• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.703-709
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• 2002

In order to investigate the smoke movement in three dimensional room fires, the center fire, wall fire and corner fire plume in different sized fires were studied experimentally by rectangular pool fire using methanol as a fuel. As the fire size became larger for the center fires placed at the center of the floor, the air flow rate entrained through the opening, average hot layer temperature, flame angle deflected backwards and mean flame height was observed to increase. On the other hand, as the fire size became smaller, the neutral plane height in the door and time reached steady-state was observed to decrease. The average hot layer temperature, mean flame height and doorway neutral plane height obtained from comer fire were higher than those produced by wall fires and center fires. The simple model for describing the effect of walls on the mean flame height was presented. It was shown that the model provides a good description of the present measurements, when used with the assumption by Hansell(1993), that the increase of the average flame height is equal to the ratio of the open to the total perimeters of the trays. Also the two models for predicting the effects of walls on the mean flame height were presented. These models overestimated the measured values of the mean flame height above fuel trays close to a wall and in a corner by approximately 19-26%, respectively.

• 설비공학논문집
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• 제26권11호
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• pp.535-540
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• 2014

This paper investigates the exhaust effectiveness of smoke, in the case of fire in a large atrium space. Numerical analysis was conducted to simulate transient fire growth in a test room, modeled by the Murcia atrium fire test. Various indices representing the exhaust performance of the exhaust system were obtained, such as the height of the smoke layer, and the instantaneous and accumulative capture efficiency of the smoke. The residual life time of smoke from the fire was also obtained, by injecting tracer gases at the fire location, depending on the airflow rate, and the location of the exhausts. The capture efficiency based on smoke concentration at the exhausts exhibits how much smoke can be removed by the exhaust system; whereas, the exhaust effectiveness based on residual life time indicates how rapidly the smoke can reach the exhaust locations, before being exhausted. The definitions and meanings of the indices to be used in representing the exhaust performance of a smoke exhaust system installed in a large space are discussed.

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

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.70-78
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• 1997

The objective of this research is to study on the upper and lower layer temperature, interface height and pressure in case of carpet, chair, trashcan and wardrobe fires in a residential room by performing the theoretical and experimental studies. The theoretical results of the upper and lower layer temperature, the interface height and the pressure were qualitatively well coincided with the experimental results. The uniformly distributed fire in case of carpet showed that the ignition and the initial growth period were relatively short while the fully developed period was considerably long. The concentrated fires such as the wardrobe showed that the ignitions and the initial growth periods were relatively long. The interface heights were around 1m as the steady state. However, at the time of the maximum temperature, the interface height was lowered to 0.5m from the floor. The pressure variation in the fire room ranged between 0.1mmAq and 0.4mmAq, and the temperature reached the highest while the pressure was maximum.

• 한국안전학회지
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• 제13권1호
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• pp.70-76
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• 1998

The smoke filling process for the atrium space containing a fire source is simulated using two types of deterministic fire models : Zone model and Field model. The zone model used is the CFAST(version 1.6) model developed at the Building and Fire Research Laboratories, NIST in the USA. The field model is a self-developed fire field model based on Computational Fluid Dynamics(CFD) theories. This article is focused on finding out the smoke movement and temperature distribution in atrium space which is cubic in shape. A computational procedure for predicting velocity and temperature distribution in fire-induced flow is based on the solution, in finite volume method and non-staggered grid system, of 3-dimensional equations for the conservation of mass, momentum, energy, species and so forth. The fire model i. e. Zone model and Field model predicted similar results for the clear height and the smoke layer temperature.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.15-20
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• 2015

이 연구는 노인관련시설에 스프링클러 설치유무와 종류에 따른 연기층 및 공기층의 온도변화와 연기층의 높이변화를 화재시뮬레이션을 통해 비교한 것으로 복사열은 거실에 표준반응형 헤드가 작동한 경우는 플래시오버 발생조건을 초과하였으나 조기반응형 헤드는 플래시오버가 발생되지 않는 것으로 나타났다. 인체표면의 경우도 조기 반응형 헤드가 작동하면 열유속의 최대값이 $2,293W/m^2$에 머물러 인체화상 위험조건인 $4,000W/m^2$ 이하가 되어 거주자가 열에 의해 인체화상은 입지 않는 것을 알 수 있다. 화재실의 최고온도는 연기층 및 공기층 모두 인명안전기준을 초과하였으나 일정시간 후 급격히 하강하여 인명안전기준에서 요구하는 온도 이하로 유지되는 것을 알 수 있었다. 연기층의 높이는 조기반응형 헤드가 작동하면 연기층을 1.1 m 이상으로 유지할 수 있어서 표준반응형 헤드가 작동한 경우보다 연기층 하강을 더 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.28-36
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• 2017

본 논문에서는 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산에 방화막 및 강제 배연구가 미치는 영향에 대하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 연구를 수행하였다. 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m의 무대에 대하여, 10 MW의 열방출률과 화재성장속도가 fast인 화재를 적용하였다. 강제 배출량은 화재안전기준과 기존 연구를 토대로 설정하였으며, 방화막과 프로시니움 (Proscenium) 벽 사이 간격은 0 m, 0.5 m인 경우를 대상으로 하였다. 방화막과 프로시니움 벽이 완벽하게 밀착되어 있는 경우, 강제 배연구와는 상관없이 객석으로의 연기 확산은 일어나지 않았다. 방화막과 프로시니움 벽 사이의 간격이 0.5 m인 경우, 방화막이 없는 경우에 비해 무대 공간 내에서 연기층이 더욱 낮은 높이까지 하강하였으며, 이는 방화막에 의해 객석으로의 연기 확산이 방해받았기 때문이다. 한편, 동일한 방화막 조건에서, 강제 배연구가 있는 경우가 없는 경우에 비해 방화막과 프로시니움 벽 사이 간격을 통한 유출 질량유량이 작았다. 본 연구를 통하여 방화막과 강제 배연구가 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산을 억제할 수 있는 효과적인 방법임을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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• pp.477-483
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• 1997

Experiments have been performed to investigate the formation of smoke layer in case of several furniture fires such as trashcan, chair, carpet, sofa, mattress, and wardrobe in a residential room. As a result of the present investigation, the uniformly distributed fire of carpet showed that the ignition and the initial growth period were relatively short while the fully developed period was considerably long. The concentrated fires such as mattress and wardrobe showed that the ignition and the initial growth period were relatively long. The descending time of the interface heights was within 1-3 minutes to reach around 1m. However, the interface height was lowered to 0.25-0.75m above the floor at the time of the maximum temperature.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.74-81
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• 2016

본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 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.