• 한국건축시공학회지
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• 제4권1호
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• pp.97-103
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• 2004

In case of a fire in road or railway tunnel it is always necessary to keep the escape condition as good as possible. Most of the victims of major fires in tunnels are because they couldn't leave the tunnel in time and were trapped by smoke, or rescue teams couldn't reach the place of the accident due to low visibility and high temperature. In spring 2003 a comprehensive field experiment was undertaken in a large scaled tunnel in Youngin City to test the effectiveness of a new water spray curtain system, designed to the air qualify inside of a tunnel in case of fire during passenger's escape to safe routes, In order to control the smoke propagation, fixed water sprayed nozzles were used to make water curtain system, which can be installed or hanging water piping line below ceiling. The experiment was accompanied by an extensive measurement campaign in order to measure temperature dropping effect and flow conditions as well as CO concentration for various water sprayed curtains produced by sprinkler heads or water spray nozzle. Eventually comparison analysis were undertaken to investigate the performance of water curtains under fixed water pressure. Therefore most effective water curtain system was presented on the basis of water droplet size in long tunnel.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.289-300
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• 2013

본 연구에서는 도로터널 화재해석에 적용하는 화재성장곡선을 적용하여 도로터널 화재시 열기류의 전파특성과 터널벽면에 미치는 열적특성을 수치 해석적으로 고찰하였다. 최대화재강도는 20, 100 MW로 하였으며, 터널내 풍속은 2.5 m/s로 유지하는 경우와 열부력에 의한 풍속으로 하는 경우에 대해서 터널연장 및 경사도에 따른 연기의 전파특성을 분석하고 열기류가 벽체에 미치는 영향을 평가하기 위해서 벽체표면온도와 벽체표면 열전달계수를 분석하였다. 터널내 열기류는 풍속을 2.5 m/s로 하는 경우에 벽체의 냉각효과에 의해서 일정거리 이후에는 급격하게 하강하여 하류까지 동일한 양상으로 흐르는 특성을 보이고 있으며, 벽체표면의 최대온도는 화재강도가 100 MW일 경우에 최대 $615^{\circ}C$까지 상승하고 있으며, 표면온도가 $380^{\circ}C$를 초과하는 면적은 아주 작은 것으로 나타나고 있다. 벽체의 표면열전달계수는 화재강도 및 터널내 풍속에 따라서 변하며 약 $13{\sim}23W/m^{\circ}C$의 범위에 있는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.568-576
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• 2015

본 연구에서는 압축공기에너지저장 설비를 운영함에 있어 위험성이 크다고 분석된 '내조시스템 파손에 따른 압축공기 유출'과 '접근갱도 내 화재 발생' 리스크를 대상으로 시나리오를 작성하여 분석을 실시하였다. Bernoulli 방정식과 운동량 방정식을 결합하여 압축공기 분출에 따른 충격력을 계산하기 위한 식을 유도하였다. 이 식을 바탕으로 시나리오를 작성하여 충격력을 계산한 결과 충격력은 균열 직경의 제곱 및 압축공기의 압력에 비례하는 것으로 나타났다. 계절의 변화 및 화원의 위치에 따른 연기 확산 거동을 분석하기 위하여 4가지의 화재 시나리오를 작성하였다. 저장 공동 벽면 근처에서 화재가 발생한 경우는 10 m 떨어진 지점에서 화재가 발생한 경우보다 연기가 호흡한계선까지 하강하는 데 소요되는 시간이 더 짧은 것으로 나타났는데 이는 연기 파선단 전파로 인해 발생한 것으로 예측된다. 갱내로의 공기 유동 방향에 따라 연기의 확산 거동이 달라지기 때문에 겨울에 화재가 발생한 경우는 여름에 발생한 경우보다 연기의 확산속도가 빠르고 더 멀리까지 연기가 퍼지는 것으로 나타났다. 피난 시뮬레이션 해석 결과 여름과 겨울 화재에서의 피난요구시간(RSET)은 각기 262, 670 s로 분석되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.327-339
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• 2022

본 연구에서는 지하철 승강장에서 열차화재가 발생하는 경우, 승강장 제연풍량 및 제연모드(급기 또는 배기)에 따른 정량적 위험도 평가를 통해 안전확보에 효과적인 제연풍량 및 모드를 제시함을 목적으로 한다. 이를 위해 중앙계단을 갖는 상대식 승강장을 모델로 하여 화재발생 시나리오를 작성하였으며, 시나리오별 화재해석을 수행하여 연기전파특성과 ASET을 비교·분석하고 대피해석을 수행하여 사망자수를 예측하였다. 또한, 시나리오별로 화재사고 발생률(F)/사망자수(N)선도(F/N선도)를 작성하여 제연풍량 및 제연모드에 따른 위험도를 비교·평가하였다. 소방시설 등의 성능위주 설계 방법 및 기준에서 정하는 유해요소(일산화탄소, 온도, 가시거리)에 대한 ASET 분석에서는 가시거리의 영향이 가장 크게 나타나고 있으며, 화재열차의 승강장 진입지연을 고려하지 않은 경우에 풍량을 4 × 833 m³/min할 때 ASET은 약 800초 정도로 분석되었다. 예상사망자수는 화재차량위치에 따라 큰 차이가 있으며, 계단부에 인접한 차량에서 화재가 발생하는 경우에 선두부 차량대비 3배 까지 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제연풍량이 증가하면 사망자수가 감소하며 배기 보다는 급기방식이 감소율이 증가한다. 급기풍량이 4 × 833 m³/min일 때 예상 사망자수는 제연을 수행하지 않는 경우 대비 13%수준으로 감소하는 것으로 나타났다. 위험도 평가결과, 제연을 수행하는 경우에는 현행 사회적 위험도 평가기준을 만족하는 것으로 나타나고 있으며, 예상사망자수는 제연을 수행하지 않는 경우, 10,000년에 29.9명에서 제연을 수행하는 경우에는 풍량이 4 × 833 m³/min일 때 4.36명으로 감소하는 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.255-258
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• 2008

본 연구에서는 이전의 연구를 통해 계단형 공동주택 화재 시 재실자 피난특성 및 연기거동에 관한 연구를 실물실험을 통해 수행한 바 있으나 이때 야기된 문제점들을 적절한 방재설비를 도입함으로써 일부 해소하고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 이전의 연구와 동일한 대상 건물과 조건에서 수치해석을 수행하며 특히 계단실에 방재설비(배연팬 등) 설치 유 무에 따른 독성가스의 전파 특성 및 최상층까지의 도달시간등을 비교 검토하였다. 계단형 공동주택에서 층간에 배연팬이 설치되어 작동되는 경우가 배연팬이 없는 경우보다 약 45%의 CO 방출량을 줄일 수 있을 것으로 판단되지만 1층 출입구를 통해 유입되는 공기량은 배연팬이 없는 경우가 배연팬이 설치되어 작동되는 경우보다 약 23% 크기 때문에 이로 인해 제연풍속의 증가를 가져올 수도 있을 것이다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.271-280
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• 2009

An experience based training system concerning various fire situations which may result many casualties has been required to make rapid decision and improve the responsiveness. Recently, the necessity of virtual reality (VR) based training system which can replace a dangerous full-scale fire training and be easily adopted to the training or evaluation process is increasing. This study constructed tile virtual environment according to pre-defined scenarios, utilized the FDS(Fire Dynamics Simulator), three dimensional computational fire analysis program, to derive numerically simulated data on the propagation of fire. Finally, by visualizing the realistic fire and smoke behavior through virtual reality technique and implementing real-time interaction, we developed a VR-based fire training simulator. Also, in order to ensure the sense for tile real of a virtual world and reaI-time performance at the same time, we proposed appropriate data processing and space search algorithms, demonstrate d the value of proposed method through experiments.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.296-304
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• 2017

본 연구에서는 산불발생 시 화염행동을 예측하기 위하여 강원도 삼척시를 대상으로 산림가연물의 연소특성 DB를 구축하고, 연소특성 DB로부터 GIS를 이용하여 산불위험지도 및 위험도등급화 지도를 작성하였다. 맵핑을 위한 표준화 대상변수로는 자연발화온도, 착화시간, 화염지속시간, 총열방출량, 총연기방출량을 사용하였다. 또한, 총괄위험도 등급화는 착화위험변수(자연발화온도, 착화시간)와 확산위험변수(총열방출량, 화염지속기간, 총연기방출량)를 이용하였다. 연구결과, 강원도 삼척시의 산불위험도등급은 1~5등급(5단계)으로 등급화하였으며, 1등급에 가까울수록 산불위험성이 높은 구역으로 구분하였다. 삼척시의 착화위험등급은 1등급과 5등급으로 구분되어 2단계로 나타났다. 또한, 확산위험등급은 1등급, 2등급, 4등급, 5등급으로 구분되어 4단계로 나타났다. 총괄위험등급은 1등급, 2등급, 3등급으로 구분되어 3단계로 나타났으며, 산불위험등급이 가장 높은 1등급의 구역은 산불발생위험등급과 산불확산위험등급의 영향을 받는 것으로 나타났다. 1등급에 해당하는 구역은 삼척시의 우발리와 미로면 지역으로 나타났다. 이 지역은 산불발생 시 발열량이 높게 나타나는 소나무와 참나무 군락지로 산불발생 시 화재하중이 크게 작용하여 산불확산이 빠르게 진행될 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.3-17
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• 1999

산호제의 양이 충분치 못한 밀폐된 공간에서는 화재가 발생하지 않으리라는 기대를 깨고, 다공성 물질내부에서 공극안에 있는 산화제를 이용하여 서서히 연소되는 smoldering 반응을 통하여 대형 화재가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 하나의 실제 화재 사건을 화재 조사 방법에 의하여 기술한 보고서를 바탕으로 하여 smoldering 연소가 화재의 발생에 미치는 영향을 예시하였으며, 예시된 사고의 smoldering 연소를 강제대류에 의한 하향식 역방향 smoldering으로 모델링하였다. 화학반응으로는 열분해가 없는 1 단계 반응이 채택되어, 온도 및 산화제의 공간적 분포와 smoldering의 전파속도를 수치적으로 모사하였다. 수치결과로서 유입되는 산화제의 양과 연료의 공극률이 반응지역의 전파속도를 결정하는 가장 우세한 인자로 파악되었다. 그러므로 smoldering 에 의한 화재 발생시 유입되는 산화제의 양과 연료의 공극률과의 관계를 알고 있다면 주어진 연료의 공극률에 대하여 유입되는 산화제의 양을 제어함으로써 불길로의 천이를 억제할 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.95-102
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• 2010

본 연구에서는 목조한옥구조 적심부 실물화재 실험을 통하여 목조건축문화재 지붕 상부구조 내부의 연소특성을 분석하였다. 실험체는 숭례문 지붕 내부 구조의 특성을 고려하여 제작하였으며, 기와를 제외한 강회, 보토, 적심, 개판 순으로 구성하고 위치별로 열 측정 장치를 설치하였다. 첫 번째 실험은 목조건축 문화재의 적심 지붕구조를 가지는 경우 연소 및 화재 성상을 알아보았다. 두 번째 실험은 화염이 직접 접촉하는 서까래와 천정 개판 상 하부에 방염도료를 도색하여 방염도료 내화 성능을 알아보았다. 세 번째 실험은 적심부와 개판 사이에 방염천을 넣어 적심부 및 강회층에 화염 전파에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 그 결과 목조 한옥구조 지붕의 적심부 화재 전파는 외부 화염의 제거 후에도 내부에 장시간에 걸쳐 연기와 화염이 계속 진행함을 보였다. 또한, 방염도료의 경우 내열효과를 보였으며, 방염천의 경우 화염전파온도를 $100^{\circ}C$ 이하로 유지할 때 적심부로부터 화염전파차단 효과를 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.61-70
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• 2005

본 연구에서는 장대 터널 화재시 연기의 거동 특성 파악과 피난연락갱의 설치간격을 결정하기 위하여 축소 모형실험을 실시하여 그 결과를 분석하였다. Froude 상사를 기본으로 1/50로 축소하여 20 m의 모형 터널을 제작하여 실험하였다. 터널 내 20 MW의 화재가 발생 하였을 경우 CO의 전파 속도와 거리와의 관계를 이용하여 피난연락갱의 위치를 검토한 결과, 승객들의 피난시간은 6분이 적절하나 화재시 승객들의 심리적 상태를 고려하여 1분여의 지체시간을 생각하면 실제의 피난시간은 5분 정도가 될 것이므로 최대 간격 250m로 대인용 피난연락갱을 설치하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.