• Advances in concrete construction
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• 제7권4호
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• pp.263-275
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• 2019

In the present work, Granulated Blast Furnace Slag (GBFS) and Fly ash (FA) were used as partial replacement of Natural Sand (NS) and Ordinary Portland Cement (OPC) by weight. One control mix, one with GBFS, three with FA and three with GBFS-FA combined mixes were prepared. Replacements were 50% GBFS with NS and 20%, 30% and 40% FA with OPC. Preliminary investigation on development of compressive strength was carried out at 7, 28 and 90 days to ensure sustainability of waste materials in concrete matrix at room temperature. After 90days, thermo-mechanical study was performed on the specimen for a temperature regime of $200^{\circ}-1000^{\circ}C$ followed by furnace cooling. Weight loss, visual inspection along with colour change, residual compressive strength and microstructure analysis were performed to investigate the effect of replacement of GBFS and FA. Although adding waste mineral by-products enhanced the weight loss, their pozzolanicity and formation history at high temperature played a significant role in retaining higher residual compressive strength even up to $800^{\circ}C$. On detail microstructural study, it has been found that addition of FA and GBFS in concrete mix improved the density of concrete by development of extra calcium silicate gel before fire and restricts the development of micro-cracks at high temperature as well. In general, the authors are in favour of combined replacement mix in view of high volume mineral by-products utilization as fire protection.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.204-205
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• 2021

In the event of a fire in a high-rise building, rapid evacuation through the stairwell is a very important factor in rapid evacuation. However, in the event of an actual fire, most of the occupants evacuate at the same time, resulting in a stay in the stairwell, reducing the evacuation speed. In Korea, conditions for buildings are created to evacuate quickly and safely while introducing performance-oriented designs to solve these problems, but there is no research data related to the evacuation speed due to joining in the event of vertical evacuation. Therefore, in this study, by analyzing the experiment conducted at W University in Japan, the density-speed relationship when staying in the staircase room was derived, and the regression equation was derived based on the results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.85-91
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• 2018

최근 초고층 건축물에서 화재로 인해 많은 인명피해가 발생하고 있다. 특히, 화재 발생시 생성되는 유독성 가스 및 연기로 인해 많은 사망자가 발생하고 있다. 이러한 인명피해를 줄이기 위한 방안으로 제연시스템이 도입되어 있다. 제연시스템은 초고층 건축물에서 연기의 확산을 방지하고 재실자의 안전한 피난을 도와주는 장치이다. 또한, 엘리베이터를 이용한 피난은 초고층 건축물에서 필수적인 피난 방법으로 여겨진다. 하지만, 엘리베이터 구동시 생성되는 강력한 압력장 및 유동변화로 인해 제연시스템의 성능확보에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 성능설계위주의 샌드위치 가압방식이 적용된 초고층 건축물에서 엘리베이터 구동에 따른 제연성능 확보에 미치는 영향을 실험 및 수치해석 연구로 수행하였다. 실제 초고층 건축물에서 발생되는 창문, 방화문 그리고 엘리베이터의 누설면적은 화재안전기준 및 면적비를 이용하여 산출하였다. 실제 엘리베이터 속도 7 m/s~17 m/s에 해당하는 20 m/s~100 m/s로 동역학적 상사를 통해 엘리베이터 속도를 변경하였다. 그 결과 엘리베이터 속도가 빠르면 빠를수록 부속실과 화재실 간 차압이 크게 발생하였으며 관계식은 ${\Delta}P=40{\cdot}{\exp}$(-Ves /-104.7)-23.735로 산출되었다. 본 연구 결과는 초고층 건축물에서 엘리베이터 구동을 고려한 제연시스템 설계 자료로 활용이 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3220-3226
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• 2011

지하철 역사에 화재, 테러 등의 내 외부 위험요인을 감시하기 위하여 CCTV와 각종 센서를 이용한 감시시스템이 구축되어 왔으며, 최근 최신의 IT기술인 센서네트워크기술을 이용한 감시시스템기술 도입이 여러 분야에서 시도되고 있다. 2007년부터 정부 주도하에 지하철 역사의 경우에도 최신의 IT기술인 무선 센서네트워크기술 및 지능 형영상감시기술 등과 접목하여 화재, 제한지역 침입, 승객 혼잡도, 우범지역, 역사 건전성 등을 종합적으로 감시하는 도시철도지능형종합감시시스템 개발 및 구축이 추진 중에 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 개발 중인 도시철도 지능형 종합감시시스템의 현장 역사 적용에 앞서 무선센서네트워크의 대표라 할 수 있는 ZigBee기반의 현장 무선통신환경 시험을 서울지하철 충무로 역사에서 수행하였고, 본 논문에 충무로역사 내부 승강장 및 대합실에서의 ZigBee기반의 무선통신환경 시험결과를 정리, 분석하였다. 승강장 및 대합실의 무선 스펙트럼분석 결과 ZigBee기반의 센서네트워크의 주파수와 중첩되는 주파수는 없었으며 인접 주파수 또한 10MHz 이상 이격되어 주파수 간섭을 받지 않는 것으로 나타났다. ZigBee를 이용한 무선데이터 전송 시험 결과, 데이터 전송은 열차의 승강장 진출입시의 영향보다 승강장 혹은 대합실의 이용승객 수 및 유동량에 의한 멀티패스 페이딩(multi-path fading) 효과에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타나, 역사에 지능형종합감시시스템 구축 시 이를 고려하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.83-89
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• 2011

계단실을 직접 가압했을 경우에 계단실과 부속실 사이의 차압 및 부속실과 세대 사이의 차압이 어떤 영향을 받는지 연구하기 위해 실건물을 사용해 실험했다. 또한 열린문에서의 유속분포도 측정하였다. 본 연구에 사용된 건물은 지상 20층 지하 2층의 공동주택이다. 계단실을 가압하기 위해서 송풍기를 지하 1층에 설치하여 외부공기를 계단실로 공급했다. 13가지 경우에 대한 실험을 실시했으면 주 실험변수들은 문이 개방된 층의 숫자와 위치 및 송풍량이었다. 지상 1층 문들만이 열린 상태에서는 계단실과 부속실 사이의 차압 및 부속실과 세대 사이의 차압이, 1층 부근을 제외하고는, 비교적 균일하게 분포되었다. 실험결과 180~270 CMM에서 한 층이 개방되어도 화재안전기준의 방연풍속을 만족하였고, 계단실은 전체적으로 양압을 유지할 수 있었으나 최소차압 조건(10 Pa)을 항상 만족시키지는 못하였다. 두 층의 문들이 개방된 경우, 유량을 증가함으로써 최소유속조건은 만족시킬 수 있었으나 가압지점 인근에서 과압이 발생하지 않는 상태에서 최소차압조건을 만족시키는 것은 비현실적임을 발견했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.391-400
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• 2019

화재발생 시 구조물의 부재는 온도상승에 의하여 본래의 강성을 잃게 되어 하중 지지력이 감소하게 된다. 구조 부재에 급격한 내력 상실은 구조물의 붕괴 및 인명 피해로 이어질 수 있다. 구조물의 화재 시간이 길어지게 되면 구조 부재에 대한 내력 상실은 더욱 증가하게 된다. 건축물의 붕괴를 방지하기 위하여 부재 손상 여부의 파악은 매우 중요한 과제이나 국내에서 부재의 잔존내력을 진단하고 평가하는 지침이 될 만한 자료는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 구조 부재 중 합성구조인 합성보를 유한요소해석을 통하여 내화성능을 분석하고자 한다. 합성보 모델링은 한국전력기술의 협조를 받아 원자력 발전소 보조건물(Electrical Penetration Room, EPR)에 사용되는 도면을 바탕으로 수행하였다. 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 정해석 단계의 열전달 해석과 구조해석을 수행하였다. 열전달 해석 결과로 얻어진 온도분포를 데이터로 확보하여 구조해석에 열전달해석 결과를 반영시켰다. 잔존성능을 분석하기 위하여 합성보의 온도분포와 열 영향을 받은 구조해석의 최대변위 결과를 도출하여 실험 결과 데이터와 구조해석 결과 데이터를 비교분석하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.469-481
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• 2022

이 연구는 여고 기숙사에서 피난 시 층별 및 실별 인원 배치에 따른 RSET(피난소요시간)을 분석하여 피난 안전성을 높이는 데 있다. 이를 위해 학생 개개인의 체력이 피난에 영향을 미칠 수 있다는 전제 하에 그동안 연구되지 않았던 PAPS 결과를 분석하여 피난 시뮬레이션에 반영하였다. PAPS 결과를 바탕으로 4개의 시나리오를 적용하되 피난로 미지정 시와 지정 시로 구분하여 Pathfinder를 활용한 피난 시뮬레이션을 실시하였다. 시나리오 중에서 피난로 지정 시 시나리오 4가 RSET 168.5초로 가장 빠르게 나타났다. 본 연구의 결과, 학생체력을 배제한 체 학력신장과 생활지도에 중점을 두고 기숙사생을 배치하는 것은 피난 안전성에 문제가 있으며, 이에 대한 개선책으로 PAPS를기반으로 평가등급이 낮은 학생들을 저층, 평가등급이 높은 학생들을 고층에 배치하고 실별 피난로를 지정하는 것이 피난 안전성에 효과적임을 확인할 수 있었다. 향후 연구과제로는 실질적인 피난대피훈련을 통하여 피난 안전성을 높이는 방안과 여학생들의 생활습관 및 체력을 반영한 피난 안전성 평가 방안의 연구가 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.15-20
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• 2015

이 연구는 노인관련시설에 스프링클러 설치유무와 종류에 따른 연기층 및 공기층의 온도변화와 연기층의 높이변화를 화재시뮬레이션을 통해 비교한 것으로 복사열은 거실에 표준반응형 헤드가 작동한 경우는 플래시오버 발생조건을 초과하였으나 조기반응형 헤드는 플래시오버가 발생되지 않는 것으로 나타났다. 인체표면의 경우도 조기 반응형 헤드가 작동하면 열유속의 최대값이 $2,293W/m^2$에 머물러 인체화상 위험조건인 $4,000W/m^2$ 이하가 되어 거주자가 열에 의해 인체화상은 입지 않는 것을 알 수 있다. 화재실의 최고온도는 연기층 및 공기층 모두 인명안전기준을 초과하였으나 일정시간 후 급격히 하강하여 인명안전기준에서 요구하는 온도 이하로 유지되는 것을 알 수 있었다. 연기층의 높이는 조기반응형 헤드가 작동하면 연기층을 1.1 m 이상으로 유지할 수 있어서 표준반응형 헤드가 작동한 경우보다 연기층 하강을 더 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.

• Safety and Health at Work
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• 제14권4호
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• pp.457-466
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• 2023

Background: During hot environment work tasks with whole-body enclosed anti-bioaerosol suit, the combined effect of heavy sweating and exhaled hot humid air may cause the N95 medical respirator to saturate with water/sweat (i.e., water-blocking). Methods: 32 young male subjects with different body mass indexes (BMI) in whole-body protection (N95 medical respirator + one-piece protective suit + head covering + protective face screen + gloves + shoe covers) were asked to simulate waste collecting from each isolated room in a seven-story building at 27-28℃, and the weight, inhalation resistance (R_f), and aerosol penetration of the respirator before worn and after water-blocking were analyzed. Results: All subjects reported water-blocking asphyxia of the N95 respirators within 36-67 min of the task. When water-blocking occurred, the R_f and 10-200 nm total aerosol penetration (P_t) of the respirators reached up to 1270-1810 Pa and 17.3-23.3%, respectively, which were 10 and 8 times of that before wearing. The most penetration particle size of the respirators increased from 49-65 nm before worn to 115-154 nm under water-blocking condition, and the corresponding maximum size-dependent aerosol penetration increased from 2.5-3.5% to 20-27%. With the increase of BMI, the water-blocking occurrence time firstly increased then reduced, while the R_f, P_t, and absorbed water all increased significantly. Conclusions: This study reveals respirator water-blocking and its serious negative impacts on respiratory protection. When performing moderate-to-high-load tasks with whole-body protection in a hot environment, it is recommended that respirator be replaced with a new one at least every hour to avoid water-blocking asphyxia.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.385-390
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• 2017

IT기술의 발달로 기업의 각종업무, 공장 자동화시스템, 병원 의료시스템 등 다양한 방면에서 전산화된 시스템을 도입하여 운영하고 있으며 시스템이 정지되었을 경우 모든 업무가 정지될 정도로 전산 시스템의 중요도는 그 어떠한 것보다 중요하다 할 수 있을 것이다. 이러한 상황에서 시스템의 정상 운영을 위해 서버실의 온도, 습도, 화재등과 같은 환경 관리에도 항상 신경을 써야 한다. 이러한 소규모 서버실 운영을 위해서는 담당자가 신경 쓰지 않는 상황에서 24시간 독자적으로 환경 모니터링을 하고 이벤트 발생 시 실시간으로 담당자에게 알려주는 저비용의 시스템이 필요하다고 생각되며 이러한 문제를 해결하기 위해 데몬 프로세스와 아두이노를 기반으로 한 장비의 연동 결과 담당자에게 실시간 환경 데이터를 제공하고 특정 이벤트 발생 시 그 이벤트에 대한 내용을 제공하여 그로인해 발생할 수 있는 문제 등을 미연에 방지 할 수 있을 것으로 기대한다.