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열화와 연기를 고려한 고층 건물 화재시의 대피 시뮬레이션
Evacuation Simulation of High-Rise Building Fires Considering Temperature and Smoke 원문보기

한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부, 2008 Feb. 13, 2008년, pp.703 - 707  

이범종 (인천대학교 컴퓨터공학과) ,  박종승 (인천대학교 컴퓨터공학과) ,  이동호 (인천대학교 안전공학과)

초록
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본 논문은 화재 발생 시 고층 건물에서 열화와 연기에 의해 거주자가 피해를 입는 것을 고려하여 초기 탈출을 계획할 수 있는 시뮬레이션 시스템의 설계 및 구현 방법을 제안한다. 화재 시에 사람들은 자신의 위치에서 가장 가까운 출구를 찾아 탈출하게 된다. 먼저 출구까지의 탈출 경로를 탐색하고 자신의 최고 속도로 이동을 시도한다. 연기 및 열화와 같은 주변의 요소에 따라서 이동 속도가 제한된다. 본 논문에서는 화재 시 사람의 속도를 저해하는 요소인 연기를 고려하여 사람의 탈출속도를 계산하고, 열화와 연기를 고려하여 사람의 피해량을 계산하여 사망 여부를 판단한다. 계산된 속도를 반영하여 고층 건물에서 화제 시의 탈출 상황을 3 차원 시뮬레이션하는 시스템을 제안한다. 실제 환경에서 사람이 문을 빠져나가는 것과 같은 환경을 만들기 위해 문의 크기에 따라 시간당 사람이 빠져나갈 수 있는 수를 제한한다. 실험결과들을 통해서 본 논문에서 제안한 방법을 통하여 연기의 농도가 짙어질수록 사람의 탈출속도가 감소하는 것과 온도와 연기 농도에 의해 사람이 피해를 입고 사망하는 것을 확인할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a method of design and implementation a simulation system in which humans can plan their evacuation paths in a high-rise building considering damages from high temperature and smoke in case of fire. Humans in evacuation search the nearest exit and follow a path to the exit. When ...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하고, 사람들에게 가시적인 효과를 높여 주기 위해서 3차원 렌더링 기술을 활용하여 화재 발생 시 사람들이 제한된 탈출구를 통해 효율적이고, 안전하게 탈출할 수 있는 경로를 찾고, 출구까지 탈출하는 동안에 생존 유무, 탈출하는 동안의 속도를 계산할 수 있는 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 경로를 찾기 위한 알고리즘으로는 B* 알고리즘[1], Bellman-Ford 알고리즘[2], Best-First 탐색 알고리즘(3), Bidirectional 탐색 알고리즘[4][5], Breadth-First 탐색 알고리즘(3) Depth-First 탐색 알고리즘[6], Dijkstra 의 알고리즘[7], Floyd-Warshall 알고리즘[8][9][10], Hill Climbing 알고리즘[11], Johnson 의 알고리즘[12] 등이 있는데 본 논문에서는 사람들의 현재 위치에서 탈출구까지의 경로를 찾기 위해 Hart 등에 의해 처음으로 소개된 A* 알고리즘[13][14]을 사용하였다.
  • 본 논문에서는 화재 발생 시 사람이 탈출할 때에 실제 환경과 같은 조건을 만족시키기 위해 열화와 연기를 고려한 시뮬레이션 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법에 따르면 사람이 출구까지 탈출하는 동안 연기 농도에 따라 사람의 탈출 속도를 계산하여 그 속도로 탈출하게 된다.
  • 화재에는 수 많은 요인들이 있기 때문에 이러한 모든 요인들을 추가하여 좀더 완벽한 시뮬레이션 시스템을 만드는 것을 앞으로의 연구 목표로 하고 있다.
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