• 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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• 제32권3호
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• pp.14-18
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• 2018

건축 재료로 사용되는 목재의 내화성능에 관한 기존 연구들은 목재에 난연 또는 방염 처리하였을 경우 연소특성을 확인하는 것에 집중되어 졌다. 본 논문에서는 화염에 노출된 목재의 열분해와 밀접한 관련이 있는 내부 온도 변화를 확인하기 위하여 건축용 구조재로 널리 사용되는 미송(Douglas-fir)에 방염액 및 방염도료를 처리 후 표준 가열 온도 곡선에 따라 수평가열로에서 가열실험을 실시하였다. 실험결과 방염액을 처리하였을 때 목재내부의 열확산이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었으며 방염도료를 처리한 시료의 경우 고온에 노출 되었을 때 도막이 박리되어 방염효과를 기대할 수 없었다. 따라서 두꺼운 목재에 방염효과를 높이기 위해서는 목재표면에 도막을 형성시키는 방염도료보다는 목재내부로 침투하는 방염액을 사용하는 것이 방화효과가 클 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제16권12호
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• pp.1204-1211
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• 2004

It is difficult to apply a conventional selection guide for diffusers when the diffuser is installed in a perimeter zone, because the air diffusion performance index (ADPI) vs. throw/length (T/L) ratio curve listed in conventional guide does not consider the perimetric heating load through the walls. The objective of this study is to evaluate the effect of the perimetric heating load on the ADPI and propose a selection guide for a proper line diffuser when perimetric heating load exists. The velocity and temperature distributions and the ADPI values are obtained numerically with various heat load ratios and air flow rates. The velocity and temperature distributions and the ADPI values are analyzed by CFD in case of various heat load ratios and air flow rates. Also, ADPI was calculated by those results. The ADPI values by numerical results are compared with an existing experimental data to verify the method for the evaluation of ADPI proposed in a present study. In case of a line diffuser installed at the high side wall, the ADPI decreases according to the increases of the flow rate on every heat load ratio of the present study except 0.75. The ADPI vs. T/L ratio curves have been proposed for the heat load ratios of 0.25, 0.5, 0.75 to guarantee the comport thermal environment when diffusers are installed in perimeter zone.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4C호
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• pp.283-290
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• 2006

콘크리트는 열전도열이 작은 불연성의 재료이다. 그렇지만 콘크리트는 화재에 저항하도록 설계되지 않으면 열을 받을시 공극압과 내부인장응력이 발생하여 폭렬이 발생한다. 본 연구에서는 터널 내화용 습식 고강도 스프레이 폴리머 모르타르의 성능을 실험적 및 수치해석적으로 평가하였다. 이를 위하여 화재시험을 수행하였다. 시험은 RABT 온도가열곡선을 이용하여 내화로에서 수행하였으며, 터널 내화용 습식 스프레이 모르타르의 피복두께에 따른 온도분포를 평가하였다. 실험 및 수치해석적 분석 결과를 기본으로 하여 터널 내화용 습식 고강도 스프레이 폴리머 모르타르의 적정 피복두께는 4cm이상으로 결정하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.38-55
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• 1999

열적특성이 비교적 열악한 재료인 유리를 내화성능이 요구되는 방화구획을 이루는 비내력벽에 사용하려는 시포가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있는 중에서, 본 연구는 유리표면에 수막을 형성시켜 구획화재시 유리벽이 파열되지 않고 견딜 수 있는 성능을 가질 수 있는 초점을 맞추어 단계적인 실험을 실시하였다. 먼저 수직고가 3M이상인 유리벽에 균일하고도 단절이 없는 수막을 형성할 수 있는 시스템을 고안하여 대형내화로내에서 화염의 세기를 줄이지 않는, 즉 리바운드량이 거의 없는 수막을 형성시킬 수 있도록 제작한 후, 이 시스템을 사용하여 수막이 형성된 유리벽의 열적 특성을 확인하는데 중점을 두고 실험하였다. 다음에는 고안된 시스템을 소형과 대형의 유리벽에 적용시켜 우선적으로는 소형내화로에서 가열하여 기초적인 열적 특성을 조사한 후에 여기서 얻은 데이터를 근거로 실제규모의 실험이 가능한가를 판단한 후에 최종적으로는 2.4M$\times$3M크기의 대형의 유리벽에 수막을 형성한 플러드 노즐형 수막형성유리벽체를 대형내화로내에 거치하여 KS F2257에 의하여 가열하는 내화성능실험을 수행하였다. 실험결과 수막이 왼벽하게 유리면을 도포된 상태에서만 유리가 파열되지 않았으며 이런 수막을 계속적으로 유지하는 데는 많은 변수가 있다는 것을 발견하였으며 또한 수막도포상태의 변화는 내화성능을 보유하는데 있어서 핵심적으로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.465-471
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• 2009

화재시 고강도콘크리트의 폭렬현상을 막고 내부철근 온도의 상승을 억제하기 위하여 폴리프로필렌섬유와 강 섬유를 동시에 사용하는 섬유혼입공법을 제안하였다. 섬유혼입공법을 40~100 MPa 고강도콘크리트 배합에 적용하여 가 열재하방법으로 열적특성을 평가한 후 내화성능을 평가하기 위하여 구조부재에 내화시험을 실시하였다. 2기의 기둥시 험체를 제작하여 ISO 834 표준내화곡선에 따라 180분 비재하 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면 부의 색은 분홍색을 띤 회색으로 변했다. 깊이 60 mm부터 내부 콘크리트의 온도가 급감하였으며, 60분 가열 후 온도구 배는 보통콘크리트보다 5배 적은 2.2oC/mm로 측정되었다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 488.0oC, 중앙 철근이 350.9oC이며, 철근의 총 평균온도는 419.5oC이다. 모서리철근과 중앙철근의 평균온도차는 137.1oC였다. 가열 후 100~150oC부근에서 콘크리트와 철근의 온도상승추세가 변하는데 이는 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.18-25
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• 2020

본 연구에서는 보온재의 설치 상태를 고려한 ISO 20632와 NFPA 274 시험 기준에 따른 발열량 산출 결과를 분석하였다. 이를 위해서 보온재 총 6종(은박 발포폴리에틸렌(PE(S)), 무은박 발포폴리에틸렌폼(PE(N)), 고무발포(Rubber), 일본-폴리에틸렌폼(PE(J)), 일본-폴리우레탄폼(PU(J)) 그리고 일본-스티로폼(ST(J)))에 대해서 EN 13501-1과 화재성장곡선에 따른 난연 등급을 구분하였다. 그 결과 PU(J), PE(J) 그리고 PE(N)는 Class E 및 Ultra-fast, NFPA 274 시험기준에 의한 PE(S)는 Class D 및 Fast, ISO 20632에 의한 PE(S)는 Class C 및 Slow, 그리고 Rubber와 ST(J)는 Class B 및 Slow로 나타났다. 하지만, 난연 등급 평가 기준인 최대 발열량에 대한 시간평균 기울기는 시험 방법에 따라서 동일 보온재에 대하여 다르게 나타났으며, 보다 정확한 원인을 분석하기 위한 기초 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3006-3013
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• 2015

원관 열교환기보다 납작관 열교환기를 사용하면 전열성능을 한층 향상시킬 수 있다. 납작관 열교환기를 적절히 설계하기 위해서는 관 내측 열전달계수를 알아야 한다. 본 실험에서는 수력직경 1.41mm인 알루미늄 납작관 내 R-410A 대류 비등 열전달계수를 구하였다. 실험범위는 질량유속 $200{\sim}600kg/m^2s$, 열유속 $5{\sim}15kg/m^2$, 포화온도 $5{\sim}15^{\circ}C$이다. 실험 결과 열전달계수는 임계 건도를 기점으로 감소함을 보였다. 임계 건도는 열유속이 증가할수록 감소하고, 질량유속이 감소할수록 감소하였다. 이는 높은 열유속 또는 낮은 질량유속에서 대류의 영향이 작게 되고 따라서 조기에 dryout이 발생되기 때문에 나타나는 현상으로 판단된다. 열전달계수는 질량유속이 증가할수록 증가하였다. 그러나 낮은 건도에서는 질량유속의 영향은 미미하였다. 열전달계수는 포화온도가 증가할수록 증가하였다. 하지만 이런 경향은 열유속이 작아지면 감소하였다. Shah와 Kaew-On et al. 상관식은 본 실험자료를 적절히 예측하였다.