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재난회복력을 바탕으로 한 도로 복구 우선순위 지수 개발
심재웅(Jaewoong Sim),조기혁(Gi-Hyoug Cho) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.4
최근, 대규모 지진 및 재난 피해가 발생함에 따라 피해 경감을 위한 긴급대피로 및 방재도로의 개념이 확장되고 있다. 재난상황 시 도로는 주민들의 대피 및 물자 수송의 기능을 가지며, 초동 대응 및 재난 복구에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구는재난회복력과 교통 네트워크의 관점에서 재난 상황 시 방재도로로 활용될 수 있는 도로의 중요도를 산정하며, 재난 복구 목적과 도로의 기능에 따라 6가지 유형의 도로 복구 우선순위 지수를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 복구 우선순위 지수를바탕으로 재난 대응에 있어 단기적으로 중요한 도로와 장기적으로 중요한 도로를 파악할 수 있었다. 개발된 지수를 바탕으로재난 상황 시 도로의 복구 우선순위를 선정하고 신속하게 복구한다면 지역의 재난회복력을 높일 수 있을 것으로 기대한다. The concept of disaster response routes for damage reduction has emerged owing to recent large-scale earthquakes. Disaster response routes play an important role in the initial disaster response and recovery by evacuating populations and transferring supplies for disaster response. This study estimated the importance of each road that can be used as a disaster response route after the outbreak of disaster from the viewpoint of disaster resilience and network centrality and developed six types of priority indexes for road recovery based on the purpose of disaster recovery and the function of the disaster response route. Using these priority indexes developed in this study, critical roads for disaster recovery can be identified in short- and long-term periods. Disaster recovery is assumed to improve if disaster response routes are promptly assigned and restored based on these priority indexes.
전길송(Jeon, Kilsong),심재웅(Sim, Jaeung),황지현(Hwang, Jihyun),김도현(Kim, Dohyun),이태원(Lee, Taewon) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.1
연료에 불이 붙은 뒤 화염이 지속되기 위해서는 주위로부터 일정 이상의 산소가 공급되어야 하며, 그렇지 않은 경우 화염은 감소하거나 소멸된다. 이런 조건은 연료의 종류에 따라 다르다. 이 특성을 활용한다면 제한된 공간에서 발생된 화염 성상에 대한 예측과 제어가 가능할 것이다. 하지만 지금까지 일반적인 대기 환경에서 제어된 조건에 따른 화염 성상에 대한 연소특성 연구는 활발히 수행되었으나, 실제 화재현장은 다양한 변수 때문에 예측과 대응이 쉽지 않다. 본 연구에서는 외부로부터 산소의 공급이 제한된 밀폐공간에서 화염을 발생시킨 후, 연료의 공급능력 및 초기 화원의 크기 변화에 따른 공간 내 산소, 이산화탄소농도 및 온도를 측정함으로써, 환경 변화에 따른 화염의 거동특성을 고찰하였다. 결과로써 밀폐공간에서 화염이 자연적으로 소화되는 소화한계 산소농도와 그때까지 소요되는 소화시간을 얻었고, 이들은 초기화원의 크기에 따라 감소하는 결과를 보여주었다. 이와 같은 결과는 화재현장에서 화재의 조기 감지 및 질식소화를 위한 각종 소방설비의 설계 및 제어에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. To sustain a flame following fuel ignition, it must receive oxygen from the surroundings at a concentration above a stoichiometrically-determined threshold; otherwise, the flame will decrease in intensity or extinguish. These thresholds vary depending on the type of fuel. Using the aforementioned factors, it is possible to predict and control the characteristics of flames in confined spaces. While the combustion characteristics of flames exposed to the atmosphere have been actively studied under controlled conditions, it is more challenging to predict and remediate the impact of variables, which manifest in real fire sites. In this study, following the ignition of a flame in a confined space with limited oxygen supply, oxygen and carbon dioxide levels and temperature at this space were measured according to changes in the fuel supply capacity. The extinguishing limit oxygen concentration as well as the extinguishing time decreased in relation to the size of the initial source. These results can guide the design and control of fire-fighting equipment for the early detection and extinguishing of fires.
교통 네트워크 특성을 고려한 회복탄력성 평가: 2017년 지진 후 포항시를 중심으로
노서연(Nho, Seo Yeon),심재웅(Sim Jae Woong),조기혁(Cho, Gi Hyoug) 한국측량학회 2021 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2021 No.11
이상기후, 전염병 확산 등 예측 불가능한 위험의 발생 횟수가 잦아지는 오늘날 그 어느 때보다도 도시 회복력의 중요성이 대두되고 있다. 재난에 대비하여 지역의 회복탄력성을 높이기 위해서는 재난을 최소화 할 수 있는 장치 구축뿐만 아니라 피해를 입은 후에 재난발생 이전의 물리적, 사회·경제적 상태로 정상화할 수 있는 대응방안 역시 마련해야한다. 지역의 재난 취약성 및 회복탄력성을 평가하는 방법은 다양하다. 본 연구는 회복탄력성을 도로-네트워크 특성 분석을 통해 평가하고자 한다. 도로-네트워크의 기능성 및 강도를 평가하는 기존 연구들은 도로 이용량, 통행량, 목적지까지 도달 시간 등을 지표로 사용한다. 하지만 기존의 연구들에서 지역사회에 대한 정성적 분석 누락이 한계점으로 지적된다. 따라서 본 연구는 지역사회지표 및 도로-네트워크 중심성 지표 구축을 통해 네트워크의 특성을 분석하고 나아가 포항시민과 공무원을 대상으로 설문조사와 인터뷰를 실시해 도로 및 지역의 정성적인 가치를 도출하고 분석에 반영하고자한다. AHP(Analytic Hierarchy Process)기법을 통해 회복탄력성 개념이 반영된 지역사회기표를 개발하고, 링크 가중치(Weighted Network analysis)기법을 통해 도로 특성이 반영된 네트워크 중심성 지표를 산출한다. 본 연구는 링크들의 물리적·사회적 기능으로써의 중요성을 분석하고 도로-네크워크의 회복탄력성을 평가하며 이를 통해 재난 대응 전략을 구축하여 향후 재난 발생 시 신속하고 효율적인 재난 대응에 기여할 가능성을 기대한다.
전기장이 인가된 건축물 화재에서 화재연기에 관한 실험적 연구
유승우(Seung Woo Yoo),김양균(Yangkyun Kim),심재웅(Jae-Ung Sim),윤성환(Sung Hwan Yoon) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
화재 사상비율 중 유독가스에 의한 사상은 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이는 대부분 CO 에 의해 발생한다. 유독가스는 높은 확산속도를 가지며 유독가스의 방향성은 피난자에게 중대한 영향을 미친다. 현재 대부분의 건축물은 탄화수소 계열의 스티로폼 단열재부터 페놀폼, 폴리우레탄폼까지 다양한 단열재를 사용하고 있다. 이들은 연소과정 중 다량의 CO가 발생하며, 대형화재가 일어날 경우 유독가스로 인한 많은 사상자를 발생한다. 탄화수소 화염은 양전하와 음전하를 발생시키는데 이에 전기장을 인가할 경우 로렌츠 힘에 의해 양전하와 음전하가 각 전극으로 이동하며 주위 중성자에게 운동량을 확산시켜 체적유동을 유발한다. 이런 중성자들의 움직임을 ‘이온풍’ 이라 하는데 CO 와 같은 중성자의 유동방향을 제어한다면 피난자의 피난시간을 확보할 수 있을 것이다. 보다 자세한 내용은 구두발표를 통하여 논의하겠다.