[논문]재래시장에서의 화재조건에 따른 스프링클러설비의 소화성능변화와 화재특성에 관한 연구

박진우; 전규엽; 나욱정; 홍원화

초록
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소규모 점포가 밀집한 재래시장에 적재된 물품은 고무, 합성섬유제품, 플라스틱 등으로 대부분이 화재발생시 높은 열량을 방출하여 인접 가연물에 쉽게 착화되는 경향이 있다. 또한 점포간에 방화구획이 마련되지 않고 커튼과 같은 가연성물질로 구획되어 화재가 대형화될 수 있는 실정이다. 따라서 낙후된 재래시장의 화재위험성, 취약요인을 분석하고 화재발생시 가장위험하다고 판단되는 점포칸막이의 유무 가연물의 적재 높이 등을 화재 시 위험요소로 설정하여 Field 모델링이 가능한 화재시뮬레이션을 활용하여 스프링클러설비의 소화성능변화와 화재특성을 분석하였다. 그 결과 점포칸막이, 가연물의 적재높이 등은 스프링클러 살수반경에 장애요인으로 작용하여 화재의 크기 및 온도분포를 증가시키는 요인으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Lots of products stocked at a traditional market are made of rubbers, synthetic fibers and plastics which when on fire, emit high heat to easily ignite nearby inflammables. And shops are not divided by fireproof partitions but by combustible curtains, which contributes to a possibility of a conflagr...

Lots of products stocked at a traditional market are made of rubbers, synthetic fibers and plastics which when on fire, emit high heat to easily ignite nearby inflammables. And shops are not divided by fireproof partitions but by combustible curtains, which contributes to a possibility of a conflagration. In this study, danger and weak factors on fire at a traditional market was analyzed. Non-existence of partition between shops and the height of piled inflammables are set as danger factors and change of extinguishing capacity of sprinklers was analyzed using fire dynamics simulator. As a result, it turned out that partitions between shops and high-piled inflammables reduced watering radius of sprinklers and increased the size of fire and distribution of temperature.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이는 화재발생시 스프링클러가 작동하는 데 장애 요인으로 작용하여 초기진압에 어려움이 따르며 대형화재로 이어지는 경향이 있다. 이를 바탕으로 본연구에서는 화재가 발생한 서문 2지구와 유사한 평면구조를 가지는 서문 1지구에서 점포칸막이 설치 유 . 무와 적재물 높이변화에 따른 화재크기와 지점별 온도변화를 분석하기 위해 다음과 같은 화재 시 나리 오를 가정하였다.

가설 설정

. 벽이나 천정 및 바닥은 단열특성을 갖는 것으로 하였다.
이를 바탕으로 본연구에서는 화재가 발생한 서문 2지구와 유사한 평면구조를 가지는 서문 1지구에서 점포칸막이 설치 유 . 무와 적재물 높이변화에 따른 화재크기와 지점별 온도변화를 분석하기 위해 다음과 같은 화재 시 나리 오를 가정하였다.

제안 방법

그러나 과거 재래시장화재사례를 통해 살펴보면, 초기 자동소화 설비인 스프링클러 설비가 화재진압에 있어 그 기능을 제대로 발휘하지 못하였던 것이 나타났으며, 이에 따라 화재발생 후 점포면적당 스프링클러의 개수를 늘이고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 재래시장 화재사례를 통해 나타난 화재위험요소인 점포칸막이, 적재물 높이를 화재특성으로 선정하여 Filed 모델링이 가능한 화재시뮬레이션(FDS 4.07)을 활용하여 자동소화 설비의 소화성능변화와 화재특성에 따른 화재의 크기 및 온도변화를 비교 . 분석하였다.
화재 발생 시의 가장 큰 위험요소로 판단되는 점포 칸막이의 유 . 무, 적재된 가연물의 높이 부분을 위험요소로 설정하였고, Field 모델링이 가능한 화재시뮬레이션 FDS 4.07버전을 활용하여 스프링클러설비의 소화 성능변화와 화재특성을 분석하였다.
점포칸막이 설치 유 . 무를 통해 온도변화를 구간별로 분석해 보았다. Figure 5는 발화 장소와 모델링 구간을 나타낸 것이다.
적재물 높이를 통해 온도 변화를 구간별로 분석해보았다. Figure 8은 발화점 및 모델링 구간을 나타낸 것이다.

대상 데이터

확대될 수 있는 가능성이 매우 크다. 따라서 본 연구에서는 재래시장 화재 사례를 통하여 화재위험성, 취약요인 등의 위험도를 분석하기 위해 대구 재래시장화재가 발생한 서문시장2지구와 내부구조가 비슷한 서문시장 1지구를 연구의 분석대상지로 선정하였다. 화재 발생 시의 가장 큰 위험요소로 판단되는 점포 칸막이의 유 .

성능/효과

무에 따른 온도차가 297。<2로 4지점 중 온도변화값은 가장 높았고, 최고점 온도값은 Zone #2 지점이 가장 높게 나타났다. 동일 적재물의 높이에 따른 화재의 크기는 1 m 의 높이 차이에 의해 140 °C 정도의 차이를 보였으며, 재래시장 사용특성상 빈번히 발견되는 칸막이, 높은 적재물은 스프링클러의 소화활동을 저해하는 장애 요인으로 작용하는 것으로 나타났다.
1m)로 했을 때 Zone #3 지점이 최고 온도값 739로 가장 낮게 나타난 Zone #1 지점보다 약 153P 높게 나타났다. 적재물높이(h: 2.6m) 로했을 때 Zone #3 지점에서 최고 온도값 599 °C로 가장 낮게 나타난 Zone #2 지점보다 약 88 °C 높게 나타났다. 이를 통해 볼 때 Zone #3지점에서 최고 온도 값이 높이(2.
적재물높이(h: 3.1m)로 했을 때 Zone #3 지점이 최고 온도값 739로 가장 낮게 나타난 Zone #1 지점보다 약 153P 높게 나타났다. 적재물높이(h: 2.
무를 통해 화재 발생 시 시간에 따른 화재의 크기와 발열량을 살펴볼 수 있다. 칸막이 미설치의 경우는 발열량이 점차적으로 증가하다 약 177초에 최대발열량(26, 454 kW)을나타냈으며 이 후 시간이 경과됨에 따라 높은 화염으로 인해 적재물이 소멸되면서 화재크기는 점차 감소하여 약 360초 이 후 일정해지는 것을 알 수 있었다. 칸막이 설치의 경우는 계단식으로 화재성장을 보이다 약 303초에 최대발열량(34, 380 kW)을 나타냈으며 이후 약 480초부터는 발열량이 점차 증가하는 것을 알 수 있었다.
칸막이 미설치의 경우는 발열량이 점차적으로 증가하다 약 177초에 최대발열량(26, 454 kW)을나타냈으며 이 후 시간이 경과됨에 따라 높은 화염으로 인해 적재물이 소멸되면서 화재크기는 점차 감소하여 약 360초 이 후 일정해지는 것을 알 수 있었다. 칸막이 설치의 경우는 계단식으로 화재성장을 보이다 약 303초에 최대발열량(34, 380 kW)을 나타냈으며 이후 약 480초부터는 발열량이 점차 증가하는 것을 알 수 있었다.

참고문헌 (9)

박동균, "다중이용시설 화재 사례를 통해 본 위기관 리의 실패와 함의", 도시행정학보, Vol.19, No.1, pp.201-217(2006)

상세보기
"2005년화재통계연감", 소방방재청(2005)
"대구 중구 서문시장 화재사고 종합결과보고", 대구 소방본부(2005)
"서문시장화재사고 현지조사 결과보고", 소방방재청 (2006)
김태형, "자동 스프링클러 시스템의 신뢰성에 대한 조사 연구", 서울시립대학교 석사학위논문(2006)
김흥식, "화재사례를 통하여 고찰한 재래시장 소방안 전에 관한 연구", 서울시립대학교 석사학위논문(2006)
"서문시장 2지구 화재에 따른 특별조사결과보고", 대구 중부소방서(2006)
박진우, 이민호, 전규엽, 홍원화, "국내재래시장의 화 재안전의 문제점에 대한 사례 연구", 한국화재소방학 회 춘계학술논문발표회논문집, pp.182-186(2006)
K.B. McGrattan, "Fire Dynamics Simulator (Version 4.1) - User's Guide", NIST(2002)

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