• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.18-25
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• 1999

건물 공간에 대한 연기 거동을 해석하기 위한 많은 실험이나 수치해석이 이루어져 왔고 그 중 공간과 공간을 연결해주는 복도 공간에 대한 연기거동을 해석하는 것 또한 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 비 정렬 격자계, PISO 알고리즘, 부력 Plume 모델을 이용한 Field 모델을 이용하여 복도 공간에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 온도장과 유동장 및 변수를 연기 퍼짐 시간과 연충 온도, 천장제트속도로 계산하여 한국기계연구원에서 실험한 결과와 비교하였다. 또한 Hinkley가 제안한 평균 연층 속도와 계산된 연층 속도를 비교하였다. 복도 공간 내에서 Soffit 주위의 유동특성을 파악하고 천장세트의 속도가 복도 향상, 화원으로부터의 거리, 발열량등에 영향을 받는다는 사실을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.7-11
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• 2017

각종 화재, 폭발, 누출, 테러 사고 시 발생되는 유해가스로부터 작업자나 소방대원들의 안전을 확보하고 원활한 구조활동을 위하여 입자형 활성탄을 여과재로 사용하는 특수 방독면의 필요성이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 CFD 유동해석을 통하여 활성탄 정화통에 대한 압력손실 특성을 규명하였으며, 해석 결과 호흡유량에 대한 압력손실은 유속이 빠를수록, 여과재의 입자가 작을수록, 공극률이 작을수록 커지지만, 특정 조건 이상에서는 그 변화가 매우 크게 나타나 활성탄 여과재의 선택 시 이를 충분히 고려하여야 하는 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.50-54
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• 2003

본 연구는 도로 터널 화재 발생 시 연소가스의 backlayer현상을 수치실험하고 그 결과를 분석하였다. 상업용 열 유체해석코드인 PHOENICS를 사용하여 정상상태의 열 유동현상을 수치해석하였으며 환기용 공기속도를 독립변수로 하고 종속변수는 backlayer의 길이로 하였다. 수치해석에 사용한 난류모델은 $textsc{k}-\varepsilon$ 모델을 사용하였고 Hybrid 차분법을 사용하고 질량 잔류값을 수렴조건으로 사용하였다. 수치실험 결과 backlayer의 길이가 환기 속도에 반비례하여 감소하고 backlayer가 발생하지 않는 임계 환기속도가 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 연소가스의 수직방향 성층화로 터널하부에 승객이 대피할 수 있는 공간이 존재함을 확인 할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1594-1600
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• 2011

본 연구에서는 가장 최근에 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 LES(large eddy simulation)기법을 사용하여 개발한 3D 화재유동 해석용 FDS5의 중요한 기능 중 Werner-Wengle wall law의 성능을 평가하기 위하여 평행 평판에서의 유동을 조사하였다. 격자 형성을 위하여 $y^+$ 값은 11 이상으로 유지하도록 하였으며, 총 사용격자는 $32{\times}32{\times}32$를 사용하였다. 입구와 출구에서는 반복(periodic) 경계조건이 주어졌고, 양측면에서는 대칭(symmetry) 경계조건이 주어졌다. 충분히 발달된 난류에서의 유동조건을 조사하기 위하여 Re=10,700을 사용하였다. 시뮬레이션으로 구하여진 결과는 DNS(Direct Numerical Simulation) 결과 및 이론값과 비교하여 분석하였다. 또한 FDS 결과를 RANS의 난류 유동 해석 결과와도 비교하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.6-9
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• 2003

공조설비에 의한 실내기류 유동특성은 정상해석에 의해 설치되는 화재감지기의 예상 응답특성과 다른 기류 유동특성을 나타내어 기류변화에 따른 이온화식 연기감지기의 응답특성지연을 규명, 성능위주의 화재감지설비 설계를 위한 기반기술 연구를 수행하였다. 실험은 일정한 연기농도를 가진 기류의 풍속을 변화시켜 이온화식 연기감지기의 기류응답특성을 규명하였다. 실험결과 이온화식 연기감지기의 응답특성은 기류속도와 반비례적인 관계가 있으며 기류속도가 60 cm/s 이상인 경우 응답특성이 예민하게 나타났다. 또한, 석유화학제품의 연소에 의한 연기에 비해 종이류의 훈소화재에 예민한 응답특성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.31-36
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• 2014

최근 건축물의 화재 및 피난안전성능을 향상시키기 위한 성능위주설계가 법제화됨에 따라 다양한 피난해석 프로그램을 이용한 안전성 평가가 이루어지고 있다. 일반적으로 피난해석 프로그램의 경우, 연기농도에 따른 이동속도변화 및 유독가스에 의한 독성효과를 적용함으로써 화재 시 재실자의 피난특성 분석이 가능하다. 하지만, 화재에 대한 임의의 설정을 하지 않는 경우 화재주변에서 피난을 하지 않거나 화재 위로 이동을 하는 등의 비현실적인 결과를 예측한다. 그러므로 본 연구에서는 화재로부터 발생하는 복사열에 의해 피난자가 화재를 피해 이동할 수 있도록 복사열 반발력을 정의하였다. 또한 복사열 반발력을 고려할 수 있도록 Helbing의 이동모델을 개선함으로써 기존 이동모델과 비교하였다. 수치해석결과 모든 피난자가 복사열 반발력에 의해 화재를 우회하여 이동하고, 한계 복사열유동의 최대값인 $2.4kW/m^2$에 도달하지 않는 것을 통해 개선모델의 신뢰도를 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.606-611
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• 2015

초기 화재 진압을 위해 사용되는 스프링클러(sprinkler) 설비는 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수 분포가 달라진다. 화점의 발생 위치는 특정하기 어려우므로 스프링클러의 살수범위(spray coverage)가 넓게 퍼지는 형태가 되는 것이 확률적으로 가장 큰 효율성을 가진다. 본 연구에서는 EDISON_전산열유체 시스템의 다상유동 해석자를 활용하여 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수각과 국부 유동장을 분석하였다. 3차원 형상을 가지는 스프링클러헤드 형상을 2차원 단면으로 나누어 해석하였으며 프레임(frame)과 반사판(deflector)의 형상에 따른 유동장의 변화를 살펴보았고 살수각(spray angle)을 정량적으로 나타내었다. 최종적으로 최대 최소의 살수각을 갖는 2차원 스프링클러헤드를 형상화하였고 이를 중첩하여 살수 범위를 넓게 갖는 스프링클러헤드를 3차원 모델링하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.75-79
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• 2013

본 연구는 구획화재의 출입구를 통한 연기밀도를 정량적으로 측정하고 측정기법의 신뢰성을 평가하기 위해 불확실성 해석을 수행한다. 메탄 화재 강도에 따른 축소모형 구획공간의 출입구 상층부를 통해 유출되는 연기 유동에 대해 광소멸 측정을 수행하고 Bouguer's의 법칙을 적용하여 연기밀도를 산정하였다. 광투과율, 경로길이, 질량비광소멸상수에 대하여 연기밀도의 측정 불확실도를 평가하였으며 계산된 연기밀도 측정의 확장불확실도는 20% 정도이며 신뢰수준은 95% 이다. 준정상상태의 화재 발열량에 대하여 출입구에서의 평균 연기밀도를 산정하였으며 구획공간내부의 총괄당량비 증가에 따라 출입구의 연기농도가 선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.64-69
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• 2013

본 연구에서는 엔진 나셀 화재를 모사하고 이전의 실험결과를 보충하기위해 이차원 둔각물체 주위의 반응유동장에 대하여 수치해석을 수행하였다. Direct numerical simulation (DNS) 기반의 fire dynamic simulator (FDS)를 이용하여 반응유동장의 특성을 조사하였고, 실험결과와의 비교를 통해 화학반응식을 결정하였다. 산화제는 공기를 사용하였고, 연료는 메탄을 사용하였다. 동축류와 대향류 분사 모두의 경우에 화염의 안정성이나 모양은 둔각물체 주위의 와 강도와 크기에 크게 영향을 받았다. 동축류 분사의 경우 계산에 통한 화염소화한계를 결정하였는데 연료유속이 커질수록 공기의 유속 또한 커지는 경향이 있었고, 그 속도들 또한 기존의 실험결과와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 유동장 특성에 대한 화학반응의 효과를 고찰하기 위해 반응이 없는 경우를 계산하여 비교하였다. 모든 경우에 비반응 유동장에 비해 반응 유동장의 후류와는 크기도 감소하고 세기도 감소함을 볼 수 있었는데 이는 반응에 의한 후류의 온도증가가 유체의 밀도 및 모멘텀을 감소시켰기 때문으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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• pp.324-327
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• 2010

본 연구에서는 차량 연료탱크에 충격탄 관통 시 화재발생 여부를 분석하기 위한 연구의 전단계로서, 충격탄 속도 변화에 따른 연료탱크 내부의 유동특성을 분석하기 위해 전산유체역학기법을 도입하여 수치해석을 수행한 결과, 충격탄이 연료탱크 관통 시작부터 $3.33{\times}10^{-6}ms$와 $145.01{\times}10^{-6}ms$ 경과 후, 최대속도는 각각 약 249.8m/s와 189.2m/s이며 최대 압력은 83.6kPa과 37.9kPa이다. 충격탄이 관통부로 유입되면서 급격한 압력변화가 발생함을 알 수 있었다.