• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.33-39
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• 2018

초고층 건물에서 발생한 화재가 초기 진화에 실패하여 지속적으로 확산되는 경우, 희생자 수를 최소화하기 위한 가장 중요한 일은 건물 내의 인원을 안전하게 건물 밖으로 피난시키는 일이 될 것이다. 최근 초고층 화재로 인한 대규모 인명피해를 경험하면서 이러한 취약점들을 보강하기 위한 조치가 취해졌으나, 개선 사항들이 모두 적용되지 않았고, 적용되었더라도 작동되지 않는 경우를 가정한다면, 최후의 보호막은 효율적인 피난유도가 될 것이 분명하다. 본 연구에서는 기존 화재피난 방법을 조사하고 거주자들이 안전하고 신속하게 피난할 수 있는 방법을 연구하였다. 연구결과에 의하면 화재발생층과 화재위험층에 있는 거주인 들에게 피난 우선권을 주는 순차 피난방법이 적용되어야 하며, 이 들의 피난이 완료되는 시점에서 나머지 층의 인원들에 대한 전체피난이 이루어져야 한다. 화재위험층의 범위는 화재실물시험, 화재 시뮬레이션 등을 통하여 예측하고 결정되며 실제상황이 예측과 달라지는 경우에는 실제 상황에 우선권을 주어야 한다. 이러한 피난방법에 소요되는 피난시간은 피난시뮬레이션을 통해 예측, 비교하였다. 피난시뮬레이션 결과 화재위험층의 순차피난이 건물전체의 동시피난과는 적은 시간차이를 보이면서 피난로의 내화시간 이내에 가능하였으며, 피난용승강기를 사용하는 경우 많은 시간을 단축할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권3호
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• pp.250-265
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• 2016

Owing to our rapidly aging society, accessibility evaluation to enhance the ease and safety of access to indoor and outdoor environments for the elderly and disabled is increasing in importance. Accessibility must be assessed not only from the general standard aspect but also in terms of physical and cognitive friendliness for users of different ages, genders, and abilities. Meanwhile, human behavior simulation has been progressing in the areas of crowd behavior analysis and emergency evacuation planning. However, in human behavior simulation, environment models represent only "as-planned" situations. In addition, a pedestrian model cannot generate the detailed articulated movements of various people of different ages and genders in the simulation. Therefore, the final goal of this research was to develop a virtual accessibility evaluation by combining realistic human behavior simulation using a digital human model (DHM) with "as-is" environment models. To achieve this goal, we developed an algorithm for generating human-like DHM walking motions, adapting its strides, turning angles, and footprints to laser-scanned 3D as-is environments including slopes and stairs. The DHM motion was generated based only on a motion-capture (MoCap) data for flat walking. Our implementation constructed as-is 3D environment models from laser-scanned point clouds of real environments and enabled a DHM to walk autonomously in various environment models. The difference in joint angles between the DHM and MoCap data was evaluated. Demonstrations of our environment modeling and walking simulation in indoor and outdoor environments including corridors, slopes, and stairs are illustrated in this study.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.100-107
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• 2016

오늘날 인간의 삶의 질 향상과 다양한 욕구를 충족시키기 위한 건축물은 대형화, 고층화, 다양화되는 추세이며, 이에 따른 화재의 발생빈도 및 잠재적인 위험요소가 증가되고 있다. 특히, 화재발생 시 수직으로의 연소확대 위험성이 증가되어 재실자의 피난시간이 지연되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 화재를 조기에 감지하고 건축물의 구조 등을 감안하여 위험순위에 따른 화재 경보방식을 적용할 필요가 있다. 따라서, 본 논문에서는 수직 연소확대의 위험성을 많이 내포하고 있는 2가지 구조인 전면형 이중외피 구조와 계단 구조에 대해 수직 연소확대 특성을 설명하고, 국내 외 화재경보방식을 비교 검토한 후 FDS 이용하여 연기밀도, 가시거리, CO 농도를 비교 분석하여 각 구조에 적합한 화재경보방식을 제안하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.233-248
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• 2017

초고층 건축물의 발생 가능한 화재를 방지하기 위해서는 통일된 법 규정과 합리적인 설계가 필요하다. 이를 위해 본 연구는 초고층 및 대형 건축물관련 건축심의 성능위주설계(PBD)평가 재해영향평가(DIA)를 중심으로 이 제도의 대상이 되는 건축물과 그 내용상의 문제를 분석하여 성능위주 설계를 기반으로 하는 화재 공학적 화재예방 개선방안을 도출하였다. 먼저 법 기준개선측면에서는 첫째 성능위주설계(PBD)평가와 재해영향평가 등에 있어서 상당부분이 동일한 내용임에도 불구하고 두 개의 법령으로 이원화된 부분은 일치 시키고 통폐합해서 운영하는 것이 필요하다. 둘째, 성능위주설계(PBD)평가와 재해영향평가(DIA)의 통폐합이 불가능하다면, 성능위주설계(PBD)평가와 재해영향평가(DIA)의 내용의 영역이 명확히 구분되어 정립되어야 한다. 다음 초고층 건축물의 공학적 화재위험성에 대한 개선방안으로는 NFPA 규정대로 첫째 특별 피난 계단에서 직통계단의 규정을 개정할 필요가 있으며, 배연창 대신 기계식 배연설비를 설치하는 경우, 미국에서 사용하는 샌드위치 가압방식(Sandwich Pressurization) 허용하고, 둘째 특별 피난계단용 제연설비는 화재시 구간별로 급기 할 수 있도록 기준의 개정 및 설계초기 단계부터 준공까지 성능위주설계 진행 등이 필요한 것으로 나타났다. 향후 이상의 연구에서 도출한 개선책 반영과 함께 초고층 건축물의 대한 또 다른 고려사항들에 대해 추가적인 연구가 진행되고, 또한 유지관리에 대한 연구가 진행되어 그 결과를 반영할 수 있는 초고층 건축물이라면 화재로 인한 인명피해 및 재산손실을 줄이는데 획기적인 기여를 할 것으로 예상된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1773-1780
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• 2008

대심도 역사에서의 화재 발생시 승객의 주 대피이동로인 계단이 매우 길기 때문에 피난의 어려움이 예상된다. 이에 본 연구에서는 서울 지하철 호선별 대심도 역사 중에서 하나인 숭실대역(7호선, 47m)을 선정하여, 화재시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통하여 열기류 및 연기의 거동을 분석하였고, 적절한 피난대책을 고찰하였다. 최근에 지하역사에서의 화재유동 시뮬레이션이 몇 몇 기관에서 수행되고 있으나, 지하의 전역사에서 화재 유동 해석은 드물게 수행되어 왔다. 특히 지하 40m가 넘는 대심도 역사에서의 유동해석은 일반 PC로는 불가능하기 때문에 이에 대한 연구가 전무하였으나, 본 연구에서는 리눅스 클러스터(Linux cluster) 장비를 이용한 병렬처리기법을 적용하여 대심도 역사에서의 화재해석을 수행하였다. 화재유동해석은 화재전용 FDS code를 이용하였으며, 난류모델은 LES 기법을 적용하였다. 화원의 규모는 10MW이고, 성장모델은 Ultrafast model를 적용하였다. 적정한 격자크기는 화원의 특성직경을 통하여 산출하였다. 본 연구에 사용된 총 격자규모는 약 10,000,000개이다. 이는 일반 PC에서는 다루기가 불가능한 격자수이므로, 병렬처리기법을 적용하여 6 cpu 리눅스 클러스터 장비로 수치해석을 수행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.36-45
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• 2016

일체형 방화셔터는 피난과는 무관하게 무분별하게 설치되고 있다. 학교 건축물의 복도, 통로, 계단 등에 주로 적용하고 있어 학생들이 사고의 위험에 언제나 노출된 상태이다. 따라서 부천옥길과 화성동탄에 있는 초등학교와 중학교에 설치된 방화셔터의 설치현황과 방화셔터 관련 사고사례를 조사하여 일체형 셔터의 출입구 및 피난, 시공관리, 유지관리의 문제점을 파악하였다. 피난자가 출입구 위치를 쉽게 확인할 수 있도록 바닥에 통로유도등 또는 표지를 설치하고, 방화셔터에 장애물 감지장치를 설치하여 셔터에 깔리는 인명피해를 줄이도록 하였고, 방화셔터의 성능시험 확대, 방화셔터의 성능을 유지하기 위해 주 또는 월 1회 정도 성능시운전을 시행, 스프링클러설비는 $1000m^2$를 넘는 4층 이상에만 설치할 것이 아니라 학교용도는 규모에 관계없이 전 층에 반영하여 방화셔터 설치개소를 최소화하는 방안을 제안하고자 한다.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권4호
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• pp.37-44
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• 2019

According to the statistical surveys and studies, insufficient maintenance in the use of existing buildings caused fire and collapse accidents. In this respect, I analyzed the data managed by the current building maintenance and inspection system to find out the actual state of safety management and proposed two significant results. First, regarding the state of the buildings, the safety management status of the small-sized ones, where 20 years or more passed after construction, is the worst and a priority improvement plan is required. Second, there are eight deeply concerning factors for the fire incidents and collapse accidents of buildings. In the order of high risk, these factors are structural strength (seismic design), exterior wall finishing material, basement floor, interior finishing materials, other evacuation facilities, corridors stairs entrances, rooftop, fire partition. We need to have more special designs and management plans regarding high-risk factors as a system to prevent accidents in the building.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제9권4호
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• pp.424-430
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• 2021

The purpose of this study is to analyse the characteristics and spreading laws of parameters such as fire smoke, concentration of CO, visibility, and temperature at fire scene in high-rise residential buildings under the different conditions of fire doors and automatic fire extinguishing systems. Using Pyrosim to simulate diverse fire scenes in a high-rise apartment with corridors, to analyze the changes in those parameters. The results show that when a fire occurs, closing the fire-fighting corridor will increase the smoke temperature and concentration of CO in the stairwell, and reduce the height and visibility of the smoke layer; the automatic fire extinguishing system effectively suppresses the increase in the temperature of the fire smoke and the sedimentation of the smoke layer. Reasonable setting and operation of the automatic fire extinguishing system could effectively inhibit the spread of fire. Although closing fire corridor can slow down the direct upward spread of smoke through the corridor, it will force the fire smoke into the stairwell, which will seriously affect evacuation through the stairs. Therefore, in order to reduce risks, it is forbidden to close the fire doors of the firefighting corridor and stacking combustible materials in the corridor, Also, intensifying inspections and ensuring the normal operation of the automatic fire extinguishing system are indispensable. Based on the research results, the significance of installing fire-fighting facilities in the construction of high-rise apartments was discussed and proved.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.74-83
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• 2019

승강로 가압방식은 미국에서 1972년에 시작된 방식으로 화재 시 피난 계단을 이용하기 곤란한 노약자등 피난 약자가 승강기를 이용하여 피난할 수 있도록 개발한 방식이며 수직덕트를 사용하지 않음으로서 공간 절약적인 측면에서 이점이 있다. 본 연구는 기존 국내 특허에 근거한 승강로 가압방식의 문제점을 도출하고 이에 대한 개선사항을 제안하였다. 풍량 계산 방법은 수직모델링을 제안하였다. 엘리베이터 출입문의 누설틈새는 실험데이터나 실측데이터를 통하여 재검토가 필요하다. 피난층을 구획하고 엘리베이터 기계실의 개구부를 화재신호에 자동폐쇄하고 릴리프 댐퍼를 설치하여 성능을 개선하였다. 개선된 방식은 자동차압댐퍼가 차압유지보다는 방연풍속을 공급하는 기능을 수행한다. 연구 결과의 신뢰성을 높이기 위해 Contam을 이용하여 검증하는 절차를 수행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.6-13
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• 2016

건축물에서의 연기제어 시스템과 관련하여 국내에서는 거실에 대한 배연기준과 피난계단 및 부속실에 대한 제연기준이 제시되고 있으나, 대형화 고층화 복합화 되어가는 첨단 건축물에 대한 적용성을 검토하면 국내 설계기준에 따른 연기제어 시스템은 화재시 연기안전을 확보하기 곤란할 수 있다. 따라서 대형 고층 복합의 첨단 건축물에 대한 화재시 연기안전성을 높이고 화재와 건축물 특성에 따른 상호 연기제어 연계성 확보와 통합적 설계가 가능한 성능위주 연기제어의 적용이 요구된다. 본 논문에서는 국내 연기제어 기준을 분석하고 개선이 필요한 부분을 제시하였으며, 선진외국에서의 성능위주 설계 수행에 대한 법체계와 성능위주 연기제어 설계의 지침을 조사하고 분석하였다.