이번 포스팅에서는 본인의 주된 목적인 소방기술사 합격을 위한 공부를 위해서 이 블로그를 운영하는 것이었기에 초심으로 돌아가서 많은 소방기술사 공부하시는 분들과 함께 소방기술사에 잘 출제될 만한 내용들 위주로 정리해보고자 하는 마음에서 글을 적는다.
이번 시간에는 그 중에서 화재모델에 대해서 정리해보았다. 함께 공부하시는 분들에게 조금이라도 도움이 되었으면 하는 개인적인 바람이다.
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[ 화재 모델 ]
1. 개요
① 화재모델 : 화재현상 예측, 분석 위해 물리․화학적으로 단순화시켜 구성된 것, 물리적 모델과 수학적 모델
② 물리적 모델 : 대상을 축소, 실제크기 그대로 모델화해 화재 만들고 현상 측정, 결과 얻는 것 의미
③ 그러나 물리적 모델은 비용, 시간 많이 소요 때문에 수치적 예측 사용하는 수학적 모델 사용이 증가, 대표적 수학적 모델 - Zone Model, Field Model
④ 화재모델링 : 구체적 조건에서 화재, 화재 인해 발생 현상 결과를 예측 위한 도구 사용을 의미
2. 화재 모델의 종류
1) Zone Model (Control Volume Model)
① 건물을 크게 몇 개 Zone으로 분할, 화재발생시 각 Zone내 발생할 현상과 화재진행 과정을 질량보존, 에너지보존 방정식 이용, 표현
② 구획된 방 경우 방을 상부 더운 층, 하부 차가운 층으로 구분해 해석, 각 층 주요 조건들을 시간 대한 함수로 계산, 해석
③ 상부층, 하부층 계산은 쉽고 빠르게 계산가능하나, 구획된 Zone 자체 규모가 크기 때문에 상세 정보 취득은 곤란
2) Field Model (Computational Fluid Dynamic Model)
① 공간을 가능한 한 많은 수의 격자로 분할해, 분할된 각각의 작은 공간 단위에 질량보존, 운동량보존, 에너지보존 방정식 적용
② 이런 방정식 이용해 연소 현상을 기술, 이를 일정기준 따라 분류, 상황 예측, 판단하는 모델
③ 각 Cube 격자의 물리적 조건들을 시간 대한 함수로 계산, 격자내 또는 격자간 물리적 변화 계산
④ 대상공간을 분할하는 만큼 자세히 해석가능 하나 동시에 컴퓨터 속도, 용량, 비용 증가
⑤ Zone Model 같이 아트리움, 쇼핑몰, 대형 공간 연기이동에 적합
3) Network Model
① 건물을 여러 개 구획공간으로 분할, 그 각각 균일한 압력, 온도 갖고 뜨거운 가스층은 발생 않는 것으로 가정
② 하나 구획공간을 1개 제어량으로 설정해 많은 실을 Network 가능, 화재실로부터 아주 멀리 떨어진 공간 상태 예측가능
③ Network Model은 많은 층, 수직샤프트, 기계적 연기제어 시스템을 갖고 있는 고층건물에 적합
3. Zone model 과 Field model 비교
| 구 분 | Zone Model | Field Model |
| 해석표현 | 거시적 표현 | 상세 표현 |
| 적응화재 | 확대화재 이후 | 초기화재 및 확대화재 |
| 보 존 식 | 에너지 보존, 질량 보존 |
질량 보존, 에너지 보존, 운동량 보존 |
| 지배방정식 | 1층 상미분 방정식 ->변수 1개 |
2층 편미분 방정식 ->변수 2개이상 |
| 수치해법 | 롱게국터법, 기어법, 뉴튼법 | 유한요소법, 경계요소법 |
| 계산방법 | 퍼스널컴퓨터, 워크스테이션 | 슈퍼컴퓨터 |
| 계산시간 | 수분~수시간 | 수시간~수십일 |
| 계산요금 | 무료~수만원 | 수백만원~수천만원 |
| 해석범위 | 건물을 크게 몇 개 정도의 Zone 으로 분할 |
공간을 가능한한 많은 수의 격자로 분할 |
| 해석내용 | 화재발생시 각 Zone안에서 발생할 현상과 화재진행 과정 중 Zone간에 일어날 상호작용에 관한 내용을 수식화된 Model을 이용해 기술하고 결과를 분석 |
공간을 가능한 많은수의 격자로 분할하여, 분할된 각각의 작은 공간의 단위에 유체운동과 에너지 등에 관련된 기초방정식 등을 적용함으로써 연소현상을 기술하고 이를 일정기준에 따라 분류하면서 상황을 예측, 판단해 가는 모델 |
| 모 델 | CFAST, ASET, BRI, FASTLite |
FDS, FLOW3D, JASMINE |
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소방기술사 학원 다니는 시간 아까워서 이렇게 했더니 2년만에 점수가 29점에서 57점까지 올라가더라구요~!
아래의 첨부된 파일은 소방기술사 키워드북 시리즈를 모두 한군데 담은 통합본 파일입니다.
이 통합본 안에 들어있는 소방기술사 교재들은 제가 직접 공부하면서 요약정리한 것 들입니다.
통합본 구성물 - 소방기술사 키워드 북 오리지널(서술형 문제 작성법 위주) -> 샘플보기
소방기술사 키워드북 핵심요약정리 서브노트(하루 일회 독) -> 샘플보기
소방기술사 화재안전기준 요약정리(45일 10 회독 완성) -> 샘플보기
<추가사항> 소방기술사 기출빈도 분석 학습 엑셀표모음(99회~최근)
솔직하게 말씀드립니다. 소방이 전공이 아니었던 제가 2년 동안 소방기술사 공부를 하면서 처음 시험엔 28.5점 나왔는데 나중에는 57점대 나왔습니다. 이젠 합격을 바라보고 공부를 하고 있습니다. 제가 공부를 하면서 직접 작성한 교재 3세트입니다. 모두들 소방 공부를 하실 때 많은 도움이 되었으면 하는 바람에서 파일을 올립니다. 파일은 비밀번호가 필요한 파일입니다. 비밀번호 필요하신 분은 아래 적혀있는 계좌로 교재비 입금해주시고, 010-9162-6135로 문자 보내 주시면 비밀번호를 알려드리겠습니다 (참고로 유료로 제공해드리는 교재입니다. 시중에 교보문고 및 해피캠퍼스 등에서 각 낱권으로 판매 중입니다)
은행계좌 신한 110-523-657651 예금주 : 스토리원 (주원규) 교재비용 : 3만 원
교재에는 관심이 없으시더라도 010-9162-6135로 성함과 이메일 주소 알려주시면 제가 공부하면서 모아두었던 소방기술사 80회~127회 기출문제 모범답안 풀이 해설 모은 파일 및 학습방법을 보내드리겠습니다. 이건 양이 많아서 업로드가 잘 안 되더라고요
저는 아래와 같은 일을 하는 사람입니다.
소방 비전공자이고 완전 생초보였습니다. 독학으로 공부 중입니다. 학원 다녀본 적이 없습니다. 그래도 직접 교재 만들어서 성적을 30점 정도(29점에서 57점) 올렸습니다. 생초보도 이렇게 성적 올리는데 이젠 함께 합격을 이루시지요~(바로 위 링크 클릭~!)
도시, 주택개발, 건축, 인테리어 설계, 시공 문의 b-studio@hanmail.net 이나 010-9162-6135로 문자 요망 (주)여울 종합건축사사무소와 컨소시엄 작업 수행 중 건 축 & 문화 프로젝트팀 STORY ONE에서 활동 중, (주)아임 종합건설회사에 근무중, 26년 차 건축가 주원태
홍익대학원 도시계획과 석사과정
저서로는 [수인의 건축] [집과 연필, 비례이거나 반비례 거나]등이 있다
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