• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.67-70
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• 2011

현재 사용되는 대부분의 소방차량은 일반 원심펌프로 보편화된 방수 소화작전이 가능하나 오늘날 첨단화 되어 가는 구조물과 다양한 시설구조의 인프라에 따른 적응에는 한계가 있으며 이러한 현재의 다양한 화재 형태와 양상에 능동적으로 대처하며 효율적인 소방활동을 위하여 전천후 출동과 소규모 인력으로 효과적인 소화활동을 할 수 있도록 차량의 구조 개선과 새로운 유 무선포방수총시스템의 도입과 흠로 및 빙판길 혹은 협소한 출동로도 원활하게 효과적으로 대처할 수 있도록 괘도바퀴와 높은 흡상 및 미분무수 소화시스템을 장착한 미래형 소방차량을 연구 개발하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.76-85
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• 2003

본 논문에서는 공통원인고장의 이론적 고찰로서 정의와 그 원인, 분석방법을 기술하고 대표적인 소방설비의 하나인 소방펌프에 대해 공통원인고장을 고려한 신뢰도분석에 적용함으로써 공통원인고장의 중요성과 그 한계성을 규명하고자 한다. 공통원인고장을 고려한 소방수 공급설비에 대한 신뢰도분석 결과 알 수 있듯이 펌프의 운전고장이 계통실패의 가장 큰 요인으로 나타났으며 특히 두 펌프의 공통원인고장이 지배적이다. 다시 말하면 공통원인고장을 고려하지 않을 경우에 계통신뢰도를 실제보다 2배 이상 초과하여 평가할 수 있다는 것이다. 이로서 계통 신뢰도분석에서 공통원인고장의 중요성을 인식할 수 있으며 분석결과는 공통원인고장의 변수인자의 값에 크게 의존하는 것을 알 수 있다. 그리고 소방수 공급설비설계에 계통설계 시 다중성을 반영하면 신뢰도가 증가하는 것은 사실이나 공통원인고장 요인 때문에 다중기기 설치대수에 비례하는 정도의 신뢰도 향상을 얻지 못할 수도 있다. 또한 공통원인고장의 한계성으로는 분석모델의 차이로 인한 차이는 미미한 수준이었으나 각각 다른 데이터 원을 사용했을 경우 그 결과는 큰 차이를 나타내었다. 따라서 공통원인고장 분석에 사용되는 모델보다는 이용 가능한 경험데이터의 품질이 그 분석결과의 신뢰성에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 다중기기의 공통원인고장을 방지하기 위한 기본적이고 공학적인 방안으로는 설계시 요구되는 적정 신뢰도를 유지하는 것이므로 적어도 소방펌프에 요구되는 신뢰도수준으로 설계되어야 한다. 즉 SIS(Safety Instrumented system)에 요구되는 신뢰도수준인 안전건전성수준(SIL; Safety integrity level)에 적합한가의 유무를 PFD를 활용하여 정량적으로 파악하는 것이다. 공통원인고장을 고려한 소방수 공급설비에 대한 신뢰도분석 결과 계통작동요구시 실패확률(PFD: Probability of failure on demand), 즉 계통 이용 불능도는 3.80E-3이므로 규정목표인 SIL5의 범주 안에 들어있지 않아 안전건전성수준으로 설계되어 있지 않다고 판단되며, 만일 공통원인고장을 고려하지 않았을 경우인 계통 이용불능도 또한 1.82E-3으로 계산되는데, 이 또한 SIL5의 범주 안에 들어있지 않으므로 단전건전성수준으로 설계되어 있지 않다고 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.20-27
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• 2005

본 논문에서는 화재 모델 CFAST를 사용하여 원자력발전소에 있는 8개 펌프실의 화재 안전 수준을 평가해 보고, 그 결과를 조건부 노심손상확률에 반영하여 분석해 보았다. 분석 대상 구역은 원자력발전소 일차보조건물에 위치한 고압안전주입 펌프실 A/B,저압안전주입 펌프실 A/B, 격납건물 살수 펌프실 A/B 및 모터구동 보조급수 펌프실 A/B 총 8곳이었다. 각 화재구역의 상부층 가스 온도를 분석하였으며, 분석 결과를 바탕으로 상부층에 위치한 케이블의 손상 유무를 파악하였다. 분석 결과에 의하면 총 8개 화재구역의 상부층 케이블은 건전성을 유지하는 것으로 확인되었다. 케이블의 건전성 평가 결과를 바탕으로 각 화재구역의 조건부 노심손상확률을 평가한 결과, 기존의 보수적인 가정 하에 수행된 화재위험도분석 결과보다 약 2배정도 감소하는 보다 현실적이고 불확실성이 감소한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.56-62
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• 2019

본 논문은 규정 유량, 양정, 회전수 및 비속도가 각각 0.7 ㎥/min, 8 m, 1750 rpm, 182 m, ㎥/min, rpm인 원심펌프의 운전시 펌프의 회전수와 유량의 변화가 펌프의 운전특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험에 사용된 펌프는 안내깃이 없고 외주에 바로 접하여 와류실이 있는 볼류트 펌프를 회전수 1350 rpm에서 1750 rpm까지 100 rpm씩의 회전수 변화 5단계에 따른 H-Q특성, L-Q특성, 𝜂-Q특성 등의 관계와 무차원 성능 특성인 양정계수, 동력계수, 효율 등의 특성을 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 회전수의 증가에 따라 펌프 성능의 변화정도를 추정할 수 있고, 펌프의 최대효율은 1450 rpm일 때 유량 0.165 ㎥/min, 양정 4.73 m에서 약 52%, 최대 회전수인 1750 rpm일 때 유량 0.183 ㎥/min, 양정 6.72 m에서 약 50%의 효율이 나타난다. 또한 양정 대 유량의 성능 특성 곡선상에서 등효율 곡선은 펌프의 상사법칙에 따른 원점을 지나는 2차식의 곡선으로 나타나지 않고 타원형으로 변형되어 나타난다. 마지막으로 유량계수가 증가함에 따라 동력계수는 증가하고 양정계수는 감소하며, 유량계수가 0.08일 때 최대효율 52% 되는 것을 통해 유량변화가 운전특성에 미치는 영향을 알 수 있다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.75-78
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• 2010

고발포 소화약제의 발포력은 화재시 포소화약제의 성능을 검증하는데에 중요한 요소이다. 이러한 발포력 검증은 한국소방산업기술원의 "포소화약제의 형식승인 및 검정기술기준(KOFEIS 0103)"에서 제시하고 있는 표준발포기를 이용한 측정법을 통해 검증한다. 본 연구에서는 기존 방법의 제작 비용 및 측정의 번거로움을 보완하기 위한 약제 개발단계에서의 포소화약제 발포력 검증을 위한 실험실적인 측정법을 고안하여 적용성을 분석한다. 측정은 1000ml 시험관내에 3%의 수용액 $100m{\ell}$를 첨가하여 수용액 내부에 정량펌프를 통해 일정한 기포량 및 기포크기로 분사하여 발포시켰으며, 기포의 노즐은 거품의 정확도를 향상시키기 위해 마이크로 피펫팁 $0.2m{\ell}$ 용량을 사용하여 적용성을 분석하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.430-433
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• 2011

산불 진화에 사용되는 지상 주력 장비를 대상으로 수원으로부터 호스 거리 및 고도에 따른 성능을 정량화하기 위한 현장 적용 실험을 실시하였다. 대조군으로는 담수지 형태의 수원을 사용하고 수원으로부터 고도차가 40m 수준인 예비실험을 대상으로 성능값을 비교하였다. 본 현장 적용 실험에서는 산림 내 계곡지를 수원으로 하였으며, 고도차가 150m 로 예비실험의 3.75배인 지형을 선택하였다. 고도에 따른 영향이 크지 않은 예비 실험과 비교하였을 때 고도가 높아질수록 동일 거리에서 측정한 성능값은 평균 50% 이상의 감소를 나타내었다. 그러나 수평 및 수직 거리는 20% 이내 수준의 감소를 나타내어 진화에 큰 장애 요소로는 작용하지 않았으며, 펌프압력은 소형펌프의 압력 상승이 가장 큰 상승률을 나타내었다. 이와 같은 결과는 수원의 형태에 따라 용수 공급차에 기인한 것으로 안정적 용수공급 저하, 펌핑압 부하 증가, 이물질 삽입 등이 원인인 것으로 사료되며, 고도에 따른 영향 인자도 반영된 것으로 해석된다. 또한 실험을 통해 진화장비별 실제 진화대원의 적정 사용거리와 거리별 적정 소요인원을 산출할 수 있었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.69-74
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• 2017

In the fire protection system or fire fighting water supply system, the jockey pump is generally installed for the prevention of the pressure decrease of pipes, the frequent driving of the fire pump and protection the pipes from the water hammer. In this paper, the pressure-rise in fire fighting water distribution pipes in condition of pipe pressurization by the surge tank at the start-up and the sudden-stop of the fire pump without additional installation of jockey pump is considered by using simple formula calculations and the evaluation of water hammer occurrence in condition of pipe pressurization by the surge tank is included. As a result, the pressure-rise of pipes is less than the pipe design pressure at the condition of pump's start-up and sudden stop, and the possibility of water hammer occurrence is remarkably low due to pressurization of the pipes by the surge tank.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.33-38
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• 2015

고압과 정량 흡상을 목적으로 클리어런스가 없는 초고압 회전용적형 헬리컬기어 펌프의 개발을 진행하였다. 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 검증하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 이에 따라 FVM 기법으로 유동해석을 수행하였는데 클리어런스가 없는 완전히 밀폐된 형태의 FVM 유동해석은 격자가 연속하게 구성되지 않아 유체영역이 분리되어 정상적인 결과를 얻어낼 수 없었다. 이러한 문제로 격자 구성이 필요치 않은 MPS 기법으로 유동해석을 수행하였고, MPS 유동해석을 통해 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 확인할 수 있었다. 로터의 회전속도 1,000 rpm에서 펌프 내부의 압력은 최소일 때 19.5 bar, 최대일 때 44.6 bar이고, 평균 압력은 33.9 bar로 확인되었다. 토출 유속은 최소일 때 64.5 m/s, 최대일 때 84.8 m/s이고, 평균 유속은 76.1 m/s로 확인되었다. 본 연구를 통해 클리어런스가 없는 해석 모델의 유동해석은 FVM 기법보다는 MPS 기법이 더 적합하였음을 확인할 수 있었다. 또한 초고압 회전 용적형 헬리컬기어 펌프의 압력의 변화에 따른 유속과의 관계를 본 연구를 통해 규명할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.66-73
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• 2022

물산업 우수제품 지정제도는 우수제품의 기술규격을 만족하는 물산업 우수제품을 사용자가 우선 구매토록 유도하여 국내 물기업의 기술개발 촉진 및 시장 활성화를 통한 물산업 선순환 구조 조성을 목적으로 한다. 본 연구에서는 2가지 용량의 펌프를 대상으로 물산업 우수제품으로 지정된 제품과 일반제품의 비용측면의 장점에 대한 객관적인 근거를 사용자에게 제시하고자 하였다. 비용측면의 장점에 대한 분석방법으로 생애주기비용 분석(Life Cycle Cost; LCC)을 통한 경제성 평가를 실시하였고, LCC에 필요한 각종 자료를 조사하였다. 조사한 항목으로는 초기투자비용(펌프 구매비용, 설치비용), 운영비용(에너지비용, 유지관리비용) 및 철거비용(폐기 비용, 잔존가치)이다. 2가지 용량의 우수제품과 일반제품을 비교한 결과, 1,860m³/h 용량(이하 대용량)에서 15년의 운영기간동안 우수제품의 생애주기 비용이 대략 212백만원 정도 적게 소요될 것으로 예측되었으며, 360m³/h 용량에서는 우수제품의 생애주기 비용이 17백만원 정도 적게 소요될 것으로 예측되었다. 또한, 대용량 펌프의 우수제품에 대하여 민감도 분석을 추가로 실시하여 펌프 생산 시 제품의 생애주기 비용을 절감하기 위해 고려해야 할 사항을 살펴보았다. 그 결과 펌프의 효율 향상과 소모품의 교체주기를 증가시키는 방향으로 제품을 개발하는 경우, LCC에 미치는 효과가 클 것으로 예측되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.59-64
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• 2015

본 연구는 전국에서 사용되고 있는 4종류(고가사다리차, 굴절사다리차, 펌프차, 화학차)의 소방자동차 1,022대를 대상으로 고장 발생 원인을 추적 조사한 결과에 관한 것으로, 고가사다리차는 추락방지장치부문(46%), 굴절사다리차는 유압유 오염도부문(29%), 펌프차는 에어공급장치 실린더부문(37%), 화학차는 분말소화장치부문(39%)에서 고장이 많이 발생하는 것으로 나타났다. 그 원인은 차량 노후화에 따른 경년변화로 인한 고장이 가장 많이 나타났으며, 에어공급장치 실린더와 같이 특장부품의 반복사용에 따른 피로가 원인으로 나타났다. 고가사다리차의 경우 와이어의 롤러사이의 끼임 현상이 고장으로 나타나 제조과정에서 개선할 점으로 조사되었다. 따라서 5년 이상 경과한 차종에 대해서는 소방장비관리 규칙(총리령)에서 정하는 정밀점검을 통하여 세심한 관리가 필요하며 차종에 따라 내용연수가 경과한 10년 또는 12 이상 도래된 차량에 대해서는 안전을 위하여 연장 사용보다는 신규로 교체하여 최상의 소방차량 상태를 유지하도록 관리되어야 할 것으로 나타났다.