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열발생률 측정을 위한 Medium-Scale의 산소소모열량계 구축 및 보정
윤홍석,황철홍 大田大學校 産業技術硏究所 2006 산업기술연구소 論文集 Vol.31 No.2
화재의 위험성을 진단하기 위한 가장 기본적 물리량인 열발생률 측정을 위하여, 다양한 열발생률 측정기법이 비교되었다. 다양한 측정기법의 편의성 및 장담점에 대한 비교를 통해 산소소모법이 적용된 발열량계가가장 보편적인 활용이 가능함 확인하였다. 이에 근거하여 실험실 규모의 화재실험으로부터 열발생률을 측정하기 위한 Medium-scale의 산소소모열량계가 구축되었다. 구축된 산소소모열량계의 측정 정확도를 평가하기 위하여 헵탄(N-heptane) 및 프로판(Propane) 연료를 대상으로 보정실험이 수행되었으며, 뛰어난 측정정확도를 나타냄을 확인하였다.
축소 구획실에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성 변화
윤홍석,황철홍 한국화재소방학회 2019 한국화재소방학회논문지 Vol.33 No.1
Experimental and numerical studies on the fire characteristics according to the distance between the fire source andsidewall under the over-ventilated fire conditions. A 1/3 reduced ISO 9705 room was constructed and spruce wood cribswere used as fuel. Fire Dynamics Simulator (FDS) was used for fire simulations to understand the phenomenon inside thecompartment. As a result, the mass loss rate and heat release rate were increased due to the thermal feedback effect ofthe wall in the compartment fire compared to the open fire. As the distance between the fire source and sidewall wasreduced, the major fire characteristics, such as maximum mass loss rate, heat release rate, fire growth rate, temperature, andheat flux, were increased despite the limitations of air entrainment into the flame. In particular, a significant change in thesephysical quantities was observed for the case of a fire source against the sidewall. In addition, the vertical distribution oftemperature was changed considerably due to a change in the flow structure inside the compartment according to thedistance between the fire source and sidewall. 과환기 화재조건에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 1/3 축소된 ISO 9705 화재실이 제작되었으며, Spruce wood crib이 연료로 사용되었다. 구획 내부의 현상 이해를 위하여 FireDynamics Simulator (FDS)를 활용한 시뮬레이션이 수행되었다. 개방된 공간 화재에 비해 구획실 화재는 벽면의 열피드백 효과로 인하여 질량 감소율과 열발생률이 증가됨이 확인되었다. 측벽과 화원의 거리가 감소됨에 따라 화염으로의 공기 유입 제한에도 불구하고 주요 화재특성인 최대 질량 감소율, 열발생률, 화재 성장률, 온도 및 열유속이증가되었다. 특히 측벽과 화원이 접촉되었을 때 이들 물리량의 가장 큰 변화가 확인되었다. 추가로 화원과 측벽의거리에 따른 구획 내부의 유동구조의 변화로 인하여 온도의 수직분포에 상당한 변화가 발생됨이 확인되었다.
판형 열유속계의 소형화에 따른 공간 해상도 개선에 관한 연구
윤홍석,한호식,황철홍 한국화재소방학회 2019 한국화재소방학회논문지 Vol.33 No.2
화재환경에서 열유속 측정을 위해 사용되는 판형 열유속계의 측정 오차 및 소형화를 통한 공간 해상도 개선에관한 실험적 연구가 수행되었다. 주요 결과로서, Plate의 뒷면에 설치되는 단열재의 두께 및 밀도 변화에 따른 측정값분석을 통해, 판형 열유속계의 측면으로의 열손실이 측정오차에 큰 영향을 줄 수 있음이 확인되었다. 또한 기존 10cm 크기의 정사각형 형상을 기준으로 소형화를 통해 3 cm 크기의 판형 열유속계도 충분히 정확한 열유속 측정이가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 화재환경에서 보다 정확한 국소 위치의 열유속 측정을 위해 유용하게 활용될것으로 기대된다. This study assessed the measurement errors and improvement of the spatial resolution through miniaturization of theplate thermometer used to measure the heat flux in a fire environment. As a result, the heat loss to the side of platethermometer was found to have a significant influence on the measurement error through analysis of the measurementvalues according to the thickness and density change to the insulation installed on the back side of the plate. Basedon the existing 10 cm square shape, it was also confirmed that the 3 cm size plate thermometer could measure the heatflux with satisfactory accuracy through miniaturization. These results are expected to be useful for accuratemeasurements of the heat flux at local locations in a fire environment.