표제지

국문초록

목차

제1장 서론 15

제1절 연구의 배경 및 목적 15

1. 연구의 배경 15

2. 연구의 목적 23

제2절 연구의 범위 및 방법 24

1. 연구의 범위 24

2. 연구의 방법 25

제2장 이론적 고찰 28

제1절 피난연결통로에 관한 이론적 개념 28

1. 피난연결통로의 정의 28

2. 피난연결통로의 역할 및 중요성 28

제2절 피난연결통로에 관한 이론적 개념 29

1. 피난연결통로의 국내·외 설치기준 29

2. 피난연결통로 간격에 대한 선행연구 고찰 31

3. 길어깨 너비에 대한 기준 검토 33

제3장 화재 시뮬레이션 35

제1절 화재시뮬레이션 프로그램 35

제2절 화재시뮬레이션 모델링 36

제3절 화재시뮬레이션 결과 39

제4장 피난 시뮬레이션 64

제1절 피난시뮬레이션 프로그램 64

제2절 피난시뮬레이션 모델링 66

1. 차종별 교통량 66

2. 재차 인원 68

3. 보행속도 68

4. 피난연결통로 규격 70

5. 피난허용시간 71

제3절 피난 시뮬레이션 수행 프로세스 72

제4절 피난 시뮬레이션 결과 분석 83

1. 피난연결통로가 없는 경우 83

2. 피난요구시간 84

3. 각 CASE에서의 피난 실패 인원수 85

4. 각 CASE에서의 피난 실패 인원의 출발위치 및 속도별 인원수 86

5. 공동구 폭 확장으로 인한 사상자 수 88

6. 피난연결통로 너비 90

제5장 결론 93

참고문헌 97

1. 학위논문 및 학회지논문 97

2. 공문서 및 연구보고서 98

3. 단행본 98

4. Website 99

Abstract 100

[표 1-1] 국내 고속국도상의 도로터널 설치현황(2020년도 기준) 15

[표 1-2] 연도별 터널 내 화재사고 현황 16

[표 1-3] 등급별 방재시설 설치기준(일반 도로터널) 17

[표 1-4] 방재시설 설치위치 및 설치간격(일반 도로터널) 18

[표 1-5] 연장등급 및 방재등급별 기준 18

[표 1-6] 피난연결통로 설치기준 개정사항 19

[표 1-7] 국내 2020-2021년에 조사된 20-69세 평균 신체사이즈 21

[표 1-8] 국외 터널 길어깨 설계 기준 22

[표 1-9] 연구의 범위 24

[표 2-1] 국내·외 피난연결통로 설치기준 30

[표 3-1] 연장등급 및 방재등급별 기준 36

[표 3-2] 터널 높이별 개소 수 36

[표 3-3] 인명안전기준(NFPA) 39

[표 3-4] 화재 시뮬레이션 결과 63

[표 4-1] 차종별 교통량 비율 66

[표 4-2] 차종별 차량제원 66

[표 4-3] 차량 길이 및 간격 67

[표 4-4] CASE별, 피난연결통로간격별 차량 대수 67

[표 4-5] CASE별, 피난연결통로 간격별 재차 인원수 68

[표 4-6] 연령그룹별 인구 수 및 비율 69

[표 4-7] 연령그룹별 인구 수 및 비율 69

[표 4-8] CASE별, 피난연결통로 간격별, 보행속도별 재차 인원수 70

[표 4-9] 공동구 규격 70

[표 4-10] CASE별 폭 설정 71

[표 4-11] 터널높이별, 피난연결통로간격별, 화재크기별 피난허용시간 71

[표 4-12] CASE별, 피난연결통로별 피난요구시간 72

[표 4-13] CASE 1에서의 화재크기별, 피난연결통로간격별 피난허용시간 73

[표 4-14] CASE 1에서의 화재크기별, 피난연결통로간격별 피난허용시간 73

[표 4-15] 피난에 실패한 재실자의 수, 속도 및 출발 위치 분석 프로세스 74

[표 4-16] 공동구 폭 변화가 피난에 미치는 영향 분석 프로세스 76

[표 4-17] 피난연결통로 너비가 피난에 미치는 영향 분석 시뮬레이션 모델링 81

[표 4-18] 피난연결통로가 없는 경우 피난요구시간 83

[표 4-19] 피난연결통로가 없는 경우 각 시나리오별 사상자 발생시작지점 83

[표 4-20] 970개소 터널 중 피난연결통로를 설치한 터널 수 84

[표 4-21] 터널높이별, CASE별, 피난연결통로간격별 피난요구시간 85

[표 4-22] 6m 터널에 대한 각 CASE에서의 피난 실패 인원수 85

[표 4-23] 8m 터널에 대한 각 CASE에서의 피난 실패 인원수 86

[표 4-24] 각 CASE별 구역 내 전체 인원 86

[표 4-25] 각 CASE에 대한 피난 실패 인원의 출발위치 및 속도별 인원수 86

[표 4-26] 6m 터널에 대한 공동구의 폭별 피난 실패 인원수 89

[표 4-27] 8m 터널에 대한 공동구의 폭별 피난 실패 인원수 89

[표 4-28] 시뮬레이션에 사용된 피난연결통로 너비 및 차단문의 폭 규격 90

[표 4-29] 6m 터널에 대한 피난연결통로 너비별 피난성공유무 91

[표 4-30] 8m 터널에 대한 피난연결통로 너비별 피난성공유무 92

[표 5-1] CASE별, 구역 내 피난 실패 인원 비율 93

[표 5-2] 공동구 폭 증가로 인한 사상자수 절감 효과 96

[표 5-3] 6m 터널에 대한 피난연결통로 너비의 영향 분석 96

[표 5-4] 8m 터널에 대한 피난연결통로 너비의 영향 분석 96

[그림 1-1] 터널 안 사고 시 행동수칙 16

[그림 1-2] 고속도로 터널 단면 21

[그림 1-3] 연구 프로세스 27

[그림 2-1] 도로 터널 구성 33

[그림 3-1] FDS를 활용한 화재시뮬레이션 예시 35

[그림 3-2] 화재크기별 화재성장곡선 37

[그림 3-3] 화재시뮬레이션 모델(6m) 38

[그림 3-4] 화재시뮬레이션 모델(8m) 38

[그림 3-5] 모델 내 측정 지점 39

[그림 3-6] 터널높이 6m/화재크기 20MW에서의 가시도 40

[그림 3-7] 터널높이 6m/화재크기 20MW에서의 CO, O₂, CO₂, 온도 42

[그림 3-8] 터널높이 6m/화재크기 20MW에서의 가시도 43

[그림 3-9] 터널높이 6m/화재크기 50MW에서의 CO, O₂, CO₂, 온도 45

[그림 3-10] 터널높이 6m/화재크기 100MW에서의 CO, O₂, 온도, 가시도 48

[그림 3-11] 터널높이 6m/화재크기 100MW에서의 CO₂ 49

[그림 3-12] 터널높이 8m/화재크기 20MW에서의 가시도 50

[그림 3-13] 터널높이 8m/화재크기 20MW에서의 CO, O₂, CO₂, 온도 52

[그림 3-14] 터널높이 8m/화재크기 50MW에서의 가시도 53

[그림 3-15] 터널높이 8m/화재크기 50MW에서의 CO, O₂, CO₂, 온도 55

[그림 3-16] 터널높이 8m/화재크기 100MW에서의 가시도 56

[그림 3-17] 터널높이 8m/화재크기 50MW에서의 CO, O₂, CO₂, 온도 58

[그림 4-1] Pathfinder 상의 steering 모드의 사용자 대피 프로세스 64

[그림 4-2] 사람 평균 사이즈 65

[그림 4-3] 우리나라 평균 재차 인원 68

[그림 4-4] 피난연결통로 유무별 시뮬레이션 모델링 72