표제지
목차
제1장 서론 14
1.1. 연구의 배경 및 목적 14
1.2. 연구의 범위 및 진행방법 14
제2장 이론적 고찰 16
2.1. 산불의 형태 16
2.1.1. 산불확산에 영향을 주는 요인 16
2.1.2. 산불의 유형분류 19
2.2. 산불의 진행속도 및 양상 20
2.2.1. 산불의 진행속도 20
2.2.2. 산불의 양상 21
2.3. 산불화재 발생 현황 22
2.3.1. 산불화재 통계 및 경향 분석 22
2.3.2. 최근 10년간 산불 통계 및 경향 분석 23
제3장 국가기록물 관리시설의 산불화재 위험성 분석 26
3.1. 국내·외 산불로 인한 피해 현황 26
3.1.1. 국내 양양 산불 화재로 인한 피해 규모 26
3.1.2. 국내 지리산 산불 피해 규모 28
3.1.3. 국외 호주 빅토리아 주 산불 피해 규모 28
3.1.4. 국외 칠레 토레스 델 파이네 산불 피해 규모 30
3.2. 국가기록물 관리시설의 산불화재 취약성 31
3.2.1. 인근 산림현황 및 기록물 관리시설 위치 31
3.2.2. 인근 산불 화염이 기록물 관리시설에 미치는 영향 32
3.3. 국가기록물 관리시설의 화재 취약성 35
3.3.1. 샌드위치 패널의 화재 취약성 35
3.4. 국가기록물 관리시설의 산불위험성평가(국립산림과학원) 36
3.4.1. 산불위험예보지수 37
3.4.2. 산불위험성 평가(산불사례 및 산불발생 위험성) 46
3.4.3. 산불발생위험 방지 방안 58
3.4.4. 산불피해 저감에 따른 숲 가꾸기 방안 59
3.4.5. 산불확산 방지용 수막설비 66
제4장 국가 기록물 관리시설의 연소방지를 위한 대책 68
4.1. 국가 기록물 관리시설 인근 산불확산 방지대책 68
4.2. 산림화재에 대응 가능한 수막방호시스템 개발 69
4.2.1. 쉘 노즐을 활용한 하부 방호시스템 개발 71
4.2.2. 에어흡입 분무노즐을 활용한 하부방호시스템 개발 74
4.2.3. 쉘 노즐을 활용한 옥상상부 방호시스템 적용 79
4.3. 국가 기록물 관리시설의 수막 방호시스템 설계 83
4.3.1. 노즐의 개수 및 배관길이 산정 83
4.3.2. 노즐수량 기반의 물탱크 용량 산정 85
제5장 최적 수막시스템 성능실현을 위한 시각화 구현 88
5.1. 수막방호시스템의 알고리즘 정립 88
5.1.1. 시스템 설계 88
5.1.2. 인터페이스 설계 89
5.2. 수막방호에 의한 차단효과 시각화 모델링 개발 90
5.2.1. Nozzle의 배치 및 형상 선택 90
5.2.2. 파이프라인의 설치(Draw) 93
5.2.3. 3D View 설정 93
5.2.4. Snap 95
5.2.5. Rendering 95
5.2.6. Tool 96
5.2.7. 국가기록물 관리시설 수막형성 모델링 결과 97
제6장 결론 101
6.1. 연구의 요약 및 결론 101
6.2. 향후 과제 102
참고문헌 103
ABSTRACT 104
한글초록 107
Table 2.1. 인근 공기의 상대습도별 산불발생 위험도 17
Table 2.2. 산림내 퇴적물의 함수량과 착화위험성 18
Table 2.3. 풍속 및 경과시간에 따른 연소피해 면적 현황 19
Table 2.4. 최근 10년간 전국 산불 발생현황 24
Table 3.1. 양양 산불 요약 27
Table 3.2. 양양산불로 발생한 낙산사 문화재 소실현황 27
Table 3.3. 빅토리아 주 산불화재의 사상자 및 이재민 집계 29
Table 3.4. 기상에 의한 일일 산불발생 추정확률 구간 39
Table 3.5. 임상 산불발생위험지수(FMI) 40
Table 3.6. 지형 산불발생위험지수(TMI) 40
Table 3.7. 최근 5년간 봄철 건조기(2~5월)의 성남시 산불위험지수 발효현황 43
Table 3.8. 최근 5년간 봄철 건조기(2~5월)의 성남시 년/월별 산불위험지수 발효 43
Table 3.9. 기록물 관리시설 반경 5㎞ 이내 임상통계 48
Table 3.10. 숲가꾸기 대상지 60
Table 3.11. 참나무림 1 임황 61
Table 3.12. 기리다소나무림 임황 61
Table 3.13. 잣나무림 임황 62
Table 3.14. 참나무림 2 임황 62
Table 5.1. Option 구성 92
Figure 2.1. 우리나라의 대형 산불 현황. 23
Figure 2.2. 10년간('01-'10) 전국 원인 및 계절별 산불 발생현황. 25
Figure 3.1. 양양 산불의 경로. 26
Figure 3.2. 빅토리아 주 산불 발생지점 및 사진. 28
Figure 3.3. 칠레 토레스 델 파이네 산불이 최대로 확대된 상황 전경. 30
Figure 3.4. 기록물 관리시설의 지리적 위치. 31
Figure 3.5. 인근 산림화염에 따른 관리시설 착화 개념도. 33
Figure 3.6. 인근 산림화염 개념도 및 취약지점 표시. 33
Figure 3.7. 산불위험지수 계산 흐름도. 38
Figure 3.8. 산불위험지수 계산을 위해 사용된 5㎞ 격자의 초단기실황. 41
Figure 3.9. 관리시설 주변 산불위험지수(2012년 3월 1일). 42
Figure 3.10. 기록물 관리시설 주변 산불발생위험지도. 47
Figure 3.11. 기록물 관리시설 주변 임상 분석. 49
Figure 3.12. 기록물 관리시설 주변 경사분포도 50
Figure 3.13. 기록물 관리시설 주변 대형산불위험지도. 51
Figure 3.14. 북서쪽 3㎞지점에서 발생한 산불확산 예측(북서풍. 5m/s). 53
Figure 3.15. 남쪽 500m지점에서 발생한 산불확산 예측(남풍, 5m/s). 53
Figure 3.16. 기록물 관리시설과 산림과의 이격거리. 54
Figure 3.17. 산불확산시 평균 화염높이에 대한 산림으로부터 3차원 열유속 평가. 55
Figure 3.18. 산불확산시 최대 화염높이에 대한 산림으로부터 3차원 열유속 평가. 55
Figure 3.19. 산불확산시 화염으로부터 열유속 유효거리. 56
Figure 3.20. 기록물 관리시설에 미치는 열유속량. 56
Figure 3.21. 비화에 의한 보존시설 화재확산 위험지역. 58
Figure 3.22. 기록물 관리시설 임상분포. 60
Figure 3.23. 미래목 선목 및 수형급 구분. 63
Figure 3.24. 숲가꾸기 모식도. 64
Figure 3.25. 솎아베기에 따른 간벌 전·후 임분 변화 모식도 66
Figure 3.26. 산불방지 수막설비 개념도. 67
Figure 4.1. 쉘 노즐 확대도 및 하부방호시스템 설치도. 72
Figure 4.2. 쉘 노즐 하부방호시스템 분무시연 1차. 73
Figure 4.3. 쉘 노즐 하부방호시스템 분무시연(현장) 73
Figure 4.4. 에어흡입 분무노즐 확대. 75
Figure 4.5. 에어흡입 분무노즐 장착. 75
Figure 4.6. 에어흡입 분무노즐의 방호막 형성시 방호길이. 75
Figure 4.7. 에어흡입 분무노즐의 분무형상 및 PDI 액적 측정실험. 76
Figure 4.8. 에어흡입 분무노즐의 분무액적 크기 및 하강속도 측정결과. 76
Figure 4.9. 에어흡입 분무노즐의 분무액적 분산도 및 미세액적 형상도. 77
Figure 4.10. 에어흡입 분무노즐의 분무시연. 78
Figure 4.11. 에어흡입 분무노즐의 분사각도 및 도달높이. 79
Figure 4.12. 쉘 노즐 옥상상부 45° 분무시연. 81
Figure 4.13. 쉘 노즐 옥상상부 수직 분부시연 82
Figure 4.14. 쉘 노즐 옥상상부 분무 방호막 형성시 방호길이 82
Figure 4.15. 옥상상부의 비 방호지역에 사용된 보조 플러드젯 스프레이노즐(folld jet nozzle) 83
Figure 4.16. 상하부 통합수막방호시스템 개념도. 84
Figure 4.17. 기록물 관리시설 외부벽체 수막 방호시스템 설계도. 84
Figure 5.1. 수막방호시스템 설계. 88
Figure 5.2. 인터페이스 설계. 89
Figure 5.3. Auto place Nozzle. 90
Figure 5.4. Import 기능. 93
Figure 5.5. View 구성. 94
Figure 5.6. Shade Mode 및 Flat Mode. 95
Figure 5.7. Layer Properties Manager. 96
Figure 5.8. 하부 에어흡입 노즐에 의해서 높이 20M까지의 수막을 형성한 모델링 Front View. 97
Figure 5.9. 상부 쉘 노즐에 의해서 아래 10M까지의 수막을 형성한 모델링 Front View. 97
Figure 5.10. 상부 쉘 노즐 사이의 비방호 구역을 방호하기 위한 보조 Flood 노즐에 의해서 아래 5M까지의 수막을 형성한 모델링 Front View. 98
Figure 5.11. 전체 노즐(하부 에어흡입노즐, 상부쉘 및 보조 Flood 노즐)이 수막을 형성한 모델링Front View(단, 정면 하부에는 에어 흡입노즐을 설치 필요성이 없음). 98
Figure 5.12. 하부 에어흡입 노즐에 의해시 높이 20M까지의 수막을 형성한 모델링 조감도. 99
Figure 5.13. 상부 셀 노즐에 의해서 아래 10M까지의 수막을 형성한 모델링 조감도. 99
Figure 5.14. 상부 쉘 노즐 사이의 비방호 구역을 방호하기 위한 보조 Flood 노즐에 의해서 아래 5M까지의 수막을 형성한 모델링. 100
Figure 5.15. 전체 노즐(하부 에어흡입노즐, 상부 쉘 및 보조 Flood 노즐)이 수막을 형성한 모델링. 100