• 해양환경안전학회지
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• 제23권7호
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• pp.791-800
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• 2017

선박 거주구역에 화재발생 시 화재시뮬레이션 도구를 이용하여 화재확산형상을 실시간으로 예측하고 상황에 따른 적절한 대응방안을 제시할 수 있다면 화재사고로 인한 인명피해를 최소화시킬 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 오늘날 화재시뮬레이션은 해석대상공간의 크기와 그리드 개수에 따라 해석을 하는데 있어, 매우 장시간을 필요로 하는 현실적 한계가 있다. 이에 이 연구에서는 화재시뮬레이션 시간단축을 목적으로 선박 거주구역 화재시뮬레이션에 적용할 수 있는 격자크기와 생성방법에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 선박 거주구역에 적용되는 격자크기는 0.25[m] 이내의 값을 사용하는 것이 가장 효율적인 것으로 판단되었다. 또한 single mesh 격자생성방법으로 수행했을 경우와 비교하여, multi mesh 격자생성방법으로 시뮬레이션을 수행하였을 때 가시거리 값은 4.3 %, 온도 값은 8.3 % 이내에서 유사하고 해석시간은 약 80 % 감소하였기 때문에, multi mesh 방법으로 격자를 생성하는 것이 해석시간을 단축하는데 있어 매우 효과적임을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권2호
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• pp.52-60
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• 2017

NUREG-1934에서 제시된 원자력발전소 주제어실의 케비닛 화재를 대상으로 운전원의 거주성을 평가하기 위하여 수치해석이 수행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 대표적인 화재모델인 FDS가 사용되었다. 운전원의 거주성을 결정하는 기준으로서 복사 열유속, 상층부 온도, 연층높이 및 연기의 광학밀도뿐만 아니라, CO 등과 같은 독성물질의 농도가 포함되었다. 주요 결과로서, 화재모델의 확인 및 검증(V&V) 기반의 주요 입력인자 민감도 및 모델 불확실도 분석을 통해 다양한 화재시나리오에 대하여 거주성 기준의 초과 확률 및 거주 가능시간이 산출되었다. 최대 열방출률, CO 및 Soot yields의 민감도 분석을 통해, 거주시간 뿐만 아니라 거주성을 결정하는 한계기준의 변화가 발생됨을 확인하였다. 이러한 방법론은 불확실한 케비닛 화재정보를 이용한 주제어실의 거주성 평가의 신뢰성 강화를 위한 현실적인 대안이라 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.7-12
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• 2003

지하철 역과 같이 대형 개구부가 있는 공간의 화재와 제연을 조사하기 위해, 지하철 역과 유사한 구조의 4 m ${\times}$ 1 m ${\times}$ 1.5m 크기의 공간 내 50 kW의 폴리우레탄 화재에 대한 수치모사를 수행하였다. 대와류모사를 난류모델로 사용하고, 혼합분율 연소모델과 복사 유한체적법을 사용하였다. 화재 발생 후 5초부터 급배기방식과 급기방식, 배기방식의 세가지 기계 제연방식이 각각 작동했을 때 제연방식에 따른 승강장과 출입통로의 공기온도와 연기이동을 비교하였다. 제연방식 가운데 급배기방식의 제연성능이 가장 좋고 안전한 것으로 나타났다. 그러나 지하철 역에 사용되고 있는 급기방식은 급기구를 통해 공급된 공기가 고온의 연기와 혼합됨으로써 제연성능이 오히려 자연제연방식보다 불량하므로 지하철 역과 같은 구조에서는 적합하지 않음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.221-227
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• 2008

본 연구에서는 FDS 코드를 이용하여 외부 자연풍에 의한 터널 내의 미세물분무 소화특성을 검토하였으며, 상세반응이 고려된 1차원 대향류 비예혼합화염을 이용하여 화염내부에서 미세물분무의 냉각 및 화학반응효과에 의한 소화현상을 규명하였다. 연구결과로서, 외부 자연풍의 유속 증가에 따라 고온 연기층의 분포 및 분무 특성의 큰 변화가 발생됨을 확인하였다. 외부 자연풍이 없는 경우에는 분무입자 직경이 작을수록 소화성능이 좋지만, 풍속이 증가함에 따라 입자직경이 클수록 소화성능이 좋아짐을 알 수 있었다. 자연풍은 입자의 화염면 침투를 방해할 뿐 아니라. 충분한 산소의 공급으로 화제 억제를 방해할 것으로 예측된다. 또한 자연풍이 존재하는 조건의 화염은 화염 신장효과에 의해 밀폐된 공간에서의 화염 보다 작은 양의 $H_2O$침투에 의해서도 소화될 수 있으며, $H_2O$의 화학반응에 의한 소화효과는 외부 자연풍의 유속에 크게 영향을 받지 않음을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1054-1061
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• 2009

본 연구에서는 현재 국내외적으로 설치가 이루어지고 있는 PSD에 대하여 설치 유무에 따른 화재유동 변화와 배연효율변화에 중점을 두어 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 모델은 대구지하철 중양로 역사이며, 승강장과, 대합실 2개층을 포함하여 화재해석을 수행하였고, 화재해석 프로그램은 FDS를 사용하였다. 역사 전체를 모델링함에 따른 격자수 증가로 많은 계산시간이 소요되므로 병렬처리 기법을 통한 화재해석을 수행하였다. PSD 유무에 따른 화재유동 및 배연효율 변화의 비교를 위하여 화재사나리오를 작성하여 Case 별로 화재해석을 수행하였다. 화재규모는 NFPA-130 을 참조하여 10Mw 상황에서의 화재유동 을 연구하였다. 해석 결과는 NFPA-130을 참고하여 승객안전에 중점을 두어 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.7-12
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• 2020

본 연구에서는 미세물분무의 특성이 열복사 감쇠에 미치는 영향을 살펴보기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. 고온의 복사 패널로부터 전파되는 열복사가 미세물분무를 통과하여 약화되는 과정을 FDS를 이용하여 해석하였고, 미세물분무의 분사유량, 액적평균입경과 분무각에 따른 영향을 분석하였다. 해석 결과로부터 분사유량의 증가와 액적크기의 감소가 열복사 감쇠 효과를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 복사열이 통과하는 분무 공간 분포의 영향을 살펴보기 위해 분사각을 변화시켜 열복사 특성을 분석하였으며 분사각이 클수록 복사 감쇠 효과가 커지는 것을 확인하였다. 이것은 유사한 액적크기분포와 유량조건에서도 액적들이 공간적으로 더 넓게 퍼져 있는 경우 복사의 감쇠 효과가 더 커질 수 있음을 보여준다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.66-72
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• 2008

본 연구에서는 대심도 지하역사에서 화재가 발생할 시 급/배기 팬의 동작 유무에 따른 승강장에서의 열 및 연기의 거시적인 거동을 화재시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 분석결과를 토대로 현재 설치된 급/배기 팬에 대한 제연/배연능력에 대하여 고찰하였다. 본 연구의 대상은 숭실대 입구 역사(7호선, 도시철도공사운영)이며, 숭실대 역사의 승강장은 길이 165m, 폭 23.5m, 깊이 47m 이다. 본 연구에서 전산수치해석을 위한 모델은 선로부 지하터널를 감안하여 전후 각 100m를 추가하였다. 따라서 모델링의 크기는 길이 365m, 폭23.5m, 깊이 47m 이다. 격자는 육면체 정렬격자계를 사용하였으며, 격자의 수는 대략 10,000,000 개가 사용되었다. 빠른 수치전산처리를 위하여, 병렬처리기법을 적용하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU자원에 Intel 3.0GHZ Dual CPU 6개(core 12개)가 사용되었다.

• 설비공학논문집
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• 제30권1호
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• pp.17-23
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• 2018

A fire simulation was performed to analyze the temperature and smoke exhaust performance of roof vents of the arcade traditional market by comparing a basic model (Case A) and an improvement model (Case B~Case E). Temperature analysis by heat showed a low temperature distribution because Case E discharged smoke in both directions of length compared to other cases. However, the effect of heat by life safety standards was satisfied. The smoke exhaust analysis by smoke showed the highest performance because Case C was exhausted to 1 m on both sides of length.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.424-427
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• 2012

본 연구에서는 최근 증가하고 있는 대심도역사의 제연팬 용량에 따른 연기확산영향에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션모델은 신금호 역사(5호선, 깊이 46m)를 대상으로 하였으며, 제연팬 용량에 따른 연기확산 영향을 분석 하였다. 현장조사 및 실측을 통하여 계측된 실제 역사의 제연팬에 관한 데이터를 화재시뮬레이션 조건으로 적용하였다. 역사전체를 해석 대상으로 하여 총 400만개의 격자를 사용하였으며, 제연팬 용량에 따른 연기확산 영향 비교를 위하여 화재 시나리오를 작성하여 Case별로 화재해석을 수행하였다. 계산 효율을 높이기 위하여 MPI병렬처리기법을 사용하였으며 해석코드는 LES(large eddy simulation) 기법을 주로 사용하는 FDS5 code를 사용하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.52-59
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• 2012

본 연구에서는 화재로부터 가장 효과적인 소화설비로 평가받고 있는 스프링클러 시스템에 대해 화재 시뮬레이션과 수리계획법에 기반을 한 최적 배치방법을 제안하였다. 사례연구로, $5.2m(L){\times}5.4m(W){\times}2.4m(H)$ 크기의 일반 주거지 형태를 대상공간으로 설정하고, 부주의로 폴리우레탄 소재의 소파에 불이 인화되어 화재가 전이되는 시나리오를 구성하였다. 그리고 스프링클러의 종류와 개수에 따른 소화속도, 온도변화, 표면 열방출률을 시뮬레이션을 통해 분석하고, 공간 균등배분 방법으로 설치된 스프링클러의 설치비와 화재 피해액의 정형화를 바탕으로, 수리계획법을 이용하여 최적 소화성능의 스프링클러 배치시스템을 얻을 수 있었다.