• 한국분무공학회지
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• 제20권3호
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• pp.175-180
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• 2015

A series of sprinkler discharging tests was conducted to measure the droplet size and its distribution of residential fire sprinkler heads. Droplet sizes in sprinkler spray were measured using a laser diffraction method for the flush, circular and pendent type sprinkler head. In this study, the $D_{v,50}$ of the flush type sprinkler heads were ranged between $530{\sim}1040{\mu}m$ and those of circular and pendent type were $988{\mu}m$ and $916{\mu}m$, respectively. The measured cumulative volume distributions were followed by a combination of the log-normal and Rosin-Rammler distribution which is widely used in the computational fire analysis and the parameters of distribution function were obtained from the best fit line through the measured data.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.1-8
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• 2004

주도적인 능동형 소화방식인 폐쇄형 스프링클러설비는 산업설비뿐만 아니라 원자력발전소의 화재를 제어하거나 진압하기 위한 목적으로도 사용된다. 가장 적절한 소화설비를 선택하였을 때 열감지부의 적절한 동작을 보장할 수 있다라는 사실은 언급할 필요도 없을 것이다. 따라서, 이론과 경험적인 접근에 의하여 열감지부의 동적특성에 대한 적절할 평가가 수행되어야 한다. 이러한 목적으로 용융식 스프링클러 헤드의 동작시간을 단순화재성장의 경우와 시간의 자승에 비례하는 화재성장의 경우에 대하여 비교하였다. 이 논문에서는 비교의 결과와 감지부의 열적 동작 경향을 제시하였다. 더 나아가 스프링클러 헤드의 동작시간을 예측함에 있어 가장 적절한 수식에 대한 기술적인 평가를 제시하였다. 또한 성능기반의 화재방호기술 접근분야에서 가장 실질적으로 적용할 수 있는 시간 자승의 수식을 사용할 때 반영하여야 할 일부 아이디어를 함께 제시하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제26권3호
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• pp.127-134
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• 2021

Fire sprinkler initial spray was analyzed by Large eddy simulation (LES) and Volume of Fluid (VoF) integrated method. The IsoAdvector geometric VoF was used to identify the liquid-gas interface clearly even with the large Courant-Friedrichs-Lewy number. To reduce the computational costs, sector meshes and Adaptive Mesh Refinement up to level 3 were used. Base mesh size was 1 mm, which is roughly equivalent to the initial sprinkler droplet. Top surface radius of boss and deflector size were modified to investigate the effects of sprinkler head design on primary breakup process. When top surface radius of boss was increased, vertical liquid sheet was formed. This phenomenon reduced the sheet breakup radius, sheet thickness and velocity. Due to reduced liquid sheet thickness, a large amount of ligaments was created from the liquid sheet. As a result, there was a dramatic decrease in volume per surface area, indicating an increase in breakup process. Spray pattern viewed in radial direction also changed when top surface radius of boss increased. When top surface radius of boss was increased, a T-shaped pattern was observed while a V-shaped pattern was observed in all other cases. When the deflector size increases, the spray pattern remains V-shaped, even if the top surface radius of boss increased. Further studies on promoting atomization of the water supplied to the lower part of the sprinkler head in the T-shape pattern should be conducted.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.35-41
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• 2004

스프링클러 헤드의 살수 특성은 화재의 초기 진화 성능을 결정짓는 매우 중요한 요소이며, 이는 헤드노즐의 형상에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 국내 시장점유율이 가장 높은 4개 제조사의 헤드 제품군에 대하여 방수계수 값과 방향성 살수 분포 특성을 규명하였다. 방수계수는 모두 기준 값을 상회하였지만, 헤드 종류별로 동일한 설계 값을 가짐에도 불구하고 큰 차이를 보이는 것으로 나타나 제품 간 품질차이가 큰 것으로 나타났다. 다만, 방수계수는 압력변화에 관계없이 비교적 일정하게 나타났다. 방향별 살수 분포 특성은 일부 헤드 샘플의 경우 매우 심각한 편향 분포를 나타냄으로써 성능개선 연구가 시급한 것으로 판단되었다

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.461-468
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• 2022

이 논문에서는 지하주차장 화재 시 스프링클러 작동 여부에 따른 천장 위 단열재의 착화 여부에 관해 연구하였다. 스프링클러 작동 여부에 따라 동일 지점의 온도변화를 측정할 경우 시나리오 1에서는 화재와 인접한 천장부의 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재(발포 폴리스티렌)의 경계지점의 화재 내부온도는 658.27 ℃로 분석되었으며, 천장 단열재(발포 폴리시티렌)의 발화점인 427 ℃보다 최대 내부온도가 높아 화염이 천장 단열재에 착화되어 화재가 확산하는 것으로 나타났다. 시나리오 2에서는 화재와 인접한 천장부의 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재(발포 폴리스티렌)의 경계지점의 화재 내부온도는 53.10 ℃로 분석되었으며 뿜칠재(SP-2)와 천장 단열재 (발포 폴리스티렌)의 경계지점 최대 내부온도가 발화점 이하가 되어 화염이 천장 단열재에 착화되지 않았다. 이로 인해 스프링클러 작동 여부에 따라 천장 단열재의 점화 가능성을 예측할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.79-84
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• 2012

본 연구에서는 국내외 스프링클러헤드 감도시험 기준에 적용하고 있는 반응시간지수(RTI, Response Time Index)를 사용하여 대류항과 전도항 그리고 시간 변화량을 고려한 감열부의 열전달 현상을 해석적으로 분석하였다. 원형 실린더 형상을 갖는 감열부의 열적 특성을 분석하기 위해서 비제차 2차 편미분 형태의 에너지 방정식을 사용하여 감열부 표면의 온도가 일정하고 대칭(Symmetric)인 경계조건을 적용하여 시간 증가에 대한 감열부의 반지름 방향 온도분포를 구하였다. 그 결과 본 연구의 감열부 열적 특성에 관한 분석 기법은 스프링클러헤드의 감도시험 및 감열부의 설계를 위한 자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.15-20
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• 2015

이 연구는 노인관련시설에 스프링클러 설치유무와 종류에 따른 연기층 및 공기층의 온도변화와 연기층의 높이변화를 화재시뮬레이션을 통해 비교한 것으로 복사열은 거실에 표준반응형 헤드가 작동한 경우는 플래시오버 발생조건을 초과하였으나 조기반응형 헤드는 플래시오버가 발생되지 않는 것으로 나타났다. 인체표면의 경우도 조기 반응형 헤드가 작동하면 열유속의 최대값이 $2,293W/m^2$에 머물러 인체화상 위험조건인 $4,000W/m^2$ 이하가 되어 거주자가 열에 의해 인체화상은 입지 않는 것을 알 수 있다. 화재실의 최고온도는 연기층 및 공기층 모두 인명안전기준을 초과하였으나 일정시간 후 급격히 하강하여 인명안전기준에서 요구하는 온도 이하로 유지되는 것을 알 수 있었다. 연기층의 높이는 조기반응형 헤드가 작동하면 연기층을 1.1 m 이상으로 유지할 수 있어서 표준반응형 헤드가 작동한 경우보다 연기층 하강을 더 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.32-37
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• 2013

스프링클러설비의 화재안전기준 중 불합리한 것에 대하여 개정할 것을 제안을 하였다. 배관의 용어 중 "수평주행배관"의 용어정의를 추가하도록 하였으며 "격자형배관방식"에 대한 정의를 수정하도록 제안하였다. 스프링클러헤드의 소화수 방출압력을 규정한 조항을 합리적으로 운영하기 위하여 NFPA 13의 스케줄방식의 최소 유량과 압력기준을 확인하였고 이와 유사한 최소 요구량 기준을 제정할 것을 제안하였다. 압력수조의 평상 시 유지 압력 산출식을 바르게 개정할 것을 제시하였으며 압력단위의 변화에 의한 올바른 K값의 사용을 제시하였고 기존의 K값 등을 사용하기 위하여 압력단위를 [bar]를 사용할 것을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.26-35
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• 2016

스프링클러 설비는 화재 발생 시 화재를 초기에 제어 및 진압하는 설비로서 어떠한 화재 분위기에서도 스프링클러 헤드의 작동온도에서 정상적인 동작을 하여야 한다. 그러나 최근 화재성장속도가 느린 화재 발생 장소에서 일부 조기반응형 스프링클러 헤드가 정상적인 동작을 하지 않을 수 있다는 문제가 제기되고 있다. 이에 본 논문에서는 공동주택 침실규모의 모형실험 및 캐비넷형 버너를 이용하여 화재성장속도가 느린 조건을 형성하고 실제 현장에서 배관 내에 가해지는 최소압력인 0.2MPa 이상의 가압수를 공급하여 실험을 진행하였다. 실험결과 국내에서 사용되고 있는 과반수 이상의 플러쉬형 조기반응형 스프링클러 헤드에서 Cold Soldering 현상이 발생되면서 불완전하게 개방되는 것이 확인되었다. 이러한 현상은 화재 조기진압 및 제어에 실패하여 화재확산 및 인명피해의 원인이 될 수 있으므로 추가적인 연구를 통해 국내 형식승인 및 제품검사기준의 보완의 필요할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.144-147
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• 2008

유리밸브는 스프링클러 헤드용으로서 가장 간단하면서도 신뢰성이 높은 기구라 할 수 있다. 본 개발에서 우리는 정밀하게 동작하는 유리밸브를 개발하였다. 유리밸브는 유리앰플과 충진액 그리고 액 내부에 형성된 기포로 구성된다. 개발의 첫 단계는 균일한 유리 앰플의 양산기술 및 설비의 개발이었다. 두 번째 단계는 유리앰플에 충진될 액체의 종류와 형성시킬 기포의 크기에 대한 최적화였다. 액을 충진할 때 균일한 기포크기를 형성시킬 수 있는 양산공정의 개발 역시 어려운 문제 중 하나였다. 개발의 최종 단계는 유리밸브의 표면에 대한 처리를 통해 유리밸브의 파괴역학 제어기술개발이라 할 수 있다.