http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
전기장이 인가된 건축물 화재에서 화재연기에 관한 실험적 연구
유승우(Seung Woo Yoo),김양균(Yangkyun Kim),심재웅(Jae-Ung Sim),윤성환(Sung Hwan Yoon) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
화재 사상비율 중 유독가스에 의한 사상은 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이는 대부분 CO 에 의해 발생한다. 유독가스는 높은 확산속도를 가지며 유독가스의 방향성은 피난자에게 중대한 영향을 미친다. 현재 대부분의 건축물은 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재부터 페놀폼, 폴리우레탄폼까지 다양한 단열재를 사용하고 있다. 이들은 연소과정 중 다량의 CO가 발생하며, 대형화재가 일어날 경우 유독가스로 인한 많은 사상자를 발생한다. 탄화수소 화염은 양전하와 음전하를 발생시키는데 이에 전기장을 인가할 경우 로렌츠 힘에 의해 양전하와 음전하가 각 전극으로 이동하며 주위 중성자에게 운동량을 확산시켜 체적유동을 유발한다. 이런 중성자들의 움직임을 ‘이온풍’ 이라 하는데 CO 와 같은 중성자의 유동방향을 제어한다면 피난자의 피난시간을 확보할 수 있을 것이다. 보다 자세한 내용은 구두발표를 통하여 논의하겠다.
전기장을 활용한 화재 연기 및 화재 진압에 대한 초기 대응 방안
김준석(Jun Seok Kim),유승우(Seung Woo Yoo),김양균(Yangkyun Kim),심재웅(Jae-Ung Sim),박대근(Dae Geun Park),윤성환(Sung Hwan Yoon) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.추계
현재 주요 건축물 자재는 대부분 스티로폼 단열재가 사용되고 있으며, 스티로폼 단열재는 탄화수소 계열의 분자구조를 가지고 있기 때문에 언제든지 화재 위험성을 지니고 있다. 이러한 자재로 이루어진 건축물 내 화재는 굉장히 빠른 전파 속도를 가지며, 화염과 동반되는 화재 연기는 매년 화재 사망사고 원인의 대부분을 차지한다. 따라서 화재로 인한 인명피해를 줄이기 위해 화재 및 연기를 제어하는 연구의 증진은 필수적이다. 현재 각광받는 연소 기술 중 준항복장 영역에서 유동장을 변화시키는 이온풍의 효과가 주목받고 있다. 탄화수소 계열 화염에 전기장을 인가할 경우 화염으로부터 발생된 양전하와 음전하가 전극 쪽으로 가속하며, 이러한 움직임은 연소장 내 대부분의 수밀도를 차지하는 중성자와 충돌을 일으켜 운동량을 확산시킨다. 운동량 확산은 다량의 체적유동을 야기하며, 이를 이온풍이라 정의한다. 이온풍을 활용한 본 실험은 다음과 같다; 외부 교란을 최소화 하여 이온풍의 효과를 정확히 파악하기 위해 정사각형 아크릴 챔버를 설치하였고, 챔버 내에서 스티로폼 단열재를 점화해 화재 현장을 묘사하였다. 전기장을 형성하기 위하여 챔버 내 우측 통로에 메탈 메쉬를 부착하였으며, ± 2, 5, 10 kV를 인가하였다. 연기 제어 효과를 관측하기 위해 통로에 농도측정기(Testo 350)를 설치하였다. 전기장을 인가하였을 경우, 인가되지 않은 결과에 비해 약 10배 이상의 유독가스가 관측되었다. 실험 결과에 대한 보다 자세한 내용과 설명은 구두 발표하고자 한다.
김준석(Jun Seok Kim),유승우(Seung Woo Yoo),김양균(Yangkyun Kim),심재웅(Jae-Ung Sim),윤성환(Sung Hwan Yoon) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계
대한민국 뿐만 아니라 전세계적으로 건축물의 단열재는 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재, 페늘품, 폴리우레탄 등 다양한 단열재를 사용하고 있다. 이러한 단열재들은 화재 발생 시 다량의 CO가 발생하며, 다량의 CO는 재실자들의 안전을 위협한다. 화재 사상 비율 중 유독가스에 의한 사상은 가장 높은 비율을 차지하고 있기 때문에 화재 발생 시 발생되는 유독가스의 제어는 재실자의 피난시간을 확보할뿐만 아니라 사상률 또한 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 전기장을 활용한 새로운 방식의 화재연기 제어 방법을 제안하고자 한다. 일반적으로 건축물 내 화재 발생 시 스프링클러 등 물을 통해 화재를 제어하는 설비 시설이 구축되어 있으나 화재 연기를 제어하는 방법의 설비는 미비하다. 건축물 단열재로부터 발생되는 탄화수소 계열의 화염은 연소 시 양전하와 음전하를 발생시키며 동시에 전기장을 인가하게 될 경우, 양전하와 음전하는 각각 음극과 양극으로 가속하며 대부분의 수밀도를 차지하는 중성자들에게 운동량을 확산시킨다. 이러한 중성자들이 야기하는 다량의 체적유동을 ‘이온풍’이라 정의하며 이온풍을 통해 화재 연기를 한쪽 방향으로 제어하고자 한다. 실험 방식은 가로, 세로, 높이가 모두 17 cm인 정사각형 아크릴 챔버를 설치하였고, 내부 중앙에서 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재를 시료로 채택하여 화재를 발생시키게 된다. 정사각형 아크릴 챔버 한쪽 방향으로 재실자의 피난로를 모사한 아크릴 통로를 설치하였으며 전기장을 인가하기 위해 metallic mesh를 설치하였다. 전기장을 인가하지 않고 화재를 발생시킬 경우 buoyancy effect로 인해 챔버 상부로 연기가 발생되게 된다. 전기장의 세기는 각각 ± 2, 5 그리고 10 kV를 인가하였고, 각 전기장 세기마다 발생되는 화재연기 제어 효과를 비교하였다. 실험결과에 관한 자세한 설명은 구두 발표로 대체하고자 한다.