초고층 건물의 승강기는 혹한기에 연돌효과에 의한 차압 때문에 고층부의 승강기 문틈에서 소음을 유발하고, 1층에서 승강기 문 개폐에 영향을 줄 정도의 강한 압력이 발생하며, 화재시에는 건물 내에 연기를 전파시키는 주된 구동력이 된다. 또한 승강기를 피난용으로 사용하기 위해서도 연돌효과는 반드시 극복되어야 할 과제이다. 이 논문에서는 연돌효과가 고층건물의 승강기 승강로에 미치는 부정적 영향을 줄이기 위해 승강로를 가압하는 방식을 검토하였다. 승강로와 거실 사이를 균압화하고 승강로를 급기 가압하는 조건으로 시뮬레이션 함으로써 NFPA 92A와 IBC 2012에서 요구하는 조건에 근접하는 결과를 얻었다.
기존 건축물은 현행 소방법 및 건축법을 소급해 적용할 수 없다는 이유로 비상용승강기와 제연설비가 설치되어 있지 않는 경우가 상당수 존재한다. 이렇듯 화재에 취약할 수밖에 없는 기존 건축물에서 화재가 발생했을 때 소방대 진입 및 구조활동이 가능한 통로를 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 이러한 관점에서 기존 건축물의 화재안전성능 개선에 따른 부담을 최소화하는 방안으로 승강로 급기가압 방식을 제시한다. 먼저, 수직통로를 통한 연기 확산에 무방비 상태인 기존의 고층 건축물의 문제점 및 화재사례를 분석하고, 국내외 비상용승강기 및 제연설비 관련 법규 현황을 비교분석하였다. 그리고 NIST의 Contam을 이용한 시뮬레이션을 통하여 승강로 급기가압 전과 후의 층별 차압을 비교함으로써 승강로 가압이 연돌효과에 미치는 영향을 분석하였다.
국내 여객열차 전용 승강장은 높이에 따라 두 가지 종류로서, 일반 간선열차에서 주로 사용하는 저상 승강장과 수도권 전동차에서 주로 사용하는 고상승강장으로 구분된다. 중 고속 열차가 수도권 전철구간과 본 선구간에서 혼용할 경우에 안전운전 및 승객편의를 함께 고려하기 위해서는 저상/고상 승강장에 상관없이 승하차할 수 있는 승강문 스텝장치가 필요하다. 본 연구에서는 전철역사 및 일반 철도역사에서 모두 승하차가 가능한 저상/고상 승강장 겸용 승강문 스텝 개념설계(안)의 구조해석 및 강도시험을 수행하고 이의 안전성을 검토하였다.
일반 간선열차에서 주로 사용하는 저상승강장과 수도권 전동차에서 주로 사용하는 고상승강장을 동시에 안전운행하기 위한 니즈기술로서, 저상/고상 승강장에 상관없이 승하차할 수 있는 철도차량 승강문 스텝장치가 필요하다. 본 연구에서는 이를 대비하여 저상/고상 승강장 겸용 승강문 스탭의 기능 및 제작 요구사항을 검토하였다. 세밀히 검토한 결과, 합리적 설계안은 자체 언더프레임의 손상 및 철도승강장의 이격거리 변동성을 최소화 할 수 있는 텔레스코픽 슬라이딩 스텝방식이라고 판단된다. 또한 다양한 요구조건을 고려하여 각 단계별 스텝 동작 과정 및 제어 흐름도를 제시하였다.
일반적으로 신뢰도 배분은 시스템 개발 초기단계에 시스템의 신뢰도 목표 값을 하위 모듈에 배분하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 KTX 승강문 시스템의 목표 신뢰도를 하위 모듈에 배분하기 위해 Comprehensive 배분방법을 제시한다. Comprehensive 배분방법은 시스템의 신뢰도를 배분하기 위해 각 모듈에 대한 고장의 중요도, 작동시간 비율, 위험도, 복잡도, 고장률, 수리/정비성, 개발완성도, 사용환경 가혹도, 신뢰도 달성비용의 평가항목을 고려한다. 승강문 시스템의 목표 신뢰도를 만족하기 위해서 시스템을 구성하는 4 가지 모듈의 $B_{10}$ 수명을 제시한다.
본 연구는 서울특별시 275만명의 교통약자들이 서울시내 대중교통의 중심인 지하철 이용에 막대한 영향을 미칠 수 있는 지하철 역내의 승강 및 편의시설 위치 및 설치 정보를 수집하여 데이터베이스 시스템으로 구축하였다. 이를 바탕으로 장애인을 비롯한 교통약자들이 쉽게 이동여부를 판단할 수 있도록 승강시설의 위치와 장애인화장실의 여부, 수어영상전화기의 수, 전동휠체어 급속충전기의 여부 등을 비롯하여 지하철내 장애인 편의시설의 설치 정보를 제공한다. 나아가 지하철의 승강시설의 수와 실태는 서울시 및 교통공사 등 신규 시설 구축을 위한 이해관계자들의 기초 데이터로 활용이 가능한 점에서, 교통약자들의 편의 시설 개선을 위해 활용될 수 있다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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