지하도상가의 판매대가 피난안전에 미치는 영향 = Effect of Sale Stand in the Underground Shopping Center on Evacuation Safety

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As various functions were concentrated in cities due to industrialization and urbanization since the 1960s, rising real estate prices in cities and urban transportation and environmental problems began to emerge. Since there is a limit to solving urban problems only with vertical development of ground space, underground space development was carried out as part of measures to efficiently solve them. Initially, the underground space was used as an underground crosswalk and evacuation facility for simple passage, but as commercial elements such as stores were added to the space, it developed into an underground shopping Center with the aspect of commercial facilities. Starting with the "New Seoul Underground Shopping Center" in front of the Seoul City Hall Plaza in 1967, 70 are currently operating in local governments nationwide, and it has established itself as a representative space for convenience for users. However, it is difficult to completely guarantee the safety of users in the underground shopping center due to the risk of fire and evacuation due to the spatial characteristics of the underground shopping center and the fact that it is used by an unspecified number of people. Preparing measures to secure the safety of users of underground shopping centers is still indispensable, and for this purpose, fire and evacuation studies reflecting the current status of underground
shopping centers need to be conducted. It is predicted that it will be possible to identify and cope with life safety threats in the current situation only when areview is conducted based on the characteristics of the use and space of underground shopping center at this point, not simply interpretation of fire and evacuation results at the design stage and completion stage. In the event of a fire in an underground shopping mall, it was confirmed that the time to reach the limit of visibility near the corridor and entrance stairs was reduced by about 0.52 to 8.43%, and the rate of visibility reduction increased in proportion to the distance to the fire point. Based on the results, it is judged that the sales stand protruding from the hallway in the event of a fire in the underground shopping mall is an obstacle in terms of securing evacuation allowance time.
If the width of the passage (8.6m) and the width of the stairs (6.0m) connected to the entrance stairs are wide, the sale stand installed in the hallway reduces the width of the hallway so that evacuation personnel can form a long congested section in the hallway. This interferes with the flow of evacuation personnel in the
hallway and increases the evacuation completion time to 4.46~10.77%. If the width (4.3m) of the passage connected to the entrance stairs is narrow and the width of the stairs (6.0m) is wide, the sales stand installed in the hallway in contact with the fire-prone shopping mall will form a long congested section in the hallway and increase the evacuation completion time by 3.37~5.70%. In addition, it reduces the time for people in the hallway to start to be exposed to smoke, and the number of deaths (119 people) in the area also increases by
1.48 times compared to the number of deaths (80 people) before the sale stand installation. When the width (4.3m) of the passage connected to the entrance stairs and the width of the stairs (4.3m) are narrow, the sale stand not only shortens the start time of congestion in the hallway and entrance stairs, but also expands the
congestion section. In addition, evacuation completion time was increased by 5.00% from 4.35 to 5.76% stairs in the hallway, and no deaths occurred in the area before the sale stand was installed, but 34 deaths were confirmed after the stand was installed. Finally, in the event of a fire in the underground shopping center, the sale stand protruding from the hallway formed a long evacuation matrix in the hallway and shortened the time they began to be exposed to smoke, causing more casualties than before the sale stand was installed. Therefore, it is judged that the sale stand is an obstacle to securing evacuation safety for users of underground shopping center. The results of this study have limitations in analyzing the effect of sale stand
installed in corridors on the evacuation safety of users in the event of a fire in a straight-line underground shopping center among straight, radial, and complex underground shopping centers. In terms of future social development, the demand for developing underground spaces with high utilization value is expected to continue to increase, and underground shopping malls with more advanced concepts are expected to emerge than at this point. Accordingly, additional studies on fires occurring in various types of underground shopping malls are needed to ensure evacuation safety for users in underground shopping malls.

국문 초록 (Abstract)

1960년대 이후 이루어진 산업화와 도시화로 인해 각종 기능이 도시로 집중됨에 따라 도시 내 부동산 가격의 상승, 도시교통 및 환경문제 등이 대두되기 시작하였다. 도시 문제를 지상공간의 수직적 개발만으로 해결하는 것에 한계가 있어 이를 효율적으로 해결하기 위한 대책의 일환으로 지하공간 개발이 진행되었다. 초기 지하공간은 단순 통행을 위한 지하횡단보도 및 대피시설로 이용되었으나 해당 공간에 매점 등의 상업요소를 추가함에 따라 상업시설의 면모를 갖춘 지하도상가로 발전
하게 되었다. 1967년 서울시청광장 앞 “새서울 지하쇼핑센터”를 시작으로 현재 전국 지자체에서 70여개 소가 운영되고 있으며, 이용객들의 편의성을 도모할 수 있는 대표공간으로 자리매김하게 되었다. 그러나 지하도상가의 공간적 특성으로 인한 화재 및 피난의 위험성, 불특정 다수의 인원이 이용한다는 점들로 인해 지하도상가 내 이용객들의 안전을 완전히 보장하기 어려운 실정이다. 지하도상가 이용객들의 인명안전 확보를 위한 대책 마련은 현재에도 필수불가결한 사항이며, 이를 위해 현시점에서의 지하도상가 현황을 반영한 화재 및 피난연구가 진행될 필요가 있다. 단순히 설계 단계 및 준공 단계에서의 화재·피난결과 해석이 아닌 현시점에서의 지하도상가 이용특성과 공간특성을 토대로 검토가 이루어져야만 현 상황에서 생명안전을 위협하는 인자들을 파악하고 이에 대한 대처가 가능할 것으로 예측된다. 이에 본 연구는 지하도상가의 현재 이용특성 및 공간특성을 반영하여 화재 발생 시 지하도상가 복도에 돌출 설치된 판매대가 이용객들의 피난안전에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 수행을 위해 부산광역시에 위치한 부전몰을 대상으로 선정하였으며, 방사형, 직선형, 복합형으로 구분되는 지하도상가 형태 중 직선형 지하도상가에서 발행하는 화재 상황 속 이용객 피난안전에 판매대가 미치는 영향을 분석하는 것으로 한하였다. 또한, 지하도상가 내 설치된 소방시설이 제대로 작동하지 않는 최악의 상황을 가정하여 소방시설이 미치는 영향은 제외하였으며, 환기조건은 오직 자연환기만 이루어지는 상황으로 가정하였다. 최종적으로 이와 같은 조건에서의 이용객 피난안전성 평가를 위해 복도 내 형성되는 정체 구간, 복도 및 계단에서의 피난완료시간, 지상으로의 피난완료시간, 사망자 수에 관한 결과를 분석하였다. 이를 토대로 도출한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 지하도상가 화재 시 판매대는 복도 및 출입계단 인근에서의 가시거리 한계 도달시간을 약 0.52~8.43% 정도 감소시키는 것으로 확인되었으며, 가시거리 감소율은 화재 발생지점과의 거리에 비례하여 증가하는 것으로 나타난다. 해당 결과를 통해 지하도상가 화
재 시 복도에 돌출 설치된 판매대는 피난허용시간 확보 측면에 있어 장애 요인인 것으로 판단된다. 출입계단과 연결된 통로의 폭(8.6m)과 계단 폭(6.0m)이 넓을 경우, 복도에 설치된 판매대는 복도의 폭을 감소시켜 대피 인원들로 하여 복도에 긴 정체 구간을 형성하게 한다. 이로 인해 복도 내 대피 인원들의 유동을 방해하고, 피난완료시간을 4.46~10.77%까지 증가시킨다. 출입계단과 연결된 통로의 폭(4.3m)이 좁고 계단 폭(6.0m)이 넓을 경우, 화재 발생 상가와 접한 복도에 설치된 판매대는 대피 인원들로 하여 복도 내 긴 정체 구간을 형성하게 하며 피난완료시간을 3.37~5.70% 정도 증가시킨다. 또한, 복도 내 인원들이 연기에 노출되기 시작하는 시간을 단축시키며, 해당 구역 내에서의 사망자 수(119명) 또한 판매대 설치 이전 사망자 수(80명)와 비교하여 1.48배 정도 증가시킨다. 출입계단과 연결된 통로의 폭(4.3m)과 계단 폭(4.3m)이 좁을 경우, 판매대는 복도 및 출입계단 입구에서의 정체 시작 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 정체 구간을 확장시킨다. 또한, 피난완료시간의 경우 복도에서 4.35~5.76% 계단에서 5.00% 정도 증가시켰으며, 판매대 설치 이전 해당 구역에서 발생하는 사망자는 없었으나 판매대 설치 이후 34명의 사망자를 발생시키는 것으로 확인되었다. 최종적으로 지하도상가 화재 시 복도에 돌출 설치된 판매대는 이용객들로 하여 복도 내 긴 피난 행렬을 형성하게 하고 이들이 연기에 노출되기 시작하는 시간을 단축시켜 판매대 설치 이전보다 더 많은 인명피해를 유발하였다. 따라서 판매대는 지하도상가 이용객들의 피난안전 확보에 있어 장애 요인인 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 직선형, 방사형, 복합형태의 지하도상가 중 직선 형태의 지하도상가에서 발생한 화재에 대하여 복도에 설치된 판매대가 이용객들의 피난안전에 미치는 영향을 분석한 것에 그 한계를 두고 있다. 미래사회 발전 측면에서 활용가치가 높은 지하공간을 개발하는 것에 대한 요구는 지속적으로 증가할 것으로 사료되며, 현시점보다 더 발전된 개념의 지하도상가들이 등장할 것으로 예측된다. 이에 따라 지하도상가 내 이용객들의 피난안전을 확보하기 위해서는 다양한 형태의 지하도상가에서 발생하는 화재에 대한 추가적인 연구들이 필요할 것으로 판단된다

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.1.1 연구의 배경 1
• 1.1.2 연구의 목적 3
• 1.2 국내 외 선행연구 고찰 4
• 1.2.1 국내 선행연구 4
• 1.2.2 국외 선행연구 8
• 1.3 연구의 범위 및 방법 11
• 1.3.1 연구의 범위 11
• 1.3.2 연구의 방법 13
• Ⅱ. 이론적 고찰 15
• 2.1 지하도상가의 개념 15
• 2.2 지하도상가의 화재 및 피난위험특성 16
• 2.2.1 화재위험특성 16
• 2.2.2 피난위험특성 17
• 2.3 화재 피난시뮬레이션 모델별 특성 19
• 2.3.1 화재시뮬레이션 모델 특성 19
• 2.3.2 피난시뮬레이션 모델 특성 24
• Ⅲ. 연구대상 선정 및 현황분석 30
• 3.1 전국 지하도상가 현황 30
• 3.2 연구대상 선정 34
• 3.3 연구대상 현황 35
• Ⅳ. 화재시뮬레이션 입력조건 및 결과분석 38
• 4.1 화재시뮬레이션 시나리오 설정 38
• 4.2 화재시뮬레이션 입력조건 및 분석지점 설정 42
• 4.2.1 화원 조건 42
• 4.2.2 적정 그리드 산정 45
• 4.2.3 화재 영향 분석지점 47
• 4.3 화재시뮬레이션 결과분석 50
• Ⅴ. 피난시뮬레이션 입력조건 및 결과분석 60
• 5.1 피난시뮬레이션 시나리오 설정 60
• 5.2 피난시뮬레이션 입력조건 및 분석지점 설정 61
• 5.2.1 피난시간 및 피난경로 설정 61
• 5.2.2 대피 인원 산정 66
• 5.2.3 대피자 신체특성 및 보행속도 68
• 5.2.4 피난 분석지점 71
• 5.3 피난시뮬레이션 결과분석 72
• Ⅵ. 결론 83
• 참고문헌 85
• Abstract