• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 옥외소화전의 디스크 형상을 고려한 압력손실에 관한 실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 옥외소화전의 압력손실은 국제 시험규격인 Underwriters Laboratory (UL)에서 제시하고 있는 시험방법을 적용하였으며, 옥외소화전의 입 출구 배관 직경을 고려한 압력손실 실험 장치를 제작하였다. 본 연구에서 사용한 옥외소화전은 입구 직경 150 mm 1개와 토출부 직경 63.5 mm 2개 그리고 직경 114.3 mm 1개인 구조로 직경 63.5 mm인 토출부는 유량범위 760 L/min~2,270 L/min, 직경 114.3 mm인 토출부는 3,030 L/min~6,060 L/min 범위에서 압력손실을 측정하고 유량계수를 구하였다. 동일한 실험조건에서 상용해석프로그램인 ANSYS Ver.14.0을 사용하여 압력손실 측정값과 해석결과를 비교하여 정확성을 확인하였으며, 다양한 디스크 형상을 모델링하여 압력손실에 중요한 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 그 결과 옥외소화전은 디스크의 경사 각도가 $0^{\circ}$~$45^{\circ}$인 경우 유량계수는 494.46~680.64 ($L/min/kPa^{0.5}$)로 경사각이 작을수록 압력손실이 가장 낮게 나타나는 것을 수치적으로 분석하였다. 본 연구 결과는 옥외소화전의 성능인 압력손실을 예측하기 위한 디스크 형상의 설계 자료로 활용이 가능함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.16-27
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• 2019

실리콘 화합물인 Sodium silicate, 3-aminopropyltrimethoxysilane 졸, 3-(2-aminoethylamino) propylmethyl-dimethoxysilane 졸, 3-(2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane 졸로 표면 처리한 편백목재 시편의 연기 및 연소가스 발생에 대한 시험을 하였다. 실리콘 화합물 졸로 각각 편백목재 시험편에 붓으로 3회 칠하였다. 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 연기 및 연소가스를 분석하였고 연기는 새로운 연기위험성 평가 방법을 적용하여 평가하였다. 실리콘 화합물로 처리한 목재시험편의 연기성능지수(SPI)는 편백목재보다 1.66~8.42배 증가하였고, 연기성장지수(SGI)는 11.8~88.2% 감소하였다. 연기강도(SI)는 편백목재보다 1.0~50.5% 감소되었고, 연기 및 화재 위험성이 낮아짐을 예측할 수 있었다. 실리콘화합물로 처리한 시험편의 세 번째 최대일산화탄소(CO_peak)농도는 공시편보다 22.5~33.3% 감소되었다. 그러나 미국직업안전위생관리국(OSHA) 허용기준(PEL)인 50 ppm보다 1.48~1.72배 높은 치명적인 독성을 발생시키는 것으로 측정되었다. 편백목재 자체는 일산화탄소 생성 농도가 높았지만 실리콘 화합물은 일산화탄소를 감소시키는 역할을 하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권3호
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• pp.281-293
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• 2020

최근 우리나라는 크고 작은 화재가 지속해서 발생하고 있다. 화재는 우리나라의 도시 내에서 교통사고와 더불어 가장 많이 발생하는 재해 중 하나이며, 화재 발생 빈도는 토지이용의 형태와 시설물의 유형에 따라 밀접한 상관성을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 진주시를 대상으로 10년간 화재데이터를 사용하여 토지용도별, 시설물 유형별 그리고 인문 사회적 요인을 고려하여 화재 발생의 유의성을 분석하였다. 먼저 진주시 화재 발생의 공간분포 패턴을 파악한 후, 다중 회귀분석을 통해 인문·사회 및 물리적 요인 간의 공간적 종속성 및 비정상성을 확인하였다. 이를 토대로 화재 발생 위치와 각 요인의 위치를 고려하여 공간가중치를 활용한 선형회귀모형, 공간시차모형 그리고 공간오차모형을 비교 분석하였으며 적합도가 높은 통계모형을 제시하였다. 그 결과 진주시 화재 발생의 공간분포 패턴을 확인하기 위해 LISA분석을 실시하였으며 중심상업지역, 공업지역, 주거지역 순으로 화재 발생 빈도가 높은 것으로 나타났고, 인구·사회 및 물리적 변수를 통합하여 다중회귀분석을 실시하였다. 이에 따라 최종 도출된 요인들을 중심으로 공간가중치를 적용하여 세 모형을 비교 분석하였으며 유의성 검정을 실시한 결과 공간오차모형이 가장 유의한 것으로 분석되었다. 화재 발생과 가장 높은 상관성이 있는 시설은 제2종 근린생활시설로 나타났으며 다음으로 단독주택, 제1종 근린생활시설, 가구 수, 판매시설의 순으로 분석되었다. 또한, 표준편차 타원체분석을 통하여 용도지역 중 주거지역, 공업지역, 중심상업지역을 중심으로 시설물별 분포특성을 분석한 결과 주거지역 및 공업지역에서는 네 개 시설물의 특성이 비슷하게 나타났으나 중심상업지역에서는 화재위험도가 가장 높은 제2종 근린생활시설이 중심부에 집중분포하였다. 이러한 연구 결과는 도시지역에서 발생하는 화재에 대해 시설물별 특성을 파악하여 화재안전관리를 하는데 유용한 자료로 활용될 것으로 예상된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.138-148
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• 2016

본 연구에서는 화재 현장에서의 소방진압 업무 적합도를 평가하기 위한 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하였고 기존의 체력검정법과 평가 방식을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 프로토콜은 모든 소방용 개인보호구를 착용한 채 복사열원 앞에서 3분 동안 걷는 동작을 포함한 총 여덟 가지 동작으로 구성되었으며 5분의 휴식을 사이에 두고 3회 반복되었다. 연구 결과로, 약 30분의 테스트 동안 소방관의 직장온과 심박수는 각각 $38.5^{\circ}C$, 185 bpm까지 상승하였다. 또한 총 소요시간과 연령보정치를 적용하지 않은 기초체력검정 결과는 유의하게 부적 상관관계를 보였다(r = -0.728, p < 0.05). 그러나 진압 경력이 긴 소방관일수록 총 소요시간은 길었던 반면, 총 소요시간과 생리적 부담 수준이 함께 고려된 평가 방식에서는 기초체력검정 결과보다 더 높은 점수를 얻었다. 이러한 결과는 단순하게 소요시간만을 이용한 평가는 생리적 서열부담을 무시할 수 있으며, 소방관 모의작업 프로토콜 이용 시 생리적 부담 수준을 함께 고려할 때에 소방진압 업무 적합도에 대한 보다 심층적인 평가가 가능함을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.99-108
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• 2012

본 연구에서는 최근 빈번히 발생하고 있는 폐타이어의 가공 및 저장상황에서의 산화열에 의한 자연발화현상을 규명하기 위해 폐타이어 분쇄물에 대한 화재 재연실험과 가공 및 저장장소에서 수거한 화재 잔존물에 대한 면밀한 성분 분석 및 발화개시온도, 무게감량, 반응열 등을 분석하였다. 이를 위해 열축적이 용이한 폐타이어 분쇄물 2.5~15 mm 범위의 파쇄된 분쇄물을 대상으로 재연실험 및 DSC 및 TGA, DTA, DTG, GC/MS를 통한 열분석을 시행하여 자연발화의 가능성에 대한 과학적인 개연성을 부여하고자 하였다. 연구결과를 살펴보면 재연실험을 통하여 관찰한 결과 48시간 저장시에 온도의 급상승($178^{\circ}C$) 및 탄화현상, 연기발생이 관찰되었다. 또한 DTA, DTG 분석한 결과 $166.15^{\circ}C$에서 최초 중량감소가 일어나는 것으로 분석되었다. 아울러 DSC 및 TGA를 이용한 폐타이어 분쇄물 1(Unburnt)의 실험결과 $180^{\circ}C$ 부근에서 열분해를 시작하는 것으로 나타나 폐타이어의 발화 개시온도는 $160{\sim}180^{\circ}C$라고 말할 수 있다. 그리고 $305^{\circ}C$에서 최초 원료 무게의 10 % 중량감소가 있었고, 원료 무게의 50 % 중량감소는 $416^{\circ}C$로 분석되었다. 또한 GC/MS와 DSC를 이용한 산화성 및 자기반응성시험에 있어서는 1,3 cyclopentnadiene 등 산화성성분이 다량 검출되었지만 표준물질과 폐타이어 분쇄물과의 열분석실험결과 기준치 이하로 분석되어 자기반응성은 없는 것으로 분석되었다. 따라서 폐타이어의 산화열에 의한 자연발화현상을 방지하기 위해서는 분쇄시 열축적이 적거나 없는 냉동파쇄방식 등의 가공공정으로 전환유도를 고려해야하며 현재 파쇄 분쇄물을 대형 마대(500 kg)로 저장하는 방식에서, 마대를 소형화하여 분쇄물을 분산 저장하는 등의 방법으로 열축적을 방지해야한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.105-113
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• 2019

본 연구에서는 원자력발전소용 비안전등급케이블 2종(보안상 A사, B사로 지칭키로 함)을 대상으로 가속열화 기간에 따른 독성 특성을 분석하였다. NES 713 시험장비 및 규격에 의거하여 비노화, 20년, 40년으로 가속열화한 케이블에 대해 피복재 및 절연재로 구분하여 시험하였다. 시험결과 20년, 40년 가속열화 케이블의 독성지수가 비노화 케이블의 독성지수보다 높았으며 A, B사 케이블 공통적으로 20년 가속열화 케이블에서의 독성지수가 높게 산출되었다. 이는 급증한 일산화탄소의 방출량과 더불어 염화수소와 브롬화수소의 할로겐계 가스 방출량이 높은 것이 주된 원인으로 파악되었다. 또한, 피복재와 절연재를 구분하여 분석 시 A, B사 케이블 일부 피복재의 독성지수가 높게 나타났다. 또한, 피복재와 절연재의 독성지수를 구체적으로 분석하고자 미국 국방성 규격인 MIL-DTL을 적용하여 독성지수 허용치 초과 여부를 판단하였으며, 이 중 절연재의 경우 상당량 초과하여 방출되는 결과를 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구에서는 옥내 조명 설비의 전원을 ON/OFF 하기 위해 사용되는 저압용 스위치의 구조 및 발열 메커니즘을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 스위치의 고정금구 및 가동 접점 등의 소손패턴을 제시함으로써 향후 예상되는 PL 분쟁의 판단 근거를 확보하는데 있다. 스위치에 인가된 일반 화염은 한국산업규격(KS)의 난연성 시험 방법을 적용하였다. 또한 스위치에 공급된 전류는 대전류공급장치(PCITS)를 이용하였다. 실험이 진행될 때 주위의 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60%를 유지시켰다. 스위치의 발열은 배선과 클립의 접속 불량, 가동 접점의 절연 열화 및 접촉 불량 등에 의해서 생성되는 것으로 판단된다. 일반 화염에 의해 소손된 스위치는 표면이 균일하게 탄화되었으며, 화원을 제거하면 자연 소화되었다. 일반화염에 의해 탄화된 스위치를 분해한 결과 고정금구 및 가동 접점 등은 비교적 양호한 형태를 보였으나 외함, 클립 지지대, 가동 접점, 표시램프 등에서 탄화 및 변색을 확인할 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 스위치는 배선을 연결하는 클립 및 클립 지지대 등은 소손의 흔적이 거의 없으나 고정금구, 가동 접점, 표시 램프 등은 심하게 탄화되었다. 즉 접촉 저항이 큰 부분에서 집중적으로 소손되었고 내부에서 외부로 탄화가 진행되는 패턴을 나타냈다. 따라서 소손된 스위치의 탄화 패턴 및 금속 금구류의 특성을 분석하면 최초의 에너지원 판정이 가능하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문의 목적은 Ethyl Benzene 플랜트의 공정에서 과압 현상이 Column 상부의 반응폭주 및 화재 폭발의 원인이 되기 때문에 안전장치시스템의 신뢰도가 압력방출밸브가 요구하는 안전건전성수준으로 설계되어 있는지를 정량적으로 분석한 것이다. 압력방출밸브의 요구시 실패확률은 일반신뢰도 자료 조사결과를 근거로 하여 안전장치시스템에 대한 안전건전성수준의 목표등급을 SIL3으로 설정하였고, 이에 대한 PFD를 1.00E-3에서 1.00E-4로 결정하였다. 신뢰도 모델의 구축 및 결함수 분석기법을 이용하여 SIS의 요구시 실패확률에 대한 정량화를 수행한 결과 SIS에 대한 PFD는 Benzene Prefractionator Column, Benzene Column, EB Column에 대해 각각 8.97E-04, 5.37E-04, 5.37E-04로 계산되었다. 따라서 SIS의 신뢰도가 SIL3 등급에 요구되는 안전건전성수준으로 설계되어 있다고 판단되며 컨트롤밸브에 대한 6개월 주기의 Partial Stroke Test가 수행될 경우 각 Column의 SIS는 약 $22{\sim}27%$의 신뢰도 향상이 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.567-575
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• 2012

이 연구는 실험과 병행 화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 갤러킨 유한요소해석 방법을 제시하였다. 이 방법은 비선형 비정상 온도분포해석에 관한 것으로 2차원 삼각형 요소에 대한 해석기법을 구축하였다. 해석기법의 검증을 위하여 실규모 철근콘크리트 슬래브에 대한 내화실험을 실시하였으며, 실험 결과와의 비교를 통해 해석기법의 유효성을 확인하였다. 또한 콘크리트 부재의 내화성능에 대한 실험 결과를 분석하였다. 변수분석에서는 화재규모, 콘크리트의 온도의존성 열적특성값, 콘크리트의 함수율이 콘크리트의 내화성능에 미치는 영향을 평가하였다. 이 연구에서 구축된 수치해석모델은 다양한 화재규모와 대류, 복사 경계조건, 재료의 온도의존성 열적특성값을 자유롭게 고려할 수 있다. 또한 이 논문에서는 콘크리트 슬래브를 대상으로 표준화재곡선을 대상으로만 분석하였지만 관련된 철근콘크리트 기둥 골조 해석에 용이하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제38권3호
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• pp.64-77
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• 2015

An effective method for produce munitions effectiveness data is to calculate weapon effectiveness indices in the US military's Joint Munitions Effectiveness Manuals (JMEM) and take advantage of the damage evaluation model (GFSM) and weapon Effectiveness Evaluation Model (Matrix Evaluator). However, a study about the Range Safety that can be applied in the live firing exercises is very insufficient in the case of ROK military. The Range Safety program is an element of the US Army Safety Program, and is the program responsible for developing policies and guidance to ensure the safe operation of live-fire ranges. The methodology of Weapon Danger Zone (WDZ) program is based on a combination of weapon modeling/simulation data and actual impact data. Also, each WDZ incorporates a probability distribution function which provides the information necessary to perform a quantitative risk assessment to evaluate the relative risk of an identified profile. A study of method to establish for K-Range Safety data is to develop manuals (pamphlet) will be a standard to ensure the effective and safe fire training at the ROK military education and training and environmental conditions. For example, WDZs are generated with the WDZ tool as part of the RMTK (Range Managers Tool Kit) package. The WDZ tool is a Geographic Information System-based application that is available to operational planners and range safety manager of Army and Marine Corps in both desktop and web-based versions. K-Range Safety Program based on US data is reflected in the Korean terrain by operating environments and training doctrine etc, and the range safety data are made. Thus, verification process on modified variables data is required. K-Range Safety rather than being produced by a single program, is an package safety activities and measures through weapon danger zone tool, SRP (The Sustainable Range Program), manuals, doctrine, terrain, climate, military defence M&S, weapon system development/operational test evaluation and analysis to continuously improving range safety zone. Distribution of this K-range safety pamphlet is available to Army users in electronic media only and is intended for the standing army and army reserve. Also publication and distribution to authorized users for marine corps commands are indicated in the table of allowances for publications. Therefore, this study proposes an efficient K-Range Safety Manual producing to calculate the danger zones that can be applied to the ROK military's live fire training by introducing of US Army weapons danger zone program and Range Safety Manual