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피난 지연시간의 적용과 방화문 개방 정도에 따른 피난 안전성확보에 관한 고찰 : 주거형태를 중심으로
서동길(Dong-Gil Seo),김미선(Mi-Seon Kim),구선환(Seon-Hwan Gu),송영주(Young-Joo Song) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.2
본 논문은 주거형태를 가지는 건축물의 성능위주설계 시 수행되는 피난 지연시간(인지 시간 + 개시 시간)의 적용과세대 내 방화문의 개방 정도가 피난 안전성 평가에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고 현실적 대안을 제시하기 위한논문이다. 본 연구를 수행하기 위해 먼저 2018년 6월까지 시행되었던 광주광역시의 성능위주설계 대상 건축물 중 주거형태를 가지는 건축물(공동주택, 도시형생활주택 등)의 피난 안전성 평가에 대해 선행 조사를 하였다. 그런 다음 선행조사된 건축물 중 일반적으로 많이 사용되고 있는 2가지 대표적인 Type에 대해 피난 지연시간은 W1, W2를 적용하고방화문의 개방 정도는 전체개방, 1/4 개방, 누설 틈새를 각각 적용하여 시뮬레이션한 다음 피난 안전성 평가를 수행하였다. 피난 안전성 평가의 수행결과 방화문 개방 정도가 전체개방 및 1/4 개방 상태에서 사생활 침해 등을 고려하여 피난지연시간 W2를 적용한 경우에는 피난 안전성을 모두 확보하기 어려운 것으로 나타났으며, 누설 틈새를 적용한 경우에만 피난 지연시간 W2를 적용해도 피난 안전성이 확보되는 것으로 나타났다. 따라서, 주거형태를 가지는 건축물이 성능위주설계 대상이 될 때 피난 안전성 평가 수행 시 CCTV 설치 등으로 사생활 침해 등의 우려가 있는 국내 현실을 반영하여 피난 지연시간은 W1보다는 W2의 적용을 검토하고 방화문의 차연성능 확보 및 성능위주 설계의 고도화를 위해방화문의 개방 정도에 누설 틈새를 적용하는 방안도 함께 검토해 줄 것을 제안하고자 한다. 이를 통해 성능위주 설계시 좀 더 현실화된 자료로 피난 안전성 평가를 수행함으로써 한 단계 더 발전된 성능위주설계가 될 것으로 기대된다 In this paper, the application of evacuation delay time (Cognition time + initiation time) and examine the degree ofopening of fire doors in households for evaluating evacuation safety and suggest a realistic alternative. In order to proceedwith this study, first of all, the preliminary investigation on evacuation safety evacuation of residential-type buildings(Apartment, urban living houses, etc.) among the performance-oriented design targets of Gwangju Metropolitan City, whichwas implemented until June 2018. Then, for the two representative types that are commonly used among the previouslysurveyed buildings, evacuation delay time is applied to W1, W2, and respectively simulating the opening of the doors isapplied to th full open, 1/4 open, the leakage gap and evacuation safety evaluation was performed. As a result of evaluatingevacuation safety was found that it is difficult to secure evacuation safety regardless of evacuation delay time W1 and W2when the fire door is fully open and 1/4 open, Only when the leakage gap is applied evacuation safety was ensured evenif evacuation delay time W2 was applied. Therefore, when a residential building is subject to performance-oriented design,evaluating the application of W2 rather than W1 is considered for evacuation delay time to reflect concern about privacyinfringement due to CCTV installation, etc. In order to secure the Smoke blocking performance of the fire door and toimprove the performance-oriented design, I would like to propose to consider the method of applying a leak gap to thedegree of opening of the fire door. Through this, it is expected that the performance-oriented design will be a step furtherby performing evacuation safety evaluation with more realistic data.
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근린생활시설의 수용인원산정 기준 개정 필요성에 관한 연구
송영주(Young-Joo Song),서동길(Dong-Gil Seo),김미선(Mi-Seon Kim) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.추계
최근 인간의 삶의 질 향상과 건설기술의 발달, 대지의 한계성과 다양한 욕구 등을 충족시키기 위해 건축물은 초고층화, 복합 대형화, 지하 심층화되어가고 있고 이로 인한 새로운 공간 또는 비정형화된 공간이 창출되면서 피난 동선도 복잡⋅다양해지고 길어져 성능위주설계시 화재로 인한 재실자의 피난 안전이 매우 중요하게 대두되고 있다. 특히, 수용인원산정 기준은 화재 시 재실자의 피난 행동을 예측하고, 피난 안전성 평가를 할 때 가장 중요한 요소 중 하나로 재실자의 피난완료시간(Required Safe Egress Time, RSET)에 절대적인 영향을 미친다. 현재 국내에서 적용되고 있는 수용인원산정 기준에 대한 현황을 살펴보면 국내 관련 법령에는 「건축물 피난⋅방화구조 등의 기준에 관한 규칙」 [별표1의 2], 「화재예방, 소방시설 설치⋅유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령」 [별표4], 「초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법 시행령」 [별표1], 「소방시설 등의 성능위주 설계 방법 및 기준」 [별표 1] 등이 있고, 국외 관련 기준에는 IBC, Section 1004 Occupant Load, Table 1004.1.2. Maximum Floor Area Allowances Per Occupant, NFPA 101, Section 7.3.1 Occupant Load, Table 7.3.1.2 Occupant Load Factor, Building Act, The Building Regulations-Approved Document B, 일본건축법 시행령 제129조의 2 및 국토교통성 고시 제1441호 등이 있다. 여기에서 국내 관련 법령만 비교해봐도 공간용도 분류체계가 서로 상이하고, 같은 사용 형태별 공간용도 임에도 불구하고 법령에서 정한 정의와 목적에 따라 각기 다른 수치를 제공하고 있다. 특히, 주택가와 인접해 주민들의 생활 편의를 도울 수 있는 근린생활시설의 경우 「건축법 시행령」 [별표 1]의 29가지 종류 중 규모와 시설의 종류에 따라 ‘제1종 근린생활시설’과 ‘제2종 근린생활시설’ 2가지로 분류되지만 「건축물 피난⋅방화구조 등의 기준에 관한 규칙」 [별표1의 2]에 따른 피난안전구역 설치 대상 용도에 따라 분류할 경우 11가지 용도 중 8가지 용도에 해당되어 수용인원 산정기준 적용 시 1.02 ~ 22.3 m2/person 등 다양한 기준을 적용할 수 있지만 성능위주설계시 일반적으로 상업(판매)용도인 2.8~3.7m2/인을 적용하여 수용인원이 많은 과도한 설계가 되는 경향이 있다. 따라서, 본 연구에서는 00광역시에서 수행되었던 성능위주설계 대상물 중 하나를 선택한 다음 수용인원산정 기준에 따른 용도별 기준을 적용하고 해당 공간의 피난 안전성 확보유무를 나타내어 근린생활시설의 수용인원산정 기준 개정의 필요성을 제시하고자 한다.
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송영주(Young-Joo Song),서동길(Dong-Gil Seo),김미선(Mi-Seon Kim) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
최근 건축물의 대형화, 고층화, 복합화, 지중화됨에 따라 정전 대비는 물론 양질의 전원공급이 상용, 비상용에 관계없이 요구되고 있으므로 순수한 직류전원이고 유지보수가 용이한 축전지의 수요는 점점 더 증가할 것으로 예상된다. 축전지는 에너지를 저장하였다가 필요 시 저장된 에너지를 부하에 공급하는 비상전원용으로 사용되거나 출력변동이나 빠른 응답을 보상하기 위해 사용되는데 일반적으로 고정용 납축전지가 주로 사용되었으나 최근에는 성능이 향상된 리륨이온 전지로 발전되어가는 추세이다. 고정용 납축전지 용량을 산출 방식에는 미국 전기전자기술자협회 IEEE Std. 485에서 제시한 방식과 일본 전지 공업회 규격 SBA S 0601에서 제시한 두 가지 방식이 있으며, 현재 국내에서는 IEEE Std. 485-2010을 부합화시킨 전력산업기술기준(KEPIC) EEG 1200과 SBA S 0601-2001을 인용한 건축전기설비 설계기준을 사용하고 있다. 그러나 두 방식 사이에는 용량 산출 시 부하 패턴에 따라 용량환산 시간계수 Kt을 결정하는 Section의 범위 그리고 온도보정 계수와 노화 계수(보수율)의 적용 시점 등의 차이가 있다. 한편, 리튬이온 전지는 높은 에너지 밀도, 높은 전압, 친환경성, 비메모리 효과로 핸드폰, 노트북, 전기차, 에너지 저장장치(ESS) 등 산업 분야 전반에 걸쳐 사용이 확대되면서 납축전지를 대체하는 대표적인 2차전지로 성장하고 있다. 따라서 본 연구에서는 고정용 납축전지 용량을 산정하기 위해 국내⋅외에서 적용하고 있는 IEEE Std. 485 & KEPIC EEG 1200 방식과 SBA S 0601 방식의 용량 산정 수식과 방법, 절차 등을 비교 검토하여 차이점을 분석한 후 IEEE Std. 485-2020에서 제공된 Duty cycle(책무주기)에 국내⋅외 제조사의 Kt-T 곡선을 적용하는 실제 산출 사례를 들어 두 방식의 용량 산정 방식의 차이를 비교 설명하고자 한다. 이를 바탕으로 향후 발전 가능성이 높은 리튬이온 전지에 대해 용량 산출 방식을 비교 검토하고 적절한 용량 산출 수식을 제안하고자 한다. 연구 결과, 고정용 납축전지 용량을 산정하는 IEEE Std. 485와 SBA S 0601 방식은 계수의 적용 시점 등의 차이가 있지만 동일한 조건이 주어진다면 같은 용량이 산출되는 것을 확인할 수 있었다. 이것을 바탕으로 리튬이온 전지의 특성을 반영해 고정용 납축전지 용량 산정 수식보다 좀 더 간단한 리튬이온 전지 용량 산정수식을 제한할 수 있었다. 이를 통해 비상전원의 신뢰성 향상에 기여하고자 한다.
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