• 한국CDE학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.271-280
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• 2009

An experience based training system concerning various fire situations which may result many casualties has been required to make rapid decision and improve the responsiveness. Recently, the necessity of virtual reality (VR) based training system which can replace a dangerous full-scale fire training and be easily adopted to the training or evaluation process is increasing. This study constructed tile virtual environment according to pre-defined scenarios, utilized the FDS(Fire Dynamics Simulator), three dimensional computational fire analysis program, to derive numerically simulated data on the propagation of fire. Finally, by visualizing the realistic fire and smoke behavior through virtual reality technique and implementing real-time interaction, we developed a VR-based fire training simulator. Also, in order to ensure the sense for tile real of a virtual world and reaI-time performance at the same time, we proposed appropriate data processing and space search algorithms, demonstrate d the value of proposed method through experiments.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1617-1624
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• 2013

논문에서는 방화셔터와 피난계단이 존재하는 실내 환경의 화재 시뮬레이션을 실시하여 방화셔터와 화재 확산 사이의 관계를 분석하였다. 화재 시뮬레이션용 상용 소프트웨어인 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 사용하여 가상으로 설정한 실내 로비에서 화재 규모와 방화셔터의 개폐 여부를 변화시켜 가면서 모의실험을 실시하였다. 실험을 통해 화재실 벽면과 계단 입구의 온도 변화, 이산화탄소 농도 변화, 연기의 확산 등의 변수들을 구하고 결과를 검토하였다. 피난계단에서 온도와 이산화탄소의 분포는 화재규모와 개구부의 개폐 여부와 별 상관이 없으나, 방화셔터의 부분 하강이 연기의 확산을 막고 있음을 알 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권1호
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• pp.8-13
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• 2006

Fire simulation has been developed for decades to analyze fire cases and provide a tool to study fundamental fire dynamics and combustion. There are three way of fire simulation which are a full scale simulation, an experimental simulation and a computational simulation. In case of a full scale simulation, because a higher cost, a higher risk, more efforts are needed, a demand for it has been decreased. But recently a demand for an experimental simulation and a computational simulation has been increased. A computational simulation has several advantages; lower cost, short period, many case studies, more visual results, a quantitative result and etc. FDS(Fire Dynamics Simulator) which has been developed in BFRL(Building and Fire Research Laboratory), NIST(National Institute of Standards and Technology) is a popular world wide code for fire simulation. Lack of accurate predictions by the model could lead to erroneous conclusions with regard to fire safety. All results should be evaluated by the informed judgment of the qualified user.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.133-137
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• 2009

화재 시뮬레이션용 전산유체역학 모델인 Fire Dynamics Simulator(FDS)을 이용한 수직벽 화재 시뮬레이션의 정확성을 확인하기 위해 FDS를 프로필렌 수직벽 화재에 적용하였다. 단위면적당 연소율 $7.0{\sim}29.29g/m^2-s$의 범위에서 버너중심에서의 경계층 내 온도분포를 실험결과와 비교하였다. 또 수직벽면 위 수직중심선을 따라 계산한 열유속(heat flux) 분포도 실험과 비교하였다. 경계층 내 온도분포는 비교적 잘 예측됨을 확인하였다. 그러나 벽면근처의 최고온도는 측정치보다 낮았고, 수직벽면의 열유속은 지나치게 높게 나타났다. 이에 따라 수직벽 화재의 시뮬레이션에 있어서 FDS를 개선할 필요가 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.47-55
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• 2019

건물형태의 공간 내에서 발생한 고체연료 화재에 대해 Fire dynamics simulator (FDS)을 이용하여 설계화재곡선의 예측성능을 실험결과와 비교하여 평가하였다. FDS의 연소모델로서는 EDC 2-step mixing controlled를 적용하였으며 검토된 설계화재곡선들은 기존 연구들에서 제안한 2-stage design fire (TDF) 곡선, Quadratic 및 Exponential design fire 곡선들이다. 시뮬레이션 결과는 건물 내 연기 전파과정이 설계화재곡선에 많은 영향을 받는 것을 확인하였다. 설계화재곡선을 이용한 시뮬레이션은 건물 내 실험온도결과에 대해 합리적으로 예측하고 TDF가 가장 온도를 무난하게 예측하는 것을 확인하였다. 그리고 각 설계화재곡선의 화학종 농도에 대한 예측은 실험과 충분히 예측하지 못하는 것을 확인하였다. 이점은 본 연구에서 사용한 연소모델은 고체연료 화재에 대한 시뮬레이션에 적합하지 않음을 나타내며 고체연료의 예측에 대한 FDS 연소모델에 대한 연구가 추가적으로 필요해 보인다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.370-379
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• 2011

The increasing complexity of complex buildings, such as high-rise buildings and underground subway stations, presents new challenges to firefighters. In a fire in complex buildings, the importance of the collaboration between firefighters is clear. The increased demand on firefighter training for such environment is now evident. Due to cost, time, and safety issues, it is impossible to experience a real fire in such environments for training. In addition, the use of real fire for training does not enable repeatable training and the evaluation of the training is difficult. We developed a team-based firefighter training simulator for complex buildings using the virtual reality technology. It provides the training and evaluation of firefighting and mission-based team training. To model real fire phenomena in virtual space, a numerical analysis method based on fire dynamics is used. To achieve an immersive virtual environment, an augmented reality technique for the compensation of real world image and a haptic technique for heat experience are adopted. The developed training simulator can help the firefighter to respond to large and complex firefighting scenarios, while maintaining the safety of the trainees.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.7-14
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• 2018

본 연구에서는 방화막 및 자연배출구 면적이 공연장 무대 화재 시 연기 거동에 미치는 영향에 대해 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 전산시뮬레이션(Numerical simulation)을 수행하였다. 공연장의 무대 크기는 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m로 설정하였고, 자연배출구 면적은 무대 바닥면적의 약 10%, 약 8%, 약 5%, 약 1%로 하였다. 방화막은 프로시니엄(Proscenium) 벽과 0.5 m 이격하여 설정하였다. 방화막과 자연배출구 면적은 객석으로의 연기유출, 자연배출구 및 프로시니엄 개구부를 통한 유입 및 유출 질량 유량에 지대한 영향을 미치는 것으로 관찰되었고, 동일한 자연배출구 면적 조건에서 방화막이 설치된 경우가 미설치된 경우에 비해 무대 내 압력이 더 낮은 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.19-27
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• 2017

밀폐된 구획실 화재에서 화원의 면적 및 위치, 화재성장률, 구획 체적의 변화가 열발생률을 포함한 주요 화재특성에 미치는 영향이 검토되었다. 이를 위해 닫힌 개구부가 적용된 ISO 9705 화재실을 대상으로 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 화재시뮬레이션이 수행되었다. 주요 결론으로서, 화원의 면적 및 위치의 변화는 최대 열발생률, 총 열량, 상층부의 최대 온도 및 화학종 농도를 포함한 구획 내의 열적 특성과 화학적 특성에 큰 영향을 주지 않음을 확인하였다. 그러나 화재성장률과 구획 체적의 증가는 최대 열발생률 및 총 열량의 증가를 가져오며, 한계산소농도의 감소 및 최대 CO 농도의 증가를 발생시킨다. 마지막으로 화재성장률과 구획 체적의 함수로 표현된 최대 열발생률의 상관식을 도출하여, 밀폐된 구획실 화재에 대한 화재성장곡선의 적용을 위한 방법론이 제안되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.43-51
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• 2017

본 연구에서는 화재 수치계산에 사용하기 위한 새로운 디자인 화재곡선을 제안하였다. ISO 9705 구획실 내 형성된 옥탄과 헵탄연료 풀화재에 대해 기존에 제안된 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선과 새롭게 제안된 디자인 화재곡선을 적용한 Fire Dynamics Simulator (FDS) 수치계산을 수행하였다. 여기서 얻어진 수치계산 결과와 실험에서 측정한 온도와 $O_2$, $CO_2$ 변화와 비교하여 디자인 화재곡선의 예측성능을 평가하였다. FDS 계산과 실험결과의 비교를 통해 2차곡선과 지수함수 형태의 디자인 화재곡선을 적용했을 때는 측정된 온도보다도 훨씬 완만하게 증가하고 감소하는 것을 알 수 있었다. 그러나 새로 제안한 2가지 디자인 화재곡선은 기존 디자인 화재곡선보다는 급격히 상승하여 실험결과에 좀 더 유사하게 나타나는 것으로 확인되어 실용적 관점에서 수치계산에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.22-28
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• 2020

복합소재 고체 가연물의 화재발생시 발생되는 열방출률을 ISO 9705 룸코너 시험을 통해 측정하였고 Fire dynamics simulator (FDS)에서 제공하는 열방출률 예측모델을 이용하여 전산해석을 수행하였다. 복합소재 고체 가연물로는 PU폼과 PP, 철재로 대부분 구성되어있는 영화관 의자를 선정하였다. FDS에서 제공되는 열방출률 예측방법을 단순모델과 열분해 모델로 구분하고 각각의 모델을 적용하여 동일한 조건에서 전산 해석한 결과, 열분해 모델을 통해 예측된 열방출률과 화재성장율이 단순모델을 이용하는 경우에 비해 ISO 9705 룸 코너 시험을 통해 측정된 결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.