• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.89-100
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• 2018

지정(특수)폐기물로 처리되어야 할 폭발성 폐기물이 일반폐기물 처리장에 잘못 반입되어 폐기물 처리과정에서 폭발사고로 이어졌을 때 많은 인명과 재산피해가 수반되므로 향후 폐기물 배출업체는 처리에 적합 가능한 처리시설로 폐기물을 처리하여야 한다. 본론에서 언급한 바와 같이 화약류 포장재 폐기물(고체부타디엔)의 착화재연실험에서 모두 발화위험성이 확인되었고, 작은 점화원에도 쉽게 착화되어 급속하고 폭발적으로 연소되는 형태를 나타냄을 알 수 있었다. 특히 폐기물처리장에서의 화약류 포장재에 의한 화재 폭발사고 사례와 같이 화약류 포장재 폐기물이 소각폐기물처리장에 대량으로 반입되어 유기화합물 폐기물과 혼재되어 있을 때는 상호 산화반응과 열분해 등으로 가연성, 산화성 가스가 발생되어 스파크 등 점화원에 의해 착화되며 순간적으로 폭발로 이어지는 개연성이 있음을 확인 할 수 있었다. 본연구가 화재현장에서의 현장 감식에 있어서 작은 참고자료가 되었으면 하는 바람과 과학적인 발화원인 판정으로 소방기관이 화재조사 전문기관으로서 대외적인 공신력을 인정받고 신뢰성 향상에 기여하는 계기가 되기를 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.97-105
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• 2017

아스팔트는 상온에서 고체이므로 위험물안전관리법에서 정하고 있는 위험물이 아니어서 화재 폭발 위험성이 없는 것처럼 인식하는 경향이 있는데, 저장탱크에 $170-180^{\circ}C$로 가열하여 저장하므로 인화성액체와 같은 위험성이 있다. 이 논문에서는 아스팔트의 저장 취급 중 화재폭발 위험성과 아스팔트에 대한 소방기관의 규제 실태를 분석하고 있다. 그리고 아스팔트와 관련된 사고 중 국내에서 발생한 아스팔트콘크리트(아스콘) 생산 중 폭발한 사례와 아스팔트 저장탱크의 폭발 사례, 해외에서 발생한 아스팔트 저장탱크의 화재폭발사고 사례를 분석하고 있다. 분석결과, 우리나라는 일본과 달리 아스팔트에 대한 소방기관의 규제가 거의 없고, 아스콘 생산 중 골재 가열실 버너에 연료를 분사한 후 점화시기가 지연되면 폭발사고가 발생하며, 아스팔트저장탱크의 아스팔트 가열 중 대기오염물질이나 악취를 제거하기 위해 환경정화설비를 갑자기 강하게 작동시키는 경우 저장탱크에 물리적 폭발사고가 발생하며, 아스팔트저장탱크에서 용접 등 화기취급을 하면 폭발사고가 발생할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.25-30
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• 2017

가연성 물질의 다양한 연소 특성 때문에 이들 물질의 안전한 사용, 취급 및 운송을 위해서는 정확한 물질 안전정보가 필수적이다. 인화점, 연소점, 폭발한계 및 최소자연발화온도(AIT)는 위험한 물질을 취급하는 화학산업과 실험실 등에서 특별한 관심을 필요로 하는 중요한 안전 매개변수이다. 본 연구에서는 화학산업에 중간제로 널리 사용되고 있는 tert-butylbenzene을 선정하였다. tert-Butylbenzene 연소특성치의 신뢰도를 고찰하기 위해서 인화점, 연소점, 최소발화온도를 측정하였고, 폭발한계는 측정된 인화점을 이용하여 계산하였다. Setaflash와 Pensky-Martens 밀폐식 장치에 의한 tert-butylbenzene의 하부인화점은 $39^{\circ}C$와 $44^{\circ}C$로 측정되었으며, Tag와 Cleveland 개방식에서는 $51^{\circ}C$와 $54^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 Tag와 Cleveland에 의한 연소점은 $54^{\circ}C$와 $58^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치를 사용하여 tert-butylbenzene 의 자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였고, 그 결과 tert-butylbenzene의 최소자연발화온도(AIT)는 $450^{\circ}C$로 측정되었다. 또한 Setaflash에 의해 측정된 하부인화점 $39^{\circ}C$를 이용한 결과 폭발하한계는 0.68 vol%로 계산되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.1-7
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• 2014

자동차의 엔진룸의 내부를 살펴보면 여러 가지의 장치 및 장비가 복잡하게 설치되어 있고 각종 오일 등의 인화물질을 포함하고 있어 재발화 가능성이 매우 높다. 또한, 폭발가능성도 높기 때문에 운전자나 탑승자가 보닛을 열고 엔진룸에 직접 분말 소화기를 분사하는 방식으로는 한계가 있다. 따라서 엔진룸 내부에서 화재를 감지하여 소화약제를 분사한 뒤, 화재를 진화하는 소화시스템과 엔진룸 내부의 고열에 견딜 수 있고, HFC-227ea를 포함하는 충분한 점성을 가진 폼 형태의 소화약제를 개발 및 시험하였다. 그리고 포소화약제가 가지고 있는 소화원리인 질식 및 냉각효과와 HFC-227ea가 가진 부촉매효과를 동시에 이끌어 내고, 소화 후에도 분말 소화기처럼 잔존물에 의한 2차 피해가 없는 맞춤형 소화약제를 개발하였으며, 차량을 이용한 충돌실험을 통하여 방출이 완료된 후에도 이물질 없이 소화약제를 제거할 수 있는 장점이 존재하는 실험결과를 획득하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.27-31
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• 2018

폭발위험장소의 구분은 인화성 물질을 취급하는 사업장에서 비용 및 안전 측면에서 매우 중요하다. 위험장소의 반경에 따라 전기기계 기구의 방폭기기 설치 여부가 결정되기 때문이다. 2017년 11월 6일부터 KS C IEC-60079-10-1:2015가 발행되어 새로운 기준으로 적용된다. 기존의 기준과 새로운 기준에 대한 차이를 이해하여 적용하는 것이 중요한 시점이다. 누출량 계산식에 누출계수 및 압축인자가 추가되었고 증발 풀 누출량 계산식, 누출공 크기 적용, 폭발위험장소의 모양이 추가 적용되었다. 안전계수 K값의 범위도 변경되었다. 또한 위험장소의 반경에는 기존기준은 가상체적에 환기횟수를 적용하였지만 개정기준은 누출 특성 값을 이용하여 산정된다. 본 연구에서는 환기 및 희석의 관점에서 기존 기준과의 차이점을 살펴보고 위험장소의 반경에 미치는 영향을 검토하였다. 기존 폭발위험장소를 선정한 기준과 개정기준을 기준으로 적용하여 비교 및 분석을 실시하였다. 연구결과 환기 및 희석이 잘 된다하더라도 실질적으로 위험반경에 영향이 없을 경우가 발생함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.804-815
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• 2019

화석연료의 고갈 및 지구 온난화 등 환경문제에 대응하기 위해 세계는 화석연료를 대신할 에너지에 대한 연구를 진행하였고, 그중 바이오매스가 대체에너지로써 주목받고 있다. 바이오매스는 재생 가능하고 탄소 중립(carbon neutral)적인 특성이 있으나 수분함량이 많고 낮은 에너지밀도를 가지므로 에너지 생산 시스템에 이용하기 위해서는 열화학적 변환 공정이 필요하다. 그중 하나인 가스화는 바이오매스로부터 수소, 일산화탄소, 메탄 등으로 구성된 합성가스(syngas)를 생성시켜 연료로써 이용할 수 있도록 해준다. 그러나 가스화 과정 중에 발생되는 타르와 입자상 물질은 배관, 연소 엔진, 발전 터빈 등에서 막힘 현상을 일으켜 공정 효율을 감소시키는 문제를 야기하므로 제거가 필요하다. 본 연구에서는 가스화 공정에서 발생되는 타르를 비롯한 입자물질에 대해 제거 효율이 뛰어난 필터를 사용하였으며, 타르로부터 필터 눈 막힘 현상을 방지하기 위해 pre-coating 기술을 적용하였다. pre-coating에 사용된 물질로써는 소석회와 활성탄(wood char)을 사용하였으며, 타르 및 입자에 대한 제거효율이 소석회 코팅의 경우 86 %, 활성탄(wood char)의 경우 80 %로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.50-59
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• 2018

고령화 추세에 따라 최근 급속히 증가하고 있는 노인복지시설에서 화재가 빈번하게 발생하고 있으나, 거주하고 있는 와상노인에 대한 피난안전성이 확보되어 있지 않아 대규모 인명피해를 초래하고 있다. 이런 시설에 거주하는 와상노인에 대한 피난안전성의 실효성을 제고하기 위한 방법의 일환으로 비화재구역의 피난허용시간을 최대한 연장시키면서 발코니 등의 일시피난안전구역에 차례로 피난시키고, 소방기관에 통보하는 화재속보설비를 통해 소방대의 출동에 의한 외부 조력피난유도방법이 최선의 대책인 것으로 판명되었다. 따라서 이와 같은 조력피난을 수행하는데 있어 반드시 적용해야할 요소기술을 방화 소방공학적으로 개발하여 4가지로 분류 제시하였다. 방화공학적 요소기술로는 구조 구획의 내화성능확보와 구획의 소규모화 규제 조항과 마감재의 난연 불연성능의 확보 규제 조항인 2가지를 제시하였다. 또한 소방공학적 요소기술로는 스프링클러에 의한 냉각효과 부과 규제 조항과 소방기관으로의 자동화재속보기능의 부여 규제 조항인 2가지를 제시하였다. 제시된 규제 조항에 대하여 일본과 국내의 법조문을 상세히 비교분석하여 국내에서 개정한 법조문상 미흡한 부분을 고찰하고, 국내의 노인복지시설의 피난안전성의 제고를 위해 시급하게 개선되어야 할 안전기준 개정(안)을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.23-33
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• 2020

경제규모가 확장됨에 따라 급격히 증가한 폭발성 인화물질과 같은 위험물질 운송차량 사고로 터널과 같이 폐쇄적인 공간에서 피해사례가 증가하고 있다. 특히 도로터널의 경우, 장대화 추세와 도심부 환경를 보호측면에서 도심부 통과사례가 증가하고 터널통과 중 폭발과 같은 예상치 못한 극한 재난에 대한 구조물의 안전 확보는 매우 시급하다. 이와 같은 이유로 선진국에서는 이미 내폭에 대한 검토를 수행하고 있지만, 국내에서는 폭발 위험도에 대한 평가 및 대응책이 거의 전무하다. 따라서 본 연구에서는 도로터널의 폭발 안전성을 평가하기 위하여 도로를 운행하는 차량 가운데 폭발 하중이 가장 크다고 판단되는 비등액체팽창증기폭발(BLEVE)을 기준 폭발원으로 정하고, 폭발 시뮬레이션을 위해 등가TNT 폭발하중으로 전환하는 방법을 제시하였다. 또한, 도출된 폭발하중을 적용하여 터널에 대하여 다양한 변수를 가정하여 동적거동 시뮬레이션을 수행하여 터널의 폭발 안전성을 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.79-83
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• 2015

화재사고는 그 충격과 영향이 업무중단 및 기업의 존폐를 좌우 할 수 있는 대표적인 재난 유형이다. 따라서 사전 예방, 대비는 물론 재난 발생 시 신속한 초기대응이 매우 중요하다. 현재 운용되고 있는 저탄장 및 합판 가공 산업 분야 등에서는 다공성 가연물의 저장이 불가피하다. 다공성 가연물 저장 공간의 화재는 그 특성상 발화시점의 파악 및 초기진압이 어려우며, 초동 대처에 실패할 경우 표면화재에서 심부화재로 이어져 2차 화재피해가 발생할 가능성이 높다. 또한 심부화재는 다량의 독성가스발생과 재발화로 인해 인적 물적 피해를 야기할 수 있으므로 다공성 가연물을 취급하는 저장공간을 중심으로 피해경감 대책이 요구된다. 본 연구는 침윤소화약제 사용 시 다공성 물질의 심부화재 소화 효율 증대에 관한 기초 연구로써, 계면활성제의 농도에 따른 침투성능의 향상에 관한 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 다공성 물질은 국내 사용 목재의 75%를 점유하고 있는 뉴질랜드산 소나무의 원목 목분을 사용하였다. 소화용수는 침윤소화약제에 사용되고 있는 Butyl Di Glycol (BDG)을 선택하여 농도에 따른 표면장력별 표준시료를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험은 NFPA 18의 Deep-Seated Fire Test를 기초로 수행하였으며, 살수량과 다공성 물질 내부로의 침투량, 다공성 물질 외부로의 배출량 측정 실험을 실시하였다. 실험결과 계면활성제 농도에 따른 표면장력이 감소함에 따라 거시적 침투속도는 감소하나 다공성 물질 내부로의 침투량은 증대되는 특성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.39-46
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• 2011

다수의 거주자들이 구금되어있는 교정시설에서는 피난경로가 복잡하여 화재발생시 수용자의 도주사고 없이 안전한 대피유도가 가장 중요한 요소이다. 교정시설의 화재발생유형을 살펴보면 단기보호시설, 치료 시설에서는 의도적인 방화로 인한 화재가 많은 반면에, 교도소 및 구치소와 같은 구금시설에서는 노후한 설비 또는 화기취급부주의 등의 원인에 의해 화재가 발생한다. 두 종류의 교정시설 모두 화재가 발생하면 대피가 신속하게 이루어지지 않아 인명피해가 크다는 점에서 동일한 유형을 보인다. 본 논문에서는 교정 시설의 화재사례 및 구조적 취약성을 고려한 비상시 수용자의 대피경로 및 대피유도계획에 대해 고찰하여 화재와 같은 재난 발생 시 구금상태의 거주자를 도주사고 없이 안전하게 대피 유도하기 위해 쇠창살문에 설치된 구금장치의 전자 해정시스템의 도입을 검토하였다. 특히, 복층형 교정시설에서 보안 및 계호공백 없이 수용자의 안전한 대피유도를 실현하기 위해 피난시뮬레이션(SIMULEX)을 실행하여 산정한 필요피난소요시간(RSET)을 기반으로 구금장치의 해정시스템의 효과를 분석하였다. 결론적으로 USN(Ubiquitous Sensor Networks)기술을 활용한 전자보안출입시스템에 원격해정장치를 교정시설에 의무적으로 부착하여야만 구금상태의 수용자가 비상사태 발생 시 도주시도를 방지하면서 적절한 대피가 이루어질 수 있음을 제시하였다.