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지문학,이병곤 한국화재소방학회 2008 한국화재소방학회논문지 Vol.22 No.3
Water mist fire suppression system utilizes the fire suppression features such as cooling of fire source, dilution of ambient oxygen, and shielding of radiation heat with the evaporation of microscopic water droplets. The momentum of water mist is relatively lower than that of larger water droplet and the infiltration of water mist to the fire source is not effective. Contribution of evaporated water v apor i s liable t o decline to l imited portion o f fire s ource due to i ts l ight w eight a nd sparse density. On the other hand, the cycling water mist pattern is expected to improve the penetration force of water mist as well as the air expelling capability with the stratified spray characteristics. At this paper, we present the analyzed fire suppression capability of intermittent water spray pattern by use of FDS which is computational fire dynamics fire model. We expect this analysis can support the basic concept to the development of the prototype of water mist nozzle. 물분무소화설비는 화원의 냉각, 주변공기의 희석, 미세한 물방울의 증발에 의한 열차단과 같은 소화특성을 이용한다. 미분무수의 운동량은 입자가 큰 물방울에 비해 상대적으로 낮으며 화원의 침투능력도 효과적이지 못하다. 증발된 수증기에 의한 기여는 무게가 가볍고 밀도가 희박하여 화원에 일부분으로 제한되는 경향이 있다. 반면, 사이클식 미분무 패턴은 성층화된 분무 특성에 의해 공기 추출능력과 침투력이 개선될 것으로 예상된다. 이 논문에서는 유체공학적 화재모델인 FDS를 사용하여 교번식 미분무 패턴에 대해 분석된 소화능력을 다룬다. 저자는 이 분석이 미분무 노즐의 표본을 개발하기 위한 기본 개념을 제공 할 수 있기를 기대한다.
지문학,이병곤 한국화재소방학회 2006 한국화재소방학회논문지 Vol.20 No.4
The fire protection regulation for the nuclear power plants is based on the qualitative fire hazard assessment and the quantitative fire risk analysis, and the fire risk is managed by the fire protection plan with the appropriate balance among the fire prevention, fire suppression and the minimization of the fire effect. In these days, the zone model or the field model is generally used for the detail evaluation for the fire risk. At this paper, with consideration of the present trend, we evaluate whether the quantitative fire risk analysis and the assessment of fire result for fire areas at nuclear power plants can be possible by use of Fire Dynamics Simulator (FDS) that is the state-of-the-art fire modeling tool. Consequently, it is expected that the quantitative fire risk evaluation propelled by the fire modeling can be available as an applicable tool to improve the core damage frequency as well as the quantitative fire risk analysis. 원자력발전소의 화재방호규정은 정성적인 화재위험성평가와 정량적인 화재위험도분석에 기반을 두며, 화재위험은 심층화재방어개념인 화재 예방, 화재 진압, 및 피해 최소화의 3가지 요소에 균형을 유지하 면서 화재방호계획에 의해 관리되고 있다. 최근 화재위험 상세평가는 일반적으로 존모델 또는 필드모델 을 이용하고 있다. 본 논문에서는 이런 추세에 따라 최신 화재모델링 도구인 FDS를 이용하여 원자력 발전소의 방화지역에 대한 정량적 화재위험분석 및 화재영향 평가가 가능한지 그 여부를 확인하였다. 이의 결과 화재모델링을 이용한 정량적 위험분석은 원자력발전소의 방화지역에 대한 정량적 위험도 분 석뿐만 아니라 화재로 인한 원자로 노심 손상빈도를 개선할 수 있는 응용 도구로 활용될 수 있을 것 으로 기대된다.
위험도 및 성능기반 분석방법에 의한 원전 화재방호규정 적용 방안
지문학,이병곤 한국화재소방학회 2006 한국화재소방학회논문지 Vol.20 No.3
원자력발전소의 화재방호규정은 발전소 건설 초기단계에서 인허가 요건에서 제시하는 설계기준을 따른 다. 이러한 규정은 발전소 정상상태를 기준한 것이며 발전소 과도상태, 배열이 변경될 수 있는 계획예방정 비기간 또는 발전소 해체기간의 화재방호 적용기준으로는 부족한 실정이다. 최근 미국에서 개발되고 있는 화재방호요건은 발전소 전체 수명기간에 걸쳐 성능기반 요건과 관리기준을 제시하고 있으나 발전소 상태 변경에 따른 정성적 및 정량적 평가를 위한 적용기준이라기 보다 개념적 적용방법을 제시하고 있다. 반면, 성능기반 화재위험 분석기법은 원전의 화재방호구역을 하나의 분석공간으로 설정한 다음 열 및 연 기의 유동을 해석하며, 실내의 안전성 관련 기기 및 케이블에 대한 열적 영향을 평가한다. 본 논문에서는 이러한 새로운 정량적 분석기술을 국내 원전에 적용하기 위한 목적으로 원전 화재방호규정의 적용방법 변 경 방안과 발전소 상태변경에 대한 위험도 평가 항목을 구분하여 제시하였다. From the beginning of the construction stage, the fire protection regulation for the nuclear power plants conforms to the design requirements for the acquisition of the license permit. This regulation is based on the plant status of the normal operation, but it is not enough to be used as an application standard for fire protection at the transient mode of the plant and the outage time for refueling as well as for the plant decommissioning. While the advanced fire protection requirement that has been developed in America recently suggests the performance-based requirement and management rule applicable to the overall life time of the plant, it simply represents the conceptual application. It means that it can not be treated as appropriate standards because it does not deal with the qualitative and quantitative approach in specific ways. By the way, with the use of the performance-based fire risk analysis, the dynamic behavior of the heat and smoke at the fire compartment of the nuclear power plants can be analyzed and the thermal effect to the safety-related equipment and cables can be evaluated as well. At this paper, it suggests the ways to change the applicable fire protection regulations and the required evaluation items for the fire risk resulted from the plant configuration change with an intent to introduce the state-of-the-art quantitative fire risk analysis technology at the domestic nuclear power plants.