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문제 정의
- 국내에서 성능위주설계에 피난모델을 사용하기 위해서는 이러한 문제들에 대해 실험과의 비교를 통해 확인해볼 필요성이 있다. 본 연구에서는 한국인을 대상으로 기초데이터를 측정하고 병목현상 실험을 수행한 후, 이를 모델 Pathfinder에서 가능한 방법으로 입력하여 그 결과를 비교분석해보았다.
제안 방법
- 걷기가 아닌 최대한 신속하게 이동하는 상황에서 발생한 병목현상에 대해 측정을 수행하였다. 그 결과 영상판독을 통해 측정된 유동률은 3.
- 본 시뮬레이션의 분석에서는 4가지방식에 대해 각각 3회씩 수행하고 그 값을 토대로 실험과 비교분석을 수행해보았다. 또한 정체가 생기는 구간을 경계면으로 설정하고, 출구를 두어 steering mode의 출구에서 경합에 대한 처리 알고리즘이 작동하지 않는, 각 인원의 이동을 통한 병목현상 형성을 적용하고 이를 영상분석과 동일한 방법으로 판정해보았다.
- 병목현상 실험 세트의 그림과 같이 A지점에 100명의 실험 인원을 배치하여, B지점으로 이동하며 발생하는 정체현상 시작 시간과 종료 시간을 영상을 통해 판정하고, 그 기간 동안 통과한 인원과 지속 시간을 산정하여 유동률을 구해보았다.
- 마지막은 정규분포로 해당 값을 입력하는 방안이다. 본 시뮬레이션의 분석에서는 4가지방식에 대해 각각 3회씩 수행하고 그 값을 토대로 실험과 비교분석을 수행해보았다. 또한 정체가 생기는 구간을 경계면으로 설정하고, 출구를 두어 steering mode의 출구에서 경합에 대한 처리 알고리즘이 작동하지 않는, 각 인원의 이동을 통한 병목현상 형성을 적용하고 이를 영상분석과 동일한 방법으로 판정해보았다.
- 본 연구에서는 병목현상에 대한 실험과 시뮬레이션 적용분석을 수행하고 그 결과를 비교해보았다. 실제 실험은 2회 실시하였으며, 3.
- 실험에 참여한 남녀 지원자들은 총 100명으로 각 인원의 특성을 측정하고 이를 모델에 입력하기 위한 데이터를 분석하였다. 남자는 총 81명, 여자는 19명이었으며, 각 인원별로 몸의 폭, 걷기, 뛰기 등의 데이터가 측정되었으며, 이 측정결과는 각 인원별 데이터, 평균, 최대-최소, 그리고 표준편차 등을 다음 표와 같이 정리하여, 활용하였다.
- 이 실험은 Seyfried, Passon에 의해 2007년도에 수행되었으며, 병목현상과 피난문의 용량 측정을 위해 수행되었다. 이 실험은 복도가 있는 방을 만들어 수행되었다. 20, 40, 60명의 인원이 참가했으며, 15가지 케이스로 진행되었다.
- 인원의 총원은 실제 실험과 똑같은 100명으로 설정하였다. 이동속도 및 어깨넓이도 실제 실험 인원의 데이터를 입력해, 보다 실제 실험과 비슷한 상황을 구성하여 시뮬레이션을 수행하였다. 인원의 배치는 최대한 밀집하여 위치시켰다.
- 이러한 모사를 실제적으로 하기 위해서는 가능한 실험의 측정값을 정확히 넣는 것이 중요하다. 이를 위해 실험에서는 참가자들의 신체 크기와 이동속도를 모두 측정하였으며, 이러한 데이터를 시뮬레이션에 입력해보았다. Pathfinder는 크게 4가지의 입력방식을 지원한다고 할 수 있다.
- 인적특성 중 어깨 넓이와 이동속도에 대한 데이터의 4가지 입력방식별로 각 3회씩 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과를 보면 평균데이터를 입력해서 수행한 부분이 가장 높은 데이터를 보여주고 있다.
- 본 실험에서는 이와 동일하게 두 개의 방과 같은 구획 사이에 폭 2 m, 길이 10 m의 복도가 연결이 되도록 제작하였다. 제작 공간의 천장이 높지 않은 관계로 전체 사진을 찍지는 못하였지만 복도 끝부분의 유출입 장소에는 직상부에 CCTV카메라를 설치하여 측정하였다.
- 피난 시뮬레이션의 인원은 Profiles 100 Persons과 동일한 100명으로 설정하여, 복도의 입구로부터 3 m 떨어진 지점에 배치하였으며, 이동속도와 어깨넓이에 실제 실험 참가자들의 최소/최대 값을 입력하였다. 최소/최대 값은 실제 피난 실험 참가자들을 평균값과 마찬가지로 남녀로 구분하여 성별에 따른 최소/최대 값을 적용하였다.
대상 데이터
- 이 실험은 복도가 있는 방을 만들어 수행되었다. 20, 40, 60명의 인원이 참가했으며, 15가지 케이스로 진행되었다. 문의 폭은 0.
- 실험에 참여한 남녀 지원자들은 총 100명으로 각 인원의 특성을 측정하고 이를 모델에 입력하기 위한 데이터를 분석하였다. 남자는 총 81명, 여자는 19명이었으며, 각 인원별로 몸의 폭, 걷기, 뛰기 등의 데이터가 측정되었으며, 이 측정결과는 각 인원별 데이터, 평균, 최대-최소, 그리고 표준편차 등을 다음 표와 같이 정리하여, 활용하였다.
- 복도의 입구로부터 3 m 떨어진 곳을 기준으로 하여 시뮬레이션 인원을 배치하였다. 인원의 총원은 실제 실험과 똑같은 100명으로 설정하였다.
- 이 세트는 두 개의 방 사이에 2 m 폭, 10 m 길이의 복도로 연결되어 있다. 본 실험에서는 이와 동일하게 두 개의 방과 같은 구획 사이에 폭 2 m, 길이 10 m의 복도가 연결이 되도록 제작하였다. 제작 공간의 천장이 높지 않은 관계로 전체 사진을 찍지는 못하였지만 복도 끝부분의 유출입 장소에는 직상부에 CCTV카메라를 설치하여 측정하였다.
- 위의 시뮬레이션과 동일하게 100명의 인원을 복도의 입구로부터 3 m 떨어진 위치에 배치하였다. 시뮬레이션 상의 이동속도와 어깨넓이는 실제 피난 실험자의 이동속도와 어깨넓이를 평균값을 구해 입력하였다.
- 복도의 입구로부터 3 m 떨어진 곳을 기준으로 하여 시뮬레이션 인원을 배치하였다. 인원의 총원은 실제 실험과 똑같은 100명으로 설정하였다. 이동속도 및 어깨넓이도 실제 실험 인원의 데이터를 입력해, 보다 실제 실험과 비슷한 상황을 구성하여 시뮬레이션을 수행하였다.
데이터처리
- 위의 시뮬레이션과 동일하게 100명의 인원을 복도의 입구로부터 3 m 떨어진 위치에 배치하였다. 시뮬레이션 상의 이동속도와 어깨넓이는 실제 피난 실험자의 이동속도와 어깨넓이를 평균값을 구해 입력하였다.
이론/모형
- . 이 실험은 Seyfried, Passon에 의해 2007년도에 수행되었으며, 병목현상과 피난문의 용량 측정을 위해 수행되었다. 이 실험은 복도가 있는 방을 만들어 수행되었다.
성능/효과
- 그 결과 영상판독을 통해 측정된 유동률은 3.91~4.6 N/m · s인 것으로 나타났다.
- 인적특성 중 어깨 넓이와 이동속도에 대한 데이터의 4가지 입력방식별로 각 3회씩 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과를 보면 평균데이터를 입력해서 수행한 부분이 가장 높은 데이터를 보여주고 있다. 그렇지만 나머지 부분은 모두 대체로 비슷한 결과를 보여주고 있다.
후속연구
- 차후 이러한 분석을 통해 여러 모델의 국내적용성에 대한 검증이 추가적으로 진행될 필요가 있는 것으로 판단된다.
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