• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.391-398
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• 2010

본 연구에서는 반단면 프리캐스트 패널을 갖는 RC 슬래브에 대해서 비재하 상태에서 ISO-834 화재곡선을 적용한 가열시험을 수행하였다. 가열시험시 PP섬유 혼입되지 않은 실험체에서는 콘크리트의 폭렬이 발생되고, PP섬유가 혼입된 실험체에서는 폭렬이 발생되지 않았다. PP섬유가 혼입된 반단면 프리캐스트 패널을 적용한 RC 슬래브의 발생온도는 PP섬유가 혼입되지 않은 경우보다 낮은 수준을 보였다. 화재 가열실험 후 상온상태로 냉각된 RC 슬래브의 극한하중을 평가하기 위하여 3점 휨실험을 수행하였다. 실험결과, PP섬유가 혼입되지 않은 RC 슬래브는 PP섬유가 혼입된 실험체와 비교해 약 32.5% 정도 극한하중이 감소하는 결과를 보였다. 또한, PP섬유가 혼입된 반단면 프리캐스트 패널을 갖는 RC 슬래브의 극한하중은 PP섬유가 혼입된 전두께 RC 슬래브보다 큰 수준을 보였다. 이상의 결과에서 PP섬유의 혼입과 반단면 프리캐스트 패널 적용시 화재에 대한 저항능력이 향상됨을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.83-89
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• 2008

ISO 7203-2의 고팽창포 표준 발포기를 이용하여 포수용액을 5기압에서 6리터로 방사하면서 풍량, 스크린 매쉬, 포수용액의 농도 및 소금물의 농도 등 외적 요인에 의한 발포 특성을 살펴보았다. 연구결과 풍량이 증가할수록 발포배율이 증가하는 경향을 보였으며 표준발포용 스크린이 평직 철망에 비해 발포배율이 높았다. 포수용액의 농도 증가에 따라 발포 배율과 환원시간이 긴 안정성이 좋은 포를 발생하였으며 소금물의 농도가 증가하는 경우는 발포 배율과 환원시간 모두 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.67-72
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• 2004

본 연구는 작업장의 건축물이나 구조물의 구성요소로 사용되어지는 섬유강화플라스틱의 연소특성을 평가하였다. 섬유강화플라스틱의 연소특성은 ISO 5660에 따라 콘칼로리미터를 사용하여 수행하였다. 섬유 강화플라스틱의 착화시간과 열방출율은 복사열과 난연제의 함량에 따라 달랐다. 섬유강화플라스틱의 열방출율은 복사열의 증가에 따라 증가하였다. 섬유강화플라스틱의 착화시간과 최대 열방출율을 이용하여 플래쉬오버(Flashover)의 가능성을 Petrella가 제시한 분류방법에 따라 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권5호
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• pp.635-648
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• 2009

This paper describes fire performance of eight axially restrained reinforced concrete (RC) columns under a combination of two different load ratios and two different axial restraint ratios. The eight RC columns were all concentrically loaded and subjected to ISO834 standard fire on all sides. Axial restraints were imposed at the top of the columns to simulate the restraining effect of the rest of the whole frame. The axial restraint was effective when the column was expanding as well as contracting. As the results of the experiments have shown, the stiffness of the axial restraint and load level play an important role in the fire behaviors of both HSC and NSC columns. It is found that (a) the maximum deformations during expanding phase were influenced mostly by load ratio and hardly by axial restraint ratio, (b) For a given load ratio, axial restraint ratio had a great impact on the development of axial deformation during contraction phase beyond the initial equilibrium state, (c) increasing the axial restraint increased the value of restraint force generated in both the NSC and HSC columns, and (d) the development of column axial force during the contracting and cooling phase followed nearly parallel trend for columns under the same load ratio.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.21-30
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• 2010

본 연구는 화학보호복 원단들에 대하여 내화학성 및 난연성을 조사하기 위하여 ASTM 및 ISO의 방법을 이용하여 내화학성 및 화재위험성시험을 실시하였다. 시험결과 폴리에틸렌의 경우 전혀 난연성이 없는 것으로 분석되었지만 고무에 데카브롬 등 난연성 물질이 첨가된 불소고무 원단이 뛰어난 난연성을 보였다. 특히 현재 소방용 방열복으로도 사용되고 있는 알루미늄 필름에 아라미드원단을 라미네이팅한 원단이 가장 뛰어난 난연성을 보였다. 하지만 내화학성에 있어 알루미늄은 4% NaOH에 부식되는 결과를 보이고 있어 이를 극복하기 위한 방안으로는 다층의 베리어성 필름을 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 아울러 난연성 시험결과 알루미늄필름과 폴리머 베리어성 필름을 소재로 만든 Dual skin과 불소고무에 난연성 물질이 포함된 것을 소재로 만든 Single skin이 화학보호복으로 적합한 것으로 판단된다. 또한 열방호실험과 열전달지수실험결과 두께의 증가와 다층구조일수록 TPP와 HTI 증가하는 것으로 나타났다. 향후 화학 보호복 원단의 화재위험성 및 내화학성시험 등 지속적 연구와 보완이 적절한 화학보호복 원단 성능개선에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.479-483
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• 2008

There are no International Standards or Criteria pertaining to fires inside tunnels at the moment, but there are some fire-related regulations in some advanced countries such as Germany and the Netherlands where some fire-related studies have been expedited. Germany has established regulations related to the safety of structures by stipulating Fire Curves of RABT and EBA Tunnels. Also, the Netherlands has established the resistance capacity of structures by stipulating RWS curve so that they can prevent the adjacent area from being damaged due to a tunnel collapse. Hydrocarbon Fire Curve is the standard assessing the behaviour of a structure in a serious fire, by increasing the heating speed and the maximum temperature of ISO 834 Curve, while MHC Fire Curve, which was established in France, realizes more serious fire conditions. In this study, we aimed to develop the basis of full-sized experiments, with which you can assess the fire-resisting capacity against the fire strength of concrete PC panel lining, through the realization of various tunnel fire curves as mentioned above, by developing the heating furnace suitable for the requirements of Fire-Resisting Standards, with which you can assess the fire damage of tunnel concrete lining. We have developed various conditions of the heating furnace and the method to install a thermo couple within the furnace based on EFNARC and KS F2257-1. We have also conducted a calibrating experiment in order to secure its reliability.

• Coupled systems mechanics
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• 제9권2호
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• pp.163-182
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• 2020

Coupled thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab at elevated temperatures from a fire accounting for nonlinear thermal parameters is carried out. The main focus of the paper is put on a one-way continuous reinforced concrete slab exposed to fire from the single (bottom) side as the most typical working condition under fire loading. Although contemporary techniques alongside the fire protection measures are in constant development, in most cases it is not possible to avoid the material deterioration particularly nearby the exposed surface from a fire. Thereby the structural fire resistance of reinforced concrete slabs is mostly influenced by a relative distance between reinforcement and the exposed surface. A parametric study with variable concrete cover ranging from 15 mm to 35 mm is performed. As the first part of a one-way coupled thermo-mechanical analysis, transient nonlinear heat transfer analysis is performed by applying the net heat flux on the exposed surface. The solution of proposed heat analysis is obtained at certain time steps of interest by α-method using the explicit Euler time-integration scheme. Spatial discretization is done by the finite element method using a 1D 2-noded truss element with the temperature nodal values as unknowns. The obtained results in terms of temperature field inside the element are compared with available numerical and experimental results. A high level of agreement can be observed, implying the proposed model capable of describing the temperature field during a fire. Accompanying thermal analysis, mechanical analysis is performed in two ways. Firstly, using the guidelines given in Eurocode 2 - Part 1-2 resulting in the fire resistance rating for the aforementioned concrete cover values. The second way is a fully numerical coupled analysis carried out in general-purpose finite element software DIANA FEA. Both approaches indicate structural fire behavior similar to those observed in large-scale fire tests.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권5호
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• pp.589-603
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• 2020

This paper presents an investigation of the thermal performance of composite floor slabs with profiled steel decking exposed to fire effects from floor. A detailed finite-element model has been developed by representing the concrete slab with steel decking under of it and steel beam both steel parts protected by intumescent coating. Although this type of floor systems offers a better fire resistance, passive fire protection materials should be applied when a higher fire resistance is desired. Moreover, fire exposed side is so crucial for composite slab systems as the total fire behaviour of the floor system changes dramatically. When the fire attack from steel parts, the temperature rises rapidly resulting in a sudden decrease on the strength of the beam and decking. Herein this paper, the fire attack side is assumed from the face of the concrete floor (top of the concrete assembly). Therefore, the heat is transferred through concrete to the steel decking and reaching finally to the steel beam both protected by intumescent coating. In this work, the numerical model has been established to predict the heat transfer performance including material properties such as thermal conductivity, specific heat and dry film thickness of intumescent coating. The developed numerical model has been divided into different layers to understand the sensitivity of steel temperature to the number of layers of intumescent coating. Results show that the protected composite floors offer a higher fire resistance as the temperature of the steel section remains below 60℃ even after 60-minute Standard (ISO) fire and Fast fire exposure. Obtaining lower temperatures in steel due to the great fire performance of the concrete itself results in lesser reductions of strength and stiffness hence, lesser deflections.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.9-19
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• 2019

실리콘 화합물 4종으로 처리한 편백목재 시험편의 연소특성에 관한 실험을 ISO 5660-1 표준에 따른 콘칼로리미터를 이용하여 수행하였다. 난연재는 소듐실리케이트와 아미노실란을 이용하여 합성하였다. 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-(2-aminoethylamino)propylmethyldimethoxysilane (AEA-PMDMS), 3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane (AEAPTM)을 실란 화합물로 사용하였다. 외부열유속 $50kW/m^2$에서 연소후 측정된 실리콘 졸로 처리한 시험편의 착화시간은 9~11 s로 얻어졌으며 공시편보다 3~5 s 지연되었다. 최대열방출율은 공시편과 비교하여 5~20% 감소되었고 화재초기위험성은 AEAPMDMS가 가장 높았다. 총열방출량은 1~22% 감소되었다. 화재성능지수(FPI)는 공시편보다 1.5~2.2배 증가하였다. 화재성장지수(FGI)는 AEAPMDMS로 처리된 시험편은 20% 증가하였고 나머지 시편은 93~94% 감소하였다. 따라서 실리콘화합물로 처리한 목재의 화재위험성은 열위험성 측면에서 개선되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.28-33
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• 2018

건축물 구획공간에 따른 화재성상 및 열방출율을 측정하기 위하여 실물규모 침대 매트리스의 표준화재시험방법(KS F ISO 12949 : 2011)으로 화재시험을 수행하였다. 개방형공간과 구획공간 모두 버너착화 후 초기 약 3분까지는 유사한 화재성장의 경향을 보이는 것으로 확인되었다. 3분후 구획공간에서의 열방출율이 개방형 공간보다 증가되어 높은 것으로 확인되었다. 침대 매트리스(SS)의 경우, 개방형 공간에서의 최대열방출율은 735 kW이며, 구획공간에서의 최대열방출율은 992 kW 로 측정되었다. 침대 매트리스(Q)의 경우 3분후 구획공간에서의 열방출율이 개방형 공간보다 급격하게 증가되는 것으로 확인되었다. 개방형 공간에서의 최대열방출율은 1,087 kW, 이 때의 측정시간은 346s 이며, 구획공간에서의 최대열방출율은 2,127 kW, 이때의 측정시간은 287 s 측정되어 구획공간에 따른 최대열방출율 및 측정시간의 차이가 확인되었다.