• 한국안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.46-51
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• 2006

The smoke exhaust system is one of the effective systems to save lives when fire occurs underground. This study presents a complete analysis of effective smoke exhaust and smoke characteristics for a fire occurring with a transverse ventilation system use as a smoke exhaust system. The performance of the smoke management system was studied by computer modeling using FDS version 3.1. A fire size of 20MW was used for tunnel with balanced exhaust transverse ventilation. The smoke management design and the procedure as simulated in this study are also compliant to the tunnel construction and fire codes of Korea.

• 한국안전학회지
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• 제21권4호
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• pp.7-12
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• 2006

Recently, the application of transverse ventilation system with oversized exhaust ports has been increased in bidirectional road tunnel in order to improve smoke exhaust ability. Therefore, in this study, for decision of the optimal smoke exhaust rates in the transverse ventilation system, several standards of nations are compared and numerical simulations with variations of exhaust flow rates are carried out in terms of smoke spread distance by FDS ver. 3.1. As results, in the case of no internal longitudinal air velocity in tunnel, the smoke exhaust rate of $80m^{3}/s$ (the smoke generation rate at HRR of 20MW) is sufficient enough to limit the smoke spread within 250m in 6 minutes after the fire. However, in the case of the internal longitudinal air velocity at 2.5m/s, the smoke exhaust rate should be increased $130m^{3}/s$.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.38-43
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• 2008

최근에 양방향 도로터널에서 배연효율의 증가가 요구됨에 따라 대배기에 의한 횡류식 양방향터널 배연시스템 적용이 증가되었다. 본 연구에서는 FDS Ver4.0을 사용한 수치해석을 통해 배연량과 화재강도를 변화시켜 최적배연조건을 도출하였다. 결과로, 터널 내부로 외부기류가 유입되는 경우에는 배연량을 증가시켜야 하는 것으로 나타났으며 화재지점으로 2.5m/s의 속도로 외기가 불어올 때 연기가 250m 이내로 제어되는 대배기구의 배연용량은 $244.8m^3/s$의 값으로 제어되어야 한다.

• 한국안전학회지
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• 제19권3호
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• pp.1-8
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• 2004

This study aims to derive the operation method of a comprehensive ventilation system which is capable of providing passengers with safe exit paths from platforms in onboard fire situations. To accomplish this, the airflow distributions in subway platforms under 6 types of tunnel vent system were calculated in addition to having analyzed diffusion behaviors of smoke and heat exhaust in such states by performing 6 kinds of different ventilation scenarios in a 3-D Fire Dynamic Simulation (FDS) simulation model. In order to recommend the mechanical smoke exhaust operation mode, Subway Environmental Simulation(SES) is used to predict the airflow of the inlet and outlet tunnel for the subway station to clarify the safety evaluation fir the heat and smoke exhaust on subway fire events.

• International Journal of Safety
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• 제4권2호
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• pp.30-35
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• 2005

In case of tunnel fire, one of the most effective facilities to save lives is the smoke control system. In this study, two different smoke extraction schemes of transversely ventilated tunnel were compared. One is the smoke extraction using the fixed exhaust ports on the false ceiling to achieve the uniform and distributed smoke extraction (uniform exhaust). The other is that using the remote controlled smoke extraction where only vents close to the fire is opened whereas the others are closed to enhance the limitation of the smoke spread (localized exhaust). A number of numerical simulations were performed to find out the optimal smoke extraction rate at each smoke extraction scheme to allow the tunnel users to escape to the safe area without endangering their lives by smoke.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.845-856
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• 2017

초장대 철도터널에서는 화재 시 안전성 확보를 위해서 구난역을 설치하도록 하고 있으나, 구난역에서 제연방식 및 제연풍량에 대한 기준이나 연구결과는 없는 실정으로 제연방식과 적정풍량에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 서비스터널이나 상대터널과 연결하는 피난연결통로가 일정간격(40 m 간격)으로 설치된 구난역을 모델링하고 화재강도(15, 30 MW), 제연방식(급기만하는 경우, 강제급배기를 하는 경우, 강제배기만을 하는 경우), 제연풍량(7, 14, $40m^3/s$)을 변화시켜 화재해석을 수행하였다. 화재해석결과로 부터 구난역 승강장의 온도 및 CO농도를 분석하고 한계온도 기준 ASET을 비교 분석하였다. 그 결과, 화재강도가 15 MW일 때에는 제연풍량이 $7m^3/s$ 이상인 경우에 강제급배기하는 방식과 강제배연을 하는 방식을 적용하면 충분히 안전한 대피환경을 확보할 수가 있는 것으로 나타났다. 또한 화재강도가 30 MW인 경우에는 배연풍량이 $14m^3/s$ 이하에서는 900초 이상 대피환경을 유지하는 것이 불가능하며, 풍량이 $40m^3/s$일 때에는 상부덕트의 측면부에서 배기하는 경우(SA + EA2, SA + EA4)가 온도측면에서 안전성 확보에 가장 유리한 것으로 나타나고 있다.

• 산업기술연구
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• 제26권A호
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• pp.3-15
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• 2006

To determine the optimum ventilation systems during long tunnel excavation, the velocity vector profile and the contaminant's distribution at working place are studied using 2-D, 3-D numerical analysis. The main results can be summarized as follow; In case of long tunnels, blower-exhaust-mixture types which enable to use soft blast ducts is most appropriate in terms of ventilation and economical efficiency. Of the same ventilation types, ventilation efficiency has a difference according to blast ducts and the distance between fan and working place. The 3-D numerical result shows that arranging blower and exhaust ducts in the right and left corners of the tunnel respectively is effective to discharge contaminant. The result of the real measurement shows that CO concentration can be reduced to below 50 ppm, which is regulation value, as 16-minutes fan operation goes on.

• 터널과지하공간
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• 제15권6호
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• pp.452-461
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• 2005

대면 교행 터널의 경우 차량의 교행으로 사고 위험성이 일방향 터널에 비해 1.5배 정도 높으므로 화재가 발생할 위험성도 커지게 되며, 터널내 화재시 입출구로 이용객이 대피하므로 인명 대피 완료전까지 제트팬을 가동하지 못하는 문제가 있다. 특히 장대터널의 경우 연기확산으로 인하여 대형 인명 피해가 발생하기 때문에 터널내에 별도의 인명 대피 통로와 배연 시스템을 구축하여 인명 피해를 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 및 축소모형실험을 수행하여 터널내에 구축된 배연시스템의 효과를 검증하였다. 실험결과 대피 통로만 설치시는 최종 인명 대피 시간이 335초가 소요되었으나, 배연 시스템을 구축할 때는 185초가 소요되었다. 또한 화재원 부근의 온도가 $60^{\circ}C$ 정도 감소되었으며, 연기 확산 속도는 배연 시스템 미가동시 $0.36\~0.82\;m/sec$이고, 가동시는 $0.27\~0.58\;m/sec$로 현격히 감소하였다. 위 결과로부터 대피자의 이동속도가 $0.7\~1.0\;m/sec$인 점을 고려할 때, 150 m 간격으로 설치된 피난문을 통해 안전한 대피가 가능하였다. 본 연구는 배연시스템에 대한 화재모형실험 분석을 통해 향후 대면 교행 터널의 방재에 대한 기초자료를 제공하는데 그 의미가 있다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.71-74
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• 2008

This paper aims at studying the key design elements for the optimal ventilation system design, developing the design models and suggesting the design guidelines. The key elements include the basic exhaust emission rate, wall friction coefficient, vehicle drag coefficient and slip streaming effect, jet fan operating efficiency, natural ventilation force and installation scheme for jet fans and ventilation monitors in tunnel. The design models developed in this study are one-dimensional ventilation simulator to analyze the air flow, pressure profile and pollutant dispersion inside and outside tunnel, expert model to choose the optimal ventilation method, and the ventilation characteristic chart to evaluate the preliminary ventilation system. The study results are reflected in the design guideline for road tunnel ventilation system.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.68-74
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• 2016

도로터널에 적용하는 반횡류환기방식은 터널의 전연장에 걸쳐서 단위길이당 풍량이 균일하게 될 수 있도록 포트의 개도 조정이 필수적이다. 그러나 현재 국내에서 운영중인 터널의 경우에는 설계시 이에 대한 고려가 적절히 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 개도계산을 위한 프로그램을 개발하고 반횡류환기방식의 터널에서 포트의 운영방안을 제시하였다. 연구결과, 포트의 개도는 급기방식의 덕트에서는 환기소측에서 덕트의 말단(bulk head)쪽으로 갈수록 증가하였다가 감소하는 경향을 가지며, 최소 개도는 56% 정도로 나타나고 있다. 또한 배기방식에서는 환기소측이 15% 정도로 가장 작고 bulk head 쪽으로 갈수록 증가하는 경향을 보이고 있다. 화재시 300 m 구간의 배연풍량을 검토한 결과, 포트사이즈를 조정하지 않는 경우와 급기방식으로 포트사이즈을 조정한 경우에는 터널중앙부의 배연량이 각각 8.1%와 12.5%로 터널중앙부의 배연풍량이 저조한 것으로 나타났다. 따라서 반횡류환기방식의 터널에서는 평상시 환기효율이 저하하더라도 배연시 균일한 풍량을 얻을 수 있도록 포트의 개도를 설정하여 운영하는 것이 반드시 필요한 것으로 판단된다.