• 제목/요약/키워드: fire modelling

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GIS를 이용한 산불 진화용 저수탱크 적지 분석에 관한 연구 (A Study of the Analysis of Water Tank Suitability for Forest Fire Extinction using Geographic Information System)

  • 이기철;김승환;남정칠;박승범;강영조;옥진아
    • 한국지리정보학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-13
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    • 1998
  • 이 논문의 주요 목적은 지리정보체계의 지도모델링 기법을 이용하여 소규모 산림의 산불 진화용 저수 탱크의 적지 분석에 있다. 부산광역시 서구에 위치한 암남 도시자연공원을 대상으로 산불 진화 모델에 필요한 산불 진화 시설, 지형 등의 수치 지도 데이터베이스를 만들었다. 암남공원에 현재 설치되어 있는 산불 진화 시설에 근거해 조기진화가 가능한 지역과 산림의 산불 진화 효과를 밝히기 위해 지리정보체계를 이용한 서술적 지도모델링 기법을 적용해 현재의 저수 탱크 시설로 초기 진화가 용이한 지역과 현재의 진화효과를 규명하고, 규정적 지도모델링 기법에 의해 현재의 시설로 충분치 못한 지역에 추가로 시설을 설치해 조기 진화를 가능하게 할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 산불 진화와 같은 재해 관리에 지리정보체계와 지도 모델링이 효율적으로 활용 가능함을 밝혔다.

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Effect of tunnel fire: Analysis and remedial measures

  • Choubey, Bishwajeet;Dutta, Sekhar C.;Kumar, Virendra
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제80권6호
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    • pp.701-709
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    • 2021
  • The paper aims at improving the understanding and mitigating the effects of tunnel fires that may breakout due to the burning fuel and/or explosion within the tunnel. This study particularly focuses on the behavior of the commonly used horse shoe geometry of tunnel systems. The problem has been obtained using an adequate well-established program incorporating the Lagrangian approach. A transient-thermo-coupled static structural analysis is carried out. The effects of radiation and convection to the outer walls of the tunnel is studied. The paper also presents the impact of the hazard on the structural integrity of the tunnel. A methodology is proposed to study the tunnel fire using a model which uses equivalent steel sheet to represent the presence of reinforcements to improve the computational efficiency with adequate validation. A parametric study has been carried out and the effect of suitable lining property for mitigating the fire hazard is arrived at. Detailed analysis is done for the threshold limits of the properties of the lining material to check if it is acceptable in all aspects for the integrity of the tunnel. The study may prove useful for developing insights for ensuring tunnel fire safety. To conduct such studies experimentally are tremendously costly but are required to gain confidence. But, scaled models, as well as loading and testing conditions, cannot be studied by many trials experimentally as the cost will shoot up sharply. In this context, the results obtained from such computational studies with a feasible variation of various combinations of parameters may act as a set of guidelines to freeze the adequate combination of various parameters to conduct one or two costly experiments for confidence building.

Analysis of end-plate connections at elevated temperatures

  • Lin, Shuyuan;Huang, Zhaohui;Fan, Mizi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제15권1호
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    • pp.81-101
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    • 2013
  • In this paper a robust 2-noded connection element has been developed for modelling the bolted end-plate connection between steel beam and column at elevated temperatures. The numerical procedure described is based on the model proposed by Huang (2011), incorporating additional developments to more precisely determinate the tension, compression and bending moment capacities of end-plate connection in fire. The proper failure criteria are proposed to calculate the tension capacity for each individual bolt row. In this new model the connection failure due to bending, axial tension, compression and shear are considered. The influence of the axial force of the connected beam on the connection is also taken into account. This new model has the advantages of both the simple and component-based models. In order to validate the model a total of 22 tests are used. It is evident that this new connection model has ability to accurately predict the behaviour of the end-plate connection at elevated temperatures, and can be used to represent the end-plate connections in supporting performance-based fire resistance design of steel-framed composite buildings.

일방향 도로터널내 화재 발생시 역류를 막는 환기속도결정에 관한 축소모형실험 (The Reduced Model Test for the Determination of Ventilation Velocity to Prevent Backflow in Uni-directional Road Tunnel during a Fire Disaster)

  • 유영일;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제8권2호
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    • pp.107-117
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    • 1998
  • In the case of a fire disaster in a uni-directional road tunnel, it is important to determine the critical ventilation velocity to prevent the backflow travelling toward the tunnel exit where vehicles are stopped. The critical ventilation velocity is horizontal velocity to prevent hot smoke from moving toward the tunnel exit. According to Froude modelling, the model tunnel whcih was 300mm in diameter and 21 m in length was made of acryl tubes. Inner section of acryl tubes was clothed with polycarbonate. 1/20 scaled model vehicles were installed to simulate the situation that vehicles are stopped in the tunnel exit. Methanol in a pool type burner was burned in the middle of tunnel to simulate a fire hazard. In this study, the basis of determining the critical ventilation velocity is the ventilation flow rate that is able to maintain the allowable CO concentration in the tunnel section. We assumed that the allowable CO concentration was backflow dispersion index. Futhermore, We intended to find out CO distribution and temperature distribution according as we changed ventilation velocity. The results of this study were that no backflow happened when ventilation velocity was 0.52 m/s in the case of 5.75 kW. If we adapt these results of a fire disaster releasing 10MW heat capacity in real tunnel which is 400m in length, no backflow happens when ventilation velocity is 2.31m/s. After we figured out dimensionless heat release rate and dimensionless ventilation velocity of model test and those of real test to verify experimental correctness, we tried to find out correlation between experimental results of model tunnel and those of real tunnel.

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MODIS 위성영상을 이용한 산불 모니터링 Web GIS 시스템 설계 및 구축 - ArcIMS 4.0을 활용하여 - (Designing and Building a Fire Monitoring Web GIS System Using MODIS Image - Using ArcIMS 4.0 -)

  • 손정훈;허용;변영기;유기윤;김용일
    • Spatial Information Research
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    • 제14권1호
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    • pp.151-161
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    • 2006
  • 본 연구는 MODIS 위성영상을 이용한 산불탐지 성과물을 인터넷 서비스를 통해 지도로 보여줄 수 있는 모니터링 Web GIS시스템을 설계하고 시험/구축하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 위성영상을 이용한 국외 주요 산불 모니터링 시스템을 조사, 분석하여 인터페이스 및 제공 서비스를 분석하고 보다 효율적인 시스템을 설계, 구축하고자 하였다. 구체적으로 신논리적 DFD를 이용하여 시스템의 프로세스 모델링을 수행하였으며, ERSI사의 ArcIMS 4.0과 Microsoft사의 Web 서버인 IIS 5.1을 이용하여 Web GIS 시스템을 구축하였다. 자료의 입력 및 변환의 측면에서는 국내외 산불탐지 알고리즘을 적용한 래스터 형태의 영상 성과물을 Web GIS에 접목시키기 위해 산불탐지 이진영상을 벡터 형태의 데이터로 변환시키는 모듈을 자체 개발하여 적용하였다.

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제연구역 출입문의 자동폐쇄장치 운동해석에 관한 연구 (A Study on the Auto Closing Systems Motion Analysis of Door in Smoke Control Zone)

  • 이동명
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.106-112
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    • 2010
  • 본 연구는 제연구역 출입문의 자동폐쇄장치의 개발을 위한 기초 연구의 일환으로 자동폐쇄장치의 운동해석을 수행하였다. 본 연구는 자동폐쇄장치의 프로세스와 자동폐쇄조절장치의 운동 메커니즘 정립과 기구 모델링을 바탕으로 자동폐쇄장치의 해석이론을 정립하였고, 해석이론을 바탕으로 한 운동해석 시뮬레이션을 통해 폐쇄력 장치를 선정하고 자동폐쇄조절장치의 각 요소를 설계할 수 있는 엔지니어링 데이터 축과 원천기술을 확립하였다. 따라서 본 연구로부터 자동폐쇄장치 개발의 유연성과 탄력성을 줄 수 있고, 또한 자동폐쇄장치의 개발로 인한 연기의 제어수단과 기술적 대책을 마련하고 제연시스템의 높은 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있을 것으로 본다.

원자력발전소 주제어실 화재 시 공조모드가 배연성능 및 거주성에 미치는 영향 분석 (Effect of the HVAC Conditions on the Smoke Ventilation Performance and Habitability for a Main Control Room Fire in Nuclear Power Plant)

  • 김범규;임혁순;이영승;김명수
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.74-81
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.

Computer modelling of fire consequences on road critical infrastructure - tunnels

  • Pribyl, Pavel;Pribyl, Ondrej;Michek, Jan
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권3호
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    • pp.363-377
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    • 2018
  • The proper functioning of critical points on transport infrastructure is decisive for the entire network. Tunnels and bridges certainly belong to the critical points of the surface transport network, both road and rail. Risk management should be a holistic and dynamic process throughout the entire life cycle. However, the level of risk is usually determined only during the design stage mainly due to the fact that it is a time-consuming and costly process. This paper presents a simplified quantitative risk analysis method that can be used any time during the decades of a tunnel's lifetime and can estimate the changing risks on a continuous basis and thus uncover hidden safety threats. The presented method is a decision support system for tunnel managers designed to preserve or even increase tunnel safety. The CAPITA method is a deterministic scenario-oriented risk analysis approach for assessment of mortality risks in road tunnels in case of the most dangerous situation - a fire. It is implemented through an advanced risk analysis CAPITA SW. Both, the method as well as the resulting software were developed by the authors' team. Unlike existing analyzes requiring specialized microsimulation tools for traffic flow, smoke propagation and evacuation modeling, the CAPITA contains comprehensive database with the results of thousands of simulations performed in advance for various combinations of variables. This approach significantly simplifies the overall complexity and thus enhances the usability of the resulting risk analysis. Additionally, it provides the decision makers with holistic view by providing not only on the expected risk but also on the risk's sensitivity to different variables. This allows the tunnel manager or another decision maker to estimate the primary change of risk whenever traffic conditions in the tunnel change and to see the dependencies to particular input variables.

전기 히터의 형상에 따른 시뮬레이션 열 해석 연구를 통한 융합 기술 연구 (Convergence Technique Study through Simulation Thermal Analysis due to the Shape of Electric Heater)

  • 이정호;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.241-246
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    • 2015
  • 추운 겨울철 실내를 따뜻하게 해주는 발열 및 난방기구들은 필수적인 요소이며, 2000년대부터 이러한 난방기구들의 사용량은 급격하게 증가하고 있다. 하지만, 화재 사고와 화재의 위험성 역시 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 안전한 난방기구의 설계를 위하여 시중에서 판매되는 세라믹, 카본 및 근적외선 히터들로서의 세 가지 형상의 전기히터들을 참고하여 3D 모델링하였으며, 이들 모델들을 가지고 열 해석을 수행하여 열변형량과 열응력 등에 따른 내구성을 연구하였다. 본 연구에서 도출된 연구 결과들을 바탕으로 각 형상에 따른 전기히터 모델들의 내구성을 예측할 수 있었고, 궁극적으로 보다 안전한 내화성이 있는 새로운 난방기구의 개발에 기여할 수 있었다. 또한 디자인 면에서 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

사무소 건물의 거주밀도 분포와 피난시간 예측 (A Occupant Load Density and Computer Modelling of Evacuation time in Office Buildings)

  • 김운형;;김홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.35-42
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    • 1999
  • 건물 화재 시 인명안전설계의 목표는 피난에 필요한 최소한의 시간을 확보하는 것이다. 본 논문에서는 적정 피난 설계를 위하여 다음과 같은 내용을 연구하였다.-국내 사무소 건물의 거주밀도 분포를 조사 분석하였다. -고층 사무소 건물에서 대피훈련을 시행하여 예상 피난시간을 관측하였다. -피난전용 프로그램의 하나인 SIMULEX를 적용하여 컴퓨터 피난모델의 특성과 적용상의 한계를 연구하였다. -거주밀도와 파난시간과의 상관성을 분석하였다. 연구 결과 국내 사무소 건물의 거주밀도는 총 바닥면적(Gross Area)기준으로 13.14$m^2$/인 -22.69$m^2$/인이며 평균 19.72$m^2$/인 (193ft\sup 2\인)으로 조사되었다. (95% 신뢰도 기준) 또한 고층 사무소 건물의 대피훈련과 SIMULEX 모델 결과를 비교하여 피난시간에 큰 차이가 나타나 현 모델의 가정과 계산 방법에 한계가 있음을 보여주었다. 한편, 거주밀도와피난시간과의 분석 결과, 동일용도에서도 차이를 보이고 있어 용도별 거주밀도 기준 마련이 시급한 것으로 판단된다.

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