• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.165-176
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• 2005

최근 전세계의 대형화재 사고이후, 터널안전에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 특히 실물 및 축소모형 실험에 대한 다양한 연구가 진행되면서, 터널구조물에 대한 내화성능에도 많은 관심이 모아지고 있다. 이미 외국에서는 터널구조물의 내화성능에 대한 설계기준이나 권고안이 발표되고 있으나, 아직 국내에는 설계기준으로 마련되지 못하고 있다. 본 연구의 목적은 각 나라별 화재온도 (온도-시간) 곡선, 특히 ISO 834 표준온도곡선, HC곡선, RWS곡선, ZTV곡선, EBA곡선을 분석하여 국내의 도로, 지하철 및 철도터널의 내화성능 평가 기준에 적합한 화재특성을 도출하는데 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.95-102
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• 2010

본 연구에서는 목조한옥구조 적심부 실물화재 실험을 통하여 목조건축문화재 지붕 상부구조 내부의 연소특성을 분석하였다. 실험체는 숭례문 지붕 내부 구조의 특성을 고려하여 제작하였으며, 기와를 제외한 강회, 보토, 적심, 개판 순으로 구성하고 위치별로 열 측정 장치를 설치하였다. 첫 번째 실험은 목조건축 문화재의 적심 지붕구조를 가지는 경우 연소 및 화재 성상을 알아보았다. 두 번째 실험은 화염이 직접 접촉하는 서까래와 천정 개판 상 하부에 방염도료를 도색하여 방염도료 내화 성능을 알아보았다. 세 번째 실험은 적심부와 개판 사이에 방염천을 넣어 적심부 및 강회층에 화염 전파에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 그 결과 목조 한옥구조 지붕의 적심부 화재 전파는 외부 화염의 제거 후에도 내부에 장시간에 걸쳐 연기와 화염이 계속 진행함을 보였다. 또한, 방염도료의 경우 내열효과를 보였으며, 방염천의 경우 화염전파온도를 $100^{\circ}C$ 이하로 유지할 때 적심부로부터 화염전파차단 효과를 보였다.

• Computers and Concrete
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• 제7권4호
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• pp.285-301
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• 2010

In this work we first review the statistical data on large fires in urban areas, presenting a detailed list of causes of fires, the type of damage to concrete and reinforced concrete structures. We also present the modern experimental approach for studying the fire-resistance of different structural components, along with the role of numerical modeling to provide more detailed information on quantifying the temperature and heat flux fields. In the last part of this work we provide the refined models for assessment of fire-induced damage in structures built of concrete and/or reinforced-concrete. We show that the refined models of this kind are needed to provide a more thorough explanation of damage and to complete the damage assessment and post-fire evaluations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.51-58
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• 2014

본 연구에서는 철근콘크리트 구조의 FRP를 이용한 보강에서 낮은 내화성능을 개선하기 위한 방안을 찾기 위하여, 보강된 FRP의 외부를 내화보강하는 방법에 대한 내화실험을 실시하였다. 특히 철근콘크리트 부재의 피복에 홈을 형성하여 FRP를 매입하는 보강 즉, NSM 보강을 대상으로 하였다. 실험에서의 주요 변수는 보강방법과 사용 내화재료로서, Perlite계 재료를 표면에 분사하여 보강하는 방법, Calcium silicate계 보드로 표면에 부착하는 방법, 그리고 추가로 홈내부에 Polymer mortar 또는 Calcium silicate조각을 삽입하여 보강하는 방법으로 보강한 뒤 가열로 내부의 온도변화에 따른 열전달을 관찰하였다. 실험결과, Perlite계 내화뿜칠로 표면을 보강하는 경우보다 Calcium Silicate계 내화보드로 표면을 보강하는 방법이 효과적인 것으로 나타났다. 홈 내부의 에폭시가 유리전이온도에 도달할 때의 외부 표면온도 $820^{\circ}C$까지 내화단열성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권1호
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• pp.67-75
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• 2021

This work studies the behaviour of a steel portal frame selection under fire exposure, considering both span lengths and fire exposure times as variables. Such structures combine carbon steel (S275), fireproof micro-alloyed steel (FR), and coatings of intumescent paint with variable thicknesses, improving thereby the flame retardant behaviour of the steel structure. Thus, the main contribution of this study is the optimization of the portal frames by combining both steels, analysing the resulting costs influence on the final dimensions. Besides, the topological optimization of each steel component within the structure is also defined, in accordance with the following variables: weather conditions, span, paint thickness, and cost of steel. The results mainly confirmed that using both FR and S275 grades with intumescent painting is the Pareto optimum when considering performance, feasibility and costs of such portal frames widely used for industrial facilities.

• 국제초고층학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.123-130
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• 2013

In the past two decades, researchers from different countries have conducted series of experimental and theoretical studies to investigate the behaviour of structures in fire. Many new insights, data and calculation methods have been reported, which form the basis for modern interdisciplinary structural fire engineering. Some of those methods are now adopted in quantitative performance-based codes and have been migrated into practice. Mainly based on the achievements in structural fire research at China, the Chinese national code for fire safety of steel structures in buildings has been drafted and approved, and will be released in this year. The code is developed to prevent steel structures subjected to fire from collapsing, ensure safe evacuation of building occupants, and reduce the cost for repairing the damages of the structure caused by fire. This paper presents the main contents of the code, which includes the fire duration requirements of structural components, fundamental requirements on fire safety design of steel components, temperature increasing of atmosphere and structural components in fire, loading effect and capacity of various components in fire, and procedure for fire-resistant check and design of steel components. The analytical approaches employed in the code and their validation works are also presented.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.89-97
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• 2011

본 연구는 RC조 슬래브의 자중을 줄이기 위하여 구조적 역할을 담당하지 않은 상 하부 철근 사이의 중앙부 콘크리트를 제거하고, 중량감소 및 단열성능을 확보할 수 있는 경량 중공체를 적용한 중공슬래브에 대하여 현장 적용을 위한 최소 요구내화성능(1~2시간)을 평가하기 위한 것이다. 이에 피복두께 및 적재하중, 경간길이를 실험인자로 설정하여 실험을 수행하였다. 내화실험을 실시한 결과, 실험인자에 상관없이 모두 목표 내화성능인 120분을 만족하였고 피복두께 보다 적재하중이 내화성능에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 경간길이는 짧을수록 내화성능에 유리한 것으로 나타났다. 기존 RC조 슬래브에 적용되지 않던 경량 중공체로 사용된 발포폴리스티렌(EPS: Expanded Polystyrene)의 고온시 특성을 파악한 결과 $100^{\circ}C$에서 유리천이현상(Glass Transition)으로 인한 온도상승 지연구간이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발포폴리스티렌의 polystyrene는 녹는점이 $185^{\circ}C$로 낮은 온도에서 용융된다. 따라서 낮은 온도에서 중공체가 용융되어 온도센서 주변에서 전도에 의한 열전달 매개체가 사라지게 된다. 이에 중공체의 온도는 철근 및 콘크리트에 비해 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 따라서 경량 중공체는 낮은 온도에서 용융되어 중공슬래브의 내화성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권11호
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• pp.87-98
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• 2007

화재 후 터널 구조물의 신속한 복구를 위하여 화재손상 구간을 정확하고 빠르게 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 화재로 인한 라이닝 콘크리트의 역학적 특성 변과를 라이닝의 두께방향으로 연속적으로 측정하기 위한 천공저항시험법을 제안하고, 천공시험으로부터 측정된 천공 변수들로부터 모르타르와 콘크리트의 역학적 특성을 추정하고자 하였다. 비교적 균질한 모르타르에 대하여 일련의 천공저항시험을 실시한 결과, 분당회전수가 1,300rpm, 관입속도가 1.40mm/sec, 그리고 비트직경이 10mm인 경우에 측정된 천공 반력값의 편차가 가장 작게 나타나 최적의 시험조건으로 판별할 수 있었다. 최적 시험조건에서 모르타르에 대해 천공저항시험을 실시한 결과, 천공반력과 모르타트의 압축강도 및 탄성계수 사이의 결정계수가 각각 0.91 및 0.93으로 나타나 양호한 상관관계를 도출할 수 있었다. 또한 콘크리트에 존재하는 골재의 영향을 고려하기 위하여 반력 에너지 개념을 제시하였고 실제 압축강도와의 결정계수는 0.94로서 역시 양호한 상관관계를 도출할 수 있었다. 이상과 같이 천공 비트의 관입과 동시에 연속적으로 재료의 역학적 특성을 추정할 수 있는 천공저항시험의 적용 가능성을 파악할 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.518-523
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• 2008

The modular beam made of steel material is wholly responsible for the load stress of the structure, therefore securing the fire-resistant capacity of the steel beam is absolutely important. The economic efficiency achieved by minimizing the thickness of the fire-resistant board attached, is also essential at the same time. Accordingly, a study of optimization of the thickness and interval of fire-resistant boards shall be conducted side by side. Therefore, in this study we have anticipated fire-resistant capacity by using a general-purpose S/W for finite elements, ABAQUS(6.7.1), in order to propose the configurable conditions that can secure the optimal fire-resisting capacity of modular beam. As a result of this analysis, it was impossible to secure the fire-resistance capacity when directly attaching fire-resistant board(30mm) on the modular board in accordance with KS F 2257-1, and the fire-resistant boards were manufactured in shape of module in consideration of its installation interval rather than direct application.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2005년도 춘계 학술기술논문발표대회 논문집
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• pp.165-169
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• 2005

The fire damage of building wouid effect on the safety of structure. When the reinforced concrete structure is heated by high temperature due to the fire, the structural resisting-force will be decreased. In a way, it is a requirement to use high strength concrete for high rise building. Particularly, fire resistance properties of high-strength concrete is more important than normal strength concretes. The fire outbreak of a high strength concrete by sudden temperature rise is a main problem, and causes crack by thermal stress, loading to the deterioration of the durability. In this study, normal and high strength mortar were exposed to a high temperature environment. And than fundamental data for the character change of concrete heated highly were presented by measuring compressive strength of concrete with polypropylene and vinylon fiber, before and after heating. As the results, it is proven that high strength mortar with polypropylene and vinylon fiber for prevents deterioration of durability by fiber.