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창고시설의 화재위험성 저감을 위한 수용품 및 방화구획 기준 구축에 관한 기초적 연구
김윤성(YunSung Kim),진승현(SeungHyeon Jin),이병흔(ByeongHeun Lee),허예림(Yerim Huh),권영진(YungJin Kwon) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
최근 한국에서는 대규모 물류창고가 증가하는 추세에 있다. 이러한 대형 물류창고의 증가는 화재위험성과 직결되는데, 리스크 매트리스를 통한 물류창고 위험도 평가결과 재산피해와 인명피해 모두 4등급 이상으로 측정되는 등 화재위험성이 높은 시설로 구분된다. 이러한 화재위험성 증가에 따라 국가적으로 정부 TF(Task Force)가 구성되었으며 물류창고 안전관리 지침 발간 및 화재안전규정이 강화되었다. 그러나 2020년 이천 물류창고화재, 2021년 쿠팡 물류창고 화재 등 대형화재가 지속적으로 발생하고 있어 이를 저감하기 위한 대책이 필요한 실정이다. 이에 따라 한국에서 발생한 대형화재를 분석한 결과 방화구획, 가연물 기준미비, 소방시설 설치 및 유지관리미비, 높은 화재하중 등의 문제점이 도출되었다. 또한 한국, 일본, 미국의 창고시설 화재안전대책에 대한 기준조사를 실시한 결과 미국 NFPA에서는 창고 내부에 저장되는 수용품 기준을 Class I~IV 등급으로 구분하였고 아울러 플라스틱, 고무 탄성 중합체 등 특수그룹을 더하여 7가지로 세분화 하고 있었다. 또한 일본의 NFC231C규정에서는 수용물품의 발열량과 수납용기의 재질, 포장재의 특성을 포함하여 규정수량 및 보관물품수량을 근거로 하여 I~IV등급으로 분류하고 있다. 그러나 한국의 현행 기준인 NFSC103은 단순히 특수가연물과 그 외의 것으로 구분하고 있다. 또한 창고시설은 같은 면적이더라도 수용품 및 적재방식에 따라 화재위험성에서 매우 차이가 발생하는데, 모든 창고시설을 대상으로 일률적인 소방시설 및 건축설비 기준을 사용하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내에서는 창고시설의 내부 수용품에 따른 차등적인 화재안전설계를 해야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 국내 창고시설에서 발생한 대형화재를 분석하여 창고시설의 방화적 문제점을 도출하였으며, 그 문제에 대한 기준적인 문제점을 살펴보기 위해 미국, 일본, 유럽의 기준과 비교하였다. 또한 위에서 도출된 수용품 및 방화구획의 문제점을 해결하기 위해 축소실험 및 화재⋅피난 시뮬레이션을 실시하였으며, 그 결과를 바탕으로 국내 실정에 맞는 기준을 제안하는 것을 목적으로 한다.
거실제연설비의 성능개선을 위한 화재 시 연기유동 분석에 관한 연구
김혜원(Hye won Kim),김윤성(YunSung Kim),이병흔(Byeong Heun Lee),진승현(Seung Hyeon Jin),구인혁(In Hyuk Koo),권영진(Young Jin Kwon) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
통계에 따른 화재발생 시 인명피해의 80%이상은 연기흡입으로 인한 질식으로 나타났다. 이에 대해 국내에서는 NFSC501과 NFSC501A를 통한 연기확산 제어 대책을 마련하고 있다. 하지만, 국내에서는 고층건축물에 대한 급기가압시스템의 기준인 NFSC 501A에 대한 연구는 지속적으로 진행되고 있지만, 거실제연설비에 대한 연구는 미비한 실정이다.1) 거실제연설비는 초기 화재 시 연기를 외부로 배출하여 연기층이 안전선 이하로 내려오지 않도록 하여 재실자의 대피 및 소방관의 소방활동을 도와주는 주요 설비이다. 이에 따라 화재의 특성을 고려한 거실제연설비의 성능개선은 매우 중요한 사항이다. 하지만 실제 거실제연설비의 기준인 NFSC 501에서는 거실의 면적과 수직거리의 기준으로 배출량을 산출하도록 규정되어 있어 실제 화재 시 연기배출에 대한 효용성이 부족하며2), 설계에 있어서도 많은 문제점이 나타나고 있다. 이에 따라 화재 시 발생되는 연기의 유동을 분석하여 적정한 배출량을 확보할 수 있는 방안이 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 각 국의 기준에서 제시하고 있는 화재의 발열속도를 산정하여 Zone model의 계산방식과 FDS를 통해 연기의 유동에 대해 분석하고자 한다. 또한 이를 NFSC501에서 제시하고 있는 거실제연설비의 배출량 기준에 대입하여 현재 거실제연설비의 배출량의 적정성 검토와 개선방안을 제시하고자 한다. 또한 향후 한국형 인명안전 기준의 개발을 위한 기초데이터로 활용하고자 한다.
Cone Calorimeter를 활용한 천장재의 연소특성에 관한 연구
허예림(Huh,Yerim),김윤성(Kim,Yunsung),김혜원(Kim,Hyewon),이병흔(Lee,ByeongHeun),진승현(Jin,SeungHyen),권영진(Kwon,YoungJin) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.1
필로티 구조를 가진 도시형 생활주택은 건축 규제의 완화로 인해 화재위험성이 높은 실정이다. 또한;기존 화재사례 조사 결과 최초 착화지점에서 발생한 화재가 가연성 천장재를 통해 외장재로 확대되는 경로를 보였기 때문에 천장재의 화재확대방지가 우선적으로 이뤄질 필요가 있다. 이에 필로티 구조물의 천장재에 대한 조사를 시행한 결과 SMC;알루미늄;DMC;석고보드 등이 주로 사용되는 것으로 확인되었으나 70% 이상이 SMC 천장재인 것으로 조사되었다. 조사된 천장재를 대상으로 Cone Calorimeter 시험을 진행한 결과 SMC 217.10 kW/m2;알루미늄 15.07 kW/m2;DMC 1.78 kW/m2;석고보드 41.92 kW/m2로 조사되었다 Urban living spaces with piloti structures are at high risk for deregulation of building protocols. Recent fire case investigation results have shown the path of the fire from the initial ignition point to the exterior material via combustible ceiling materials; thus;preventing the spread of the fire through the ceiling material is a priority. Accordingly;investigations were conducted on the ceiling materials used in piloti structures;and it was confirmed that SMC;aluminum;DMC;and gypsum board were the main components;with the SMC ceiling materials accounting for more than 70% of the composition. Cone calorimeter tests were performed on these ceiling materials;and the heat fluxes of SMC;aluminum;DMC;and gypsum board were determined to be 217.10;15.07;1.78;and 41.92 kW/m2;respectively.