• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.202-207
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• 2009

본 연구에서는 대심도 지하역사에서 화원 위치에 따른 연기거동의 특징을 분석하였다. 전산수치해석에 FDS code가 사용되었다. 화재에 의한 유체거동을 모사하기 위하여 난류모델은 LES를 사용하였으며, 빠른 계산을 수행하기 위하여 병렬수치해석기법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 대심도 역사에서 화재시 피난을 저해하는 화원의 위치에 대하여 검토하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.505-507
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• 2010

본 논문에서는 대심도 지하철역사의 승강장 종류에 따라 화재시 연기의 전파특성을 비교하였다. 본 연구에서 비교 대상역사로서 상대식 승강장은 서울 숭실대입구역사(47m)로, 섬식은 부산 만덕지하역사(65m)를 선정하여 각 역사에 대하여 화재전산모사를 수행하였다. 해석을 통하여 화재의 연기전파특성을 파악하였으며, 그 결과를 이용하여 각 승강장 종류별로 대심도 지하역사의 방재대책을 세우고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1773-1780
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• 2008

대심도 역사에서의 화재 발생시 승객의 주 대피이동로인 계단이 매우 길기 때문에 피난의 어려움이 예상된다. 이에 본 연구에서는 서울 지하철 호선별 대심도 역사 중에서 하나인 숭실대역(7호선, 47m)을 선정하여, 화재시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통하여 열기류 및 연기의 거동을 분석하였고, 적절한 피난대책을 고찰하였다. 최근에 지하역사에서의 화재유동 시뮬레이션이 몇 몇 기관에서 수행되고 있으나, 지하의 전역사에서 화재 유동 해석은 드물게 수행되어 왔다. 특히 지하 40m가 넘는 대심도 역사에서의 유동해석은 일반 PC로는 불가능하기 때문에 이에 대한 연구가 전무하였으나, 본 연구에서는 리눅스 클러스터(Linux cluster) 장비를 이용한 병렬처리기법을 적용하여 대심도 역사에서의 화재해석을 수행하였다. 화재유동해석은 화재전용 FDS code를 이용하였으며, 난류모델은 LES 기법을 적용하였다. 화원의 규모는 10MW이고, 성장모델은 Ultrafast model를 적용하였다. 적정한 격자크기는 화원의 특성직경을 통하여 산출하였다. 본 연구에 사용된 총 격자규모는 약 10,000,000개이다. 이는 일반 PC에서는 다루기가 불가능한 격자수이므로, 병렬처리기법을 적용하여 6 cpu 리눅스 클러스터 장비로 수치해석을 수행하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.110-115
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• 2010

최근 도심지의 지하철 노선들은 과거에 지어진 지하철 노선들에 비하여 대심도 터널이 증대하고 있다. 신금호 역사(5호선, 깊이 : 46m)는 수도권에 있는 지하철 역사 중에서 3번째로 깊은 역사로서 대심도 역사의 모델로 선정되었으며, 신금호 전체 역사에 대한 화재시뮬레이션을 시도하였다. 신금호 역사는 3개의 출입구, 지하 1층 대합실, 지하 2층 대합실, 지하 2층에서 8층으로의 연결통로, 지하 8층 승강장으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 지하 8층 승강장에서 지상 출입구 까지 전체 역사를 대상으로 연기거동을 해석하기 위하여 9,000,000개의 격자를 생성하였으며, 계산 효율을 증대시키기 위하여 19개의 블록으로 나누어서 처리하였다. 화재해석은 화재에 특화된 CFD 코드인 FDS를 사용하였으며 난류해석 기법은 LES가 사용되었다. MPI의 병렬처리기법을 이용하여 19개의 블록을 각각의 CPU에서 분산처리 하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU 자원은 Intel 3.0 GHz Dual CPU 10개 (Core 20개)이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.66-72
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• 2008

본 연구에서는 대심도 지하역사에서 화재가 발생할 시 급/배기 팬의 동작 유무에 따른 승강장에서의 열 및 연기의 거시적인 거동을 화재시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 분석결과를 토대로 현재 설치된 급/배기 팬에 대한 제연/배연능력에 대하여 고찰하였다. 본 연구의 대상은 숭실대 입구 역사(7호선, 도시철도공사운영)이며, 숭실대 역사의 승강장은 길이 165m, 폭 23.5m, 깊이 47m 이다. 본 연구에서 전산수치해석을 위한 모델은 선로부 지하터널를 감안하여 전후 각 100m를 추가하였다. 따라서 모델링의 크기는 길이 365m, 폭23.5m, 깊이 47m 이다. 격자는 육면체 정렬격자계를 사용하였으며, 격자의 수는 대략 10,000,000 개가 사용되었다. 빠른 수치전산처리를 위하여, 병렬처리기법을 적용하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU자원에 Intel 3.0GHZ Dual CPU 6개(core 12개)가 사용되었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.485-496
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• 2018

본 논문에서는 스크린도어가 설치되어 있는 지하역사 승강장에서 화재가 발생시 승강장 환기실에 설치된 송풍기의 작동에 따른 연기거동을 실험적인 방법으로 측정하였다. 스크린도어가 닫힌 승강장에서 모의화재 발생시 승강장의 제연설비가 작동하지 않은 경우와 작동하는 경우에 제연 특성을 비교하였다. 화재연기를 모사하기 위하여 연기발생기에서 발생한 연기를 열풍기를 이용하여 가열하였다. 화재연기를 정량적으로 측정하기 위하여 연기농도계를 이용한 광투과도를 측정하였다. 스크린도어가 닫혀져있고 지하역사의 제연설비가 작동되지 않는 경우 승강장에 화재가 발생하면 연기가 승강장 내부에 축적되어 승객의 피난이 매우 어려우며, 매우 위험한 상황으로 연결될 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면에 역사의 제연설비를 가동한 조건에서는 승강장 화재에 의해 발생한 연기가 역사의 제연설비를 통하여 외부로 빠져나가며, 대합실에서 승강장 방향으로 기류가 형성되어 승강장 승객이 대합실 방향으로 대피하는 것이 가능함을 확인할 수 있었다. 후속 논문에서는 승강장 인접부에 위치한 터널환기구를 통한 터널 제연의 병행효과에 대하여 다룰 예정이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1342-1347
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• 2011

Advantages of the deeply underground subway are underground space efficiency, high speed, decrease of noise and vibration. However, when fire occurs in the deeply underground subway station, large casualties are occurred like Daegu subway station fire due to the increase of evacuation distance. In this study, a numerical analysis was performed by using the fire and evacuation analysis program FDS+EVAC for smoke movement and evacuation in Beotigogae station among the deeply underground subway station. Heat release rate of carriage fire was set 10MW and the fire growth rate was ultrafast. As a result, the smoke move to the exit at 1085 second. The total evacuation time took 956 second.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.579-587
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• 2012

서울 지하철 지하역사의 평상시 및 비상시(화재시)의 급배기 효율을 조사하기 위하여 대표적인 대심도역사인 신금호 역사를 선정하여 설계 용량 대비 실제 용량을 계측하여 비교분석 하였다. 신금호 역사는 심도가 43.6m(서울에서 3번째 깊이) 이며, 지하8층의 섬식 승강장과 지하 1,2층의 대합실로 이루어져 있다. 승강장과 대합실을 연결하는 통로는 1개의 비상계단을 사용하도록 되어있다. 실험을 위하여 열선유속계, capture hood, 풍향풍속계 및 데이터 수집장치 등을 이용하여 자동 계측하였다. 실험 결과 평상시 대합실에서는 급기량 및 배기량이 설계치에 비하여 실측치가 각각 34% 및 46% 감소된 환기량을 보였으며, 승강장에서는 급기량 및 배기량이 각각 66% 및 38% 감소된 환기량을 보였다. 비상시에서는 대합실에서 급기량이 42% 감소, 승강장에서는 배기량이 28% 감소된 것으로 조사되었다. 따라서 평상시에는 역사에서의 공기질 악화 및 비상시에는 제연능력 약화가 예상된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권9호
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• pp.721-736
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• 2019

본 논문에서는 대심도에 위치한 지하역사(지하 6층) 및 터널에서 화재가 발생했을 경우 제연설비 작동에 따른 연기의 거동을 측정하였다. 열풍기를 이용하여 열부력 효과를 구현한 연기발생장치를 이용하여 화재연기를 생성하였다. 화재발생 위치는 승강장 위 및 스크린도어 외부에 위치한 터널부의 승강장 위의 2가지 위치를 선정하였다. 승강장 화재발생시 승강장에 설치된 환기구를 통하여 연기가 배출되도록 하는 제연모드가 일반적인데 본 연구에서는 승강장 양단에 위치한 터널부의 환기구를 통한 배기도 같이 동작되도록 설정하여 실험을 수행하였다. 다양한 위치에서 연기농도 및 풍향풍속을 측정하였고 화면을 취득하여 연기의 이동 및 제연을 분석하였다. 승강장 내부에서 화재가 발생하였을 경우와 선로부에서 화재가 발생하였을 경우 승강장의 송풍기의 제연모드 동작과 터널의 송풍기의 배연 동작으로 인하여 연기배출이 원활하였고 화재 발생 인근 구역으로의 연기전파가 억제되었다. 본 연구에서 제시한 승강장 및 승강장 양단부의 터널에 적용되는 송풍기를 같이 운전하는 제연모드를 통하여 승강장 화재 및 화재열차 정차시 화재 연기로부터 승객들에게 보다 안전한 대피환경을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.27-42
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• 2019

대심도 실내공간에서 직면하는 재난상황에서 재실자는 종합적인 상황인지가 불가능하며, 공간지각 능력 저하로 황금시간 내 탈출이 쉽지 않다. 주어진 시간내 피난대피가 어려운 상황에서는 최대한 안전한 구역으로 이동 가능한 설계를 제시하여야 하는데, 본 연구에서는 실내 공간 보행 통행량 기반 평가 시뮬레이션인 PATS (Pedestrian movement based Assessment Toolkit for Simulation)을 활용하여, 복합환승센터 피난대피구역 적정 위치 선정을 위한 분석 체계를 수립하고, 지하 6층 대심도 복합환승센터의 시나리오 분석을 통해 피난대피 경로 상 문제점을 도출하여 이에 적합한 피난대피 구역 적정 위치를 제안하였다.