• 대한조선학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.29-38
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• 2022

In offshore installations, fires cause the structure to lose its rigidity and it leads to structural integrity and stability problems. The Passive Fire Protection (PFP) system slows the transfer rate of fire heat and helps prevent the collapse of structures and fatality. Especially, intumescent epoxy coating is widely used in the offshore industry, and not only is the material cost expensive, but it also takes a lot of time and cost for construction. Several studies have been conducted on the efficient application and optimal design of the PFP system. However, the mechanical properties and the strength of the PFP material have not been considered. In addition, researches on the correlation between the thickness of PFP and the structural behavior were insufficient. Therefore, this study aims to analyze the thermal and mechanical effects of the PFP on the structure when it is applied to the structural member. In particular, it is intended to resolve the change in strength characteristics of the structural members as the thickness of the PFP increases.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.221-227
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• 2008

본 연구에서는 FDS 코드를 이용하여 외부 자연풍에 의한 터널 내의 미세물분무 소화특성을 검토하였으며, 상세반응이 고려된 1차원 대향류 비예혼합화염을 이용하여 화염내부에서 미세물분무의 냉각 및 화학반응효과에 의한 소화현상을 규명하였다. 연구결과로서, 외부 자연풍의 유속 증가에 따라 고온 연기층의 분포 및 분무 특성의 큰 변화가 발생됨을 확인하였다. 외부 자연풍이 없는 경우에는 분무입자 직경이 작을수록 소화성능이 좋지만, 풍속이 증가함에 따라 입자직경이 클수록 소화성능이 좋아짐을 알 수 있었다. 자연풍은 입자의 화염면 침투를 방해할 뿐 아니라. 충분한 산소의 공급으로 화제 억제를 방해할 것으로 예측된다. 또한 자연풍이 존재하는 조건의 화염은 화염 신장효과에 의해 밀폐된 공간에서의 화염 보다 작은 양의 $H_2O$침투에 의해서도 소화될 수 있으며, $H_2O$의 화학반응에 의한 소화효과는 외부 자연풍의 유속에 크게 영향을 받지 않음을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.237-248
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• 2017

각종 사고 및 테러로 인한 폭발, 충돌, 화재 사고가 발생함에 따라 사회적인 안전 불감증이 더욱 고조되고 있으나, 실제 극한하중에 대한 구조물의 방호 설계가 반영되지 못하고 있는 실정이다. 특히, 원전격납구조물, 가스탱크 등과 같은 주요 시설물에 적용되고 있는 2방향 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물에 대한 폭발, 그리고 폭발로 인한 2차적으로 발생 가능한 화재에 대한 연구가 미흡함에 따라 복합손상 시나리오에 대한 구조물의 검토가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 폭발 후 화재하중 복합손상을 분석하기 위하여 $1,400mm{\times}1,000mm{\times}300mm$의 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트를 제작하여, 폭발하중은 ANFO 25 kg의 장약량을 1.0 m 이격거리로 실험을 구성하고, 화재하중은 5분 이내에 $1,200^{\circ}C$의 화재하중을 가할 수 있는 RABT 화재시나리오를 적용하여 극한저항성능을 검토하였다. 본 연구는 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 방호설계 및 폭발해석 등 관련 연구분야의 중요한 자료가 될 것이라 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.568-576
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• 2015

본 연구에서는 압축공기에너지저장 설비를 운영함에 있어 위험성이 크다고 분석된 '내조시스템 파손에 따른 압축공기 유출'과 '접근갱도 내 화재 발생' 리스크를 대상으로 시나리오를 작성하여 분석을 실시하였다. Bernoulli 방정식과 운동량 방정식을 결합하여 압축공기 분출에 따른 충격력을 계산하기 위한 식을 유도하였다. 이 식을 바탕으로 시나리오를 작성하여 충격력을 계산한 결과 충격력은 균열 직경의 제곱 및 압축공기의 압력에 비례하는 것으로 나타났다. 계절의 변화 및 화원의 위치에 따른 연기 확산 거동을 분석하기 위하여 4가지의 화재 시나리오를 작성하였다. 저장 공동 벽면 근처에서 화재가 발생한 경우는 10 m 떨어진 지점에서 화재가 발생한 경우보다 연기가 호흡한계선까지 하강하는 데 소요되는 시간이 더 짧은 것으로 나타났는데 이는 연기 파선단 전파로 인해 발생한 것으로 예측된다. 갱내로의 공기 유동 방향에 따라 연기의 확산 거동이 달라지기 때문에 겨울에 화재가 발생한 경우는 여름에 발생한 경우보다 연기의 확산속도가 빠르고 더 멀리까지 연기가 퍼지는 것으로 나타났다. 피난 시뮬레이션 해석 결과 여름과 겨울 화재에서의 피난요구시간(RSET)은 각기 262, 670 s로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.131-138
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 과환기화재 및 환기부족화재에 대한 열 및 화학적 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. FDS(Fire Dynamic Simulator)의 화재현상 예측성능을 검토하기 위하여 실험과 수치해석에서 얻어진 온도 및 화학종의 농도에 대한 상세한 비교가 이루어졌다. 과환기화재 및 환기부족화재의 전반적인 특성은 연소효율, 총괄당량비뿐만 아니라 고온 상층부에서 측정된 온도 및 화학종의 농도분포에 의해서도 명확하게 구분되었다. 과환기화재에서 FDS는 온도 및 화학종의 농도에 관한 실험결과를 정량적으로 매우 잘 예측하였다. 반면에 환기부족화재의 경우, 시간 증가에 따른 $CO_2$의 감소 및 CO의 증가와 같은 비정상적 화학적특성의 예측에는 한계가 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 정상상태 구간의 시간 평균된 온도 및 화학종의 농도는 실험결과를 적절히 잘 예측하였다. 위 결과로 부터 FDS는 과환기 화재 및 환기부족화재의 특성을 예측하는데 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.77-85
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• 2005

2001년 9월 11일 세계무역센터 붕괴 후. 그리고 지진발생시 빈번히 발생하는 건물의 화재피해 때문에 구조부재의 내화에 대한 사회적 관심이 증대되었다. 최근에는 전통적인 방법이 아니라 콘크리트의 내화성능과 철골의 구조적 특성을 복합한 내화성능이 향상된 합성구조에 대한 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 내화성능향상을 목적으로 개발된 부분적으로 철근콘크리트로 채워진 H형강-국부 콘크리트 합성 보의 상온에서의 휨 거동을 조사하기 위하여 몇 가지 합성상세를 갖는 실험체들의 휨실험을 실시하였다. 실험결과 $6\~8$의 변위 연성계수를 얻었다. 콘크리트와 철골의 일체화를 위한 합성상세간의 횡 거동 차이는 미미하였고, 극한 휨 강도에 가장 영향을 주는 것은 배근된 주철근 양임을 알 수 있었다. 따라서 중진 지역의 내진설계시 이 타입의 합성보를 사용하면 단일 H형강에 철근배근만 달리하여 상당부분의 층에서의 보의 춤을 동일하게 유지할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.1-7
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• 2012

지하철 차량이 선로에 정차하는 경우 승객들은 지하철 바닥과 선로 바닥의 1.2 m 높이를 내려가야 하는 상황에 처하게 된다. 이러한 상황에 대한 데이터의 확보는 선로와 터널에 정차된 지하철 차량의 피난해석을 수행하는 데 필요한 자료가 된다. 실험결과 20대 및 그 이하 연령층은 매우 신속히 이 높이를 내려가 하차할 것으로 나타났다. 그러나 고령자들에게는 보조자의 도움 없이는 쉽게 내려갈 수 없는 높이로 실제 실험에서도 넘어짐과 부상이 발생하였다. 또한 차량 문앞에 선로 벽이 있고, 타 피난인들이 지나가고 있어 합류를 해야하는 경우에는 20대 그룹도 낮은 유동율을 보여주었으며, 실제 화재 시 벽이 있는 선로나 터널의 경우 차량에서 외부로의 피난시간을 증가 시킬 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권5호
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• pp.657-670
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• 2016

The energy dissipation of coal under dynamic loads is a major issue in geomechanics and arising extensive concerns recently. In this study, dynamic loading tests of coal were conducted using a split Hopkinson pressure bar (SHPB) system, the characteristics of dynamic behavior and energy dissipation of coal were analyzed, and the mechanism of energy dissipation was discussed based on the fracture processes of coal under dynamic loads. Experimental results indicate that the energy dissipation of coal under dynamic loads has a positive linear correlation with both incident energy and dynamic compressive strength, and the correlation coefficients between incident energy, dynamic compressive strength and the energy dissipation rate are 0.74 and 0.98, respectively. Theoretical analysis demonstrates that higher level of stress leads to greater energy released during unstable crack propagation, thus resulting in larger energy dissipation rate of coal under dynamic loads. At last, a semi-empirical energy dissipation model is proposed for describing the positive relationship between dissipated energy and stress.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.79-84
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• 2009

도로터널의 환기 시스템은 차량 화재시 안전한 대피환경을 조성하는데 중요한 역할을 하며 종류환기방식과 횡류환기방식으로 대별된다. 본 연구에서는 횡류환기방식에서 대배기방식에 대한 터널내 풍속, 배연풍량, 개방되는 배기구의 위치에 따른 유동가시화 실험을 수행하여 연기의 이동특성을 고찰하였다. 그 결과 배연풍량을 연기발생량(Vc = 0)일 때 연기를 250m 이내로 제한할 수 있었으며, 터널 풍속이 1.75m/s와 2.5m/s일 때 배연풍량은 각각 $173m^3/s$, $236m^3/s$을 초과하여만 연기이동 거리가 250m로 제한할 수 있었으며 화재지점 가까이에 있는 2개의 배기구를 동시에 개방하는 경우가 배연이 더 잘 이루어졌다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.111-117
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• 2011

본 논문은 규칙기반 에이전트를 이용하여 여객선 화재시 피난행동특성을 고려한 승객행동모델을 제안한다. 기존 시스템들은 승객의 속도만을 반영한 속도기반모델을 사용하였다. 속도기반모델은 승객의 신체적 특징만 고려한 모델로 피난행동특성을 반영하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위해 규칙기반 에이전트로 피난행동특성을 반영한 승객모델을 모델링하였다. 규칙기반 에이전트는 지식베이스와 추론엔진으로 구성된다. 지식베이스에는 피난행동특성들 중에서 다양한 행동 패턴을 보여줄 수 있는 예제를 선택하여 규칙형태의 지식으로 표현하고, 추론엔진은 지식을 전방추론하여 승객의 행위를 결정하도록 구현하였다. 이승객모델을 IMO MSC/Circ.1238의 문제 8에 적용하여 시뮬레이션을 진행한 결과 규칙기반 에이전트로 모델링한 승객이 다양한 인간의 행동 패턴을 표현할 수 있음을 검증하였다.