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[국내논문] 지하공동구내 가연성케이블의 열화접촉으로 인한 화재위험성 예측평가
Study on the Fire Risk Prediction Assessment due to Deterioration contact of combustible cables in Underground Common Utility Tunnels 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.11 no.1 = no.27, 2015년, pp.135 - 147  

Ko, Jaesun (Dept. of Fire fighting Safety Management, University of Howon)

초록
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최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하공동구 내에 정온식 감지선형 감지기(Line type fixed temperature detector), 방화문(Fire door), 연결살수설비(Connection deluge set), 및 환기설비를 설치하고, 송 배전케이블은 일정구간 내화(Fireproof)도료로 도장하며, 난방관은 내화 피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 Type II의 경우 최고온도가 $932^{\circ}C$로 측정되었고, 일정한 온도에서 정온식감지선형감지기가 화재위치를 정확하게 수신반에 표시되었다. 그리고 Type III의 경우인 송 배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복(Fireproof covered)된 난방관은 약 30분 정도의 내화성능이 있는 것으로 나타났다. 또한 화재뮬레이션 결과는 실물화재시험시의 화재하중(Fire load)을 입력하여 실시한 결과로서 최고온도가 $943^{\circ}C$로 실물화재실험시의 $932^{\circ}C$와 거의 일치 하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재시뮬레이션을 실시하여 화재성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻은 열방출률(Heat release rate), 연기층의 높이, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)의 농도 등의 결과 값들은 실제 화재실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 구축한 국내 지하공동구 화재사고에 대한 실험자료 및 매년 지속적으로 화재사례들을 분석하여 축적하고 법 규정 및 관리 메뉴얼 등을 보완함으로써 국내 지하공동구 화재사고에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이며, 효과적이고 체계적으로 지하공동구의 신설 및 유지 관리 보수에 기여할 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent underground common utility tunnels are underground facilities for jointly accommodating more than 2 kinds of air-conditioning and heating facilities, vacuum dust collector, information processing cables as well as electricity, telecommunications, waterworks, city gas, sewerage system required...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 실물모형을 기반으로 축소모형 공동구를 제작하여 모형실험과 일정 구획 간 화재시뮬레이션 S/W를 사용한 화재안전성능의 예측평가 실시를 통하여 기존 공동구의 소방․방재설비에 대한 보완기준과 신설 공동구의 성능강화 모델을 제시하여 공동구의 신설 및 보수 · 보강을 위한 설계 및 공사를 수행하는 업무수행에 도움을 주고자 한다.
  • 본 논문은 지하공동구 화재시 화재성능을 일아 보고, 실험에 사용된 방재설비상의 설비들에 대한 화재안전 성능을 평가하였다. 그 결과 화재발생시 일정구간 내화도료로 도장한 송․배전케이블은 화재발생시 내화효과가 없는 것으로 나타났고, 불연 재료로 도포한 난방관의 경우는 화재 발생 후 약 30분간의 방염성능이 있는 것으로 나타났다.
  • 본 연구에서는 소방 설비가 전혀 갖추어지지 않은 상태의 Type 1과 Type 2의 화재 성상, 실내온도, 열방출량, 가스농도 등을 보고자 한다. 본 실험에 사용된 시뮬레이션 도구는 ZONE model인 FAST(ver. 3.1.7) 프로그램을 사용하여 다양한 화재조건에 대해 화재현상을 분석하고자 하였다. Table 17은 시뮬레이션을 위한 입력 자료이다.
  • 본 연구에서는 소방 설비가 전혀 갖추어지지 않은 상태의 Type 1과 Type 2의 화재 성상, 실내온도, 열방출량, 가스농도 등을 보고자 한다. 본 실험에 사용된 시뮬레이션 도구는 ZONE model인 FAST(ver.

가설 설정

  • 현재 시설 관리하고 있는 5개 대형 공동구와 한전, 한국통신이 관리하는 단독 구에 대해서는 현황이 파악되어 있으나 아파트 단지와 대형건물 주변의 소규모 공동구의 경우는 현황이 제대로 파악되어 있지 않다. 둘째 시설물에 대한 위치 및 설계도면이 없다. 대부분에 경우 설계도면이 분실되어 관리원들이 자체적으로 공동구를 조사하고 수용시설의 설치위치와 구조, 규격 등을 개략 파악하여 관리상 활용하고 있는 정도이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지하공동구는 어떤 시설인가? 최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다.
지하공동구의 단점은 무엇인가? 최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다.
지하공동구의 화재발생시 어떤 현상을 초래하게 되는가? 최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다.
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참고문헌 (10)

  1. Korea Land Development Corporation, (2005), "Study on the utility pipe conduit installation ", Institute of KLDC Technology. 

  2. C. H. Yang, (1993), "Study in urban area utility pipe conduit ", Master's Thesis, In ha University Graduate School of Industrial Technology. 

  3. H. J. Park, S. U. Kim, (2001), "A Study on fire safety measure for korean utility tunnels based on analysis of fire safety performance for utility tunnel in advanced countries", Korean institute of fire science & engineering,Vol 15, No.4. 

  4. Korea Planners Association, (2004), "City Planning Handbook",Korea Planners Association. 

  5. Korea Electric Power Corporation, (2004), "Power Design Criteria",KEPCO. 

  6. Korea Telecom Cooperation, (1994), " Damage recovery white paper on communication facilities due to Jongno District 5 utility pipe conduit facilities fire damage", Korea Telecom Operations Conservation Room. 

  7. National Fire Protection Association, "2010, "NFPA Fire Data", NFPA, (2010). 

  8. IEEE, (1993), "IEEE Guide to the Collection and Presentation of Electrical, Electronic, Sensing Component, and Mechanical Equipment Reliability Data for Nuclear Power Generating Stations", IEEE std-500-1984, The Institute of Electrical and Electronics Engineering, Nov. 

  9. WJ. Beogly. Jx, (2001), "System Requirements for Underground Utility Installation",Dong Hwa Engineering Book. 

  10. K. P. Hong, Y. J. Lee, S. J. Kim, "A Study of Smokeproof in Underground Culvert", Korean institute of fire science & engineering,Vol 15. No. 4. 

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