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공동주택의 단위공간 실물화재실험
The Real Scale Fire Test for Unit Space in Apratment housing 원문보기

한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집, 2009 Apr. 16, 2009년, pp.346 - 351  

유용호 (한국건설기술연구원) ,  권오상 (한국건설기술연구원) ,  김흥열 (한국건설기술연구원)

초록
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본 연구에서는 화재시 많은 인명피해가 예상되는 공동 주택을 대상으로 단위공간별 화재 성상을 예측하기 위한 실물화재실험을 실시하였다. 구성된 실물화재모델은 비교적 가연물량이 많은 침실과 화재 발생 위험도가 높은 주방을 대상으로 하였으며, 실험 모델에 구성된 단위품목은 일반주택의 가연물을 선조사 한 후 선정하였다. 실험결과 침실의 경우 점화 후 약 5분이 경과되었을 때 플래쉬오버 상태에 이르게 되어 매우 급격한 성장을 보였으며, 최대 열방출율 약 7433.3 kW, 최대 일산화탄소 578.6 ppm, 최대 이산화탄소 1.25ppm, 내부 최대온도 1350$^{\circ}$로 측정 되었다. 특히, 화재 발생 초기에 가연 공간에서 화재의 진화가 이루어지지 않으면 약 3분 내에 인체에 급격한 피해를 줄 수 있는 한계온도 이상으로 화재가 성장하기 때문에 신속한 초기 대응이 필요함을 확인하였다. 이러한 실물화 재실험에서 얻어낸 결과는 향후 화재확대 예측 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 각 용도별 공간에서의 화재 확산 예측에 적용 될 수 있을 것이다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • - 가연성 물질 공간에서의 실규모 화재실험을 통한 화재 특성 및 DB화를 위하여 실규모 화재평가 장치(Large Scale Calorimeter)를 이용하여, 침실, 주방에 대한 연소실험을 실시하였다. 실험결과 침실의 경우 열방출율이 7433.
  • - 공동주택의 가장 일반적인 형태인 바닥면적 39~106 m2(12~32평)을 대상으로 29개소의 주택에 대한 현장 조사를 통해 평면의 구성, 가연물의 량, 가연물의 배치 등에 대한 조사․분석을 통해 표준 모델의 평면 형태, 가연물량을 설정하였으며, 침실과 주방을 모델로 하여 실물화재실험을 실시하였다.
  • 7 %로 연소 확대에 가장 큰 요인으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 분석된 결과를 토대로 화재 성상 예측 대상 모델을 주거지역 중 비교적 화재의 발생에 취약하다고 제기되어온 다세대 주택으로 선정 하였으며, 일반 가정의 가장 보편적인 구성형태중 침실과 주방을 모델로 선정하여 실물 화재 실험을 실시하여 화재 확대 현상을 분석하였다.
  • <그림 1>은 실험에 이용된 라지스케일칼로리미터의 구성도 및 사진을 보이고 있으며2) 열방출율은 산소소모율법((consumption of O2)3)을 적용하여 측정되었다. 또한, 화재시 실내의 온도를 측정하기 위하여 천정(상부)에 4개의 열전대와 모델 중앙에 3개의 열전대, 그리고 벽체의 6개의 열전대를 설치하여 온도변화를 측정하였다.
  • 본 연구에서는 우선적으로 공동주택의 가장 일반적인 형태인 바닥면적 39~106 m2(12~32평)을 대상으로 현장 조사를 통해 평면의 구성, 가연물의 량, 가연물의 배치 등에 대한 조사 · 분석을 실시하였다.
  • 조사 결과는 에 나타내었으며, 침실과 주방의 경우 침대(매트리스 포함), 장롱, 화장대, TV, 싱크대(찬장 포함), 냉장고 등이 주요 구성품이었으며 이를 기본으로 단위 구획실 모델을 구성하여 실물화재실험을 수행하였다.

대상 데이터

  • 실물화재실험은 실규모 화재 성능평가가 가능한 라지스케일칼로리미터에서 실시하였으며, 화재 연구에서 가장 기본적인 물리량인 열방출율(HRR, heat release rate), CO/CO2 발생량을 기본적인 측정대상으로 하였다. <그림 1>은 실험에 이용된 라지스케일칼로리미터의 구성도 및 사진을 보이고 있으며2) 열방출율은 산소소모율법((consumption of O2)3)을 적용하여 측정되었다.
  • 주택 현장조사는 서울 · 경기 · 인천 지역을 조사대상으로 하였으며, 바닥면적 39 m2(12평)대의 주택 3개소, 56 m2(17평)대의 주택 3개소, 72 m2(22평)대의 주택 3개소, 76 m2(23평)대의 주택 3개소, 79 m2(24평)대의 주택 7개소, 86 m2(26평)대의 주택 3개소 및 106 ㎡(32평)대의 주택 7곳 등 총 29개소의 주택을 대상으로 평면의 형태및 가연물의 량, 가연물의 배치 등을 조사하였다.

이론/모형

  • 발생량을 기본적인 측정대상으로 하였다. <그림 1>은 실험에 이용된 라지스케일칼로리미터의 구성도 및 사진을 보이고 있으며2) 열방출율은 산소소모율법((consumption of O2)3)을 적용하여 측정되었다. 또한, 화재시 실내의 온도를 측정하기 위하여 천정(상부)에 4개의 열전대와 모델 중앙에 3개의 열전대, 그리고 벽체의 6개의 열전대를 설치하여 온도변화를 측정하였다.
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