• 한국가스학회지
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• 제7권4호
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• pp.44-52
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• 2003

본 논문은 원자력발전소 방화벽에 설치된 케이블관통부 충전시스템(CPFS: Cable penetration fire stop) 안에서 일어나는 동적 열전달 현상을 수식화하고, 새로운 혼합알고리즘을 이용해서 수치적으로 계산하여, 3차원 그래픽으로 나타내는 작업에 관한 연구이다. CPFS 내에서의 열전도 현상을 주어진 초기조건과 경계조건하에서 포물선 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 수식화하였다. 계산을 단순화하기 위하여 전체 열 흐름을 z-축직선상에서의 일어나는 열전도 성분과 x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도 성분으로 나누었다. z-축과 평행한 직선상에서 일어나는 열전도를 나타내는 PDE는 연속과완화법(SOR: Sequential over-relaxation)을 이용하여 유한불연속 점들에 대한 연립상미분방정식(ODE)으로 만들어서 풀었고, x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도에 관한 PDE는 Galerkin 유한요소법(FEM: Finite element method)을 적용하여 ODE로 전환해서 풀었다. 여기서 시간과 공간의 함수인 온도는 각 직선상의 점들과 각 평면상의 요소절점들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 번갈아 가며 계산한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 계산해 낼 수 있었다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 CPFS내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3차원 그래픽으로 나타냈으며, 관통하는 케이블이 방화시스템의 온도분포에 매우 중요한 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 계산결과를 실험결과와 직접 비교함으로써, 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.68-75
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• 2008

본 논문은 화재를 조기에 검출하기 위하여 칼라 영상처리기법을 이용하여 주변 조명과 환경의 변화에 대하여 강건한 화염검출방법을 제안한다. 주변 조명과 화염의 RGB 색 분포 분석을 통하여 주변 조명과 화염을 구분할 수 있는 임계값을 설정하여 후보 영역을 검출한다. 화염이 발생 후 연속적으로 변화하기 때문에 화염 영역의 히스토그램 평균값의 차를 이용하여 화염 유사 영역을 제기한다. 검출된 영역이 화염임을 판단하기 위하여 영역 서술자인 밀집도를 계산하여 최종적으로 화염 여부를 판정한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법이 화염을 보다 잘 검출하고 조명 등 주변 환경 변화에 강건함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.815-817
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• 2004

This paper deals with the characteristics analysis and experiments of operating actuator for automatic door operated by fire detecting sensor. The dynamic characteristics of operating actuator system are analyzed on the structure of the operating actuator model. Simulation and experimental result have been performed for the verification of the proposed system and dynamic characteristics applied to a actuator by electromechanical energy conversion theory. The experimental result have been compared with proposed theoretical predictions. In this experimental result represented the temperature T1 and T2 which remarks T1 is a circumstance of operating actuator system, and T2 is a fire detecting sensor part.

• 대한산업공학회지
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• 제37권2호
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• pp.96-104
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• 2011

Modeling and simulation of human-involved complex systems pose challenges to representing human decision makings into logical systems because of the nondeterministic and dynamic nature of human behaviors. In modeling perspectives, human's activities in systems can increase uncertainty and complexity, because he or she can potentially access all other resources within the system and change the system states. To address all of these human involvements in the system, this research suggests applying the Finite State Automata (FSA)-based formal modeling of human-involved systems that incorporates the ecological concept of affordances to an evacuation simulation, so that human behavioral patterns under urgent and dynamic emergency situations can be considered in the real-time simulation. The proposed simulation methodologies were interpreted using the warehouse fire evacuation simulation to clarify the applicability of the proposed methodology. This research is expected to merge system engineering technologies and human factors, and come out to the new predictive modeling methodology for disaster simulations. This research can be applied to a variety of applications such as building layout designs and building access control systems for emergency situations.

• 한국분무공학회지
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• 제20권2호
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• pp.101-106
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• 2015

Gas leakage and dispersion in the underground LNG power plant can lead to serious fire and explosion accident. In this study, computational fluid dynamics simulation was applied to model the dynamic process of gas leakage and dispersion phenomena in a closed space. To analyze the risk assessment factor, such as the flammable volume ratio, transient simulations were carried out for different scenarios. The simulation results visualized the gas distribution with time in the closed space. The flammable volume ratio was introduced for quantitative analysis the fire/explosion probability.

• 설비공학논문집
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• 제26권7호
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• pp.335-342
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• 2014

The big issue in fire and life safety protection in atriums is that hot smoke can spread vertically via the atrium openings, and impact atrium floors remote from the fire. Three different strategies to provide fire and life safety protection for atrium space were evaluated in this study, using the FDS model. Strategy A is the atrium protection approach addressed in the Korean Building Fire Protection Code, where atria are required to be enclosed with fire shutters from the $2^{nd}$ floor to the atrium top, and the ground floor is allowed to open to the atrium; in this case, no smoke control is required. Strategy B is the atrium protection approach, with smoke control provided in accordance with NFPA 92B; in this case, no atrium floor is enclosed. Strategy C is the atrium protection approach, in which some of the upper atrium floors are enclosed (the case of the top atrium floor being enclosed is evaluated in this study), and atrium smoke control is also provided to protect the lower atrium floors.

• 한국안전학회지
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• 제31권4호
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• pp.1-8
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• 2016

The behavior of backdraft in the compartment with different ignition locations and times was numerically investigated. The Fire Dynamics Simulator (FDS) v5.5.3 with a model-free simulation option was used in the numerical simulation of backdraft. The ignition source was located near the inside wall, at the compartment center and near the window opening, respectively. The ignition was started at the instance when the fresh air reached the ignition location or when a sufficient time passed compare to the instance of the arriving of the fresh air to the ignition location. As a result, for the ignition source was located near the inside wall, a strong fire ball was observed at once and the result was similar to the previous experimental result. For the ignition source was located at the center of the compartment, a strong fire ball was occurred and two strong fire balls were observed consecutively for the ignition time was delayed. For the ignition source was located near the window opening and longer time was given for the ignition compare the duration of the fresh air arriving to the ignition location, the rapid temperature variation was not observed because there was no flame. However, for the ignition was started at the instance when the fresh air reached the ignition location, the ignition could be initiated and a intensive fire ball was observed. The pressure measured at the upper inside part of the window opening provided a similar trend with the previous experimental result of compartment backdraft.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.52-59
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• 2012

본 연구에서는 화재로부터 가장 효과적인 소화설비로 평가받고 있는 스프링클러 시스템에 대해 화재 시뮬레이션과 수리계획법에 기반을 한 최적 배치방법을 제안하였다. 사례연구로, $5.2m(L){\times}5.4m(W){\times}2.4m(H)$ 크기의 일반 주거지 형태를 대상공간으로 설정하고, 부주의로 폴리우레탄 소재의 소파에 불이 인화되어 화재가 전이되는 시나리오를 구성하였다. 그리고 스프링클러의 종류와 개수에 따른 소화속도, 온도변화, 표면 열방출률을 시뮬레이션을 통해 분석하고, 공간 균등배분 방법으로 설치된 스프링클러의 설치비와 화재 피해액의 정형화를 바탕으로, 수리계획법을 이용하여 최적 소화성능의 스프링클러 배치시스템을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.507-514
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• 2009

본 연구에서는 재순환 유동 현상을 포함하는 후향 계단에서 난류 유동장에 대한 LES의 예측성능을 검토하였다. LES의 난류모델로서 Localized Dynamic ksgs-equation 모델이 적용되었으며, 계산시간의 절감을 위하여 16개의 프로세서를 이용한 병렬계산이 수행되었다 후향 계단의 층류 유동에 대한 직접수치모사(DNS)의 수행 결과, 본 계산 결과는 기존의 실험 및 수치결과를 매우 잘 예측하였다. 또한 중간 및 높은 Re 수에 해당되는 난류 영역의 LES 결과는 평균 재순환 유동특성을 비교적 잘 예측하였다. 위 결과를 통해 본 연구에서 개발된 LES 프로그램은 향후 실용 연소기에서 연소 불안정성 및 연소 소음 등의 해석에 유용할 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.312-317
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• 2015

선박은 충돌, 좌초 및 화재 등의 여러 가지 원인으로 승객 및 선원들이 긴급 피난을 해야 하는 경우가 많이 발생한다. 일반적으로 모든 피난에서 생존율을 높이기 위해서는 피난 시간의 단축이 아주 중요한 요소이나 선박의 복잡하고 좁은 구조적 특성은 신속한 피난에 장애 요소가 되고 있다. 특히, 선박은 그 구조상 동일한 규모의 화재 발생 시 타 화재에 비해 확산속도가 빨라 신속한 피난이 필요하다. 또한, 선박은 해상에서 운항하는 특성으로 좋지 않은 해상 상태에서는 승객 및 선원이 행동적 제약이 발생한다. 이 연구에서는 인명 안전 차원에서 선박 구조 변경이 승객 및 선원의 생존율 향상에 미치는 영향에 대해 이론적 접근 및 수치 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다. 분석 도구로는 3차원 화재분석 전용 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하였으며 화재 시 인명 안전에 영향을 가장 큰 영향을 미치는 온도 상승 및 가시거리 감소를 분석하였다. 그 결과 선박의 복도 폭 및 천장의 높이만 개선하여도 인명 안전에 상당한 도움이 되는 것으로 분석되었다.