• 제목/요약/키워드: Fire propagation

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FIRE PROPAGATION EQUATION FOR THE EXPLICIT IDENTIFICATION OF FIRE SCENARIOS IN A FIRE PSA

  • Lim, Ho-Gon;Han, Sang-Hoon;Moon, Joo-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.271-278
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    • 2011
  • When performing fire PSA in a nuclear power plant, an event mapping method, using an internal event PSA model, is widely used to reduce the resources used by fire PSA model development. Feasible initiating events and component failure events due to fire are identified to transform the fault tree (FT) for an internal event PSA into one for a fire PSA using the event mapping method. A surrogate event or damage term method is used to condition the FT of the internal PSA. The surrogate event or the damage term plays the role of flagging whether the system/component in a fire compartment is damaged or not, depending on the fire being initiated from a specified compartment. These methods usually require explicit states of all compartments to be modeled in a fire area. Fire event scenarios, when using explicit identification, such as surrogate or damage terms, have two problems: (1) there is no consideration of multiple fire propagation beyond a single propagation to an adjacent compartment, and (2) there is no consideration of simultaneous fire propagations in which an initiating fire event is propagated to multiple paths simultaneously. The present paper suggests a fire propagation equation to identify all possible fire event scenarios for an explicitly treated fire event scenario in the fire PSA. Also, a method for separating fire events was developed to make all fire events a set of mutually exclusive events, which can facilitate arithmetic summation in fire risk quantification. A simple example is given to confirm the applicability of the present method for a $2{\times}3$ rectangular fire area. Also, a feasible asymptotic approach is discussed to reduce the computational burden for fire risk quantification.

케이블 화재의 화염전파 해석을 위한 FDS 모델의 격자민감도 평가 (Assessment of Grid Sensitivity in the FDS Field Model to Simulate the Flame Propagation of an Electric Cable Fire)

  • 김성찬;이성혁
    • 한국안전학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.30-35
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    • 2008
  • The present study has been conducted to examine the effect of grid resolution on the predicted results for electric cable fire using pyrolysis model in FDS(Fire Dynamics Simulator, version 5). The grid independent test for different grid resolutions has been performed for a PE coating cable and the grid resolution is defined by the non-dimensional characteristic length of fire and mean grid size. The calculated maximum heat release rate and mean flame spread rate were almost constant for higher grid resolution of 20${\sim}$25 and the computing time for the grid resolution takes approximately 20hours to solve flame propagation with pyrolysis model. The geometrical simplification of a electric cable dose not greatly affect on the maximum heat release rate and flame spread rate and the rectangular approximation of cable shape gives acceptable result comparing with the round cable with stepwise grid.

로지스틱 회귀모형을 이용한 수관화확산확률식의 개발 (Development of Crown Fire Propagation Probability Equation Using Logistic Regression Model)

  • 유계선;이병두;원명수;김경하
    • 한국지리정보학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • 수관화는 대형산불의 주된 확산유형으로 빠른 확산속도와 높은 산불강도의 특성을 보이며 많은 피해를 입힌다. 이 연구에서는 수관화 피해를 사전에 예측하기 위해서 수관전소 피해를 입은 지역의 지형 임상 기상 특성을 분석하여 수관화확산확률식을 개발하였다. 영덕 울진 고령 예천에서 일어난 4개의 산불피해지를 대상으로 하였으며, 총 18개의 공간 변수를 구축한 뒤 기타연소지에 대한 수관전소지의 비를 이용하여 각 변수별 구간 가중치를 구하고 로지스틱 회귀모형을 이용하여 변수와의 상관계수를 산출하였다. 그 결과, 수관화확산확률은 임상이 침엽수림일 때, 250m 이상에서 고도가 높아질수록, 기복이 심할수록, 사면향은 남서 또는 남동사면일 경우, 능선일수록, 일사량이 많아질수록 높게 나타났다. 고도와 경사가 낮은 곳에서는 교란현상이 많이 나타나 일정한 패턴을 보이지 않았다. 이 확률식을 통해 수관화 위험지를 사전에 분석할 수 있고, 산불방지 숲가꾸기 지역 선정 및 진화 우선 지역 선정 등에 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.

룸코너 실험을 이용한 공동구 케이블 화재 시 수평·수직 방향 온도 분석에 관한 연구 (Study on Horizontal and Vertical Temperature Analysis of Cable Fire in Common Duct using Room Corner Experiment)

  • 김재엽;민세홍
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.634-643
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    • 2023
  • 연구목적:지하공동구 화재는 꾸준히 발생하고 있으며, 화재로 인한 재산 및 인명피해 중 특히 재산피해의 비중이 더 크다. 공동구에서 발생하는 케이블 화재는 수직으로 빠르게 확산되어 큰 위험을 초래할 수 있으며 본 논문은 실험을 통해 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 연구방법:지하공동구 케이블 화재의 특성을 분석하기 위해 룸코너 실험을 통해 열방출율 및 온도변화를 측정하여 케이블 화재의 수직 및 수평 방향 전파에 대하여 정량적으로 비교·분석하였다. 연구결과:룸코너 실험(ISO 9705)을 통해 각 데이터 로거 Point 온도변화를 비교하여, 화재 진행 시 1단 케이블 중앙 Point 기준 수평방향과 수직방향으로의 착화온도 도달시간이 각각 589초, 536초로 수직방향 화재 전파가 53초 빠르다는 것을 확인할 수 있었다. 화재의 수직전파가 수평전파보다 상대적으로 빠르게 진행된다는 것을 증명하였고, 각 층 케이블 트레이별 화재 수평 전파 속도를 비교하여, 3단 케이블은 2단 케이블의 3.4배, 2단 케이블은 1단 케이블의 1.5배 빠른 속도로 진행되어 상방향에 위치한 케이블일수록 화재 확산 속도가 상대적으로 빠르며 화재 크기는 커진다는 것을 알 수 있었다. 결론:본 연구에서는 케이블 화재의 위험성을 파악하고 룸코너 실험의 결과를 바탕으로 케이블 화재 시 화재 수직전파의 위험성에 대해 분석하였다. 화재 확산을 막기 위한 연구와 화재 수직방향 전파를 예방하기 위한 소방 대응정책 등이 필요하며, 본 연구 논문의 시험 결과로 공동구 및 기타 화재 위험성 평가에 활용되기를 기대한다.

구난역을 갖는 철도 터널 내부의 연기거동 특성 (Characteristics of Smoke Propagation in Railway Tunnels with Rescue Station)

  • 장원철;김동운;이성혁;유홍선
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.13-18
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 구난역을 갖는 철도 터널 내부의 연기 거동 특성을 분석하는 것이다. 특히 화재 위치 변화에 따른 연기 전파 특성에 대해 수치해석을 수행하고 이때 해석 조건으로 사용되는 발열량은 터널내 풀 화재(pool fire) 실험을 통해 결정된다. 사용된 연료는 n-heptane($C_7H_{16}$)이고, 각 변의 길이가 4cm인 정사각형 풀을 이용하였다. 본 연구에서는 상용코드인 FLUENT(Ver.6.3) 를 사용하여 수치해석을 수행하였고 화원 생성 현상은 MVHS(Modified Volumetric Heat Source) 모델을 통해 모사되었다. 해석 결과, 연기가 터널을 따라 전파되면서 구난역까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며 따라서 배연시스템의 설치가 요구됨을 알 수 있다. 또한 교행로와 방화벽이 연기 제어에 기여함을 확인하였다.

가구소재의 화재전파해석을 위한 열해리 물성 평가 (Estimation of Pyrolysis Properties for Fire Propagation Analysis of Furniture Materials)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.41-46
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    • 2013
  • 본 연구는 가구류를 구성하는 주요 재료의 열적조건에 따른 반응특성과 화염전파해석에 필요한 열해리 물성을 제공하기 위해 열중량분석을 수행하였다. 실험대상 시편은 가구류에 널리 적용되는 MDF 판재와 코팅재, 합성피혁과 쿠션재 등이며 가열율 $10^{\circ}C/min$, 최대 온도 $600^{\circ}C$까지 실험을 수행하였다. 실험결과 MDF 소재의 경우 $324^{\circ}C$에서 피크 반응을 나타냈었으며 MDF 코팅재의 경우 초기 피크반응온도가 $270{\sim}280^{\circ}C$로 감소하였다. 합성피혁과 폼 소재의 경우 재료를 구성하는 폴리머의 종류에 따라 기준온도와 기준 반응율이 차이를 보였으나 기준온도는 $270^{\circ}C$$420^{\circ}C$ 정도로 비교적 유사한 경향을 나타냈다. Lyon 등이 제시한 방법에 의해 반응상수와 활성화 에너지를 산정하기 위해 시편의 기준 온도와 기준 반응율을 제시하였으며 이러한 기초 물성연구를 통해 화염전파특성을 이해함과 동시에 화재해석의 신뢰성을 향상시키는데 기여하고자 한다.

경륜장 내부의 화재발생에 따른 열 및 연기 거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Simulation on the Heat and Smoke Flow Phenomena Due to the Fire in a Cyclodrome)

  • 박원희;김태국;손봉세
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.13-19
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    • 2003
  • 본 논문에서는 경륜장 내부에서의 열전달과 연기성장 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 화재발생 부분의 속도 및 온도는 플롬 모델로 구하여 졌으며, 난류유동 특성을 예측하기 위하여 표준 $textsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모델이 사용되었다. 본 연구에서는 경륜장 내부에서 화재 발생에 따른 열적 거동과 연기 분포를 보았으며 이러한 결과는 화재방재 설계에 있어 유용한 자료로 이용될 수 있다.

고층아파트 화재시 발코니 확장에 따른 화재 위험성에 관한 실험 연구 (An Experimental Study of Fire Risk Characteristic by Extended Balcony of High-Rise Apartments in Fire)

  • 김우석;김화중;이광원;이지희
    • 한국안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.65-71
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    • 2012
  • Changes in the styles of communities are leading of increases in the number of high-rise apartments and commercial-apartment structures. Tall high-rise structures, while presenting unique economies of scale and cost effectiveness, tend to be highly engineered and complex structures. In the event of a fire, this complexity in design also results in a complexity in the behavior of fire propagation and control. High-rise structures are among the most potentially dangerous due to the high population density in the building, and the inherent limitations on evacuation and on fire control services. One of the most critical points of fire propagation is the movement of fire through the outer wall structures. Controlling such propagation is essential in controlling the spread of the fire throughout the building itself, as well as controlling the potential for its spread to adjacent buildings. In this study, we will be examining the potential for fire control design and effects mitigation using a 1/4.5 scale model. The primary focus of the study will be the effects of extended balconies into the structure of high-rise apartments. The authors will also consider the effectiveness of reduced-scale model tests.