석유화학 플랜트 워터커튼 시스템의 복사열 저감 성능에 대한 실험적 연구

Experimental Study on the Radiative Heat Reduction Performance of Water Curtain Systems in Petrochemical Plants

워터커튼 시스템은 화재 시 화염, 연기, 복사열 확산을 억제하는 능동형 방재 기술로, 특히 석유화학 플랜트와 같이 인화성 물질을 취급하는 환경에서 복사열로 인한 2차 피해를 효과적으로 저감할 수 있다. 본 연구에서는 석유화학 플랜트를 대상으로 워터커튼의 복사열 저감 효과를 실증실험을 통해 정량적으로 분석하고자 하였다. 이를 위하여, 워터커튼을 적용한 화재실험장치를 구성하고, 워터커튼 이격거리와 노즐개수, 노즐압력을 변수로 실험을 실시하였다. 실험결과를 통해 각 변수가 복사열저감에 미치는 영향을 분석하여, 플랜트 현장 적용 시 최적의 설계·운용 조건을 제시하고, 국제 안전기준 충족 가능성을 실험적으로 입증하였다.

A water curtain system is an active fire-protection device designed to suppress the spread of flames, smoke, and radiant heat during fire incidents. This system is particularly effective in petrochemical plants, where flammable materials are handled, because it can significantly reduce the secondary damage caused by radiant heat. This study quantitatively analyzed the radiant-heat-reduction performance of a water curtain through full-scale fire experiments targeting a petrochemical plant. To this end, a fire test apparatus equipped with a water curtain system was constructed, and experiments were conducted by varying the spacing between the water curtain and heat source, number of nozzles, and nozzle pressure. The results reveal the influence of each parameter on radiant heat attenuation, allowing for optimal design and operational conditions to be established for field applications in industrial plants. Furthermore, the experimental results demonstrate the feasibility of meeting international safety standards.