• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.69-73
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• 2011

선박화재는 육상화재와 달리 숙련된 인원과 다양한 장비에 의한 소화활동이 곤란하므로 거의 자체적으로 소화되어야 하므로 소화가 쉽지 않다. 화재발생시 온도 상승에 의한 사망보다 연기에 의해 질식사의 경우가 더 많다. 그 이유는 화재현장에서 충분한 가시거리를 확보하지 못하여 신속하게 피난하지 못하기 때문이다. 이 연구에서는 피난에 필요한 시간을 좀 더 확보하기 위해 선박 거주구역의 높이를 기존의 2.0m에서 공동주택(아파트)의 높이에 해당하는 2.3m로 상향하여 연기거동을 상호 비교하였다. 비교 방법은 기존의 실습선 한바다호의 도면을 바탕으로 30cm 상향조정된 도면을 추가 제작하여 미국의 NIST에서 제작 운용중인 FDS를 이용하여 시뮬레이션을 실시하고 결과를 예측하였다. 온도에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 55.8초 증가하였다. 가시거리에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, (1) 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 27.1초 증가하였고, (2) 화재구역에서 20m 지점에서는 피난 안전시간이 109.2초 증가하였으며, (3) 화재구역에서 30m지점에서는 피난 안전시간이 73.3초 증가하였다. 즉, 선박의 거주구역 높이를 육상건축물과 동일하게 할 경우 승무원의 피난안전성이 증가하는 것으로 예측되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.662-668
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• 2018

전기실은 대부분 건물의 지하공간에 위치하고 있어 전기설비에서 화재가 발생할 경우 화학적 가공에 의해 제조된 케이블 절연재로 화재가 확대되어 강한 독성의 연기 및 연소생성물이 발생하게 된다. 이때 발생한 연기 및 연소생성물이 수직적, 수평적으로 빠르게 이동하게 되면 재실자의 피난 및 소방대의 소방 활동에 지장을 주게 된다. 따라서 전기실의 화재가 발생할 경우 연기제어에 필요한 최적의 설비 및 설계가 필요하지만 현재 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 프로그램 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 기반으로 만들어진 PyroSim을 이용하여 전기실의 큐비클식 수배전반에서의 화재발생에 따른 연기 및 연소생성물의 특성변화를 분석하였다. 화재모델링은 기계식 환기설비의 작동여부, 급기량 및 배기량의 변화, 급기구의 위치 변경에 따른 4가지 시나리오로 구성하였다. 분석 결과, 기계식 환기설비가 작동하면 작동하지 않을 때보다 연기밀도, 가시거리, 일산화탄소 농도, 온도특성이 더욱 개선되어지며, 소방법 규정으로 풍량과 급기구의 위치를 적용할 경우 가시거리 및 온도특성이 개선됨을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.327-333
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• 2019

달 탐사에 필요한 모든 자원을 지구에서 이송하는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 지속가능한 달 탐사를 위해서는 현지에서 필요한 자원을 조달해야 한다. 이것을 가능하게 하는 기술이 현지자원활용 기술이다. 지구에서는 개발된 현지자원활용 기술을 검증할 수 없기 때문에 기술검증을 위한 달 표면 환경 모사 시설이 요구된다. 달 표면은 대기가 없으며, 표면의 평균온도는 낮에는 $107^{\circ}C$, 밤에는 $-153^{\circ}C$에 달한다. 또한 달 지표는 미세하고 거친 토양으로 덮여 있으며, 태양복사와 태양풍으로 인해 정전기적으로 대전되어 있다. 본 연구는 월면토를 포함한 고진공 환경과 정전기적으로 충전된 토양 모사에 대한 내용을 다루었다. 진공챔버의 감압속도 조절 실험을 통해서 지반 교란없이 토양을 포함한 진공환경을 성공적으로 구축하였고, 달 먼지의 대전 현상 이론 고찰을 통해 달 토양 대전 환경 구현을 위한 실험 방향을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.62-68
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• 2014

화재모델링 결과를 이용한 신뢰성이 확보된 피난안전설계를 위해서는 화재감지기 모델들의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용된 광전식 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 fire detector evaluator(FDE)가 사용되었으며, 스포트형 광전식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력정보가 얻어졌다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, Heskestad 모델은 Cleary 모델에 비해 광전식 연기감지기의 작동 개시시간 예측에 부정확한 결과를 초래할 수 있다. 또한 본 연구에서 검토된 광전식 연기감지기의 장치물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 명확한 차이를 가지며, 장치물성의 변화에 따라 연기감지기 작동 개시시간 또한 매우 큰 차이가 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2014

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용되고 있는 정온식 열감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 Fire Detector Evaluator (FED)가 사용되었으며, 국내에서 적용되는 2개의 써미스터 방식(Thermistor types)과 1개의 바이메탈 방식(Bimetal type)의 스포트형 정온식 열감지기가 연구대상으로 고려되었다. 화재모델링을 위해 요구되는 감지기의 작동 개시온도 및 반응시간지수(Response Time Index)가 측정되었으며, 이때 RTI는 감지기의 설치위치를 고려하여 천장제트기류(Ceiling jet flow)와 수직제트기류(Vertical jet flow)에 대하여 측정되었다. 측정된 장치물성을 이용한 화재모델링 결과는 실규모 구획화재실험 결과와 비교 검증되었다. 그 결과 수치적으로 예측된 감지기의 작동 개시시간은 실험결과를 적절히 잘 예측함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.27-34
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• 2013

성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 FDS와 같은 대와동모사(Large Eddy Simulation) 화재모델에 적용될 수 있는 연기감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 수치적 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 FDE (Fire Detector Evaluator)를 제작하였으며, 이온화식 연기감지기에 대한 Heskestad 및 Cleary 모델의 입력변수가 측정되었다. 또한 일반적으로 사용되는 FDS의 기본 값과 측정된 값이 적용된 연기감지기의 작동 개시시간을 정량적으로 비교하였다. 주요 결과로써, 본 연구에서 검토된 이온화식 연기감지기의 장치 물성은 FDS에 적용된 기본 값과 매우 큰 차이를 보이고 있으며, 연기감지기 작동 개시시간이 최대 15분 이상 차이가 발생되었다. PBD의 신뢰성을 향상시키기 위하여 향후 연구에서는 보다 다양한 연기 및 열감지기의 장치물성에 대한 데이터베이스(DB)가 구축될 예정이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.8-14
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• 2013

지하철에서는 전 세계적으로 크고 작은 화재가 지속적으로 발생되고 있다. 대구지하철 화재에서 볼 수 있듯이 독성가스와 연기에 의한 가시거리 감소로 많은 인명피해가 발생하였다. 본 논문에서는 부산 지하철 만덕역에서 열차 화재가 발생할 경우 승강장에서의 제연상황(열차문의 개방, 터널의 제연설비의 가동, 방화문의 작동)에 따라 연기의 전파거동을 FDS를 사용하여 분석하였다. 계산 결과 터널부의 제연설비를 가동하였을 경우보다는 가동하지 않았을 경우가 피난로 확보에 효과가 있었다. 또한, 열차문의 개방 형태는 승강장의 대피로 측의 문은 모두 개방하고 화재객차의 선로측 문만을 개방하였을 경우가 모두 개방한 경우보다 제연 효율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 승강장의 방화문이 정상적으로 가동하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.144-150
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• 2016

필로티 구조의 공동주택이 증가하면서 필로티 화재에 대한 관심 또한 높아 졌다. 필로티 구조는 이곳을 통해야만 출입이 가능한 구조이기 때문에 이곳에서 화재가 발생하면 재실 자가 건물 내부에 갇혀 많은 인명피해가 예상된다. 본 연구는 필로티 구조의 도시형생활주택에서 발생한 화재사건 사례를 바탕으로 필로티에서 화재가 발생하면 얼마나 위험한지를 화재시뮬레이션(FDS)과 피난시뮬레이션을 통해 이를 입증하였다. 그 결과 화재 발생 100 s만에 필로티 전체로 유독가스와 화염이 확산되었고, 출입문이 개방되면 3 s만에 2층 계단으로 유독가스가 확산되었고, 건물 전체로 확산되는데 걸리는 시간은 불과 735 s였고, 피난시뮬레이션 결과 재실 자가 모두 대피하는데 걸린 시간은 609 s였다. 그 결과 현 실정에 따른 필로티 건물은 화재 발생 시 재실자의 안전을 확보할 수 없었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.37-43
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• 2014

재실자가 부속실로의 피난 시 부속실 송풍기가 작동하기 전단계에서는 실내화재로 인한 풍속이 발생하여 부속실 개방과 더불어 연소생성물이 부속실을 오염시켜 피난장애의 결과를 가져올 수 있다. 이로인한 화재크기 및 실내 개구부 크기가 화재풍속에 미치는 영향을 확인하기 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석에서는 화재크기 및 실내 개구부 크기를 달리하였고, 실제의 공동주택 형상과 치수를 반영하였다. 수치해석 결과, 화재크기별 실내의 개구부 크기에 따라서 중성대 높이가 변화하여 부속실로 흐르는 화재풍속 특성이 다르게 나타남을 확인할 후 있었다. 또한, 실내 중성대가 높은 곳에 형성된 경우에는 방화문 상 하부에서 화재풍속의 차이가 나타남을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.228-234
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• 2016

승선생활관은 거주밀도가 높으며 유동인구도 특정한 시간에 몰리는 특징을 가지기 때문에 화재와 같은 재난이 발생할 경우 큰 인명피해 발생으로 이어질 수 있다. 이에 이 연구에서는 국내 K대학의 신축 승선생활관을 대상으로 화재 시뮬레이션 프로그램인 FDS를 사용하여 화재발생 시의 위험성을 예측하고 이에 따른 문제점을 분석하여 개선방안을 제시하였다. 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 승선생활관 다림질실에서 화재발생 시, 발화 후 65초에 연기감지기가 작동하고, 13초 뒤인 78초에 스프링클러가 작동하기 시작한다. 온도 및 일산화탄소 농도는 각각 241초, 248초에 허용기준 값에 도달하지만, 발화 후 66초에 허용 가시거리 값에 도달하기 때문에, 화재발생 후 적어도 1분 이내에 준비를 끝내고 피난을 개시해야 인명피해가 발생하지 않을 것으로 예측된다. 이 기숙사의 화재위험성 예측 결과를 종합해 보았을 때, 인명안전에 가장 위험한 요소를 가시거리 값으로 판단할 수 있다. 가시거리 확보를 위해 제연설비를 설치할 경우, 제연설비 설치 후 승선생활관 복도의 연기확산이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.