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    • 2017
  • A numerical study was conducted to identify the predictive performance for the bare-bead thermocouple (TC) using FDS (Fire Dynamics Simulator) in simulated thermal environments of fire. A relative prediction bias of TC temperature calculated from reverse-radiation correction by FDS was evaluated with the comparison of previous experimental data. As a result, it was identified that the TC temperatures predicted by FDS were lower than the temperatures measured by bare-bead TC for the ranges of heat flux and gas temperature considered. The relative prediction bias of TC temperature by FDS was gradually increased with the increase in radiative heat flux and also significantly increased with the decrease in the gas temperature. Quantitatively, at the gas temperature of $20^{\circ}C$, the TC temperature predicted by FDS had the relative bias of approximately -20% with the radiative heat flux of $20kW/m^2$ corresponding to thermal radiation level of the flashover. It is predicted from the present study that more accurate validation of fire modeling will be possible with the quantitative prediction bias occurred in the process of reverse-radiation correction of temperature predicted by FDS.

영향인자 분석을 통한 고임화재의 미분무수 최적소화 모델링 (Optimum Fire Extinguishing Modeling using Impact Factor Analysis on Water Mist System of Pool Fire)

  • 황원준;김황진;이성은;김성원;오규형
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.84-89
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    • 2009
  • 본 연구에서는 미분무수 노즐을 이용하여 소화시간에 영향을 미치는 인자들을 변화시키며 소화실험을 수행하였다. 주요 인자는 화염의 위치와 노즐 중심으로부터의 거리, 미분무 입자의 크기, 노즐의 설치 높이, 개구부 여부 등이었다. 소화실험 결과로부터 각 인자들 간의 상호작용과 소화에 대한 민감도를 Mini tab을 이용하여 분석하여 미분무수 소화시스템의 최적 소화모델을 도출하였다. 소화시간에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 노즐 중심으로부터의 거리이며 개구부의 여부는 다른 인자들에 비하여 소화시간에 미치는 영향도가 적게 나타났다.

소방차전용출동경로의 계획기법 및 적합성 검토에 관한 연구 - 대구광역시 북구를 대상으로 - (Consideration about the Fire Lane Plan and the Conformability - A Case Study on Daegu Metropolitan City Buk-gu -)

  • 정군식;김한수
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.83-90
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    • 2010
  • 본 연구는 지역의 방재성능향상을 위해 소방차 출동경로의 계획기법 및 기준마련을 위한 기초연구이다. 지역의 방재적 특성파악을 통하여 발생예상재난을 규정지었으며, 현행 소방차의 출동경로선택모델의 작성 및 네트워크해석을 통하여, 도시규모 대형재난의 발생 시에 다양한 출동경로계획의 유효성을 입증하였다. 그리고 실재(實在) 도로망을 바탕으로 네트워크모델을 작성하고 해석을 통하여, 출동경로상의 장해의 위험성에 대하여 정량적인 검토를 행하였으며, 소방차출동전용도로계획에 대한 형태학적 분석을 행하였다. 본 연구의 성과는 합리적이고 효과적인 소방차출동전용도로(Fire Lane)의 형태학적 계획과 정량적인 분석을 위한 기초자료로써의 활용이 기대된다.

효율적인 육군항공과 포병자산의 통합화력 운용방안 판단을 위한 모델링 방법론 및 분석 (Modeling and Analysis for Efficient Joint Combat Fire Operation of Army Artillery and Army Aviation)

  • 임종원;권혁래;이태억
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.47-55
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    • 2014
  • 한국군의 분석용 시뮬레이션모델을 포함한 대개의 전투시뮬레이션 모델들은 통합화력과 같은 복잡한 전투상황을 모델링, 분석하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 Fire Eagle과 같은 지상화력과 육군항공의 통합화력전투훈련의 분석을 위한 모델링 및 시뮬레이션 요구사항을 분석한다. 이에 기반하여 Fire Eagle을 위한 시뮬레이션 모델을 제안, 개발하고 통합화력을 개선하기 위한 전략을 도출한다. 이 시뮬레이션 모델을 이용하여 특정 작전계획 및 시나리오의 효과성을 분석한다. 이 시뮬레이션 실험 결과를 바탕으로 효율적이고 효과적인 작전계획을 개발하는 시범을 보인다.

3차원 공간 기반의 화재피난 시뮬레이션 시스템 개발 (A Development of Fire Evacuation Simulation System Based 3D Modeling)

  • 황연정;구원용;황은경;윤호주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.156-167
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    • 2011
  • 최근 건물의 대형화, 고층화, 복잡화가 이루어지고 있으며, 건축물 화재 발생건수와 이로 인한 인명 및 재산 피해의 증가함에 따라 화재피난 시뮬레이션을 통한 건축물의 안전성 점검의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 외산 프로그램에 의존하고 있는 화재피난 시뮬레이션 분야에 한국인의 특성을 고려한 시뮬레이션 시스템을 구현하고자 하였다. 그 결과 3차원 공간 정보 기반으로 공간의 토폴로지를 생성하고, 피난 경로를 탐색하는 화재피난 시뮬레이션을 구축하였다.

주거공간 단위가연물의 열역학적 수치해석 모델링에 관한 연구 (A Study for Thermal Mechanism of Residential Combustibles with Numerical Modeling)

  • 안찬솔;김정엽;유용호;권오상;주상현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.58-63
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    • 2011
  • 본 연구는 주거공간에 배치된 가연물의 열역학적 연소모델을 구현하는데 목적이 있다. 화재하중과 화재 강도는 성능설계의 사용이 증가함에 따라 건축물 화재안전 설계에 중요한 요소로 대두되고 있으며, 컴퓨터를 이용한 수치해석을 통해 예측이 가능해 지고 있다. 주거 가연물의 열역학적 연소특성을 예측하기 위해 각 가연물의 수치해석용 모델을 설계하였다. 해석된 결과를 검증하기 위해 수치해석의 결과를 실물 연소실험의 열방출량 결과와 비교하였다. 수치해석을 위해 FDS를 사용하였으며, 난류해석을 위해 LES모델이 사용되었다. 검증결과 열방출율 및 총발열량은 실험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

병목현상 시 유동률에 대한 피난실험 및 모델링 비교 (Comparison of Egress Modeling and Experiments for Flow Rate in the Bottleneck)

  • 황은경;우수진;김종훈;김운형
    • 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.

지하공간의 위험성평가에 관한 연구 -지하철 역사내의 연기제어를 위한 제연경계벽의 효용성 평가 (A Study on the Risk Assessment of the Underground Space -The Estimation of Smoke Reservoir Screen for Smoke Control in Subway Station Platform)

  • 노삼규;허준호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.103-109
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    • 2004
  • 지하공간에서의 재난은 많은 인명피해를 가져오고 있어서 지하공간에 대한 위험성평가는 인명피해를 최소화할 수 있는 방안으로 우선되어야 한다. 특히 지하철 역사에서의 피난동선과 연기의 이동경로가 동일하여 발생되는 피해를 최소화하기 위한 수직개구부상의 제연경계벽 설치연구는 필수적이며, 화재시뮬레이션을 통한 평가를 통하여 그 효용성을 분석한 결과 연기제어와 피난여유시간을 확보하고 기존 역사에 설치된 제연설비와의 연계된 작동시 많은 효과가 있을 것으로 확인되었다. 이를 통하여 일부 수도권 지하철 역사에는 수직개구부에 제연경계벽을 설치하였고, 계속적으로 위험성평가를 통한 분석을 진행하고 있다.

섬유혼입 내화 고강도 콘크리트의 열전달 모델 (Heat Transfer Modeling of Fiber-embedded Fire-Resistant High Strength Concrete)

  • 신영섭;한동석;염광수;전현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2011
  • 대형 구조물에 주로 사용되는 고강도 콘크리트는 화재 시 폭렬이 발생하여 구조물의 심각한 손상을 초래한다. 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상을 감소시켜 구조물의 내화성능을 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트에 대한 내화해석 모델을 제시하였다. 섬유의 거동 및 고온에서의 콘크리트 내부의 물리적인 현상을 고려하여 수정한 고강도 콘크리트의 재료모델을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 재료모델로 선택하였다. 수정된 재료모델을 이용하여 얻은 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화해석 결과를 실험결과와 비교하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 재료모델을 제안하였다.