• 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.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.17-27
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• 2006

화재동안 구조물의 복잡한 거동을 이해하기란 쉽지 않다 때문에 화재이후의 철근콘크리트 구조물의 잔류 강도를 평가하는 것은 매우 힘든 일이다. 그러나 교통시설의 화재로 인한 피해는 매우 크므로 화재에 대한 안전성 확보는 결코 간과해서는 안 될 중요한 요소이다. 따라서 이런 큰 피해를 줄이기 위한 철근콘크리트 구조물에 대한 정확한 내화성 평가 방법이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 내화성 평가를 위한 비선형 유한요소해석방법의 유효성을 증명하였고, 비선형 유한요소해석방법에 의한 지하차도 내화성 평가 결과를 ACI 216R-89의 결과와 비교하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.53-58
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• 2010

발열량은 화재현상을 이해하고 화재의 위험도를 평가하는데 있어서 가장 기본이 되는 물리량으로 화재강도를 나타내는 척도로 인식되고 있다. 발열량의 신뢰성은 화재 물성이나 공간화재 특성의 이해뿐만 아니라 화재해석을 통한 위험성 평가에 있어서 중요한 요소이기 때문에 측정의 신뢰성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 수치해석 모델을 통하여 화재 발열량계의 배기덕트 구조에 따른 내부 유동특성을 파악하고자 한다. 해석결과를 바탕으로 각 측정점의 위치에 따른 상태오차 정도를 분석하고 산소소모법에 의해 계산된 발열량을 비교한다. 화재 발열량계의 수치해석을 통하여 발열량 산정의 오차특성을 평가함으로써 발열량계 설계 과정을 최적화하고 효과적인 발열량계 운영을 위한 기초자료를 얻는데 기여하고자 한다.

• 전산구조공학
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• 제36권1호
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• pp.10-14
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• 2023

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.357-366
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• 2007

본 연구는 비대칭 H형강을 사용한 슬림플로어 보의 화재시 구조성능에 관한 실험 및 해석적 연구로서, 화재시 본 합성부재의 구조거동을 파악하여 합리적 내화설계의 자료를 얻는 것이 목적이다. 화재실험으로 계획된 여러 변수의 시험체를 제작하고 상온과 고온에서 휨실험을 수행하여 시간에 따른 온도분포, 하중-처짐 관계를 분석하였다. 해석적 방법은 설계된 단면에 대하여 완전 합성을 가정으로, 열전도 해석으로 온도분포를 구하고 재료의 잔존강도를 분할된 메쉬에 입력하여 휨강도를 예측하였다. 웨브의 두께와 깊이를 변수로 하여 슬림플로어 보의 화재시 휨내력을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.601-608
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• 2014

해양플랜트는 고립된 한경 특성상 화재에 취약하다. 특히 해양플랜트의 주요 기자재인 소화용 감압 밸브가 피해를 입었을 때 해양플랜트의 피해는 증가한다. 본 논문에서는 해양플랜트에 사용되는 소화용 감압밸브에 대한 화재 안전시험을 수행하고 그 결과를 수치해석 결과와 비교, 분석하여 해석의 타당성을 증명하고 화재 안전시험에 대한 해석 기법을 제시하였다. 화재 안전시험의 화염을 구현하기 위해 FSI를 이용하였으며 화재 안전시험의 온도 분포와 해석 결과 온도분포의 비교를 통해 해석 기법의 신뢰성을 확인하였다. 또한, 화재 안전시험에서 나타난 문제점을 구조해석을 통해 검증하였으며 그 결과 시트의 변형이 문제점으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.609-618
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• 2009

본 연구에서는 다양한 설계조건 하에서 철골보의 내화시간을 평가할 수 있는 산정식을 열-구조 연성해석(fully coupled thermo-mechanical analysis)을 토대로 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 산정식은 철골보의 화재거동에 미치는 주요 인자를 구조변수 및 열변수로 명시적으로 반영하므로 각 설계변수의 내화성능에 대한 영향을 설계자가 쉽게 정량적으로 파악할 수 있는 강점이 있다. 광범위한 변수해석을 수행하기에 앞서 실물대 화재실험 결과를 활용하여 본 연구의 열-구조 연성해석모델의 타당성을 검증한 후, 철골보에 붕괴처짐(run-away deflection)이 발생할 때까지 화재거동에 대한 각 변수들의 영향력을 검토하였다. 이러한 수치해석결과를 다양한 설계조건에서 철골보의 내화시간 예측에 활용할 수 있도록 다중선형회귀분석을 통해 통계학적으로 신뢰도가 높은 평가식을 제안하였다. 현행 사양설계기준에서의 활용법을 사례를 들어 예시하였고, 제시된 식으로부터 얻어지는 경제성과 장점을 입증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.429-441
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• 2010

본 연구에서는 뿜어붙임 방식의 모르타르 내화재가 시공된 침매터널 벽체구조물을 모사한 철근콘크리트 블록시험체에 대해 $HC_{inc}$ 화재시나리오와 IS0834(4시간) 화재시나리오 하에서 침매터널 내화재의 화재저항성 평가결과를 비교하였다. $HC_{inc}$ 화재시나리오 하에서는 내화재와 시험체 계면으로부터 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $311^{\circ}C$, $194^{\circ}C$, $142^{\circ}C$로 나타났으며, IS0834(4시간) 화재시니리오 조건에서는 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $332^{\circ}C$, $222^{\circ}C$, $179^{\circ}C$ 측정되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 적용된 두 가지 화재시나리오들은 최대온도개념에서 유사한 화재강도임을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 내화재 설치여부에 따른 침매터널 구조물의 안전성을 확인하기 위한 구조안정성 해석을 수행하였다. 이때 내화재가 설치되지 않은 시험체에 대한 화재시험을 수행하여 화재에 의한 콘크리트의 단면손실과 강도저하를 확인하고 그 결과를 이용하여 구조안정성 해석을 수행하였다. 이상의 해석 결과, 본 연구에서 적용된 강력한 화재시나리오 조건에서는 침매터널 구조물의 안정성 확보를 위하여 내화재가 필수적임을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.283-292
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• 2007

본 연구는 화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 열적 특성 및 구조 거동을 예측할 수 있는 비정상 온도 분포 해석 및 비선형 유한요소해석 기법 개발에 관한 것으로써, 범용 유한요소해석 프로그램인 DIANA를 이용하여 화재에 의한 고온을 받는 철근콘크리트 구조에 대한 수치해석을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다. 고온을 받는 철근콘크리트 골조에 대한 수치해석은 시간의존 비정상 온도 분포 해석과 비선형 유한요소해석의 2단계로 진행된다. 비정상 온도 분포 해석에서는 열전도율, 열용량, 열팽창계수에 대한 시간의존 변수를 온도 함수로 표현하여 이를 고려하였으며, 비선형 유한요소해석에 있어서는 콘크리트의 비선형성과 균열을 고려하기 위하여 파괴 역학적 관점을 도입하였다. 또한 철근콘크리트 단순보에 대한 내화 실험을 실시하여, 재료의 열적 특성 및 해석 기법에 대한 검증을 실시하였다. 이러한 해석 기법을 철근콘크리트 골조로 확장하여 열에 의한 콘크리트 및 철근의 역학적 물성 변화 요인을 고려한 해석을 통하여 각각의 변수에 대한 비교 분석을 수행하였다. 본 연구에서의 고온 환경하의 철근콘크리트 구조물에 대한 비선형 유한요소해석기법은 온도에 따른 재료의 열적 특성 및 역학적 성능 및 화재-온도 곡선을 자유롭게 입력하여 고려할 수 있으며, 추후 관련 해석에 용이하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3352-3357
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• 2012

본 논문은 열매체(Synthetic Heat Transfer Fluid) 보일러의 화재원인을 분석하기 위하여 3차원 자동설계 프로그램인 CATIA를 활용하여 설계하였다. 또한 3차원 유한요소 코드인 ANSYS를 활용하여 설계된 열매체보일러에 대하여 구조해석을 실시하였다. 구조해석을 통하여 열매체보일러의 정상상태와 화재 후의 최대온도(maximum temperature), 최대응력(maximum stress), 최대변형율(maximum strain) 등을 구하였다.