[논문]고시원 화재시 복도 및 비상구 폭에 따른 피난소요시간 변화에 관한 연구

김진호; 양정훈; 석호태

[국내논문] 고시원 화재시 복도 및 비상구 폭에 따른 피난소요시간 변화에 관한 연구
A Study on the Variation of Evacuation Time according to the Width of Corridor and the Emergency Exit in Gosiwon's Fire State 원문보기

김진호 (영남대학교 대학원 건축학과) , 양정훈 (영남대학교 건축학부) , 석호태 (영남대학교 건축학부)

The purpose of this study is to present an alternative plan in order to reduce the required time to flee from the inside of the gosiwon in danger. The data were derived from changing the width of corridors and emergency exits and the number of stairs in the building EXODUS, which is computer simulation program, The analyzed conclusions from the data are following as below (1) Increasing the exits and the number of stairs are efficient to reduce the accumulated time for standing by. (2) Increasing the number of stairs is efficient to decrease the distance to get out of the building to exit. (3) Increasing the number of stairs is efficient to reduce the time to get out of the building to exit.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그 후 buildingExodus 피난시뮬레이션을 이용하여 피난소요시간을 시나리오별로 분석하였다. 대상 고시원에서의 건축 공간적 상황에 따른 피난소요시간을 도출하는 것을 연구의 목적으로 하였으므로 경보설비, 소화설비, 소화활동설비 등의 설비적 효과와 열 및 연기 등의 효과는 고려하지 않았다. 피난시뮬레이션의 입력조건은 표 1과 같다.
그러나 대다수의 고시원이 샌드위치 판넬을 이용하여 실을 구획하고 있고, 학생과 고시생을 위한 시설이 아닌 변형된 숙박시설로 이용되고 있어 화재발생 위험도가 높고 유독가스발생으로 인한 대규모의 인명피해가 예상된다. 따라서 본 연구에서는 피난 소요시간 단축을 위한 대안제시를 연구의 목적으로 하였다.
최근 고시원시설의 피난안정성 확보를 위하여 정부 및 지자체와 관련분야의 전문가들이 다양한 대안들을 제안하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 고시원시설의 피난안정성 확보를 위한 대안들 중 정량화가 가능한 복도 폭의 변화, 비상구 폭 및 위치 변화, 피난계단 수의 변화가 피난자의 누적대기시간, 피난소요거리, 피난소요시간 단축에 미치는 정도를 분석하였다. 이를 위해 상용 피난시뮬레이션 프로그램인 buildingEXODUS를 이용하였다.
본 연구에서는 다중이용업소로 분류되어 관리되고 있는 고시원시설의 복도 폭 변화, 비상구 위치 변화, 피난계단의 수 변화가 피난소요시간 변화에 미치는 정도를 정량적으로 검토하였다. 이를 위해 상용 피난시뮬레이션 프로그램인 building EXODUS를 사용하여 분석하였다.
이를 위해 상용 피난시뮬레이션 프로그램인 buildingEXODUS를 이용하였다. 시뮬레이션 결과 도출된 누적대기시간, 피난소요시간을 바탕으로 피난소요 시간 단축을 위한 대안제시를 연구의 목적으로 하였다. 도출된 연구결과는 다음과 같다.

가설 설정

또한 비상구 주위에 물건을 적재하거나 비상구를 폐쇄하는 것으로 인하여 양방향 피난이 불가능한 상황이 발생하고 있음을 고려하여 피난계단이 1개소인 경우와 2개소인 경우로 나누어 비교하였다. 모든 case에서 재실자의 위치는 동일하고 동일한 밀도로 거주하고 있는 것으로 가정하여 모델링하였다.
복도·비상구 폭 변화, 피난계단의 수가 피난소요시간에 미치는 정도를 파악하기 위하여 복도 폭과 비상구 폭을 100cm, 150cm, 200cm로 변화하는 것으로 가정하였다.

제안 방법

이러한 rule의 적용을 위해 5가지(Occupant, Movement, Behavior, Toxicity, Hazard) 상호작용하는 하위모델로 구성되어 있다. 5가지 하위모델 가운데 개인 특성에 바탕을 둔 Behavior submodel에서 거주자의 반응, 복잡한 결단, 추월 등과 같은 행동을 고려한다. 다양한 국지적 상황에서의 판단절차는 개인이 발견한 상황과 관련된 이용 가능한 정보에 따른다.
영국 화재공학협회에서 승인한 EXODUS는 복잡한 구조의 건물 내에서 다수 거주자의 움직임과 피난을 묘사할 수 있도록 디자인된 피난해석 전용의 상용소프트웨어이다. EXODUS 피난모델은 airEXODUS, buildingEXODUS, maritimeEXODUS로 구성되어 있으나 본 연구에는 병원, 극장, 기차역, 공항, 학교와 같은 건물에 적용 및 people-people, people-fire, people-structure의 상호작용 고려 및 피난자들 개개인의 성별, 나이, 신장, 행동특성, 거주위치, 보행속도, 반응시간 등을 자세히 지정할 수 있는 buildingEXODUS를 사용하여 피난소요시간을 도출하였다.
본 연구에서는 각 지역별로 다양한 고시원을 대상으로 평면 특성을 검토한 후 일반적인 고시원 평면 특성을 가진 경상북도 G시에 위치한 ○○고시원을 검토 대상건물로 선정하였다. 그 후 buildingExodus 피난시뮬레이션을 이용하여 피난소요시간을 시나리오별로 분석하였다. 대상 고시원에서의 건축 공간적 상황에 따른 피난소요시간을 도출하는 것을 연구의 목적으로 하였으므로 경보설비, 소화설비, 소화활동설비 등의 설비적 효과와 열 및 연기 등의 효과는 고려하지 않았다.
다양한 국지적 상황에서의 판단절차는 개인이 발견한 상황과 관련된 이용 가능한 정보에 따른다. 따라서 본 연구에서는 각 검토 case 별로 5회씩 시뮬레이션 한 평균값을 이용하였다.
비상구 위치에 따라 복도에서의 병목현상 감소가 가능할 것으로 예상됨으로 비상구를 복도와 직선상에 위치하도록 하였다. 또한 비상구 주위에 물건을 적재하거나 비상구를 폐쇄하는 것으로 인하여 양방향 피난이 불가능한 상황이 발생하고 있음을 고려하여 피난계단이 1개소인 경우와 2개소인 경우로 나누어 비교하였다. 모든 case에서 재실자의 위치는 동일하고 동일한 밀도로 거주하고 있는 것으로 가정하여 모델링하였다.
이러한 현실적 제약을 극복하기 위해 다양한 피난시뮬레이션 모델이 개발되어 활용되고 있다. 본 연구에서는 피난시뮬레이션 프로그램들 가운데 건물의 공간 구획이 node의 연결에 의해 이루어지는 fine network model 중 하나인 buildingEXODUS를 활용하여 피난소요시간을 도출하였다.
복도·비상구 폭 변화, 피난계단의 수가 피난소요시간에 미치는 정도를 파악하기 위하여 복도 폭과 비상구 폭을 100cm, 150cm, 200cm로 변화하는 것으로 가정하였다. 비상구 위치에 따라 복도에서의 병목현상 감소가 가능할 것으로 예상됨으로 비상구를 복도와 직선상에 위치하도록 하였다. 또한 비상구 주위에 물건을 적재하거나 비상구를 폐쇄하는 것으로 인하여 양방향 피난이 불가능한 상황이 발생하고 있음을 고려하여 피난계단이 1개소인 경우와 2개소인 경우로 나누어 비교하였다.
buildingEXODUS는 rule-based 기술(미리 규정해 놓은 규칙 몇 가지 중 상황 따라 우선하는 순서대로 수행)을 사용한 상용소프트웨어이며 개인의 행동과 움직임은 heuristics(평가시 몇 가지 측면만을 고려하여 행동을 결정) 또는 rules에 의해 결정되어 수행된다. 이러한 rule의 적용을 위해 5가지(Occupant, Movement, Behavior, Toxicity, Hazard) 상호작용하는 하위모델로 구성되어 있다. 5가지 하위모델 가운데 개인 특성에 바탕을 둔 Behavior submodel에서 거주자의 반응, 복잡한 결단, 추월 등과 같은 행동을 고려한다.

대상 데이터

본 연구에서는 각 지역별로 다양한 고시원을 대상으로 평면 특성을 검토한 후 일반적인 고시원 평면 특성을 가진 경상북도 G시에 위치한 ○○고시원을 검토 대상건물로 선정하였다. 그 후 buildingExodus 피난시뮬레이션을 이용하여 피난소요시간을 시나리오별로 분석하였다.

데이터처리

buildingEXODUS 피난시뮬레이션에서 정확한 결과를 도출하기 위해서는 통계학적인 방법을 사용하여 조화평균을 구할 것을 추천하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 5회의 시뮬레이션을 수행하여 도출된 결과를 평균한 값을 사용하였다. 그림 1은 누적대기시간(CWT : Cumulative Waiting Time)을 나타낸다.
본 연구에서는 다중이용업소로 분류되어 관리되고 있는 고시원시설의 복도 폭 변화, 비상구 위치 변화, 피난계단의 수 변화가 피난소요시간 변화에 미치는 정도를 정량적으로 검토하였다. 이를 위해 상용 피난시뮬레이션 프로그램인 building EXODUS를 사용하여 분석하였다.

이론/모형

본 연구에서는 고시원시설의 피난안정성 확보를 위한 대안들 중 정량화가 가능한 복도 폭의 변화, 비상구 폭 및 위치 변화, 피난계단 수의 변화가 피난자의 누적대기시간, 피난소요거리, 피난소요시간 단축에 미치는 정도를 분석하였다. 이를 위해 상용 피난시뮬레이션 프로그램인 buildingEXODUS를 이용하였다. 시뮬레이션 결과 도출된 누적대기시간, 피난소요시간을 바탕으로 피난소요 시간 단축을 위한 대안제시를 연구의 목적으로 하였다.

성능/효과

1) 복도 폭을 증가시켰을 경우 누적대기시간 감소가 두드러지게 나타나지 않았으나 비상구 위치를 조정하였을 경우 1∼2초(누적대기시간 5∼8초) 정도, 피난계단을 1개소 추가하였을 경우에는 2∼5초 가량 누적대기시간이 감소하는 것을 알 수 있었다.
2) 복도·비상구 폭을 증가시켰을 경우 피난소요시간은 2∼5초(피난소요시간 54∼58초) 단축되는 것으로 나타났으나 피난계단 수를 1개소 증가시켰을 경우 12초 가량 단축되는 것을 알 수 있었다. 즉 피난소요시간 단축을 위해서는 피난계단의 수를 증가시키는 것이 효율적이다.

후속연구

61초로 가장 짧게 나타났다. 즉 복도 폭과 비상구 폭의 관계를 적절히 조절함으로써 평균 누적대기 시간 감소가 가능할 것이다. 그러나 이 경우에도 복도 폭이나 비상위치를 수정하는 방법보다 피난계단을 1개소 추가하는 것이 누적대기시간 감소에 효과적이라는 것을 도출된 그래프를 통해 알 수 있다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

피난이란 무엇인가?

피난이란 건물 내 화재나 기타의 재해가 발생한 경우 그 건물 내에 있는 사람들이 피난경로를 거쳐 안전한 장소로 이동하여 신변의 안전을 지키는 것이라고 정의 할 수 있다. 이를 위한 적절한 피난 시스템은 거주자의 인명안전을 확보하기 위해 중요하게 고려해야할 사항들 중 하나이다.

고시원시설의 피난 안정성 확보를 위한 연구 결과는 어떻게 도출되었는가?

1) 복도 폭을 증가시켰을 경우 누적대기시간 감소가 두드러지게 나타나지 않았으나 비상구 위치를 조정하였을 경우 1∼2초(누적대기시간 5∼8초) 정도, 피난계단을 1개소 추가하였을 경우에는 2∼5초 가량 누적대기시간이 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉 누적대기시간 단축을 위해서는 비상구의 위치수정 및 피난계단의 수를 증가시키는 것이 효율적이다. 2) 복도·비상구 폭을 증가시켰을 경우 피난소요시간은 2∼5초(피난소요시간 54∼58초) 단축되는 것으로 나타났으나 피난계단 수를 1개소 증가시켰을 경우 12초 가량 단축되는 것을 알 수 있었다. 즉 피난소요시간 단축을 위해서는 피난계단의 수를 증가시키는 것이 효율적이다.

KS2815의 피난 소요 시간 예측 방법은 어떠한 한계를 갖고 있는가?

이를 위한 적절한 피난 시스템은 거주자의 인명안전을 확보하기 위해 중요하게 고려해야할 사항들 중 하나이다. 그러나 피난 시스템의 적절성을 판단하기 위해 사용되는 KS2815의 피난소요시간 예측 방법은 거실(화재실)에서 계단실 또는 특별피난계단의 전실 안으로 피난하는 시간까지를 계산하고있어 피난자가 출구에 도착한 시점을 고려하지 못하는 한계를 갖고 있다. 이러한 현실적 제약을 극복하기 위해 다양한 피난시뮬레이션 모델이 개발되어 활용되고 있다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 고시원 화재시 복도 및 비상구 폭에 따른 피난소요시간 변화에 관한 연구
A Study on the Variation of Evacuation Time according to the Width of Corridor and the Emergency Exit in Gosiwon's Fire State 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 고시원 화재시 복도 및 비상구 폭에 따른 피난소요시간 변화에 관한 연구 A Study on the Variation of Evacuation Time according to the Width of Corridor and the Emergency Exit in Gosiwon's Fire State 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 고시원 화재시 복도 및 비상구 폭에 따른 피난소요시간 변화에 관한 연구
A Study on the Variation of Evacuation Time according to the Width of Corridor and the Emergency Exit in Gosiwon's Fire State 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper