• 한국방재학회 논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.23-33
• /
• 2008

최근 국내에서 케이블을 이용한 Extradosed 교 형식의 대교들이 건설되고 있다. 이러한 교량에서 자동차 충돌등으로 인한 화재에 의해 교량이 손상을 입는 사고가 발생되고 있어 화재에 대한 안정성해석이 필요하다. 본 연구에서는 케이블 교량형식 중 최근 국내에서 사용빈도가 높은 Extradosed 교 형식을 해석모델로 하였으며, 상용소프트웨어인 Solid Works 2007을 사용하여 모델링하고, COSMOS FloWorks 2007소프트웨어에 의한 열전달 해석 및 열응력 해석을 통하여 교량위 화재 발생시 와이어, 사재방재 파이프 및 그 주변에 대한 열유동 해석 및 사재방재 케이블의 안전을 검토하였다. 열원의 온도가 일정한 경우에 대해 다음 3개의 중요변수를 해석변수로 사용하였다. : (1)방호책과 열원사이의 거리, (2)풍속, (3) 스테인레스 강관의 끝단의 높이.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1794-1801
• /
• 2008

2006년에 고시가 된 "철도시설 안전세부기준"(건설교통부고시 제2006-395호)에 의하면 1km 이상의 철도터널을 건설할 경우 철도터널에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하여 철도터널 내부의 화재에 대한 안전성 분석을 실시하도록 되어있다. 철도터널에서 화재에 대한 안전성 분석을 하기 위해서는 실험적 방법과 수치해석을 이용한 방법이 있는데, 본 연구에서는 수치해석적 방법을 이용하여 터널에서의 화재유동 및 온도장 분포를 해석하였으며, 실험 결과와 비교하여 수치해석의 신뢰성 정도를 분석하였다. Fletcher 등이 수행한 모형 터널 실험을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 터널 모형은 길이 182m, 높이 2.4m, 폭 5.4m으로 이루어져 있으며, 수치해석에서도 실험과 동일한 상황을 가정하여 해석을 하였다. 화재가 발생한 부분은 터널의 입구로부터 112m 지점이며, pool fire를 사용하였다. 화재 강도는 약 2.76MW이며, 화원으로써는 Octane을 사용하였다. 수치해석을 위하여 LES 기법을 이용한 FDS (Fire Dynamics Simulator)를 사용하였으며, 본 연구에서는 계산 속도를 증속시키고, 단일 CPU에서는 처리가 곤란한 격자수를 처리하기 위하여 여러 개의 CPU를 사용하는 병렬 처리 기법을 활용하였다. 본 연구에서 사용된 총 격자의 개수는 2.4백만개 이며, 사용된 CPU수는 7개 이다. 수치해석 결과와 실험 결과를 비교 분석하여 수치해석의 신뢰성과 FDS의 철도터널 안전성 분석에의 활용 가능성에 대하여 논하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2001

본 연구는 터널내 화재발생시 자연 배기에 의한 연기의 거동을 해석하기 위하여 축소모형 실험을 수행하였다. 터널내 연기의 유동은 부력에 의해 지배되므로 Froude scaling에 의해 실물 터널을 1/20로 축소한 모형터널에서 실험을 수행하였으며 배기구의 위치변화에 따른 영향을 평가하기 위하여 화원으로부터 각각 1m, 2m, 3m 떨어진 곳에 배기구를 대칭으로 위치시켜 세가지 경우에 대해 실험을 실시하였다. 지름이 4.36 cm인 화원의 경우, 배기구의 위치에 관계없이 배기구 통과 후 연층의 온도가 배기를 실시하지 않은 경우와 비교하여 약 7~$8^{\circ}$ 낮게 유지되었다. 지름이 5.23cm인 화원의 경우, 배기구가 화원에 가까울수록 배기구 통과 후 연기의 평균속도가 감소하였으며 최대 3.86초가 지연되었다. CASE 1에서는 배기구 통과 후 천장에서 약 $8^{\circ}c$, 수직온도가 약 $7^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 2에서는 천장과 수직온도가 약 $3^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 3에서는 각각 약 $2^{\circ}c$가 감소하였다. 레이저와 디지털 캠코더를 이용하여 배기구 주위의 연기 유동을 가시화하여 화재발생 약 1분 후부터 연층의 두께가 터널높이의 25%이하로 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.403-412
• /
• 2021

단열패널(표면재, 심재, 마감재로 구성되어 있으며 경량성, 저가성 및 시공성 등의 장점)의 화재난연성과 적용건축물 강화에도 불구하고, 화재발생 건수와 피해 영향은 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 단열패널 종류별이격거리에 따른 열영향(온도변화, 점화가능성, 내·외부 연소흔, 심재의 형상 변화)을 평가하고자 국내에서 사용빈도가 높은 EPS 패널, 글라스울 패널, 석고보드 패널의 3종을 선택하였다. 패널에는 지면으로부터 수직(30 cm, 90 cm, 150 cm)으로 온도센서를 설치하였고, 적층한 각목을 화원으로 패널로부터 각각 0 cm, 25 cm, 50 cm 이격거리를 변화시키면서 점화시켰다. 실험 결과, 최고온도는 EPS 패널에서 349 ℃를 나타내었고, 패널의 내·외부 형상변화는 이격거리 25 cm를 임계점으로 하부에서 중부까지 높이로 국한되었다. 또한 연소흔은 평균 500 s 이후에서 나타났고, 화재강도가 큰 EPS 패널에서는 광폭의 U자형 패턴, 글라스울과 석고보드 패널에서는 중폭 또는 협폭의 V자형 패널을 형성하였다. 도출된 정보를 통해 단열 패널로 구성된 건축물로부터 화재위험성 평가와 화재감식의 검증에 필요한 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.53-62
• /
• 2017

경제 및 산업의 원천 에너지원인 전력은 생산과 소비의 지역적 상이함으로 장거리 수송을 필수로 하며, 다중환상망(Multi-loop) 형식의 송배전계통으로 전력을 공급한다. 실질적 사용에 앞서, 변전소내 변압기를 통해 변전과정을 거쳐 각 사용처의 특성을 고려하여 전력공급이 이루어지고 있으며 변압기는 본체, 권선, 절연유, 부싱등의 구조로 결합되어 있다. 변전소에서 발생하는 변압기화재는 가구와 상업시설등에 전기공급을 중단시키고 각종 안전사고를 발생시키는 1차 손실뿐만 아니라 2차적으로 경제 손실을 야기한다. 화재의 원인은 부싱 하부파손에 따른 절연유 유출과 약 1초 이내 발화점에 도달하는 절연유에 의한 화재의 연쇄반응으로 파악된다. 화재피해의 최소화를 위해 연기감지기, 자동소화설비 등이 구축되어있으나 감지기의 동작 및 소화가스 방출지연 등으로 화재진화를 위한 골든타임 확보의 부재가 문제되고 있다. 이에 본 연구는 초기 화재진화에 따른 골든타임 확보의 중요성에 따라 화재확산을 방지하고 절연유 누출을 차단하는 능동적 메커니즘의 필요에 따라 수행되었다. 따라서 화염에 의해 팽창하는 고온형상 유지물질과 기계적 화염차단장치를 적용한 부싱방화구조체를 개발하였다. 실제 부싱 및 프렌지규격을 적용하여 제작된 변압기모형에 부싱방화구조체를 설치하여 실규모 화재실험을 수행하였다. 초기화염으로부터 3초내에 정확한 위치와 높이에 부싱방화구조체가 작동함을 확인하였으며 이는 실제 변압기화재 시 화염 확대를 효과적으로 차단할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
• /
• 제35권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 2019

Pterocarpus erinaceus is a multipurpose tree species indigenous to semi-arid and Guinean-savanna woodlands of Africa. Natural regeneration on the savanna is being hampered by higher fire frequencies and other land use changes. Simultaneously, demand for timber from the species on the international market is on the rise, raising conservation concerns. To ensure sustainability, good quality seeds, sources of which have not received much research focus, are needed for afforestation. This study investigated how seed quality, germinability and initial seedling growth of P. erinaceus might be influenced by land-use type, mother tree size as well as source and timing of fruit harvest, using both correlational and experimental approaches. The results showed that up to 94.6% of all harvested fruits contained seeds, with no differences found between fruits harvested from cultivated and non-cultivated lands. Percentage of (sound) unblemished seeds was found to be higher for fruits harvested early March (47.3%) than fruits from late April (39.5%). Percentage sound seeds was 41.4% for dispersed fruits (i.e. detached fruits picked from under mother trees) which was not found to differ from undispersed fruits (i.e. fruits harvested while still attached to mother trees) at 45.5%. Also, the influence of fruit harvest time was not found to be different for dispersed and undispersed fruits. Correlations between seed set (proportion of fruits containing seeds) and mother tree size (both tree height and DBH) were found to be very low and non-significant for both dispersed and undispersed fruits. Across mother trees, mean emergence percent was 79.7%, and mean seedling height at three weeks following emergence was 5.32 cm. Both emergence percentage and seedling height were not found to differ among mother trees, but seeds from dispersed fruits had a higher emergence percent (85%) than seeds from undispersed fruits (74%). Implications of findings are discussed.

• 한국안전학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.9-15
• /
• 2023

Hydrogen is gaining attention as a sustainable and renewable energy source, potentially replacing fossil fuels. Its high diffusivity, wide flammable range, and low ignition energy make it prone to ignition even with minimal friction, potentially leading to fire and explosion risks. Workplaces manage ignition risks by classifying areas with explosive atmospheres. However, the effective installation of a blast wall can significantly limit the spread of hydrogen, thereby enhancing workplace safety. To optimize the wall installation of this barrier, we employed the response surface methodology (RSM), considering variables such as wall distance, height, and width. We performed 17 simulations using the Box-Behnken design, conducted using FLACS software. This process yielded two objective functions: explosion likelihood near the barrier and explosion overpressure affecting the blast wall. We successfully achieved the optimal solution using multi-objective optimization for these two functions. We validated the optimal solution through verification simulations to ensure reliability, maintaining a margin of error of 5%. We anticipated that this method would efficiently determine the most effective installation of a blast wall while enhancing workplace safety.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
• /
• pp.121-126
• /
• 2001

In this study, reduced-scale experiments were conducted to understand smoke movements in tunnel fires with the natural ventilation. The 1/20 scale experiments were conducted under the Froude scaling since the smoke movement in tunnels is governed by buoyancy force. Six cases of experiments(pool diameter is 6.5cm, 7.3cm, 8.3cm, 10cm, l2.5cm and l5.4cm), in which vertical vents positioned 1m from the fire source symmetrically, were conducted in order to evaluate the effect of the vent on smoke movement. In case of heat release rate under 2MW, smoke front reached to the tunnel exit about 20 see delayed with ventilation and the smoke velocity was proportional to the power of the heat release rate. Temperature after the vent was lower than without vent. In case of l5.4cm pool, the temperature difference was about $50^{\circ}C$. It was confirmed that the thickness of smoke layer was maintained uniformly under the 35% height of tunnel through the visualized smoke flow by a laser sheet and the digital camcoder.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.99-104
• /
• 2008

재생연료 중에서 고체물질에 해당하는 RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)는 친환경적인 요소와 한정된 지하자원에 대한 대체에너지로서 세계적으로 그 사용량이 증가하는 추세에 있으며, 제조 또는 저장과정에서 종종 화재가 발생하기도 한다. 따라서 RPF에 대한 열적안정성과 임계발화온도에 대한 연구가 필요하며, 이러한 연구를 수행하기 위하여 봄베 열량계, TG-DTA, MS80, SIT-II, Wire Basket를 이용하여 실험을 하였다. 그 결과 RPF는 26.4-28.3 MJ/kg의 발열량을 지니고 있었으며, TG-DTA로 초기 열분해 온도를 측정한 결과 승온속도 2 K/min에서 $192^{\circ}C$로 나타났으며, 미소열량 측정 장치인 MS80으로 분석한 결과 수분이 함유되지 않은 순수한 RPF가 수분이 20%함유된 RPF보다 발열량이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 단열자연발화 실험장치인 SIT-II가 Wire Basket Test 보다 낮은 온도인 $118.5^{\circ}C$까지 발화하였으며, Frank-Kamenetskii의 식으로부터 계산되어진 한계발화온도는 무한평판을 기준으로 약 10 m 높이로 저장되어 있을 때, $80^{\circ}C$에서도 발화가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.97-109
• /
• 2007

Vertical distribution and optical properties of atmospheric aerosols above the Korean peninsula are quite important to estimate effects of aerosol on atmospheric environment and regional radiative forcing. For the first time in Korea, vertical microphysical properties of atmospheric aerosol obtained by inversion algorithm were analyzed based on optical data of multi-wavelength Raman lidar system developed by the Advanced Environmental Monitoring Research Center (ADEMRC), Gwangju Institute Science and Technology (GIST). Data collected on 14 June 2004 at Gwangju ($35.10^{\circ}N,\;126.53^{\circ}E$) and 27 May 2005 at Anmyeon island ($36.32^{\circ}N,\;126.19^{\circ}E$) were used as raw optical data for inversion algorithm. Siberian forest fire smoke and local originated haze were observed above and within the height of PBL, respectively on 14 June 2004 according to NOAA/Hysplit backstrajectory analysis. The inversion of lidar optical data resulted in particle effective radii around $0.31{\sim}0.33{\mu}m$, single scattering albedo between $0.964{\sim}0.977$ at 532 nm in PBL and effective radii of $0.27{\mu}m$ and single scattering albedo between $0.923{\sim}0.924$ above PBL. In the case on 27 May 2005, biomass burning from east China was a main source of aerosol plume. The inversion results of the data on 27 May 2005 were found to be particle effective radii between $0.23{\sim}0.24{\mu}m$, single scattering albedo around $0.924{\sim}0.929$ at 532 nm. Additionally, the inversion values were well matched with those of Sun/sky radiometer in measurement period.