• 한국화재소방학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.15-23
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• 1997

A series of measurements and visualization to investigate the extingushiment of water sprays with pool fires is presented. Fire source is a small-scale pool burner with methanol, ethanol and gasoline. Measurements of temperature, O2, CO2, and CO concentrations along the plume centerline are carried out to observe pool structures without water sprays. Visualization by the Ar-ion laser sheet flow pattern of droplets of the sprays above the pool fires. It is observed than in the case of methanol and ethanol, water sprays continuously penetrate into the center of fuel surfaces. The gasoline pool fire allows intermittent penetration of water sprays because of pulsating characteristics of the gasoline flame. To evaluate the cooling effect of the fuel surface by the sprays, the temperature was measured at the fuel surface. As soon as the mists reach the fuel surface of methanol and ethanol, the temperatures of the fuel surface decrease rapidly below the boiling point, and then the fires are extinguished. Due to the application of mist upon the gasoline fire, though the fuel temperature decrease abruptly at the time of the injection, such a repid decrease do not continue till the extinction point.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.471-483
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• 1994

시험용기가 1.7㎥가 되는 소규모 나트륨화재 실험 시설을 건설하여 나트륨 관련시설에서 발생가능한 풀형화재, 분무형화재, 그리고 원주형화재와 같은 나트륨화재 실험을 실시하였다. 그 결과 풀형화재는 나트륨 주입량에 비하여 온도 및 압력 증가치가 분무형화재와 원주형화재보다 훨씬 작지만 상당기간 나트륨풀과 용기안의 온도를 높게 유지시키며 나트륨 주입량이 많을 경우 용기내의 산소를 거의 소모시켜 용기안의 산소농도를 0mol%에 근접시키고 진공 상태까지 이르게 하였다. 분무형화재는 분산된 작은 나트륨이 순간적으로 산소와 반응하여 급격히 용기내의 온도와 압력을 증가시키며 곧 감소하였다. 분무형 화재의 최고 도달온도와 압력은 초기 산소농도 그리고 나트륨 주입온도에 따라 크게 다름을 보여 주었다. 원주형화재는 분무형화재와 거의 유사하지만 좀 더 많은 양의 나트륨을 시험용기내에 주입시켜도 최고 도달 온도와 압력이 분무형보다 작았다. 그리고 분무형화재와 원주형화재에서는 풀형화재에 비하여 순간적으로 분산된 나트륨이 산화하여 용기내의 측정위치에 따라 온도분포가 크게 다름을 보여주었다. 끝으로, 풀형화재 소화실험에서는 소화제 graphex가 효과적으로 나트륨 화재를 진화시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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• pp.518-525
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• 1997

A series of measurements and visualization to investigate the interaction of water sprays with pool fires is presented. Fire source is a small-scale pool burner with methanol, ethanol and gasoline. Measurements of temperatures, $O_2$, $CO_2$, and CO concentrations along the plume centerline are carried out to observe pool fire structures without water sprays. Visualization by the Ar-ion laser sheet shows flow pattern of droplets of the sprays above the pool fires. It is observed that in the case of methanol and ethanol, water sprays continuously penetrate into the center of fuel surfaces. The gasoline pool fire allows intermittent penetration of water sprays because of pulsating characteristics of the gasoline flame. To evaluate the cooling effect of the fuel surface by the sprays, the temperature was measured at the fuel surface. As soon as the mists reach the fuel surface of methanol and ethanol, the temperatures of the fuel surface decrease rapidly below the boiling point, and then the fires are extinguished. Due to the application of mist upon the gasoline fire, though the fuel temperature decrease abruptly at the time of the injection, such a rapid decrease do not continue till the extinction point.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.914-921
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• 2005

In this study, the 1/20 reduced-scale experiment using Froude scaling were conducted to investigate the effect of longitudinal ventilation velocity on the burning rate in tunnel fires. The methanol pool fires with heat release rate ranging from 2.02 kW to 6.15 kW and the n-heptane pool fires with heat release rate ranging from 2.23 kW to 15.6 kW were used. The burning rate of fuel was obtained by measuring the fuel mass at the load cell. The temperature distributions were observed by K-type thermocouples in order to investigate smoke movement. The ventilation velocity in the tested tunnel was controlled by inverter of the wind tunnel. In methanol pool fire, the increase in ventilation velocity reduces the burning rate. On the contrary in n-heptane pool fire, the increase in ventilation velocity induces large burning rate. The reason for above conflicting phenomena lies on the difference of burning rate. In methanol pool fire, the cooling effect outweighs the supply effect of oxygen to fire plume, and in n-heptane pool vice versa.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1485-1496
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• 2002

In order to investigate the fire-induced smoke movement in a three-dimensional room with an open door, numerical and experimental study was performed. The center, wall, and corner fire plumes for various sized fires were studied experimentally in a rectangular pool fire using methanol as a fuel. The numerical results from a self-developed SMEP (Smoke Movement Estimating Program) field model were compared with experimental results obtained in this and from literature. Comparisons of SMEP and experimental results have shown reasonable agreement. As the fire strength became larger for the center fires, the air mass flow rate in the door, average hot layer temperature, flame angle and mean flame height were observed to increase but the doorway-neutral-planeheight and the steady-state time were observed to decrease. Also as the wall effect became larger in room fires, the hot layer temperature, mean flame height, doorway-neutral-planeheight and steady-state time were observed to increase. In the egress point of view considering the smoke filling time and the early spread of plume in the room space, the results of the center fire appeared to be more dangerous as compared with the wall and the corner fire. Thus it is necessary to consider the wall effect as an important factor in designing efficient fire protection systems.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.309-314
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• 2012

풀화재에서 화염진동은 주위공기와의 밀도차에 의한 부력효과에 기인하여 주로 발생한다. 본 연구에서는 부력이 지배적인 풀화재의 불안전성에 대하여 산화제유속의 효과를 검토하기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 실험결과는 진동주파수가 산화제의 유속이 증가함에 따라 감소함을 보인다. 무차원 변수로 표현되는 주파수와 부력의 관계로 도시하였을 때 다양한 속도스케일을 사용할 수 있었지만, 연료와 산화제의 유속차로 정의되는 특성속도인 경우에 정지되어 있는 공기중에서의 풀화재 진동과 일치하는 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 사실은 부력이 지배적인 화염에서 불안전성의 원인은 전단면에서의 Kelvin-Helmholtz 불안전성이 주된 기구라는 것을 증명해준다. 산화제의 농도를 변화시켰을 경우에는 산화제의 불활성기체의 농도가 증가할수록 청염의 길이가 길어지고 컵버너 끝단으로부터 부상되는 것이 관찰된다. 또한 진동주파수는 희석율과는 특정한 관계를 보이지 않는데 이는 국부적 화염구조와 연관성을 가지기 때문으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.60-67
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• 2010

화재분석모델이 제한사항 내에서 화재 피해를 신뢰성 있게 예측하기 위해서는 화재분석모델에 대한 검증분석이 반드시 이루어져야 하며, 이러한 검증분석 과정은 일반적으로 실증실험 결과와 비교함으로서 이루어진다. 본 연구의 목적은 화재분석모델인 FDS의 이중격실 Pool 화재에 대한 예측 능력을 평가하고, FDS의 중요 입력값(열방출률 및 환기량)의 미소변화에 따른 출력값(온도, 농도, 열유속)의 민감도를 분석하기 위함이다. FDS의 예측능력 평가와 FDS 입력변수의 민감도 분석을 위해 국제공동연구 PRISME 프로잭트로부터 화재실증 결과와 FDS 결과물을 비교분석하였다. 이중격실 Pool 화재에 대한 FDS의 예측능력은 화재실증 실험결과와 비교하여 약 ${\pm}$20% 오차범위를 나타내었다. 또한, FDS의 입력변수에 대한 민감도는 열방출율의 미소변화에 따라 비교적 높은 출력값의 변화가 나타났으며, 환기량의 미소변화에 따라 출력값 변화는 연소생성물의 농도에만 영향을 미쳤다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.115-120
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• 2003

In this study, smoke movement in tunnel fires was investigated with various aspect ratio(0.5, 0.667, 1.0, 1.5, 2.0) of tunnel cross section. Reduced-scale experiments were carried out under the Froude scaling using 8.27 kW ethanol pool fire. Temperatures were measured under the ceiling and vertical direction along the center of the tunnel. Smoke front velocity and temperature decrease rate were reduced as higher aspect ratio of the tunnel cross-section. Smoke movement was evaluated by analysis of vertical temperature distribution 3 m downstream from the fire source. Elevation of smoke interface according to N percent rule was under about 60% of tunnel height.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.35-41
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• 2002

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.55-60
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• 2005

본 연구는 터널내 화재 발생시 종류식 환기가 연소율 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 Froude scaling에 의해 1/20크기로 축소한 모형화재 실험을 수행하였다. 화원으로는 $8.5cm{\sim}14.5cm$의 메탄올을 사용하였으며 발열량은 $3.57{\sim}10.95kW$이다. 연소율은 로드셀을 이용하여 산출하였고, 연기거동을 파악하기 위하여 K형 열전대를 이용하여 온도분포를 측정하였다. 풍동은 터널의 한쪽부분과 연결하였고, 터널 공간의 배연속도를 제어하기 위하여 풍동의 전압을 조절하였다. 메탄올 화재인 경우 배연속도가 증가할수록 냉각효과로 인하여 연소율은 감소하였으며, 또한 같은 무차원속도(V)일때 화원 크기가 커짐에 따라 연소율은 감소하였다.