• Environmental Engineering Research
• /
• 제22권2호
• /
• pp.216-223
• /
• 2017

For the prediction of the ventilation rate for removing the non-isothermal concentrated fume from the semi-enclosed space, the computational fluid dynamics (CFD) analysis was done. Securing the proper ventilation conditions in emergency state such as in fire is crucial factor for the protection of the resident in the space. In the analysis for the determining the proper ventilation rate, the experimental study had the limitation for simulating the versatile conditions of fume development. The theoretical and computational method had been chosen as the alternate tool for the experimental analysis. In this study, the CFD analysis was done on the defined model which already had been done the experimental analysis by the previous workers. By comparing the prediction on the plume heights and the ventilation rates by the CFD analysis at, and in the parametric model of $1m^3$ with those of the previous experimental works, the feasibility of the computational analysis was evaluated. For the required ventilation rate analyzed by the CFD analysis was over predicted in 7.1% difference with that of the experimental results depending on the different plume height. With the comparison with the analytical Zukoski model at, the CFD analysis on the ventilation was under predicted in 8.3%. By the verification of the feasibility of the CFD analysis, the extended analysis was done for getting the extra information such as the water vapor distribution and $CO^2$ distribution in the semi-enclosed spaces.

• 대한안전경영과학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.55-64
• /
• 2024

As the distribution of vehicles and logistics increases due to the development of human civilization and the increase in population, various roads play an important role in domestic traffic and transportation. However, the recent emergence of large cities and new cities is causing traffic problems, and the increase in roads is inevitable for the smooth distribution of vehicles and logistics. In Korea, mountainous regions occupy 70% of the country, so tunnels are used to open roads. Without this, it is difficult to open the road. Currently, there are 3,720tunnels (as of December 31, 2023) installed on high-speed national highways, general national highways, and local roads nationwide, with a length of 2.499 and increasing every year. Accordingly, fire accidents in tunnels will also increase, and due to the nature of tunnel fire accidents, there is a high probability that they will escalate into large-scale disasters, resulting in casualties and property damage, as well as significant social losses due to the disruption of logistics transportation, etc. As the possibility of potential hazards is increasing, the purpose of this study is to build a safe and efficient tunnel system by optimizing maintenance and management for fire and disaster accidents in tunnels.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.92-107
• /
• 2023

최근 전기차의 지속적인 보급 증가와 함께 전기차 화재사고 역시 급증하는 추세를 보이고 있다. 전기차 화재는 내연기관 차량의 화재에 비해 장기간 지속되며, 2차적인 폭발의 위험 및 다량의 연기를 발생시키는 문제들을 지니고 있는 사고이다. 특히, 반밀폐 공간인 지하도로 내에서의 전기차 화재는 기존 전기차 화재의 문제를 증폭시킬 우려가 있다. 하지만 현재 국내에는 지하도로 내부에서 발생하는 전기차 화재에 대한 관련 대응지침이 부재하다. 이에 본 연구에서는 일반인 대상 설문조사를 통해 화재사고에 대한 인지 수준을 확인하였으며, 지하도로 내 전기차 화재와 관련된 이해관계자들로부터 전기차 화재 특성 및 주요 고려 사항을 도출하였다. 이를 통해 지하도로 내 전기차 화재 대응지침을 구축하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.305-316
• /
• 2022

화석연료의 고갈과 환경문제의 대안으로 수소에너지가 부각되고 있으며, 자동차 산업에서도 수소차의 보급이 증가하고 있다. 그러나 수소는 가연농도 범위가 4~75%로 넓은 가연영역을 가지고 있어 수소차 사고 시 안전에 대한 우려가 높은 실정이다. 특히, 터널이나 지하주차장과 같은 반밀폐 공간에서는 수소누출에 따른 화재나 폭발이 대형사고를 유발할 가능성이 높기 때문에 수소누출에 따른 가연영역 분석을 통해 수소 안전성에 대한 검토가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 표준단면의 도로터널에서 수소차량의 수소 누출조건과 터널 내 풍속에 따른 수소농도 해석을 수행하여 터널 내 풍속이 가연영역에 미치는 영향을 검토하였다. 수소의 누출조건은 1개의 탱크와 3개의 탱크가 통시에 TPRD를 통해 누출되는 조건과 대형크랙이 발생하여 누출하는 조건으로 하였으며, 터널 내 풍속은 0, 1, 2.5, 4.0 m/s를 고려하였다. 가연영역에 대한 검토결과, 1 m/s 이상의 풍속이 존재하는 경우에는 풍속이 없는 경우와 비교하여 최대 25%수준까지 감소하는 것으로 나타나고 있으며, 풍속증가에 따른 가연영역의 감소효과는 거의 없는 것으로 나타나고 있다. 특히 대형크랙이 발생하여 약 2.5초 만에 완전히 누출되는 경우에는 풍속이 증가하면 가연영역이 약간 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 하향 분출되는 경우에 풍속이 작은 차량하부 영역에 수소가스가 상당히 긴 시간동안 잔류하는 것으로 분석되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.517-534
• /
• 2021

수소연료는 환경오염문제를 해소하고 에너지 불균형 및 비용을 절감할 수 있다는 점에서는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 부각되고 있다. 수소는 친환경적이나 폭발성이 강하기 때문에 수소연료차의 화재, 폭발 사고에 대한 우려가 매우 높은 실정이다. 연구결과에서 수소사고는 일반적인 화재의 경우 비교적 안전하나, 폭발이 발생하면 매우 위험한 것으로 인식되고 있다. 특히, 터널과 같은 반밀폐공간에서는 위험도가 보다 증가할 것으로 예측되기에 이에 대한 예측방법 및 대책을 마련하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 터널에서 수소폭발시 안전성을 평가하기 위해서 등가 TNT모델의 적용성과 수치해석 방법에 대한 검토를 수행하였다. 6개의 등가 TNT모델과 Weyandt의 실험결과의 폭발압력을 비교·검토하여 모델의 적용성을 평가한 결과, Henrych식이 13.6%의 편차로 가장 근접하는 것으로 나타났다. 수치해석을 이용하여 수소탱크 용량(52, 72, 156 L)과 터널 단면적(40.5, 54, 72, 95 m²)이 폭발압력에 미치는 영향에 대한 검토한 결과, 터널에서 폭발 압력파는 초기에는 대기중에서와 마찬가지로 반구형 형태로 전파되나 벽체에 도달하면 반사파가 형성되며, 일정 거리 이상에서는 평면파로 변형되어 아주 완만한 감쇄율로 전파하는 것으로 나타났다. 등가 TNT모델인 Henrych식은 폭발압력이 급격하게 감소하는 구간에서는 수치해석 결과와 잘 일치하나 폭발압력파가 변형된 이후에는 큰 폭으로 과소평가하는 것으로 나타났다. 수소탱크용량이 동일한 경우에는 터널 단면적이 증가할수록 폭발압력이 감소하며, 단면적이 동일한 경우에는 수소탱크 용량이 52 L에서 156 L로 증가하면 폭발압력은 약 2.5배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 인체에 영향을 미치는 한계거리에 대한 평가결과, 수소탱크용량이 52 L인 경우 사망에 이르는 한계거리는 약 3 m, 중상에 이르는 거리는 단면적별로 차이가 있으나 28.5~35.8 m로 나타났다.