• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.321-328
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• 2010

본 연구에서는 최근 국내 도심지 대심도 지하교통터널 계획과 함께 중요성이 대두되고 있는 터널내 화재 안전 설계에 가장 기본적인 설계 요소인 자동차의 열방출률을 제시하고자 실물화재실험을 실시하였다. 산소소모율법을 적용한 라지스케일칼로리미터를 이용하여 승합차의 열방출률을 측정하였으며, 또한 두 대의 승용차를 인접시켜 터널 정체시 화재 전파 특성을 파악 하였다. 그 결과 승합차의 최대 열방출률은 5.9 MW를 나타내었으며, 일산화탄소는 최대 482 ppm이 방출되었다. 두 대의 승용차의 화재 전파 특성 실험의 경우 화재 발생 후 약 3분 30초 경과부터 인접 승용차에 화재 전파가 시작되어, 15분 경과 후에는 완전한 화재로 발달하였다. 최대 발열량은 9 MW를 나타내었다. 이러한 실물화재실험에서 얻어낸 결과는 향후 수치해석시 중요한 입력 자료로 이용됨과 동시에 터널의 방재설비 설계에 유용하게 적용 될 수 있을 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.62-68
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• 2010

우리나라의 목조문화재는 구조적 특성상 화재에 매우 취약하고, 최근 들어 산불 및 방화 등의 이유로 많은 문화재들이 화재로 손실되고 있다. 따라서 본 연구 개발은 소량의 소화용수 사용이 가능한 중저압용 미분무 노즐과 그 패키지 소화 시스템을 개발하여 물로 인한 최소한의 피해와 최대의 소화효과와 더불어 최고의 화재안전 시스템을 개발하였다. 목조문화재 건축물의 특성을 고려하여 건축물의 내부와 외부에서 각각 적용 가능한 두 가지 형태의 중저압 미분무 노즐을 개발하였다. 외부용 노즐은 13~14bar의 압력에 서 30~35l/min의 유량을 갖고 있으며, 내부용 노즐은 14~15bar의 압력에서 25~30l/min 유량을 갖는 노즐을 설계 개발하였다. 개발된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 궁궐 모양의 대표적인 목조문화재 실무크기인 가로 4.9m, 세로 4m, 높이 6.6m의 모형을 목재로 제작하였고 화재 시나리오를 만들어 실증화재 소화 실험을 실시하였다. 실증화재 실험결과 $200{\mu}m$의 물방울 입자 크기를 갖는 중저압 노즐이 한 적응성이 있는 것으로 나타났으며, 완전소화에는 실패하더라도 소방대가 출동할 때까지 연소확대가 되지 않도록 화재를 억제해 줄 수 있을 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.7-12
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• 2011

최근 건축물이 고층화 및 대형화됨에 따라 건축물의 주요 구조부 중 기둥과 보를 철근콘크리트가 아닌 철골구조로 많이 시공하고 있다. 건축물의 뼈대가 되는 철골에는 내화피복재를 코팅하여 화재에 견딜 수 있는 구조로 시공한다. 내화시험(실제 규모 화재시험)을 수행하지 않고 현장에 시공된 내화피복재의 성능을 확인할 수 있는 간편한 시험방법의 도입이 필요하다. 본 연구는 내화뿜칠재에 대한 성분분석(기기분석)을 통하여 과학적이며 빠른 분석이 가능한 현장분섭법을 도출하였으며 열분석을 이용하여 내화성능이 확인된 내화뿜칠재의 고유지문영역을 확보하고 이를 표준물질로 Database화하여 현장시공재료에 대한 일치 성분석에 활용 가능함을 실험을 통하여 입증하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.81-84
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• 2012

건축물에서 화재가 발생할 경우 연기에 의한 요인이 인명피해의 주요 원인으로 파악되고 있다. 특히 건축물이 고층화, 복합화, 대형화되면서 화재시 연기에 취약한 건축물이 증가하고 있고, 또한 기존의 연기제어 설계기준이 개선되어야 할 필요가 발생하고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 새로운 조건에 대한 연기확산 및 연기제어에 대한 수행되어야 하며, 이론 수치해석적 연구와 더불어 실제적인 실험적 연구가 되어야 한다. 한국건설기술연구원 화재안전연구센터에는 5층규모의 제배연 실험동이 건립되어 있으며, 다양한 건축물 조건 및 연기제어 방식에 따른 실규모의 실험적 연구가 가능하도록 설비가 구성되어 있다. 본 논문에서는 이러한 Pre-Pilot Test Bed의 구축현황과 관련 실험내용을 소개하고자 한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.107-110
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• 2011

스티로폼 샌드위치패널은 심재의 연소 특성에 의해 화재 사고 발생 시 많은 인명과 재산 피해를 발생시키며, 복합재료로 구성되어 있는 재료의 특성으로 화재 안전에 대한 정확 기준이 정립되어 있지 못한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 (4.8(L) ${\times}$ 7.2(W) ${\times}$ 4.8(H) m) 크기의 Mock-up을 제작하고 내부에 스프링클러를 설치하여 스티로폼 샌드위치패널의 화재 시 스프링클러의 초기 진압 가능성 여부를 판단하고 하였다. 실험 시작 약 2분 후 스프링클러가 작동하였으며, 스프링클러 작동 후 약 4분후에 천장부가 되괴되면서 플래시오버가 발생되었다. 내부의 최대 온도는 버너 근처에서 약 $335.6^{\circ}C$로 측정되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.96-101
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• 2010

본 연구에서는 터널 내부에서의 화재 사고 시 화재를 자동으로 조기 발견 경보하여 화재 초기에 대응력을 확보시킬 수 있게 하는 화재 감지기의 성능 평가를 위해 터널 내부에서의 실물 화재 실험을 실시하였다. 실물화재실험은 일반적으로 도로 터널에 적용 중인 공기관식, 반도체식 감지기를 대상으로 "도로터널 방재시설 설치지침(2004, 건설교통부)"의 터널 내부의 화재 감지기 성능 실험 기준에 따라 메탄올을 이용한 풀버너와 소형 승용차를 이용하였다. 실험결과 메탄을 풀화재(단면적 $4m^2$)의 경우 약 36초 안에 모두 화재를 감지하였으며, 실물자동차화재실험의 경우는 1분 이내에 모두 화재를 감지하는 결과를 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.32-37
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• 2013

건축물에서의 성능기반 화재안전설계를 위해서는 구획 공간 내에서의 화재성장 및 화재크기와 같은 화재특성을 우선적으로 판단하여야 하지만, 건축물에서의 구획공간의 형태, 환기조건 등과 같은 상이한 조건과 실규모 화재실험의 어려움으로 인하여 관련 기초 자료가 부족한 현실이다. 따라서 본 연구에서는 건축물에서의 구획공간에 대한 실규모의 화재 실험을 통해 공학적 화재 특성 데이터인 열방출률 등을 제시하고자 하였다. 실규모의 화재실험은 침실공간으로 설정하였으며, 화재실험은 2.4 (L) ${\times}$ 3.6 (W) ${\times}$ 2.4 (H) m의 구획 모델에서 실시하였다. 초기착화는 쓰레기통에서 발생하였으며, 화재실험은 총 30분에 동안 진행되었다. 화재실험결과, 실험 시작 7분 50초 이후부터 화염이 외부로 출화되었으며, 최대 열방출률은 실험 시작 9분 34초에 3810.6 kW로 측정되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.37-42
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• 2016

본 연구는 화재전파해석 모델을 이용하여 화재 위험성 평가에 적용되는 설계화재 구성의 적용가능성을 파악하고자 한다. 화재전파해석을 위해 열중량분석과 시편연소실험이 수행되었으며 실험에서 얻어진 물성을 FDS 열해리 모델에 적용하여 격자크기에 따른 화재해석을 수행하였다. 해석 결과 전체적인 화재성장특성은 실화재 실험결과와 큰 차이를 보였으나 초기 피크 발열량과 전체 방출 열에너지는 약 30% 이내에서 유사한 예측결과를 보였다. 본 연구의 해석모델은 화재성장율이나 최대발열량 도달시간 등과 같은 화재성장특성을 예측하는데 한계를 보였다. 그러나 지속적인 모델의 개선 및 재료 물성의 상세연구를 통해 설계화재시나리오 구성에 있어서 화재모델의 적용성이 있음을 보여준다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.33-41
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• 2017

Composite Floor system infilled with PCM(Phase Change Material) between upper and lower steel plates was developed to apply the steel frame. When steel frames were applied this system, it can absolutely reduce the duration of construction due to dry construction method. However to apply this system as a structural floor member without fire resistance covering, it must have 2 hours fire resistance performance. Because PCM consisted of three quarters of section with thermal insulation performance, fire resistance performance of this floor system was expected to easily have 2 hours fire resistance performance. This paper was to investigate behavior characteristics of PCM infilled floor system at elevated temperature using FEM analysis to develop the fire resistance performance of it.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.413-418
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• 2016

최근 한중, 한일 해저터널과 같은 대규모 프로젝트가 구체화되고 있으며, 해저터널에 대한 관심이 높아지고 있다. 해저터널은 일반 지상터널에 비해 열차화재에 따른 대규모 피해가 발생할 수 있으며, 기존의 일반터널 방재설계 이외에도 효율적인 소화방안에 관한 연구가 필요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 열차화재를 구난역에서 신속하게 진압하기 위하여, 일반적인 포 소화설비를 개량한 '압축공기포(CAF) 소화설비'를 활용한 실물 화재실험을 7차례 수행하였다. 실험은 가상의 터널에 구난역을 설치하고 KTX 열차의 1 량 규모의 가상열차를 대상으로 실시하였다. 압축공기포를 화원에 직접 분사한 경우에 햅탄(Heptane) 원료 30 L의 가연물을 1분 이내에 소화시켰다. 본 실험 연구를 통하여 해저터널 구난역 열차화재 소화설비에 압축공기 포 소화설비가 적합한지 확인하였으며, 해저터널 외에 일반터널에서도 CAF가 갖는 장점을 활용하여 빠르고 손쉬운 소화가 가능하도록 노즐 각도 및 설치위치 등을 변경하여 소화수와 소화약제를 최소화하기 위하여 추가로 실험 연구를 진행해야 한다고 판단된다.