• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.49-58
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• 2002

최근 국내·외에서 지하철 공사현장 가스폭발, 지하 공동구 화재, 지하가 화재 폭발 등 지하공간에서의 사고가 다수 발생하고 있다. 이러한 사고는 재산의 손실 뿐 아니라 전력, 통신망 마비로 도시 기능을 무력화시키고, 인명 피해의 대형화를 동반함으로서 도시민의 안전을 위협하고 있다. 본 연구에서는 지하공간이 잠재적으로 갖고 있는 연소확대 위험성을 확률을 이용하여 평균 연소손실면적 예측치를 산출하고, 화재시 화재확산 경로 및 피해 크기를 산출하여 각 방재 대책의 효과를 상대적으로 비교 평가할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.146-149
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• 2015

지하연계 복합건축물의 건립이 급증함에 따라 건축물의 피난 성능이 중요시되고 있으며 복잡 다양해진 피난유도에 대한 피난시설 배치와 RSET(Required Safe Egress Time)이 필수적으로 관련 지침에 명시되고 있다. 그러나 RSET에 대한 신뢰성 검증 및 용도별 수용인원 산정 방법이 주관적인 관점에 의해 제시되고 있으며 이런 검증 자료의 검토기준이 정량적이지 않아 안전성 확보가 이뤄지지 않고 있는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 지하연계 복합건축물의 피난 안전성을 확보하는데 가장 적합한 검증을 위해 방재 선진국의 ASET 기준을 심층적으로 분석하여 지하연계 건축물 등에서 국내 실정에 맞게 적용할 수 있는 최적화된 ASET을 도출하였다. 이러한 ASET의 신뢰성을 검증할 수 있도록 피난안전구역 및 준하는 구역의 현실 가능성을 분석하고 국내 외에서 상용화되고 있는 피난시뮬레이션 소프트웨어를 통해 건축물의 용도에 따른 수용인원 산정기준의 현실적 방안과 피난경로 설정의 Logic을 감안하여 피난의 안전 및 최단시간 가능성을 고려하였다. 따라서 지하연계복합 건축물에서 요구하는 피난성능과 수용인원의 최적화된 RSET을 정량적으로 도출함에 따라 피난 안전성에 대한 검증 프로세스를 제시하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.115-116
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• 2020

Recently, due to fires in high-rise residential and commercial buildings and apartments in Ulsan and Busan, the issue of evacuation safety in the event of a building fire is being closely watched. In the evacuation safety design for these building fires, it is important to secure evacuation routes considering the spatial characteristics of the building or the characteristics of the occupants and to take measures to protect the evacuation routes in order to ensure the safety of the occupants in the event of a fire. Although simulation is mainly used in Korea to assess the safety of evacuation, there is a big difference in that the Building Standards Act provides tools that can be calculated more than simulation in neighboring Japan. In addition to the evaluation method, which is called the "Building Law Assessment Methods" in Japan, the research team considered that it is important to know the process of evaluation in future domestic research, and investigated the contents of the evaluation process and wanted to apply it first to domestic buildings in the future.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.347-348
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• 2023

본 논문에서는 실제 규모 데이터센터의 3D 모델링을 기반으로 대상 공간별 화재 시나리오를 선정하여 화재 및 피난 시뮬레이션을 수행하였다. FDS와 Pathfinder는 full coupling 방식을 사용할 수 없는 한계가 있으며 semi coupling의 경우 가시화에는 도움이 되나 결과에 영향을 주지 않는다. 따라서 재실자의 피난 상황 시 경로에 대한 안전성과 화재 위험 노출 정도를 시각적으로 분석하는 것이 가능한 semi coupling과 시뮬레이션 결과 데이터 분석을 병행하여 수행하였다. 전산실의 경우 서버의 기능상실 한계 온도가 32도이기 때문에 서버 기능 정지 상황에 도달하는 시간을 중점적으로 분석하였다. 전산실은 업무 및 고객 서비스와 관련된 모든 데이터들을 저장하기 위해 항시 기동 되어야 하는데 전산실 내 화재가 발생할 경우 1~2분 이내 서버 기능이 정지되는 상황이 발생하였다. 따라서, 서버가 안전하게 계속 동작하기 위해서는 전력 계측 및 제어 케이블 열화, 서버 장치의 건전성이 유지되어야 하며 초기 화재를 빠르게 감지하여 진압하여야 한다. 피난 시뮬레이션의 경우 가시도를 상실하게 되는 시간이 약 195초(5m 미만) 인근으로 인원이 해당 층을 완전히 벗어나는 데 걸리는 시간이 약 125.6초였던 것을 보면 대피하기에 충분한 허용 피난시간(ASET)을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.111-112
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• 2022

모든 도시가 발전하고 번창하기 위해서는 핵심기반시설의 재난 및 안전이 선제적으로 확보되어야 한다. 본 논문에서는 환경핵심기반시설을 중심으로 지역사회가 지속 가능한 녹색도시로 거듭나기 위해 재난준비태세 증진에 실제 활용 가능한 위험지도를 드론에 장착한 LiDAR 센서를 통해 수집한 고도 데이터를 바탕으로 제작하였다. 나아가 지진과 같은 재난 발생 시 시설에서부터 확산하는 관리 오염물의 경로 및 범위를 시범 모의하여, 기능 연속성 계획 및 재난대응 가이드와 연계를 하는 방안을 제시함으로 지자체 중심의 통합적 지역사회의 노력이 발현될 수 있도록 기초적 연구를 진행하고, 전략적 활성화 방안을 제시하였다. 본 연구는 끊임없는 성장과 거듭되는 개발로 인해 변화하는 도시의 형상에 따라 리스크를 최신화하여 대응력을 높이고, 이해관계자들에게 시각화된 재난 범위 모의를 제시함으로써 지역사회와 지자체 역량에 따른 협력적 재난대응태세에 필요한 프레임워크 도출 및 계획수립을 가능하게 한다는 점에서 큰 의의를 지닌다. 또한, 각 영역별 전문가들의 자문을 통하여 본 논문에서 제시된 확산 모의의 방법론이 타당함을 확인하였다. 무엇보다 모호한 "가능한 신속한 자원관리"와 같은 추상적인 대응계획이 아닌, 객관적인 재난자원관리계획을 수립할 수 있게 함으로써 추후 국가적 재난 및 안전역량을 계량화시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.9-16
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• 2024

우리나라는 재난이 대형화 ‧ 복잡화가 되면서 기존 대응과 복구 중심에서 예방과 대비로 중심으로 바뀌는 추세이다. 재난을 예방과 대비를 하기 위해 각 지자체에서는 재난관리자원을 비축하는 방식으로 관리하고 있다. 그러나 재난관리자원을 개별 창고에 보관하고 있으나 창고별이 아닌 부서별로 관리하여 담당자들의 과중한 업무로 인하여 재난관리자원을 관리하는데 미흡한 상황이다. 이러한 재난관리자원을 중점적으로 관리하기 위하여 광역시 ‧ 도 단위로 재난관리자원 통합관리센터를 구축하여 관리하고 있다. 본 연구대상지인 강원특별자치도의 경우 창고를 임대하여 재난관리자원 통합관리센터로 운영하고 있다. 통합관리센터를 임대하는 경우 1~2년 주기로 장소를 옮겨야 하는 불편함이 있어 사용 가능한 부지에 전용 시설을 구축할 필요가 있다고 판단된다. 입지후보지를 선정하기 위하여 도로나 철도 등 네트워크들의 서로 연결된 경로를 따라 시설의 접근 및 이용권을 측정하는 네트워크 분석을 사용하였다. 네트워크 분석 중 과거에 다수의 시설의 입지를 결정하는데 많이 적용한 Location-Allocation 방법을 적용하였다. 그 결과 입지후보지로 강원도 횡성군이 적합한 것으로 나타났다. 또한 통합관리센터에서 재난관리자원을 비축하기 위하여 우리나라 물류시스템을 이용하면 3일이면 지자체에서 재난관리자원을 동원할 수 있으며, 재난이 발생하고 원래의 생활로 되돌아가는데 3일의 시간이 소요된다고 한다. 각 시 ‧ 군의 재난관리자원 비축량을 1주일 기준으로 3일의 비축량을 비축창고에 재난관리자원을 비축하며 통합관리센터에서는 시 ‧ 군의 4일의 비축량 중 최대값의 3배로 비축하는 방법으로 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.66-66
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• 2011

중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.29-36
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• 2008

본 연구의 목적은 동 서해를 중심으로 한반도 주변 해역을 통과하는 태풍과 관련된 재해 특성을 조사하는 것이다. 먼저, 1951년부터 2006년까지 Regional Specialized Meteorological Center (RSMC)-Tokyo의 태풍 자료를 이용하여 한반도에 영향을 준 태풍을 우리나라의 서해와 동해를 통과하는 사례로 구분하고, 각 사례별로 연도별 및 월별의 빈도와 강도에 대해 분석하였다. 특히, 1973년부터 2006년까지의 기간에 대해서는 사례별 태풍 재해의 규모를 파악하여 비교하였다. 서해를 통과하는 태풍의 발생빈도는 거의 변화가 없고 강도가 약한 반면에 동해를 통과하는 태풍의 발생빈도는 증가하는 추세를 보이고 강도가 점차 강해지고 있다. 동해를 통과하는 태풍의 경우에는 집중호우에 의한 침수면적과 농경지피해가 크게 나타났으며, 서해를 통과하는 경우에는 주택, 선박, 도로 및 교량 등 강풍에 의한 시설물 파손에 의한 피해가 크게 발생하였다. 태풍 재해 발생과 관련하여 강수량과 최대풍속 자료를 비교 분석한 결과, 동해를 통과한 태풍의 경우는 집중호우, 서해를 통과한 태풍은 강한 바람에 의한 영향이 크게 나타난 것으로 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.420-420
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• 2011

도시지역의 내수침수피해는 거의 매년 발생하고 있으며, 반지하와 같은 거주공간이 매우 취약한 상태이다. 특히 최근에는 지하철, 지하상가 등이 대규모 개발되고 복합네트워크화 되어 지하공간의 침수대책과 대피방안 마련이 시급한 상황이다. 일본의 경우 2000년 토카이 호우피해 후 통합유출해석 모형을 개발하였으며, 1999년 및 2003년 후쿠오카 침수피해 발생 후 특정도시하천침수피해대책법을 제정, 1999 후쿠오카, 2004년 하마마츠, 2008년 카누마 피해 후 일본 방재연구소에서는 실시간 1차원 지표범람모형과 모니터링을 통한 실시간 내수침수지도를 개발하였다. 특히 지하공간에 대해서는 "지하공간에 유입하는 범람수가 계단상 보행자게에 주는 위험성에 관한 연구" 등 실험을 바탕으로 각종 지하공간 침수대책 매뉴얼 및 지하시설의 침수시 피난확보계획 지침, 지하공간 침수대책 가이드라인 등 인명피해를 줄이고자하는 노력이 계속되어 오고 있다. 우리나라는 2006년 경기도 고양시 3호선 정발산역이 침수되었으며, 2010년 서울시 지하철 2호선 사당역 및 4호선이 침수되는 등의 지하철 침수피해와 2010년 서울시 광화문 지하상가, 인천시 부평구 우림라이온스 벨리, 우남플라자, 계양구 농협하나로마트, 서원아파트 등의 지하상가와 지하다층의 침수피해가 발생하였다. 특히 2006년 3호선 정발산역 침수는 17시간이나 지하철이 불통되었고 이로 인하여 심각한 교통 체증이 유발 되었다. 본 연구에서는 2010년 집중호우로 인한 서울, 인천지역의 지하공간 침수피해를 중심으로 최근 10년간 지하공간 침수피해사례로부터 대표적인 침수피해 원인 및 특성을 정리하였으며, 그 결과 지하공간 침수의 주요원인은 지상공간의 침수류가 지하공간으로 유입하고, 지하공간의 배수설비 용량부족, 지하공간으로의 유입을 방지하기위한 방지턱, 차수판, 침수시 비상전원 공급, 침수시 지하공간 대피 매뉴얼의 부재 등 다양한 원인이 있는 것으로 나타났다. 특히, 소방방재청에서 고시한 '지하공간 침수방지를 위한 수방기준'에 지하공간 침수 방지를 위한 각종 시설의 설치 및 대피 경로지정 등에 대한 기준이 마련되어 있으나, 지하공간 중 유동인구가 가장 많은 지하철역에서 조차 침수에 대한 행동매뉴얼이나 대피에 대한 가이드라인이 마련되지 않은 것으로 나타났다. 따라서, 지하공간 침수를 방지하기 위하여 센서를 이용한 자동 차수판과 경보기 설치, 지하공간의 사람들이 안전한 대피로를 찾을 수 있도록 지상공간 및 지하공간 출입구를 모니터링 할 수 있는 CCTV의 설치, Dry Area를 두어 비상대피 할 수 있는 공간의 마련 등 시설적인 부분에 대하여 '지하공간 침수방지를 위한 수방기준'을 더욱 강화할 필요가 있으며, 지상공간의 침수 상황을 고려한 지하공간의 대피매뉴얼 또는 가이드라인 등의 수립이 필요하다. 또한 이와 더불어 재산 및 인명피해를 더욱 효율적으로 줄일 수 있도록 실시간 예 경보를 위한 침수해석 모형의 개발이 시급하다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.23-30
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• 2009

충격흡수시설은 주행차로를 벗어난 차량이 도로상의 고정된 구조물과의 직접적인 충돌을 방지하도록 하기 위한 보호시설이다. 이러한 기능은 충돌차량이 안전하게 점진적으로 멈추도록 속도를 감소시킴으로써 이루어진다. 기존의 일반적인 충격흡수시설에는 이러한 기능을 수행하기 위해서 다음의 두 가지 개념 중 하나가 적용된다. 첫 번째 개념은 파괴 또는 소성변형이 가능한 재료에 의해 충돌차량의 운동에너지를 흡수하는 것이고, 두 번째 개념은 충돌차량의 운동량을 차량의 이동경로에 놓인 소모성 재료의 질량체에 전달하는 것이다. 일반적으로 첫 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 압축(비관성) 충격흡수시설로 분류되고, 두 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 관성 충격흡수시설로 분류된다. 본 논문의 목적은 위에서 언급한 두 가지 개념을 동시에 적용한 압축형 충격흡수시설의 개발이다. 실물차량 충돌시험을 최소화 할 수 있도록 관성 에너지와 마찰 에너지 소산을 고려한 예비설계 가이드를 수립하고 충격흡수시설 개발을 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 위하여 도로안전시설물 해석에 가장 많이 사용되는 LS-DYNA를 이용하였다. 개발된 충격흡수시설은 국내지침 CC2급의 다양한 충돌조건에 대한 성능 평가 기준을 만족하였다.