초록 ▼

1.2.1 연구개발 내용
건물의 화재 발생 시 화염의 성장에 따른 복사열의 영향을 규명하기 위해, 가연물별 최소 점화 열유속의 크기와 화재실내 연기층의 온도변화, 화재성장에 따른 복사열유속의 측정, 복사열이 방화복 및 인체에 미치는 영향 등을 실험을 통해 수행하고, 동시에 화재시뮬레이션을 수행하여 다양한 모의실험에 적용하고자 한다.
1.2.2 연구개발 범위
가. 화재 패턴에 따른 온도 및 열량 위험인자 실험
나. 화재진행에 따른 복사열 인자실험
다. 복사열이 방화복 및 인체에 미치는 영향
라. 화재

1.2.1 연구개발 내용
건물의 화재 발생 시 화염의 성장에 따른 복사열의 영향을 규명하기 위해, 가연물별 최소 점화 열유속의 크기와 화재실내 연기층의 온도변화, 화재성장에 따른 복사열유속의 측정, 복사열이 방화복 및 인체에 미치는 영향 등을 실험을 통해 수행하고, 동시에 화재시뮬레이션을 수행하여 다양한 모의실험에 적용하고자 한다.
1.2.2 연구개발 범위
가. 화재 패턴에 따른 온도 및 열량 위험인자 실험
나. 화재진행에 따른 복사열 인자실험
다. 복사열이 방화복 및 인체에 미치는 영향
라. 화재 시뮬레이션(FDS)을 이용한 실험결과의 예측
1) 화재크기 및 환기조건에 따른 화재실내 연기층 온도분포 계산
2) 화원의 종류와 성장시간에 따른 복사열유속 분포 계산
3) 화재실내 연기층 온도에 따른 바닥의 복사열유속 계산
4) 실규모화재실의 화재시뮬레이션을 수행하여 화원 및 환기조건 등에 따른 연기층의 온도변화와 실내 복사열의 분포 예측

Abstract ▼

The contents and scopes of research development of this project are summarized as follows;
○ A study on harm factors according to the fire pattern
○ A study on factors of radiation heat according to the fire progress
○ Effects of the radiation heat on the fire prevention clothes and the hum

The contents and scopes of research development of this project are summarized as follows;
○ A study on harm factors according to the fire pattern
○ A study on factors of radiation heat according to the fire progress
○ Effects of the radiation heat on the fire prevention clothes and the human body
○ An estimate of results obtained by fire simulation(FDS)

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 제 1 부 세부과제 : 복사열 등 피해인자에 관한 연구...3
• 요약문...5
• SUMMARY...8
• 목차...11
• 표목차...14
• 그림목차...15
• 제 1 장 서론...21
• 1.1 연구개발의 필요성...21
• 1.1.1 연구 배경...21
• 1.1.2 연구 필요성...22
• 1.2 연구 목표 및 내용...22
• 1.2.1 최종 목표...22
• 1.2.2 연구 내용 및 범위...22
• 제 2 장 국내외 관련 연구 현황...25
• 제 3 장 연소현상의 기본 이론...27
• 3.1 연소의 정의...27
• 3.1.1 연소의 4대 요소...27
• 3.1.2 연소의 형태...28
• 3.1.3 연소범위...31
• 3.1.4 발화점 및 발열량...31
• 3.1.5 화재에 의한 열...31
• 3.1.6 화재 하중...33
• 3.1.7 화재하중의 산정...33
• 3.1.8 열이동...35
• 3.1.9 재료연소와 화재손실 및 재료의 유독가스...35
• 3.2 건축물의 화재성상...36
• 3.2.1 화재의 진행과 온도 변화...36
• 3.2.2 화재의 성장...38
• 3.2.3 플래쉬 오버...40
• 3.2.4 최성기의 연소...44
• 3.3 화재시 연기...49
• 3.3.1 연기의 정의...49
• 3.3.2 연기의 농도와 투시거리...49
• 3.3.3 연소생성 가스와 그 유해성...52
• 3.4 피난성상과 계획...57
• 3.5 수치해석 이론...59
• 3.5.1 FDS (Fire Dynamics Simulator)...59
• 3.5.2 지배방정식...60
• 3.5.3 화재해석 모델...61
• 3.6 수치해석 모델링...62
• 3.5.1 공간구성...62
• 3.5.2 화원의 종류...63
• 3.5.3 환기조건...64
• 3.5.4 모델링 시나리오...64
• 3.5.5 물성치 및 연소특성 데이터...65
• 3.5.6 온도측정 위치...66
• 제 4 장 연구 수행 내용 및 결과...67
• 4.1 화재 패턴에 따른 온도 및 열량 위험인자...67
• 4.1.1 가연물의 최소 점화열유속 측정...67
• 4.1.2 화재실 내 연기층 온도분포...76
• 4.2 화재진행에 따른 복사열 인자 실험...90
• 4.2.1 가연물 종류와 성장시간에 따른 복사열유속 분포...90
• 4.2.2 복사열유속 강도에 따른 원격점화가능성 평가...105
• 4.2.3 고온 연기층에 의한 화재실 바닥의 복사열유속 분포...111
• 4.3 모델링 결과 및 분석...115
• 4.3.1 화원별 열방출률...116
• 4.3.2 화원의 종류, 화원크기, 환기조건의 영향...119
• 4.3.3 연기유동 특성...138
• 4.3.4 산소 농도...147
• 4.3.5 복사 열손실...157
• 4.3.6 복사 열유속...163
• 4.3.7 화재실내 연기층 온도에 따른 바닥의 복사열유속 계산...168
• 4.4 복사열이 방화복 및 인체에 미치는 영향...172
• 4.4.1 방화복 및 방열복의 내열성 평가...172
• 4.4.2 복사열이 피부에 미치는 영향 평가...182
• 제 5 장 결론...185
• 제 6 장 연구개발 목표달성 및 대외기여도...189
• 제 7 장 연구개발 결과의 활용계획...193
• [참고문헌]...194
• [부록]...195
• 제 2 부 세부과제 : 화염전파 등에 관한 연구...204
• 요약문...205
• Summary...207
• 목차...209
• 그림목차...212
• 표목차...216
• 제 1 장 서론...218
• 제 1 절 연구개요...218
• 제 2 절 연구목적...218
• 제 3 절 연구개발의 내용 및 범위...220
• 1. 연구개발의 최종목표...220
• 2. 연구내용 및 범위...220
• 제 2 장 국내외 관련 연구...222
• 제 3 장 이론적 배경 및 화재시뮬레이션...224
• 제 1 절 화염확산의 정의...224
• 제 2 절 화염확산 이론...225
• 1. 고체 표면에서의 확산...226
• 2. 하향 또는 측면으로의 벽면 확산...228
• 3. 상향 또는 순풍에서의 확산...230
• 4. 다공성 고체 배열을 통한 확산...232
• 5. 액체에서의 확산...236
• 제 3 절 전형적인 화재확산속도...237
• 제 4 절 표준 실험방법...238
• 제 5 절 연소속도...239
• 1. 정의...239
• 2. 기화열...241
• 3. 최대 연소속도...243
• 4. 에너지 방출속도...247
• 5. 에너지 방출속도의 예측...250
• 6. 실험에 의한 연소속도...253
• 7. 화재성장속도...261
• 제 6 절 화재 시뮬레이션...266
• 1. 수행목표 및 내용...266
• 2. 모델링을 위한 이론...266
• 가. 가연물...266
• 나. 화재하중...266
• 다. 화재하중의 산정...267
• 라. 플래시오버(Flashover)...268
• 마. 백드래프트(Backdraft)...269
• 바. FDS...270
• 사. 지배방정식...272
• 아. 화재 해석 모델...272
• 제 4 장 연구수행결과 및 고찰...274
• 제 1 절 화염확산속도 연구...274
• 1. 가연물 종류 및 형태에 따른 화염확산특성 연구...274
• 가. 실험 개요...274
• 나. 실험장치 및 실험방법...275
• 다. 실험결과 및 고찰...277
• 2. 화재실 환기조절에 따른 화염확산속도 측정...303
• 가. 실험 개요...303
• 나. 실험장치 및 실험방법...303
• 다. 실험결과 및 고찰...306
• 제 2 절 풍향ㆍ풍속에 따른 화염속도 변화 예측...315
• 1. 기류조건에 따른 화염속도 측정...315
• 가. 실험 개요...315
• 나. 실험장치 및 실험방법...315
• 다. 실험결과 및 고찰...317
• 제 3 절 화재시 발생하는 이상현상 고찰...324
• 1. 플래시오버의 발생과 특성...324
• 가. 실험 개요...324
• 나. 실험장치 및 실험방법...325
• 다. 실험결과 및 고찰...331
• 라. 화재 시뮬레이션(FDS) 결과...336
• 2. 백드래프트의 발생과 특성...343
• 가. 실험 개요...343
• 나. 실험장치 및 실험방법...344
• 다. 실험결과 및 고찰...345
• 라. 화재시뮬레이션 결과...350
• 제 5 장 결론...356
• 제 6 장 연구개발 목표달성도 및 대외기여도...358
• 제 1 절 연구개발 목표달성도...358
• 제 2 절 관련 분야의 기술발전 기여도...359
• 제 7 장 연구개발결과의 활용계획...360
• 제 1 절 추가 연구의 필요성 및 타 연구에의 응용...360
• 제 2 절 연구결과의 현장 소방업무 활용방안...361
• 참고문헌...363
• 부록...365