• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.21-32
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• 2000

본 연구는 터널에서의 화재성상을 파악하기 위해 실물 실험의 대안으로서 축소 모형 실험을 수행하였고 또한 실험결과와 비고분석하기 위하여 터널내에서의 화재에 대하여 연기거동을 수치해석하였다. 터널내에서의 연기유동은 Buoyancy force에 의해 지배되므로 Froude scaling링에 의해 얻어진 축소법칙에 따라 실물터널을 1/20로 축소한 모형에서 실험 수행하였고 검증하였다. 여기서 얻어진 결과를 수치해석 결과와 비교하였다. 수치해석은 3D 비정 렬 격자, PISO 알고리즘, 부력 Plume 모델등을 사용하였다. 분석결과 실험과 수치해석 결과가 어느정도 일침함을 확인하였고, 연층의 전달 속도, 온도 구배, 하강 높이를 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권7호
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• pp.976-982
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• 2002

In this study, smoke movement in tunnel fire with natural ventilation shaft has been investigated with various size of fire source. Gasoline pool fire with different size of diameter - 73mm, 100mm, 125mm and 154mm - was used to describe fire source. Experimental data is obtained with 1/20 model tunnel test and its results are compared with numerical results. The computation were carried out using FDS 1.0 which is a field model of fire-driven now. Temperature profiles between measured and predicted data are compared along ceiling and near the ventilation shaft. Both results are in good agreement with each other. In order to evaluating a safe egress time in tunnel fire, horizontal smoke front velocity was measured in model tunnel fire tests and those are compared with numerical results. According to the presence or absence of natural ventilation shaft, ventilation effect are estimated quantitatively. Finally, this paper shows that computational fluid dynamics(CFD) is applicable to predict fire-induced flow in tunnel.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.21-30
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• 1999

본 연구는 세 가지 유형의 아트리움 공간에 대해서 Zone 모델과 Field 모델을 비교하였으며, Zone 모델로는 FIRST, CFAST, NIST에서 개발된 CCFM.VENTS 그리고 CSIRO에서 개발된 NBTC 1-room 모델을 사용하였고 Field 모델로는 Chow에 의해 개발된 화재모델과 본 연구에서 개발된 SMEP을 사용하였다. 두 모델들에 대한 비교는 서로 유사한 결과를 보였으며, 특히 PISO 알고리즘을 사용한 SMEP의 경우가 SIMPLER 알고리즘이 적용된 field 모델에 비해 더 빠른 계산시간을 보여 주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.53-63
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• 2006

본 연구는 프라우드 상사와 등온기체모델을 적용한 축소모형실험을 실시하여, 터널화재시 연기의 거동과 부분배연설비의 배연효율을 분석함으로써 방재설비의 운영방안을 제시하고자 하였다. 실험 결과 터널 화재시 입계유속 이상의 제연 풍량이 유지 될 경우 부분 배연 갤러리의 배연효율은 그룹댐퍼와 균일댐퍼 모두 거의 유사하였다. 또한, 터널내 차량이 정체시 화재가 발생할 경우, 화재초기에는 화원 앞 뒤에 위치해있는 부분 배연 갤러리만을 열어 연키의 성총회률유지하면서 연층을 배연시키고 제트팬은 가동시키지 않고 이후 승객이 모두 대피할 수 있는 충분한 시간이 지난 후 제트팬을 함께 가동시켜 터널 내의 연기를 배출하도록 하며 교통 소통이 원활한 경우에는 터널의 제연설비를 가몽하여 연기의 후방전파를 차단하고 통시에 부분배연 설비를 가동할 것을 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권1호
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• pp.53-59
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• 2005

항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어질 수 있으므로 더욱 심각하다 화재가 발생하며 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동 특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재 위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 견과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.167-173
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• 2005

항해 중 발생하는 선박의 화재는 외부로부터 소방 활동을 기대할 수 없으므로 선내에서 자체적으로 처리해야 하기 때문에 매우 위험하다. 더구나 여객선의 경우에는 재산상의 피해는 물론이고, 대형 인명 사고로 이어 질수 있으므로 더욱 심각하다. 화재가 발생하면 연소과정에서 열 뿐만 아니라 많은 연기가 동시에 발생하고 다량의 유독성 연기는 질식사와 같은 인명피해를 가져오게 된다. 이 연구의 목적은 선박의 실내공간에서 화재의 크기 및 위치에 따른 연기거동특성을 규명하는 것이다. 화원의 크기를 두가지로 하고 세가지 형태의 화재위치에 따라 실험적 연구를 수행하였다. 그 결과 연기 및 열의 확산 특성은 모서리형 화재에서 가장 가파른 상승 곡선을 보였다.

• 한국안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.34-38
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• 2003

The large eddy simulation based Fire Dynamics Simulator was utilized to investigate the effects of the size of an opening on smoke removal performance for the three smoke control systems-ventilation purge, and extraction. Three different opening sizes, $r_A$=1, 2, and 3 were investigated while the flow rate remained 0.75 $m^3/s$ at the inlet or outlet depending on the systems. Increase of the opening size did not give a significant difference in the smoke removal rate for the three smoke control systems, though the increasing opening size slightly improved smoke removal. The extraction system was shown the best smoke control system, and the purge system yielded low performance compared to the other two systems for all the different opening sizes.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.103-109
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• 2011

본 연구에서는 초고층 건축물 화재 시 피난 안전 구역이 있는 피난 층에서 화재실로부터 발생하는 연기의 거동을 파악하기 위하여 상용코드를 사용하여 수치해석을 하였다. 화재를 모사하기 위하여 10 MW의 발열량에 해당하는 온도와 속도를 이용하여 부력 plume을 적용하였으며 종 보존 방정식을 이용하여 화재 연기 거동을 예측하였다. 피난 안전 구역에 제연 댐퍼를 설치하여 급기 가압 제연 시스템을 적용하였으며 화재실 문이 열린 경우 25 $m^3/s$, 화재실과 부속실 문이 동시에 열린 경우 50 $m^3/s$의 제연 댐퍼송풍량은 화재 안전 기준 NFSC 501-A를 만족하며 충분히 제연이 가능하다는 것을 확인하였다. 부속실문이 열린 경우, 화재실의 문이 닫혀 있더라도 문과 벽 사이의 틈새 면적으로 연기가 피난 안전 구역으로 유입될 가능성이 있다. 또한, 50 $m^3/s$ 높은 송풍량으로 제연 중 화재실 문이 닫힐 경우 피난자가 화재실에 고립될 가능성을 확인하였다. 그러므로 피난자의 안전을 위해 제연 송풍량의 조절이 필요하며 본 연구에서는 피난 시나리오에 따른 적절한 송풍량을 제안한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.711-721
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• 2005

In order to design of emergency ventilation systems, the smoke movements in tunnel fire with natural and forced ventilation were investigated. Reduced-scale experiments were carried out under the Froude scaling with novel fire source consisting many wicks. Temperature profiles were measured under the ceiling and vertical direction along the center of the tunnel and poisonous gases were measured at emergency exit point in the natural ventilation case. In forced ventilation, temperature profiles were measured with various flow rate to obtain critical velocity. The results showed that the interval of emergency exit having 225m was estimated reasonably through the measurements of temperature variation and poisonous gas in the natural ventilation. In the case of forced ventilation, the temperature distribution near fire source is remarkably different from that of natural ventilation. Also, the critical velocity to prevent upstream smoke flow has the range of 0.57m/s between 0.64m/s. Finally, it was also identified that although the increase of flow rate can suppress the backward flow of smoke to upstream direction, brings about the increase of flame intensity near stoichiometric fuel/air ratio.