• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1331-1344
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• 2021

This study is to evaluate the seismic capacity of the fire-damaged cabinet facility in a nuclear power plant (NPP). A prototype of an electrical cabinet is modeled using OpenSees for the numerical simulation. To capture the nonlinear behavior of the cabinet, the constitutive law of the material model under the fire environment is considered. The experimental record from the impact hammer test is extracted trough the frequency-domain decomposition (FDD) method, which is used to verify the effectiveness of the numerical model through modal assurance criteria (MAC). Assuming different temperatures, the nonlinear time history analysis is conducted using a set of fifty earthquakes and the seismic outputs are investigated by the fragility analysis. To get a threshold of intensity measure, the Monte Carlo Simulation (MCS) is adopted for uncertainty reduction purposes. Finally, a capacity estimation model has been proposed through the investigation, which will be helpful for the engineer or NPP operator to evaluate the fire-damaged cabinet strength under seismic excitation. This capacity model is presented in terms of the High Confidence of Low Probability of Failure (HCLPF) point. The results are validated by the proper judgment and can be used to analyze the influences of fire on the electrical cabinet.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권2호
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• pp.87-94
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• 2008

본 논문에서는 실시간 화재 감지를 위해 비전 기반의 새로운 화재 감지 기법을 제안한다. 기존의 비전기반 화재감지 기법에서는 컬러정보와 픽셀들의 시간적인 변화량 검출을 위해 다수의 휴리스틱한 특징들을 적용함으로써 실험결과가 환경의 변화에 민감한 문제들이 존재했다. 또한 정확한 화재감지를 위해서 많은 연산을 수행함으로써 감지시간 길어지는 단점이 있었다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해서 본 논문에서는 시간축 상에서 불규칙하게 변화하는 화재의 특성을 분석하고 이를 토대로 확률 모델을 구성하여 이를 베이지안 네트워크(Bayesian network)에 적용하는 새로운 방법을 제안한다. 우선, 배경 모델링과 컬러 모델을 적용하여 화재 후보 영역을 검출하고, 이 후보 영역에서 명암도에 평준화된 Red 색상의 왜도(skewness)와 웨이블릿 변환을 통하여 얻어진 3가지 고주파 성분의 왜도를 노드로 갖는 베이지안 네트워크를 구성하여 최종 화재를 감별한다. 실생활 환경에서 촬영된 화재 영상에 대한 실험 결과는 빠른 검출 속도와 우수한 화재 검출 성능을 보여주고 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.97-102
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• 2020

본 연구는 소방공무원 16명을 대상으로 8주간 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT) 중 타바타(Tabta) 프로그램을 진행하였으며 자료처리는 윌콕슨 순위검증(Wilcoxon signed rank test)와 대응표본 t검정(Paired t-test)분석을 실시하였다. 체력요인 중 하버드 스텝(Harvard step, 회)은 운동 전 87.19 ± 12.33에서 운동 후 93.81 ± 13.27 (p < .009), 윗몸일으키기(회)는 운동 전 35.75 ± 10.73에서 운동 후 39.00 ± 8.80 (p < .001), 악력(kg)은 운동 전 53.35 ± 6.11에서 운동 후 55.65 ± 6.74 (p < .035)으로 각각 유의한 차이가 나타났다. 신체조성 중 체지방률(%)은 운동 전 17.69 ± 4.32에서 운동 후 15.66 ± 3.33 (p < .003), 근육량(%)은 운동 전 36.65 ± 4.38에서 운동 후 36.41 ± 4.24 (p < .043), 체중(kg)은 운동 전 75.50 ± 6.40에서 운동 후 74.24 ± 6.40 (p < .000)으로 각각 유의한 차이가 나타났다. 37층 도착시간은 운동 전 8 min 13 s ± 1 min 8 s에서 운동 후 7 min 19 s ± 1 min 6 s (p < .002) 유의하게 감소시켰다. 따라서 HIIT는 화재 및 재난상황 대비 업무능력 향상에 긍정적 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.477-480
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• 2008

터널의 경우 타구조물에 비해 화재빈도가 상대적으로 높지는 않으나, 밀폐된 공간이라는 특성상 5분이내 1000도 이상으로 급격한 온도상승이 발생할 수 있으므로, 화재발생시 대형인명피해 및 화재 후 막대한 보수/보강비용이 파생된다. 이에 본 연구에서는 선진외국의 터널화재 시나리오를 준용하여 화재강도(ISO, MHC, RWS)에 따른 콘크리트 PC패널라이닝의 내부 전열특성 규명하였으며, 열손상 범위를 도출하기 위해서 ITA 기준을 적용하여 평가하였다. 연구결과 ISO화재조건에서는 30mm, MHC에서는 50mm, RWS에서는 100mm의 화재손상범위가 도출되었으며, 폭렬깊이는 RWS에서 30mm가 발생하는 것으로 나타났다. PC패널이 지보재의 역할을 할 경우엔 최소100mm깊이의 콘크리트 화재손상범위에 대한 내화성능확보방안이 적용되어야 하며, 비 지보재일 경우 PC패널라이닝의 두께를 100mm이상 확보하여야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.55-60
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• 2008

본 연구는 수분무 소화설비의 효용성에 대한 기초평가를 수행할 목적으로 FDS 수치시뮬레이션을 수행하였다. 화재강도(20MW, 50MW) 및 풍속의 변화에 따른 화재시 온도 및 연기농도에 대한 안전성 확보 효과를 분석하였다. 터널내 풍속이 없는 경우 수분무는 냉각효과에 의한 온도 및 연기농도 감소효과가 아주 우수하여 대피자의 안전성 확보에 효과적이었다. 화재강도가 커질수록 연기이동 억제효과는 감소한 결과를 나타났다. 또한 터널내 기류가 존재하는 경우에는 냉각효과에 의해서 연기의 성층화를 교란하며, 대피시 가시도를 저하시키는 것으로 나타났다. 따라서 수분무 소화설비는 화재발생시 대피자가 대피한 후에 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.64-68
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• 2005

In this study, the smoke flows of the inner subway station were visualized through a numerical analysis and visualization experiment in the subway fire. A transparent acrylic model was designed and installed as 1:25th scale-down as the actual subway station by using geometrical similarity The properties of subway fire were reconstructed according to Densimetric Froude Similarity. The 47 to 53 ratio of the mixed air and Helium was inputted in the inner acrylic model to describe 1MW fire intensity with reference to the experiment paper. For the same time, the fire smoke from a smoke generator was inputted in the inner acrylic model with the mixture. At this time, the buoyancy effect of Helium gas went up the smoke to the acrylic model. When the sheet beam of Ar-lon laser was given out to the top and stair of subway model, the digital camcorder took the images of the scattered cluster of smoke particles when applying the smoke management system and PSD.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.711-721
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• 2005

In order to design of emergency ventilation systems, the smoke movements in tunnel fire with natural and forced ventilation were investigated. Reduced-scale experiments were carried out under the Froude scaling with novel fire source consisting many wicks. Temperature profiles were measured under the ceiling and vertical direction along the center of the tunnel and poisonous gases were measured at emergency exit point in the natural ventilation case. In forced ventilation, temperature profiles were measured with various flow rate to obtain critical velocity. The results showed that the interval of emergency exit having 225m was estimated reasonably through the measurements of temperature variation and poisonous gas in the natural ventilation. In the case of forced ventilation, the temperature distribution near fire source is remarkably different from that of natural ventilation. Also, the critical velocity to prevent upstream smoke flow has the range of 0.57m/s between 0.64m/s. Finally, it was also identified that although the increase of flow rate can suppress the backward flow of smoke to upstream direction, brings about the increase of flame intensity near stoichiometric fuel/air ratio.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.583-597
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• 2014

난방기기에 의한 화재는 다양한 난방기기의 종류처럼 그 원인도 다양하고. 매년 계속되는 전통재래시장에서의 난방기기에 의한 화재사고가 빈번히 발생하여 인명 및 재산상의 손실을 초래하고 있다. 일반주택이나 아파트 등 대부분의 주거시설은 난방용 보일러가 보급되어 난방기기로 인한 화재가 그리 많지 않으나 식당, 시장의 점포와 사무실, 체육관, 공장, 작업장 등에서는 여전히 석유난로, 전기난로 등 난방기기를 사용 하고 있어 화재의 위험성에 노출되어 있다. 또한 난방용 기기의 발생건수를 살펴보면 가정용보일러, 목탄난로, 석유난로, 가스난로/스토브, 전기스토브/히터 순으로 발생한 것으로 분석되었으며, 인명피해 별 건수는 가스난로/스토브, 석유난로 /곤로, 전기히터/스토브, 연탄/석탄난로 순으로 분석되었다. 또한 가스 및 석유관련 난방용기기가 발생빈도(frequency)는 낮지만 화재강도(intensity)가 높은 것으로 분석 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 다중이용시설인 전통재래시장에서 아직도 많이 사용되고 있고, 실제 화재발생사례가 많은 석유난로와 전기스토브에 의한 발화 위험성 즉 최소발화온도, 탄화 정도와 그에 따른 열유속을 정상상태와 비정상상태 하에서의 가연물의 접촉 및 전도로 인한 화재 발생 가능성을 재연하여 검토해 봄으로서 보다 과학적인 화재조사 및 감식 접근방법을 강구하고자 하였다. 재연실험 결과 실험체 2종(석유난로/전기스토브) 모두 양호한 축열 조건이 만들어지지 않는 한 발화위험성은 극히 적은 것으로 나타났지만 탄화의 상태는 각 부위별로 진행되는 것으로 분석되었다. 결국 화재로의 전이는 축열에 의한 발화이므로 최소한 화재장소의 축열 온도조건이 $500^{\circ}C$ 이상일 때 발화되는 것으로 분석되었다. 특히 전기스토브의 발열체인 석영관인 경우 가장 짧은 시간 내(10sec)에 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 급 가열 되어 이때의 열유속은 6.26kW/m2으로 나타나 이는 보온된 PVC케이블이 손상과 함께 인체에는 2도 화상을 입히는 결과를 나타내는 것으로 분석 되었다. 아울러 온도 조건 이외에 거리변화에 따른 열량의 감소분을 나타내는 형태계수(Geometric View Factor)와 화재하중(Fire Load)에 따른 온도 변화도 고려되어야 할 중요한 변수임 알았다. 따라서 이에 관한 세심한 화재조사 및 감식의 매뉴얼이 있어야 할 것으로 사료되며 이러한 실험에 의한 과학적이고 합리적인 노력들이 향후 화재조사 및 감식에 대한 매뉴얼 작성과 이론적 토대를 세우는데 기여하기를 기대한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.945-948
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• 2008

내화 성능은 화재에 견디는 부재의 능력을 나타내는 하나의 척도이다. 콘크리트 기둥에서 내화성능은 많은 요인에 영향을 받는데, 주요 인자로는 강도, 밀도, 수분 상태, 화재 강도, 기둥의 크기 및 형상, 철근 상세, 하중 상태 및 골재 형태 등이 있다. 그런데, 고강도 콘크리트는 보통강도 콘크리트에 비하여 폭렬이 쉽게 발생하는 것으로 알려져 있다. 그리고 화재 시 고강도 콘크리트 기둥의거동은 이러한 폭렬에 큰 영향을 받는다. 따라서 폭렬제어를 위하여 PP섬유를 혼입하는 방법이 연구되고 있고 건설현장에서 성공적으로 적용되고 있다. 그런데 이러한 고강도 콘크리트의 내화 특성 향상뿐만 아니라 고강도 콘크리트 기둥의 내화 성능 평가 방법의 정립 또한 중요한 문제라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폭렬이 제어된 고강도 콘크리트 기둥에 대하여 내화 성능 평가 방법에 따라 그 성능의 변화 양상에 대하여 연구를 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권5호
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• pp.2156-2170
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• 2020

This paper presents a fire detection algorithm with a minimal false detection rate, intended for a thermal imaging surveillance environment, whose properties vary depending on temporal conditions of day or night and environmental changes. This algorithm was designed to minimize the false detection alarm rate while ensuring a high detection rate, as required in fire detection applications. It was necessary to reduce false fire detections due to non-flame elements occurring when existing fixed threshold-based fire detection methods were applied. To this end, adaptive flame thresholds that varied depending on the characteristics of input images, as well as the center of gravity of the heat-source and hot-source regions, were analyzed in an attempt to minimize such non-flame elements in the phase of selecting flame candidate blocks. Also, to remove any false detection elements caused by camera shaking, one of the most frequently raised issues at outdoor sites, preliminary decision thresholds were adaptively set to the motion pixel ratio of input images to maximize the accuracy of the preliminary decision. Finally, in addition to the preliminary decision results, the texture correlation and intensity of the flame candidate blocks were averaged for a specific period of time and tested for their conformity with the fire decision conditions before making the final decision. To verify the fire detection performance of the proposed algorithm, a total of ten test videos were subjected to computer simulation. As a result, the fire detection accuracy of the proposed algorithm was determined to be 94.24%, with minimum false detection, demonstrating its improved performance and practicality compared to previous fixed threshold-based algorithms.