수리모형실험을 통한 급류지역 수로관 위험성 연구

Analysis of Risks Associated With Water Pipes in Rapid Flow Waterways Through Waterway Modeling Experiments

본 연구는 급류지역 수로관 시설물에서 수난구조 활동 중 반복적으로 발생하는 소방공무원의 순직사고를 예방하기 위해 사고 현장을 조사⋅분석한 정보를 바탕으로 수리모형실험을 수행하였다. 실험 결과, 수로관에 가까워질수록유속이 빨라졌으며, 최대 유속이 가장 큰 폭으로 상승한 경우에는 수로관 전면 최대 유속보다 수로관 후면 최대 유속이 약 3.99배 높았고, 수로관 단면적 정면에서는 수로관 위쪽보다 아래쪽 유속이 더 빠른 경향을 보였다. 각 부위별 최대 유속은 수로관 입구를 기준으로 통과 전(10 cm)은 1.65 m/s, 통과 전(5 cm)은 2.63 m/s, 수로관 통과 시에는7.12 m/s, 수로관 통과 후(5 cm)는 5.33 m/s로 측정되었다. 평균 유속은 통과 전(10 cm) 0.94 m/s, 통과 전(5 cm) 1.75m/s, 수로관 내부는 5.53 m/s, 수로관 통과 후(5 cm)는 4.64 m/s로 측정되었다. 연구 결과를 바탕으로 관련 SOP, 지침등을 고찰하고, 현장 대원의 수난구조 활동과 안전사고를 예방하기 위한 권고 및 지침 보완사항(안)을 제시하였다.

In this study, waterway modeling experiments were conducted by incorporating the information obtained by analyzingaccident sites to prevent frequent accidents of firefighters that occur during water rescue operations conducted near waterpipes in rapid flow waterways. Based on the conducted experiments, it was observed that the flow velocity increased withdecreasing distance from the water pipe. Furthermore, the maximum flow velocity was found to be 3.99 times higher atthe posterior end than at the anterior end of the water pipe, and the flow velocity was found to be higher at the lowerside than at the upper side of the water pipe’s anterior end. The maximum flow velocity was measured to be 1.65 m/sat a distance of 10 cm from the entrance to the pipe, 2.63 m/s at a distance of 5 cm from the entrance to the pipe, 7.12m/s within the pipe, and 5.33 m/s at a distance of 5 cm from the pipe’s exit. The average flow velocity was measuredto be 0.94 m/s at a distance of 10 cm from the entrance to the pipe, 5.53 m/s within the pipe, and 4.64 m/s at a distanceof 5 cm from the pipe’s exit. Furthermore, in this study, relevant standard operating procedures and regulations were takeninto consideration. Based on the results obtained from this study, recommendations and guidelines were then accordinglydevised for preventing accidents of firefighters that occur during water rescue operations.