• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.64-71
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• 2022

이 연구에서는 요양병원의 피난안전성을 평가하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용하여 배연설비 유무을 변수로 화재 시뮬레이션을 수행하였으며, 요양병원의 피난허용시간을 산정하였다. 또한 Pathfinder를 활용하여 재실자의 특성과 피난지연시간을 고려한 요양병원의 피난 시뮬레이션을 수행하였으며, 피난요구시간을 산정하였다. 피난허용시간과 피난요구시간을 비교함으로써 피난유도자수, 피난지연시간, 배연설비 유무에 따른 요양병원의 피난안전성을 평가하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 피난지연 시간이 증가함에 따라 사상자의 수가 증가하였으며, 피난유도자의 수가 증가할수록 피난요구시간이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 KFPA에서 제시하는 용량을 갖춘 배연설비가 확보된 경우 피난허용시간을 크게 늘릴 수 있으며, 사상자의 수도 크게 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.179-184
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• 2010

성능 위주 피난 설계에 있어서 요구피난시간(RSET)을 위한 Simulex 등 피난 시뮬레이션 툴이 사용하고 있는 근본적인 데이터베이스, 즉, 시설 및 군중 조건에 따른 이동 변수, 최대 비유동률(Maximum Specific Flows) 및 경계폭(Boundary Layer Width)을 살펴보고, 트래픽 방정식(Traffic Equation)을 통한 계산 사례 즉, 피난자의 이동 속도 계산 사례, 최소 피난 시간 계산 사례 및 총 유동 용량(Flow Capacity) 수식과 계산 사례를 살펴본다.

• Spatial Information Research
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• 제21권6호
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• pp.43-55
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• 2013

최근 실내 공간에서의 재난, 화재와 테러 등 대피상황을 재현하여 이를 가시화하기 위한 연구가 주목 받고 있으며, 실내 공간에 대한 모델을 설계하고 인명 안전 평가를 통한 신뢰성 있는 분석이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 실제적인 건물 화재 위험 요인을 고려하여 피난 안전성 분석과 피난 경로 안내가 가능한 시뮬레이션 모델을 개발하고자 하였다. 이를 위해 인천터미널역 역사를 대상으로 3차원 화재 및 피난 모델을 설계하고, 실내 내장재의 재질을 바탕으로 열 매개변수와 화재 인지 장치를 이용하여 화재 위험 분석을 수행하였다. 둘째, 인명안전을 위한 평가에 있어 화재 시뮬레이션인 FDS(Fire Dynamics Simulator)와 피난 시뮬레이션을 통해 재실자가 인체에 손상 없이 견딜 수 있는 피난허용시간(ASET: Available Safe Egress Time)을 산출하였다. 또한 화재를 감지하고 안전한 장소까지 완전하게 피난하는데 소요되는 피난요구시간(RSET: Required Safe Egress Time)을 계산하고 이를 비교 분석하였다. 결과적으로 연구대상의 3차원 공간적인 정보를 기반으로 한 실내 공간 모델과, 고시된 안전기준을 반영한 열차 내 화재 및 피난 위험도 측정 시뮬레이션 분석을 통해 보다 실제적인 안전성 평가를 수행 할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.13-20
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• 2015

초고층 건축물의 수직성 증가는 더 긴 최소피난시간(Required Safety Egress Time, RSET)을 요구하게 된다. 초고층건물에선 계단을 통한 수직이동이 피난경로 상의 대부분을 차지한다. 본 연구에서는 고층 건물에서 반복된 3번의 대피훈련을 시행하고, 영상분석을 통해 피난경로 선택의 변화와 계단실 내 수직 보행속도-밀도의 함수관계를 분석했다. 또한 Pathfinder 피난시뮬레이션을 이용하여 단계적 피난의 방법에 따른 총 피난시간의 변화와 실제 훈련의 결과를 비교 분석하였다. 그 결과 반복적 피난훈련과 교육을 통해 특정 계단 이용률이 6.3%에서 39.5% 개선되었고, 각 피난경로별 피난시간도 단축됨을 확인하였다. 또한 계단실 내 수직 보행속도-밀도의 관계식이 기존의 연구결과와 매우 유사한 s = 1.004 ? 0.288D로 확인되었다. 단계적 피난의 방법에 따라 전층 동시피난에 비해 총 피난시간이 25% 이상 변화할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.57-66
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• 2018

초고층건축물에서 재난 및 화재발생 시 가장 절실히 요구되는 것은 재실자가 안전하게 피난할 수 있는 체계를 구축하는 것이라 하겠다. 이는 물리적으로 피난 동선이 길어졌고, 동시에 상대적으로 많아진 재실자로 인해 피난자들이 느끼는 심리적 불안감을 해소시켜 피난에 대한 자신감을 심어줄 수 있는 구체적 방안이 필요하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 과제를 해결하기 위해서 3회에 걸쳐 대규모 인원이 참여한 피난실험을 하였으며, 실험 중 나타난 현상과 문제점을 파악하고, 피난시간에 지연을 초래할 수 있는 요인을 발굴하고 이의 개선 방안을 제안하였다. 이 논문의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 최근 발생한 초고층주상복합건축물 화재에서 방재시스템 운영미숙으로 많은 인명피해가 발생하였다. 이와 같은 사태를 사전에 예방하기 위하여 피난실험을 실시하여 적응력을 확보하였다. 둘째, 피난시뮬레이션 통계와 피난실험에서 수집된 Data 수치를 비교 분석 검증하였다. 셋째, 피난실험 과정에서 실험에 참여가 불가한 다수의 인원들이 있었으며, 이러한 참여 불가사유를 분석하고, 그 내용이 실제 피난시간에 어떠한 영향을 미치는지를 검증하였다. 넷째, 피난시간 지연 초래 요인에 대한 최적의 대응 방안을 수립하기 위하여 피난장비를 구입하고, 실험 전후 비교분석을 통하여 피난시간 지연을 최소화하기 위한 개선점을 도출, 피난자의 안전을 확보하는데 필요한 기준을 구체화하였다. 마지막으로 이 연구결과를 초고층건축물 소방안전관리에 활용될 수 있도록 하여 피난의 효율성을 확보할 수 있도록 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.84-90
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• 2019

본 연구에서는 환경에너지 시설내 전자기기실 내부의 화재 및 피난을 수치적 해석 방법을 통해 실시하고 평가하였다. 화재 시뮬레이션은 FDS을 이용하여 가시거리, 온도분포, CO의 농도분포 등을 분석하였다. 그 결과를 토대로 피난시뮬레이션인 Pathfinder프로그램을 사용하여, 재실자들의 피난시간을 계산하였으며 피난안전성 평가를 도출하였다. 그 결과 전자기기실 내부의 피난 허용시간은 P-01에서 203.3 s로 가장 단시간 내에 대피가 요구되었으며, P-05에서 398.6 s로 피난 허용시간이 가장 큰 값을 나타내었다. 피난 소요시간 분석 결과 모든 지점에서 모든 재실 인원이 대피가 이루어져 대피자의 안전성이 확보되는 것으로 판단되었다. 특히 이 시뮬레이션의 결과는 피난안전성능을 높이기 위하여 소방설비가 작동하지 않는 경우를 고려한 것으로서 실제 화재 발생 시 소방설비가 작동된다면 보다 우수한 안전을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.9-19
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• 2010

최근 우리나라는 노인요양병원이 꾸준히 증가하고 있으며 화재등과 같은 비상 상황에서 노인의 행동 특성과 신체 상태를 고려한 종합적인 피난계획의 수립이 요구된다. 또한 시설 이용자의 대부분이 중증의 치매 및 뇌졸중을 앓고 있는 환자이기 때문에 자력으로 피난이 곤란하고 환자의 보행상태(침대, 휠체어, 각종 보조기구) 등에 따라 피난시간이 상이하여 이용자 전원을 피난시키는 것이 어렵기 때문이다. 본 논문은 성능위주의 설계 시 참고가 될 자료를 제시하기 위해 의료시설인 노인요양병원을 모델로 여러 수집된 자료들로 Simulex를 이용하여 피난시간을 측정하였다. 이 연구의 과정에서 몇 가지 문제시 되는 사항을 발견할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.111-120
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• 2021

상업용 건축물에서 화재가 발생하는 경우에는 피난경로가 복잡하고 연기 및 화염의 진행방향이 재실자의 피난방향과 비슷하기 때문에 많은 인명피해가 발생하고 있다. 인명피해를 최소화하기 위해서는 건축물에 대한 성능기반 피난설계가 필수적으로 요구된다. 성능기반 피난설계를 건축물에 적용하기 위해서는 각 건축물에 대한 복잡한 화재 시뮬레이션을 필요로 하기 때문에 많은 인력과 시간이 소요된다. 이를 보완하기 위하여, 화재 시뮬레이션을 수행하지 않고도 합리적으로 피난허용시간을 도출할 수 있는 피난허용시간 예측 모델을 개발한다면 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 이 연구에서는 상업용 건축물에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하여 온도와 가시거리, 온도와 유독가스 농도의 상관관계를 규명하였으며, 이에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 또한, 이를 기반으로 피난허용시간을 예측할 수 있는 인공신경망(ANN) 모델을 개발하였다. 제안된 인공신경망 모델이 다른 상업용 건축물에도 적용될 수 있는지를 검토하기 위하여 다른 상업용 건축물에 대한 검증을 수행하였으며, 제안모델은 이 상업용 건축물의 화재 시 피난허용시간을 매우 우수한 정확도로 추정하는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.9-13
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• 2011

초고층 빌딩 건설 시 요구되는 성능위주 소방설계는 인명 안전을 확보할 수 있는 능동적인 대책으로서 화재 위험성을 평가하고, 공학적 분석 결과를 토대로 하여 방재시스템을 구축하는 것으로 관련 법규 및 기준을 적용하여 수행하는 기존의 설계 방식보다 인명 안전의 확보에 있어서 매우 효율적이고 타당하다고 보여진다. 본 연구는 피난 요구 시간인 RSET과 피난이 가능한 시간인 ASET에 의한Time-line Analysis을 적용하였으며 또한 ASET과 RSET을 비교, 분석하기 위하여 화재 및 피난 시뮬레이션을 수행하였다. 연구 결과, 스프링클러설비가ASET을 증가시켰으며, 화재감지 및 경보시간의 단축이 RSET을 효과적으로 감소시켜 주고 있다. 단축된 시간은 인명의 안전을 확보하는데 많은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 소화설비, 화재 감지 및 경보설비가 정상적으로 작동되도록 유지 관리되는 것도 중요한 것으로 파악되었다. 화재의 성상을 데이터 베이스화하고 피난 대응 프로그램 등이 구축되면 성능위주 설계에 유용한 자료로 이용될 수 있다.