• 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.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권3호
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• pp.261-267
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• 2020

본 연구는 공동주택의 화재 및 화재확산에 의한 피해의 예방과 대응마련을 위해 실내화재 조건에 대한 정확한 데이터 확보를 목적으로 실물화재실험을 재현하였다. 실험조건으로 개구부 크기를 다르게 하여 외벽 수열온도를 측정 및 분석하였으며, 다음과 같은 결과를 도출하였다. 개구부 크기를 2,000mm, 1,600mm, 1,400mm로 실험하였을 때, 플래시오버는 각각 630초, 505초, 510초에서 일어났으며, 총 가열시간은 개구부 크기에 따라 815초, 713초, 721초로 나타났다. 개구부 크기에 의한 외벽 최고 수열온도는 2,000mm에서 282.4℃, 1,600mm에서 382.9℃, 1,400mm에서 423.8℃로 나타나 개구부의 크기가 작아질수록 화재확산에 의한 외벽의 수열온도는 높아지는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.476-479
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• 2012

차량의 충돌에 따른 등유의 누출에 의한 화재와 항공기 충돌에 따른 항공유의 누출에 의한 화재 발생 시 격실의 개구부 크기에 따른 화염온도를 평가하기 위해 화원으로 등유와 Jet-A-1을 사용하고 개구부의 크기를 조절해 가며 격실화재시험을 수행하였으며, 가장 높게 측정된 시험결과의 조건으로 과도화재시험을 수행하여 금속저장용기가 화염온도에 미치는 영향을 평가하였다. 시험결과 등유보다 Jet-A-1의 열 방출속도 및 질량 연소유속이 크게 나타났으며, Jet-A-1에서의 화염온도가 높게 측정되었다. 연료 소모율은 개구부의 크기가 클 경우 작은 경우보다 크게 나타났으며, 개구부의 크기가 클 경우 화염온도가 높게 측정되었다. 격실 내에 금속저장용기가 저장되었을 때는 저장용기가 화염으로부터 받는 열량만큼 화염의 온도는 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.233-243
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• 2009

본 연구는 SC벽체의 구조적 성능에 개구부가 주는 영향을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 유한요소법을 이용하여 개구부의 위치 및 크기에 따른 SC벽체의 강도를 평가하고 거동을 조사하며 현재 적용되고 있는 평가식과 비교 분석하고자 하였다. 20가지 유형의 개구부 위치와 4가지 개구부 크기를 변수로 유한요소해석을 수행하였다. 기존의 평가식에 의한 강도저감계수는 모두 안전적으로 개구부를 갖는 SC벽체의 설계에 적용할 수 있으며 유효스트럿법에 의한 저감계수가 해석결과와 더 유사하게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.277-287
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• 2012

지금까지 수행된 개구부가 존재하는 벽체에 대한 연구는 대부분 RC 벽체에 대해서 수행되었으며, SC(Steel plate Concrete) 벽체에 설치되는 개구부에 대한 연구는 수행된 예가 적다. 최근에 국내에서 개발된 SC 벽체는 원전구조물에 일부 적용되고 있지만, 관련 설계기준인 KEPIC-SNG에서도 개구부를 갖는 SC 벽체에 대한 설계법은 명확하게 정의되지 않았다. 본 연구에서는 원전구조물내 벽체에 설치되는 SC 벽체를 대상으로 개구부가 구조내력에 미치는 영향을 해석적 방법에 의해서 평가하였다. 비선형 해석 결과, 개구부가 설치되는 SC 벽체는 개구부 주변의 보강 여부가 내력에 미치는 영향이 크기 때문에 개구부 주변에 일정범위 이상의 보강이 이루어져야 하며, 개구부 주변이 보강된 경우는 개구부의 형상, 크기, 위치 및 설치개수에 관계없이 충분한 내력 및 연성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.149-158
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• 1995

열간압연된 형강은 수직재나 휨재 등으로 사용할 때 파이프나 덕트 등의 설비에 필요한 공간을 확보하기 위해 웨브에 개구부를 두기도 한다. 개구부를 갖는 형강의 웨브는 면내력을 받는 사각형 평판으로 고려하여 좌굴하중을 구하였다. 재하변은 단순지지로 하고 재하변은 직각인 변은 탄성지지단으로 보고 해석하였으며, 국부좌굴에 대한 보강을 위해 개구부 주위(하중 방향과 평행한 두변)에 보강재를 두어 단면 손실에 대한 좌굴하중의 감소를 보강하였다. 본 연구에서는 평판에 대한 고전적인 이론해와 유한요소에 의한 해석해를 비교하여, 해석에 대한 해의 정확성을 검증한 후 개구부의 크기, 보강재의 크기와 탄성지지단의 비틀림 상수의 변화에 대한 효과를 알아보았다. 그 결과 이론해와 해석해의 오차는 0.31%로 상당히 정밀한 해석해를 얻었으며, 비틀림 상수의 크기와 보강재의 크기에 따라 유공 보강판의 효과적인 개구부 크기를 결정하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.697-704
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• 2003

본 연구의 목적은 장방형 개구부를 갖는 철근콘크리트 깊은 보에서 개구부 폭, 깊이 및 위치변화와 부재의 전단거동의 관계를 파악하고, 최대내력을 예측하기 위한 모델을 제시하는데 있다. 주요 변수로는 콘크리트 강도, 전단경간비, 개구부 폭, 깊이 및 위치 등이다. 시험체는 모두 25개이며 2점 대칭가력하였다. 실험결과로부터 개구부를 갖는 깊은 보의 전단거동은 개구부 크기와 전단경간비에 의해 가장 큰 영향을 받았으며, 이들이 증가할수록 이들이 증가 할 수록 콘크리트 설계기준은 불안전측에 있었다. 따라서 개구부 상$.$하 스트럿 작용과 주철근의 타이작용을 고려하여 개구부 효과를 반영한 깊은 보의 전단내력을 적절히 평가할 수 있는 모델을 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.37-43
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• 2014

재실자가 부속실로의 피난 시 부속실 송풍기가 작동하기 전단계에서는 실내화재로 인한 풍속이 발생하여 부속실 개방과 더불어 연소생성물이 부속실을 오염시켜 피난장애의 결과를 가져올 수 있다. 이로인한 화재크기 및 실내 개구부 크기가 화재풍속에 미치는 영향을 확인하기 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석에서는 화재크기 및 실내 개구부 크기를 달리하였고, 실제의 공동주택 형상과 치수를 반영하였다. 수치해석 결과, 화재크기별 실내의 개구부 크기에 따라서 중성대 높이가 변화하여 부속실로 흐르는 화재풍속 특성이 다르게 나타남을 확인할 후 있었다. 또한, 실내 중성대가 높은 곳에 형성된 경우에는 방화문 상 하부에서 화재풍속의 차이가 나타남을 확인할 수 있었다.

• 전산구조공학
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• 제11권1호
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• pp.251-259
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• 1998

개구부를 갖는 콘크리트 전단벽을 두께가 얇은 직사각형 평판으로 모델화하였다. 판의 두가지 경계조건에 대한 안정해석 결과를 판좌굴계수 k로 표시하였다. 경계조건이 다른 변수로는 휨으로 인한 힘/연직하중비 .alpha., 수평 전단력/연직하중비 .betha. 및 개구부의 위치 및 크기 변화이다. 유한요소법에 의한 결과를 얻기 위하여 예제의 판을 27*9의 정사각형 요소로 분할하였으며 node에서 3가지 자유도를 갖는 c.deg. 유한요소를 택하였다. 일반적으로 개구부의 크기가 증가함에 따라 판 개구부가 판 중앙에서 자유연(free edge)으로 접근할수록 좌굴계수는 감소하는 현상을 보이고 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.237-249
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• 2002

현재 국내에서는 벽과 슬래브으로만 이루어진 벽식 구조형식의 아파트 건물이 많이 사용되고 있다. 아파트 건물의 전단벽에는 기능적인 필요에 의하여 한 개 혹은 여러 개의 개구부가 존재할 수 있다. 이러한 개구부가 있는 전단벽의 해석에 대해서 기존에 많은 연구가 수행되어 왔으나, 적용하는데 많은 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하는 등 여러 가지 제한점 때문에 실제 해석 및 설계에는 별로 적용되지 못하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 연구의 제한점들을 개선하여 개구부 크기, 위치 및 개수에 관계없이 적용할 수 있는 해석 방법을 제안하였다. 개구부가 있는 전단벽을 정확하게 해석하기 위해서는 전단벽을 평면응력요소로 세분화하여 모형화하는 것이 필요하다. 그러나 아파트 건물 전체를 평면응력요소로 세분하여 모형화하는 것은 상당한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 소요되므로 실무에 적용하기에는 어려운 점이 많다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하고자 슈퍼요소와 행렬응축기법, 그리고 가상보를 사용한 해석기법을 제안하였다. 제안된 해석기법의 효용성을 검증하기 위하여 다양한 크기와 위치의 개구부가 있는 예제구조물을 선택하여 정적 및 동적해석을 수행하였다. 예제해석 결과 제안된 해석기법은 소요되는 해석시간과 컴퓨터 메모리를 대폭 줄이면서도 세분모델과 비슷한 정확성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.