원문 : 가상화재상황의 초고층 건물 진입에 따른 소방공무원의 생리학적 반응

유동훈 ( Dong Hoon Yoo ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2014 운동과학 Vol.23 No.3

유동훈. 가상화재상황의 초고층 건물 진입에 따른 소방공무원의 생리학적 반응. 운동과학, 제23권 제3호, 267-274, 2014. 본 연구는 가상화재상황의 초고층 건물 진입에 따른 소방공무원의 생리학적 반응을 알아보고자 시도하였다. 남자 소방공무원 8명(구조대원 6명, 화재 진압대원 2명, 31.9±4.4세)을 대상으로 초고층 건물 진입(HB: entry of high-rise building), 가상화재상황의 초고층 건물 진입(SF: simulated fire-fighting), 비교처치(CON: gym suit)의 3가지 처치를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 가상화 재상황의 초고층 건물 진입에 따른 산소섭취량은 소방장비착용과 비교처치와 유의한 차이가 나타났다. 둘째, 심박수는 처치와 시기의 주 효과, 처치와 시기의 상호작용효과 모두 유의한 차이가 나타났으며, 3, 9, 12, 15분에서 HB와 SF는 CON보다 높게 나타났다. 셋째, 심부온도는 시기의 주 효과와 상호작용효과에서 유의한 차이가 나타났지만, 처치의 주 효과는 유의한 차이가 없었으며, 12, 15분에서 SF는 HB와 CON보다 높게 나타났다. 넷째, 피부온도는 처치와 시기의 주 효과, 처치와 시기의 상호작용효과 모두 유의한 차이가 나타났으며, 3, 6, 9, 12, 15분에서 SF는 HB와 CON보다 높게 나타났다. 다섯째, 운동자각도는 처치와 시기의 주 효과, 처치와 시기의 상호작용효과 모두 유의한 차이가 나타났으며, 6, 9, 12, 15분에서 SF는 CON보다 높게 나타났다. 본 연구는 초고층 건축물 가상화재상황에서 소방 활동 시 생리학적 변화에 대한 객관적인 자료를 제시하고자 하였다. 추후 대규모 소방공무원들을 대상으로 화재상황에서 안전한 임무 수행을 위한 체력의 기준이 제시되어야 한다고 사료되며, 다양한 소방 활동 임무와 생리학적 변인에 관련된 연구가 이루어져야 할 것이다. Yoo, Dong-Hoon. Physiological Response in Accordance with High-Rise Building of Simulated Fire-Fighting in Fire-Fighters. Exercise Science, 23(3): 267-274. 2014. The purpose of this study was to investigate fire-fighters` physiological response in case of simulated fire-fighting of high-rise building. Eight male fire fighters (6 rescue workers, 2 fire suppression workers; 31.9 4.4 yrs) participated in this study. Each participants performed under the three conditions (HB: entry of high-rise building, SF: simulated fire-fighting, CON: gym suit). The results were as follows: First, oxygen consumption was significantly different between SF and CON. Secondly, heart rates showed difference in both main effect and interaction effect of treatment and time. HB and SF were higher than CON at 3, 9, 12, and 15 min. Thirdly, tympanic temperature showed significant difference in main effect of time and interaction effect of treatment and time. SF was higher than HB and CON at 12, 15 min. Fourth, skin temperature showed difference in both main effect and interaction effect of treatment and time. SF was higher than HB and CON at 3, 6, 9, 12, and 15 min. Lastly, rating of perceived exertion showed significant difference in both main effect and interaction effect of treatment and time. S F was higher than CON at 6 , 9, 1 2, and 1 5 min. Physical standard of fire-fighters based on this study will be suggested in order to provide the guideline for their job safety. Further research on physiological variables during various fire-fighting tasks should also be carried out for more systematic physical guideline to enhancing fire-fighters` job safety.

상용관 마찰계수에 따른 관망해석

유동훈,원유승,윤계섭,Yoo, Dong-Hoon,Wun, Yoo-Seung,Yoon, Kye-Sup 한국수자원학회 1996 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.29 No.5

Studied are the existing equations of Hazen-Williams and Colebrook-White, and the equations of Yoo's (1995) mean zero velocity point and mean friction factor developed for the estimation of commercial pipe friction factor. Simple arrangements of pipe network are devised by changing the diameter, flow discharge and length, and the characteristics of four equations are investigated by comparing the computed results of pressures at each node. Three groups of pipe diameter, small, medium, large, are considered in the comparison, and various problems of existing equations are discussed based on the computed results of pressures and velocities. 상용관 마찰계수 산정을 위해 개발된 기존의 Hazen-Williams 식, Colebrook-White 식과 유동훈(1995)이 제안한야 영점높이 평균법과 마찰계수 평균법의 산정식들을 비교 검토하였다. 간단한 관망에 대하여 관종류, 관경, 유속, 관길이를 변화시켜 수리조건을 구성하였으며, 네가지 상용관 마찰계수 산정식을 적용하여 구한 압력차이를 비교하여 각각의 산정식들이 가지는 특징을 논하였고, 입력자료의 변화에 따라 마찰손실이 어떠한 거동을 하는지 알아보았다. 관경을 소형관 및대형관으로 변화시켰을 때의 분석결과와 중형관일 때의 분석결과를 세 종류의 강관에 대하여 비교하였고, 유속 변화와 압력 변화와의 비교를 통하여 기존 상용관 마찰 계수 산정식의 문제점에 대하여 논하였다.

파활동경사를 고려한 소파블록 중량산정

유동훈(Yoo Dong Hoon),윤종주(Yoon Jong Joo),정평교(Jung Pyung Kyo),장문엽(Jang Moon Yup) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10

비선형효과와 파형경사를 고려한 소파블럭 중량산정

유동훈(Yoo Dong Hoon),윤종주(Yoon Jong Joo),장문엽(Jang Moon Yup) 대한토목학회 2010 대한토목학회 학술대회 Vol.2010 No.10

천이류에서의 관마찰

유동훈,Yoo, Dong Hoon 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.4

관로흐름은 관벽과의 마찰 정도에 따라 층류와 난류, 난류인 경우 관벽은 매끄러운관 또는 완난류(緩亂流)(smooth turbulent flow) 조건과 거칠은 관 또는 전난류(全亂流)(rough turbulent flow) 조건으로 뚜렷이 대별할 수 있으며 층류와 완난류의 변이부에 해당하는 층류-완난류 천이조건 즉 천이층류(遷移層流)와 완난류-전난류 변이부 즉 천이난류(遷移亂流) 등 모두 다섯 개의 조건으로 구분지어 해석할 수 있다. 층류, 완난류 및 전난류 조건에서의 마찰계수 산정에는 기존 Prandt1의 이론식에 상당한 신뢰를 두고 있으나 천이난류에서의 마찰계수산정에 쓰고 있는 Colebrook-white 조합식은 이의 정도에 많은 의문점을 두어 왔다. 본 연구에서는 Nikuradse의 실험결과를 재 분석하여 천이난류조건에서의 유속분포식을 구하였으며, 이에 근거하여 관로에서 천이난류조건에 대한 마찰계수 산정식을 개발하였다. 천이층류에 대하여는 마찰계수를 내삽법으로 구할 것을 제의한다. On the basis of Nikuradse laboratory experiments. two transition flow regimes are defined with respect to the characteristics of boundary layer. One is the transitional turbulent flow which has a transitional characteristics between smooth turbulent flow and rough turbulent flow, and the other may be called as transitional laminar flow which has transitional features between laminar flow and turbulent flow. The laboratory results of Nikuradse are carefully re-examined, and the flow regions are clearly defined. The velocity profile of the transitional turbulent flow is described by newly formulated equation, and the Darcy-Weisbach friction coefficient for the transitional turbulent flow is determined based on the theoretical form of profile equation, which is far better accurate than Colebrook-White equation. Difficulties still arise for the description of velocity profile when the flow undergoes from laminar to turbulent. In this case a linear interpolation procedure is proposed for the estimation of friction coefficient.

균일조도 원형관 마찰계수

유동훈,Yoo, Dong Hoon 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.5

균일조도 원형관에서 수행한 Nikuraclse의 실험결과에 따라 관로흐름은 층류(層流), 천이층류(遷移層流), 완난류(緩亂流), 천이난류(遷移亂流)와 전난류(全亂流)등 다섯가지로 구분되며, 천이층류는 조건에 따라 층류로부터 완난류로 천이하는 경우와 층류로부터 전난류로 바로 천이하는 경우가 있다. 각 조건은 관경의 조고에 대한 비로 결정될 수 있으며, 각 조건에 대하여 원형관 마찰계수를 양해법으로 구하는 수식을 개발하였다. 본 수식은 Nikuradse의 실험결과와 비교하여 상당히 양호한 결과를 보여준다. On the basis of Nikuradse laboratory experiments conducted in circular pipe with uniform roughness, five flow regimes are defined with respect to the characteristics of boundary layer such as laminar, transition laminar, smooth turbulent, transition turbulent and rough turbulent flows. Two cases are found for the transition laminar flow: one for the transition between laminar flow and smooth turbulent flow and the other for the one between laminar flow and rough turbulent flow. They all can be clearly determined by the relative roughness or the ratio of pipe diameter to the roughness. Explicit functions are developed for the estimation of pipe friction factor for the various flow conditions including turbulent flow regimes, which have excellent agreement with the Nikuradse laboratory data.

불규칙파에 의한 연안류

유동훈,Yoo, Dong Hoon 대한토목학회 1990 대한토목학회논문집 Vol.10 No.4

불규칙파에 의하여 형성된 쇄파대에서의 확산은 여러가지 요인에 기인한다고 볼 수 있다. 개개파의 쇄파에너지로 발생되는 난류형상, 유속의 공간변화에 의한 영향, 쇄파대 폭의 확장과 함께 나타나는 잉여파응력(Excess Momentum Fluxes or Radiation Stresses)의 불규칙 중첩에 의한 영향 등이며 이로 인하여 연안류는 보다 완만한 곡선을 나타낼 것이다. 본 연구에서는 단순파를 중첩시켜 표현하는 스펙트럼파 모델을 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델과 연안류 모델에 접속시켜 운용할 수 있는 모델시스템을 개발하여 현장 관측자료에 적용하였다. 적용결과, ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델은 쇄파대 확산에 있어 난류확산의 영향과 불규칙한 응력중첩이 영향 모두를 잘 재현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 본 수치모형에서는 고려치 못하였지만, 파 스펙트럼간 에너지의 비선형 전도효과도 연안류분포에, 특히 수심이 작은 연안 가까이에서, 무시할 수 없을 정도의 영향을 미치는 것으로 나타났다. Various factors may contribute on the mixing processes in the surf zone formed by irregular waves. The turbulence motion driven by wave breaking may be one of the major causes, the effect due to spatial variation on current velocity be a secondary one, and the additional process may result from the irregular superposition of radiation stresses or wave breaking dissipation incurred by random breaking waves in a broadened surf zone. In the present study a numerical model of spectral waves and induced currents was developed using a superposition technique with ${\kappa}-{\varepsilon}$ closure for mixing process and applied to a field situation of longshore current generated by spectral waves on a uniform beach. It was found from the application that the surf-zone mixing processes formed by irregular waves can be well described by using ${\kappa}-{\varepsilon}$ equations if the source of ${\kappa}$ is properly represented. The nonlinear energy transfer was also found to have some influence on the velocity profile of longshore current particularly in very shallow water region near coast.

직접분사식 디젤엔진에서 아산화질소의 생성에 관한 실험적 연구

유동훈,Yoo, Dong-Hoon 해양환경안전학회 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.2

일반적으로 선박용 디젤엔진의 아산화질소($N_2O$)배출률은 이산화황($SO_2$)배출률과 밀접한 상관성을 갖고 있고, 선박에서 사용되는 연료의 다양성은 $N_2O$배출특성에 영향을 미친다고 받아들여져 왔다. 최근의 연구보고에 의하면 연료 연소에서 발생한 충분한 일산화질소(NO)가 존재할 경우, 배기의 $SO_2$배출률이 $N_2O$생성에 미치는 영향은 NO의 영향보다 막대하게 크다. 그러므로 $SO_2$성분으로부터 기인하는 $N_2O$생성은 NOx저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 시스템에서 중요한 인자로 작용한다. 본 실험적인 연구의 목적은 $SO_2$유량 증가를 갖는 디젤엔진의 흡기가 배기의 $N_2O$배출률에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 실험에 사용된 테스트 엔진은 2600rpm에서 12kW의 출력을 갖는 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 운전조건은 75% 부하에서 실시되었다. 0.499%($m^3/m^3$)의 $SO_2$표준가스는 흡기의 $SO_2$농도를 변화시키기 위해 사용되었다. 결과적으로 황 성분을 포함하지 않는 연료는 $SO_2$를 배출시키지 않았고, 흡기 중에 $SO_2$표준가스의 증가에 따른 배기의 $SO_2$배출률은 $SO_2$흡입률과 비교하여 거의 같은 비율이었다. 또한, 흡기의 $SO_2$유량 상승은 $N_2O$배출률을 상승시켜 배기 중의 $N_2O$는 흡기의 $SO_2$혼합기에 의해 생성되었다. 결국 황 성분을 함유한 연료는 연소 중에 $SO_2$를 형성하고 배기 중의 $N_2O$는 연소실에 존재하는 NO와 $SO_2$의 반응에 의해 발생된다고 할 수 있다. It has been generally recognized that $N_2O$(Nitrous Oxide) emission from marine diesel engines has a close correlation with $SO_2$(Sulfur Dioxide) emission, and diversity of fuel elements using ships affects characteristics of the $N_2O$ emission. According to recent reports, in case of existence of an enough large NO(Nitric Oxide) generated as fuel combustion, effect of the $SO_2$ emission in exhaust gas on the $N_2O$ formation is more vast than effect of the NO. Therefore, $N_2O$ formation due to the $SO_2$ element operates on a important factor in EGR(Exhaust Gas Recirculation) systems for NOx reduction. An aim of this experimental study is to investigate that intake gas of the diesel engine with increasing of $SO_2$ flow rate affects $N_2O$ emission in exhaust gas. A test engine using this experiment was a 4-stroke direct injection diesel engine with maximum output of 12 kW at 2600rpm, and operating condition was set up at a 75% load. A standard $SO_2$ gas with 0.499%($m^3/m^3$) was used for changing of $SO_2$ concentration in intake gas. In conclusion, the diesel fuel included out sulfur elements did mot emit the $SO_2$ emission, and the $SO_2$ emission in exhaust gas according as increment of the $SO_2$ standard gas had almost the same ratio compared with $SO_2$ rate in mixture inlet gas. Furthermore, the $N_2O$ element in exhaust gas was formed as $SO_2$ mixture in intake gas because increment of $SO_2$ flow rate in intake gas increased $N_2O$ emission. Hence, diesel fuels included sulfur compounds were combined into $SO_2$ in combustion, and $N_2O$ in exhaust gas should be generated to react with NO and $SO_2$ which exist in a combustion chamber.

원형암거의 간편설계

유동훈,엄호식,Yoo Dong Hoon,Um Ho Sik 한국관개배수위원회 2001 한국관개배수논문집 Vol.8 No.1

Flow through culvert is very complex depending on the characteristics of hydraulic conditions. A design method using a monograph is normally employed due to wide range of flow characteristics and the difficulty of calculating inlet water depth. The presen

도파고 경험식

유동훈(Yoo, Dong Hoon),김인호(Kim, In Ho) 한국해안해양공학회 2004 한국해안해양공학회 논문집 Vol.16 No.4

도파고를 산정하는 경험식을 도출하기 위하여 도파지점에서의 수리조건을 대표하는 수치를 적용한 새로운 무차원수인 파활동경사 Sx를 도입하였다. Saville(1958)의 실험자료에 기초하여 사면경사, 파형경사 등과 도파고비와의 관계를 도출하여 수심 구간별로 도파고를 산정할 수 있는 경험식을 제시하였다. 한편 Ahrens(1988) 관측자료와 Mase(1989) 실험자료를 이용하여 조도 영향을 고려하며 광범위한 경사조건에 적용할 수 있는 보다 일반성이 확보된 경험식을 도출하였다. Mase(1989)가 시도한 바와 같이 Iribarren 수를 도입한 경우에는 비선형관계가 유도되어 지수형 산정식이 도출된다. 이에 반하여 지점 파활동경사를 도입하였을 경우에는 단순히 선형 비례하는 간단한 일차식의 형태로 광범위한 수심과 경사 구간에 적용할 수 있는 경험식을 도출할 수 있었다. For the development of empirical equation of run-up height, a new surf parameter called' wave action slope' Sx is introduced. Approximate equation has been produced for each band of water depth for the computation of wave run-up height using the laboratory graph of Saville(1958). On the other hand using the laboratory data of Ahrens(1988) and Mase(1989), empirical equations of run-up height have been developed for the general application with considering roughness effect covering a wide range of water depth and wall slope. When Mase tried to relate the run-up height to the Iribarren number, nonlinear relation has been obtained and hence the empirical equation has a power law. But when the wave action slope is adopted as a major factor for the estimation of run-up height the empirical equation shows a linear relationship with very good correlation for the wide range of water depth and wall slope.