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WFDS를 이용한 풍속에 따른 산림화재 복사열 강도 평가 / 송동우 ; 이수경 1

요약 1

ABSTRACT 1

1. 서론 1

2. 수치해석모델 2

3. 연구방법 2

3.1. 격자 독립성 및 해석영역 2

3.2. 입력변수 인자 3

3.3. 복사열 피해강도기준 4

4. 해석결과 및 고찰 4

4.1. 풍속에 따른 최대영향거리 4

4.2. 함수율에 따른 최대영향거리 6

5. 결론 6

감사의 글 6

References 7

초록보기

전 세계적으로 기후변화 등의 원인으로 산림화재가 대형화되고 있다. 산림이 국토의 약 63.7 %를 차치하며, 산림에 인 접해서 산업시설 등의 주요시설들이 많은 국내의 경우에는 산림화재가 대형재난으로 확산될 가능성이 매우 높다. 이에 본 연구에서는 수관화로 발달한 산림화재에서 화염의 복사열이 미치는 피해영향거리를 풍속의 변화에 따라 분석하였다. 또한, 영향거리를 분석하기 위하여 주변시설에 미칠 수 있는 복사열의 안전기준을 조사하였으며, 기준 복사열로 5 kW/ m2와 12.5 kW/m2, 37.5 kW/m2를 제시하였다. 산림화재 피해영향평가를 위해 FDS의 산림화재 확장 프로그램인 WFDS 를 활용하였고, 해석조건으로 국내에 일반적으로 분포가 높은 산림조건에 대해 조사하여 이를 적용하였다. 그 결과는 풍 속에 따른 복사열 최대영향거리로 제시하였다. 풍속 0~10 m/s에 있 풍속의 증가에 따라 영향거리도 증가하는 경향 이 있으며, 풍속 8 m/s에서 영향거리가 최대가 되었다. 또한, 최대 영향거리는 수목 연료의 함수율 증가에 따라 크게 감 소하는 것을 확인하였다. 본 연구는 산림화재로 인한 주변시설의 피해영향을 정량적으로 평가하는데 기여할 수 있다.

The wildland fire intensity and scale are getting bigger owing to climate change in the world. In the case of domestic, the forest is distributed over approximately 63.7 % of country and the main facilities like a industrial facility or gas facility abuts onto it. Therefore there is potential that the wildland fire is developed to a large-scale disaster. In this study, the effect distances of the radiant heat flux from the crown fire are analysed according to the change of wind velocity. The safety criteria concerning the radiant heat flux to influence on the surrounding were researched to analyse the effect distances. The criteria of radiant heat flux were chosen 5 kW/m2, 12.5 kW/m2, 37.5 kW/m2. WFDS, which is an extension of NIST’s Fire Dynamics Simulator, was used to consequence analysis of the forest fire. In order to apply the analysis conditions, it is researched the forest conditions that is generally distributed in domestic region. As the result, the maximum effect distances by radiant heat were showed at the horizontal and vertical direction. When the wind velocity varied from 0 to 10 m/s, the maximum effect distance increased as the wind velocity increases. Interesting point is that the maximum effect distance were shown at the wind velocity of 8 m/s. The maximum effect distance was decreased according as the fuel moisture of trees increase. This study can contribute to analyse quantitative risk about the damage effect of the surrounding facilities caused by wildland fire.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
WFDS를 이용한 풍속에 따른 산림화재 복사열 강도 평가 송동우, 이수경 pp.1-7

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건물 외벽 화재확산 방지용 윈도우 헤드의 개발을 위한 실험적 연구 곽지현, 김동준 pp.8-13

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사양위주 스프링클러설비 설계의 압력과 유량의 문제점에 대한 고찰 정기신, 김위경 pp.14-19

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환기부족 구획화재에서 수직 개구부의 형상 및 위치가 화재특성에 미치는 영향 문선여, 박충화, 황철홍, 박설현 pp.20-29

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원액흡입배관 단면적 확장에 의한 포 소화설비 혼합비 개선에 관한 실험적 연구 윤기조, 장경남, 백은선, 박봉래, 박희중 pp.30-37

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산불방지 급수시설 설치 기준 마련에 관한 연구 김동현, 남송희, 금시훈 pp.38-46

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연소열 및 화학양론계수를 이용한 유기산류의 폭발한계의 예측 하동명 pp.47-51

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화재현장에서 사용하는 소방호스의 마찰손실 감소 방안에 관한 연구 민세홍, 권용준 pp.52-59

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외단열시스템 외장재로 시공된 다세대 공동주택의 화재위험에 관한 연구 민세홍 pp.60-65

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제연구역 출입문의 최적 설계를 위한 도어클로저의 기준 산정에 관한 연구 이재오, 최충석 pp.66-71

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고강도 구조용 강재의 고온물성 평가연구 권인규 pp.72-79

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효율적 소방안전관리를 위한 소방안전관리 보조자의 도입에 관한 연구 한상필, 정무헌 pp.80-84

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소방대원의 중량물작업에 대한 인간공학적 분석 임수정, 박종태, 최서연, 박동현 pp.85-93

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참고문헌 (23건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 A Numerical Study on the Effects of the Wind Velocity and Height of Grassland on the flame Spread Rate of Forest Fires 소장
2 A Numerical Study of 1-D Surface Flame Spread Model −Based on a Flatland Conditions− 소장
3 Semi-numerical Study on the Flame Tilt Equation due to Wind on the Surface Fire in Forest Fire 소장
4 D. H. Kim, M. B. Lee and T. Tanaka, “Estimation of Surface Firebreak through Mathematical Method for Radiative Heat Transfer”, Proceedings of 2010 Autumn Annual Conference, Korean Institute of Fire Science & Engineering, pp. 144-147 (2010). 미소장
5 Russell A. Parsons, Jeremy Sauer and Rodman R. Linn, “Crown Fuel Spatial Variability and Predictability of Fire Spread”, VI International Conference on Forest Fire Research (2010). 미소장
6 Russell A. Parsons, William Mell and Peter McCauley, “Modeling the spatial distribution of forest crown biomass and effects on fire behavior with FUEL3D and WFDS”, VI International Conference on Forest Fire Research (2010). 미소장
7 W. E. Mell, “User Guide to WFDS - this is a work in progress”, NIST, US (2010). 미소장
8 A physics-based approach to modelling grassland fires 네이버 미소장
9 W. E. Mell, A. Maranghides, R. McDermott and S. L. Manzello, “Numerical Simulation and Experiments of Burning Douglas Fir Trees”, Combustion and Flame, Vol. 156, No. 10, pp. 2023-2041 (2009). 미소장
10 Kevin McGrattan, Randall McDermott, Simo Hostikka and Jason Floyd, “Fire Dynamics Simulator (Version 5) User’s Guide”, National Institute of Standards and Technology (2010). 미소장
11 K. Hill, J. Dreisbach, F. Joglar, B. Najafi, K. McGrattan, R. Peacock and A. Hamins, “Verification and Validation of Selected Fire Models for Nuclear Power Plant Applications. NUREG 1824”, United States Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC (2007). 미소장
12 “Statistical Yearbook of Forestry”, Korea Forest Service (2012). 미소장
13 D. H. Kim, M. S. Won and M. B. Lee, “A Case Study of Forest Fire Spread in Yangyang”, Annual Conference, Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, No. 2, pp. 109-113 (2005). 미소장
14 Y. J. Pack, “A Study on Forest Fire Risk in Youngdong Areas Through Combustional Characteristics of Forest Fuel”, Kangwon National University (2009). 미소장
15 W. E. Mell, S. L. Manzello and A. Maranghides, “Numerical Modeling of Fire Spread through Trees and Shrubs”, International Conference on Forest Fire Research, ICFFR (2006). 미소장
16 Elisa Schulz Baker, “Burning Characteristics of Individual Douglas-Fir Trees in the Wildland/Urban Interface”, Worcester Polytechnic Institute (2011). 미소장
17 “2010 Statistical Yearbook of Forest Fire”, Korea Forest Service (2011). 미소장
18 Research Articles : An Analysis of Forest Fire Occurrence Hazards by Changing Temperature and Humidity of Ten-day Intervals for 30 Years in Spring 소장
19 KOSHA CODE P-31-2001, “Technique for Damage Assessment”, Korea Occupational Safety & Health Agency (2001). 미소장
20 NFPA 59A, “Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas (LNG)”, National Fire Protection Association (2009). 미소장
21 HSE, “Fire and Explosion Strategy, Issue 1”, Heath and Safety Executive, http://www.hse.gov. uk/offshore/strategy/effects.htm. 미소장
22 EN 1473, “Installation and Equipment for Liquefied Natural Gas - Design of Onshore Installations”, European Standard (2007). 미소장
23 NFPA 921, “Guide for Fire and Explosion Investigations”, National Fire Protection Association (2008). 미소장

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