• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.577-588
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• 2017

화재와 같은 상황에서 인간의 피난 행동을 실험하는 것은 경제적으로나 윤리적으로 많은 제약이 따른다. 때문에 인간의 피난행동은 기존에 보고 연구된 피난 행동을 바탕으로 시뮬레이션 되고 있으며 최근에는 컴퓨터 성능의 발전으로 현실에 가까운 모델들이 연구될 수 있는 기반이 마련되었다. 본 연구에서는 화재시 인간의 행동특성과 연기 전파를 모델링하여 지하철 승강장 내에서의 피난시간을 분석하였다. 또한 지하철 역사 승강장의 형태를 계단 위치에 따라 구분하여 각 승강장별 피난시간을 비교함으로써 피난효율을 검토하였다. 그 결과 상대식 승강장은 섬식 승강장에 비해 평균 36.82%의 피난시간이 더 소요되며, 승강장 내의 계단 위치에 따라서는 승강장 중앙에서 화재가 발생하는 경우 상대식 승강장이 210초, 섬식 승강장이 186초로 승강장 2/5지점과 4/5지점에 계단이 위치하는 형태가 피난 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.237-242
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• 2015

현대사회가 빠르게 발전함에 따라 지하철은 도시의 대표적인 이동수단으로 발전해왔다. 그러나 2003년 대구지하철 화재사고를 통하여 지하철의 인명안전과 방재의 중요성 인식되었으며, 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 지하철 전동차 내장재의 난연화 불연화와 승강장의 스크린 도어 및 안내표시 등이 대표적 결과라고 볼 수 있으나, 지하철 대피기준에 대한 연구의 진행은 미진하다. 이에 본 연구에서는 지하철 대피기준 개선의 기초연구를 진행하였다. 그러나 복잡하고 다양한 지하철 전체를 대상으로 하기에는 어려움이 있어, 기존의 연구 중 승강장을 유형화 한 연구를 참고하여 개찰구를 유형화 하였다. 기존 연구의 지하철 역사 승강장의 유형 10개와 본 연구의 개찰구의 유형 8개를 정리하여, 1~4호선 지하철 역사 중 가장 많은 유형을 선정하여 대피 시간을 계산하였다. 대피시간 계산결과가 지하철의 대피 기준 시간 6분을 초과하는 것으로 나타남에 따라 지하철 대피 시간에 대한 기준을 개선하거나 추가적인 조건이 필요하다고 판단되었다. 따라서 지하철 역사에 안전을 위한 시설 및 방재대책이 요구된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.9-14
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• 2006

역사에서 발생된 화재의 영향을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하는데 중요한 입력자료 중에 하나인 유속경계조건을 실험적으로 계측하였다. 실험은 지하 승강장의 환기시스템의 운전 모드(일반 냉방조건과 화재발생시 비상조건)에 대하여 수행되었는데, 운전 모드별로 승강장의 여러 위치에서 유속을 측정하였으며, 승강장의 급배기구의 배연용량 및 급기량을 급배기구에서 직접 측정하였다. 또한 화재영향을 해석하기 위한 수치해석 프로그램을 이용하여 평상시 운전모드의 실험값을 기반으로 화재가 발생하지 않은 경우의 유동장 해석을 수행하여 그 결과와 계측 값을 비교하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.313-318
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• 2007

In this study, numerical simulations were carried out to analyze the effect of the smoke extraction system and fire shutters in subway station fires using FDS 4.0. Subway station used in the experiment was 145 m long. Simulation results are validated by comparing with experimental results. Simulation results showed good agreement with experimental results within $10^{\circ}C$. 10 MW polystyrene was used as a fuel in the numerical prediction. Numerical predictions were performed in the center-platform type subway station in case of a kiosk fire. Temperature and CO concentration were lowered by the operation of smoke extraction system. But, the operation of fire shutters had little effect on temperature and CO concentration in the platform level.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1054-1061
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• 2009

본 연구에서는 현재 국내외적으로 설치가 이루어지고 있는 PSD에 대하여 설치 유무에 따른 화재유동 변화와 배연효율변화에 중점을 두어 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 모델은 대구지하철 중양로 역사이며, 승강장과, 대합실 2개층을 포함하여 화재해석을 수행하였고, 화재해석 프로그램은 FDS를 사용하였다. 역사 전체를 모델링함에 따른 격자수 증가로 많은 계산시간이 소요되므로 병렬처리 기법을 통한 화재해석을 수행하였다. PSD 유무에 따른 화재유동 및 배연효율 변화의 비교를 위하여 화재사나리오를 작성하여 Case 별로 화재해석을 수행하였다. 화재규모는 NFPA-130 을 참조하여 10Mw 상황에서의 화재유동 을 연구하였다. 해석 결과는 NFPA-130을 참고하여 승객안전에 중점을 두어 분석하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.41-47
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• 2010

화해를 입은 구조물의 안전성 확보에는 초기대응이 매우 중요기 때문에 신속한 의사결정이 필요하다. 본 논문에서는 화해를 입은 구조물의 이형철근과 콘크리트 간 잔존부착강도를 평가할 수 있는 간략화된 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 화재강도 즉, 화재 중 최고노출 온도 뿐 아니라 화재지속시간도 고려할 수 있도록 하였다. 제안된 방법의 검증 및 비교를 위하여 화해를 입은 대구지하철 역사의 현장조사 결과를 인용하였으며, 해석결과 그 효용성을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.37-42
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• 2008

본 연구는 지하철에서 화재발생시 최적의 제연모드 예측을 목적으로 수치해석을 수행하였다. 현재 국내 지하철 화재발생시 제연모드는 승강장 내 화재구역 배기, 비화재구역 급기 또는 정지로 설정 되어있다. 수치해석 조건은 2가지 국내 비상시 제연모드 및 발화 4분(승강장 피난허용시간, NFPA 130) 이전까지 승강장에서 배기를 하며, 발화 4분이 후 터널 배기로 전환되는 스위치모드의 3가지 경우에 대하여 비교 분석하였다. 승객 호흡높이(1.7 m)를 기준으로 열, 일산화탄소 및 가시거리를 비교하였다. 수치해석 결과 급기팬 작동은 연기를 교란시키고 확산시킬 수 있으며, 또한 승강장 및 터널 제연모드로 작동할 경우 승강장의 제연모드로만 작동한 경우에 비하여 연기 배출에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1337-1345
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• 2007

본 연구는 플랫폼 스크린도어가 설치된 역사에서 화재시 스크린도어에 의한 효과와 화재에 대한 방재연구를 체계적으로 진행하기 위한 기초연구이다. 본문에는 스크린 도어의 종류와 특징에 대하여 기술하였다. 본 연구의 대상이 되는 스크린 도어에는 완전밀폐형이 설치된 역사를 대상으로 하였으며 승강장 종류는 섬식 승강장이다. 스크린 도어가 설치된 역사의 화재유동 전산수치모사에 화재전용 CFD code를 이용하여 수행하였다. 플랫폼 스크린도어의 영향을 분석하기 위하여 스크린도어가 설치된 경우와 설치되지 않은 경우를 해석 하였다. 또한 화원의 위치는 승강장과 선로부에 있는 경우로 나누었다. 화원의 성장시나리오는 Ultrafast model로 하였으며, 화원크기는 10MW로 하였다. 해석결과 플랫폼 스크린도어가 설치된 경우는 화원의 위치가 승강장에 있을 때 온도 및 연기의 전파가 주 탈출구인 계단에까지 4분 이내로 전파된다. 선로부에 있을 때는 스크린 도어에 의해 열, 연기 전파의 차단 효과가 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.527-539
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• 2018

다수의 승객들이 이용하는 지하철은 안전과 공간의 쾌적한 환경관리가 필수적이며, 2003년 이후 기준 강화로 승강장 내에 스크린도어(PSD)를 반드시 설치해야 한다. 선행연구에 따르면 지하철 화재 시에 화재연기의 배연을 위해 배연설비의 설비용량 최적설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 선행연구의 실험 결과를 바탕으로 3차원 수치해석기법을 이용하여 PSD가 설치된 승강장 내에서 화재발생 시 배연시스템 별로 CO가스와 Smoke의 유동을 분석하였다. 본 연구의 결과 비상시 상부 배연설비만 가동한 경우에는 CO 가스와 Smoke 농도는 653.8 ppm과 $768.4mg/m^3$로 피난 시 승객들의 위험이 큰 것으로 분석되었으며, 모든 배연설비를 가동하고 화재측 PSD만을 개방한 경우 CO 가스와 Smoke 농도 36.0 ppm 및 $26.2mg/m^3$를 보이며 화재연기의 전파범위가 줄어드는 것으로 분석되었다. 모든 배연설비를 가동하고 화재측 PSD를 미개방한 경우에는 화재연기 유입이 발생하지 않아서 대피환경에 있어 가장 효과적인 배연모드로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.59-64
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• 2016

Platform Screen Door System (PSD)는 지하철 승객의 편의 및 안전을 위해 설치되기 시작하였고, 현재 전국 9개 운영기관이 관리하고 있는 824개 역사 중 전체의 71.8%에 해당하는 592개 역이 PSD를 운영 중에 있다. 본 연구에서는 전동차 정차 위치에 따른 PSD와 전동차 가동문 사이의 개폐율 변화를 분석하였고, 수도권 지하철을 운행 중인 기관에서 제공받은 재차인원 자료 분석 및 피난시뮬레이션을 통해 각 역사별 피난소요시간을 산정하였다. 연구결과 승객이 매우 혼잡하게 밀집되는 일부 고밀도 역사에서는 PSD 개폐율에 따라 매우 위험한 상황이 초래될 수 있음을 알 수 있었다. 특히 정위치에서 7 m 벗어난 곳에 정차할 경우 PSD의 고정 안전보호벽과 맞물려 열차 출입문 절반 이상이 폐쇄되는 것으로 분석되었다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 기(旣) 설치된 PSD 고정안전보호벽을 모두 개폐 가능한 비상문으로 교체 및 개량하는 것을 제안한다.