• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.523-532
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• 2010

콘크리트가 충전된 각형강관기둥(이하, 각형 CFT기둥)은 높은 내화성능과 하중저항능력을 보유하고 있지만, CFT기둥의 외부에 내화피복을 함으로써 기둥의 내화성능을 향상시킬 필요가 있다. 본 연구는 내화 피복된 각형 CFT기둥의 온도분포에 대한 실험결과이다. 실험을 위하여 특수 제작된 전기로를 이용하여 축소모형 시험체의 재하가열실험을 수행하였다. 축하중을 받는 내화 피복된 각형 CFT기둥의 온도 분포 특성을 파악하기 위하여 내화피복의 종류와 두께, 강관의 두께 및 가열시간 등을 변수로 설정하였다. 실험결과 전기로의 온도에 따른 시험체별 온도분포와 콘크리트와 강재의 온도분포 특성을 파악하였다. 또한 시험체의 온도변화에 따른 축변위와 국부좌굴 등의 거동을 파악하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.80-88
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• 2012

본 연구에서는 건축물의 피난 및 방화에 관한 규칙 제3조에 명시된 법정내화구조 중 보의 내화성능을 평가하고, 국내외 규정과 비교 및 분석을 하였다. 현행 규칙에 따르면 국내의 법정내화구조는 피난 및 방화구조에 관한 규칙의 시방기준을 만족하면 최대 3시간의 내화성능을 갖는 것으로 본다. 법정내화구조로서 보는 총 5개의 구조가 있으나, 본 연구에서는 우선 철근콘크리조를 대상으로 피복두께에 따른 내화성능을 평가하였다. 실험결과 하중비 0.5와 피복두께 40 mm를 확보할 경우, 최대 법정요구내화시간인 3시간을 만족하는 것으로 나타났다. 철골철망 모르타르조 보의 경우, 피복두께 60 mm 하중비 0.4에서 3시간 내화성능을 확보할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.27-35
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• 2009

본 연구는 질석계 내화피복재를 뿜칠한 단순지지 TSC 합성보에 대해 하중 재하의 영향과 합성보의 형상, 웨브에 설치한 메탈라스의 영향 등을 변수로 내화성능 평가를 하였다. 내화피복재는 3시간 내화성능의 요구치가 40mm 이나 25mm만 뿜칠 후 내화실험을 실시하였다. 또한 강재 표면이 부착강도에 미치는 영향도 확인하였다. 실험결과 TSC 합성보에 25mm의 내화피복재를 뿜칠한 경우 재하와 비재하시험 모두 3시간의 내화성능을 확보하는 것으로 나타났다. 재하와 비재하에 대한 내화성능 기준으로 온도를 비교하면, 평균온도는 $250^{\circ}C$ 이하, 최고온도는 $310^{\circ}C$ 이하가 되었다. 또한 보의 형상 및 메탈라스의 부착 유소(昭)' 등에 의한 온도의 영향은 없었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.4-5
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• 2013

프리스트레스트된 프리캐스트 콘크리트 부재는 장경간이 가능하고 공장생산으로 품질관리가 용이하다. 그러나 프리스트레싱 텐던이 화재에 노출되는 경우 일반 철근에 비해 급격하게 강도를 상실해 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다. 국내의 경우 실험에 기초한 내화성능에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있으나 그에 반해 성능기반 설계법이 활성화 될 때 요구되는 수치해석적인 연구는 많이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 문헌조사를 통해 이전에 수행된 실험 데이터를 통해 현재 외국에서 활발히 사용되는 수치해석 프로그램을 검증하고 수치해석 모델링을 통해 각각의 내화시간에 따른 적절한 피복 두께를 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.85-92
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• 2011

최근 고강도 콘크리트의 내화성능이 사회적 이슈로 부각되고 국토해양부에서 고강도 콘크리트의 내화성능 관리기준이 고시되면서 국내에서도 고강도 콘크리트의 내화성능을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기질 섬유인 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)와 강섬유를 하이브리드한 Fiber Cocktail를 혼입한 고강도 내화콘크리트 개발을 위한 연구를 수행하였다. 100 MPa 고강도 콘크리트의 내화실험을 실시하여 최적단면 조건을 도출하기 위해 철근온도를 분석한 결과, 단면이 커질수록 철근온도는 점차 낮아지는 경향이 나타났으며 $600{\times}600mm$, $800{\times}800mm$ 단면에서 내화성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 이중 경제성을 고려할 경우 $600{\times}600mm$ 단면이 최적단면으로 도출되었다. 또한 도출된 $600{\times}600mm$ 단면에 대해서 철근의 온도를 분석한 결과 PP섬유 $1.5kg/m^3$와 강섬유 $40kg/m^3$를 배합비의 실험체가 내화성능이 더 확보되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.193-199
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• 2016

본 연구는 산업폐기물로 발생되는 굴 패각과 건식공정 바텀애시를 골재로 활용하여 제작된 내화보드의 가열실험을 통한 성능에 관한 연구이며 다음과 같은 결론을 도출하였다. 전기로 가열실험을 통해 나타난 시험편의 이면온도는 $300^{\circ}C$ 가열상황에서 $103.1{\sim}125.1^{\circ}C$로, $600^{\circ}C$의 가열상황에서 $201.1{\sim}210.1^{\circ}C$로, $900^{\circ}C$의 가열상황에서 $249.2{\sim}276.9^{\circ}C$의 범위로 나타났다. 내화보드 시험편의 경우 일정온도상승 이후 유지되는 것으로 나타나 사용재료들의 경우 내화성능이 발휘되는 것으로 판단된다. 실험의 결과로 유추할 때, 입자의 크기가 작을 경우 $600^{\circ}C$까지는 내화성능이 상대적으로 우수하지만, 그 이상의 온도에서는 입자의 크기가 큰 경우 많은 공극을 포함하여 열전달이 지연되는 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.59-66
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• 2009

본 연구는 합성구조에 사용되는 스터드커넥터의 화재시 성능에 대한 연구이다. 스터드커넥터는 전단연결재로 가장 폭넓게 사용되고 있으며, 콘크리트와 강재를 일체화시켜 합성 성능을 확보한다. 스터드커넥터에 대한 상세 내화성능은 아직 명확한 자료가 없으며, 향후 성능설계에서 무피복 합성보 등에 대한 설계 자료로 요구 된다. 본 실험의 스터드커넥터 성능시험은 푸시 아웃 실험을 변형하여 특수 전기로와 결합 ISO 표준온도곡선을 기본으로 거동 성능실험을 수행하였으며, 화재 조건의 파괴 형상을 기반으로 성능 분석 방법을 제안하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.441-448
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• 2009

화재에 대한 안전성 확보는 ECC 등과 같은 신소재를 실제 구조물에 적용 또는 실용화하기 위해 필요한 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 터널구조물에 대한 내화대책의 일환으로써 ECC의 적용가능성을 평가하고자 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 터널구조물의 화재 온도조건인 RABT 화재온도이력곡선을 적용하여 내화성능을 실험적으로 평가하였다. 또한 비정상 온도분포해석 기법을 이용하여 이를 해석적으로 묘사 검증하였으며, 실험결과를 통해 검증된 해석기법을 이용하여 터널라이닝에 대한 열전달 해석을 수행하여 ECC의 적용가능성을 고찰하였다. 실험결과 ECC는 폭렬 및 화재상태에서의 모체콘크리트에 열화가 발생하지 않았으며, 기존 콘크리트 및 내화소재와의 상대 비교에 있어서도 가장 우수한 내화성능을 나타냈다. 이를 통하여 터널구조물의 내화대책에 있어 ECC 소재가 적용가능성이 있는 것으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.22-27
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• 2011

건축물의 바닥 하부에 설치되는 비내력 천장이 일정 시간의 내화성능을 확보할 경우 바닥 및 보에 요구되는 내화성능의 감소가 가능하다. 이에 따라 건물시공시 이들 부재에 시공되는 내화피복 절감 및 충전구조 시공 완화 등으로 인하여 공간 구획의 활용성이 증가하여 비교적 경량으로 대규모 공간에 대한 시공이 가능하게 되어 건물 시공 유지관리의 편의성 확보, 공사기간의 단축 및 비용절감과 같은 경제적인 건축생산이 가능하게 된다. 외국에서는 보 바닥 및 천장재를 하나의 복합 시스템으로 구성하여 내화구조로 시공하거나 천장자체의 내화성능을 확보하는 경우가 있으나 국내에서는 이에 대한 연구가 진행되지 않아 건축물의 고층 경량화에 따른 경제적인 효율성을 확보하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 국내 건축물에 적용 가능한 내화성능을 확보한 표준화된 비내력 내화천장구조의 개발이 필요하며, 이에 본 연구에서는 현재 일반적인 비내력 천장구조의 내화성능을 평가하여 향후 비내력 내화천장구조의 개발을 위한 기초자료를 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.31-37
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• 2010

비대칭 슬림플로어 합성보(Asymmetric Slimfloor Beam, 이하 ASB)는 비대칭 형강의 일부를 콘크리트 슬래브에 삽입한 합성보로서, 유럽에서 개발되었다. 근래 국내에서도 건축물의 층고저감, 물량감소, 내화 성능 증대 등의 목적으로 ASB의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 실험을 통하여 ASB의 내화성능을 확인하고, 열전달해석을 통하여 내화성능 시간에서의 모멘트 내력(Moment capacity)을 산정하였다. 그 결과를 바탕으로 방화석고보드와 ASB로 구성된 3시간 내화구조를 선정하고, 내화 성능을 검토하였다.