• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.1-6
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• 2004

본 연구에서는 터널 화재 시 종횡비에 따른 연기의 거동 특성을 파악하기 위하여 화재 전용 해석 코드인 FDS 3.0을 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석 결과를 실험 결과와 비교하여 FDS의 터널 화재 적용 가능성을 검증하였으며, 실험 값과 비교한 결과 1$0^{\circ}C$이내의 범위에서 비교적 잘 일치하였다. 속도 분포를 이용한 연층의 경계높이의 예측 값이 실험과 약 3%의 오차를 보였으며 온도장과 속도장의 해석을 통해 터널내 연기의 거동을 확인하였다. 종횡비의 변화에 따른 결과도 잘 일치하였으며, 종횡비가 증가할수록 화원 부근에서는 온도가 낮지만 연기가 퍼져나가면서 폭방향으로의 열손실 감소로 인해 온도 감소율은 줄어들었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.887-895
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• 2019

인구 초과밀화 현상이 심해지고 있는 국내 수도권 및 대도시에서 발생되고 있는 교통문제 해결을 위해 지하도로 개발 사업이 늘어나고 있으며, 시공성과 경제성의 이점을 가지는 복층터널 기술을 적용하여 다수의 지하도로를 계획하고 있는 추세이다. 복층터널은 하나의 굴착단면을 두 개로 나눠 상하행선으로 사용하는 방식으로 대부분 층고가 낮아 소형차량 전용도로로 사용되고 있는 실정이다. 또한, 이러한 소단면 특성으로 인해 환기 및 방재 측면에서도 일반 도로터널과 상이한 특성을 가지게 된다. 본 연구에서는 복층터널과 같이 층고가 낮은 소단면 터널에 반횡류식 환기방식의 하나인 대배기구 방식을 적용한 운영안을 제시하고 FDS 시뮬레이션을 통해 화재발생 위치와 대배기구 배연 방식 등에 따른 배연 특성을 비교하여 분석하였다. 그 결과 균일배기와 달리 대배기구를 이용하여 집중배연시 연기의 확산지연 효과가 최대화 되고 연기가 화재지점 상하류 50 m안에 제한시킬 수 있었다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.596-603
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• 2018

국내 도심지의 도로는 차량수요 증가 및 부도심의 발달로 교통정체가 빈번히 발생되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 대심도 복층터널 시공을 위한 설계가 계획되고 있지만 주로 소형차전용으로써 터널높이가 낮고 단면이 작아 화재발생 시 인명피해가 발생될 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 대심도 복층터널의 화재 시 인명피해 발생 최소화 방안으로 화재연기 확산지연장치 개발하였으며, 확산지연장치의 효과를 극대화할 수 있는 최적 설치간격 및 차폐율을 찾기 위해 3차원 전산수치해석(CFD)을 이용하여 Case Study를 수행하였다. 수행결과 확산지연장치의 설치간격이 짧을수록 지연효과가 높아졌지만 일정거리 이상에서는 효율변화가 미비한 경향이 발견되었고, 차폐율이 클수록 화재연기 지연효과가 높아지는 경향이 나타났지만, 차폐율이 작은 경우에는 설치간격에 따른 화재연기의 지연효과의 차이는 미소한 것으로 분석되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.37-45
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• 1995

Effect of reentrant type bowl geometry on combustion characteristics was investigated in a D.I. diesel engine. The main factor was the cupola height of bowl center and the reentrant angle of combustion chamber, and the cylinder pressure, engine performance and emissions of the engine using the total 11 kinds of the combustion chamber were measured by test. The results are as follows. The NOx decreases by increasing the cupola height of bowl center because it makes the decreasing of maximum combustion pressure by the heat loss and smooth combustion from good airflow. The smoke increases by increasing the reentrant angle at high speed range of the engine, but decrease at low and medium speed range until the reentrant angle becomes $15^{\circ}$.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.284-288
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• 2010

건물 높이에 비례하여 피난계단의 길이가 증가하면서 피난 인원부하도 함께 늘어나기 때문에 피난시간은 건물 높이에 제곱비례하는 것으로 볼 수 있다. 연기의 수직전파가 신속한데 비하여 피난 속도는 너무나 늦기 때문에 수직피난로의 안전을 위한 대책이 절실하다. 현존하는 수직피난경로의 급기가압식 제연시스템은 흑한기에 연돌효과에 의해 기능이 현저히 제한을 받게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 계단실을 외부로 개방하거나 계단실과 외부 사이의 공기 소통을 자유롭게 함으로써 혹한기 연돌효과를 극복할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2001

본 연구는 터널내 화재발생시 자연 배기에 의한 연기의 거동을 해석하기 위하여 축소모형 실험을 수행하였다. 터널내 연기의 유동은 부력에 의해 지배되므로 Froude scaling에 의해 실물 터널을 1/20로 축소한 모형터널에서 실험을 수행하였으며 배기구의 위치변화에 따른 영향을 평가하기 위하여 화원으로부터 각각 1m, 2m, 3m 떨어진 곳에 배기구를 대칭으로 위치시켜 세가지 경우에 대해 실험을 실시하였다. 지름이 4.36 cm인 화원의 경우, 배기구의 위치에 관계없이 배기구 통과 후 연층의 온도가 배기를 실시하지 않은 경우와 비교하여 약 7~$8^{\circ}$ 낮게 유지되었다. 지름이 5.23cm인 화원의 경우, 배기구가 화원에 가까울수록 배기구 통과 후 연기의 평균속도가 감소하였으며 최대 3.86초가 지연되었다. CASE 1에서는 배기구 통과 후 천장에서 약 $8^{\circ}c$, 수직온도가 약 $7^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 2에서는 천장과 수직온도가 약 $3^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 3에서는 각각 약 $2^{\circ}c$가 감소하였다. 레이저와 디지털 캠코더를 이용하여 배기구 주위의 연기 유동을 가시화하여 화재발생 약 1분 후부터 연층의 두께가 터널높이의 25%이하로 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.41-48
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• 2020

건물화재 시 발생한 연기는 천장에서부터 내려오는 특성을 가진다. 이러한 특성으로 인해 화재상황에 따라 연기가 존재하는 공간을 지나는 사람들의 보행 가능 높이는 낮아지게 된다. 이에 본 연구에서는 보행 가능 높이에 따라 사람들의 보행속력을 분석하기 위해 보행실험을 수행하였다. 실험은 남녀 총 23명의 참가자가 참여하였다. 실험에 대한 분석결과, 전체적으로 보행 가능 높이가 낮아질수록 실험참가자들의 평균 보행속도는 낮아졌다. 하지만 보행가능 높이가 1.2 m일 때의 보행속도만이 자유보행속도와 비교하여 유의미한 차이를 나타냈다. 또한, 실험참가자들의 BMI 지수 등급(저체중, 정상, 과체중, 비만)에 따라 분석한 결과 각 BMI 지수 등급 사이에는 유의미한 차이를 나타내지 못했다. 하지만 정상 등급은 경우 보행 가능 높이가 1.2 m에서의 보행속도가 정상 등급의 자유보행속도와 비교하여 유의미하게 저하되었고, 과체중 등급의 경우 1.8 m, 1.7 m에서의 보행속도가 과체중 등급의 자유보행속도와 비교하여 유의미하게 증가하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.43-48
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• 1997

아트리움 공간에서 화재 발생시 연기 유동에 대하여 두 가지 형태의 화재 모델인 zone 모델과 field 모델을 이용하여 시뮬레이션 했다. 사용된 zone model은 NIST에서 개발된 CFAST(version 1.6) 모델이며 field 모델은 전산유체역학 이론을 바탕으로 자체 개발된 화재 모델이다. 본 연구는 정육면체 모양의 아트리움 공간에서 연기 유동과 온도 분포에 대하여 해석하고자 한다. 화재로 인해 야기된 유동에 대하여 속도장과 은도장을 예측하기 위한 계산 과정은 유한체적법 및 비엇갈림격자계를 이용하여 질량, 운동량, 에너지 및 성분 보존 방정식등에 대한 3차원 비정상상태 지배방정식을 사용했다. 수치해석 결과 zone 모델과 field 모델의 화재 모델에 의해 예측된 연기 층 평균 경계놀이와 상부 더운 연기 층의 평균 온도에 대하여 거의 유사한 결과를 얻었다.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.70-78
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• 1997

The objective of this research is to study on the upper and lower layer temperature, interface height and pressure in case of carpet, chair, trashcan and wardrobe fires in a residential room by performing the theoretical and experimental studies. The theoretical results of the upper and lower layer temperature, the interface height and the pressure were qualitatively well coincided with the experimental results. The uniformly distributed fire in case of carpet showed that the ignition and the initial growth period were relatively short while the fully developed period was considerably long. The concentrated fires such as the wardrobe showed that the ignitions and the initial growth periods were relatively long. The interface heights were around 1m as the steady state. However, at the time of the maximum temperature, the interface height was lowered to 0.5m from the floor. The pressure variation in the fire room ranged between 0.1mmAq and 0.4mmAq, and the temperature reached the highest while the pressure was maximum.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.105-115
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• 2014

터널내의 연기거동 및 대피안전성을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 본 연구의 목적은 최근 더욱 길어지고 있는 장대터널의 화재로 인한 연기 및 온도 분포와 안전성을 평가할 수 있는 수치적 방법을 구현하는데 있다. 계산에 사용되는 컴퓨터자원을 최소화하기 위하여 모델로 선정한 터널의 전체길이인 3 km을 사용하는 대신 여러 개의 대피터널이 포함되는 1.5 km만을 해석영역으로 사용하였다. 터널내의 연기거동에 의한 대피자의 안전성을 평가하기 위하여 연기의 밀도에 의한 기시도와 바닥으로부터의 높이를 고려한 SE (smoke environment)값을 사용하였다. 공기 중에 포함된 연기의 밀도는 3차원 전산유체역학을 통하여 구하였다. 이러한 연기 거동에 영향을 미치는 온도분포를 정확하게 모사하기 위하여 터널 벽면을 단열 혹은 일정한 열유속(heat flux) 가정을 사용하는 대신 1차원 열전도(heat conduction)방정식을 이용하여 터널벽면의 온도를 계산하였다. 대피터널간의 거리가 가까울수록 대피자의 안전성은 높아지겠지만 상대적으로 건설비용이 증가하게 된다. 본 연구에서 대피터널의 길이는 250 m로 하였으며 화재 시 제연팬의 운전 조건을 3가지 (팬이 가동되지 않는 조건, 임계풍속이하조건, 임계풍속이상조건)로 나누어 연기의 거동과 온도분포를 고찰하였다. 그리고 화재가 발생한 시간부터 플래쉬오버가 발생한 시간까지의 연기의 거동과 대피자의 상황을 SE를 이용하여 고찰하였다.