• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.727-736
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• 2021

국내 도로터널은 2010년과 2019년과 비교시 1,300개소, 1,102 km 증가하고 있으며, 연평균 7.6 %씩 증가하고 있는 수치이다. 또한, 도로터널 연장이 3,000 m이상 되는 장대터널도 64개소, 276.7 km에 달하고 있다. 도로터널은 폐쇄적인 공간적 특성으로 인해 화재사고 발생시 대형 인명피해로 연결될 가능성이 높으므로 안전시설 설치를 고려해야 한다. 현재 국토교통부의 지침을 통하여 방재시설 설치 기준이 제시되고 있으나, 대심도의 특성을 반영하는데 한계가 있는 것으로 사료된다. 본 연구에서는 다양한 피난연결통로의 설치간격과 피난연결문의 폭을 적용한 시뮬레이션을 통하여, 적정한 기준값을 도출하고자 하였다. 안전성의 척도가 되는 피난시간 산정은 피난 분석 시뮬레이션 소프트웨어 building EXODUS Ver.6.3과 화재/연기 분석 소프트웨어 SMARTFIRE Ver.4.1을 활용하였다. 시나리오는 피난연결문 폭 0.9 m, 1.2 m 두 종류와 피난연결통로간격 150~250 m를 20 m간격으로 설정하였다. 또한, 대심도 특성인 경사도를 고려하기 위해서 종단경사 6 %와 0 %를 각각 적용하였다. 피난완료시간이 연기확산시간보다 짧은 경우 "안전"으로 판단하였다. 시뮬레이션 결과 종단경사 6 %인 경우, 피난연결통로 간격이 150 m인 경우에는 피난연결문 너비에 상관없이 연기확산 전에 모든 재실자들이 피난을 완료할 수 있었다. 종단경사 0 %인 경우, 피난연결통로 간격이 200 m이고 피난연결문의 폭이 1.2 m인 경우 모든 재실자가 피난을 완료할 수 있었다. 종단경사에 따른 피난 속도의 차이로 0 % 경사에서는 6 %에 비해 대피시간이 114초(190 m연결통로 기준) 단축되는 것으로 나타났다. 피난연결통로 간격이 짧아질 수록 빠르게 대피할 수 있으나 경제적, 구조적인 문제로 연결통로를 촘촘하게 배치하기는 어렵다. 피난연결문의 폭이 1.2 m로 늘어난다면 0.9 m 폭인 경우와 비교하여 재실자들이 더 빠르게 대피가 가능할 것이다. 연결통로간격을 적정하게 유지하면서 1.2 m폭의 연결문을 적용한다면, 피난 안전을 확보하면서 경제성을 높이고 구조적인 안전까지 해결하는 방법이 될 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권4호
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• pp.363-373
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• 2018

고층 공동주택에서 화재시 현관문을 통해 탈출이 불가능할 경우를 대비해 발코니를 통해 피난이 가능하도록 피난시설을 설치한다. 이는 공동주택 세대의 양방향 피난이 가능하게 하며, 이로 인해 인명피해를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 양방향 피난시설인 경량 칸막이, 발코니 대피 공간, 실내형 하향식 피난구의 특징을 살펴보고 이들의 문제점을 개선한 실외형 하향식 피난구를 제시하고 경제성에 대해 분석하였다. 화재 발생 시 피난자는 전통식 피난구를 사용할 때보다 하향식 피난구를 사용할 때 능동적인 탈출 가능 여부를 더 자율적으로 판단 할 수 있다. 따라서 피난자의 피난방식에 따라 피난소요시간에 미치는 영향을 고려하여 계단식과 하향식 피난구를 통한 4가지 피난방식의 피난 소요시간은 시뮬레이션 pathfinder를 활용하여 비교분석하였다. 피난 소요 시간 단축을 위한 적합한 대피방식을 예측 분석 판단하였다. 본 연구의 결과 고층 아파트 하향식 피난구는 계단식보다 총 피난소요시간을 단축할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.138-148
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• 2016

본 연구에서는 화재 현장에서의 소방진압 업무 적합도를 평가하기 위한 소방관 모의작업 프로토콜을 개발하였고 기존의 체력검정법과 평가 방식을 비교하였다. 본 연구에서 개발한 프로토콜은 모든 소방용 개인보호구를 착용한 채 복사열원 앞에서 3분 동안 걷는 동작을 포함한 총 여덟 가지 동작으로 구성되었으며 5분의 휴식을 사이에 두고 3회 반복되었다. 연구 결과로, 약 30분의 테스트 동안 소방관의 직장온과 심박수는 각각 $38.5^{\circ}C$, 185 bpm까지 상승하였다. 또한 총 소요시간과 연령보정치를 적용하지 않은 기초체력검정 결과는 유의하게 부적 상관관계를 보였다(r = -0.728, p < 0.05). 그러나 진압 경력이 긴 소방관일수록 총 소요시간은 길었던 반면, 총 소요시간과 생리적 부담 수준이 함께 고려된 평가 방식에서는 기초체력검정 결과보다 더 높은 점수를 얻었다. 이러한 결과는 단순하게 소요시간만을 이용한 평가는 생리적 서열부담을 무시할 수 있으며, 소방관 모의작업 프로토콜 이용 시 생리적 부담 수준을 함께 고려할 때에 소방진압 업무 적합도에 대한 보다 심층적인 평가가 가능함을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.116-122
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• 2018

본 연구의 목적은 개발 중인 화학, 생물학, 방사능 및 원자력 특수재난 대응 격리 이송 장비의 효율성과 사용 용이성을 평가하는 것이다. 상기 개발 장비는 자체 개발한 격리, 이송, 환자 감시 모듈을 통합하여 제작하였다. 응급구조사를 대상으로 한 마네킹을 이용한 무작위 교차 실험(또는 시뮬레이션)연구이며, 모든 연구대상자는 기존 장비와 특수재난 대응 격리 이송 장비의 시제품을 교대로 사용하였다. 생체신호 변화 검출 소요 시간과 치료 적용 소요 시간으로 효율성을 평가하였고 각 감시장치, 이송카트, 격리 장치 편의성에 대한 설문조사를 통해 사용 편의성으로 평가하였다. 총 12명의 응급구조사가 연구에 참여하였고 특수재난 대응 격리 이송 장비 군의 저산소증 검출 시간이 3.5초(2.5-3.9)로 기존 장비군의 4.9초(3.8-3.9)보다 유의하게 짧았다(p < 0.05). 심전도 변화 감지 소요 시간 및 안면 마스크 산소 공급 소요 시간의 감소 경향은 있었으나 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. 특수재난 대응 격리 이송 장비 군의 환자 감시 장치의 전반적 만족도도 특수재난 대응 격리 이송 장비 군이 4점(3.5-5)으로 기존 장비군의 3점(3-3)에 비해 높았다(p < 0.05). 특수재난 대응 격리 이송 장비 사용군이 저산소증 검출 시간이 짧았으며 기존장비에 비해 환자 감시 장치의 전반적 만족도가 높은 것을 확인하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.650-657
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• 2020

연구목적: 본 연구에서는 청주시에 시범운영한 PLSP(Priority Lane and Signal Preemption: 긴급차량 우선신호와 우선차로)제도 사업 효과를 분석하였다. 연구방법: 시범사업 구간(3.8km)을 대상으로 1.2km 구간에 VISSIM 프로그램을 활용하여 시범운영구간의 차량 데이터를 실측 분석하였다. 우선신호의 경우 경찰관이 CCTV로 교차로를 모니터링하여 긴급차량 접근 시 청색신호로 변경하는 방법이 사용되었고, 우선차로의 경우 노면에 긴급차량 우선차로를 표시하여 우선통행이 가능하도록 하였다. 연구결과: 시뮬레이션 분석 결과, PLSP 도입 시 긴급차량의 이동속도는 약 2배 증가한 42km/h로 PLSP 도입 전에 비해 약 3분 가량이 단축되었으며, 기존 대비 69%에 이르는 개선 효과가 있었다. 청주시 시범운영 결과, 평균 도달시간은 1차 기간 4분 14초 2차 기간 5분 40초로 약 2분의 시간 단축 효과가 나타났다. 결론: 본 PLSP 제도는 긴급차량의 현장 도착 시간 단축에 효과적인 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.63-73
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• 2019

본 논문은 건물 내부 화학사고를 가정한 모의 훈련 시나리오 설계 및 특수구조대원의 활동성 분석에 관한 연구이다. 화학사고 발생 시 구조대원의 대응능력 향상 및 안전성을 확보하기 위해 2인 1조로 진행하는 총 8단계의 모의 훈련 시나리오를 설계하고 활동성을 측정하였다. 모의 훈련 시나리오에 따른 활동성 측정결과 구조대원의 전체 평균 최대 심박수는 4단계에서 177.50 ppm으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 5단계 176.67 ppm, 2단계 171.17 ppm, 3단계 169.33 ppm, 6단계 162.17 ppm, 7단계 159.58 ppm, 8단계 148.75 ppm, 1단계 139.33 ppm 순으로 나타났다. 전체 평균 최대 호흡수는 4단계에서 38.17 rpm으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 5단계 37.58 rpm, 6단계 32.00 rpm, 7단계 31.58 ppm, 3단계 31.33 rpm, 2단계 31.08 rpm, 8단계 28.00 rpm, 1단계 22.67 rpm 순으로 나타났다. 추가적으로 체수분 감소량 측정결과 훈련강도로 인해 최대 0.7 g까지 감소되는 것으로 측정되었다.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.287-296
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• 2020

광해방지사업은 광산 개발로 인해 국민건강 생활에 미치는 위해요인을 분석, 제거 및 예방을 통해 지속가능한 녹색생활권 보장 및 친환경적 광산개발을 도모를 목표로 수행되고 있다. 일제강점기 및 광산개발 활황기에 개발되어 전국에 산재된 광산은 아직도 복구되지 않은 상태로 방치되고 있으며, 이런 산재된 위험으로 부터 국민안전은 물러설수 없는 최우선의 가치가 되고 있다. 광해방지사업에서 국민안전과 밀접한 사업은 응급조치이며, 이중 가장 광범위하게 사용되고 있는 공법은 지반침하방지사업과 유사하게 충전공법이다. 위험한 광산 공동 및 터널이 산악에 위치한 경우, 기존 재료로 충전 공법이 불가능하거나, 불합리한 경우가 발생가능하며, 새로운 공법의 기술개발이 필요하다. 위험한 광산 채굴지가 인접한 등산로에서 국민의 소중한 인명피해가 발생하지 않도록 응급조치사업은 안전하고 효율적으로 시행되어야 한다. 이러한 현장여건에서 우레탄 폼 재료는 하나의 대안이 될수 있다. 본 연구는 우레탄 폼 재료의 해외 광업분야 적용사례를 살펴보고, 실규모 화재 실험을 통해 광해방지사업의 응급조치을 위한 우레탄폼 재료와 복토 심도에 적용성을 실험하였다. 실험결과를 통해 약 15cm의 복토(추천 20cm 이상)로 산림화재로부터 폼 재료의 기능유지에 적정하다는 결과를 얻었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.519-526
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• 2018

본 연구에서는 인명구조활동을 지원하기 위한 피난동선예측 알고리즘 개발의 첫 단계로 피난동선예측 알고리즘의 개념을 정립하고 그 타당성을 수치적으로 명확히 제시하였다. 제안하는 알고리즘은 평상시 선박내 모니터링 시스템으로부터 지속적으로 승객이동 데이터를 취득, 분석, 정형화하고, 재난발생시 이 데이터와 예측 툴을 활용해 도출한 승선자의 피난동선예측 정보를 구조자에게 제공하여 인명피해를 최소화시키는 프로세스로 요약할 수 있다. 피난훈련을 통해 피난특성 데이터를 취득하였고 이를 기존 인명피난예측 툴에 입력하여 피난특성을 예측한 결과, 예측 툴의 구조적 원인으로 인해 가시거리가 충분히 확보되고 피난경로를 충분히 숙지한 상황에서의 피난 시나리오(SN1)에서만 신뢰할 만한 예측결과가 도출되었다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘의 타당성을 확인하기 위해 타 분야의 예측 툴을 사용하여 피난특성을 예측한 결과, 제안 알고리즘이 구현될 경우 평균피난시간예측값과 피난동선(지점경유)예측값이 각각 0.6 ~ 6.9 %, 0.6 ~ 3.6 % 범위의 오차에서 실측값과 매우 유사한 경향을 보였다. 향후 선내 모니터링 데이터를 분석하고 이를 활용한 예측성능이 우수한 피난동선예측 알고리즘을 개발할 계획이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.204-210
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• 2019

터널 내부에서의 화재의 경우 일반도로와 달리 운전자의 시야 확보가 어려워 대형사고가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 터널 내부 화재 발생 시 제트팬 용량에 따른 제연 효과에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 NIST에서 개발한 화재시뮬레이션인 FDS를 사용하여 제트팬의 유무, 제트팬의 용량에 의해 터널 내부에서 발생한 차량 화재에 대한 제트팬 용량에 따른 연기 거동 및 가시거리, 일산화탄소의 농도를 분석하였다. HRRPUA(Heat Release Rate Per Area)는 $3.6MW/m^2$로 설정하였으며, 모든 해석 시간은 총 600s로 설정하였다. CFD에 의한 가시거리, 일산화탄소 농도 해석은 y=30m, y=110m에서 결과를 확인하였으며 직경과 유량에 따라 연기거동 분석, 가시거리 분석, 일산화탄소 농도를 확인하였다. 제트팬의 직경과 유량이 커질수록 y=30m 후방에서 높은 가시거리를 확인할 수 있으며 일산화탄소 농도가 0ppm임을 확인하였다. 제트팬 직경과 유량이 큰 조건에서는 제트팬 유동의 상류 방향으로 대피하면 인명피해를 최대한 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.541-550
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• 2019

소방용 비상발전기는 화재 시 인명과 재산을 보호하는 소방 시설에 전원을 공급하는 중요한 설비이다. 이러한 중요성에 따라 관련 법규에서는 의무적으로 비상발전기에 비상용 부하를 연결하여 시험하도록 규정하고 있다. 그러나 실 계통에서는 비상전원계통의 부하운전 시험을 위해 상용 전원을 차단하는 경우 저압기기의 파손, 병원과 같은 중요시설의 응급부하 정지 등 심각한 문제점이 발생할 수 있어, 무부하로 비상발전기를 형식적으로 시험하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 상용 전원의 차단 없이 비상발전기에 전기저장장치를 연계하여, 비상용부하의 동작특성과 동일하게 ESS가 충전동작을 수행함으로서 비상발전기의 성능 및 상태를 시험할 수 있는 방안을 제시한다. 또한, 배전계통 상용 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 비상발전기, 비상용부하, ESS 부하시험장치로 구성된 비상전원계통의 모델링을 제시하고, 20kW급 ESS 부하시험장치를 구현하여, 이를 바탕으로 다양한 시나리오에 따른 시뮬레이션과 시험을 수행하여 본 논문에서 제안한 ESS 부하시험 장치와 모델링의 유용성을 확인한다.