• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.505-507
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• 2010

본 논문에서는 대심도 지하철역사의 승강장 종류에 따라 화재시 연기의 전파특성을 비교하였다. 본 연구에서 비교 대상역사로서 상대식 승강장은 서울 숭실대입구역사(47m)로, 섬식은 부산 만덕지하역사(65m)를 선정하여 각 역사에 대하여 화재전산모사를 수행하였다. 해석을 통하여 화재의 연기전파특성을 파악하였으며, 그 결과를 이용하여 각 승강장 종류별로 대심도 지하역사의 방재대책을 세우고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.66-72
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• 2008

본 연구에서는 대심도 지하역사에서 화재가 발생할 시 급/배기 팬의 동작 유무에 따른 승강장에서의 열 및 연기의 거시적인 거동을 화재시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 분석결과를 토대로 현재 설치된 급/배기 팬에 대한 제연/배연능력에 대하여 고찰하였다. 본 연구의 대상은 숭실대 입구 역사(7호선, 도시철도공사운영)이며, 숭실대 역사의 승강장은 길이 165m, 폭 23.5m, 깊이 47m 이다. 본 연구에서 전산수치해석을 위한 모델은 선로부 지하터널를 감안하여 전후 각 100m를 추가하였다. 따라서 모델링의 크기는 길이 365m, 폭23.5m, 깊이 47m 이다. 격자는 육면체 정렬격자계를 사용하였으며, 격자의 수는 대략 10,000,000 개가 사용되었다. 빠른 수치전산처리를 위하여, 병렬처리기법을 적용하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU자원에 Intel 3.0GHZ Dual CPU 6개(core 12개)가 사용되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.110-115
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• 2010

최근 도심지의 지하철 노선들은 과거에 지어진 지하철 노선들에 비하여 대심도 터널이 증대하고 있다. 신금호 역사(5호선, 깊이 : 46m)는 수도권에 있는 지하철 역사 중에서 3번째로 깊은 역사로서 대심도 역사의 모델로 선정되었으며, 신금호 전체 역사에 대한 화재시뮬레이션을 시도하였다. 신금호 역사는 3개의 출입구, 지하 1층 대합실, 지하 2층 대합실, 지하 2층에서 8층으로의 연결통로, 지하 8층 승강장으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 지하 8층 승강장에서 지상 출입구 까지 전체 역사를 대상으로 연기거동을 해석하기 위하여 9,000,000개의 격자를 생성하였으며, 계산 효율을 증대시키기 위하여 19개의 블록으로 나누어서 처리하였다. 화재해석은 화재에 특화된 CFD 코드인 FDS를 사용하였으며 난류해석 기법은 LES가 사용되었다. MPI의 병렬처리기법을 이용하여 19개의 블록을 각각의 CPU에서 분산처리 하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU 자원은 Intel 3.0 GHz Dual CPU 10개 (Core 20개)이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.103-109
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• 2004

지하공간에서의 재난은 많은 인명피해를 가져오고 있어서 지하공간에 대한 위험성평가는 인명피해를 최소화할 수 있는 방안으로 우선되어야 한다. 특히 지하철 역사에서의 피난동선과 연기의 이동경로가 동일하여 발생되는 피해를 최소화하기 위한 수직개구부상의 제연경계벽 설치연구는 필수적이며, 화재시뮬레이션을 통한 평가를 통하여 그 효용성을 분석한 결과 연기제어와 피난여유시간을 확보하고 기존 역사에 설치된 제연설비와의 연계된 작동시 많은 효과가 있을 것으로 확인되었다. 이를 통하여 일부 수도권 지하철 역사에는 수직개구부에 제연경계벽을 설치하였고, 계속적으로 위험성평가를 통한 분석을 진행하고 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.9-14
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• 2006

역사에서 발생된 화재의 영향을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하는데 중요한 입력자료 중에 하나인 유속경계조건을 실험적으로 계측하였다. 실험은 지하 승강장의 환기시스템의 운전 모드(일반 냉방조건과 화재발생시 비상조건)에 대하여 수행되었는데, 운전 모드별로 승강장의 여러 위치에서 유속을 측정하였으며, 승강장의 급배기구의 배연용량 및 급기량을 급배기구에서 직접 측정하였다. 또한 화재영향을 해석하기 위한 수치해석 프로그램을 이용하여 평상시 운전모드의 실험값을 기반으로 화재가 발생하지 않은 경우의 유동장 해석을 수행하여 그 결과와 계측 값을 비교하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.269-272
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• 2006

The heat and smoke which generated by subway under fire is one of the most harmful factor in air tighten underground station. To prevent this, Trackway Exhaust System(TES) can be used. The heat released from the train running in the tunnel raises the temperature at the platform and the trackway, and thus proper ventilation system is required for comfortable underground environment. When the fire is occurred, TES is operated as smoke exhaust mode from normal ventilation mode. In the present study, the subway station which is one of the line number 9 in Seoul subway is modeled, and fired situation is simulated with several ventilation mode of ventilation system in trackway. For this simulation whole station is modeled. Non steady state 3D simulation which considered train under fire is entering to the station is performed. Temperature and smoke distribution in platform and trackway are compared. To represent heat by fire, heat flux was given to the fired carriage, also to describe smoke by fire, concentration of CO is represented. As the result of present study, temperature and smoke distribution is different as the method of ventilation in trackway and platform is changed. In over side of trackway, the fan must be operated as exhaust mode for efficient elimination of heat and smoke, and supply mode of fan operation in under side shows better distribution of heat and smoke. The ventilation system which is changed from ventilation mode to exhaust mode can be applied to control heat and smoke under fire.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.295-304
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• 2005

지하철의 터널구간에서 화재가 발생하였을 때의 연기전파거리를 측정하였다. 대상은 길이 800m, 단면 $8{\times}5.5m$의 전형적인 지하철 터널로 3개의 급배기 겸용 샤프트가 설치되어 있으며 실험은 1/50의 축소모형을 이용하였다. 연기전파거리 측정을 위하여 열전대와 가시화 기법을 동시에 사용하여 정확도를 확보하였다. 급배기량과 화재크기가 연기전파거리에 미치는 영향을 파악하기 위하여 9개의 조건을 대상으로 실험하였다. 실험결과 분석을 통하여 지하철터널의 배연 설계에 있어서 연기전파거리가 주요 설계요소가 될 수 있음을 밝혔다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.577-588
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• 2017

화재와 같은 상황에서 인간의 피난 행동을 실험하는 것은 경제적으로나 윤리적으로 많은 제약이 따른다. 때문에 인간의 피난행동은 기존에 보고 연구된 피난 행동을 바탕으로 시뮬레이션 되고 있으며 최근에는 컴퓨터 성능의 발전으로 현실에 가까운 모델들이 연구될 수 있는 기반이 마련되었다. 본 연구에서는 화재시 인간의 행동특성과 연기 전파를 모델링하여 지하철 승강장 내에서의 피난시간을 분석하였다. 또한 지하철 역사 승강장의 형태를 계단 위치에 따라 구분하여 각 승강장별 피난시간을 비교함으로써 피난효율을 검토하였다. 그 결과 상대식 승강장은 섬식 승강장에 비해 평균 36.82%의 피난시간이 더 소요되며, 승강장 내의 계단 위치에 따라서는 승강장 중앙에서 화재가 발생하는 경우 상대식 승강장이 210초, 섬식 승강장이 186초로 승강장 2/5지점과 4/5지점에 계단이 위치하는 형태가 피난 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.15-20
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• 2006

본 연구는 상대식 지하철 역사에서 화재발생시 작동되는 두 가지 환기팬 풍량에 의한 열 및 연기 분포 특성 예측을 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 터널연결부에서 발생되는 자연풍, 배기구 유속 및 온도 등 PART I에서 얻은 계측값을 경계조건으로 입력하였다. 배연용량에 따른 승강장 내의 열, 연기, 가시거리 그리고 유독가스 분포를 파악하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다. Case I에서는 해당역사 현장에서 계측한 값을 Case II에서는 국가화재 안전기준(National Fire Safety Codes, NFSC 501)에서 제시한 배연량을 사용하였다. 수치해석 결과에서 보여주듯이 배기구의 유속 크기는 화재에 의한 열 및 연기유동에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있으며, 배연 풍량이 클수록 높은 제연효과를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.49-58
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• 2002

최근 국내·외에서 지하철 공사현장 가스폭발, 지하 공동구 화재, 지하가 화재 폭발 등 지하공간에서의 사고가 다수 발생하고 있다. 이러한 사고는 재산의 손실 뿐 아니라 전력, 통신망 마비로 도시 기능을 무력화시키고, 인명 피해의 대형화를 동반함으로서 도시민의 안전을 위협하고 있다. 본 연구에서는 지하공간이 잠재적으로 갖고 있는 연소확대 위험성을 확률을 이용하여 평균 연소손실면적 예측치를 산출하고, 화재시 화재확산 경로 및 피해 크기를 산출하여 각 방재 대책의 효과를 상대적으로 비교 평가할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.