랙크식 창고에 대한 미분무 시스템 적용성 실험

명상엽,김종훈 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2019 No.09

랙크식 창고 화재에 적용하는 소화설비는 스프링클러가 있지만, ESFR이나 인랙스프링클러 모두 기존의 일반형 스프링클 러에 비해서는 많은 량의 소화용수를 요구한다. 랙크식 창고에서 가장 대표적인 가연물로 선정된 CEP(Cartoned Expended Plastic)는 특히 스티로폼 재질과 종이박스 재질이 조합으로 만들어진다. CEP는 화재 진압이 어렵고, 재발화의 가능성이 높다. 가연물이 적재되었을 경우 소화약제인 물이 연소표면에 도달하는 것이 어려울 때가 있다. 미분무수는 비교적 작은 량의 물을 필요로 하고 질식소화효과가 있다. 그러므로 미분무 소화설비의 물류창고 가연물에 대한 적용성을 알아보고자 실험을 수행하 였다. 유류화재에 대한 소화시험에서는 화재가 잘 진압되는 것으로 타나났다. 하지만, CEP가연물의 실험에서는 개구부 폐쇄 가 가능할 경우 진압은 되지만, 일부 잔염이 남아있는 것이 확인되었다.

자동 랙크식 창고의 감지설비 및 문제점에 관한 고찰

명상엽,고영현,이현수 한국화재소방학회 2016 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.춘계

랙크식 창고에 대한 미분무 시스템 적용성 실험

명상엽,김종훈,Myoung, Sang-Yup,Kim, Jong-Hoon 한국재난정보학회 2020 한국재난정보학회 논문집 Vol.16 No.4

Purpose: This experimental study was conducted to find out whether a water-mist fire suppression system can be applied to C.E.P., a representative combustible material of a rack storage. Method: First, it was confirmed whether the water-mist fire-extinguishing system used in this experiment was capable of extinguishing oil fires. After that, the C.E.P. boxes were loaded in the same small space as used in the oil fire experiment, and then the experiment was conducted on three scenarios; door opening, door closing, and door closing and increasing the internal load. The scenario was set considering the opening and space size conditions, which are important factors for the water-mist fire suppression. Result: Oil fire suppression tests have shown that fires are well extinguished in both the door open and closed conditions. In case of a fire of C.E.P. boxes in the same space condition as an oil fire, the fire was not extinguished in the door open condition. Fires were extinguished in the case with the door closed condition, but the afterglow was confirmed. Conclusion: In the oil fire suppression test, a water-mist fire suppression system extinguished a fire in both the door open and closed conditions. However, for the C.E.P fire, it was possible to extinguish only under the door closed condition, and there was a possibility of re-ignition. 연구목적: 랙크식 창고의 대표적 가연물인 CEP에 대하여 미분무 소화설비의 적용성을 알아보기 위하여 본 실험적 연구를 수행하였다. 연구방법:먼저 본 실험에 사용된 미분무수 소화설비가 유류화재 소화가 가능한지 확인을 수행하였다. 그 후, CEP 박스를 유류화재실험과 동일한 소규모 공간에 적재한 후, 개구부의 열림 및 닫힘, 그리고 닫힘 상태에서의 내부 적재물을 증가시키는 3가지 시나리오를 대상으로 실험을 수행하였다. 시나리오는 미분무수 소화에 중요한 영향요소인 개구부와 공간크기조건을 고려하여 설정되었다. 연구결과:유류화재에 대한 소화시험에서는 문의 열림과 닫힘 상태, 모두에서 화재가 잘 진압되는 것으로 나타났다. 동일 공간조건에서 CEP 가연물의 화재 시 개구부의 열림 상태에서는 화재가 진압되지 않았다. 개구부를 닫은 경우 화재는 진압되었지만, 일부 잔염이 확인되었다. 결론: 유류화재 진압실험에서 미분무수 소화설비가 개구부 열림과 닫힘 상황 모두에서 유효한 소화능력을 보여주었다. 하지만 CEP화재에 대해서는 닫힘 상태에서만 유효한 소화능력을 보여주었으며, 재 발화의 가능성이 있음이 나타났다.

랙크식 창고의 집중 살수방식 소화시스템에 대한 연구

명상엽(Myoung, Sangyoub),정기신(Jeong, Keesin) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.5

최근 물품이 고적재되어 있는 랙크식 창고에서의 화재가 자주 발생하고 있으며, 화재 발생시 현재의 소방설비로는 화재를 초기에 진압하는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 랙크식 창고에서의 화재를 초기에 소화할 수 있는 집중 살수 방식의 인랙 스프링클러 헤드 제작과 더불어 이에 대한 실증 실험을 통하여 새로운 시스템의 기본 성능을 제안한다. 실험결과 집중 살수 방식의 인랙 스프링클러가 가져야 할 시스템 및 성능은 구역별로 나누어 수직 방향으로 일제 살수 방식으로 이루어져야 하며, 헤드의 K값은 115 이상이고 분사각도는 살수 각도는 120°∼135° 이내로 제한되어야 한다. 또한 헤드는 화재가 발생한 시점에서 4분 30초 이내에 물을 분사하여야 하며, 헤드간의 수평 거리는 2.4 m 이내이고 복도 방향에도 동일한 간격으로 서로 엇갈리게 설치하여야 하고, 수직 거리는 랙의 단수인 2.5 m 이내에 설치하여야 한다. 적재물 가운데 설치되는 인랙 스프링클러 헤드는 송기공간의 가운데 위치하도록 설치하여야 한다. In recent years, fires have frequently occurred in rack-type warehouses in which goods are vertically loaded. In the event of a fire, extinguishing operations using the present fire protection facilities are highly ineffective. The objective of this study was to satisfy the conditions required for fire extinguishing, rather than those for fire control. The conclusions obtained from the results of fire experiments were as follows: fire extinguishment should be performed by deluge-type sprinkler systems by zoning the regions into vertical sections; the K factor of the in-rack sprinkler heads should be 115 or more, and the spray angle should be limited to 130° or less; the sprinkler head should spray water within 4 min and 30 s from the time of fire ignition; the horizontal distance between the in-rack sprinkler heads should be smaller than 2.4 m; the vertical distance of in-rack sprinkler head should be smaller than 2.5 m of the rack height; and the in-rack sprinkler heads should be installed in the center of the flue space.

인랙 스프링클러 헤드의 성능측정

김종훈,명상엽,정기신,김운형 한국화재소방학회 2016 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.추계

목조 건축문화재의 화재특성과 이에 적합한 소화설비 구축 방안 고찰

여인환,명상엽 문화재방재학회 2016 문화재방재학회 논문집 Vol.1 No.2

본 연구에서는 목조 건축 문화재의 화재특성과 화재 대응 관리현황에 대해 살펴보고 목조 건축문화 재의 화재피해에 효과적으로 대응하기 위한 제도적 보완 필요성 및 적합한 소화설비 구축 대안으로 미분무설비와 심부화재 대응 소화용수 개발 필요성에 대해 고찰하였다. This study looked into the fire characteristics of wooden cultural heritage buildings and the management condition against fire situation and considered about the necessity of institutional supplemant and the development of watermist systems and fire demand water for the deep seated fire as a suitable alternative method against fire damages.

중저압 노즐을 이용한 사찰 및 목조 문화재용 미분무 패키지 소화설비 개발

김태환,명상엽 한국화재소방학회 2010 한국화재소방학회논문지 Vol.24 No.4

The present study purposed to develop the water mist package system for the cultural properties fire prevention and fire suppression system through analyzing fire protection system and cultural property’s characteristic, and to suggest directions for the development of cultural property fire prevention system in the future. Maximum safety with minimum damage has issued a main objective in fire protection of the cultural property in Korea. Two types of the water mist nozzles having a low pressure had been developed by KEI. The one is for inside using in wooden cultural properties, the flow rate is 30~35 l/min and the discharging pressure is 13~14 bar. The other one is for out-side of wooden properties, the flow rate is 25~30 l/min and the discharging pressure is 14~15 bar. To evaluate the nozzles performance test, we made the fire scenario and full-scale model of wooden cultural properties for fire test. The size of full-scale model was 4.9 m length, 4 m wide, 6.6 m height, all was made by wooden. This real fire test results showed that the low pressure water mist nozzles having a 200 μm dour size were very effectively fire extinguishing and suppression on wooden cultural properties fire. Even though the oil fuel fire was not extinguished, the fire suppression effects for the during mobilization of fire brigade was enough. 우리나라의 목조문화재는 구조적 특성상 화재에 매우 취약하고, 최근 들어 산불 및 방화 등의 이유로많은 문화재들이 화재로 손실되고 있다. 따라서 본 연구 개발은 소량의 소화용수 사용이 가능한 중저압용미분무 노즐과 그 패키지 소화 시스템을 개발하여 물로 인한 최소한의 피해와 최대의 소화효과와 더불어최고의 화재안전 시스템을 개발하였다. 목조문화재 건축물의 특성을 고려하여 건축물의 내부와 외부에서각각 적용 가능한 두 가지 형태의 중저압 미분무 노즐을 개발하였다. 외부용 노즐은 13~14bar의 압력에서 30~35l/min의 유량을 갖고 있으며, 내부용 노즐은 14~15bar의 압력에서 25~30l/min 유량을 갖는 노즐을 설계 개발하였다. 개발된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 궁궐 모양의 대표적인 목조문화재 실무크기인 가로 4.9m, 세로 4m, 높이 6.6m의 모형을 목재로 제작하였고 화재 시나리오를 만들어 실증화재 소화 실험을 실시하였다. 실증화재 실험결과 200μm의 물방울 입자 크기를 갖는 중저압 노즐이 한 적응성이있는 것으로 나타났으며, 완전소화에는 실패하더라도 소방대가 출동할 때까지 연소확대가 되지 않도록 화재를 억제해 줄 수 있을 것으로 나타났다.

인랙스프링클러 헤드의 살수 특성

김종훈,정우인,명상엽,정기신,김운형 한국화재소방학회 2017 한국화재소방학회논문지 Vol.31 No.3

본 연구는 랙크식 창고에 적용되고 있는 인랙스프링클러의 살수특성을 알아보기 위해 수행되었다. 국내산 헤드와미국산 헤드를 대상으로 흐름성능실험, 방사각도 측정, 각도별 밀도측정 등이 수행되었다. 국내산 헤드의 경우 넓은방사범위를 가지고 있으며, 미국산 헤드의 경우 국내산 헤드에 비하여 좁은 각도를 가지고 있다. 동일한 K80헤드로비교해보면 국내산 헤드는 직접 살수가 어려운 부분으로 물을 보낼 수는 있으나, 각도별 살수밀도는 낮은 수준이었다. 미국산 헤드는 상대적으로 좁은 각도 내에 국내산에 비하여 많은 량의 물을 보낼 수 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 랙크식 창고의 평면적으로 2열 이상으로 배치된 가연물에 대해서는 화재확산을 억제하거나 진압 효과를 가지기 위해서는 페이스 스프링클러의 도입과 함께 지그재그 형태로의 배치를 통해 살수장애지역을 최소화 해야 할것으로 보인다. The aim of this study is to find out the water spray features of in-rack sprinklers for rack storage. This study conductedcold water flow test, measurement of spray angle and densities by angles for sprinkler head manufactured by a Koreancompany and a U.S. company. Korean sprinkler head had a wide angle of water spary. The water spray angle of a U.S. sprinkler head was narrow compared to the Korean sprinkler. In comparison of the Korean head with U.S. head of the sameK80, the Korean head can send water to parts that are difficult to directly spray, but the spraying density by angle was low. U.S. head can send more water than Korean head at a narrow angle. In conclusion, for flammable materials placed in twoor more rows in a rack storage, a zigzag arrangement with face sprinklers will be effective.

랙크식 창고 적용 집중식 스프링클러 시스템 설계

김종훈,정우인,명상엽,정기신,김운형 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.4

In this paper, it is explained that background and formation of concentrated sprinkler system developed based on 3 years research for rack storage fire. Flame spread at rack storage fire is very rapid vertically. In order to suppression rack storage fire, in-rack fire detector is active at the ultra early stage. Electric valve distributed around fire detection position then is open by control system. After valve open, water discharges from open type concentrated sprinkler head to flue space and commodities on rack shelf. It can conduct fire suppression and reduce the loss on rack storage fire. 본 연구에서는 랙크식 창고 화재에 대한 3년간의 조사와 실험결과를 토대로 제안된 적층형 스프링클러 시스템의 개요와 구성에 대하여 설명하였다. 랙크식 창고의 화재는 매우 신속하게 수직으로 상승하는 특징이 있다. 이에 대응하기 위해서는 극초기에 화재를 감지하고 위치를 알려줄 수 있는 인랙화재감지기를 기반으로 하여, 화재 감지 위치 부분의 송기공간을 중심으로 분포된 수직배관의 전자밸브를 관제시스템에서 판단하여 개방하고, 수직적 일제 개방과 송기공간에 대한 집중적 물 분사를 한다. 이를 통해 화재를 진압하고 피해를 감소시킬 수 있다.

Twin-Fluid를 이용한 저압용 미분무 건의 소화성능에 관한 연구

박정렬(Park, Jeong-Yeul),명상엽(Myoung, Sang-Youb),유홍선(Ryou, Hong-Sun) 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.추계

본 연구에서는 기존의 고압으로 작동되는 고압 미분무 건과는 달리 Twin-Fluid의 Turbulence 및 Break-up 현상 등을 이용하여 저압상태에서 작동하며 경량화 및 소형화에 성공하여 기존 소방관의 진입이 어려운 장소 또는 수원으로부터 멀리 떨어진 곳에서 원활한 소화활동을 위해 개발한 저압용 미분무 건의 성능을 화재소화능력 시험을 통해 입증하였다. 화재 소화능력 시험을 수행한 결과 물과 질소가 Mixing Chmaber 내부에서 혼합되면서 두 유체간의 상호작용 및 운동 에너지으로 인해 물의 액적이 미세하게 Atomizing되어 목재화재는 물론 유류화재의 진압에 있어서도 우수한 성능을 확인할 수 있었다.