• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2014

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용되고 있는 정온식 열감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 Fire Detector Evaluator (FED)가 사용되었으며, 국내에서 적용되는 2개의 써미스터 방식(Thermistor types)과 1개의 바이메탈 방식(Bimetal type)의 스포트형 정온식 열감지기가 연구대상으로 고려되었다. 화재모델링을 위해 요구되는 감지기의 작동 개시온도 및 반응시간지수(Response Time Index)가 측정되었으며, 이때 RTI는 감지기의 설치위치를 고려하여 천장제트기류(Ceiling jet flow)와 수직제트기류(Vertical jet flow)에 대하여 측정되었다. 측정된 장치물성을 이용한 화재모델링 결과는 실규모 구획화재실험 결과와 비교 검증되었다. 그 결과 수치적으로 예측된 감지기의 작동 개시시간은 실험결과를 적절히 잘 예측함을 확인하였다.

• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.251-258
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• 2009

개념설계단계에서 전투차량은 크게 화력성능, 기동성능과 체계의 물리적 특성으로 나누어진다. 본 연구에서는 전투차량체계를 구성하는 3가지 특성 중 화력성능의 최적화로 제한한다. 체계의 개념설계 단계에서 화력성능에 영향을 미치는 주요 인자로 파괴효과에 직접적인 영향을 주는 탄의 중량과 원거리 사격을 고려한 최대사거리를 분석대상으로 선정하였다. 최대 사거리 분석을 위하여 강내탄도와 강외탄도해석은 질량 집중 모델, Le Duc모델과 질점탄도모델을 사용하여 분석하였다. 실험계획법과 회귀분석으로 반응표면식을 구성하고 선정된 인자를 반응표면법으로 최적화하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.105-110
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• 2019

Most titanium alloy waste with cutting oil was discarded without recycling process so that it can be caused by metal and oil fires. However, there is no fire management system and studies on the titanium or titanium alloy waste in spite of high fire risk. The purpose of this experimental study is to identify the fire risk of the titanium alloy waste with cutting oil. We collected the 120g waste which was made in the biomedical titanium alloy cutting process. The waste was burned and conducted thermal image analysis with infrared camera. The experimental results which illustrated the process, characteristics, and trends of fire are presented. Firstly, the cutting oil was burned and partially the titanium alloy waste was burned. The maximum temperature of the fire was more than $650^{\circ}C$ in some specific spots. These results means when a lot of titanium alloy waste with cutting oil was ignited, this fire could connect the titanium fire. In other words, the fire has a flammable liquid fire and combustible metal fire at the same time. The experimental study could be used fire prevention, response, and investigation of the titanium alloy waste.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.187-190
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• 2011

본 논문은 초기화재 및 훈소화재에 적응성이 있는 CO센서의 응답특성을 분석하고자 접촉식 CO센서를 실험대상으로 하여 한국소방산업기술원의 실화재시험장에서 모형화재실험을 실시하였다. 화원의 종류로는 UL 268 시험화원인 종이, 목재, 인화성액체를 화원으로하여 각 화원에 따른 CO센서의 응답특성을 비교 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.51-57
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• 1996

반응시간지수(Response Rime Index : RTI)를 사용하여 스프링클러의 열응답(thermal response) 특성을 분류할 수 있다. 반응시간지수는 plunge test에서 균일한 고온의 공기속도의 제곱근과 스프링클러 열감지부의 시정수(time constant)의 곱으로 나타낼 수 있다. 고온의 주위 공기온도에서 스프링클러가 작동하는 시간을 측정하므로서 열감지부의 시정수를 계산할 수 있다. 스프링클러의 RTI가 시정수에 비하여 실험조건에 따른 변화 폭이 적으므로 실제 화재시의 스프링클러 자동시간을 예측하는데에는 RTI가 사용된다. 스프링클러의 작동시간 예측을 위해서는 RTI값과 스프링클러 열감지부 주위의 유속이 필요하며, 유속은 화재의 발열량과 스프링클러가 설치된 구획의 높이로부터 실험식으로 결정된다. 따라서 Plunge test를 이용하여 얻은 스프링클러 열감지부의 기본자료로부터 실화재시의 스프링클러 작동시간을 예측하게 되며, ZONE 모델과 같은 화재 simulation 프로그램과 같이 사용된다면 스프링클러 작동시의 연층의 높이도 예측 가능하게 된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권4호
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• pp.325-350
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• 2012

Concrete filled steel hollow structural sections (CFSs) are an efficient, sustainable, and attractive option for both ambient temperature and fire resistance design of columns in multi-storey buildings and are becoming increasingly common in modern construction practice around the world. Whilst the design of these sections at ambient temperatures is reasonably well understood, and models to predict the strength and failure modes of these elements at ambient temperatures correlate well with observations from tests, this appears not to be true in the case of fire resistant design. This paper reviews available data from furnace tests on CFS columns and assesses the statistical confidence in available fire resistance design models/approaches used in North America and Europe. This is done using a meta-analysis comparing the available experimental data from large-scale standard fire tests performed around the world against fire resistance predictions from design codes. It is shown that available design approaches carry a very large uncertainty of prediction, suggesting that they fail to properly account for fundamental aspects of the underlying thermal response and/or structural mechanics during fire. Current North American fire resistance design approaches for CFS columns are shown to be considerably less conservative, on average, than those used in Europe.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.23-30
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• 2009

건물의 소방설비시스템의 유지 관리 상태에 이상이 나타났다고 한다면, 특정 기능의 이상이 미치는 부분적 또는 전체적인 화재안전대응수준에 영향을 미친다. 따라서 효율적 소방성능을 유지하기 위해 설비기능의 가동상태를 나타 낼 수 있는 성능지수의 계산 체계가 필요하다. 이러한 성능지수의 체계는 정보수신자가 부분 이상으로 발생한 영향이 전체 기능의 상태에 얼마나 영향을 주는 것인지를 쉽게 인지할 수 있도록 하는 데에 기여할 수 있다. 따라서 건물의 화재안전수준을 나타내는 효율지표로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 광대역규모의 소방 관리에서도 활용성 높은 지수로 사용될 수 있다. 본 지수 산정체계는 U-건물 소방방화시설관리 운용시스템의 성능 효율지수 산정을 위한 시스템으로 개발되었다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.287-298
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• 2018

High strength steels have been widely applied in recent years due to high strength and good working performance. When subjected to fire conditions, the strength and elastic modulus of high strength steels deteriorate significantly and hence the load bearing capacity of structures reduces at elevated temperatures. The reduction factors of mechanical properties of high strength steels are quite different from mild steels. Therefore, the fire design methods deduced from mild steel structures are not applicable to high strength steel structures. In recent ten years, the first author of this paper has carried out a lot of fundamental research on fire behavior of high strength steels and structures. Summary of these research is presented in this paper, including mechanical properties of high strength steels at elevated temperature and after fire exposure, creep response of high strength steels at elevated temperature, residual stresses of welded high strength steel member after fire exposure, fire resistance of high strength steel columns, fire resistance of high strength steel beams, local buckling of high strength steel members, and residual strength of high strength steel columns after fire exposure. The results show that the mechanical properties of high strength steel in fire condition and the corresponding fire resistance of high strength steel structures are different from those of mild steel and structures, and the fire design methods recommended in current design codes are not applicable to high strength steel structures.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권6호
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• pp.657-670
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• 2021

This paper presents a designing method for enhancing fire resistance of steel box bridge girders (closed steel box bridge girder supporting a thin concrete slab) through taking into account such parameters namely; fire severity, type of longitudinal stiffeners (I, L, and T shaped), and number of longitudinal stiffeners. A validated 3-D finite element model, developed through the computer program ANSYS, is utilized to go over the fire response of a typical steel box bridge girder using the transient thermo-structural analysis method. Results from the numerical analysis show that fire severity and type of longitudinal stiffeners welded on bottom flange have significant influence on fire resistance of steel box bridge girders. T shaped longitudinal stiffeners applied on bottom flange can highly prevent collapse of steel box bridge girders towards the end of fire exposure. Increase of longitudinal stiffeners on bottom flange and web can slightly enhance fire resistance of steel box bridge girders. Rate of deflection-based criterion can be reliable to evaluate fire resistance of steel box bridge girders in most fire exposure cases. Thus, T shaped longitudinal stiffeners on bottom flange incorporated into bridge fire-resistance design can significantly enhance fire resistance of steel box bridge girders.