• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.107-114
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• 2020

국가 산업의 발달에 따라 노인, 장애인, 아동 등 노유자에 대한 중요성이 인식되고 있고, 노유자시설의 수도 증가하고 있다. 노유자시설에서 발생하는 화재는 막대한 인명피해를 야기한다. 이를 대응하기 위해서는 신속·정확한 경보와 피난경로의 확보가 중요하다. 이에 본 연구에서는 노유자시설 관련 법령과 통계자료를 검토하고, 노유자 등의 법적용어의 상이, 경보설비의 비화재보 문제, 방화구획기준의 사각지대, 피난경로 확보문제, 인명안전구조기구의 기준부재의 문제점을 확인하였다. 개선방안으로 노유자 등의 유사용어에 대한 법적정의 정리, 비화재보 점검체크리스트 제안, 방화구획 관련기준 제정, 피난용 승강기의 도입, 인명안전구조기구 기준 제정 및 대피자용 방염물품비치를 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.50-58
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• 2019

구획실 내 가연물들의 화재거동에 대한 B-RISK의 예측성능을 Fire dynamics simulator (FDS)와 연계하여 검토하였다. 먼저 열발생률(Heat release rate, HRR)에 대한 B-RISK의 예측성능을 검토하기 위해 가연물 한 세트의 실험에서 측정된 HRR 값과 디자인 화재곡선을 B-RISK의 입력조건으로 사용하여 가연물 두 세트에 대한 HRR 곡선을 계산하고 실험에서 측정된 가연물 두 세트의 HRR 값과 비교하였다. B-RISK 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK가 화재성장률에 대한 예측은 어렵지만 최대 HRR 값과 총 열발생량에 대해서는 충분히 예측할 수 있음을 확인하였다. 그리고 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값을 FDS의 입력조건으로 사용하여 계산된 결과와 실험결과를 비교하여 B-RISK 계산을 통해 예측된 HRR 값의 화재거동에 대해 검토하였다. 실험에서 측정된 온도 및 화학종 농도 결과와 비교하여 화재성장구간에 대해 차이가 있는 것을 확인하였지만 예측된 HRR 값에서 Percentile이 약 70%인 HRR 값을 사용하더라도 충분히 전체적인 화재거동을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제19권3호
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• pp.235-244
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• 2007

In the case of the fire outburst within a partitioned space, it can disappear inside it through smoldering process if the fire cannot obtain sufficient imflammability. On the contrary, if it obtains it, the fire is not restricted within the room, spreading to the higher levels beyond outside windows and the compartment room. The method to prevent the fire spread through windows is considered to build a balcony or equip with sprinkler facilities. This case study is to identify which effects and controlibility a balcony brings about on the spread of fire through a full scale model experiment. In order to understand the effects of fire spread on the upper levels of the room on fire by changing the length of balcony, the temperature was measured, radiant heat was investigated, and products of combustion were analyzed. The result showed that when fire occured, longer length of the balcony, which linked to the outside wall of the apartments, led to the blocking of the fire spread, lower level of radiant heat, and significantly less transfer of toxic gases, and the driving force of the outburst of flame was identified as the attractive force due to the turbulence of uncombusted gases, which exist on the upper level of the outbursting flame.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.375-387
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• 2018

This paper presents a review on progressive collapse mechanism of steel framed buildings exposed to fire. The influence of load ratios, strength of structural members (beam, column, slab, connection), fire scenarios, bracing systems, fire protections on the collapse mode and collapse time of structures is comprehensively reviewed. It is found that the key influencing factors include load ratio, fire scenario, bracing layout and fire protection. The application of strong beams, high load ratios, multi-compartment fires will lead to global downward collapse which is undesirable. The catenary action in beams and tensile membrane action in slabs contribute to the enhancement of structural collapse resistance, leading to a ductile collapse mechanism. It is recommended to increase the reinforcement ratio in the sagging and hogging region of slabs to not only enhance the tensile membrane action in the slab, but to prevent the failure of beam-to-column connections. It is also found that a frame may collapse in the cooling phase of compartment fires or under travelling fires. This is because that the steel members may experience maximum temperatures and maximum displacements under these two fire scenarios. An edge bay fire is more prone to induce the collapse of structures than a central bay fire. The progressive collapse of buildings can be effectively prevented by using bracing systems and fire protections. A combination of horizontal and vertical bracing systems as well as increasing the strength and stiffness of bracing members is recommended to enhance the collapse resistance. A protected frame dose not collapse immediately after the local failure but experiences a relatively long withstanding period of at least 60 mins. It is suggested to use three-dimensional models for accurate predictions of whether, when and how a structure collapses under various fire scenarios.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.131-138
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기화재 및 환기부족화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. FDS(Fire Dynamic Simulator)의 화재현상 예측성능을 검토하기 위하여 실험과 수치해석에서 얻어진 온도 및 화학종의 농도에 대한 상세한 비교가 이루어졌다. 과환기화재 및 환기부족화재의 전반적인 특성은 연소효율, 총괄당량비뿐만 아니라 고온 상층부에서 측정된 온도 및 화학종의 농도분포에 의해서도 명확하게 구분되었다. 과환기화재에서 FDS는 온도 및 화학종의 농도에 관한 실험결과를 정량적으로 매우 잘 예측하였다. 반면에 환기부족화재의 경우, 시간 증가에 따른 $CO_2$의 감소 및 CO의 증가와 같은 비정상적 화학적특성의 예측에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 정상상태 구간의 시간 평균된 온도 및 화학종의 농도는 실험결과를 적절히 잘 예측하였다. 위 결과로 부터 FDS는 과환기 화재 및 환기부족화재의 특성을 예측하는데 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.105-110
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• 2012

본 연구는 수치적 접근방법을 통해 스프링클러 분무가 화재공간내부 유동특성에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 화재유동 및 분무유동장 해석을 위해 적용된 수치해석모델은 FDS 5.5.3이며 격자독립성시험을 통해 최적 격자를 선정하였다. 수치해석 모델의 타당성을 검증하기 위해 Magnone 등이 수행한 실험결과와 비교 분석을 수행하였으며 FDS 모델에 의해 계산된 화재공간 내부의 온도분포는 실험결과와 비교적 잘 일치하였으나 스프링클러 분사유량이 증가함에 따라 오차는 증가하는 경향을 보였다. 또한 이전 연구와 같이, FDS 계산결과는 스프링클러 분무에 의해 화재실 출입구를 통한 연소생성물의 유출질량유량이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 스프링클러 분무가 포함된 화재유동장에 대한 모델의 타당성을 확보하고 스프링클러 시스템의 최적화에 기여할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.28-33
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• 2018

건축물 구획공간에 따른 화재성상 및 열방출율을 측정하기 위하여 실물규모 침대 매트리스의 표준화재시험방법(KS F ISO 12949 : 2011)으로 화재시험을 수행하였다. 개방형공간과 구획공간 모두 버너착화 후 초기 약 3분까지는 유사한 화재성장의 경향을 보이는 것으로 확인되었다. 3분후 구획공간에서의 열방출율이 개방형 공간보다 증가되어 높은 것으로 확인되었다. 침대 매트리스(SS)의 경우, 개방형 공간에서의 최대열방출율은 735 kW이며, 구획공간에서의 최대열방출율은 992 kW 로 측정되었다. 침대 매트리스(Q)의 경우 3분후 구획공간에서의 열방출율이 개방형 공간보다 급격하게 증가되는 것으로 확인되었다. 개방형 공간에서의 최대열방출율은 1,087 kW, 이 때의 측정시간은 346s 이며, 구획공간에서의 최대열방출율은 2,127 kW, 이때의 측정시간은 287 s 측정되어 구획공간에 따른 최대열방출율 및 측정시간의 차이가 확인되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.128-135
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• 2010

본 연구에서는 구획화재로부터 발생되는 화학종의 특성을 파악하기 위해서 혼합분율분석을 수행하였다. 메탄, 헵탄 그리고 톨루엔과 같은 탄화수소 연료들을 사용한 화재 실험이 ISO 9705 표준 화재실에서 수행되었으며 상층부의 두 지점에서 가스종 농도와 그을음(soot) 분율 등을 측정하였다. 미연탄화수소(UHC), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$) 그리고 그을음 등의 측정된 화학종에 대한 질량분율을 혼합분율의 함수로 나타내었고, 탄화수소 연료의 이상적인 반응식에 기초한 상태 관계식과 비교 분석하였다. 혼합분율 분석은 다양한 화재 조건 및 측정 위치에서 얻은 수많은 측정데이터를 하나의 일관된 파라미터, 즉 혼합분율의 항으로 분류할 수 있게 하였다. 해석 결과를 통해 혼합분율 계산에 그을음을 고려하는 것이, 특히 헵탄이나 톨루엔과 같이 그을음 발생이 큰 연료의 경우 분석의 정확성을 향상시킴을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.16-23
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• 2018

다양한 밀폐 구획을 대상으로 내부 체적 및 화재성장률의 변화에 따라 최대 열발생률의 예측이 가능한 상관식이 수치적으로 검토되었다. 구획의 체적은 ISO 9705 화재실의 바닥면 형상을 기준으로 길이 비의 변화를 통해 조절되었으며, 이때 천장 높이는 2.4 m로 고정되었다. 주요 결론으로서, 천장 높이의 변화가 고려된 선행연구 결과와의 비교를 통해, 천장 높이의 변화가 최대 열발생률에 미치는 영향이 검토되었다. 또한 밀폐된 구획에서 천장 높이 변화와 관계없이 최대 열발생률을 예측할 수 있는 보다 일반화된 상관식이 제안되었다. 이 상관식은 수치결과와 비교할 때 다양한 화재성장률에 대하여 평균적으로 7%, 그리고 최대 19%의 오차를 갖는 것으로 확인되었다. 마지막으로 국내 성능위주설계에 적용된 5개의 대표적인 구획을 대상으로, 제안된 상관식의 적용 가능성이 검토되었다. 본 연구결과는 화재시뮬레이션에서 요구되는 입력정보 뿐만 아니라, 밀폐된 공간에서 플래시오버에 의해 야기될 수 있는 최대 열발생률의 예측에 관한 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권2호
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• pp.143-149
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• 2014

본 연구에서는 국내 공동주택의 건축 형식이 벽식 구조에서 기둥식 구조로 변화하면서 기둥식 구조에서 사용되는 건식 경량벽체에 대한 내화성능과 차음성능 기준을 제시하고자 하였으며, 공동주택 세대간 벽체의 경우는 국내 건축법에서 이미 의무화되어 있는 기준이 있어, 국내에 기준이 없는 세대내 벽체를 대상으로 내화성능은 30분의 내화성능을 1등급으로 하여 3개 성능등급으로 구분하였으며, 차음성능은 Rw+C값이 최소 35dB를 최소등급으로 3개 성능 등급을 기준을 제시하였다.