수리모형실험을 통한 급류지역 수로관 위험성 연구

최신웅(Sin-Woong Choi),최아영(A-Young Choi),한동훈(Dong-Hun Han) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회논문지 Vol.35 No.5

본 연구는 급류지역 수로관 시설물에서 수난구조 활동 중 반복적으로 발생하는 소방공무원의 순직사고를 예방하기 위해 사고 현장을 조사⋅분석한 정보를 바탕으로 수리모형실험을 수행하였다. 실험 결과, 수로관에 가까워질수록유속이 빨라졌으며, 최대 유속이 가장 큰 폭으로 상승한 경우에는 수로관 전면 최대 유속보다 수로관 후면 최대 유속이 약 3.99배 높았고, 수로관 단면적 정면에서는 수로관 위쪽보다 아래쪽 유속이 더 빠른 경향을 보였다. 각 부위별 최대 유속은 수로관 입구를 기준으로 통과 전(10 cm)은 1.65 m/s, 통과 전(5 cm)은 2.63 m/s, 수로관 통과 시에는7.12 m/s, 수로관 통과 후(5 cm)는 5.33 m/s로 측정되었다. 평균 유속은 통과 전(10 cm) 0.94 m/s, 통과 전(5 cm) 1.75m/s, 수로관 내부는 5.53 m/s, 수로관 통과 후(5 cm)는 4.64 m/s로 측정되었다. 연구 결과를 바탕으로 관련 SOP, 지침등을 고찰하고, 현장 대원의 수난구조 활동과 안전사고를 예방하기 위한 권고 및 지침 보완사항(안)을 제시하였다. In this study, waterway modeling experiments were conducted by incorporating the information obtained by analyzingaccident sites to prevent frequent accidents of firefighters that occur during water rescue operations conducted near waterpipes in rapid flow waterways. Based on the conducted experiments, it was observed that the flow velocity increased withdecreasing distance from the water pipe. Furthermore, the maximum flow velocity was found to be 3.99 times higher atthe posterior end than at the anterior end of the water pipe, and the flow velocity was found to be higher at the lowerside than at the upper side of the water pipe’s anterior end. The maximum flow velocity was measured to be 1.65 m/sat a distance of 10 cm from the entrance to the pipe, 2.63 m/s at a distance of 5 cm from the entrance to the pipe, 7.12m/s within the pipe, and 5.33 m/s at a distance of 5 cm from the pipe’s exit. The average flow velocity was measuredto be 0.94 m/s at a distance of 10 cm from the entrance to the pipe, 5.53 m/s within the pipe, and 4.64 m/s at a distanceof 5 cm from the pipe’s exit. Furthermore, in this study, relevant standard operating procedures and regulations were takeninto consideration. Based on the results obtained from this study, recommendations and guidelines were then accordinglydevised for preventing accidents of firefighters that occur during water rescue operations.

CFD 해석을 통한 급류지역 수로관 위험성 분석

최아영(A-Young Choi),최신웅(Sin-Woong Choi),우창규(Chang Gyu Woo),한동훈(Dong-Hun Han) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회논문지 Vol.35 No.3

본 연구는 최근 소방공무원의 순직사고와 관련하여 급류지역 수로관 주변의 위험성에 대해 CFD 모델을 적용하여해석하고, 수로관 내·외부 유속 예측을 위한 기존 이론식의 결과와 비교를 통해 이론 모델의 타당성을 검토하였다. CFD 해석은 상용 해석프로그램인 ANSYS R1를 이용하였으며, 실제 사고현장을 실측하고 단순화하여 해석을 수행하였다. 유속은 수로관 내부에서 외부보다 유속이 최대 4배 빠르게 측정되었고, 이 결과를 활용하여 현장 대원의 수난구조 활동 및 안전사고를 예방하는 방안을 제시하였다. In this study, the validity of the theoretical model was examined by applying a CFD model and comparing the resultsof the existing theoretical equations for predicting the flow velocity inside and outside water pipes, and the dangers aroundthe water pipes in the torrent area in relation to the recent fatal accidents of firefighters was analyzed. The CFD simulationwas performed using the commercial analysis program ANSYS R1; the actual accident site was measured and simplified. The flow velocity was measured four times faster inside the canal pipe than the outside, and the results were used tosuggest a plan to prevent disaster relief activities and safety accidents.

화재조사현장 호흡가스 유해물질 분석 기초연구

한동훈(Dong-Hun Han),최신웅(Sin-Woong Choi),이소연(So Yun Lee) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.6

화재현장에서는 많은 유해물질들이 생성되어 배출된다. 실제화재현장에서 화재진압대원들은 공기호흡기를 착용하지만 그 이외의 임무(화재조사, 현장지휘 등)로 활동하는 현장대원들은 공기호흡기를 착용하지 못하는 상황이므로현장에서 다양한 유해물질에 노출되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 호흡보호가 상대적으로 힘든 화재조사현장에한하여 유해가스 7종을 다중가스검출기를 사용하여 측정·분석하였다. 현직 화재조사관 6명의 도움을 받아 실제 51곳의 조사현장에서 직접 유해가스 농도 데이터를 수집하였다. 아울러 3 곳의 재현실험 현장에서도 시간에 따른 유해가스의 농도를 측정하였다. 화재조사현장에서 측정한 유해가스 농도의 최대값이 허용한계치(Threshold limit value,TLV) 중 단시간노출한계(Short-term exposure limits, STEL)를 초과한 건수는 SO2는 8건, HCHO는 29건, NO2는 1건,HCN은 13건, CO는 2건이었다. 재현실험의 경우는 화재진화 후 1 h 30 min이 경과 되면 대부분의 유해가스 최고농도는STEL기준 이하가 되었다. 따라서 화재조사관의 경우 이에 맞는 호흡보호구를 착용하고 그에 대한 관리가 요구된다. Various types of hazardous substances are generated at fire scenes. Firefighters usually use the self-contained breathingapparatus (SCBA) during firefighting; however, SCBA is very inconvenient to use in other works (e.g., fire investigation andfire scene commands). Therefore, firefighters can be exposed to numerous chemicals. In this study, concentrations ofhazardous gases were measured by utilizing gas analyzers with seven sensors during fire investigations. Six fire investigatorsmeasured the concentrations of hazardous gases directly as they worked. This included capturing the maximum concentrationsof SO2 at seven places, HCHO at 29 places, NO2 at one place, HCN at 13 places, and CO at two places where theconcentration exceeded the short-term exposure limit (STEL). When reconstruction experiments were performed, themaximum allowable concentrations for most hazardous chemicals fell below the STEL approximately 90 min after the fireoccurrence. Therefore, we determined that fire investigators should wear proper respiratory protective equipment when working.

소방 실화재 훈련 중 발생하는 미세먼지와 호흡성분진의 특성

함승헌(Seunghon Ham),최신웅(Sin-Woong Choi),오동진(Dongjin Oh) 국립소방연구원 2021 소방안전연구 Vol.2 No.1

실화재 훈련장에서 훈련교관이 훈련 전과 후에 수행하는 업무에 대하여 미세먼지, 호흡성분진에 대하여 노출평가를 실시하였고, 그 결과 미세먼지와 호흡성분진에 노출이 되는 것을 알 수 있었다. 개선 방향으로는 훈련 후 발생한 재를 삽으로 정리할 경우 분진이 비산되기 때문에 삽으로 정리하는 작업을 진공청소기를 이용하여 재를 흡입할 수 있도록 개선이 필요하고, 습식 작업도 노출을 저감하는데 효과적이다. 또한 개선이 되기 전 까지는 반드시 적절한 보호구를 지급하여 착용할 수 있도록 해야 한다. Exposure assessment was conducted for particulate matter (PM) and respirable dust before and after live fire training. Exposure to PM and respirable dust was found. Regarding the improvement of the training environment, since dust is released when the ash generated after training is cleaned with a shovel, it is necessary to improve the shovel cleaning operation so that the ash can be inhaled using a vacuum cleaner. Wet work is also effective in reducing exposure. Additionally, until improvement is obtained, appropriate protective equipment must be provided.

소방공무원 안전벨트 착용 특성에 관한 연구

김태오(Tae-Oh Kim),최신웅(Sin-Woong Choi) 국립소방연구원 2021 소방안전연구 Vol.2 No.1

본 연구에서는 소방공무원 안전벨트 착용 특성에 관한 선행연구를 검토하고 소방공무원을 대상으로 하는 설문 응답자 20,935명에 대한 빈도분석, 분산분석, t-검정을 하였다. 본 연구를 통해 소방공무원의 소방차 안전벨트 착용 정도는 일상생활보다 상당히 낮은 수준이고, 소방차 안전벨트 착용 문화 수준도 거의 비슷하게 낮은 수준으로 나타났다. 또한, 소방공무원의 안전벨트 착용 특성은 일상생활에서는 비슷하지만, 소방활동에서는 인구통계학적으로 유의미한 차이가 있고, 운전요원, 현장대원, 관리자의 집단별로도 차이가 발생한다. 그리고, 운전요원과 소방활동을 마친 후에는 안전벨트를 착용해야 한다는 것에 공감하고 있다. This study examines the status of firefighters wearing seat-belts by reviewing previous literature and conducting a frequency analysis, analysis of variance, and t-test on data obtained from a survey of 20,935 firefighters. The findings show that the fire engine seat belt wearing rate of firefighters was significantly lower than in their daily life, and the fire engine seat belt wearing culture was found to be at a similarly low level. In addition, although the characteristics of wearing seat belts of firefighters are similar in daily life, there is a statistically significant difference in firefighting activities, and there are differences among groups of drivers, field crews, and managers. Further, the authors of this study agree that seat belts should be worn after completion of firefighting activities.

2020년 국내 화학사고 조사분석 및 효율적 대응 방안 연구

조철희(Chul-Hee Cho),최신웅(Sin-Woong Choi),김정인(Jung In Kim),이상희(Sang-Hee Lee),김태우(Tae-Woo Kim) 한국위험물학회 2021 한국위험물학회지 Vol.9 No.2

Gyeonggi-do had an exceptionally high number of accidents among the area based on the chemical accidents (226 cases) that occurred in Korea 2020. And the frequency of accidents were high in order Ulsan, Seoul, Jeonnam, Busan, Jeonbuk, Incheon·Chungnam, Gangwon·Chungbuk·Gyeongbuk, Daegu·Gyeongnam, Gwangju, Daejeon, Sejong·Jeju·Changwon. By month, the largest number of chemical accidents occurred in August, followed by June, July, and September. In this study, the causes of major hazardous chemical accidents were analyzed and the response system was studied. In the future, data sharing and effective prevention, preparation and response strategies could be established for the chemical accident prevention measures.