지하공간 제연경계벽의 제연효율성에 관한 연구

소개글

지하공간 제연경계벽의 제연효율성에 관한 연구

소방.방재학과 학위논문

-총 37 페이지-

목차

1. 서론
가. 철도 화재 사고사례 유형 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
나. 국내․외 사고 사례․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
다. 연구의 목적․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1

2. 이론적 배경
가. 연기의 특성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 연기의 특성과 유해성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 연기 유동층의 현상․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
3) 연기 유동 및 확산 특성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
나. 지하철 화재의 특성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 지하공간의 특성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 지하철 화재 시 위험성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
다. 승강장 특성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 승강장 종류․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 승강장의 열차풍․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
라. 연기발생에 따른 보행속도․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
마. 제연경계벽의 구성 및 규정․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 제연경계벽 정의․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 제연설비의 설치 장소․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
3) 제연구역의 구획․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
4) 제연경계벽의 종류․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

3. 실험 및 분석․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
가. 실험목적․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
나. 실험․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 실험 대상․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 실험 장치․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
3) 실험 방법․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
다. 결과 및 분석․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

4. 화재 모델링
가. 모델링 목적․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
나. FDS 모델링․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
1) 공간 구성․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
2) 경계 조건․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
3) 화재 시나리오․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․
다. 결과 및 분석․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

5. 결론․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

6. 참고 문헌․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

7. 감사의 글․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

본문내용

1. 서론

자연적인 환기와 일조가 되지 않는 지하 공간 시설물인 지하철은 본래 인간이 거주하기에는 열악한 환경이라 할 수 있다. 과학기술의 발달에 따라 공조 설비 등을 이용하여 인공적으로 생활 가능한 환경을 유지할 수 있게 설치한 것이다. 따라서 지하철 내에 설치된 시설물은 무창의 폐쇄된 공간이기 때문에 햇빛이 들어오기 어려우며 지상의 자연환경을 직접 볼 수 없기 때문에 외부의 기상조건 및 주․야간의 환경변화를 파악할 수 없고 시계가 한정된다.

이런 지하철에서 화재가 발생할 경우 지상의 건축물 화재와는 매우 다른 양상(樣相)의 화재로 진전하게 되며 특히 소화나 피난, 구조의 어려움이 많다. 초기 화재는 지상층 화재와 유사하나 시간 경과에 따라 공기의 공급부족으로 불완전연소가 되어 “환기 지배형 화재”(Ventilation Controlled Fire)로 다량의 연기가 발생하게 된다. 이때 발생한 수많은 연기는 폐쇄공간으로 인하여 발산되지 않고 축적되고, 개구부가 없는 지하층의 특성상 빠른 시간 내에 연기가 전 층으로 확산되어 피난에 어려움을 겪게 된다.

화재 시 발생하는 독성가스로는 일산화탄소, 이산화탄소, 시안화수소, 아크로레인 등 여러 가지 이며 이중 일산화탄소가 산소의 공급이 부족할 경우에 가장 많이 발생한다. 이산화탄소는 일산화탄소와 같은 독성은 없으니 화재 시 다량의 이산화탄소가 발생되고 공기 중에 2% 정도의 농도를 가질 경우에도 인체의 호흡률을 50%이상 상승시켜 또 다른 독성 연소가스의 중독을 쉽게 일으키게 하여 위험하다. 한편 화재 시 인간의 사망에 영향을 주는 가스를 분석한 결과 사망자중 50%이상이 일산화탄소에 의한 사망임을 밝혔다. 훈소 상태에서 오핸 시간동안 노출되거나 급격한 화재성장에 따른 환기재배 조건에서 거주자가 일산화탄소를 흡입하게 되면 정상조건에서의 OHb가 COHb로 변환되면서 산소의 공급이 차단되어 사망에 이르게 할 수 있다

2003년 2월 18일 190여명이 사망한 대구 지하철 중앙로역 화재참사에서는 다량의 유독성 가스가 효과적으로 배출되지 못한 것으로 밝혀져 많은 사람들이 질식으로 인해 사망하였다는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 화염에 의한 인명피해보다 유독가스로의 질식으로 인해 인명피해가 더 커짐에 따라 이를 제어하기 위한 다양한 방법이 연구되어지고 있고, 지하철 역사의 제연경계벽의 사용은 점차 확대되고 있다. 그러나 국제표준규격 ISO와는 달리 우리나라에서는 구체적인 성능기준이 존재하고 있지 않아 제연경계벽의 제연효율성이 불확실한 실정이다.

참고 자료

[1] 차 철현, 김 진국 : “공기조화 냉동 공학 제 28권 제 6호”, P426～428,
1999년
[2] 김수영 : “피난자의 연기영향을 고려한 피난프로그램 개발에 관한 연구”, P88, 2003년
[3] 허준호, 노삼규, 김종훈, 김운형 : “ 지하철 역사 승강장의 제연경계벽 효용성 연구” , 한국화재소방학회 추계 학술 논문 발표회, P279～281, 2003년
[4] 이동명 : “제연공학”, 성안당, P61, 65, 66, 2008년
[5] FDS v5.0 Users & Technical Reference, NIST Special Publication
[6] NFSC 501 제연설비의 화재 안전 기준 제 4 조항, 행자부고시 제2006-35호
[7] E.G. Butcher, A.C. Parell, "Smoke Control in Fire Safety Design".
[8] ISO/FDIS 21927-1 Smoke and Heat control System
[9] John, H. Klote., James, A. Milke., "Principle of smoke management," 2002.