• 한국안전학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2022

This numerical study investigates the effects of the size of the natural smoke vent area (10% and 1% of the floor area) and the location of the fire source (i.e., at the side and center of the stage) on the temperature distribution in the compartment and velocity distribution and mass flow rate of flow through a natural smoke vent for a reduced-scale model of a theater stage. Then, the mass flow rate of outflow through the natural smoke vent in the event of a fire for a real-scale theater stage was examined. The case with the larger natural smoke vent area and central fire source location showed lower temperature distributions and higher mass flow rates of outflow and inflow than the case with the smaller natural smoke vent area and side fire source location. The trends of the temperature distributions were closely related to those of the mass flow rates for the outflow and inflow. Additionally, the case with the larger natural smoke vent area and central fire source location exhibited the most non-uniform flow velocity distribution in all cases tested. A bidirectional flow, in which the outflow and inflow occur simultaneously, was observed through the natural smoke vent. In the event of a fire situation in a real-scale theater stage, it was predicted that the case with the larger natural smoke vent area and central fire source location would have a mass flow rate of outflow that is 43.53 times higher than that of the case with the smaller natural smoke vent area and side fire source location. The present results indicate that the natural smoke vent location should be determined by considering the location in a theater stage where a fire can occur.

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권1호
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• pp.94-98
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• 2005

Accurate prediction of the fire-induced air velocity, temperature and smoke flow in underground utility tunnel becomes more important for the optimization of design and placement of heat and smoke detectors. In order to improve the safety of underground utility tunnel systems, the behaviors of fire-induced smoke flow and temperature distributions are investigated. Especially, two different cross-sectional shapes of tunnel, such as rectangular and circular types are modeled. Also, fire source is modeled as a volumetric heat source. Three-dimensional thermal-flow characteristics in an underground tunnel are solved by means of FVM using SIMPLE algorithm. The effects of shape geometry on the fire-induced flow characteristics are graphically depicted. It is desirable that heat and smoke detectors are installed on the cables and the top of the wall.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1740-1746
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• 2008

The present study performed numerical investigation to analyze the smoke behavior in the rescue station by using the commercial CFD code (FLUENT Ver 6.3). The present study adopted a 10MW ultrafast mode for simulation, and it also used the MVHS(Modify Volumetric Heat Source) model modified from the original VHS(Volumetric Heat Source) model in order to treat the product generation and the oxygen consumption under the stoichiometric state. In addition, the present simulation includes the species conservation equation for the materialization of heat source and the estimation of smoke movement. From the results, the smoke flows are moving along the ceiling because of thermal buoyancy force and as time goes, the smoke gradually moves downward at the vicinity of the entrance. Moreover, without using ventilation, it is found that the smoke flows no longer spread across the cross-passages because the pressure in the non-accident tunnel is higher than that in the accident tunnel.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.83-84
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• 2022

In Korea, smoke control measures through NFSC 501 are proposed to reduce human casualties caused by smoke in the event of a fire. However, as a result of investigating and analyzing domestic and foreign standards, it was found that domestic regulations do not set fire source, but simply set smoke emissions by floor area or height of smoke boundary. Foreign regulations set fire source. Therefore, it is judged that it is necessary to review whether the current domestic regulations can be applied in the event of an actual building fire. So, this paper aims to identify the differences in domestic and foreign standards through investigation and analysis of related standards for fire zone smoke control system in each country and use them as basic data to improve the performance of zone smoke control system.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.64-70
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• 2014

신경망은 연기입자의 광학적 특징으로부터 화원을 분석할 수 있는 유용한 도구가 될 수 있다. UL268에서 연기감지기 시험에 사용되는 세 가지 화원(종이화원, 목재화원, 인화성 액체화원)들의 광학적 특징으로 신경망을 훈련시켰다. 또한, 소광과 산란을 동시에 측정할 수 있는 연기챔버를 제작하여 연기의 광학적 특징을 얻고 그 결과를 신경망에 입력하였다. 종이화원, 목재화원, 인화성 액체화원을 대상으로 한 실험에서 신경망은 화원을 정확하게 구별하였다. 또한, 종이-목재화원, 종이-인화성 액체화원, 목재-인화성 액체화원과 같은 복합화원을 대상으로 한 실험에서도 화원을 모두 구별하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.13-18
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• 2009

본 연구의 목적은 구난역을 갖는 철도 터널 내부의 연기 거동 특성을 분석하는 것이다. 특히 화재 위치 변화에 따른 연기 전파 특성에 대해 수치해석을 수행하고 이때 해석 조건으로 사용되는 발열량은 터널내 풀 화재(pool fire) 실험을 통해 결정된다. 사용된 연료는 n-heptane($C_7H_{16}$)이고, 각 변의 길이가 4cm인 정사각형 풀을 이용하였다. 본 연구에서는 상용코드인 FLUENT(Ver.6.3) 를 사용하여 수치해석을 수행하였고 화원 생성 현상은 MVHS(Modified Volumetric Heat Source) 모델을 통해 모사되었다. 해석 결과, 연기가 터널을 따라 전파되면서 구난역까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며 따라서 배연시스템의 설치가 요구됨을 알 수 있다. 또한 교행로와 방화벽이 연기 제어에 기여함을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2130-2138
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• 2008

The present study investigates the ventilation effects on smoke spreading characteristics in railway tunnels with the rescue stations. Experiments were carried out for n-heptane pool fires with a square length 4 cm at different fire locations, and the heat release rates (HRR) were obtained by the measurement of burning rates. In addition, using the commercial code (FLUENT), the present article presents numerical results for smoke behavior in railway tunnels with rescue station, and it uses the MVHS (Modified Volumetric Heat Source) model for estimation of combustion products resulting from the fire source determined from the HRR measurement. As a result, it is found that smoke propagation is prevented successfully by the fire doors located inside the cross-passages and especially, the smoke behavior in the accident tunnel can be controlled through the ventilation system because of substantial change in smoke flow direction in the cross-passages.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.82-89
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• 2007

본 연구에서는 Jet fan 근접 거리에서 화재 발생 시 최소거리의 Jet fan을 이용하여 연기를 제어하기 위하여 PIV에 의한 가시화실험을 실시하였고, 또한 실험을 통해 얻어진 결과와 FDS 수치해석 그 결과를 비교, 분석 하였다. 터널 내 화재발생 시 Jet fan 설치에 따른 효율적인 연기제어 방식의 정량적 데이터 분석 결과 근접 Jet fan의 작동은 화원과 25m 이상의 거리에서만 가동해야 한다. 또한 Jet fan과 화원의 이격거리가 50m 부근에서 가장 안정적으로 연기가 제어되며 75m 이상의 거리에서는 터널 중앙 부근에서 과풍속 경향이 나타나며 제연되었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.365-372
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• 2012

본 논문에서는 환기구의 존재, 환기구 설치 대수, 환기구 용량, 복수 화원의 존재가 도로터널에서 발생한 차량 화재에 의한 연기 온도 분포에 미치는 영향을 평가하였다. 6개의 시나리오를 가정하였으며 FDS를 이용하여 시나리오 해석을 실시하였다. 해석 결과 환기구의 설치 대수가 증가함에 따라 연기의 온도는 감소하는 것으로 나타났지만, 환기구의 설치 대수가 2대인 경우와 3대인 경우에 온도 감소 효과는 거의 같은 것으로 나타났다. 환기구의 설치 용량은 환기구의 설치 대수 보다 연기 온도 감소에 더 큰 영향을 주는 것으로 해석되었다. 환기구가 없는 시나리오 No. 1과 복수 화원을 갖는 시나리오 No. 6를 제외한 나머지 시나리오에 대해서 해석한 결과 화원 상부에서의 연기 온도는 모두 $400^{\circ}C$ 이하로 나타났는데, 이는 화원 상부 연기층에서 발생하는 복사에 의해 화원 주변 가연물의 착화가 어렵다는 것을 나타낸다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.284-289
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• 2019

접이식 대피통로는 철도터널 및 대공간 화재시 임시 피난로를 확보하기 위한 피난지원 시스템으로 화재시 구조물 상부에 거치되어 있던 차연 스크린이 펼쳐지며 피난로를 확보하는 시스템이다. 차연 스크린은 적절한 내화성능을 갖추어야 될 뿐 아니라 밀폐성을 확보하여 외부의 연기를 최대한 막을 수 있는 시스템이 요구된다. 이를 위해 접이식 대피통로 시스템에는 피난로 내부에 양압 조건을 유지해 주기 위한 제연설비가 필요하며, 제연 설비의 설계 및 용량 산정을 위해서는 화원에서 거리별 온도 분포 및 압력 해석이 필요하다. 본 연구에서는 신형전동차의 화재 현상을 모사하여 터널 길이방향별 온도 및 압력 분포를 해석하였다. 차연 스크린 설치 위치에서는 길이방향으로 20미터 이상일 경우에는 차연 스크린 내열온도인 200도를 넘지 않는 것으로 해석되었으며, 압력 또한 거리 증가에 따라 감소하며, 최대 14 Pa, 평균 6 Pa 정도를 보이는 것으로 해석되었다. 또한 상부 보단 하부에서의 압력이 낮기 때문에 실제 양압조건은 이보다 낮을 것으로 보인다. 따라서 접이식 대피통로 설치를 위해서는 차연 스크린내 양압조건을 6 Pa 내외로 유지할 수 있는 제연설비가 필요할 것으로 예측된다.