• 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.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.38-44
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• 2015

FDS (Fire Dynamics Simulator)는 화재안전공학 분야에서 가장 널리 사용되는 전산유체역학 소프트웨어로서 화재의 성장과 영향에 대한 다양한 평가에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 화재시 발생하는 연소가스의 독성을 평가할 수 있는 유효복용분량 (Fractional Effective Dose, FED)와 유효부분농도 (Fractional Effective Concentration, FEC) 수준을 예측하기 위하여 FDS 시뮬레이션에서 얻어진 다양한 결과를 활용하였다. 그러나 FDS에서 기본적으로 제공하는 출력값으로는 이러한 값을 직접적으로 구할 수 없으므로, 피난 시뮬레이션에서 얻어진 결과를 결부시켜 별도의 계산과정을 통하여 FED와 FEC 수준을 계산하였다. 특히, 2013년 11월에 FDS의 버전이 업데이트된 바 있어 본 연구에서는 동일한 조건에 대하여 FDS의 구버전과 신버전을 비교하여 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 FED, FEC값에 있어서 두 버전사이에 평균 약 10%의 차이가 발생함을 확인 할 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.288-289
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• 2022

본 연구에서는 FDS(Fire dynamic simulation)를 이용하여 대형물류창고 화재에 대한 국내 스프링클러 설비 설치기준(NFSC)과 미국 방화협회규정(NFPA)의 스프링클러 설비 설치기준을 각각 시뮬레이션하여 발열량 및 반응물질, 초기 화재진화 정도 등의 데이터를 비교 분석하여 대형물류창고에 대한 스프링클러설비 설치기준 개선방안을 제시하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.47-55
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• 2019

건물형태의 공간 내에서 발생한 고체연료 화재에 대해 Fire dynamics simulator (FDS)을 이용하여 설계화재곡선의 예측성능을 실험결과와 비교하여 평가하였다. FDS의 연소모델로서는 EDC 2-step mixing controlled를 적용하였으며 검토된 설계화재곡선들은 기존 연구들에서 제안한 2-stage design fire (TDF) 곡선, Quadratic 및 Exponential design fire 곡선들이다. 시뮬레이션 결과는 건물 내 연기 전파과정이 설계화재곡선에 많은 영향을 받는 것을 확인하였다. 설계화재곡선을 이용한 시뮬레이션은 건물 내 실험온도결과에 대해 합리적으로 예측하고 TDF가 가장 온도를 무난하게 예측하는 것을 확인하였다. 그리고 각 설계화재곡선의 화학종 농도에 대한 예측은 실험과 충분히 예측하지 못하는 것을 확인하였다. 이점은 본 연구에서 사용한 연소모델은 고체연료 화재에 대한 시뮬레이션에 적합하지 않음을 나타내며 고체연료의 예측에 대한 FDS 연소모델에 대한 연구가 추가적으로 필요해 보인다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.7-12
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• 2019

목재 연료의 연소 시 생성되는 탄화가 열분해 과정에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 ISO 5660-1 콘칼로리미터 실험을 수행하였고 Fire dynamics simulator (FDS) 전산해석 결과와 비교 분석하였다. 목재 연료로는 건축자재, 가구재 등에 대표적으로 사용되는 Douglas-fir를 사용하였다. Douglas-fir 연소 시 측정된 열방출률은 FDS 전산해석을 통해 예측한 결과와 비교적 잘 일치하였지만 탄화 층의 표면반응을 고려하지 않는 FDS 전산해석 모델은 훈소과정에서 지속적으로 방출되는 열을 예측하지 못하였다. 그럼에도 불구하고 FDS 전산해석을 통해 탄화 층은 가연물에 열장벽을 형성하여 내부로의 열전달을 방해하고 열적 두께를 두껍게 하여 열분해율을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.224-230
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• 2007

The performance and applicability of FDS code is analyzed for flow simulation in railway tunnel. FDS has been built in NIST(USA) for simulation of fire-driven flow. RANS and DNS's results are compared with FDS's. AJL non-linear ${\kappa}-{\epsilon}$[7,8] model is employed to calculate the turbulent flow for RANS. DNS data by Moser et al.[9] are used to prove the FDS's applicability in the near wall region. Parallel plate is used for simplified model of railway tunnel. Geometrical variables are non-dimensionalized by the height (H) of parallel plate. The length of streamwise direction is 50H and the length of spanwise direction is 5H. Selected Re numbers are 10,667 for turbulent flow and 133 for laminar low. The characteristics of turbulent boundary layer are introduced. AJL model's predictions of turbulent boundary layer are well agreed with DNS data. However, the near wall turbulent boundary layer is not well resolved by FDS code. Slip conditions are imposed on the wall but wall functions based on log-law are not employed by FDS. The heavily dense grid distribution in the near wall region is necessary to get correct flow behavior in this region for FDS.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.585-593
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• 2011

Actual fire test under a laboratory and fire simulation by using computer are considered into main methodology in order to estimate and predict fire size of railway train. Even if practical fire size could be obtained from the full-model railway car test such as a large scale cone-calorimeter test, it is not always possible and realistic due to that expensive cost and attendant dangers could in no way be negligible. In this point of view, fire simulation analysis method based on the computational fluid dynamics could be proposed as an alternative and it seems to be also efficient and reasonable. However, simulation results have to be verified and validated in accordance with the proper procedure including comparing analysis with the actual fire test. In this paper, fire load and growth aspect was investigated through the room corner test (ISO 9705) for the mock-up model of the actual railway car. Then, it was compared with the output data derived from the simulation by using Pyrolysis Model of the FDS (Fire Dynamics Simulator, by NIST) for the exact same domain and condition corresponding with pre-performed room-corner test. This preliminary verified and validated fire modeling method could enhance the reliability of output data derived from the fire simulation under the similar domain and condition.

• 대한안전경영과학회지
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• 제21권4호
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• pp.39-44
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• 2019

In this study, fire and evacuation safety of environmental energy facilities using fire and evacuation simulation was examined as part of performance-oriented design. The worst-case fire scenarios in which fire-fighting facilities such as sprinkler fire extinguishing and smoke control systems are not working, and the FDS analyzes the visibility, temperature distribution, and carbon monoxide concentration distribution through FDS. The safety was examined. As a result, it was proved that evacuation could limit the visibility, temperature, and carbon monoxide concentration in a smooth range, based on the safety standards set by relevant laws. In other words, it was possible to verify the safety of fire and evacuation for environmental energy facilities where a large amount of combustibles and fires coexist.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.438-443
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• 2008

Fire model shall be verified and validated to reliably show the predictive capabilities for a specific use. In the process of model verification and validation, both the acceptable uses and limitation of fire model are established. In this study, the results of FDS simulation are compared with the data of PRISME experiment such as temperature, heat release rate, heat flux, product concentrations in the under-ventilated two-room condition. Furthermore, the sensitivity of FDS under ventilation condition changes are evaluated. FDS provide the reliable prediction for under-ventilated two-room fire scenario with slightly deviation.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.9-15
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• 2011

This study aims to validate predictive capabilities of FDS for the pool fire in three rooms connected to ventilation network. The three rooms in real scale fire test facility are configured to be similar to that of nuclear power plant in size, ventilation condition, construction material, etc. Basically three rooms are confined to the other area except two open doors and two ventilation duct in each room. The real scale fire test was conducted with these conditions and the predictive capabilities of FDS will be validated by comparing FDS simulation results with experimental data from the temperature, heat flux, and concentration point of view. This study concludes that temperature from FDS is about 25 % lower deviation from the experiment, and heat flux from FDS is about 5% deviation.