• 제목/요약/키워드: Fire Modeling

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모델기반 시스템엔지니어링을 활용한 해양플랜트 안전시스템(SIS, Safety Instrumented System)의 신뢰도 분석 및 안전설계 지식 모델링 (Knowledge Modeling of Reliability Analysis and Safety Design for Offshore Safety Instrument System with MBSE (Model-Based Systems Engineering))

  • 배정훈;정민재;신성철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.222-235
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    • 2018
  • The hydrocarbon gas leak in the offshore plant can cause large accidents and lead to significant damages to human, property and environment. For prevention of fire or explosion accidents from gas leak, a SIS(Safety Instrumented System) should be installed. In the early stage of the offshore design, required SIL(Safety Integrated Level) is determined and reliability analysis is performed to verify the design in reliability aspects. This study collected data, information related to reliability analysis and created knowledge model of safety design for the offshore system with MBSE(Model-Based Systems Engineering) concept. Knowledge model could support safety engineer's design tasks as the guidance of reliability analysis procedure of safety design and make good conversation with other engineers in yard, class, company, etc.

지면 모델 격자 크기에 따른 토양수분과 화재 모의 영향 분석 (Analysis of the impact of the land surface resolution on soil moisture and fire simulation)

  • 서호철;이은지;;김연주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.69-69
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    • 2023
  • 격자 기반의 지면모형을 구동하기에 앞서 사용자의 목적에 따른 모델의 정확도와 모델의 구동 시간의 적절한 균형을 이루는 지면 모델의 격자 크기의 설정은 중요하다. 특히, 격자 크기에 따라 화재 모의 결과 영향이 매우 클 수 있지만, 이에 관한 연구들을 거의 이루어지지 않았다. 화재 모의는 탄소 순환뿐만 아니라 물 순환에도 직접적인 영향을 미치기 때문에 이를 위한 적절한 격자 크기 설정은 중요하다. 본 연구에서는 지면모형인 NCAR Community Land Model version 5(CLM 5)-biogeochemistry (BGC) 모형과 2000년부터 2019년의 The Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 (MERRA-2) 기상자료 이용하여서 지면 모델 격자 크기(1.9°×2.5°, 0.47°×0.63°, 0.25°×0.25°)에 따른 전 지구 규모의 화재 시뮬레이션 결과들을 분석하였다. 연평균 화재면적은 격자 크기가 제일 큰 1.9°×2.5° 격자의 시뮬레이션에서 연평균 450M ha로 가장 작게 나타났으며 격자의 크기가 작아질수록 화재의 크기는 증가하는 것으로 나타났다. 지면 모델의 격자가 작아짐에 따라 토양 입자의 분포가 세분화되고 이에 따라 투수 계수값이 증가하며 높은 토양수분의 분포들을 줄어들고 낮은 토양수분의 분포는 증가함을 확인하였다. 토양수분이 줄어듦에 따라 화재 연소성 정도를 나타내는 변수의 값이 증가하고 이에 따라 화재 발생빈도 및 화재 확산이 증가하여 지면 모델의 화재면적을 더 증가시키는 요인이 됨을 확인하였다. 이 연구를 바탕으로 하여 화재 모의의 불확실성 요소를 이해하고, 격자 크기에 따라 화재 모의 관련 매개변수의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

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확률과정을 따르는 혼합 무기체계 전투시뮬레이션 모델 (A Stochastic Combat Simulation Model with Heterogeneous Weapon Systems)

  • 정용훈;홍윤기
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.53-62
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    • 2009
  • 실 기동 훈련을 기반으로 획득한 데이터는 전투 또는 워게임 모델링 및 시뮬레이션에 중요한 역할을 지니게 된다. 특히 이들 데이터는 무기체계 분석을 위한 중요한 입력자료로 활용하게 된다. 현존하는 분석모델들은 사격시간간격의 평균값을 상수로 지정하여 적용하여 왔으나 사격시간간격은 기존 확률분포 또는 경험분포로 적합하여 사용함이 보다 현실적이라고 할 수 있다. 실제 전장의 데이터를 획득하기 어려운 여건이므로 실기동 훈련으로 획득된 경험 데이터를 활용할 수 있는 방법을 제시한다. 본 연구는 확률과정을 따르는 전투상황을 보다 근접하게 모의할 수 있는 새로운 접근방법 및 기법을 연구하고 비교한다. 이 연구는 다양한 혼합 무기체계, 적정 전투의 규모, 그리고 전술적 측면 등을 포함하는 향후 연구과제의 필요성을 제기하면서 이를 위한 첫 번째 단계에 해당하는 기초연구이다.

소방공무원의 지각한 현장출동 충격경험과 외상 후 스트레스가 신체증상 및 대처방식에 미치는 영향 (The Influence of Field-Shock Experience and Post Traumatic Stress Perceived by Fire Officials upon Somatic Symptoms and Coping Methods)

  • 문태영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.3815-3823
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    • 2013
  • 본 연구는 소방공무원들의 지각한 현장출동 충격 경험과 외상 후 스트레스가 신체증상 및 대처방식에 미치는 영향을 규명하기 위하여 강원도 소재 소방안전센터에 근무하고 있는 소방공무원 남녀 362명을 대상으로 조사하였다. 수집된 자료는 Windows용 SPSS 19.0과 AMOS 19.0을 사용하여 빈도분석, 타당도와 신뢰도 분석을 위한 요인분석과 Cronbach's ${\alpha}$ 분석, 기술통계와 상관관계를 실시하였고, 가설 검정을 위해 구조방정식 모형을 이용한 분석을 실시하였다. 모든 통계분석은 유의수준은 p<.05로 설정하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 지각한 현장출동 충격 경험은 외상 후 스트레스에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 지각한 현장출동 충격 경험이 신체증상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 지각한 현장출동 충격 경험은 대처방식에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 넷째, 외상 후 스트레스는 신체증상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다섯째, 외상 후 스트레스는 대처방식에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 여섯째, 신체증상은 대처방식에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결론으로 볼 때 충격적 스트레스를 해소하기 위한 제도적 방안으로 전 세계적으로 검증이 되어 실제 운영되고 있는 위기상항 스트레스 해소법(Critical Incident Stress Debriefing : CISD)을 소방서의 실정에 맞게 도입하여 운영하는 것이 필요할 것이다.

종류식 환기 시스템에서 임계속도 도달 전 스모크 확산 영역에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the smoke-spread region before reaching the critical velocity for the case of fires in tunnels employing longitudinal ventilation system)

  • 김영민;윤성욱;윤찬훈;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제16권6호
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    • pp.526-535
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    • 2006
  • 본 연구에서는 장대터널 화재 시 발생하는 스모크의 거동특성을 파악하기 위해 축소모형실험을 실시하였다. Froude 상사를 기초로 실제 터널을 1/50로 축소한 20 m 의 아크릴 터널 모형을 제작하였으며, 파라핀 기체로 만든 스모크를 터널 내부에 주입시킴으로써 20MW의 실제 화재를 모사하였다. 실험에서 화재 발생 약 2분 후에 스모크는 부력효과의 감소로 아래로 하강하였으며, 제트팬 가동 전까지 4분 동안 스모크는 약 90 m를 이동하였다. 제트팬이 가동되고 기류속도가 임계속도 (도로터널 화재 중 발생하는 스모크의 역기류를 제압하기 위한 최소 공기속도)에 가까워질수록 스모크의 제어가 효율적으로 이루어지며, 스모크의 분포는 화원에서 약 3 m 정도로 더 이상 탈출 방향으로의 스모크 전파가 이루어지지 않았다. 하지만, 제트팬 가동 초기에 스모크의 제어가 거의 이루어지지 않음을 보였고 오히려 이 단계에서 탈출자의 호흡선 차단 등의 위험요소가 내재되어 있음을 알 수 있었다.

SPD를 이용한 리튬이온전지용 전기저장장치의 보호방안에 관한 연구 (A Study on Protection Method of Energy Storage System for Lithium-ion Battery Using Surge Protection Device(SPD))

  • 황승욱;이후동;태동현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.568-574
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    • 2020
  • 최근, 신재생에너지원의 출력 안정화, 수요관리 및 주파수 조정 등 다양한 기능을 가지고 있는 전기저장장치(energy storage system, ESS)의 설치가 매년 증가되고 있다. 그러나, 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터의 ESS 화재를 시작으로 경산 변전소, 군산 태양광발전소 등 현재까지 총 29건의 화재사고가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이러한 전기저장장치의 화재사고는 전기저장장치의 용량이나 계절과는 무관하게 발생되고 있으므로, ESS의 화재원인을 정확하게 파악하고 안전성을 확보하기 위하여 ESS의 사고특성에 대한 분석이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS의 사고특성을 분석하고 안전성을 확보하기 위하여, 전력계통 상용해석 소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 ESS의 모델링을 수행한다. 다양한 시나리오를 기반으로 ESS의 단락사고특성을 확인한 결과, 높은 사고전류로 인하여 보호기기인 퓨즈가 동작하고, 매우 큰 CMV(common mode voltage)가 발생하여 ESS의 절연이 파괴될 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여, ESS의 배터리측과 PCS측에 각각 SPD를 설치한 경우, DC측 전로에서 발생하는 CMV가 3[kV] 이내로 크게 감소되어 ESS의 절연파괴를 방지할 수 있음을 확인하였다.

다양한 모형화를 통한 자동차 보험가격 산출 (Various modeling approaches in auto insurance pricing)

  • 김명준;김영화
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권3호
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    • pp.515-526
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    • 2009
  • 자동차 보험 산업에 있어 담보되는 위험도에 따른 적정 보험가격의 산출은 매우 중요하다. 본 논문에서는 자동차 보험 산업에서 보험가격 산출 방법이 어떻게 발전되어 왔는지에 대하여 고찰하고, 여러 통계적인 방법으로 산출한 보험가격과 실제 담보되는 위험도의 비교 분석을 통하여 보다 나은 통계적 보험가격 산출 방법을 제안하고자 한다. 그 중에서 일반선형모형을 중심으로 다루었으며, 오차항의 분포에 대한 다양한 가정을 통하여 최적의 접근 방법에 대한 논의를 하였다. 일반선형모형에 있어 오차항의 분포에 대한 적절한 가정은 모형의 최적화를 위한 중요한 가정이다. 본 연구에서는 일반적으로 널리 사용되지 않았음에도 불구하고 자동차 보험 사고 손해액과 매우 유사한 성격을 가지고 있는 트위디 분포를 오차항의 분포 가운데 하나로 적용하여 비교하였다. 실증자료 분석으로서 국내 자동차 보험사의 실제 자료를 통하여 여러 접근 방법에 대한 적정성 비교를 수행하였다.

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퀵서피스기법을 이용한 신장병 두상의 자유곡면 모델링 기술 (Modeling Technology on Free-form Surface of a New Military Personal Head using Quick Surface Method)

  • 이용문;황태선;김훈;남희태;이기환;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.170-176
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    • 2018
  • Recently, weapon system requires personal protection products due to the explosion of rapid-fire explosion, which is considered to be multi threat in modernization, complication and war against terrorism. However, the conventional Korean military bullet protection helmets are not suitable for wearing convenience and combatant interoperability in terms of ergonomic. In this paper, we propose a suitable 3D Scanning method for the head, and compare the measured 3D dimension with the existing 2D measurement value to identity the reliability. Reverse engineered soldier head using the quick surface method was realized with a perfect free-form surface and satisfactory tolerance range (${\pm}0.2mm$). Through the comparison of 3D and 2D measured head dimensions, the absolute error value was 0.73 mm on average and relative error was 0.35 %, confirming the high accuracy of the 3D scan modeling. Also, quick surface method using 3D scanner is suggested a fast and accurate skill for ergonomics in obtaining the head modeling needed for military's personal bullet protection helmet design.

무인항공기를 활용한 가설구조물의 길이와 기울기 측정에 관한 연구 (A Study on Measurement of Length and Slope of Temporary Structure using UAV)

  • 강민국;신승현;박종근;원정훈
    • 한국안전학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.89-95
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    • 2022
  • A method for measuring the length and slope of a temporary structure using an unmanned aerial vehicle (UAV) and 3D modeling method is proposed. The actual length and slope of the vertical member of the specimen were measured and compared with the measured values obtained by the proposed method for the specimens with and without the vertical protection net installed. Based on the result of measuring the length of the temporary structure specimen using the UAV and 3D modeling method, the measured value showed an error of 0.87% when compared to the actual length in the specimen without the vertical protection net installed. In addition, the error of the slope was 0.63°. It was thought that the proposed method could be usable for the purpose of finding parts in wrong installation state on the temporary structure and informing the manager in charge. However, in the case of the specimen with the vertical protection net, the measurement showed a 1.46% error in length and 2.77° difference in slope. Therefore, if a vertical protection net is to be installed in a temporary structure, the measurement accuracy should be improved by utilizing an image processing method, etc.

ESS 연계용 변압기의 결선방식 및 철심구조에 따른 순환전류와 포화특성에 관한 연구 (Characteristics of Saturation and Circulating Current Based on Winding and Iron Core Structure of Grid-connected Transformer in Energy Storage System)

  • 태동현;이후동;김지명;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.39-48
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    • 2020
  • 2017년 8월에 발생한 고창 전력시험센터를 시작으로, 현재까지 총 29건의 전기저장장치 화재가 발생하여 많은 재산피해가 보고되고 있다. 이에 대한 원인은 아직 정확하게 규명되지 않았으나, ESS(energy storage system)와 전력변환장치뿐만 아니라, 계통측 불평형 문제도 하나의 원인으로 고려되어야 할 것으로 보인다. 특히, 연계용변압기측의 순환전류가 자화전류에 영향을 미쳐, 의도치 않게 변압기의 철심이 포화되고 서지전압이 발생하여 ESS에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 부하불평형에 의한 불평형전류 발생시, ESS 연계용변압기로 순환전류의 유입과 변압기 포화로 인한 서지전압 발생 현상을 해석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용한 배전용변전소, 연계용변압기 및 수용가부하로 구성된 배전계통의 모델링을 수행한다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 중성점 접지 저항기(neutral grounding resistor, NGR)를 통해 순환전류의 크기를 일정 값 이내로 저감시키는 방안을 제시하였다. 이를 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 연계용변압기의 결선방식 및 철심구조에 따라 일정 값(10[A]) 이상의 순환전류가 발생하여, ESS에 전기적인 위해 요인이 될 수 있음을 알 수 있었고, 변압기 포화로 인해 2차측에 최대 3[pu]의 서지전압이 발생될 수 있음을 확인하였다.