• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.35-40
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• 2014

병목현상은 많은 피난인들이 출구나 복도를 지나가려하게 되면 생기는 현상이다. 병목현상으로 인해 시간의 지연이 생기게 되며, 이는 건물 화재 시의 피난 예측에서 매우 중요한 요소가 된다. 피난시간 분석에서 병목현상은 유동률이라는 요소로 반영된다. 이는 시간당 단위 폭 당 통과되는 사람의 수를 나타낸다. 피난모델링에서 계산되는 유동률은 피난실험의 결과에 근접해야하며, 이에 대한 확인은 필수적인 사항이다. 본 연구에서는 유동률에 대한 피난실험의 결과와 피난모델 Pathfinder의 적용결과를 비교하여 보았다. 그 결과 피난실험과 모델링의 결과 값은 차이를 보여주고 있다. 실험의 평균값은 $4.25N/m{\cdot}s$이고 시뮬레이션의 최대 값은 $1.55N/m{\cdot}s$로 나타났다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2004년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.280-286
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• 2004

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.111-117
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• 2011

본 논문은 규칙기반 에이전트를 이용하여 여객선 화재시 피난행동특성을 고려한 승객행동모델을 제안한다. 기존 시스템들은 승객의 속도만을 반영한 속도기반모델을 사용하였다. 속도기반모델은 승객의 신체적 특징만 고려한 모델로 피난행동특성을 반영하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위해 규칙기반 에이전트로 피난행동특성을 반영한 승객모델을 모델링하였다. 규칙기반 에이전트는 지식베이스와 추론엔진으로 구성된다. 지식베이스에는 피난행동특성들 중에서 다양한 행동 패턴을 보여줄 수 있는 예제를 선택하여 규칙형태의 지식으로 표현하고, 추론엔진은 지식을 전방추론하여 승객의 행위를 결정하도록 구현하였다. 이승객모델을 IMO MSC/Circ.1238의 문제 8에 적용하여 시뮬레이션을 진행한 결과 규칙기반 에이전트로 모델링한 승객이 다양한 인간의 행동 패턴을 표현할 수 있음을 검증하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.233-234
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• 2022

In order to minimize casualties in case of a fire in a building, it is necessary to anticipate the time required for evacuation of occupants and the delay in evacuation in advance, and prepare countermeasures for possible occurrences. In fact, various factors that cannot be predicted exist and cannot be considered by excluding them, so the risk is predicted and evaluated through quantitative evacuation modeling. In order to understand this, we analyzed domestic and international evacuation modeling research trends. For about 40 years, starting with the characteristics of human movement, an evacuation modeling technique based on scientific methods has been developed through actual fire accident cases and various real-world experiments with humans. Then, in order to analyze the natural reaction of humans, which has a decisive influence in the recognition and decision-making phase, evacuation modelling studies have been conducted in depth using psychological and physical experimental methods.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.284-292
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• 2024

연구목적: 지하 주차장 화재는 동일 규모의 일반화재에 비하여 인명 및 재산피해의 우려가 크고 소방관의 소화활동 및 인명구조가 용이하지 않는 특성이 있다. 본 연구에서는 대상물의 피난안전성 평가를 위해 적용되는 피난 Simulation 행동모드의 변화를 기반으로 주차장 이용자의 피난안전성 확보방안에 대하여 알아보고자 하였다. 연구방법: Pathfinder 프로그램을 사용하여 CASE 별로 Simulation을 수행하였다. 연구결과: 기준값이 높아질수록 피난시간이 증가되는 것을 알 수 있었으며, Behavior는 Steering Mode 보다는 SFPE Mode에서 시간증가를 나타냈다. Priority는 무순위 지정보다는 우선순위 지정에서 시간증가를 확인할 수 있었다. 결론: 지하주차장의 피난안전성 평가을 위한 피난소요시간(RSET)과 피난안전성 확보의 건축물 피난설계는 Simulation의 Behavior Mode와 Priority을 구분하여 평가·반영되어야 한다.

• 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.

• 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.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.84-84
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• 2011

터널화재의 위험요소에 대한 해석을 위해서는 실제 상황을 재현한 실대형 실험이 가장 유용하겠지만 현실적으로 시간적, 공간적, 경제적인 제약이 따르기 때문에 CFD Modeling 기술의 이용 및 검증이 필요하고, 실제 상황에 가까운 현상의 재현을 위해서는 시뮬레이션의 정확도에 대한 향상이 필수적이다. 또한, CFD Modeling을 터널화재에 적용할 때 시뮬레이션의 질에 영향을 미칠 수 있는 요소들에 대한 결정이 선행되어야 한다. 우선, 터널의 기하학적 구조와 경계조건의 확립이 필요한데 필요한 정보를 얻기 위해서 어느정도 길이의 터널이 적절한지에 대해 생각할 필요가 있으며, 단면변화에 대한 결정을 통해 모델링을 수행하여야 한다. 모델링 작업이 선행된 후에 화재의 위치, 성장률, 최대 크기, 환기시스템 사항 등의 고려가 필요한데 이러한 조건들은 CFD Modeling의 결과에 직접적인 영향을 주기 때문에 충분한 사전조사가 이루어져야 하고, 각 사항들의 변수를 고려하여 다양한 화재시나리오의 도출이 가능할 수 있다. 마지막으로, 화재에서 발생된 열중 약 30%가 복사에 의해 주위 벽으로 전달될 수 있고 열은 연기가 가득찬 영역내에서 재분배될 수 있는데, 열전달 및 연기의 유동 등에 관한 자료를 기초로 화재현상에 대한 분석이 가능하다. 이러한 과정들을 통해 실제 상황에 가까운 설계화재 시나리오를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 최장대터널인 죽령터널에 대해 합리적인 가정을 통한 설계화재 시나리오를 기초로 화재시뮬레이션은 FDS(Fire Dynamics Simulator) 프로그램을 사용하여 화재 및 연기의 이동 양상을 분석하고, 피난시뮬레이션은 SIMULEX 프로그램을 사용하여 피난시간을 예측 함으로써 터널화재의 CFD Modeling에 의한 피난안전성을 검토하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.98-107
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• 2017

본 논문은 피난 안전성 평가를 통해 이중외피 구조가 적용된 건축물에서의 피난 성능 개선방안을 제시하고자 한다. 이중외피 구조가 적용된 건축물은 화재 발생시 굴뚝효과로 인한 상층 연소확대 현상이 빠르고 그 특성이 각 구조별로 다른 특성을 갖고 있으며 설계 및 제도적 기준 또한 미비하여 일반 건축물에 비해 피난 안전성을 확보하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 10층의 단일 피난계단이 적용된 이중외피 건축물로 가상의 모델링을 구성하였으며, 피난 성능을 개선하기 위한 방안으로 피난 완료시점을 옥외로의 탈출까지로 변경하고, 각 구조별 위험도를 고려한 경보방식을 제안하였다. 그 결과 기존의 경보방식과 비교하여 박스형은 약 26.4%, 복도형은 약 29.1%, 샤프트-박스형은 약 23.4%, 전면형은 약 26.3%의 피난 성능이 개선되었고, 전층의 재실자의 안전을 확보 할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.41-46
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• 2014

계단에서의 합류는 건물 피난해석에서 매우 중요한 요소이다. 건물에서의 대규모 피난인이 이동하는 경우 정체가 발생하게 되는 지점은 병목현상이 발생하는 문이나 공간이 좁아지는 지점이 있다. 또한 계단에서의 정체이다. 계단에서의 정체는 상부층에서 내려오는 인원과 연결층에서 진입하려는 인원이 합류하면서 발생된다. 이러한 현상은 초고층 건물일 경우 더욱 심하게 될 것이다. 이러한 현상에 대해 현재 시뮬레이션의 결과에 의존하고 있다. 하지만, 이러한 모사가 정확하게 실제와 같이 구현되는지는 실험과의 비교를 통해 검토해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 계단에서의 합류에 대한 실험과 시뮬레이션 적용분석을 수행하고 그 결과를 비교해보았다. 실제 실험과 시뮬레이션의 적용 결과는 차이를 보여주고 있으며, 모델링의 결과가 실제보다 낮은 것으로 나타나고 있다.