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복도에서 소방관에 의한 카운터플로우 발생 시 밀도와 속도 측정
The Counterflow Speed and Density of a Fire fighter in Corridor 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.15 no.1 = no.43, 2019년, pp.76 - 83  

김운형 (Department of Fire Safety Management Kyungmin University) ,  김흥열 (Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology) ,  정우인 (H2K Solution Inc.) ,  김종훈 (H2K Solution Inc.)

초록
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연구목적:본 연구는 화재 시 소방관에 의한 카운터플로우 현상에 따른 밀도와 속도 실험 데이터를 제시함을 목적으로 한다. 연구방법: 복도에서의 실험을 통하여 데이터를 측정하였다. 측정값을 위하여 복도폭 1.5m 및 2m 각각에 대하여 일반적인 유동상황과 카운터플로우 발생상황을 구현하였다. 이동 시 데이터는 카메라를 통해 측정되었으며, 영상분석을 통해 데이터를 확보하였다. 연구결과: 복도에서의 카운터플로우의 발생은 평균밀도를 약 $0.55P/m^2$ 정도 상승시키고, 정 방향 이동인들의 평균보행속도는 0.61m/s정도가 감소됨을 확인하였다. 이 데이터는 카운터플로우가 발생되는 시점에서 측정되었다. 결론: 카운터플로우 현상의 발생은 순간적으로 밀도를 상승시키고 평균보행속도의 감소를 초래함이 확인되었다. 전체피난에서의 카운터풀로우 영향에 대한 추가실험이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: The purpose of this study is to present data of density and speed through the experiment of the counterflow by firefighter in corridor. Method: Experimental setup including a corridor in building was prepared for measuring data with 1.5m and 2m width. Normal flow and counterflow were create...

주제어

#피난인 밀도   #보행복도   #카운터플로우   #소방관   #복도  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이렇게 고층건축물의 증가와 더불어 화재 시 재실자의 피난과 소방대의 대응에 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 피난인의 이동에 대하여 역방향 동선을 가지는 소방대가 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실험적 접근을 해보았다. 일반적으로 외부로 이동하는 피난인에 대하여 반대방향으로 이동하여 교차되는 상황을 카운터플로우(Counterflow) 또는 역류(逆流)라고 표현할 수 있다.
  • 본 연구에서는 화재 시의 소방관에 의한 카운터플로우 현상에 대하여 복도 상황에 대해 실험을 통하여 현상을 고찰하고 데이터를 측정해보았다. 실험측정을 위하여 복도 폭을 1.

가설 설정

  • 본 연구에서는 화재 시의 소방관에 의한 카운터플로우 현상에 대하여 복도 상황에 대해 실험을 통하여 현상을 고찰하고 데이터를 측정해보았다. 실험측정을 위하여 복도 폭을 1.5m와 2m로 구현하고 각각에 대하여 일반적인 유동상황과 카운터플로우 발생상황을 가정하였으며 주요 실험결과는 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화재 시의 소방관에 의한 카운터플로우 현상에 대하여 복도 상황에 대해 실험을 통하여 현상을 고찰하고 데이터를 측정한 결과는 어떠한가? 1. 일반 보행의 경우 복도 폭이 2.0m에서 1.5m로 감소함에 따라 평균밀도의 상승이 약 0.12P/m2 정도 발생하였고 속도는 약 0.42m/s정도의 증가를 보여주었다. 2. 카운터플로우 발생 시 보행의 경우 복도 폭이 2.0m에서 1.5m로 감소함에 따라 평균밀도의 상승이 약 0.12P/m2 정도 발생하였고 보행속도는 약 0.3m/s정도의 감소를 보여주었다. 3. 복도에서의 카운터플로우 발생은 결과적으로 평균밀도를 약 0.55P/m2정도 상승시키고, 정방향 이동인들의 평균보행속도는 0.61m/s정도 감소를 유발하였다. 이는 카운터플로우가 발생되는 시점, 즉 피난인과 소방관들이 교차되는 시간 동안 발생한다.
카운터플로우 현상은 어떠한 분야에서 먼저 다루었는가? 카운터플로우 현상은 보행자 이동역학(Pedestrian dynamics)분야에서 먼저 다루어졌으며, 관련 연구들이 진행되었다. 보행자 이동역학에서의 카운터플로우는 집단 대 집단의 흐름이 서로 교차하면서 생성되는 것을 주로 다루게 된다.
카운터플로우란 무엇인가? 본 연구에서는 피난인의 이동에 대하여 역방향 동선을 가지는 소방대가 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실험적 접근을 해보았다. 일반적으로 외부로 이동하는 피난인에 대하여 반대방향으로 이동하여 교차되는 상황을 카운터플로우(Counterflow) 또는 역류(逆流)라고 표현할 수 있다. 이는 여러 공학 분야에서 쓰이며 유체의 흐름에서 상반된 방향으로의 두 개의 흐름이 마주하게 되는 것을 의미한다.
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참고문헌 (8)

  1. Jessica K. (2007). An Investigation on the Effects of Firefighter Counterflow and Human Behavior in a Six-Story Building Evacuation. pp. 19-22. 

  2. Kim, W.-H., Yang, C.-G., Yang, G.-M., Joung, W.-I., Kim, J.-H. (2018). "A Video analysis of Movement Speed and Density of People in Building Corridor." Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.18, No.3, pp. 167-171. 

  3. Kretz T., Grunebohm A., Kaufman M., Mazur F., Schreckenberg M. (2006). Experimental study of pedestrian counterflow in a corridor., Journal of Statistical Mechanics, pp. 10014. 

  4. Lawson, J. R., Vettori, R.L.(2005). "Federal Building and Fire Safety Investigation of the World Trade Center Disaster - The Emergency Response Operations." National Institute of Standards and Technology, NIST National Construction Safety Team Act Reports, Vol. 1, pp. 81-83. 

  5. Liu X.-D., Song W.-G., Huo F.-Z., Jiang Z. G. (2014). "Experimental Study of Pedestrian Flow in a Fire-protection Evacuation Walk." Procedia Engineering, Vol. 71, pp. 343-349. 

    상세보기 crossref

  6. National Fire Agency (2018). Statistical Yearbook of the Fire Department for 2018. pp. 55-60. 

  7. Shyam-Sunder, S. (2005). "Federal Building and Fire Safety Investigation of the World Trade Center Disaster: Final Report of the National Construction Safety Team on the Collapses of the World Trade Center Towers (NIST NCSTAR 1)." National Institute of Standards and Technology, p. 190. 

  8. Tubbs, J.S., Meachame, B.J. (2007). Egress Design Solutions. JohnWiley & Sons, Inc. p. 313. 

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