• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2018

터널 화재는 밀폐된 공간에서 발생하기 때문에 시야 확보가 매우 어려우며, 빠른 속도로 연기가 차오르기 때문에 대형재난사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 해저터널 열차 화재 시 구난역을 안전하게 사용하기 위하여 에어커튼 및 가압송풍기를 구난역 플랫폼에 설치하고 실물화재실험을 통하여 에어커튼 시스템의 적용성을 확인하였다. 실제 규모의 구난역에 에어커튼 시스템을 설치하였으며, 화원으로 사용한 액체 햅탄이 전소될 때까지 약 2분 동안 실험을 진행하였다. 에어커튼 시스템이 작동한 경우에는 구난역 플랫폼의 온도와 외부의 온도는 약 $160^{\circ}C$ 차이가 발생하였으며, 에어커튼 시스템이 작동한 경우에 구난역 플랫폼 내부의 일산화탄소는 작동하지 않은 경우의 구난역 플랫폼 내부와 비교하여 약 160 ppm 적게 일산화탄소가 측정되었다. 따라서 본 실물화재 실험을 통하여 해저터널 구난역 에어커튼 시스템이 화재로부터 발생한 열기와 유독가스를 차단할 수 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.39-45
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• 2016

화재발생시 가장 큰 인명피해를 유발시키는 연기의 안전한 구역으로 유입을 차단하기 위해 방화문 등 출입구 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 최적 설계를 수행하였다. 연기의 유입을 차단을 목적으로 개구부 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 슬릿에서 유동이 편심되지 않고 외부로 균일하게 배출되어야 한다. 유입 풍량, 내부 슬릿 형상, 외부 슬릿 두께 등을 변수로 고려하여 다양한 조건별로 수치해석을 수행하여 최종 형상을 선정하였다. 최종 형상을 시제품으로 제작하여 수치해석 결과와 비교 검증한바 모든 슬릿의 평균 속도에 대한 시험과 수치해석 결과의 상대오차는 1% 미만으로 매우 일치하는 경향을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.31-37
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• 2012

본 논문에서는 화재 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 이중외피 구조 중 커튼월 구조의 화재 시 위험성을 일반적인 구조와 비교하여 보았다. 이를 위해 화재 시뮬레이션 프로그램(FDS)을 기반으로 한 PyroSim을 이용하여 가상의 5층 건축물로 모델링을 한 후 커튼월 구조를 적용하지 않은 모델과 커튼월 구조를 적용한 모델로 나누어 동일한 제반조건과 장소에서 화재가 발생 하도록 하였으며, 화재 특성을 확인하기 위해 연기거동, 가시거리, CO, $CO_2$의 농도를 비교 분석하였다. 그 결과, 커튼월 구조가 적용 되지 않은 경우보다 커튼월 구조가 적용된 경우 연기가 최상층에서부터 빠르게 채워져 밑의 층으로 점점 내려가는 현상을 확인 할 수 있었으며, 화재 시뮬레이션을 통해 화재 시 커튼월 구조의 위험성을 검증 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.53-58
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• 2012

본 연구에서는 가연성 물질을 고려한 워터커튼 시스템(Water Curtain System)의 열 및 연기유동 제어 특성을 실험적으로 분석하였다. 이를 위해서 Room Corner Tester(RCT)를 사용하여 연료의 종류가 소나무(PineWood)와 가솔린(Gasoline)인 경우 각각의 발열량(Heat Release Rate)을 구하였으며, 워터커튼용 화재실험 장치를 제작하여 화원근방에서 5m 떨어진 지점의 천장 부근에 분사각도 $180^{\circ}$, 오리피스 직경 8.2 mm의 노즐(Nozzle)을 설치한 후 목재와 가솔린 각각에 대해서 화재실험을 실시하여 워터커튼 전후의 온도분포와 가시도를 측정하였다. 그결과 워터커튼 시스템의열및연기유동 제어는 가연성 물질의 연소특성에 따른 고온의 연기발생량과 분사 노즐에 의한 유동현상이 중요한 상관관계를 갖고 있음을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제28권12호
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• pp.489-494
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• 2016

There have been many cases when an air curtain installed in the apartment could not remove the gases well, such as carbon dioxide and particles like as smoke, oils, and vapors generated during cooking to disperse pollutants into the room. This study used a numerical analysis to show how the pollutant-removing performance of the range hood is changed when the air curtain is installed front of the kitchen table. The result of this study was that when the air amount supplied by an air curtain through the slot was about 50% of the exhaust amount, the capturing efficiency of the range hood for pollutants increased 90% more than without an air curtain. Even when the amount of supplied air was small, the capturing efficiency improved markedly with the use of an upward air curtain. In case that the air flow rate of the slot was greater than 60%, the capturing efficiency decreased.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.743-755
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• 2018

터널은 지하공간과 유사한 반밀폐 형태로서 화재 발생 시 연기가 빨리 차오르고 외부로 연기가 천천히 빠져나가는 구조이다. 이에 따라 교통사고로 인한 화재 발생 시 사고차량 뒤에 차량이 연속으로 정차되어 차량을 이용한 피난이 어려우며, 화재 현장에 소방차 진입이 어렵기 때문에 소화하기가 매우 어렵다. 따라서 국내외적으로 터널 방재등급을 설정하고 이에 맞는 방재시설을 설치하고 운영하고 있다. 우리나라 도로터널은 1 km 미만의 터널의 80.0%를 차지하고 있으며, 1 km 미만의 터널은 방재등급 3등급으로서 제연시설을 설치하지 않아도 된다. 본 연구에서는 내열시로코 팬을 이용한 에어커튼 시스템을 1 km 미만 터널에 제연설비로 활용하기 위해서 실물화재실험을 통하여 성능평가를 수행하였다. 이에 따라, $250^{\circ}C$의 온도에서 60분 이상 작동하는지 내열시험을 통해서 확인하였으며, 실물화재실험을 수행하여 에어커튼 내부(터널 화재방향)에서는 온도 및 이산화탄소 농도가 급격히 상승하였지만, 에어커튼 외부(터널 외기방향)에서는 초기의 상태를 유지하고 있는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.257-266
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• 2015

본 연구는 국내에서 계획하고 있는 호남-제주간 초장대 해저터널에서 철도차량의 화재 발생시 구난역 (Rescue Station)에 정차후 대피자의 안전한 대피경로를 확보하고 플랫폼 내부에 연기가 유입되는 것을 방지하기 위해 구난역 플랫폼과 화재열차 사이에 에어커튼 시스템(Air curtain system)을 설치하여, 15MW급 화재연기에 대한 차단성능 및 최적화방안을 도출하기 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 모든 CASE에서 15 MW급 화재강도에 발생되는 연기에서도 효과적인 차연성능을 발휘하였으며, CASE1(화재열차 방향으로 15도 분사)와 CASE5(화재열차 방향으로 15도 분사 + 가압송풍)가 구난역 플랫폼 내부에 CO가스 유입이 가장 적은 것으로 도출하였다. 이러한 결과를 통하여 에어커튼 시스템은 초장대 해저터널 구난역에 화재시 플랫폼에 화재연기가 유입되지 않고 안전한 대피 경로를 확보하여 대피자가 서비스 터널로 안전하게 대피하여 인명피해를 최소화 할 수 있는 방재시설로서 활용되기를 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.51-59
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• 2018

공연장 화재 시 방화막이 객석공간으로의 연기 확산을 억제하는데 중요한 역할을 할 수 있음에도 불구하고 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 전산시뮬레이션의 신뢰성을 확인하기 위하여 기존 축소모형실험에 대해 전산시뮬레이션을 수행하고 결과를 비교하였으며, 해당 전산시뮬레이션을 이용하여 방화막의 영향을 예측하였다. Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하였고, 자연배출구 크기는 무대공간 바닥면적의 ~10%, ~5%, ~1%로 설정하였다. 연기 거동을 가시화하고 질량 유량 및 온도 등을 측정하고 분석하였다. 실규모 공연장 화재에서의 방화막 영향을 예측하기 위하여 상사법칙을 활용하였다. 방화막이 없을 때 본 전산시뮬레이션 결과는 기존 축소모형실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 한편, 실규모 공연장 화재 시, 방화막은 자연배출구 및 프로시니엄 개구부를 통한 질량 유량 및 객석공간으로 soot 유출이 일어나는 시점에 지대한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 방화막 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.324-329
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• 2020

비상피난 지원시스템은 화재 발생시 차연막이 형성되고 차연막 내부로 외기를 급기 가압을 해주어 연기의 유입을 막아주어 안전한 대피로를 제공한다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 급기구 지름이 10, 15, 20, 30 mm로 변화 할 때 비상피난 지원시스템 차연막 내부에 급기구 크기가 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 급기구 지름이 감소할수록 비상피난지원 시스템 입구부터 출구 길이 방향으로 급기구를 통한 유량이 비교적 고르게 형성 되는 양상을 보였다. 또한 20 mm 이상으로 급기구를 타공 할 경우 출구부 근처에는 급기 유량이 거의 발생하지 않는 문제점이 발생 하므로 급기구 지름을 20 mm 보다 작게 타공 해야 할 것으로 판단된다. 차연막 내부 공간 압력은 20 mm 이하로 타공시 길이 방향으로 비교적 매우 균일한 분포를 보였다. 또한 수치해석 결과를 이용하여 급기구의 부차 손실계수을 산출 하였으며 약 K=1.5 으로 계산되었다. 따라서 향후 비상피난 지원 시스템 설계시 본 연구에서 도출한 급기구 지름에 따른 유동특성과 급기구의 부차손실을 적용하여 적절한 설계가 수행될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.683-690
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• 2021

선박 기관실 통풍 설계조건 및 계산 기준에 관한 국제 표준(ISO 8861)을 만족해야 하는 선박 기관구역의 환기시스템은 일반적으로 내연기관에 필요한 연소공기의 공급과 기관구역에서 발생한 열원을 제거하기 위해 설치되며 화재감지기가 포함된 환기시스템의 응답지연은 구역 내부에 형성된 기류와 화재감지기의 설치 위치에 영향을 받는다. 어선에서 발생하는 화재는 상선과 비교하여 인명피해 가능성이 높으므로 화재 조기 감지가 무엇보다 중요하다. 따라서 본 논문에서는 어선에 설치되는 화재 감지기의 초기 화재감지 응답속도 향상과 설치된 감지기의 감도 유지를 위해 기관구역 내부에서 발생한 정량적 연기량에 따른 공기 유동장, 내연기관 연소 공기량 및 기관 구역 내부 압력을 변수로 연기 거동 시뮬레이션이 가능한 해석모델을 구성하여 선박 기관구역 내부의 연기 거동을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기관실 내부 압력을 감소시키고 연기커튼 설치를 통해 공기 유동장에서의 유속을 감소시키고 와류를 증가시키면 연기 성분의 천장 상승이 가속화되어 연기감지기 응답속도 및 환기시스템이 개선될 수 있을 것으로 해석되었다.