비상시 대피 상황을 분석하기 위한 다양한 종류의 시뮬레이터 개발 관련 연구가 있어왔다. 하지만 주목할만한 것은 비상사태에서 과밀로 인한 대피장애 행동특성을 고려한 연구는 아주 미미하다는 점이다. 본 연구는 화재와 같은 비상사태 시 과밀공간에서 생기는 재실자간의 충돌, 짓밟음 등과 같은 대피장애 행동특성을 반영하는 비상사태 피난 시뮬레이터(EAS: Evacuation Agent Simulator)를 개발하여 건조물 내에서 과밀로 인한 대피장애를 예측함으로써 피난계획 수립에 필요한 정보를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
Tsunami is a frightful natural disaster that causes severe damages worldwide. To minimize the damage, South Korea has built a tsunami warning system and designated evacuation sites in the east and south coasts. However, such countermeasures have not been verified whether they are adequate to minimize casualties since tsunami rarely occurs in South Korea. Recently, due to increasing earthquakes in the west coast of Japan, the likelihood of South Korea entering the damage area of tsunami rises; thus, in this paper, we develops a simulator based on Unity game engine to simulate the evacuation from tsunami. In order to increase the fidelity of the simulation results, the simulator applies a tsunami simulation model that analyzes coastal inundation based on cellular automata. In addition, the objects included in tsunami evacuation, such as humans, are modeled as an agent model that determines the situation and acts itself, based on the discrete-event system specification (DEVS), a mathematical formalism for describing a discrete event system. The tsunami simulation model and agent models are integrated and visualized in the simulator using Unity game engine. As an example of the use of this simulator, we verify the existing tsunami evacuation site in Gwangalli Beach in Busan and suggest the optimal alternative site minimizing casualties.
In case of fire in the high-rise buildings, the appropriate and safe evacuation plans for the building residents are very important to minimize the number of casualties. Since the evacuation time usually depends on the floor plans of the buildings, the evacuation plans should be considered while the architectural design is done. Conventionally, the calculation of the evacuation time in the case of fire breakout is based on the approximate mathematical equations which are prone to error. In this study, the simulator model is developed to help the architectural designers to access the more accurate evacuation time and find out the floor plans which offers the most safe evacuation plans for the residents in case of fire.
In case of fire in the high-rise buildings, the appropriate and safe evacuation plans for the building residents are very important to minimize the number of casualties. Since the evacuation time usually depends on the floor plans of the buildings, the evacuation plans should be considered while the architectural design is done. Conventionally, the calculation of the evacuation time in the case of fire breakout is based on the approximate mathematical equations which are prone to error In this study, the simulator model is developed to help the architectural designers to access the more accurate evacuation time and find out the floor plans which offers the most safe evacuation plans for the residents in case of fire.
In case of fire in the high-rise buildings, the appropriate and safe evacuation plans for the building residents are very important to minimize the number of casualties. Since the evacuation time usually depends on the floor plans of the buildings, the evacuation plans should be considered while the architectural design is done. Conventionally, the calculation of the evacuation time in the case of fire breakout is based on the approximate mathematical equations which are prone to error. In this study, the simulator model is developed to help the architectural designers to access the more accurate evacuation time and find out the floor plans which offers the most safe evacuation plans for the residents in case of fire.
이 연구에서는 일반적인 도로터널의 피난안전성을 평가하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. Fire Dynamics Simulator(FDS)를 활용하여 화재 크기를 변수로 화재시뮬레이션을 수행하였으며, 도로터널의 피난허용시간을 도출하였다. 또한, Pathfinder를 활용하여 피난연결 통로의 간격과 차단문의 폭을 고려한 피난시뮬레이션을 수행하고, 피난요구시간을 산정하였다. 피난허용시간과 피난요구시간을 비교하여 화재 크기, 피난연결통로의 간격, 차단문의 폭에 따른 도로터널의 피난안전성을 평가하였다. 화재 및 피난 시뮬레이션 결과에 따르면 화재 크기와 피난연결통로의 간격이 증가하고 차단문의 폭이 감소할수록 사상자의 수가 증가하였으며, 차단문의 폭이 1.2 m 이상으로 증가하면 피난연결통로 간격이 증가함에 따라 사상자의 수가 감소하였다.
대피 및 인명피해 시뮬레이션 기술은 성능위주 설계의 핵심 기술 중 하나이다. 기존 해외에서 개발된 프로그램들은 단순한 인명피해 계산 방식과 비주얼의 조악으로 한계성을 나타내고 있다. 본 연구에서 개발된 대피 및 인명피해 평가 프로그램은 기존의 프로그램의 한계점을 극복함과 동시에 다음의 관련 기술을 향상시키고 실제 사례에 적용하였다. 첫째, 피난계단 뿐만 아니라 엘리베이터를 이용하여 대피할 수 있는 알고리즘을 적용하였다. 둘째, 미국 표준연구소(NIST)의 화재해석 프로그램(FDS, Fire Dynamics Simulator)과 연계(Coupled)를 통해 화재에 의한 인명피해 발생여부 판단이 가능한 프로그램이다. 마지막으로 그래픽 전용 모듈을 적용하여 현실에 가까운 3차원 가상현실을 구현하였다.
In this paper some sets of numerical simulations for passenger evacuation in a fire occurred underground station under various smoke-control ventilation modes. Passenger evacuation flows are calculated by EXODUS program. As input data for EXODUS program, distributions of temparature, smoke and toxicity due to fire in the underground station are evaluated by Fire Dyanamic Simulator (FDS).
선박은 충돌로 인한 침수, 화재 등 여러가지 이유로 긴급피난을 감행해야하는 경우가 많다. 특히, 선박의 경우 그 구조의 특성상 좁고 미로같은 복잡한 형태로 구성되어 신속한 탈출이 어렵다. 화재에 의한 인명손상의 경우 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 신속한 탈출은 생존율 향상에 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 선박화재시 연기거동과 가시거리 확보 등에 대해 화재 분석 전용프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 검토한다. 승무원 피난의 경우는 인간행동특성을 고려한 Pathfinder로 검토하였다. 이러한 분석 프로그램을 이용하여 기존 선박구조에 대한 화재확산과 승무원 피난시간을 검토하고 이와 동시에 변경된 구조가 승무원 피난에 미치는 영향을 검토하고자 한다.
In this study, it was simulated and analyzed the evacuation safety to identify the cadets' evacuation time by using maritimeEXODUS which is applied IMO MSC.1/Circ.1238 theory as well as the trim and heel which are the major factor of reducing the ship evacuation speed. In addition, this study carried out a simulation through the special program for fire analysis - FDS (Fire Dynamics Simulator) in order to find the effective evacuation time, i.e. life survival time. Particularly, this study did comparative analysis of the influence on the survival of cadets based on the collected simulation data by fire size and sort. As a result of the analysis, It was analyzed the Evacuation Allowable Limit Temperature $60^{\circ}C$ and resulted that there is no influence in evacuation by temperature. As a result of the analysis on visibility evacuation limit 5 m, it was found that the only one evacuation rallying point could not meet the evacuation safety. However, it derived the perfect evacuation safety under the condition of two rallying points available on wood fire. In case of Kerosene, it was satisfied the evacuation safety if the heeling was under $10^{\circ}$. Moreover, it could not meet the evacuation safety by evacuating through upper deck although there were two evacuation rallying points. When it was set by the lifeboat descending maximum angle-$20^{\circ}heel$ and $10^{\circ}trim$ which was described in SOLAS regulation, it was simulated that the wood fire having two evacuation rallying points in the center of the ship satisfied the evacuation safety.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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