본 논문에서는 여객선의 비상 상황에서의 승객 탈출 시 승객의 집단 행동을 고려한 cellular automata 모델을 제안하였다. 승객이 이동 가능한 영역을 규칙적인 격자 형태의 cell들로 표현하고, 한 명의 승객이 일반적으로 차지하는 공간의 크기를 cell 의 크기로 정의한다. 각 cell은 이웃 cell들의 상태를 고려하여 정해진 규칙에 따라 승객이 이동함으로써 매 단위 시간마다 cell의 상태가 업데이트 된다. 규칙은 탈출구로의 이동 규칙과 집단 행동 규칙의 두 가지로 구성되어 있다. 첫째, 탈출구로의 이동 규칙을 정의하기 위해 각 cell에는 탈출구로의 최단 거리가 저장되어 있고, 인접한 8개의 이웃 cell에 저장된 거리 값들을 비교하여 거리 값이 작아지는 방향으로 승객이 이동한다. 둘째, 집단 행동 규칙은 응집(cohesion), 분리(separation), 정렬(alignment) 행동 규칙으로 구성되어 있다. 이러한 승객의 집단 행동을 규칙화 한 cellular automata 모델을 사용하여 International Maritime Organization, Maritime Safety Committee / Circulation 1238(IMO MSC/Circ. 1238) 기반의 여객선 승객 탈출 분석을 수행하여 승객의 이동 경로 및 탈출 시간을 계산하였다.
The most complicated and difficult area in the simulation of evacuation process is the area of human behavior. However, it is generally very difficult to understand and quantify human behaviors since the factors involved vary significantly according to the types of accidents and the environment. The walking speed of passenger is especially affected by dynamic effect and list due to damage and ship motion in wave. There are various methods to get the useful data for evacuation simulation. The onboard experimental approach is one of the strongest method. This paper discusses the onboard experimental results of human mobility of passengers in evacuation from ship. To realize ship trim and heel due to maritime casuality, the passage model for experiment is made. The experiment was carried out at dynamic and static condition respectively using the ship with passage model. The result was evaluated and it will be reflected in evacuation simulation tool.
최근 들어 약자 보호에 대한 사회적 욕구 증대로 다양한 사회복지시설에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서 이들 사회복지시설 건축 및 운영 중 발생 가능한 화재와 같은 비상상황 하에서의 입소자에 대한 안전성은 매우 중요한 인자로 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 사회복지시설의 인명 탈출 안전도의 평가방법에 관한 탐색적 연구를 수행한다. 이를 위해 조선공학 분야에서 침몰, 화재 등과 같은 비상상황 하에서의 승객 탈출지수 평가에 주로 적용되고 있는 탈출 시뮬레이션 기법을 임의의 미혼모시설의 인명안전도의 평가에 적용하고 그 결과를 바탕으로 사회복지시설 인명안전도 평가에 탈출 시뮬레이션 기술을 적용할 때 고려해야 할 주요 인자들에 관해 고찰한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권4호
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pp.495-501
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2014
국내외 여객선, 크루즈선의 이용자는 매년 빠르게 증가하고, 플로팅건축물 등 새로운 해상주거활동공간의 필요성이 커지고 있다. 그러나 지난 10년간 매년 평균 15건 이상의 선박사고가 발생하고 있음에도 불구하고 아직까지도 여객선 승선객의 재난대응능력과 안전의식에 관한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 논문은 국내 여객선 이용자의 안전의식을 분석하고 문제점을 파악하며, 또한 국내 기준에 맞는 피난 시뮬레이션의 기초자료가 될 데이터를 확보하기 위해 승선생활에 익숙하지 않은 일반 승선객 394명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 연구결과를 정리하면 다음과 같다. 여객선의 안전성에 대한 일반 승선객의 신뢰도는 32.3%로 낮게 나타났다. 선내에서 진행된 안전교육에 대해서는 불과 14.6%만이 인지하였다고 응답하였고, 배의 피난경로 확인(42.2%)과 구명정 위치 확인(40.9%) 비율도 높지 않게 나타났다. 안전한 피난 기준은 73.3%가 선내 구조에 익숙한 승조원의 지시에 따라 피난활동을 하겠다고 응답하였다.
연구목적: 본 연구는 항공기 내 비상상황 발생 시 승객 이동 및 대피의 효율성에 대하여 실험적 방법을 통해 알아보고자 수행되었다. 연구방법: 실험은 3가지 상황 시나리오와 반복 수행을 포함 총 4회 진행되었다. 3가지 상황은 수화물이 없는 상태의 대피, 휴대수화물 소지 대피, 휴대 수화물 및 캐리어 소지 대피였다. 실험은 기록된 영상을 기반으로 시간을 측정하였다. 연구결과: 총 대피소요시간은 아무것도 소지하지 않은 상황에서의 대피결과에 비하여 휴대수화물의 반출은 약 1.5배, 휴대수화물과 캐리어 3개가 반출되는 실험의 결과는 약 3.5배 높은 것으로 나타났다. 피난시뮬레이션을 적용해본 결과 실험 결과와 차이가 발생함을 알 수 있었다. 특히 캐리어 반출 및 이동 등의 복잡한 상황의 고려는 좀 더 기술적으로 연구해보아야 할 상황으로 판단된다. 결론: 휴대수화물 및 캐리어 소지가 대피에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 정량적으로 판단할 수 있는 근거자료를 확보하였다.
국내 여객선 이용자수는 매년 5% 이상 증가하여 2012년에는 1,453만명이 여객선을 이용하였으며, 동시에 해상재난 건수도 증가하였다. 재난예방단계에서 선내 승객의 피난가능성을 예측하고 재난상황에 대비한 안전피난 관련 기술을 개발하는 것은 매우 중요한 사안이다. 이에 본 연구는 일반 승객의 피난가능성 예측을 위한 선내 피난모델 개발을 위해 승선생활이 익숙하지 않고 재난대응과 관련된 정규교육을 받지 않은 일반인의 피난경로특성을 파악하였다. 본 83명이 참가한 본 실험에는 33가지 경로선택설문이 제시되었고 응답결과를 분석하면 다음과 같다. T, U, Y형의 2 분기경로에서 왼쪽 경로보다 오른쪽 경로를 선택하는 비율이 6~18% 높았다. 그러나 경로 상에 보행자 혹은 주행자가 있으면 보행자 혹은 주행자가 있는 경로를 선택하는 비율이 높아지며, 상대적으로 주행자가 이동하는 경로를 더욱 선호하였다. 'ㅓ', 'ㅏ'형의 2 분기경로, 3 분기경로에서는 직진경로를 선택하는 비율이 높았다. 이 경우에도 다른 사람을 따르는 경향이 나타났지만 그 보다는 직진경로를 선택하는 직진성이 더욱 강한 것으로 조사되었다. 또한 분기경로에서 상대적으로 밝은 경로를 선택하는 비율이 높았다. 계단에서는 같은 조건일 때 우측계단, 하향계단, 가까운 계단을 각각 더 선호하는 것으로 조사되었고, 일반 계단에 비해 에스컬레이터와 엘리베이터를 선택하는 비율은 매우 낮았다.
본 연구는 세월호 침몰 상황 시의 실제 힐링각 변화를 환경조건으로 하고 476명의 승선자에게 정상적인 탈출명령이 전달되었을 경우를 가정한 승객 탈출시나리오를 선박용 인적피난시뮬레이션을 활용하여 예측, 분석하였다. 연구 결과, 평지에서의 평균보행속도가 각각 1.48 m/s, 2.04 m/s인 경우 힐링각 $0^{\circ}$인 시나리오와 힐링각 $30^{\circ}$인 시나리오에서 탈출 소요시간은 다르지만 모든 승객이 매우 높은 확률로 탈출에 성공할 것으로 예측되었다. 또한 세월호 사고의 힐링각 변화를 반영한 시나리오의 시뮬레이션에서는 평지 평균보행능력을 2.04 m/s로 설정한 경우 Nav. deck(5층)의 우현 슈트로만 퇴선하는 시나리오(Sc-Va)에서는 평균 3.1 %, 우현의 모든 갑판으로 퇴선하는 시나리오(Sc-Vb), 우현의 모든 갑판과 선미로 향하는 통로를 이용해 퇴선하는 시나리오(Sc-Vc)에서는 각각 11.1 %, 20.0 %이 탈출에 성공하지만, 평지 보행속도를 1.48 m/s로 설정할 경우 각각의 시나리오에 대해 0.8 %, 3.8 %, 10.7 %만이 탈출에 성공할 것으로 예측되었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권1호
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pp.105-114
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2015
여객선에서는 승선자의 안전이 가장 중요함에도 불구하고 국내에서는 인간의 피난행동특성을 반영한 피난성능에 관한 기준이 없다. 본 연구에서는 세월호 증개축 전후의 인적피난안전성을 비교 평가하고 이를 통해 현재 기준의 문제점을 도출하고자 하였다. 연구성과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 증개축 전후의 소집장소 면적은 동일하였고, 이 면적은 모두 국내 관련 기준을 만족하는 것으로 평가되지만, 인간의 행동특성을 반영한 인적안전피난시뮬레이션 툴을 활용하면 소집이 불가능한 것으로 판단된다. 둘째, 증개축 전후 선내 공간구성에 대해 각 선실에서 퇴선까지의 피난소요시간예측 시뮬레이션을 50회씩 수행한 결과 힐링각 $0^{\circ}$ 경우에는 모두 SOLAS의 허용기준이내이므로 승객 전원이 충분히 피난할 수 있을 것으로 평가되지만, 힐링각이 $20^{\circ}$인 긴급한 상황에서 피난을 개시할 경우에는 모두 SOLAS의 주간기준은 만족하지만, 야간기준은 만족하지 못하는 것으로 예측되었다. 모든 경우에서 증축 후인 세월호의 피난시간 확률분포가 Naminoue호의 피난시간 확률분포보다 분산되어 있는데 이는 증축후 피난환경이 열악해졌다는 의미이다.
본 논문은 승객 위치정보 기반의 지하철 분산대피 안내 시스템을 제안하고자 한다. 최근 지하철 역사는 지하철 승강장 역할 뿐만 아니라, 환승, 쇼핑몰, 영화관 등의 다양한 편의 시설과 결합하여 대형화, 복잡화 되어 가고 있다. 이러한 지하철 역사의 복잡도 증가에 비해서 비상시를 대비한 대피경로, 대피안내 등의 대비체계는 부족한 실정이다. 이를 해결하기 위하여 현재 지하철에 설치되어 있는 Access Point(AP)와 실제 통계 자료를 이용하여 지하철 각 객차의 전체 승객 수를 추정하고, 추정된 승객 수와 지하철 역사의 출구 정보를 기반으로 각 객차의 승객 대피 경로를 방향 지시등과 스마트폰의 Push 알람을 통해 제공함으로써, 비상 시 가장 위험한 지하철 승객의 신속하고 안전한 대피시스템을 제안하였다. OpenWrt 임베디드 OS가 설치된 AP를 이용하여 접속자 수를 추정하는 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션을 통해 승객 수를 추정한 결과 신뢰구간 파라미터 $1{\sigma}$, $2{\sigma}$, $3{\sigma}$에서 15%, 17% 그리고 23%의 평균 에러율을 갖는 것을 확인하였다. 이를 통해 본 시스템의 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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