• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.553-560
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• 2014

도로터널에서는 환기 및 제연을 목적으로 제연펜을 설치하고 있다. 제연펜 용량(제트팬 댓수)은 환기저항 및 승압력이 평형이 되는 상태에서 결정되게 된다. 터널에 운행중이거나 정지된 차량에 의한 승압력 및 저항력은 차량의 항력계수에 영향을 받게 된다. 터널에서의 항력계수는 슬립스트림 효과(또는 shadow effect)와 폐색효과에 영향을 받게 되며, 환기팬 및 제연팬 산정시 이와 같은 효과를 적절히 고려하지 못하고 있는 실정으로 교통 환기력를 과대평가하고 있다. 이에 본 연구에서는 화재시 차량의 차간간격을 반영한 항력계수와 등가저항면적을 산정하기 위해서 터널에 실제로 차량이 정차하는 조건으로 모델링하여 수치해석을 통해 항력계수를 검토하였다. 본 연구 결과, 항력계수에 대형차량 혼입률이 미치는 영향은 명확하지 않으며, 등가저항면적은 현행 도로설계편람기준에 대비 약 86%, 또 구 기준인 한국도로공사 환기설계기준 대비 62.2%수준으로 감소하는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.204-210
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• 2019

터널 내부에서의 화재의 경우 일반도로와 달리 운전자의 시야 확보가 어려워 대형사고가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 터널 내부 화재 발생 시 제트팬 용량에 따른 제연 효과에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 NIST에서 개발한 화재시뮬레이션인 FDS를 사용하여 제트팬의 유무, 제트팬의 용량에 의해 터널 내부에서 발생한 차량 화재에 대한 제트팬 용량에 따른 연기 거동 및 가시거리, 일산화탄소의 농도를 분석하였다. HRRPUA(Heat Release Rate Per Area)는 $3.6MW/m^2$로 설정하였으며, 모든 해석 시간은 총 600s로 설정하였다. CFD에 의한 가시거리, 일산화탄소 농도 해석은 y=30m, y=110m에서 결과를 확인하였으며 직경과 유량에 따라 연기거동 분석, 가시거리 분석, 일산화탄소 농도를 확인하였다. 제트팬의 직경과 유량이 커질수록 y=30m 후방에서 높은 가시거리를 확인할 수 있으며 일산화탄소 농도가 0ppm임을 확인하였다. 제트팬 직경과 유량이 큰 조건에서는 제트팬 유동의 상류 방향으로 대피하면 인명피해를 최대한 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.1-29
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• 2019

NATM (무근)터널의 라이닝 균열을 분석한 논문과 연계하여 NATM (철근)터널의 결함을 정밀안전진단 사례를 정리하여 결함별 원인을 분석하고자 하였다. NATM (철근)터널에서 콘크리트라이닝은 그 역할에 따라 철근과 같은 보강재를 사용하게 된다. 지반이 불량하거나 안전성 확보를 위한 라이닝 두께의 증가는 굴착단면의 증가와 라이닝 타설 물량의 증가를 유발하나, 철근보강 단면을 설계하여 경제성과 안전성을 함께 도모하게 된다. 시설물안전법에 의한 국내 1종 터널 시설물 중에서 NATM으로 시공된 구간에 철근보강을 실시한 라이닝의 결함 특성을 정리하여 형태별 발생원인을 분석하고자 하였다. 단철근, 복철근과 무근라이닝에 발생되는 균열을 비교하여 철근으로 인한 균열제어 효과를 분석하였다. 다양한 위치에서의 철근노출 사례와 함께 기술하였고 터널에서 고려될 수 있는 라이닝 두께 부족의 원인으로 정밀시공 미흡, 박락, 공용중 라이닝 화재에 의한 폭열, 지진, 용탈의 사례를 기존 연구와 비교하여 분석하였다. 향후 본 연구를 통해 정밀안전진단(터널) 세부지침의 보완 및 개정방향 등을 제시하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제20권4호
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• pp.277-283
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• 2010

본 연구에서는 지하공간에서 화재 발생 시 배연장비의 연기배출 성능을 평가하기 위하여 실험을 실시하였다. 배연장비로는 일선 관서에서 사용 중인 배연차를 사용하였다. 실험은 재개발 예정 지하 노래방에서 수행되었다. 배연차의 가동에 따라 실내 온도분포 및 연기농도를 측정하였다. 배연차를 가동함으로 인하여 복도에서 온도가 $50^{\circ}C$ 이하로 감소하였으며 가시도 또한 향상되었다.

• 한국안전학회지
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• 제6권4호
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• pp.34-44
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• 1991

In this study, the general solution of heat balance equation including conductive heat loss were suggested and were determined the constants with the results of experiment in hot tunnel in order to derive the general equation for the response time and to investigate the response time index which represent the characteristics of response of sprinkler head in actual fires. Two types of test were considered, the plunge test, in which the air temperature is represented by a step function, and the ramp test, in which the air temperature increases at a constant rate. As a result, simple equations were derived, which can be predicted the response time for the ramp type fire with the rate of temperature rise and gas velocity, for the plunge type fire with temperature and gas velocity. Also other useful data, such as the effective temperature, time constant, response time index and conduction parameter were obtained.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.428-431
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• 2012

본 연구에서는 터널 화재 시 보다나은 대피 안전성확보를 위해 2차적 사고예방에 목적을 둔 정보표지판(Variable Message Sign)을 제연막으로 활용함으로써 터널 대피자의 안전성을 확보하고 대피취약자로 하여금 충분한 대피시간의 확보를 위한 최적의 조건을 제시하고자 하였다. 정보표지판의 다양한 설치 조건에 따라 화재연기가 전파되어지는 거리를 화재 시뮬레이션인 FLUENT와 피난 시뮬레이션인 SIMULEX를 이용하여 통근자와 고령자의 안전거리를 비교하고 대피 안전성을 검토하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.541-544
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• 2011

경량전철시스템은 운전자가 없는 무인으로 운행하며 각종 설비가 자동으로 제어되도록 되어있기 때문에 일상적인 고장이나 문제는 어느 정도 안전대책이 마련되겠지만 테러 또는 고의에 의해 일어나는 사고는 대비하기가 어려운 실정이다. 정거장에서의 화재발생은 많은 보고서와 기준들이 정리되어 있으나 지하 터널이 본선 구간에서의 피난을 위한 시설의 적정성 및 피난시간에 대한 연구는 부족하다. 본 연구에서 경량전철 시스템의 운전 중에 지하터널에서 발생 가능한 사고시나리오를 고려하여 화재시뮬레이션 및 피난시뮬레이션을 실시하여 비교하고, 그 결과에 따라 대안을 도출하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.27-34
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• 2016

본 논문은 화재위험성이 높은 터널 및 지하공동구 등 열악한 환경조건에서도 가장 적응성 있는 화재감지로 화재피해를 최소화 할 수 있는 광섬유선형감지기를 이용한 화재감지시스템에 관한 연구이다. 한가닥의 광섬유를 이용하여 m 단위의 온도표시 및 수 km 이상의 장거리 화재감시가 가능하고, 고신뢰성 및 장수명 등 다양한 장점으로 인해 국외의 경우 열악한 장소에 대부분 채용하고 있는 시스템이다. 이로 인해 국내에서도 향후 그 수요가 크게 증가될 것으로 예상된다. 하지만, 현재까지 광섬유선형감지기를 제외한 광신호 구동 및 분석 모듈은 100% 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 현재 수입의 의존도를 줄이고자 광섬유선형감지기를 이용한 화재감지시스템의 국산화 기술개발을 위해 1차적으로 위치 및 온도 측정의 신호처리 방법을 도출하고, 신호처리 검증을 위해 광신호처리 시험모듈을 설계 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.291-292
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• 2012

본 연구는 여러 가지 센서를 이용하여 자동차 전용 도로터널의 차량 사고시의 음향을 인식하여 사고인식률을 높이는 화재 예고 시스템에 관한 연구이다. 현행의 CCTV나 자동화재탐재설비에서 감지하는 열센서나 영상전송자료를 파악하기에 앞서, 이차적 재해 가능성을 유의미한 수준에서 미리 예고하고 대응할 수 있는 사전예고시스템을 구성하였다. 유선설치기반의 센서로 대부분 구성된 도로터널 내에서 비교적 설비가 저렴한 무선센서를 사용함으로서 기존 터널에서의 적용성을 증대시켰다.