[논문]시뮬레이션을 이용한 우리나라 도시화재 위험성평가기법 구축에 관한 연구

구인혁; 신이철; 권영진

문제 정의

반면, 일본의 경우 1990년대 중반부터 일본건축연구소를 중심으로 시뮬레이션을 이용한 도시화재 위험성 평가방법이 개발·활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 도시화재 위험성 평가 시스템 구축을 위하여 일본의 도시화재 위험성 평가 수법에 관하여 분석한 후 시뮬레이션을 통한 우리나라의 적용성 검토를 통해 향후 우리나라의 도시화재 위험성 평가기법 구축에 관한 자료로서 활용하고자 한 것이다.

제안 방법

신진시장을 선정한 이유로, 서울시 종로 5가 일대를 대상으로 매크로 평가를 실시한 결과 신진시장 일대가 가장 화재 위험성이 높은 지구로 나타났으며, 실제로 지난 2008년과 2009년 연속적으로 화재가 발생하여 화재 위험성이 높다고 판단하여 평가 대상으로 선정하였다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 구동을 통해 실제 화재 시 화재전파과정 및 피해건물상황과 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였다. 표2는 신진시장 화재의 피해규모 및 전파과정을 나타낸 것 이며 표3은 시뮬레이션 구동 조건을 나타낸 것 이다.

대상 데이터

이를 통해 도시지역의 화재확대 성상의 모델화 및 신뢰성확보를 통해 현재 도시화재위험성평가의 도구로서 활용되고 있다. 다음은 도시화제 시뮬레이션을 이용하여 도시의 방재성능의 향상 여부를 연구한 사례로서, 대상이 된 지역은 일본 규슈 나가사키현에 위치한 쿠로시마(黑島)지구로 해당 지구의 방재성능을 평가하기 위해 표1과 같은 변수를 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 결과는 그림2와 같다. 시뮬레이션 수행결과 수목을 이용한 화염 전파의 차단 및 광장의 정비가 가장 효율적인 연소확대 차단 효과를 나타냈다.
상기의 조건을 기반으로 시뮬레이션을 수행하였으며 평가 대상은 서울시 종로 5가에 위치한 신진시장을 대상으로 하였다. 신진시장을 선정한 이유로, 서울시 종로 5가 일대를 대상으로 매크로 평가를 실시한 결과 신진시장 일대가 가장 화재 위험성이 높은 지구로 나타났으며, 실제로 지난 2008년과 2009년 연속적으로 화재가 발생하여 화재 위험성이 높다고 판단하여 평가 대상으로 선정하였다.

성능/효과

2) 위험도가 높은 지구를 대상으로 시뮬레이션 평가를 실시하여 실제 화재 사례와 비교한 결과 시뮬레이션의 신뢰도를 확보 할 수 있었다.
이는 실제 화재시 소방대원이 현장에 도착했을 때 목조건물밀집지역의 특성상 인근 건물로 화재 확산이 빠르게 진행된 상태였으며, 피해를 최소화하기 위하여 화재건물에 대한 소화활동보다는 인근건물로의 화재 확대를 방지시키기 위한 소화활동을 한 것으로 보고되어, 초기 확대 이후 화재전파가 진행되지 않은 것으로 판단되므로 화재전파 결과가 시뮬레이션의 초기 화재확대 성상과 일치하는 것으로 판단된다. 또한, 시뮬레이션에서도 실제화재와 동일하게 지붕으로의 화재확산과 개구분출화염에 의한 확산이 주요한 원인으로 확인되었다.
다음은 도시화제 시뮬레이션을 이용하여 도시의 방재성능의 향상 여부를 연구한 사례로서, 대상이 된 지역은 일본 규슈 나가사키현에 위치한 쿠로시마(黑島)지구로 해당 지구의 방재성능을 평가하기 위해 표1과 같은 변수를 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 결과는 그림2와 같다. 시뮬레이션 수행결과 수목을 이용한 화염 전파의 차단 및 광장의 정비가 가장 효율적인 연소확대 차단 효과를 나타냈다. 또한 풍속 및 풍향에 따른 연소확대성상을 예측 함으로서 실제 화재 발생 시 소화활동에 중요한 참고자료로서 활용 될 수 있는 것으로 나타났다.
표2는 신진시장 화재의 피해규모 및 전파과정을 나타낸 것 이며 표3은 시뮬레이션 구동 조건을 나타낸 것 이다. 신진시장을 대상으로 시뮬레이션을 수행하여 실제 화재 확대 사례와 비교한 결과는 그림 2와 같으며, 시뮬레이션상의 22분 후의 결과와, 실제화재시의 약 한시간 후의 피해결과가 일치하는 것으로 나타났다. 이는 실제 화재시 소방대원이 현장에 도착했을 때 목조건물밀집지역의 특성상 인근 건물로 화재 확산이 빠르게 진행된 상태였으며, 피해를 최소화하기 위하여 화재건물에 대한 소화활동보다는 인근건물로의 화재 확대를 방지시키기 위한 소화활동을 한 것으로 보고되어, 초기 확대 이후 화재전파가 진행되지 않은 것으로 판단되므로 화재전파 결과가 시뮬레이션의 초기 화재확대 성상과 일치하는 것으로 판단된다.
상기의 조건을 기반으로 시뮬레이션을 수행하였으며 평가 대상은 서울시 종로 5가에 위치한 신진시장을 대상으로 하였다. 신진시장을 선정한 이유로, 서울시 종로 5가 일대를 대상으로 매크로 평가를 실시한 결과 신진시장 일대가 가장 화재 위험성이 높은 지구로 나타났으며, 실제로 지난 2008년과 2009년 연속적으로 화재가 발생하여 화재 위험성이 높다고 판단하여 평가 대상으로 선정하였다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 구동을 통해 실제 화재 시 화재전파과정 및 피해건물상황과 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였다.

후속연구

시뮬레이션 수행결과 수목을 이용한 화염 전파의 차단 및 광장의 정비가 가장 효율적인 연소확대 차단 효과를 나타냈다. 또한 풍속 및 풍향에 따른 연소확대성상을 예측 함으로서 실제 화재 발생 시 소화활동에 중요한 참고자료로서 활용 될 수 있는 것으로 나타났다.
이를 기반으로 한국형 도시화재 위험성 평가수법의 구축 및 시가지화재시뮬레이션을 개발 함으로써 도시 화재위험성평가 시스템을 구축하고 향후 안전한 방재도시 구현을 위한 평가기술로써 활용될 것으로 사료된다.

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