소방안전관리자용 피난시뮬레이션 모델 개발을 위한 자연어 알고리즘 작성에 관한 연구

오륜석(Ryun-Seok Oh),구지원(Ji-Won Gu),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계

대규모 건축물 등장으로 인한 재실자 밀도 증가와 현대인의 생활 양식 변화에 따른 건축물 용도의 다양화로 인해 건축물의 내부구조와 공간계획이 복잡해졌다. 이로 인해 소방안전관리자의 역할 중 하나인 피난계획의 수립 또한 한층 까다로워졌다. 피난계획을 수립할 때는 대상 건축물 내 이동약자의 현황(위치, 재실자 수 등), 화재발생 가능성이 높은 지역, 피난동선 등 다양한 요인들을 복합적으로 고려하여 최적의 피난경로를 도출하여야 하며, 사전에 예측한 여러 피난 시나리오에 대해 구체적으로 수립되어야 한다. (Hong, 2005) 이러한 변수들을 종합적으로 계산하여 정확도 높은 결과값을 도출하기 위한 방법에는 정량적인 수계산도 있으나 보다 빠르고 정확하며 3D 공간모델링과 더불어 계산할 수 있는 방식은 피난시뮬레이션을 이용하는 것이 유일하다. (Choi, 2016) 이에 본 연구에서는 피난시뮬레이션 상의 에이전트가 피난행태, 화재로 인한 열, 연기 및 독성가스의 확산 등을 고려하여 피난경로를 선택하는 논리구조를 자연어 알고리즘으로 제안하였다. 또한, 시뮬레이션 연산에 소요되는 시간을 단축하기 위해 Cellular Automata(CA) 방식(Varas, 2007)을 기반으로 작성되었는데, 제안된 알고리즘은 피난 및 화재 시뮬레이션 결과를 연동하는 커플링 방식으로 모델링이 가능하고 소방안전관리자가 사용할 수 있도록 사용자 인터페이스 또한 단순하여 빠르고 정확한 피난시뮬레이션 모델의 개발에 초점을 맞추었다.

피난구유도등의 색상별 최대인지거리 평가

오륜석(Ryun-Seok Oh),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계

유도등은 비상상황에서 재실자의 정확하고 신속한 경로선택을 돕는다. 그러나 사고사례 및 선행연구에 따르면 유도등은 비상상황에서 재실자에게 도움을 주지 못했던 것으로 나타났다. (Hong, 2005) 이는 화재 시 발생하는 연기에 의한 시야제한 때문이었던 것으로 밝혀졌다. 그러나 유도등 설치기준은 연기가 발생한 환경에서 유도등의 가시성(visibility) 확보 방안을 고려하지 않기 때문에 실제 화재 상황에서 유도등의 가시성이 높지 않을 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 유도등의 안전색(Safety colour)을 변경하여 가시성을 높이기 위한 방안을 모색하였다. 그 방안으로 유도등의 바탕이 되는 안전색별 최대인지거리를 분석하기 위한 실물실험을 실시하였다. 이 실험에서는 불투명안대를 이용하여 연기 발생 환경을 구현하였는데, 불투명안대를 착용했을 때의 가시거리를 기준으로 9가지의 시야제한등급으로 분류하였다. 또한, 7가지 안전색별(Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Navy, Purple) 피난구유도등의 최대인지거리를 측정하였다. 그 결과, 가시거리 9.4 m~ 25.0 m 이상인 연기 발생 환경에서는 현재 널리 사용되고 있는 Green을 안전색으로 쓰는 피난구유도등보다 Navy(29.3%), Purple(23.3%), Blue(21.5%) 및 Red(21.1%)를 안전색으로 쓰는 유도등의 최대인지거리 평균값이 더 크게 나타났다. 이 최대인지거리 평균 차이는 유의확률 0.05를 기준으로 유의미한 것으로 분석되었다. (p<.05)

반응시간 최소화를 위한 피난구 유도등 제작 기준 개발- Part II : 그래픽 심볼 색 조합

오륜석(Ryun-Seok Oh),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.6

비상상황에서 유도등은 올바른 피난 방향에 대한 정보를 정확하고 신속하게 알려줌으로써 재실자의 피난소요시간을 감소시키는 역할을 한다. 즉, 유도등의 인지성이 뛰어날수록 재실자에게 대피경로정보를 명료하게 제공하여 결국엔 경로선택과 이동에 걸리는 시간을 단축시켜 주므로 전체 피난시간을 줄여줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 가시광선 영역에 있는 27가지의 유도등 그래픽 심볼 색조합을 대상으로 인간의 반응시간을 측정하고, 이를 통해 유도등에 대한 반응시간을 최소화 할 수 있는 그래픽 심볼 색조합을 도출하였다. 그 결과, 현재 국내에서 주로 사용하고있는 녹색과 흰색 바탕색의 색조합이 가장 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. In emergency situations, exit sign lightings play a role in reducing evacuation time for occupants by providing accurateand prompt information on the correct evacuation direction. In other words, it can be said that the better the recognitionof exit sign lighting, the greater the probability of securing the safety of life because the evacuation route information isgiven to the occupants and eventually the time taken for route selection and movement is shortened. In this study, humanreaction time was measured for 27 kinds of graphic symbol color combinations of exit sign lightings in the visible lightregion, and through this, a graphic symbol color combination that can minimize reaction time to exit sign lightings wasderived. As a result, it was found that the color combination of green and white background color, which is currentlymainly used in Korea, has the shortest reaction time.

화재 및 피난 시뮬레이션을 이용한 화재위험성 평가 - 고층 아파트 화재 사고사례를 중심으로 -

오륜석(Ryun-Seok Oh),배영훈(Young-Hoon Bae),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2023 No.1

반응시간 최소화를 위한 피난구유도등 부착위치 분석

오륜석(Oh, Ryun-Seok),배영훈(Bae, Young-Hoon),최준호(Choi, Jun-Ho) 대한건축학회 2023 대한건축학회논문집 Vol.39 No.7

반응시간 최소화를 위한 피난구 유도등 제작 기준 개발 - Part I : 최소 유효치수

오륜석(Ryun-Seok Oh),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.6

Based on National Fire Safety Codes 303 in Korea, the size of an exit sign lighting to be installed is determinedaccording to space use. Accordingly, a small exit sign lighting can be installed in a large area, which causes problems inthe visual recognition of the exit sign lighting by occupants and increases the time required for evacuation. Therefore, inthis study, human reaction time measurement experimental tests were conducted in a virtual reality environment to analyzethe minimum effective dimension of an exit sign lighting. It was found that the minimum effective dimension of emergencyexit sign lighting should be set to a length of 255 mm or more on one side of a 1:1 square display surface. 화재안전기준(NFSC 303)을 토대로 우리나라에서는 공간의 용도에 따라 설치되는 유도등의 크기를 정하고 있다. 이에 따라 넓은 장소에 크기가 작은 유도등을 설치할 수도 있어 재실자들이 유도등을 시각적으로 인지하는 것에 문제를 일으켜 피난소요시간(RSET)을 증가시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 피난구 유도등의 최소유효치수를 분석하기 위하여 가상현실환경을 활용한 반응시간 측정 실험을 실시하였다. 그 결과, 피난구 유도등의 최소유효치수는 1:1비율의 정사각형 표시면 한 변의 길이를 255 mm 이상으로 설정해야 하는 것으로 분석되었다.

피난구유도등의 유효인지영역 평가

오륜석(Ryun-Seok Oh),백상현(Sang-Hyun Baek),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계

피난구유도등은 비상상황에서 그림이나 문자 등을 통해 피난자에게 올바른 피난방향 및 안전한 절차 등의 관한 정보를 전달한다. 최근 건축물의 규모 증가와 평면계획이 복잡해짐에 따라 올바른 피난구유도등 설치의 중요성이 증가하고 있다. 이러한 피난구유도등의 중요한 역할을 고려하여 국내외 관련 법규나 기술기준들은 피난자가 유도등이 전달하고자 하는 정보를 쉽게 이해할 수 있도록 그 세부내용을 정하고 있다. 그러나 대부분의 법규들은 비상상황에서 유도등의 실효성을 정량적으로 계산하지 않아 재실자에게 얼마나 잘 인지되고 행동유도성(affordance)을 발휘할 것인지 의문을 가진 채 설계자 또는 현장 공사업자의 재량으로 설치되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 피난구유도등에 대한 인지성능을 정량적으로 분석하고 모델링하기 위해 실물실험을 실시하였고, 이를 통해 피난구유도등을 응시하는 각도(viewing angle)와 피난구유도등과 관찰자 간 거리(viewing distance)의 상관관계를 도출하였다. 또한, 응시거리와 응시각도 간의 관계를 분석하기 위하여 관찰자가 유도등이 전달하고자 하는 정보를 이해할 수 있는 영역을 의미하는 ECA(Effective Cognition Area)라는 개념을 적용하였을 뿐만 아니라, 연기발생환경을 모사하기 위해 불투명안대를 사용하였다.

다중이용업소 방문자 그룹의 피난 시 혈중알코올농도별 반응시간 비교

오지석(Oh, Ji-Seok),오륜석(Oh, Ryun-Seok),최준호(Choi, Jun-Ho) 대한건축학회 2021 대한건축학회논문집 Vol.37 No.7

In order to evaluate the risk of fire in multi-use establishments with a higher occupancy rate than other buildings, data on the evacuation behavior (evacuation time, walking speed, etc.) of drinkers are necessary. However, since the data on the evacuation behavior of drinkers are not generalized, fire risk assessments are being carried out on the evacuation behavior data of non-drinkers. Therefore, the results of assessments cannot be fully trusted. In this study, a real experiment was conducted to analyze the evacuation behavior of South Korean adults when they are drunken. In the experiment, the experimental participants were classified into groups according to the levels of drinking and the amounts of required time by group were measured by evacuation stage (recognition time, activity time, pre-travel time and response time). According to the experimental results, the required time of the group with the largest volume of drink was about 11.11 times longer in the recognition time, about 3.02 times in the activity time, and about 1.63 times longer in the pre-travel time than that of the group with the smallest volume of drink. However, it was found that their response time was shortened by about 0.5 times. When the experimental results were put together, in general, the amounts of required time by evacuation stage increased as the volume of drink increased.

Multilayer ceramic capacitors (MLCC) 공장 클린룸의 공조환경과 연기감지기의 성능을 고려한 최적 설치위치 설정에 관한 연구

오찬욱(Chan-Wook Oh),김지훈(Ji-Hun Kim),오륜석(Ryun-Seok Oh),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회논문지 Vol.37 No.6

MLCC 공장의 목적상 클린룸 내부에는 순환 기류가 형성된다. 이 기류는 화재가 발생하였을 때 연소생성물(열, 연기, 독성가스 등)의 이동에 영향을 주며 이로 인해 화재를 감지하는데 소요되는 시간을 지연시킬 위험성이 있다. 본 연구에서는 클린룸 내부의 순환 기류가 화재 확산에 미치는 영향을 분석하기 위해 실제 MLCC 공장 클린룸을 대상으로 T.A.B.를 실시하였으며, 화재 시뮬레이션 프로그램을 이용한 모델링을 통해 연기 감지에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 감지기 위치를 도출하였다. A circulating airflow was generated inside the clean room of an MLCC factory. This airflow affects the movement of combustion products (such as heat, smoke, and toxic gases) when a fire breaks out, and there is a risk of delaying the time required to detect the fire. In this study, testing, adjusting, and balancing were conducted for an actual MLCC plant clean room to analyze the effect of the circulating airflow inside the clean room during fire spread. In addition, the optimal detector location that reduces the time required for smoke detection was determined using a fire simulation program.

MLCC 공장 클린룸의 화재시 연기확산 지연을 위한 급 배기설비 운전 시나리오별 성능 평가

오찬욱(Chan-Wook Oh),김지훈(Ji-Hun Kim),오륜석(Ryun-Seok Oh),최준호(Jun-Ho Choi) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회논문지 Vol.37 No.6

MLCC 공장 클린룸에 설치된 급·배기 설비로 인해 실내에 하강기류가 발생한다. 이 하강기류는 화재가 발생하였을 때, 화원으로부터 생성되는 열, 연기 및 독성가스 등의 연소생성물이 천장에 설치되어 있는 연기감지기에 도달하는 것을 방해 할 우려가 있고, 연소생성물의 확산 형태에 따라 큰 인명 및 재산 피해로 이어질 위험성이 높다. 이에 본 연구에서는 급·배기 설비 운영방식에 따른 연기 확산 양상을 분석하고자 한다. 이를 위해 화재 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 모델링을 실시하였으며, 모델링 결과의 신뢰도를 높이기 위해 실제 T.A.B. 테스트 결과를 기반으로 분석 대상지에 설치되어 있는 급·배기 설비의 성능을 구현하였다. 분석 결과에 의하면 공조 급기 설비의 하강기류가 화원에서 발생한 연기를 천장으로 확산되는 것을 차단하는 것으로 나타났다. 또한, 클린룸 설계시 공조환경과 화재 특성을 고려한 설계가 되어야 한다. Downdrafts are generated indoors because of the water supply and exhaust equipment installed in the clean room of the MLCC factory. In the event of a fire, this downdraft may interfere with the exposure of combustion products, such as heat, smoke, and toxic gases generated from the fire source, to the smoke detector installed on the ceiling. There is a high risk of this adversely affecting people and damaging property, depending on the diffusion of the combustion product. In this study, we analyzed the smoke diffusion patterns according to the operation methods of the supply and exhaust facilities. Modeling was performed using a fire simulation program, and the performance of the water supply and exhaust facilities installed at the analysis site were investigated based on the actual testing, adjusting, and balancing test results to increase the reliability of the modeling results. The analysis indicated that the downdraft from the air-conditioning supply system prevented smoke from the fire source from spreading to the ceiling.