• 제목/요약/키워드: 화재유동

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유동해석을 위한 FDS의 구조 (Structure of FDS for Flow Analysis)

  • 이주희;김동은;김봉찬;권영진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.270-273
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    • 2012
  • 오픈 소스인 FDS(fire dynamic simulator)는 건물, 터널내의 화재나 연기, 열기류의 거동을 연구하기 위하여 국내외적으로 광범위하게 이용되고 있다. 체계적인 연구와 확장이 가능하도록 소스코드와 프로그램구조, 각종 메뉴얼을 갖추고 있으며 향후 개발 방향을 온라인을 통해서 소스코드와 함께 공개하고 있다. 비압축성 비정상해석을 근간으로 하고 있으며 난류유동을 해석할 수 있도록 DNS와 LES모델을 가지고 있다. 화재, 연소, 스프링클러, 화재 확산 등의 모델링을 제공하고 있다. 이러한 모델을 바탕으로 다양한 시나리오의 재난, 피난에 적용할 수 있다. 향후 이러한 기본 모델을 바탕으로 새로운 재난 시나리오에 따라 새로운 알고리즘의 적용하기 위해서는 FDS 기본적인 구조와 모델, 그리고 한계점을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 FDS모델을 더욱 확장하기 위한 일환으로 FDS(V5.5.3)의 기본적인 구조을 파악하고 몇 가지 검증모델(verification)에 적용하였다. 또한 이를 향후 FDS의 소스코드를 확장할 수 있는 근간으로 삼고자 한다.

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열전대에 의한 화재유동의 온도측정에 관한 검토 - 측정오차 (A Review of Temperature Measurement of Fire Driven Flow Using Thermocouple - Measurement Bias)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.98-103
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    • 2010
  • 본 연구는 화재실험에서 널리 이용되고 있는 노출비드형 열전대의 신뢰성을 평가하기 위해 화재실험을 수행하고 흡입식 열전대와 노출비드형 열전대에 의해 측정된 온도를 비교 분석한다. 화재실의 고온의 상층부에서는 노출비드형 열전대의 측정온도가 흡입식 열전대에 비해 상대적으로 낮게 나타났고 측정오차는 크지 않은 반면 저온의 하층부에서는 노출비드형 열전대의 온도가 높게 나타났으며 측정오차 또한 크게 증가하였다. 본 연구에서 측정된 노출비드형 열전대의 최대 상대오차는 최대 250% 이상까지 나타났으며 노출비드형 열전대를 이용하여 화재유동장을 정량화 할 때 측정 신뢰성 향상을 위해 적절한 보정과정이 필요함을 보여준다.

FDS 및 FLUENT를 이용한 대구지하역사 화재유동 해석비교 (The Comparative Analysis of Fire-Driven Flow Simulation for Dae-gu Subway Station Using FDS and Fluent.)

  • 장용준;이창현;김학범;김진호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.50-55
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    • 2008
  • 본 연구는 대구지하철 중앙로 역사 화재사고를 모델로 하여 FDS와 FLUENT를 이용해 화재유동 분석을 하였다. 경계조건으로는 그동안 조사된 대구지하철화재사고의 분석 자료를 이용하였다. 화재해석은 지하승강장 포함 하여 지상 대합실 까지 총 3개의 층을 FLUENT 및 FDS를 이용하여 수행하였으며, 해석 결과는 화재 온도 분포와 CO 데이터를 비교분석 하였다. 총 시뮬레이션 시간은 600s 이며 10s 마다의 결과값을 비교하였다. 이러한 분석결과는 향후 피난시뮬레이션과의 연계를 통해 지하역사 최적설계 기법연구에 기초자료가 될 것으로 생각되어진다.

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지하연계복합건축물의 선큰 재실자밀도 분석 (The Occupant Load Density of Sunken Area in Multiple Occupancy Building with Underground Facility)

  • 김운형;김종성;이용재
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.80-81
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    • 2013
  • 최근 제정 시행되고 있는 지하연계 복합건축물에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 화재위험성이 높은 지하 공간의 경우, 아직까지 관련 규정의 근거가 미약하여 현실적인 피난안전 설계에 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 피난 계획을 위한 로우 데이터를 확보하고자 현재 사용 중인 선큰을 대상으로 실제 유동인구를 측정하여 재실자 밀도를 분석하였다. 선큰으로 연결되는 출입구들의 유동인구와 함께 유동계수를 측정하였으며 선큰내의 재실자 밀도 산정을 통하여 선큰의 대피기능을 위한 연구 진행의 토대를 마련하였다.

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화재 열 유동을 고려한 구조물의 열응력해석 (Nonlinear Thermo-mechanical Analysis Considering Heat Flow under Fire Conditions)

  • 박홍락;강준원;이진우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.369-376
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    • 2016
  • 이 연구는 화재에 노출된 구조물의 역학적 거동을 평가하기 위한 기반연구로서 화재 유동해석과 열응력해석의 통합 프레임워크를 확립하고 이를 강재와 콘크리트로 이루어진 대표체적에 적용한 결과를 제시하였다. 먼저 Fire Dynamics Simulator(FDS)를 이용해 임의의 화재곡선으로 모델링되는 화원으로부터 구조물 표면까지 유동해석을 실시하였다. 이를 통해 구조물 표면에서 시간에 따른 온도 분포를 계산하였고, 이 결과를 비선형 열응력해석에 경계조건으로 적용하였다. 이후의 과정은 화재의 성장 또는 감소에 따라 구조물 표면온도의 변화를 반영하는 열전달해석과 구조해석으로 이루어진다. 제시한 통합 프레임워크에 의해 화재 구조해석을 수행한 결과, 강재와 콘크리트의 대표체적 모두 동일한 하중이 작용할 때 상온 조건에서는 탄성 거동을 보였지만 화재로 인한 온도 조건을 고려할 경우 소성 거동을 보였다. 이는 구조물이 화재에 노출되는 경우 설계하중보다 작은 하중에서도 한계상태에 이를 수 있다는 것을 의미하며, 따라서 원전구조물이나 교량과 같은 중요 사회기반구조물의 설계 시 구조물의 화재거동 평가가 고려되어야 한다고 할 수 있다.

선박 구조 개선을 통한 승무원의 피난 효율 향상을 위한 연구 (A study on the efficiency advancement for evacuation of the crews by ship structural improvement)

  • 김원욱;이명호;김종수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권3호
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    • pp.342-348
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    • 2014
  • 육상구조물의 대형화재는 특수한 소방장비와 그에 적합한 방법에 의해서 소방관에 의해서 진압된다. 하지만 해양구조물은 육상으로부터 어떠한 도움없이 승무원에 의해서 진압되고 이들은 선박의 구조적 특성과 선박의 충돌 및 화재와 같은 여러 가지 원인에 의하여 신속한 탈출이 어렵다. 일반적으로 화재에 의한 인명손상의 경우에는 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 탈출 시간의 단축은 생존율을 향상에 아주 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 3차원 화재 분석 전용 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 화재 발생 시 승무원 생존율 분석을 위한 거주 공간내의 온도 및 연기유동에 의한 가시거리를 분석한다. 기존의 선박은 화재 경보 발령 시 방화문이 자동으로 폐쇄되도록 설계되어 있다. 이는 화재가 발생한 구역에 승무원이 없을 경우에는 화재의 확산 및 연기의 유동 지연에 아주 효과적이다. 그러나 대피시간이 지연될 경우에는 방화문 안쪽에 위치한 승무원들에게는 치명적일 수 있다. 이 논문에서는 화재로 인해 방화문이 폐쇄되어 승무원들이 이 방화문을 열고 탈출하는 경우와 연구에서 제안하는 차단막을 설치했을 경우의 화재 구역의 온도상승 및 연기유동 속도를 비교 분석한다.