해저터널 구난역에서의 냉각 시스템을 활용한 벽체 내화성능 향상을 위한 연구

Abstract

터널에서의 화재 사고 발생시 100 MW 이상의 화재 열방출량이 발생할 수 있으며, 터널 라이닝과 화원과의 거리가 가까워 화염에 의한 터널 라이닝이 손상되는 문제점을 야기할 수 있다. 터널 라이닝이 파손될 경우 보수 보강을 위해 많은 피해가 발생될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 터널 라이닝을 화염으로 부터 보호하기 위해서 물분무 형태의 냉각시스템을 적용하여 내화성능을 향상 시키는 방안을 연구하고자 하였다. 터널과 같은 좁은 공간을 구획하고 목재크립을 화원으로 하여 실증 화재실험을 진행하였다. 실험결과, 냉각시스템 설비가 설치되어 있는 실험체에서는 시스템의 작동 후 천장의 수막이 형성되었으며, 실험이 종료되기 전까지 최대 온도가 <TEX>$60^{\circ}C$</TEX>를 초과하지 않았으며 천장의 파손과 같은 외형적 손상이 발생되지 않았다. 냉각시스템 설비가 설치되지 않은 실험체에서는 실험이 시작되면서 온도가 급격히 상승하였으며, 실험 후 약 216초 이후에는 화염이 천장 상부로 출하되었으며 천장이 일부 파손되었다. The fire load of a tunnel fire event may have an huge heat release rate of over 100 MW. The tunnel lining may be damaged by the fire because the distance between the tunnel lining and fire is close. A lot of different damage that may occur to a tunnel lining structure during fire. Therefore, this study is desired to improve the fire-resistance of tunnel lining applying a water spray cooling system in order to protect it. The real scale fire test were performed. Experimental results, the ceiling of the tested specimen with an installed cooling system was observed no damage such as breakage or crack. And, after activated system the maximum temperature of the specimen was not reach <TEX>$60^{\circ}C$</TEX> The ceiling of the tested specimen without an installed cooling system was observed that the temperature was raised rapidly. After approximately 216 secends the flame was spread and the ceiling was damaged.