ED-XRF를 이용한 저온창고의 방화화재 조사기법 연구

김시국(Si-Kuk Kim),채병길(Byeong-Kil Chae),한용택(Yong-Taek Han) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회논문지 Vol.35 No.6

본 연구는 ED-XRF를 이용한 저온창고의 방화화재에 대한 조사기법을 연구한 것으로 인화성 액체(휘발유, 시너, 등유,경유)의 연소열에 의한 시료의 성분 변화를 실험하여 분석한 연구이다. 첫 번째 실험은 시료(아연도금강판+우레탄폼+샌드위치패널)를 인화성 액체(휘발유, 시너, 등유, 경유) 500 ml로 연소시킨 후 시료의 성분 변화를 측정하였다. 연소 실험에서인화성 액체의 종류에 따라 연소열의 차이는 있었으나, 연소 후 ED-XRF로 시료의 성분 변화를 측정한 결과 휘발유의 연소실험에서 가장 큰 성분 변화가 측정되었고 시너, 등유, 경유의 순서로 변화가 나타났다. 인화성 액체의 연소열 차이에 의한시료의 성분 변화를 ED-XRF로 측정함으로써 실험에 사용된 인화성 액체의 구별이 가능하였다. 두 번째 실험은 소방대의방화화재 진압상황을 가정하여 첫 번째 실험과 동일한 조건에 인화성 액체의 연소 시간을 600 s로 제한하여 실험하였다. 인화성 액체는 종류에 구별없이 공통적으로 연소 시작 후 300 s 이내에 온도와 열유속이 최대값에 도달하는 연소 특징이있어 인화성 액체를 600 s 동안 연소 실험한 결과 첫 번째 실험과 동일하게 휘발유, 시너, 등유, 경유 순서로 성분 변화가확인됨에 따라 방화 현장에서 사용된 인화성 액체를 ED-XRF 측정 결과로 구별할 수 있었다. 일반적으로 방화는 연소 과정에서 대부분의 흔적과 증거물이 소실되고, 화재의 진압 과정에서 현장이 훼손되는 특징이 있어 화재 현장에서 방화의 증거를 발견하는 것이 어려운 경우가 많기 때문에 ED-XRF를 방화 조사에 활용한다면 방화 현장을 보존한 상태에서 현장을 성분 분석하여 발화지점의 추정이 가능하고, 방화조사의 신뢰성 향상을 위해서도 적극적인 도입이 필요함을 제안한다. Investigation techniques for fire prevention in low-temperature warehouses were studied using energy dispersive X-rayfluorescence (ED-XRF). In the first experiment, a sample (galvanized steel sheet plus urethane foam plus sandwich panel)was burned with 500 mL of a flammable liquid (gasoline, thinner, kerosene, and light oil)/ Then, the component changeof the sample was measured. In the combustion experiment, there was a difference in the heat of combustion dependingon the type of flammable liquid; however, as a result of measuring the component change of the sample with ED-XRFafter combustion, the largest component change was measured in the combustion experiment with gasoline. The change wasin the order of thinner, kerosene, and diesel. Using ED-XRF, it was possible to distinguish the flammable liquid used inthe experiment by measuring the component change of the sample resulting from the difference in the combustion heat ofthe flammable liquid. A second experiment was conducted under the same conditions as the first experiment, assuming afire brigade fire suppression condition, and the combustion time of the flammable liquid was limited to 600 s. A combustioncharacteristic of flammable liquids is that the temperature and heat flux reach the maximum value within 300 s after thestart of combustion regardless of the type of liquid. Because the change of composition was confirmed in the order of lightoil, it was possible to distinguish the flammable liquid used at the fire site using the ED-XRF measurement result.

임베디드시스템을 이용한 주소형 P형자동화재탐지설비개발

김시국(Kim, Si-Kuk),지승욱(Jee, Seung-Wook),양승현(Yang, Seung-Hyun),이재진(Lee, Jae-Jin),김필영(Kim, Pil-Young),이건호(Lee, Gun-Ho),이춘하(Lee, Chun-Ha) 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.추계

본 논문에서는 화재 및 비화재보시 동작감지기의 정확한 위치전송이 가능하고, 화재 시 동일 회로상(Loop)의 모든 감지기가 본연의 기능을 수행할 수 있는 주소형 감지기 및 화재 시 정확한 위치확인 및 연동된 설비들의 출력상황이 확인 가능한 임베디드 내장형 주소형 수신기를 개발하였다.

화학사고·테러를 가정한 훈련 시나리오 설계를 위한 현장 대원의활동성 분석과 훈련방안에 관한 연구

김시국(Si-Kuk Kim),최수길(Su-Gil Choi),홍성철(Sung-chul Hong) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.2

본 논문은 화학사고를 가정한 모의훈련 시나리오 설계 및 반복 훈련을 통한 구조대원의 활동성 분석에 관한 연구이다. 화학사고 및 테러에 의한 실내 현장의 복잡성을 기반으로 대응능력을 극대화하기 위해 2인 1조로 진행하는12단계의 모의훈련 시나리오를 설계하여 소방대원의 역량 향상을 분석하였다. 모의훈련 시나리오에 따른 활동성 측정결과 최대심박수가 가장 큰 폭으로 하락하는 훈련은 2단계 구간으로 N1은 163 bpm에서 153 bpm, N2는 186 bpm에서 151 bpm, N3는 168 bpm에서 162 bpm, N4는 166 bpm에서 152 bpm으로 감소되는 것으로 나타났다. 허용활동시간의 강도 Level의 경우, 2단계에서 N1은 Level 5에서 Level 3로 감소, N2는 Level 5에서 Level 3로 감소, N3는 Level4를 유지, N4는 Level 4에서 Level 3로 감소되어 최대허용활동시간이 늘어나는 것으로 나타났다. This article is a study on the activity of rescue workers for designing simulation training scenarios assuming chemicalaccidents. On the basis of the complexity of the indoor scene in the case of chemical accidents and terrorism, we designeda 12-step simulation training scenario for two teams to analyze the improvement in firefighters’ capabilities. On the basisof activity measurement in the simulation scenario, step 2 of training had the most drops in the maximum heart rate, asfollow: N1, from 163 bpm to 153 bpm; N2, from 186 bpm to 151 bpm; N3, from 168 bpm to 162 bpm; and N4, from166 bpm to 152 bpm. In terms of intensity level in the allowable activity time, it was found that in step 2 both N1 andN2 reduced from Level 5 to Level 3, N3 remained at Level 4, N4 reduced from Level 4 to Level 3, and the maximumallowable activity time increased.

주소형화재감지기의 필요성에 관한 연구

김시국(Kim, Si-Kuk),지승욱(Jee, Seung-Wook),이춘하(Lee, Chun-Ha),양승현(Yang, Seung-Hyun),이재진(Lee, Jae-Jin),김필영(Kim, Pil-Young) 한국화재소방학회 2010 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.추계

본 논문에서는 주소형화재감지기의 필요성을 확인하고자 기존 일반형감지기의 회로분석 및 문제점을 통해 한계성을 분석하여, 화재 및 비화재보시 자동화재탐지설비의 성능향상을 위해 일반형감지기에 주소기능을 부여한 주소발생 및 주소수신모듈을 설계 제작하였고, 작동테스트를 통해 주소형감지기의 필요성을 알리고자 한다.

화원종류에 따른 CO센서의 응답특성에 관한 연구

성완기(Sung, Want-Ki),김시국(Kim, Si-Kuk),지승욱(Jee, Seung-Wook),김형권(Kim, Hyeong-Gweon),이춘하(Lee, Chun-Ha) 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.추계

본 논문은 초기화재 및 훈소화재에 적응성이 있는 CO센서의 응답특성을 분석하고자 접촉식 CO센서를 실험대상으로 하여 한국소방산업기술원의 실화재시험장에서 모형화재실험을 실시하였다. 화원의 종류로는 UL 268 시험화원인 종이, 목재, 인화성액체를 화원으로하여 각 화원에 따른 CO센서의 응답특성을 비교 분석하였다.

공동 주택에서 발생되는 습도에 의한 비화재보 실증 실험에 관한 연구

김태희(Tae Hee Kim),최유정(Yoo Jeong Choi),김시국(Si Kuk Kim) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2023 No.1

소방용주파수 447 MHz와 2.4 GHz의 응답특성에 관한 연구

오새별(Oh, Sae-Byeol),김시국(Kim, Si-Kuk),지승욱(Jee, Seung-Wook),이춘하(Lee, Chun-Ha),김형권(Kim, Hyeong-Gweon),사공성호(SaKong, Seong-Ho) 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.추계

본 논문은 소방용 무선주파수로 도입 예정인 447 MHz와 2.4 GHz의 응답특성을 확인하고자, 한국소방산업기술원에서 개발된 447 MHz 무선모듈과 2.4 GHz 무선모듈을 이용하여 건축물 내에서 무선통신 환경에 영향을 줄 수 있는 대표적 장애물인 벽체를 시료로 하여 두 주파수 간의 응답특성을 비교 분석하였다. 도출된 결과를 바탕으로 향후 도입될 소방용 무선주파수 선정을 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

소방안전관리자의 화재 시 상황인지 및피난유도 능력 향상을 위한 교육ㆍ훈련 시나리오 개발

최유정(Yoo-Jeong Choi),김시국(Si-Kuk Kim) 한국화재소방학회 2024 한국화재소방학회논문지 Vol.38 No.1

본 연구는 소방안전관리자의 화재 시 상황인지 및 피난유도 능력을 향상시키기 위한 교육·훈련 시나리오를 개발한논문으로 복합건축물의 피난시설 특성 및 재실자 특성을 반영하여 실제 피난 유도 시 발생할 수 있는 돌발상황들을통해 실제 상황과 같이 느낄 수 있는 시나리오를 설계하고자 하였다. 시나리오의 각 피난설비는 소방대상물의 설치장소별 피난기구의 적응성 제4조제1항을 참고하였으며 앞선 사례의 피난 영향 요인을 고려하여 추가적인 방법들을 적용하여 개발하였다. 개발한 시나리오는 필로티 구조의 지하 4층, 지상 50층으로 된 복합건축물로 피난유도를 위해 피난개시→ 피난유도 → 피난집결지 집결 → 요구조자 상황보고 순을 바탕으로 설계하였다. 세부적인 내용으로는 화재 층수에따른 피난시설을 활용한 피난유도와 다양한 재실자 특성을 통한 상황부여, 돌발상황을 통한 역할 갈등요소를 삽입함으로써 실제 상황에서 발생 가능한 요소를 부여함으로써 실무에 적용 가능한 훈련이 되도록 설계하였다. 이를 통해 소방안전관리자를 위한 실질적이고 실현 가능한 교육을 진행함으로써 근무 중 화재 발생 시 재실자를 피난유도하는 과정에서 발생할 수 있는 돌발상황을 유연하게 대처하고 피난시설 이용에 대한 숙련도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. This study developed an education and training scenario to improve the ability of fire safety managers to recognizesituations during a fire and induce evacuation. By reflecting on the characteristics of evacuation facilities and the occupantsof multi-occupancy buildings, a scenario similar to that of a real situation was designed through unexpected situations thatcould occur during actual evacuation induction. Each evacuation facility in the scenario was developed by applyingadditional methods considering the factors influencing the evacuation in the previous case, referring to Article 4 (1) of theadaptability of evacuation equipment according to the installation location of firefighting objects. The developed scenariowas a multi-occupancy building with four basement levels and 50 floors above the ground with a piloti structure and wasdesigned based on the order of evacuation initiation → induction of evacuation → gather at the evacuation site → rescuerecipient state report. The details were designed to be applied to practical training by assigning elements that can occurin real situations by causing evacuation using evacuation facilities according to the number of fire floors, assigningsituations through various characteristics of occupants, and inserting role conflict elements through unexpected situations. By conducting practical and feasible education for fire safety managers, they can flexibly cope with unexpected situationsthat may occur in the process of inducing occupants to evacuate in the event of a fire while on duty and improve theirskills in using evacuation facilities.

주거 시설 실내 마감재의 방염특성 및 연기밀도 비교에 관한 연구

한용택(Han, Yong-Taek),김시국(Kim, Si-Kuk) 한국주거환경학회 2021 주거환경(한국주거환경학회논문집) Vol.19 No.1

In this study, the characteristics of combustion and risk difference of general wallpaper, foam block wallpaper, fireproof/non-fireproof silk wallpaper, and fireproof/non-fireproof interior film, which are interior finishing materials of residential facilities, were investigated using the 45 degree combustion tester and the smoke density tester. These combustion characteristics and differences were identified. General wallpaper and foam block wallpapers had no flame retardant performance, and the characteristics of burning were identified. And in the case of silk wallpapers and interior films, it was confirmed that the combustion and smoke density characteristics differ from depending on the flame retardant/non-flame retardant products. In the case of flame retardant products, it was found that there was little residual flame and residual time, but the smoke density was relatively high. However, in the case of non-flame retardant products, it was found to have a relatively large area of fire and carbonized length, so it was found to be vulnerable in terms of fire, and smoke density was found to be lower than that of flame retardant products. Therefore, depending on the housing and the facilities used, it is judged that the use of internal finishing materials with flame-retardant components to prevent the expansion of combustion in general residential facilities will be advantageous in terms of the characteristics of the fire. However, in places with a large floating population, such as neighborhood facilities, it was possible to derive the result of using non-flame retardant products to reduce damage caused by smoke. 본 연구는 주거 시설의 건축물 내부 마감재인 일반합지, 폼블럭벽지, 방염/비방염의 실크벽지 및 방염/비방염의 인테리어 필름의 연소 증폭과 위험도 차이를 45도 연소시험기와 연기밀도 시험기를 이용하여 화재의 특성과 차이점을 파악하였다. 일반합지와 폼블럭벽지는 방염성능이 전혀 없는 것으로서 전소되는 특성을 파악하였으며, 실크벽지와 인테리어 필름의 경우에는 방염/비방염제품에 따라 연소 및 연기밀도 특성이 다름을 확인할 수 있었다. 방염제품의 경우에는 잔염과 잔진시간이 거의 없는 것으로 파악되었으나 연기밀도에는 비교적 높은 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 비방염제품의 경우에는 비교적 넓은 면적의 탄화면적과 탄화길이를 갖는 것으로 파악되어 화재 측면에서는 취약한 것으로 파악되었으며, 연기밀도는 방염제품에 대비 낮은 것으로 조사되었다. 따라서 주거 및 이용시설에 따라서 일반 주거시설에서는 연소확대 방지를 위한 방염성분이 있는 내부 마감재를 이용하는 것이 화재의 성상에 유리할 것으로 판단되며, 근린 시설과 같은 유동인구가 많은 곳에서는 화재 시 발생하는 유독가스에 따른 피해를 줄이기 위한 비방염제품을 사용하는 것이 인명피해를 줄일 수 있는 방법이라는 결과를 도출할 수 있었다.

다중이용시설 화학테러 취약등급설정 방법론 개선에 대한 연구

주선호(Sun Ho Joo),김시국(Si-Kuk Kim),홍성철(Sungchul Hong) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.1

인체 건강에 치명적인 위해를 가할 수 있는 독성 및 인화성 가스를 이용한 화학테러행위는 행위자인 테러범과 그 행위로 인한 피해자 간에 존재하는 현격한 정보의 비대칭성으로 인해 대다수의 선진국, 또는 국지적 분쟁을 겪고 있는 국가 및 지역사회에 대하여 중대한 안보위협이 되고 있다. 화학테러에 대한 대응기관의 대처방안은 크게 예방, 대응, 수습의 3단계로 나누어 볼 수 있고, 이 과정 중에서 화학테러의 피해 정도 및 피해 범위에 절대적인 영향력을 미치는 예방과 대응단계에 해당하는 각 전문대응기관과 요원들의 성공적인 임무수행을 위해서는 화학테러의 잠재적 대상이 되는 시설들에 대한 객관적이고 체계화된 취약성의 평가와 등급화가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 기존 국내외의 화학테러관련 취약성 등급분류체계를 비교분석하고 현재 국내 등급분류체계의 개선방향에 대해 살펴보고 실제 국내 다중이용시설 표본에 대한 취약성 평가를 통해서 보다 과학적이고 체계화된 방법론을 제시하였다. Chemical terrorism using toxic and flammable gases, which could be fatal to the health of the human body, poses a serious threat to the security of most advanced countries, as well as those that are suffering from local disputes, due to the asymmetric information that exists between terrorist actors and victims. The countermeasures against chemical terrorism can be roughly divided into three stages: prevention, response, and probation. The critical factors for each professional response agency, and the personnel that determine the degree and range of chemical terrorism damage, are performing missions successfully in the process of the prevention and the response stage against chemical terrorism. To do this, conducting objective and systematical assessments on facilities that could potentially be the subject of chemical terrorism is more important than anything. In this study, we compared the existing domestic and foreign vulnerable classification systems for chemical terrorism, reviewed the current direction of improvement in domestic classification systems, and suggested more scientific and systematic methodologies through the vulnerability assessment on an actual public facility sample.