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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 화재 확산을 고려한 보행자의 움직임을 묘사할 수 있는 화재 대피 시뮬레이션을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 화재 대피 시뮬레이션 기법은 화재 시뮬레이터 FDS의 화재 확산 데이터를 보행모델 FFM에 반영하여 화재를 고려한 대피 상황을 묘사하는 것을 목표로 한다. 이에 연구 범위는 FDS와 FFM 간의 데이터 연동 및 화재 확산을 고려한 FFM 개발로 구성되며, 제안한 방법론의 실험은 대피 시뮬레이터 EgresSIM을 이용하여 진행하였다.
- 본 연구에서는 FDS와 FFM을 이용한 커플링 방식의 화재 대피 시뮬레이션 기법을 제안한다. FFM은 보행 에이전트가 인접한 8개 셀만을 고려하여 이동을 결정하기 때문에 연산 속도가 빠르다(Helbing et al.
- 본 연구에서는 FDS와 FFM을 이용한 커플링 방식의 화재 대피 시뮬레이션을 제안하였다. FDS의 화재 확산 데이터를 셀 구조로 변환하여 FFM에 반영하였고, 이를 바탕으로 화재 확산을 고려한 개선된 FFM을 개발하였다.
- 화재 확산 데이터에는 시간의 흐름에 따른 각 복셀에서의 열, 연기 농도, 시야 값이 저장되어 있다. 본 연구에서는 화재 확산 데이터를 FFM에 반영하여 가시화하고 보행 에이전트들이 인지할 수 있도록 하기 위해 FFM에 화재 확산 필드(Fire Spread Field)를 추가하였다.
- 본 연구에서는 화재가 발생하지 않은 경우와 발생한 경우를 가정하여, 개선된 FFM을 이용한 화재 대피 시뮬레이션을 수행하였다. 화재를 가정한 상황에서는 그렇지 않은 상황과 비교하였을 때, 에이전트들의 경로 우회로 인한 각 출구의 대피인원 변화가 두드러지게 나타났다.
- , 2017). 이에 본 연구에서는 기존 FFM을 보행 에이전트가 화재에 인접하지 않아도 화재를 인지할 수 있도록 개선하고 이를 바탕으로 에이전트가 안전한 출구로 우회할 수 있도록 개선하였다.
- 이에 본 연구에서는 화재 확산을 고려한 보행자의 움직임을 묘사할 수 있는 화재 대피 시뮬레이션을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 화재 대피 시뮬레이션 기법은 화재 시뮬레이터 FDS의 화재 확산 데이터를 보행모델 FFM에 반영하여 화재를 고려한 대피 상황을 묘사하는 것을 목표로 한다.
가설 설정
- 그림 12, 그림 13, 그림 14는 각 상황에 대한 출구별 누적 대피인원 및 보행자들의 대피 궤적을 나타낸 것이다. 가정한 인원분포에서는 화재가 발생하지 않을 경우, 출구2와 출구3에 인원들이 집중된다. 이로 인해 출구1과 출구5에서의 대피시간이 약 60-70초 사이에 종료되는 반면, 출구3의 대피시간은 약 125초에 종료되는 것을 확인할 수 있다.
- 그림 9는 시뮬레이션 대상 공간과 화재 발생 위치를 나타난다. 대상 공간은 5개의 출구가 존재하는 실제 건물 구조를 이용하였고 약 300명의 인원이 공간 내 균일한 밀도로 존재하는 상황을 가정하였다. 화재는 1번과 2번 위치에서 발생 하는 2가지 경우를 고려하였고 발열량은 100Kw/m2 으로 동일하게 유지된다고 설정하였다.
- 대상 공간은 5개의 출구가 존재하는 실제 건물 구조를 이용하였고 약 300명의 인원이 공간 내 균일한 밀도로 존재하는 상황을 가정하였다. 화재는 1번과 2번 위치에서 발생 하는 2가지 경우를 고려하였고 발열량은 100Kw/m2 으로 동일하게 유지된다고 설정하였다.
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