• Fire Science and Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.37-43
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• 2014

The high predictive performance of fire detector models is essentially needed to assure the reliability of fire and evacuation modeling in the process of Performance-Based fire safety Design (PBD). The main objective of the present study is to measure input information in order to predictive the accurate activation time of fixed temperature heat detectors adopted in Fire Dynamics Simulator (FDS) as a representative fire model. To end this, Fire Detector Evaluator (FDE) which could be measured the device properties of detector was used, and the spot-type fixed temperature heat detectors of two thermistor types and one bimetal type were considered as research objectors. Activation temperature and Response Time Index (RTI) of detectors required for the fire modeling were measured, and then the RTI was measured for ceiling jet flow and vertical jet flow in consideration of the install location of detectors. The results of fire modeling using measured device properties were compared and validated with the experimental results of full-scale compartment fires. It was confirmed that, in result, the numerically predicted activation time of detector showed reasonable agreement with the measured activation time.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.7-10
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• 2011

최근 국제우주정거장에서 화재안전에 관한 중요성의 인식으로 화재의 감지/소화의 메커니즘을 구체적으로 이해하기 위한 다양한 연구들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 국제우주정거장에서 각종 실험과 연구를 진행하는 가압모듈을 대상으로 환기, 연기거동 및 감지에 관한 수치모델링을 수행하였다. 수치모델링은 NIST에서 개발된 FDS (Fire Dynamic Simulator)가 사용되었다. 국제우주정거장 내부는 마이크로중력환경으로 부력이 존재하지 않아 화재 발생 시 화염 및 연기거동은 지상에서의 현상들과 큰 차이를 보이게 된다. 따라서 현재 가압모듈에서 적용되고 있는 환기조건의 변화에 따른 연기거동 및 감지특성에 대한 연구는 향후 국내의 국제 우주정거장 실험 참여를 위한 기초적인 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.241-245
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• 2010

화재방호에 성능기반 개념을 도입함에 따라 화재모델링의 활용도는 점점 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 FDS를 이용하여 원자력발전소 펌프실의 윤활유 화재 시 케이블의 손상여부를 평가하고, 확인분석을 통해 화재모델링의 적합성을 파악하는 데 있다. 화재는 펌프 주변의 누출된 윤활유에서 발생하며 화원의 면적은 $2.75m^2$이고 단위면적당 열방출율은 $1,794kW/m^2$로 가정하였다. 계산결과, 고온기체층의 온도는 $400^{\circ}C$를 상회하고 있으나 케이블 트레이의 온도는 $50^{\circ}C$ 아래로 예측되고 있어 본 화재시나리오에서 케이블의 건전성은 유지되고 있으며 밀폐된 격실에서의 대형화재는 환기지배형 화재가 된다는 것을 보여주고 있다. 또한 확인분석 결과, 화재 시나리오의 주요 변수인 열방출율, 격실크기 그리고 강제 환기 변수가 확인계산 범위 내에 있어 본 계산결과는 NUREG-1824의 확인요건을 만족하고 있다. 따라서 펌프실 윤활유 화재에 대한 모델링의 적합성을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.4
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• pp.369-376
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• 2016

In this study, a numerical analysis framework for investigating the nonlinear behavior of structures under fire conditions is presented. In particular, analysis procedure combining fire-driven flow simulation and thermo-mechanical analysis is discussed to investigate the mechanical behavior of fire-exposed representative volume structures made of steel and concrete, respectively. First of all, fire-driven flow analysis is conducted using Fire Dynamics Simulator(FDS) in a rectangular parallelepiped domain containing the structure. The FDS simulation yields the time history of temperature on the surface of the structure under fire conditions. Second, mechanical responses of the fire-exposed structure with respect to prescribed uniformly distributed loads are calculated by a coupled thermo-mechanical analysis using the time-varying surface temperature as boundary conditions. Material nonlinearities of steel and concrete have been considered in the thermo-mechanical analysis. A series of numerical results are presented to demonstrate the feasibility of the multiphysics structural fire analysis for investigating the structural behavior under fire conditions.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.17 no.1
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• pp.120-127
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• 2021

Purpose: In this study, the effect of changes in the variables related to water droplets on the spray density on the floor in the analysis of the water mist fire protection system using FDS was analyzed. Method: When the spray of the water mist nozzle was analyzed in FDS, Particles Per Seconds, Particle Velocity, Size Distribution, and Spray Pattern Shape that can be set in relation to droplets were input to review the analyzed results. Result: In the analysis results, when the number of particles per second was set above a certain value, the spray density of the floor was similar. In the case of Particle Velocity, as the velocity decreases, the spray density of the central portion increases but decreases at a distance of 0.15m or more. From the analysis of the change in the size distribution function, it was found that an increase in the 𝛾 value increases the spray density of the central part, but the value at a remote location decreases. Compared to the result of applying the Gaussian distribution, the median value decreases dramatically when the uniform distribution is applied, but the value at the adjacent position increases. Conclusion: Variables related to the droplet properties of the FDS affect the spray density of the floor. Therefore, in order to increase the reliability of results before performing analyses such as fire suppression or cooling, a sufficient review of input variables is required.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.84-84
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• 2011

터널화재의 위험요소에 대한 해석을 위해서는 실제 상황을 재현한 실대형 실험이 가장 유용하겠지만 현실적으로 시간적, 공간적, 경제적인 제약이 따르기 때문에 CFD Modeling 기술의 이용 및 검증이 필요하고, 실제 상황에 가까운 현상의 재현을 위해서는 시뮬레이션의 정확도에 대한 향상이 필수적이다. 또한, CFD Modeling을 터널화재에 적용할 때 시뮬레이션의 질에 영향을 미칠 수 있는 요소들에 대한 결정이 선행되어야 한다. 우선, 터널의 기하학적 구조와 경계조건의 확립이 필요한데 필요한 정보를 얻기 위해서 어느정도 길이의 터널이 적절한지에 대해 생각할 필요가 있으며, 단면변화에 대한 결정을 통해 모델링을 수행하여야 한다. 모델링 작업이 선행된 후에 화재의 위치, 성장률, 최대 크기, 환기시스템 사항 등의 고려가 필요한데 이러한 조건들은 CFD Modeling의 결과에 직접적인 영향을 주기 때문에 충분한 사전조사가 이루어져야 하고, 각 사항들의 변수를 고려하여 다양한 화재시나리오의 도출이 가능할 수 있다. 마지막으로, 화재에서 발생된 열중 약 30%가 복사에 의해 주위 벽으로 전달될 수 있고 열은 연기가 가득찬 영역내에서 재분배될 수 있는데, 열전달 및 연기의 유동 등에 관한 자료를 기초로 화재현상에 대한 분석이 가능하다. 이러한 과정들을 통해 실제 상황에 가까운 설계화재 시나리오를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 최장대터널인 죽령터널에 대해 합리적인 가정을 통한 설계화재 시나리오를 기초로 화재시뮬레이션은 FDS(Fire Dynamics Simulator) 프로그램을 사용하여 화재 및 연기의 이동 양상을 분석하고, 피난시뮬레이션은 SIMULEX 프로그램을 사용하여 피난시간을 예측 함으로써 터널화재의 CFD Modeling에 의한 피난안전성을 검토하고자 한다.

• Fire Science and Engineering
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• v.14 no.4
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• pp.23-28
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• 2000

A performance-based design of smoke management systems for semiconductor fabrication facilities is described in this paper. The example of one such facility is discussed. Performance criteria for smoke control systems were established, effective smoke removal system features were identified and optimal system exhaust capacity requirements were developed by applying engineering tools including Fire Dynamic Simulator model. Considering the fact that the absence of relevant design guide, codes for consensus standards for semiconductor smoke design in Korea and United States this performance based approach can and should be applied to other fabrication facilities designs.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.216-223
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• 2010

원자력발전소의 방화지역에서 화재가 발생할 경우 케이블의 화재리스크는 온도, 열속, 화염 등 열적 특성에 의해 평가된다. 원전의 안전정지 기능에 사용되는 각종 케이블은 설계관리 및 성능분석을 위해 화재실증실험으로 열적 특성을 실측하여야 하지만 다양한 화재시나리오에 대한 실험 조건 확보와 실험 비용 등 제약이 따른다. 이에 따라 화재모델 FDS (Fire Dynamics Simulator)의 최신버전에 포함된 THIEF (Thermally-Induced Electrical Failure) 모델을 이용하여 국내 원전의 안전정지 케이블에 대한 화재모델링 분석을 수행하였다. 이 연구에서는 케이블이 설치된 형태에 따라 일정 열속에 대한 자켓 온도와 경계조건에 대한 온도분포를 분석하였다. 본 연구 결과 THIEF 모델은 원전 방화지역의 화재에서 안전정지 케이블의 내부온도를 예측할 수 있는 화재모델로 사용가능한 것으로 확인되었다.

• Fire Science and Engineering
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• v.30 no.5
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• pp.116-123
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• 2016

The quantitative risk assessment methods for thermal failure in targets were studied using fire modeling. To this end, Fire Dynamics Simulator (FDS), as a representative fire model, was used and the probabilities related to thermal damage to an electrical cable were evaluated according to the change in fire area inside a specific compartment. 'The maximum probability of exceeding the damage thresholds' adopted in a conservative point of view and 'the probability of failure' including the time to damage were compared. The probability of failure suggested in the present study could evaluate the quantitative fire risk more realistically, compared to the maximum probability of exceeding the damage thresholds with the assumption that thermal damage occurred the instant the target reached its minimum failure criteria in terms of the surface temperature and heat flux.

• Fire Science and Engineering
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• v.21 no.1 s.65
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• pp.1-6
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• 2007

This paper investigated the fire and smoke behavior in the compounded multiplex theater using FDS with various spacial and boundary conditions to ensure the fire safety of the multiplex. The results showed that more rapid temperature increase and smoke can be induced near the exit door for the lower fire load duo to the horizontal smoke movement. The overuse of fire resistants can generate more smoke while delaying combustion rate, which can give adverse effect to the evacuation. The mal-function of the exhaust fan would obstruct smoke exhaust but also retard the function of sprinkler head.