• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.258-264
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• 2008

본 논문에서는 산불의 한 형태인 지표화의 체계적인 연구를 위해 열량분석과 연소특성에 관한 실험방법과 측정 시스템을 제안하여 향후 산불 관련 연구에 있어서 이를 활용하고자 한다. 또한 제안된 방법과 시스템의 효용성을 나타내고자 부분적인 결과를 논문에 제시 하였다. 이를 위하여 지표화의 대표적인 연소 물질인 침엽수종과 활엽수종 낙엽을 선정하여 밀도 및 시료의 용기 크기를 변화시켜 가며 실험하였다. 열량분석은 통상 사용되는 분석기기 중 열중량 분석기(TGA : Thermogravimetric Analyzer), 연소열 측정장치(Oxygen Bomb Calorimeter)를 이용하여 분석하였으며, 연소특성은 기존의 이론적 모델로 가장 잘 알려져 있는 Pool fire모델에 따른 모의 연소실험을 통하여 지표화 상부의 열 유체속도, 연소온도, 화염 높이에 따른 열방출 속도, 연소 질량감소 속도 둥을 측정하여 분석하였다. 언급된 변수들은 지표화의 위험성 및 산불확산 예측에 기초 자료로 사용할 수 있다.

• International Journal of Safety
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• 제4권2호
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• pp.24-29
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• 2005

An experimental study was presented for extinguishing characteristics of liquid fuel fire by water mist($Dv_{0.99}{\leq}200{\mu}m$) containing potassium acetate and sodium acetate trihydrate. To evaluate the extinguishing performance of water mist containing additives, the evaporation characteristics of a water droplet on a heated surface was examined. The evaporation process was recorded by a charge-coupled-device camera. Also, small-scale extinguishing tests were conducted for n-heptane pool fire in ventilated space. During the experiments, flame temperatures were measured, and concentrations of oxygen and carbon monoxide were analyzed by a combustion gas analyzer. The average evaporation rate of water droplet containing additives was lower than that of pure water at a given surface temperature and decreased with the concentration increase due to the precipitation of salt in the liquid-film and change of surface tension. In case of using additives, the fire extinguishing times was shorter than that of pure water at a given discharge pressure and it was because the momentum of a water droplet containing additives was increased. And also dissociated metal atoms, potassium or sodium, were reacted as a scavenger of the major radical species OH, H which were generated for combustion process. Moreover, at a high pressure of 4 MPa, the fire was extinguished through blowing effect as well as primary extinguishing mechanisms.

• 한국안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.23-27
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• 2014

The use of electromagnetic energy and non-equilibrium plasma for enhancing ignition and combustion stability is receiving increased attention recently. The conventional technologies have adapted the electrical devices to make the electromagnetic field, which resulted in various safety issues such as high-maintenance, additional high-cost system, electric shock and explosion. Therefore, an electrodeless microwave technology has an advantage for economic and reliability compared with conventional one because of no oxidation. However, the application of microwave has been still limited because of lack of interaction mechanism between flame and microwave. In this study, an experiment was performed with jet diffusion flames induced by microwaves to clarify the effect of microwave on the combustion stability and pollutant emissions. The results show that microwave induced flames enhanced the flame stability and blowout limit because of abundance of radical pool. However, NOx emission was increased monotonically with microwave intensity except 0.2 kW, and soot emission was reduced at the post flame region.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.1-6
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• 2017

국내 건축물에 사용되는 내화도료는 품질시험을 통하여 내화구조로 인정받아야 사용할 수 있다. 품질시험은 내화시험 및 부가시험이며 내화도료의 부가시험 항목은 가스유해성과 부착강도이다. 이중 가스유해성의 경우 관련 KS 등에 따라 동물실험을 하며 매건 16마리의 살아있는 쥐가 희생된다. 이에 실험자는 윤리적 부담을 느끼게 되며 실험기관은 관련 법률에 따른 실험동물운영위원회 운영 등 행정적 부담을 지게 된다. 이에 연소 가스의 성분 분석을 통한 유해성 측정 등 상기 동물실험을 대체하려는 연구와 노력이 지속되고 있으나 현재까지는 동물실험이 유지되고 있다. 연소가스의 유해성 평가 시 시험체 가열에 따라 발생하는 배기온도가 측정되는데 특정 타입 내화도료에 대한 배기온도를 분석하여 유의한 초기 반응 양상을 파악할 수 있다면 동물실험 대체에 기여할 수 있을 것이라 사료된다. 이에 본 논문을 통하여 가스유해성 시험 시 쥐의 행동정지시간과 배기온도와의 관계를 파악하여 현 동물실험의 개선점을 찾아보고자 하였다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제12권1호
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• pp.30-36
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• 2004

The present study investigates the fire suppression characteristics using a water mist fire suppression system. Numerical simulations of fire suppression with water mist are performed with considering the interaction of fire plume and water spray. The predicted temperature fields of smoke layer are compared with those of measured data. Numerical results agree with the experimental results within $10^{\circ}C$ in the case without water mist. In the case of fire suppression with water mist, numerical results do not predict well for temperature field in the gradual cooling region after water mist injection. But the predicted results of initial fire suppression are in good agreement with those of measured data. The reason for the discrepancy between predicted and measured data is due to the poor combustion modeling during the injection of water mist. More elaborate models for numerical simulation are required for better predictions of the fire suppression characteristics using water mist.

• 한국분무공학회지
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• 제13권3호
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• pp.156-161
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• 2008

The present article reports a numerical study on the fire characteristic change by water-mist in under-ventilated compartments. The natural gas and heptane pool fires are used as fire sources, which are located in the bottom center of the 2/5 reduced-scaled model of the ISO 9705 standard room. The fire modeling using the FDS (Fire Dynamics Simulator) is validated by comparison with previously published experimental results. For temperature and combustion gas concentrations at two positions located in the upper layer of compartment, the predicted results with and without water-mist are compared each other. The results show that under the water-mist operation, the predicted temperature and carbon monoxide concentration reduce as $300{\sim}400^{\circ}C$ and about 20%, respectively, compared to those without water-mist.

• 설비공학논문집
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• 제15권4호
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• pp.261-267
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• 2003

The present study investigates the fire suppression characteristics using a water mist fire suppression system. Numerical simulations of fire suppression with water mist are performed with considering the interaction of fire plume and water droplet, droplet evaporation, and combustion of pool fire. The predicted temperature fields of smoke layer are compared with that of measured data. Numerical results agree with the experimental results within 5$^{\circ}C$ in the case without water mist In the case of fire suppression with water mist, numerical results dose not predict well lot temperature field in the gradual cooling region after water mist injection. But the predicted results of initial fire suppression are in good agreement with that of measured data. The reason of the discrepancy between predicted and measured data is due to the variation of turning rate during the injection of water mist. The effect of burning rate on the fire suppression is left as future study.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2130-2138
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• 2008

The present study investigates the ventilation effects on smoke spreading characteristics in railway tunnels with the rescue stations. Experiments were carried out for n-heptane pool fires with a square length 4 cm at different fire locations, and the heat release rates (HRR) were obtained by the measurement of burning rates. In addition, using the commercial code (FLUENT), the present article presents numerical results for smoke behavior in railway tunnels with rescue station, and it uses the MVHS (Modified Volumetric Heat Source) model for estimation of combustion products resulting from the fire source determined from the HRR measurement. As a result, it is found that smoke propagation is prevented successfully by the fire doors located inside the cross-passages and especially, the smoke behavior in the accident tunnel can be controlled through the ventilation system because of substantial change in smoke flow direction in the cross-passages.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.31-39
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• 2013

원자력발전소의 강제 환기가 적용된 밀폐된 다중구획에서 실규모 pool 화재를 모사하기 위하여 FDS가 적용되었다. FDS의예측성능은 수치결과와 OECD/NEA 화재실증실험 국제공동연구 프로젝트(PRISME)를통해 얻어진 실험결과의비교를 통해 평가되었다. 단순한 연소모델의 적용으로 발생되는 FDS의 본질적인 한계를 제외하고 FDS 수행과정에서 발생된 사용자 의존성에 따른 FDS의 예측결과 차이를 명확히 확인하기 위하여, 과환기 화재조건이 본 연구에서 검토되었다. 특히 강제 환기시스템에서 정확한 경계조건의 중요성이 상세하게 논의되었다. 급기 및 배기를 위한 환기구의 경계조건은 구획 내부의 열 및 화학적특성에 큰 영향을 주고 있음을 FDS 결과를 통해 알 수 있었으며, 정확한 경계조건이 부여된 FDS는 원전 타입의 다중 구획 내부의 온도, 열유속 및 화학종 농도를 정량적으로 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.294-299
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• 2008

본 연구는 구난역을 갖는 철도 터널 내에서 화재가 발생하였을 때 연기 전파 특성에 미치는 배연효과를 다루고 있다. 터널 화재 실험은 4cm의 정사각형 형태의 n-heptane$(C_7H_{16})$ 풀화재(pool fires)에 대해서 수행되었고 다양한 화재 발생위치에 따른 발열량을 측정하였다. 또한, 본 연구에서는 상용코드인 Fluent(Ver.6.3)를 사용하여 구난역을 갖는 철도 터널 내의 연층 전파 특성을 분석하였으며, MVHS(Modified Volumetric Heat Source) 모델을 사용하여 화재에 의한 연소생성물의 농도 및 거동을 예측하였다. 해석 조건은 다양한 화재 발생 위치에 따라서 측정 된 발열량을 이용하였다. 본 연구를 통해 교행로 내에 위치한 방화문에 의해 비사고터널로의 확산을 막을 수 있음을 보였고 특히, 배연시스템의 가동을 통해 유동방향을 변화시킴으로써 사고터널내의 연기 확산을 제어할 수 있음을 확인하였다.