• 한국재난정보학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.210-218
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• 2016

본 연구에서는 화재 해석 프로그램인 FDS와 Pathfinder를 이용하여 협소 거주공간의 사고재현을 위해 테스트베드의 화재를 시뮬레이션하였다. 해석 결과, 내부 구조 형태가 H형태인 경우가 피난대피 시간이 285초로 가장 빠르게 나타났다. 또한 실험 조건 중 출입구가 닫히고 스프링클러가 작동하는 경우가 온도의 분포가 가장 낮게 나타났으며, 이는 가시도와 연기농도에도 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.49-57
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• 2020

공동주택은 과학의 발전과 도시의 랜드마크적 상징성으로 점점 고층화 고밀화되어 가고, 입주민의 삶의 질 향상을 위해 각종 편의시설과 안전시설도 함께 발전되어 가고 있다. 그러나 통계자료에 의하면 공동주택은 사고 발생 대비 사상자가 높은 비중을 차지하고 있으며, 사상자의 주요 피해 원인은 심야 시간에 수면 상태에서 화재를 늦게 인지하여 연기에 의하여 많은 인명피해가 발생하고 있다. 공동주택에서 재실자의 연기피해를 최소화하기 위하여 실내에 별도의 배연 시설을 설치하는 것이 가장 최선의 방법이지만, 입주자의 경제적 부담을 줄이면서 현재 설치된 시설물을 활용하여 연기피해를 최소화하는 것이 공학적 입장에서 유용한 조치라고 판단된다. 검토 결과 전열교환환기방식과 주방공용배기방식을 선정하여 화재 시뮬레이션을 통하여 실증 여부를 검증하였다. 검증결과 피난허용시간(ASET)이 25층은 27 s, 35층은 30 s, 50층은 35 s가 향상되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.451-462
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• 2011

도로터널의 환기 시스템은 차량 화재시 안전한 대피환경을 조성하는데 중요한 역할을 하며 종류환기방식과 횡류환기방식으로 대별된다. 본 연구에서는 횡류환기방식에서 대배기구방식에 대한 터널내 풍속, 배연풍량, 개방되는 배기구의 위치에 따른 유동가시화에 대하여 선행 연구와 FDS 시뮬레이션에 의한 결과를 비교하여 연기의 이동특성을 고찰하였다. 그 결과, 연기발생량(Vc=0)에 따른 배연풍량을 제어하여 연기를 피난허용범위 250 m 이내로 제한할 수 있었으며, 터널풍속이 1.75 m/s 와 2.5 m/s일 때 배연풍량은 각각 $173m^3/s$, $236m^3/s$ 을 초과하여야만 연기이동 거리를 250 m로 제한할 수 있었으며 화재지점 가까이에 있는 2개의 배기구를 동시에 개방하는 경우가 배연의 효과가 현저하게 높게 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2018

국내 외에서 사면 붕괴 조기 경보를 위한 모니터링 및 자동측정기에 대한 많은 연구가 있지만 대부분 사면 붕괴 측정기가 사면의 표층에 설치되어 있어 사면의 붕괴 등 재난이 발생되기 전에 감지 및 경보가 가능한 시스템에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 록볼트에 센서를 부착하여 사면 붕괴 모의 실험을 수행하였고, 사면 붕괴 초기에 발생하는 사면 거동 특성을 분석하였다. 또한, 숏크리트를 타설한 사면과 자연사면, GFRP와 나선형 철근 록볼트를 사용하여 사면 조건 및 재료 조건에 따른 실험을 수행하고 결과를 비교 검토하였다. 본 연구는 급경사지 및 산사태 위험 지역 등 사면 붕괴 발생 전 조기 감지 및 경보를 통하여 사전에 대피할 수 있는 예 경보시스템 개발 시 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.56-62
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• 2019

스프링클러는 방호구역에 설치된 감지기 또는 헤드가 화재를 감지하여 자동으로 화재를 진압하는 소화설비로 화재 초기에 뛰어난 소화효과가 있어 폭넓게 설치되고 있다. 하지만 국토교통부의 "건축물의 피난 방화구조 기준 등에 관한 규칙"에는 공장 또는 창고의 경우 스프링클러설비를 설치하면 방화구획을 3배까지 완화해 줄 수 있도록 그 근거를 제공하고 있다. 이에 본 연구에서는 스프링클러설비 설치로 방화구획을 완화한 실제 Printed Circuit Board (PCB) 공장 1개소를 대상으로 화재위험성을 분석하였고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 스프링클러설비의 헤드 개방 특성 및 스프링클러 설비의 설치기준, 감열성능, 작동범위, 방수량 등을 분석하였다. 또한 이를 통해 화재 시 스프링클러 설비 작동의 문제점을 확인하고, 제도 개선을 위한 요구 살수유량 등 근거를 제시하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.55-60
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• 2008

본 연구는 수분무 소화설비의 효용성에 대한 기초평가를 수행할 목적으로 FDS 수치시뮬레이션을 수행하였다. 화재강도(20MW, 50MW) 및 풍속의 변화에 따른 화재시 온도 및 연기농도에 대한 안전성 확보 효과를 분석하였다. 터널내 풍속이 없는 경우 수분무는 냉각효과에 의한 온도 및 연기농도 감소효과가 아주 우수하여 대피자의 안전성 확보에 효과적이었다. 화재강도가 커질수록 연기이동 억제효과는 감소한 결과를 나타났다. 또한 터널내 기류가 존재하는 경우에는 냉각효과에 의해서 연기의 성층화를 교란하며, 대피시 가시도를 저하시키는 것으로 나타났다. 따라서 수분무 소화설비는 화재발생시 대피자가 대피한 후에 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.10-17
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• 2017

건축구조 및 사용패턴 등의 다양성 때문에 소방시설만으로는 도시형 생활주택의 화재안전을 확보하기 어렵다. 화재안전을 보장하기 위해서는 화재 위험성과 사용자의 특성을 반영한 화재 법규를 제 개정하여 화재 영향성 평가의 도입을 즉시 고려할 필요가 있으나, 지금까지 시도한 두 번의 노력은 아직까지 실패한 채로 남아있다. 본 연구에서는 부산광역시 수영구와 남구에 있는 도시형 생활주택 414개소에 대한 화재위험성을 전수조사하고 실제 조건을 반영하여 화재 및 피난 시뮬레이션을 통해 위험성을 정량적으로 분석한 후 화재영향성평가의 도입필요성과 절차, 실행방법을 소방전문가와 건축전문가 집단에게 설문하였다. 그 결과, 화재영향성평가는 반드시 도입되어야 하며 소방관련 법령은 화재환경의 변화에 따라 제 개정하여 화재안전시스템을 구축할 필요가 있었다. 또한 화재영향성 평가의 필요성에 대한 공청회, 부서 간의 합의, 화재영향평가를 수행하는 위탁기관 지정 등을 통한 적극적인 노력 또한 필요한 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.189-199
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• 2019

본 연구에서는 배연댐퍼 또는 제트팬과 같은 방재시설이 설치된 터널형 구조물(방음터널)에 대하여 방재시설 가동에 따른 화재연기의 거동을 수치해석적으로 고찰하고 해석결과를 비교 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 화재차량 천장부 개방 유무에 따라 방음터널 내 화재양상이 확연하게 달라지는 것을 확인하였으며, 방음터널의 주요 자재인 PC와 PMMA의 임계온도를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 또한 배연댐퍼의 설치간격에 따른 해석결과, 방음터널 내 발생하는 최대 온도가 미설치시에는 최대 $552^{\circ}C$인 반면, 설치간격이 50 m인 경우에는 $405^{\circ}C$로 나타났으며, 제트팬 가동 여부에 따른 해석결과, 방음터널 내 발생하는 최대 온도는 제트팬 미가동시에는 $549^{\circ}C$인 반면, 가동시에는 $86^{\circ}C$로 나타나 화재시 피난환경과 방음자재보호에 있어 매우 유리한 환경을 조성할 것으로 예상되며, 향후 다양한 목적을 가진 터널을 대상으로도 이러한 기초연구의 활성화가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.136-143
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• 2018

Cellular automata는 천체물리, 사회현상, 화재 확산 및 피난 등 많은 분야의 시뮬레이션에 활용되고 있다. 본 연구는 빈번히 발생하고 있는 화학사고에 대비한, 위험성평가 및 비상대응계획 작성시 요구되는 화학물질 확산 시뮬레이션을 위한 보급용 모델을 cellular automata를 기반으로 개발하였다. 상세한 플랜트 안전설계용과는 달리, 실시간 사고대응을 위해선 빠른 계산과 더불어 피해영역 분포의 불확실성을 줄이기 위한 반복 계산이 요구된다. EPA ALOHA, 화학물질안전원 KORA 등이 있지만, 지속적인 모델과 코드의 보완이 가능하고, 중소기업용의 무료 S/W개발에 본 연구의 차별성이 있다. 계산시간이 많이 요구되는 full-scale CFD에 비해 상대적인 정확도의 손실은 감수하고, 특히 일반 사용자의 편리성을 도모하였다. 기상청 기상정보 연계를 비롯해, Python open-source 라이브러리들을 활용해, 기능 확장 및 지속적인 update가 가능하며, 사용자는 해당 플랜트의 지형도와 사용 물질의 입력만으로 쉽게 결과를 얻을 수 있다. Full-scale CFD 시뮬레이션과 대비해 정확도를 확인하였으며, 빠른 계산을 위해 GPU를 활용하는 open source software로 배포될 예정이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.155-162
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• 2019

우리나라에서는 건축물의 화재안전을 확보하기 위해 관련 법령을 개정하여 2011년 이후 대규모 특정소방대상물을 대상으로 성능위주설계를 시행하고 있다. 하지만 아직 우리나라 성능위주설계는 기존의 방식과 비교해보았을 때 화재·피난 시뮬레이션을 통한 인명안전성평가가 추가된 수준에 그치고 있다. 성능위주설계 의무화 이전부터 관련 연구 또한 지속적으로 이루어져 왔으나 주로 행정·제도적 개선방안이나 컴퓨터 시뮬레이션에 치우쳐 소방시설의 설계나 시공 등과 관련된 내용에 대해서는 상대적으로 아쉬움이 큰 것도 사실이다. 이에 본 연구에서는 실제 시행 초기단계인 2016년까지 전국적으로 수행된 91편의 성능위주설계 사전심의도서를 수집하여 소방시설에 대한 성능위주설계 현황을 분석하여 문제점을 도출하였다. 그 결과, 소화설비를 제외한 소방시설들은 성능위주설계가 제대로 이루어지지 않고 있었고, 설계자들은 기존의 법규위주설계에 비해 추가적으로 해당설비를 더 설치하거나 업그레이드된 성능을 가진 상위설비를 설치하면 성능위주설계를 수행하였다는 판단을 하고 있는 것으로 나타났다.