표제지
목차
제1장 서론 11
제1절 연구의 배경 11
제2절 연구의 필요성 13
제3절 연구의 목적 및 연구진행 방법 14
제2장 석탄저장고 16
제1절 석탄저장고의 개요 16
제2절 석탄저장고의 특성 17
제3장 석탄화재의 특성 조사분석 21
제1절 석탄화재 21
1. 석탄의 분류 및 연소특성 21
2. 석탄화재의 특성 27
제2절 화재사례 30
1. 화재사례 30
2. 화재원인분석 32
제4장 석탄저장고 내 소화설비 적용기준 및 적용사례 33
제1절 국내 소화설비 적용기준 33
제2절 적용사례 38
제5장 석탄저장고 소방시설 적용기준의 문제점 50
제6장 화재 시뮬레이션 분석 54
제1절 수치해석 프로그램 54
1. FDS(Fire Dynamics Simulator) 55
2. 건축물에서의 인명안전 성능기준(Performance Criteria) 61
제2절 화재 모델링의 대상공간 및 입력자료 설정 64
1. 화재 모델링을 위한 대상공간의 선정 64
2. 화재 모델링을 위한 입력자료 66
3. 각 시설 및 기기의 동작 시나리오 70
제3절 화재 시뮬레이션(FDS) 수행결과 분석 71
1. 소화설비 동작 및 소화효과 분석 71
2. 온도에 의한 석탄저장고의 구조적 안전성 분석 78
3. 시뮬레이션 결과 분석을 통한 인명안전 비교 81
제4절 화재 시뮬레이션(FDS) 결과의 고찰 84
제7장 결론 86
참고문헌 88
Nomenclatures 91
ABSTRACT 92
국문초록 97
〈Table 2-1〉 석탄 저장방식에 따른 장단점 비교 18
〈Table 3-1〉 지질시대의 대표적 생물 22
〈Table 3-2〉 Chemical Compositions of Wood, Peat and Various Coal 23
〈Table 3-3〉 ASTM에 의한 분류방법(ASTM D 388-84) 24
〈Table 3-4〉 석탄 자연발화의 진행단계 29
〈Table 4-1〉 석탄저장고에 적용되는 소방시설 내용 35
〈Table 4-2〉 옥내저장방식(선형 석탄저장고)의 소방시설 적용표 39
〈Table 4-3〉 옥내저장방식(돔형 석탄저장고)의 소방시설 적용표 39
〈Table 6-1〉 국내의 인명안전기준 63
〈Table 6-2〉 시뮬레이션 대상공간의 구성과 적용시설 65
〈Table 6-3〉 화재모델링의 기본 시나리오 및 입력자료 69
〈Table 6-4〉 감지기 및 스프링클러 헤드의 동작시간 73
〈Table 6-5〉 인명안전기준 및 시뮬레이션 수행결과 비교표 81
〈Figure 1-1〉 연구진행절차 Flow chart. 15
〈Figure 2-1〉 옥내형 석탄처리시설 흐름도. 16
〈Figure 2-2〉 옥외 저장방식(야적방식)의 석탄 저장고. 19
〈Figure 2-3〉 옥내 저장방식(돔형)의 석탄 저장고. 19
〈Figure 2-4〉 옥내 저장방식(선형)의 석탄 저장고. 19
〈Figure 2-5〉 옥내 저장방식(사일로형)의 석탄 저장고. 20
〈Figure 3-1〉 석탄화 과정. 23
〈Figure 3-2〉 자연발화 발생 요인의 분류. 27
〈Figure 3-3〉 당진화력발전소 야적장 화재. 30
〈Figure 3-4〉 여수산단 금호티엔엘(T&L) 석탄저장고 화재. 31
〈Figure 4-1〉 스프링클러설비 동작 및 운영 흐름도. 36
〈Figure 4-2〉 옥내소화전 동작 및 운영 흐름도. 37
〈Figure 4-3〉 옥외소화전 동작 및 운영 흐름도. 37
〈Figure 4-4〉 옥내저장방식(선형창고)의 소방시설 적용사례.... 40
〈Figure 4-5〉 옥내저장방식(선형창고)의 소방시설 적용사례.... 40
〈Figure 4-6〉 옥내저장방식(돔형창고)의 소방시설 적용사례.... 41
〈Figure 4-7〉 옥내저장방식(돔형창고)의 소방시설 적용사례.... 41
〈Figure 4-8〉 선형 저장고의 소화설비 설계 사례(보완전)-1. 42
〈Figure 4-9〉 선형 저장고의 소화설비 설계 사례(보완전)-2. 42
〈Figure 4-10〉 선형 저장고의 자동화재탐지설비 설계 사례(보완전)-1. 43
〈Figure 4-11〉 선형 저장고의 자동화재탐지설비 설계 사례(보완전)-2. 43
〈Figure 4-12〉 선형 저장고의 불꽃감지기 설계 사례(보완전)-1. 44
〈Figure 4-13〉 선형 저장고의 불꽃감지기 설계 사례(보완전)-2. 44
〈Figure 4-14〉 선형 저장고의 공기흡입형 감지기 설계 사례(보완전)-1. 45
〈Figure 4-15〉 선형 저장고의 공기흡입형 감지기 설계 사례(보완전)-2. 45
〈Figure 4-16〉 선형 저장고의 소화설비 설계 사례(보완후)-1. 46
〈Figure 4-17〉 선형 저장고의 소화설비 설계 사례(보완후)-2. 46
〈Figure 4-18〉 선형 저장고의 자동화재탐지설비 설계 사례(보완후)-1. 47
〈Figure 4-19〉 선형 저장고의 자동화재탐지설비 설계 사례(보완후)-2. 47
〈Figure 4-20〉 선형 저장고의 불꽃감지기 설계 사례(보완후)-1. 48
〈Figure 4-21〉 선형 저장고의 불꽃감지기 설계 사례(보완후)-2. 48
〈Figure 4-22〉 선형 저장고의 공기흡입형 감지기 설계 사례(보완후)-1. 49
〈Figure 4-23〉 선형 저장고의 공기흡입형 감지기 설계 사례(보완후)-2. 49
〈Figure 5-1〉 석탄분진 등에 의해 묻힌 대형소화기. 51
〈Figure 5-2〉 대형소화기 현장 설치사례. 51
〈Figure 5-3〉 옥내소화전 현장 설치사례. 52
〈Figure 5-4〉 스프링클러설비 현장 설치사례. 52
〈Figure 5-5〉 통로 유도등의 고장 및 관리소홀 사례. 53
〈Figure 6-1〉 인명안전기준의 개념도. 62
〈Figure 6-2〉 석탄저장고의 규모 및 내부 저장형태. 64
〈Figure 6-3〉 연기 및 열감지기 적용 위치(종단면). 66
〈Figure 6-4〉 연기 및 열감지기 적용 위치(횡단면). 67
〈Figure 6-5〉 스프링클러설비 적용 위치(종단면). 67
〈Figure 6-6〉 화재크기의 선정. 68
〈Figure 6-7〉 석탄저장고 소방시설 작동 FlowChart. 70
〈Figure 6-8〉 감지기 및 스프링클러설비 설치 위치. 72
〈Figure 6-9〉 시간변화에 따른 연기농도와 감지기의 동작시간 그래프. 73
〈Figure 6-10〉 시간변화에 따른 스프링클러설비의 동작. 74
〈Figure 6-11〉 시간변화에 따른 연기의 확산 및 거동 변화. 77
〈Figure 6-12〉 연기의 확산 및 거동 변화에 따른 인명안전 비교. 78
〈Figure 6-13〉 측정장치의 설치. 78
〈Figure 6-14〉 측정장치별 온도, CO, CO₂ 분석 결과. 80
〈Figure 6-15〉 측정 장치에 의한 중요 요소의 수치해석 그래프. 80
〈Figure 6-16〉 스프링클러설비 작동 유무에 따른 온도변화 그래프. 80
〈Figure 6-17〉 최상부 석탄 적재부의 온도변화 그래프. 81
〈Figure 6-18〉 소화활동공간의 수치해석 그래프. 83