Fire Science and Engineering (한국화재소방학회논문지)

Korean Institute of Fire Science and Engineering (한국화재소방학회)
권호 표지

A Study of Calory Analysis Methods about Surface Fire Fuel

지표화 연료의 열량분석에 관한 실험방법 연구

  • 김장환 (호서대학교 안전보건학과) ;
  • 김응식 (호원대학교 소방행정학부) ;
  • 박형주 (호원대학교 소방행정학부) ;
  • 이명보 (국립산림과학원 산불연구과) ;
  • 김동현 (국립산림과학원 산불연구과)
  • Published : 2008.09.30
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Abstract

This study proposes the experimental methods which shows various guidelines for systematic study of surface forest fuels. The thermal characteristics of surface fire fuels such as Quercus Variabilis and Pinus Densiflora fallen leaves are measured using TGA and Oxygen Bomb Calorimeter. Both of them are common species of Korean forest. Also the combustion characteristics of surface fire fuels are analysed according to the methods which are commonly used in Pool Fire analysis. The measured parameters are gas velocity, temperature, flame height, heat release rate and mass loss rate. A system is designed to simulate the surface fire. Methods and results are shown for the application of forest fire study.

본 논문에서는 산불의 한 형태인 지표화의 체계적인 연구를 위해 열량분석과 연소특성에 관한 실험방법과 측정 시스템을 제안하여 향후 산불 관련 연구에 있어서 이를 활용하고자 한다. 또한 제안된 방법과 시스템의 효용성을 나타내고자 부분적인 결과를 논문에 제시 하였다. 이를 위하여 지표화의 대표적인 연소 물질인 침엽수종과 활엽수종 낙엽을 선정하여 밀도 및 시료의 용기 크기를 변화시켜 가며 실험하였다. 열량분석은 통상 사용되는 분석기기 중 열중량 분석기(TGA : Thermogravimetric Analyzer), 연소열 측정장치(Oxygen Bomb Calorimeter)를 이용하여 분석하였으며, 연소특성은 기존의 이론적 모델로 가장 잘 알려져 있는 Pool fire모델에 따른 모의 연소실험을 통하여 지표화 상부의 열 유체속도, 연소온도, 화염 높이에 따른 열방출 속도, 연소 질량감소 속도 둥을 측정하여 분석하였다. 언급된 변수들은 지표화의 위험성 및 산불확산 예측에 기초 자료로 사용할 수 있다.

Keywords

References

  1. 김응식, 김장환, 이명보, 김동현, 이시영, 박형주, "지 표화 연료의 열량분석에 관한 방법 연구", 한국화재소방학회 춘계학술발표회 논문집(2006)
  2. 김응식, 이시영, 김홍, 송종훈, 김수영, "유동장 해석 을 통한 산불확산예측프로그램의 개발", 한국임학회지, pp. 528-534(1998)
  3. 김장환, 김응식 이명보, 김동현, 박형주, "밀도에 따 른 지표화 연료의 연소 분석", 한국안전학회 춘계학 술발표회 논문집, pp.165-170(2007)
  4. 김장환, 김응식, 박형주, "지표화 연료의 연소특성 및 열량분석에 관한 연구", 대한토목학회 전문학회 세미 나(한국방재학회), pp.15-20(2007)
  5. 김동현, 고재선, 최세환, 김광일, "고성산불지역에서 의 화재조사와 주요수목의 열량분석에 관한 연구", 한국화재소방학회지, 제13권, 제1호(1999)
  6. 김동현, 이명보, 강영호, 이시영, "지표물질 착화성 실 험을 통한 발화위험성 분석", 한국방재학회(2006)
  7. 박형주, 김응식, 김장환, 김동현, 이명보, "복사열을 이 용한 소나무와 굴참나무 낙엽의 연소특성 분석", 한국화재소방학회 춘계학술발표회 논문집, pp.302-308 (2007)
  8. 채희문, 이찬용, "산불 확산에 영향을 미치는 임지내 산림연료와 경사도에 관한 연구", 한국농림기상학회지, 제5권, 제3호, pp.179-184(2003)
  9. 채희문, 이찬용, "모의실험에 의한 풍속변화에 따른 산불 확산속도와 강도 분석", 한국농림기상학회, pp. 213-217(2003)
  10. 이시영, 박영주, 이해평, "수종별 낙엽과 생엽의 발열 량 특성에 관한 연구", 한국화재소방학회 추계학술논 문발표회, pp.438-443(2007)
  11. 이시영, 이명욱, "숲 가꾸기 실행 및 미 실행지의 임 분특성에 따른 산불위험성 비교분석", 한국화재소방학회 논문지, 제21권, 제4호, pp.52-58(2007)
  12. 안상현, 원명수, 김동현, 강영호, 이명보, 이시영, "의 성군지역 산불발생 및 대형화 위험지역 구분", 한국지리정보학회, 제8권, 제2호, pp.117-124(2005)
  13. 이명보, 정주상, 조명희, 김응식, "산불피해저감을 위 한 진화기술 개발", 자연재해방재기술개발사업 결과 보고서(2006)
  14. J.L. Dupuym, J. Marechal, D. Morvan, "Fires from a cylindrical forest fuel burner : combustion dynamics and flame properities", combustion and flame, pp. 65-76(2003)
  15. James G. Quintiere, "Principles of Fire Behavior", Delmar Publishers
  16. G. Heskestad, "Fire Safety", J.5, pp.109(1983)
  17. B.J. McCaffrey, "Purely Buoyant Diffusion Flames: Some Experimental Results", National Bureau of Standards Report, No NBSIR79-1910(1979)