• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.105-111
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• 2012

본 연구에서는 건축외장재로 많이 사용되고 있는 알루미늄복합패널의 일반재와 난연재에 대한 화재성능 비교분석에 관해 연구하였다. 실험방법은 중소형 실험장치 중 콘칼로리미터 실험과 SBI(Single Burning Item)을 적용하여 분석하였다. 그 결과 콘칼로리미터 실험에서 최대 열방출률이 일반 알루미늄복합패널은 $1,293kW/m^2$($75kW/m^2$), 난연 알루미늄복합패널은 $70kW/m^2$($75kW/m^2$)가 측정되었다. SBI 실험에서 화재확산지수가 일반 알루미늄복합패널은 약 743W/s이고 난연 알루미늄복합패널은 약 97 W/s의 값이 측정되었다. 이는 일반 알루미늄복합패널의 경우 건축물 내장재의 성능기준에서 난연기준에도 훨씬 못 미치고, 플래쉬 오버(Flash over) 발생 가능성을 나타내었다. 따라서 이러한 알루미늄복합패널의 화재 위험성을 평가하여 외장재로서 사용 시 갖춰야 할 조건에 대한 기준마련이 시급히 요구된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.23-30
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• 2016

현재, 국내 랙크식 창고의 소화설비들은 연면적 및 층수만을 고려하는 평면적인 입장에서의 사양설계로 이루어지고 있다. 하지만 수직적인 구조를 갖는 랙크식 창고는 평면적인 소화설비뿐만 아니라 입면적인 측면도 함께 고려되어져야 하며, 상황에 따른 적절한 성능설계를 지향하기 위해서는 랙크 내 적재되는 물품의 화재하중 산정이 우선시되어야 한다. 이에 본 연구에서는 국내 현장조사 결과와 국외 적재물품 위험도등급 등을 함께 고려하여 구성된 표준 파렛트단위 적재물품(파렛트 +박스단위 적재물품 +비닐포장재)의 화재특성을 분석하였다. 그 결과로 화재하중 산정을 위한 열방출율 및 화재감지기 등의 소화설비를 위한 환경조건인 연기발생률을 도출하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.227-235
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• 2012

Finding an alternative fuel and reducing environmental pollution are the main goals for future internal combustion engines. The purpose of this study is to obtain low-emission and high-efficiency by hydrogen enriched LPG fuel in constant volume chamber. An experimental study was carried out to obtain fundamental data for the combustion and emission characteristics of pre-mixed hydrogen and LPG in a constant volume chamber (CVC) with various fractions of hydrogen-LPG blends. To maintain equal heating value of fuel blend, the amount of LPG was decreased as hydrogen was gradually added. Exhaust emissions were measured using a HORIBA exhaust gas analyzer for various fractions of hydrogen-LPG blends. The results showed that the rapid combustion duration was shortened, and the rate of heat release elevated as the hydrogen fraction in the fuel blend was increased. Moreover, the maximum rate of pressure rise also increased. These phenomena were attributed to the burning velocity which increased exponentially with the increased hydrogen fraction in the $H_2$-LPG fuel blend. Exhaust HC and $CO_2$ concentrations decreased, while NOX emission increased with an increase in the hydrogen fraction in the fuel blend. Our results could facilitate the application of hydrogen and LPG as a fuel in the current fossil hydrocarbon-based economy and the strict emission regulations in internal combustion engines.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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• pp.439-449
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• 1997

Studies have been carried out to determine the effect of sprinklers on fires typical of a number of occupancies including simulated of office furniture, supermarkets, carpet displays, libraries, video stores and liquor stores. After surveys of actual fire loads, the experiments were conducted in a specially designed sprinklered fire-calorimeter with a collecting hood 6 m x6 m leading to a vertical duct 1 m in diameter. Details of the rig are given elsewhere [1]. Only well ventilated fires were studied. Rate of heat release and production of various toxic chemicals were monitored during the tests. Both sprinklered and unsprinklered fires were used. The results were used to establish the unsprinklered burning behaviour and the fire-control effects of sprinklers. Before sprinkler operation, the rate of fire growth could be modelled as 12_fires as given in NFPA 92B (1991 Edition) [2]. It was found that operation of sprirnklers controlled but did not extinguish the fires. This was expected as parts of the fire load were shielded from the spray. Also there were significant increases in the concentration of carbon monoxide when the sprinklers operated. Sprinklers had little effect on the concentrations of other toxic products measured. The results from the tests were extrapolated to large single storey buildings for the same occupancy classes and the results used to compare the required and the available escape times for different occupancies, particularly whether the use of sprinklers would improve the chances of escape from those premises. It was found that in most of the cases studied, adequate escape times will be available without any special measures. For very rapid fire growths, however, special measures, such as availability of trained staff may be needed. Standard response sprinklers will have little impact.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.700-707
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• 2017

전 세계적으로 천연가스 시장에서는 천연가스의 저열량화 추세로 뚜렷하게 변화되고 있다. 이러한 추세는 국내의 천연가스 열량기준에 변화를 가져왔으며, 낮은 열량의 천연가스 도입으로 인해 현재 사용되고 있는 가스기기의 성능에도 변화가 있을 것으로 예측된다. 따라서 본 연구에서는 혼소엔진의 연소특성을 파악하기 위해 CNG 혼소율 변화를 이용하여 열효율, 도시평균유효압력 변동계수 및 열방출 특성을 고찰하였다. CNG 혼소율은 투입되는 연료의 총합 대비 공급되는 천연가스연료의 에너지로 계산하여 천연가스연료가 디젤연료를 대체하는 비율로 정의하였다. 엔진 실험조건으로는 공급되는 천연가스의 발열량은 $10,400kcal/Nm^3$이며, $1800rpm/500N{\cdot}m$의 엔진 운전조건에서 디젤연료의 분사시기는 BTDC $16^{\circ}CA$, 분사압력은 85 MPa로 설정하여 엔진의 성능 및 연소 실험을 진행하였다. 엔진 실험결과로 CNG 혼소율이 변화함에 따라 공급되는 디젤 연료량 역시 변화하고, CNG 혼소율이 증가할수록 디젤 연료량이 감소함으로써 점화에너지가 줄어들어 점화지연기간이 길어지는 연소특성을 나타내며, 이로 인해 엔진의 열효율과 출력도 감소하는 경향을 보였다. 그러나 연소안정성은 5% 미만으로 안정적인 엔진의 연소상태를 보여 실험의 신뢰성을 확보할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.93-99
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• 2016

이 연구에서는 4종의 암모늄염으로 도포된 베니어 시험편의 연소 특성을 시험하였다. 20 wt%의 암모늄염 수용액으로 각각 베니어 시험편에 3회 붓으로 도포하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1, 2)를 사용하여 연소특성을 조사하였다. 그 결과, 모노암모늄 포스페이트(MAPP)와 디암모늄 포스페이트(DAPP)로 처리한 시험편은 순수한 베니어 시험편에 비해 평균열방출율($HRR_{mean}$)이 각각 6.7%, 10.0% 낮았다. 반면에 MAPP는 최대 일산화탄소발생속도($CO_{peak}$ production rate)가 순수한 베니어 시험편에 비해 15.7% 높았고 DAPP는 8.2% 낮았다. 황산암모늄(AMSF)으로 도포된 베니어 시험편의 최대 연기발생속도($SPR_{peak}$)는 순수한 베니어 시험편에 비해 9.6% 낮았고 DAPP로 처리된 시험편은 33.3% 낮았다. 또한 DAPP는 최대 연기비감쇠면적($SEA_{peak}$)에 다다르는 시간이 순수한 베니어 시험편에 비해 38.4% 지연되었다. 그러므로 DAPP는 베니어의 연소성질을 억제시키고 연기발생을 감소시키는 경향이 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.35-41
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• 2018

본 연구에서는 2유체노즐을 이용하여 140 ml 헥산 풀화재(Pool fire)에 대한 소화 실험을 수행하였다. 해당 풀화재의 화원(직경 80 mm인 원형) 면적은 $0.005027m^2$이고, 열방출률은 2.81 kW로 측정되었다. 물 공급 유량은 156-483 g/min (~0.156-0.483 l/min), 기체(공기와 질소) 공급 유량은 30-70 l/min이었다. 본 실험조건에서 기체 공급 유량이 많은 경우에 성공적으로 소화가 가능하였다. 소화 가능 영역에서 기체 공급 유량이 적은 경우, 물 공급 유량이 많을 때 화재 소화 소요 시간이 길었고, 물 소모량은 많은 것으로 나타났다. 반면, 기체 공급 유량이 많은 경우, 물 공급유량에 따른 화재 소화 소요 시간 및 물 소모량은 상대적으로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, 본 실험조건에서 공급 기체의 종류는 소화 가능 여부, 소화 소요 시간, 물 소모량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 측정되었다. 마지막으로 본 실험결과와 단일유체노즐을 이용한 기존 실험결과를 이용하여, 2유체노즐과 단일유체노즐의 140 ml 헥산 풀화재 소화를 위한 물 소모량을 선행적으로 비교 및 검토하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.31-41
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• 2012

본 연구에서는 1995년부터 2008년까지 14년간 국내에서 발생한 5.100건의 가스사고사례를 수집하여 Database를 구축하였으며, 이를 근거로 세부형태 및 원인별로 분석하였다. Poisson 분석법을 적용하여 전체 도시가스사고를 분석한 결과, 향후 5년 동안 "취급부주의-폭발-배관"의 항목의 사고발생확률이 가장 높았으며, "연결이완부식-누출-배관"의 경우는 가장 작은 발생 확률을 나타내었다. 또한 LPG 기화기 관련 사고만을 분석한 결과는 "LPG-기화기-화재"가 가장 높은 사고발생확률을 나타냈으며, "LPG-기화기-제품결함"이 가장 낮은 사고발생확률인 것으로 분석되었다. 아울러 Jet fire를 수반하는 외국의 LPG 사고를 비교 분석한 결과 국내의 경우와 마찬가지로 설비적 결함인 액유출장치 및 열교환기의 결함이 Jet fire를 일으키는 주요 원인으로 분석되었지만 향후 5년간 사고발생횟수는 "LPG-설비적결함-Jet fire" 항목이 가장 많았고, "LPG-설비적결함-Vapor Cloud" 항목은 가장 사고발생확률이 높은 것으로 분석되었다. 향후 가스 사고 발생 예측프로그램에 Poisson 분포 이론을 접목함으로서 일관성 있는 기준제시 및 현장에서 실제적으로 사용할 수 있는 도구로 사용되길 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.454-465
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• 2020

소형선박 기관실 내 화재 시 개구부 유동 및 온도에 대해 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 이용하여 화재시뮬레이션을 수행하였다. 열방출률이 10 kW 급인 경유(Diesel) 화재를 대상으로 하였고, 천장 통풍통의 위치, 측면 개구부 유·무 및 크기에 대한 영향을 파악하였다. 측면 개구부의 유·무 및 크기는 연기 거동 뿐 아니라 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 지대한 영향을 미쳤다. 측면 개구부가 미설치되거나 크기가 작은 경우 연기층이 기관실 내 바닥까지 도달하였고, 측면 개구부의 크기가 증가함에 따라 개구부를 통한 질량 유량이 증가하고 온도는 감소하는 경향이 나타났다. 반면, 천장 통풍통의 위치가 연기 거동, 개구부를 통한 질량 유량 및 온도에 미치는 영향은 측면 개구부 크기에 비해 상대적으로 미미한 것으로 관찰되었다. 따라서 소형선박의 기관실 내 화재 시 안전성 향상을 위해서는 천장 통풍통 위치보다 측면 개구부의 크기가 더 중요한 설계 인자인 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.103-109
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• 2011

본 연구에서는 초고층 건축물 화재 시 피난 안전 구역이 있는 피난 층에서 화재실로부터 발생하는 연기의 거동을 파악하기 위하여 상용코드를 사용하여 수치해석을 하였다. 화재를 모사하기 위하여 10 MW의 발열량에 해당하는 온도와 속도를 이용하여 부력 plume을 적용하였으며 종 보존 방정식을 이용하여 화재 연기 거동을 예측하였다. 피난 안전 구역에 제연 댐퍼를 설치하여 급기 가압 제연 시스템을 적용하였으며 화재실 문이 열린 경우 25 $m^3/s$, 화재실과 부속실 문이 동시에 열린 경우 50 $m^3/s$의 제연 댐퍼송풍량은 화재 안전 기준 NFSC 501-A를 만족하며 충분히 제연이 가능하다는 것을 확인하였다. 부속실문이 열린 경우, 화재실의 문이 닫혀 있더라도 문과 벽 사이의 틈새 면적으로 연기가 피난 안전 구역으로 유입될 가능성이 있다. 또한, 50 $m^3/s$ 높은 송풍량으로 제연 중 화재실 문이 닫힐 경우 피난자가 화재실에 고립될 가능성을 확인하였다. 그러므로 피난자의 안전을 위해 제연 송풍량의 조절이 필요하며 본 연구에서는 피난 시나리오에 따른 적절한 송풍량을 제안한다.