• 한국안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.59-70
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• 1998

In this study, response time index(RTI) of standard and quick response type sprinkler head are measured and compared through ramp and plunge test in heated wind tunnel. Also discharge rate and water distribution, actual delivered density(ADD), fire test with wood cribs are performed to compare the fire suppression capability and the operation time and temperature between standard and quick response type sprinkler head.

• 한국안전학회지
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• 제32권4호
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• pp.16-21
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• 2017

The sprinkler system is a basic fire extinguishing system that uses water as an extinguishing agent. In order to evaluate the fire extinguishing performance of the sprinkler system, information such as the discharge angle, discharge speed, discharge pressure, flow rate, and water droplet size of the installed head are required. However, there is a lack of research on droplets size compared to other requirements. In this study, to evaluate the extinguishing characteristics of sprinkler system, the droplet size distribution was measured for various types of sprinkler heads actually used. The size of the droplet was measured using laser diffraction method. The 50% cumulative volume distribution ($D_{v50}$) according to discharge coefficient(K factor) was $540{\mu}m{\sim}695{\mu}m$ for K50, $542{\mu}m{\sim}1,192{\mu}m$ for K80, $980{\mu}m{\sim}1,223{\mu}m$ for K115 and $1,188{\mu}m{\sim}1,234{\mu}m$ for K202. Based on the measured results, the vaeiance of the droplet particle distribution and the distribution ($D_{v50}$) according to discharge coefficient(K factor) was $540{\mu}m{\sim}695{\mu}m$ for K50, $542{\mu}m{\sim}1,192{\mu}m$ for K80, $980{\mu}m{\sim}1,223{\mu}m$ for K115 and $1,188{\mu}m{\sim}1,234{\mu}m$ for K202. Based on the measured results, the vaeiance of the droplet particle distribution and the Rosin-Rammler index value are presented. As a result of the fire simulation with FDS, it was confirmed that the performance difference occurs according to the water droplet size distribution even when the same amount of water is used. Therefore, the extinguishing performance of the sprinkler system should be evaluated considering the droplet size distribution according to the sprinkler head type.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1319-1320
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• 2010

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.1-8
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• 2004

주도적인 능동형 소화방식인 폐쇄형 스프링클러설비는 산업설비뿐만 아니라 원자력발전소의 화재를 제어하거나 진압하기 위한 목적으로도 사용된다. 가장 적절한 소화설비를 선택하였을 때 열감지부의 적절한 동작을 보장할 수 있다라는 사실은 언급할 필요도 없을 것이다. 따라서, 이론과 경험적인 접근에 의하여 열감지부의 동적특성에 대한 적절할 평가가 수행되어야 한다. 이러한 목적으로 용융식 스프링클러 헤드의 동작시간을 단순화재성장의 경우와 시간의 자승에 비례하는 화재성장의 경우에 대하여 비교하였다. 이 논문에서는 비교의 결과와 감지부의 열적 동작 경향을 제시하였다. 더 나아가 스프링클러 헤드의 동작시간을 예측함에 있어 가장 적절한 수식에 대한 기술적인 평가를 제시하였다. 또한 성능기반의 화재방호기술 접근분야에서 가장 실질적으로 적용할 수 있는 시간 자승의 수식을 사용할 때 반영하여야 할 일부 아이디어를 함께 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.98-108
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• 2019

연구목적:본 연구는 화재 시 샌드위치패널 구조 창고의 벽 천장접합부 방호를 위한 스프링클러 성능확인 실험을 목적으로 한다. 연구방법: 현장조사결과를 기반으로 창고의 공간규격과 가연물을 선정하고 벽 코너 및 헤드 직하부에서의 방호실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 연구결과:벽 코너 화재 시나리오에 대해서 K-80 폐쇄형 스프링클러헤드의 작동으로 샌드위치 패널의 착화 및 접합부 손상이 방지됨을 확인하였다. 결론:샌드위치패널 심재로의 착화 및 연소방지를 통한 화세제어로 이를 가정한 소방대의 소화 및 구조활동을 위한 표준진압대책이 마련되어야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.111-117
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• 2016

본 연구는 스프링클러 헤드 근처에서 형성되는 액막의 자유표면 유동에 대해 CFD 모델을 적용하여 해석하고 스프링클러의 초기분무 특성 예측을 위한 기존 이론식의 결과와 비교를 통해 이론 모델의 타당성을 검토하였다. CFD 해석은 상용 해석프로그램인 CFX 14.0을 이용하였으며 노즐과 디플렉터로 이루어진 단순형상에 대해 표준난류모델과 VOF법을 적용하여 해석을 수행하였다. 평판부의 디플렉터 끝단에서 속도분포는 CFD 해석과 경험식이 매우 잘 일치된 결과를 보였으나 기하학적 형상이 복잡한 부분에서는 속도분포의 차이를 보였다. 이론모델에서 예측된 평균액적크기는 실제 스프링클러 헤드에서 측정된 평균액적크기에 대한 이전 연구결과와 큰 차이를 보였다. 그러나 이론 모델은 스프링클러 헤드의 초기 액적형성과정의 메커니즘을 이해하고 실험적 접근이 용이하지 않은 상황에서 분무 액적의 특성을 예측하는데 유동한 도구로 활용될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.26-35
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• 2016

스프링클러 설비는 화재 발생 시 화재를 초기에 제어 및 진압하는 설비로서 어떠한 화재 분위기에서도 스프링클러 헤드의 작동온도에서 정상적인 동작을 하여야 한다. 그러나 최근 화재성장속도가 느린 화재 발생 장소에서 일부 조기반응형 스프링클러 헤드가 정상적인 동작을 하지 않을 수 있다는 문제가 제기되고 있다. 이에 본 논문에서는 공동주택 침실규모의 모형실험 및 캐비넷형 버너를 이용하여 화재성장속도가 느린 조건을 형성하고 실제 현장에서 배관 내에 가해지는 최소압력인 0.2MPa 이상의 가압수를 공급하여 실험을 진행하였다. 실험결과 국내에서 사용되고 있는 과반수 이상의 플러쉬형 조기반응형 스프링클러 헤드에서 Cold Soldering 현상이 발생되면서 불완전하게 개방되는 것이 확인되었다. 이러한 현상은 화재 조기진압 및 제어에 실패하여 화재확산 및 인명피해의 원인이 될 수 있으므로 추가적인 연구를 통해 국내 형식승인 및 제품검사기준의 보완의 필요할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.54-62
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• 2017

본 연구는 랙크식 창고에 적용되고 있는 인랙스프링클러의 살수특성을 알아보기 위해 수행되었다. 국내산 헤드와 미국산 헤드를 대상으로 흐름성능실험, 방사각도 측정, 각도별 밀도측정 등이 수행되었다. 국내산 헤드의 경우 넓은 방사범위를 가지고 있으며, 미국산 헤드의 경우 국내산 헤드에 비하여 좁은 각도를 가지고 있다. 동일한 K80헤드로 비교해보면 국내산 헤드는 직접 살수가 어려운 부분으로 물을 보낼 수는 있으나, 각도별 살수밀도는 낮은 수준이었다. 미국산 헤드는 상대적으로 좁은 각도 내에 국내산에 비하여 많은 량의 물을 보낼 수 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 랙크식 창고의 평면적으로 2열 이상으로 배치된 가연물에 대해서는 화재확산을 억제하거나 진압 효과를 가지기 위해서는 페이스 스프링클러의 도입과 함께 지그재그 형태로의 배치를 통해 살수장애지역을 최소화 해야 할 것으로 보인다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.461-468
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• 2022

이 논문에서는 지하주차장 화재 시 스프링클러 작동 여부에 따른 천장 위 단열재의 착화 여부에 관해 연구하였다. 스프링클러 작동 여부에 따라 동일 지점의 온도변화를 측정할 경우 시나리오 1에서는 화재와 인접한 천장부의 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재(발포 폴리스티렌)의 경계지점의 화재 내부온도는 658.27 ℃로 분석되었으며, 천장 단열재(발포 폴리시티렌)의 발화점인 427 ℃보다 최대 내부온도가 높아 화염이 천장 단열재에 착화되어 화재가 확산하는 것으로 나타났다. 시나리오 2에서는 화재와 인접한 천장부의 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재(발포 폴리스티렌)의 경계지점의 화재 내부온도는 53.10 ℃로 분석되었으며 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재 (발포 폴리스티렌)의 경계지점 최대 내부온도가 발화점 이하가 되어 화염이 천장 단열재에 착화되지 않았다. 이로 인해 스프링클러 작동 여부에 따라 천장 단열재의 점화 가능성을 예측할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.237-247
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• 2020

연구목적: 본 연구는 스프링클러설비 소화성능 향상을 위해 국내 NFSC 103 스프링클러헤드 살수장애 방지 기준의 문제점을 검토하고 이의 개선방안을 도출함으로서 화재 시 국민의 생명과 재산 보호에 기여하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 국내 NFSC 103 스프링클러헤드 살수장애 방지 기준의 문제점과 이의 개선방안을 도출하고자 소방선진국인 미국 화재방호협회(NFPA) 최신 스프링클러 설치기준인 2019년판 NFPA 13 의 스프링클러헤드 살수장애 방지 기준을 국내 화재안전기준 NFSC 103과 비교 연구하였다. 연구결과: 국내 NFSC 103 살수장애 방지 기준은 살수장애 개념조차도 정의되어 있지 않고 있을 뿐만 아니라 측벽형 스프링클러 헤드 살수장애 기준 부재, "3배 이격" 기준의 "높이" 기준 부재 등 다수의 상세기준에서 많은 보완 및 개선이 필요함이 연구결과 확인되었다. 결론: 국내 NFSC 103 살수장애 방지 기준은 살수장애의 개념적 정의 도입, 측벽형 스프링클러 헤드 살수장애 방지기준 추가, 장애구조물 사용실태를 고려한 헤드 추가기준 마련, 장애물 "높이"를 고려한 "3배 이격" 거리 기준 보완, 살수패턴을 반영한 살수장애 방지기준 상세화 등 의 개선을 통하여 소방선진국과 동등 수준 이상으로의 화재안전기준 선진화를 도모하고 이를 통하여 스프링클러 설비의 소화성능에 대한 신뢰성을 증진시켜 나가야 한다.