• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.539-552
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• 2022

열차 정거장의 경우 연기배출이 제한된 지하공간이라는 특수성으로 인해 적절한 제연 설비가 갖추어지지 않는다면 화재 발생시 화재연기로 인한 피해가 확대될 우려가 있다. 이에 지하 정거장의 대피 안전성을 확보하기 위한 대책의 필요성이 부각되었으며, 화재시 승강장 이용객의 안전한 대피를 위한 연구가 국내외에서 지속적으로 수행되고 있다. 하지만 현재 열차 승강장에는 제연 경계벽과 PSD (Platform Screen Door)등에 의해 제연구역을 구획하여 제연설비를 설치하고 있으나, 화재시 제연구역별 제연방법(급기 또는 배기) 즉, 제연모드에 관한 기준은 제시되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 열차 정거장 화재시 제연모드에 따른 화재위험을 정량적으로 평가하기 위해서 화재해석 및 대피해석을 수행하여 사망자수를 추정하고 F/N선도를 도출하였으며, 이를 통해 최적 제연모드를 검토한 결과, 화재 구역 배기 및 인접구역 급기인 경우에 총 위험도가 가장 낮은 것으로 분석됐다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.62-69
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• 2003

국내의 경우, 지하철 승강장 제연설비는 전용설비로 구축되어 있지 않고 화재발생시 승강장환기설비 및 본선터널부의 환기설비를 제연모드로 절환하여 운영되고 있다. 제연효과는 이러한 까닭으로 환기설비의 위치, 용량 및 급배기방식에 종속된다. 따라서 본 연구는 승강장에 정차한 열차에서 화재가 발생하는 경우를 대상으로 승객의 대피 소요시간을 산출하고 지하철환경해석 프로그램인 SES(Subway Environmental Simulation)를 사용하여 터널부 환기설비의 제연절환운전으로 승강장부에 형성되는 기류의 해석 및 FDS(Fire dynamics Simulator)을 이용하여 화재해석을 제연방식별로 수행한다. 얻어진 가시도 및 승강장 의 온도로부터 본선 터널부 제연모드별 특성을 규명한다.

• 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.

• 설비공학논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2008

A transient 3-D numerical simulation was performed to analyze the fire safety in a railway tunnel equipped with a mechanical ventilation system. The behavior of pollutants was studied for the emergency operation mode of ventilation system in case of fire in the center of the rescue station and near the escape route. Various schemes of escape route construction for connection angle($45^{\circ}$, $90^{\circ}$, 135^{\circ}$) and slope($10^{\circ}$) were evaluated for the ventilation efficiency in the fire near the escape route. From the results, it was shown that the mode of the ventilation fan operation which pressurizes the tunnel not under the fire and ventilates the smoke from the tunnel under the fire is most effective for the smoke control in the tunnel in case of the fire occurrence. It was also shown that the blowing of jet fan from the rescue tunnel to the main tunnel should be in the same direction as the flow direction in the main tunnel arising from the traffic and the buoyancy.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.485-496
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• 2018

본 논문에서는 스크린도어가 설치되어 있는 지하역사 승강장에서 화재가 발생시 승강장 환기실에 설치된 송풍기의 작동에 따른 연기거동을 실험적인 방법으로 측정하였다. 스크린도어가 닫힌 승강장에서 모의화재 발생시 승강장의 제연설비가 작동하지 않은 경우와 작동하는 경우에 제연 특성을 비교하였다. 화재연기를 모사하기 위하여 연기발생기에서 발생한 연기를 열풍기를 이용하여 가열하였다. 화재연기를 정량적으로 측정하기 위하여 연기농도계를 이용한 광투과도를 측정하였다. 스크린도어가 닫혀져있고 지하역사의 제연설비가 작동되지 않는 경우 승강장에 화재가 발생하면 연기가 승강장 내부에 축적되어 승객의 피난이 매우 어려우며, 매우 위험한 상황으로 연결될 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면에 역사의 제연설비를 가동한 조건에서는 승강장 화재에 의해 발생한 연기가 역사의 제연설비를 통하여 외부로 빠져나가며, 대합실에서 승강장 방향으로 기류가 형성되어 승강장 승객이 대합실 방향으로 대피하는 것이 가능함을 확인할 수 있었다. 후속 논문에서는 승강장 인접부에 위치한 터널환기구를 통한 터널 제연의 병행효과에 대하여 다룰 예정이다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권5호
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• pp.543-553
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• 2007

It is becoming increasingly difficult for engines using conventional fuels and combustion techniques to meet stringent emission norms. The homogeneous charge compression ignition(HCCI) concept is being evaluated on account of its potential to control both smoke and NOx emissions. However, HCCI engines face problems of combustion control. In this work, a single cylinder water-cooled diesel engine was operated in the HCCI mode. Diesel was injected during the suction stroke($0^{\circ}$ to $20^{\circ}$ degrees aTDC) using a special injection system in order to prepare a nearly homogeneous charge. The engine was able to develop a BMEP(brake mean effective pressure) in the range of 2.15 to 4.32 bar. Extremely low levels of NOx emissions were observed. Though the engine operation was steady, poor brake thermal efficiency(30% lower) and high HC, CO and smoke were problems. The heat release showed two distinct portions: cool flame followed by the main heat release. The low heat release rates were found to result in poor brake thermal efficiency at light loads. At high brake power outputs, improper combustion phasing was the problem. Fuel deposited on the walls was responsible for increased HC and smoke emissions. On the whole, proper combustion phasing and a need for a well- matched injection system were identified as the important needs.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.136-141
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• 2009

The platform screen door(PSD) is installed in the station of the Seoul Metro 9th line for passengers' safety and comfortable environment of the station. The track way exhaust system(TES) is also operated with PSD to exhaust heat released from train. TES can also be used for the purpose of the heat and smoke control in an emergency case of the carriage fire. When the fire is occurred, operation of TES is switched to the smoke exhaust mode form its normal ventilation mode. In the present study, a subway station of Seoul Metro 9th line is modeled, and a 3-D CFD simulation is performed to investigate effectiveness of designed TES in case of fire. A scenario that a train under fire is arriving the station is simulated for several possible operation modes of the TES using moving mesh technique. As a result, temperature and CO concentration distribution in the station is obtained for each operation modes of TES. The effectiveness of TES operation in case of fire is also discussed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.527-539
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• 2018

다수의 승객들이 이용하는 지하철은 안전과 공간의 쾌적한 환경관리가 필수적이며, 2003년 이후 기준 강화로 승강장 내에 스크린도어(PSD)를 반드시 설치해야 한다. 선행연구에 따르면 지하철 화재 시에 화재연기의 배연을 위해 배연설비의 설비용량 최적설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 선행연구의 실험 결과를 바탕으로 3차원 수치해석기법을 이용하여 PSD가 설치된 승강장 내에서 화재발생 시 배연시스템 별로 CO가스와 Smoke의 유동을 분석하였다. 본 연구의 결과 비상시 상부 배연설비만 가동한 경우에는 CO 가스와 Smoke 농도는 653.8 ppm과 $768.4mg/m^3$로 피난 시 승객들의 위험이 큰 것으로 분석되었으며, 모든 배연설비를 가동하고 화재측 PSD만을 개방한 경우 CO 가스와 Smoke 농도 36.0 ppm 및 $26.2mg/m^3$를 보이며 화재연기의 전파범위가 줄어드는 것으로 분석되었다. 모든 배연설비를 가동하고 화재측 PSD를 미개방한 경우에는 화재연기 유입이 발생하지 않아서 대피환경에 있어 가장 효과적인 배연모드로 분석되었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권4호
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• pp.20-25
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• 2006

In the present study, flow characteristics inside a road tunnel are simulated for the ventilation flows due to jet fan system and flows induces by the traffic. Traffic ventilation is numerically simulated by multiple reference frame. From the results of steady state simulation of tunnel ventilation, it is found that the proper ventilation is achieved by the designed jet fan system along with ventilating flow induced by the traffic. A transient simulation is also performed for the case of vehicle fire in the tunnel reversing the direction of rotation of some fans. The results suggest that the heat and smoke can be controlled by the proper changing of fan operation mode. The present results can be used to design proper ventilation system and effective smoke control system as well.

• 한국안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.1-6
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• 2006

Subway platform is divided into Side-platform type and Center-platform type. In this study does quantitative fire risk assesment of subway platform types in numerical analysis by using CFD model. From the result of this study, 1) All exhaust mode was low-end result it seems most fire risk at Side-platform station. 2) All exhaust mode was low-end result it seems most fire risk at Center-Platform station. 3) When comparing same type exhaust mode of Side-platform and Center-platform that last thing was visible $9.1{\sim}72.34%$ low-end fire risk. Center-platform is more opera-tive than Side-platform that reduce fire risk when that was same dimension and external environment. Designer look upon a fire characteristic of subway platform types when he make smoke control air volume and platform area design.