국내 도심지 지상교통의 대규모 혼잡으로 발생되는 경제적인 손실을 해소하기 위해 지하 40 m 이상의 대심도 지하도로가 계획되고 있으며, 안전한 장대 지하도로 구축을 위해 국내 지침에 의거하여 1등급 방재시설이 적용되어야 한다. 이러한 방재시설의 일환으로 화재발생시 터널내의 화재확산 방지 및 구조물 붕괴 방지 역할을 하는 물분무 설비가 있으나, 현실적으로 많은 기능적, 기술적인 측면에서 문제점이 발생되어 개선방안이 필요한 실정이다. 국내외적으로 화재초기진압을 위한 자동모니터 소화설비가 다양한 분야에 적용되고 있으며, 최근에는 도로/철도터널분야에 적용을 위한 이론적/실험적인 연구를 통한 개발 및 상용화가 추진되고 있다. 이러한 자동화 소화설비의 우수한 화재진압성능을 바탕으로 현재 적용되고 있는 물분무 시스템에 대한 기술적/경제적 비교분석을 실시하였으며, 화재진압성능 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 우수하다는 분석이 도출되었다. 하지만 본 시스템의 상용화, 제품화를 위해서는 국내 터널의 특성을 반영한 다양한 연구개발이 필요하며, 본 시스템에 따른 제도적인 개선을 통하여 활성화 된다면 독자적인 원천기술개발을 통한 선진화 방재기술 강국으로 도약하기를 기대한다.
국내 도심지 지상교통의 대규모 혼잡으로 발생되는 경제적인 손실을 해소하기 위해 지하 40 m 이상의 대심도 지하도로가 계획되고 있으며, 안전한 장대 지하도로 구축을 위해 국내 지침에 의거하여 1등급 방재시설이 적용되어야 한다. 이러한 방재시설의 일환으로 화재발생시 터널내의 화재확산 방지 및 구조물 붕괴 방지 역할을 하는 물분무 설비가 있으나, 현실적으로 많은 기능적, 기술적인 측면에서 문제점이 발생되어 개선방안이 필요한 실정이다. 국내외적으로 화재초기진압을 위한 자동모니터 소화설비가 다양한 분야에 적용되고 있으며, 최근에는 도로/철도터널분야에 적용을 위한 이론적/실험적인 연구를 통한 개발 및 상용화가 추진되고 있다. 이러한 자동화 소화설비의 우수한 화재진압성능을 바탕으로 현재 적용되고 있는 물분무 시스템에 대한 기술적/경제적 비교분석을 실시하였으며, 화재진압성능 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 우수하다는 분석이 도출되었다. 하지만 본 시스템의 상용화, 제품화를 위해서는 국내 터널의 특성을 반영한 다양한 연구개발이 필요하며, 본 시스템에 따른 제도적인 개선을 통하여 활성화 된다면 독자적인 원천기술개발을 통한 선진화 방재기술 강국으로 도약하기를 기대한다.
In a bid to avoid the economic loss resulting from traffic jam in urban area, a deep underground road at 40 m depth has been considered and the first class disaster prevention facilities shall be applied according to domestic guideline. Automatic-monitoring fire extinguishing system designed to use ...
In a bid to avoid the economic loss resulting from traffic jam in urban area, a deep underground road at 40 m depth has been considered and the first class disaster prevention facilities shall be applied according to domestic guideline. Automatic-monitoring fire extinguishing system designed to use for fire fighting has been widely applied at home and abroad. Recently development and commercialization through theoretical and experimental research to apply to road/railroad sector have been underway. Based on such performance of automatic fire extinguishing system, technical/economic analysis of existing water spray systems was conducted and as a result, it has demonstrated the superiority in terms of fire suppression as well as in cost efficiency. Then to commercialize this system, more diverse studies that will incorporate the characteristics of domestic tunnels are needed and should the system be promoted through institutional improvement, it's expected to become one of the advanced nations with own original technology in a life safety system industry throughout the world.
In a bid to avoid the economic loss resulting from traffic jam in urban area, a deep underground road at 40 m depth has been considered and the first class disaster prevention facilities shall be applied according to domestic guideline. Automatic-monitoring fire extinguishing system designed to use for fire fighting has been widely applied at home and abroad. Recently development and commercialization through theoretical and experimental research to apply to road/railroad sector have been underway. Based on such performance of automatic fire extinguishing system, technical/economic analysis of existing water spray systems was conducted and as a result, it has demonstrated the superiority in terms of fire suppression as well as in cost efficiency. Then to commercialize this system, more diverse studies that will incorporate the characteristics of domestic tunnels are needed and should the system be promoted through institutional improvement, it's expected to become one of the advanced nations with own original technology in a life safety system industry throughout the world.
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문제 정의
본 연구에서는 대심도 지하도로에서 화재발생시 초기에 진압할 수 있는 자동모니터 소화설비에 대한국내외 기술동향 및 기존 물 분무 설비 대비 기술적/경제적 비교분석을 연구하였으며, 연구결과 주요내용은 아래와 같다.
제안 방법
국외 기술동향에서 이탈리아에서 개발된 자동모니터 소화설비는 화재진압 효율, 터널내 냉각효과 등 기술적으론 우수하나, 경제적인 측면에서 비용이 기존방재설비보다 많이 발생되면 현실적으로 국내 터널에 적용되기 어렵기 때문에 기존 방재시설에 자동모니터 소화설비와 화재대응 방식이 비슷한 물분무 설비와의 경제성 검토를 통하여 기술적인 측면 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 검토를 실시하였다.
따라서 기존 방재설비의 기술적, 경제적, 유지관리 측면의 특징이 갖는 한계를 극복하기 위해 추진하고 있는 대심도 복층터널 설계시공기술 개발 연구과제를 통하여 화재발생시 화원에 직접 분사하여 화재가 최대화재강도가 발생되기 이전에 화재진압을 할 수 있는 자동모니터소화설비 시스템에 대한 국내외 기술동향 및 물분무 설비 대비 경제성이 있는 여부에 대한 비교분석을 수행하였다.
이러한 경제성 검토를 위해 국내 OO터널에 적용되었던 물분무 설비 공사비를 토대로 복층터널 설계단면을 고려하여 자동모니터와 비교분석을 실시하였다.
15), 시뮬레이션, 성능 검증 및 상용화가 되어있다(CACCIALANZA&C, 2013). 제품개발 측면에서 도로터널 화재강도, 시설규모를 고려한 자동모니터 규모 최소화(60 cm이내) 및 FDS 시뮬레이션을 통한 자동모니터 소화설비 화재진압성능에 대해 이론적인 정립을 하였다. 도로터널 화재발생시 자동모니터 소화설비 설치 유무에 따른 화재시뮬레이션 분석결과, Fig.
성능/효과
1. 자동모니터 소화설비는 국내에서는 도로터널에 직접적으로 시범적용 및 활발한 연구가 이루어지지 않았으나, 국외에서는 대형 플랜트 화학공장의 자동모니터소화설비 시스템뿐만 아니라 도로/철도터널 적용을 위한 이론적인 분석 및 시범설치를 통한 성능검증을 통하여 상용화가 추진되고 있음을 파악하였다.
2. 자동모니터 소화설비는 기존의 도로터널 물분무 설비 대비 화재진압적인 측면에서 기술적인 우수성을 갖고 있으며, 복층터널을 기준으로 설비적인 측면의 경제성 검토결과 기존 물분무 설비 대비 약 33.4억(약 28%)정도 경제적인 절감효과를 확인하였다.
3. 자동모니터 소화설비는 화재진압을 위한 소화 용수량 감소 및 입상배관경 축소로 인하여 공사비 절감을 할 수 있었다.
또한 차량의 유류화재에 대해 물이 아닌 물+소화약제를 사용하면 추가적인 부대시설(압력펌프, 저장탱크, 소화약제)이 발생되나 총공사비의 5%이내 수준의 공사비 증가만 발생되기 때문에 기존의 물분무 설비보다도 시설적인 측면에서 경제성을 확보할 수 있으며, 터널공사에 기계적인 설비규모의 감소로 인한 부가적인 경제적 공사비 절감 및 공사기간 단축을 통한 공사 공정효율 증대에도 도움을 줄 수 있다고 판단한다.
이러한 감소 및 변동사항에 따른 물분무 설비와 자동모니터 소화설비의 각각 도출되는 공사비는 Table 7과 같이 도출하였으며, 자동화 모니터 소화설비는 기존의 물분무 설비 대비 총 33.4억(3,340 million KRW) 절감으로 약 28%의 공사비 절감 효과가 나타난 것으로 분석되었으며, 자동모니터 사용에 따른 공사비 증감은 되나 소화용수량의 감소로 인한 배관축소로 경제성을 확보할 수 있는 것으로 파악되었다.
후속연구
이러한 국내 독자적인 자동모니터 소화설비 시스템을 통하여 새로운 방재기술에 대한 국내 독자적인 기술개발을 통하여 기술의 보급화 및 해외도입을 활성화하여 선진화 방재기술 강국으로 도약하기를 기대한다.
하지만 본 시스템의 상용화, 제품화를 위해서는 국내 터널의 특성을 반영한 운영시스템, 화재위치별 최적분사방안 시나리오, 최적분사각도, 분사량 등의 다양한 연구개발이 필요하며, 본 시스템에 따른 제도적인 개선을 통하여 실용화가 이루어 져야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교통 혼잡으로 인한 경제적인 손실을 줄이기 위한 방법은?
이러한 교통 혼잡으로 인한 경제적인 손실을 줄이기 위해 지상교통망을 구축하여야 하나, 도로망 구축을 위한 공간 부족, 막대한 용지 보상비 발생, 토지소유자의 이해관계 등으로 사업추진에 많은 어려움이 발생되고 있다(Alain, 2008).
지상교통망을 구축의 한계는?
이러한 교통 혼잡으로 인한 경제적인 손실을 줄이기 위해 지상교통망을 구축하여야 하나, 도로망 구축을 위한 공간 부족, 막대한 용지 보상비 발생, 토지소유자의 이해관계 등으로 사업추진에 많은 어려움이 발생되고 있다(Alain, 2008).
서울특별시에서 교통 혼잡으로 인한 경제적인 손실을 줄이기 위해 추진하는 것은?
서울특별시에서는 교통체증으로 인한 도시경쟁력 제고 및 친환경 녹색도시로 만들기 위해 Fig. 2와 같이 동서 3축 남북 3축의 대심도 지하도로 구축망을 추진하고 있으며, 최근 부산시에서는 만덕-센텀 구간대심도 지하도로 구축계획(Fig. 3)을 추진하고 있다.
참고문헌 (10)
Korea Institute of Construction Technology (2012), "Undersea tunnel technical planning report", Ministry of Land, Transport & Maritime Affairs.
Alain Drotz et al. (2008), "Numerical flow simulation of an air curtain for road tunnel fire security", EPFL.
Korea Institute of Construction Technology (2012), "Deep transport, logistics network plan report", Ministry of Land, Transport & Maritime Affairs.
Ministry of Land Infrastructure and Transport (2016), "Road tunnel disaster prevention facility installation & management guideline".
Ministry of Public Safety and Security (2016), Sprinkler fire safety criteria (NFSC 104).
Kyungjin International (2015), "Final report on development of fire origin tracking telescopic smart waterproof sheet using 3D BIM", Korea Evaluation Institute of Industrial Technology.
Sambo Eng (2003), "Review of tunnel disaster prevention plan", Korean Society of Civil Engineers.
CACCIALANZA&C (2013), "Performances of the automatic fire extingguishing system for tunnel proection with remote controlled monitors", Italy.
CACCIALANZA&C (2013), "Overview of the Central Command and Control System For TuDEM", Italy.
CACCIALANZA&C (2013), "Automatic fire Extinguishing system for tunnel protection with spread remote controlled monitors", Italy.
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