• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.38-43
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• 2013

본 연구는 주거공간 내 가연물의 화재하중 산정방법의 신뢰성을 평가하기 위한 연구로서 가연물의 3차원 형상정보를 통해 체적을 산정하고 문헌조사와 시편실험을 통해 얻은 가연물의 물성을 적용하여 화재하중을 산정한다. 대상 가연물은 주방 싱크대, 가정용 소파, 책상 세트이며 실화재 실험을 통해 가연물에서 방출되는 총열방출량을 측정하였다. 실화재 실험에서 측정된 총열방출량을 기준으로 문헌조사에 기초하여 계산된 화재하중은 6~120% 정도의 상대오차를 보였으나 시편실험에 기초한 화재하중은 20% 이내로 나타났다. 본 연구는 화재하중 평가의 오차가 형상정보뿐만 아니라 가연물의 재료 물성에 큰 영향을 받는다는 사실을 보여주고 있으며 이러한 연구를 통해 화재하중 산정기법을 향상시키는데 기여할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.37-42
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• 2016

본 연구는 화재전파해석 모델을 이용하여 화재 위험성 평가에 적용되는 설계화재 구성의 적용가능성을 파악하고자 한다. 화재전파해석을 위해 열중량분석과 시편연소실험이 수행되었으며 실험에서 얻어진 물성을 FDS 열해리 모델에 적용하여 격자크기에 따른 화재해석을 수행하였다. 해석 결과 전체적인 화재성장특성은 실화재 실험결과와 큰 차이를 보였으나 초기 피크 발열량과 전체 방출 열에너지는 약 30% 이내에서 유사한 예측결과를 보였다. 본 연구의 해석모델은 화재성장율이나 최대발열량 도달시간 등과 같은 화재성장특성을 예측하는데 한계를 보였다. 그러나 지속적인 모델의 개선 및 재료 물성의 상세연구를 통해 설계화재시나리오 구성에 있어서 화재모델의 적용성이 있음을 보여준다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권3호
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• pp.353-362
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• 2022

Bridge fire hazard has become a growing concern over the last decade due to the rapid increase of ground transportation of hazardous materials and resulting fire incidents. The lack of fire safety provisions in steel bridges can be a significant issue owing steel thermal properties that lead to fast degradation of steel properties at elevated temperatures. Alternatively, the development of composite action between steel girders and concrete decks can increase the fire resistance of steel bridges and meet fire safety requirements in some applications. This paper reviews the fire problem in steel bridges and the fire behavior of composite steel-concrete bridge girders. A numerical model is developed to trace the fire response of a typical bridge girder and is validated using measurements from fire tests. The selected bridge girder is composed by a hot rolled steel section strengthened with bearing stiffeners at midspan and supports. A concrete slab sitting on the top of the girder is connected to the slab through shear studs to provide full composite action. The validated numerical model was used to investigate the fire resistance of real scale bridge girders and the effect of the composite action under different scenarios (standard and hydrocarbon fires). Results showed that composite action can significantly increase the fire resistance of steel bridge girders. Besides, fire severity played an important role in the fire behavior of composite girders and both factors should be taken into consideration in the design of steel bridges for fire safety.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.96-97
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• 2021

In the Building Act, performance-based fire safety design is being promoted for institutionalization. The behavior of the structure against fire conditions can be predicted by using the advanced numerical analysis method based on the FEM (Finite Element Method) to predict the entire structural behavior including the behavior of the structure, but there is a limit to expressing the fire properties of the space and predicting the fire properties It is difficult to determine the variables to be transmitted to the FEM (Finite Element Method) model from the fire simulation results using FDS (Fire Dynamics Simulator). Accordingly, the purpose of this study is to introduce the code user's manual for FDS and FEM unidirectional coupling analysis.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권2호
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• pp.269-287
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• 2023

The WGJ420 fire-resistant weathering (FRW) steel is developed and manufactured with standard yield strength of 420 MPa at room temperature, which is expected to significantly enhance the performance of steel structures with excellent fire and corrosion resistances, strong seismic capacity, high strength and ductility, good resilience and robustness. In this paper, the mechanical properties of FRW steel plates and buckling behavior of columns are investigated through tests at elevated temperatures. The stress-strain curves, mechanical properties of FRW steel such as modulus of elasticity, proof strength, tensile strength, as well as corresponding reduction factors are obtained and discussed. The recommended constitutive model based on the Ramberg-Osgood relationship, as well as the relevant formulas for mechanical properties are proposed, which provide fundamental mechanical parameters and references. A total of 12 FRW steel welded I-section columns with different slenderness ratios and buckling load ratios are tested under standard fire to understand the global buckling behavior in-depth. The influences of boundary conditions on the buckling failure modes as well as the critical temperatures are also investigated. In addition, the temperature distributions at different sections/locations of the columns are obtained. It is found that the buckling deformation curve can be divided into four stages: initial expansion stage, stable stage, compression stage and failure stage. The fire test results concluded that the residual buckling capacities of FRW steel columns are substantially higher than the conventional steel columns at elevated temperatures. Furthermore, the numerical results show good agreement with the fire test results in terms of the critical temperature and maximum axial elongation. Finally, the critical temperatures between the numerical results and various code/standard curves (GB 51249, Eurocode 3, AS 4100, BS 5950 and AISC) are compared and verified both in the buckling resistance domain and in the temperature domain. It is demonstrated that the FRW steel columns have sufficient safety redundancy for fire resistance when they are designed according to current codes or standards.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.28-39
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• 2014

본 연구에서는 우선 화재에 노출된 고강도 콘크리트의 내화특성과 폭렬 메커니즘을 규명한 기존 국내외 연구자들의 연구문헌들을 심도 깊게 고찰하였다. 그 후 고온을 받은 고강도 콘크리트에 대한 국내외 연구자들의 주요 실험 변수를 분석하여 가장 최적의 변수를 설정하였으며 이를 토대로 하여 100MPa급 고강도 콘크리트의 내화 특성을 규명하기 위한 내화실험을 계획하였다. 또한 기존 연구의 실험결과를 분석한 결과 폭렬방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 PP섬유와 친수성 재료로서 시멘트 입자와 부착성능이 우수하고 워커빌리티를 개선할 수 있는 NY섬유를 혼합한 신재료 HB섬유를 섬유혼입률 0.05%로 정해 배합설계에 반영하였다. 이러한 배합설계로 타설한 총 48개의 공시체를 28일 양생기간 후 온도변화 ($100^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$)에 따른 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 분석하기 위해 화재를 받은 후 냉간상태에서의 내화실험을 수행하였으며 이를 통해 고강도 콘크리트의 내화 특성을 분석하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제31권3호
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• pp.1-10
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• 2003

Shredded waste newspapers, waste acrylic raw fibers, and urea-formaldehyde (UF) adhesives, at 10% by weight on raw material, were used to produce recycled waste paper-waste acrylic raw fiber composite boards in laboratory scale experiments. The physical and mechanical properties of fire retardant treated recycled waste paper-waste acrylic raw fiber composite boards were examined to investigate the possibility of using the composites as internal finishing materials with specific gravities of 0.8 and 1.0, containing 5, 10, 20, and 30(wt.%) of waste acrylic raw fiber and 10, 15, 20, and 25(wt.%) of fire retardant (inorganic chemical, FR-7^®) using the fabricating method used by commercial fiberboard manufacturers. The bending modulus of rupture increased as board density increased, decreased as waste acrylic raw fiber content increased, and also decreased as the fire retardant content increased. Mechanical properties were a little inferior to medium density fiberboard (MDF) or hardboard (HB), but significantly superior to gypsum board (GB) and insulation board (IB). The incombustibility of the fire retardant treated composite board increased on increasing the fire retardant content. The study shows that there is a possibility that composites made of recycled waste paper and waste acrylic raw fiber can be use as fire retardant internal finishing materials.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.50-58
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• 2009

건축물 화재로 인하여 매년 수많은 인명과 재산 그리고 환경적 피해가 발생되고 있으며, 이의 최소화를 위하여 각 국가별로 분야별 화재안전 전략을 개발하고 있다. 건축물 화재안전의 글로벌적 전략 개발은 국제표준화기구(ISO)를 중심으로 이루어지고 있으며, 본 논문에서는 국제표준화기구에서 이루어지고 있는 화재안전 전략의 현황과 기술개발 동향 및 국내의 대응방안 분석 등을 통하여 국내의 건축물 내화성능평가 표준화 로드맵을 제시하고자 한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.195-201
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• 2008

When reinforced concrete is subjected to high temperature as in fire, there is deterioration in its properties of particular importance are loss in compressive strength, cracking and spalling of concrete, destruction of the bond between the cement paste and the aggregates and the gradual deterioration of the hardend cement paste. Assessment of fire-damaged concrete usually starts with visual observation of color change, cracking and spalling of the surface. In this paper, it was reported the trends of research and practical use on the Explosive Spalling Properties of the High-Strength Concrete.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.137-147
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• 2008

본 연구에서는 전통목조건축물 중에서 전통사찰을 대상으로 소방안전 관련규정과 주요 화재원인 및 사례 등을 검토하여 화재취약성을 분석하였고, 서울특별시 은평구에 있는 문화재를 보유한 전통사찰의 3개소에 대한 현장조사를 통하여 지리적 여건, 소방대의 출동경로 현장 도착 소요시간, 소방시설, 방화관리 및 보안시스템, 화재취약요인 등에 대한 실태를 분석하여 전통사찰의 소방안전대책에 대해서 제시하였다.