ISSN: 1738-7167
DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2015.29.5.014
피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구
김시국 · 이민용* · 이춘하*
†
( 주)태산전자, *호서대학교 소방방재학과
A Study on the Necessity of an Addressable Emergency Broadcasting System to Improve Evacuation Performance
Si-Kuk Kim · Min-Yong Lee* · Chun-Ha Lee*
†
Tae San Electronics Co., Ltd.
*Dept. of Fire and Disaster Protection Engineering, Hoseo Univ.
(Received July 31, 2015; Revised August 25, 2015; Accepted September 4, 2015)
요 약
본 논문은 2015년에 발생된 의정부 공동주택화재와 같이 화재발생시 초기 피난실패로 안타까운 인명피해 발생을 최소 화하기 위하여 피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구이다. 특히, 현대 건축물과 같이 복잡 한 내부구조에서 발생되는 화재피해를 최소화하기 위해서는 정확한 화재위치를 재실자에게 경보하여 초기 피난방향 오 류방지를 통해 효율적인 피난이 가능한 적응성 있는 비상방송시스템의 도입이 필요하다. 이에 본 연구에서는 기 개발된 주소형 시스템을 이용한 주소형 비상방송시스템을 설계 · 제작하고, 기존 재래식 비상방송시스템과의 성능비교실험을 실 시하여 피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성을 확인하였다. 실험결과 주소형 비상방송시스템이 재래식 비상방송시스템보다 축소모형 피난성능실험에서는 최대 30.3%, 복도 피난성능실험에서는 최대 54.6% 이상 피난완료시 간이 단축시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
ABSTRACT
This thesis is based on the study of necessity of an addressable emergency broadcasting system to improve evacuation performance in order to minimize human casualty by avoiding the initial evacuation after fires such as the multi-unit dwelling fire in Euijeongbu in 2015. To minimize the damage from fire generated in a complex internal structure such as modern buildings, introduction of adaptable emergency broadcasting system, could increase the efficiency of evacuation by preventing of initial mistaken evacuation directions by alerting the accurate location of fire to the occupants, is needed.
As such, this study designed and fabricated the addressable emergency broadcasting system using the existing address- able system. Its performance was compared with a conventional emergency broadcasting system to confirm the necessity of the addressable emergency broadcasting system to improve evacuation performance. The test result showed that the addressable emergency broadcasting system decreased the evacuation time by up to 30.3% in a small-scale model evacua- tion performance experiment, up to 54.6% in a hallway evacuation performance experiment compared to the conven- tional emergency broadcasting system.
Keywords : Addressable, Conventional, Emergency broadcasting system, Evacuation performance, Evacuation direction
1. 서 론
사회와 기술이 발달함에 따라 현대의 건축물들의 형태는 토지의 효율적 이용 및 랜드마크적 성향 등으로 인하여 초 고층화, 대형화, 지하화 되고 있으며 다양한 용도의 상업시 설이 공존하는 멀티플렉스 형태의 복합건축물로 진행되고 있다. 이러한 건축 형태는 과거의 건축형태와는 비교할 수 없을 정도로 복잡한 내부구조형태를 띄고 있으며, 이러한
내부구조는 화재 시 인명피해를 가중시키는 결과를 초래 한다. 특히, 고시원, 노래방, 단란주점, 모텔, 호텔과 같은 다중이용소들은 룸(room) 형태의 미로와 같은 구조를 지 니고 있어, 화재 시 인명 및 재산피해 규모는 상상할 수 없을 정도로 높게 나타난다. 또한 백화점, 이마트, 홈플러 스 등 대형마트의 경우 공간상에 가늠할 수 없을 정도로 수많은 점포들이 입점 되어 있고, 불특정 다수인들이 항시 출입하는 장소로 특히 주말의 경우에는 인산인해를 이루
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Corresponding Author, E-Mail: [email protected]
†
TEL: +82-41-540-5732, FAX: +82-41-540-5738
피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구 15
기 때문에 화재 위험성에 상시 노출되어 있는 곳이다(1-6). 이와 같이 화재위험성이 높은 장소의 경우 화재로 인한 피 해를 최소화하기 위해서는 정확한 화재위치를 음성으로 제공하여, 능동적인 피난이 가능한 화재경보설비가 필요하 지만, 현재까지 경종과 같이 비상벨을 통해 단순히 화재발 생 사실만을 알리는 일차원적인 화재경보설비를 대부분 적용하고 있어 개선이 시급한 것으로 생각된다. 한 예로 2015년에 발생한 의정부 공동주택화재의 경우 1층 필로티 (pilotis)구조의 출입구 입구 주차장부분에서 화재가 발생 하여 사망 5명, 부상 126명의 사상자를 발생한 안타까운 화재로써 필로티구조와 인화성단열재, 좁은 이격거리 등 건축적인 문제가 컸지만, 이와 더불어 법적 최소 사양의 소방시설만을 설치하고 있어 소방시설의 강화가 필요한 것으로 나타났다. 특히, 소방시설중 비상방송설비설치가 제외된 특정소방대상물이었기 때문에 재실자들의 경우 비 상벨을 통한 화재경보음을 듣고 1층으로 피난하였다가 초 기피난을 실패하고, 2층 창문으로 뛰어 내려 부상당한 부 상자, 그리고 7층에 거주하는데도 불구하고 지하1층에서 발견된 사망자의 사례를 통해 화재위치를 정확히 음성으 로 제공해 주는 화재경보설비가 있었다면 안타까운 인명 피해를 최소화 할 수 있었던 사례이다.
화재경보설비는 화재 또는 비상상황 발생 시 경종, 비상 벨, 사이렌, 방송설비 등을 통하여 건물 내의 재실자에게 음향이나 음성으로 화재발생 사실을 통보하여 피난개시를 알리는 매우 중요설비이다. 하지만 현재 국내 비상경보설 비 대부분은 화재발생시 화재발생장소에 대한 정확한 정 보가 제공이 되지 않은 채, 경종이나 사이렌을 통한 단순 한 음향경보로 화재사실을 통보하므로, 경종 및 사이렌을 통한 갑작스러운 화재경보는 재실자 및 관계인에게 혼란 과 불안을 가중시키는 결과를 초래한다. 이로 인해 국외의 경우 경종 및 사이렌을 이용한 음향경보보다 비상방송을 이용한 음성경보를 권장하고 있다. 국내에서도 연면적 3,000 m2 이상의 특정소방대상물의 경우 비상방송설비를 설치하도록 규정하고 있으며, 건물규모에 따라 전 층 경보 방식인 또는 우선경보방식에 의해 화재발생을 음성으로 안내하고 있지만(7), 대부분 세부적인 화재위치를 정확히 제공하지 않은 채 화재발생사실만을 음성으로 알리고 있 는 것이 현실이다. 이로 인해 복잡한 내부구조의 건축물일 경우 동일 층에서도 구획된 공간이 많기 때문에 양방향 피 난이 가능함에도 불구하고 화재가 발생한 장소로 피난할 수 있는 위험성을 배제할 수 없는 상황이다. 이와 같이 정 확한 화재정보가 제공되지 않은 채 조기피난을 실시할 경 우 피난방향의 판단오류로 이어질 수 있기 때문에 피난에 실패할 가능성이 높아지고 있는 현실이다. 또한, 기존의 P 형 및 R형 수신기를 이용한 화재신호의 송출은 경계구역 단위의 화재위치정보를 접점신호 또는 통신프로토콜(rs- 485)로 비상방송설비로 송출하는 방식이기 때문에, 비상방 송설비는 일반방송설비에 부수적으로 따라오는 기능으로
만 취급되고 있다. 즉, 기존 수신기로부터 화재위치에 대 한 별도의 음성데이터를 수신하여 방송하는 방식이 아닌, 기존 비상방송설비에 녹음된 단순 화재발생 음원만을 동 및 층 단위로 방송하기 때문에 화재가 발생된 정확한 위치 정보의 파악이 불가능하다. 또한, 경계구역단위의 화재위 치제공의 음성을 송출하기 위해서는 비상방송설비에 건축 물규모 및 형태에 따라 개별 녹음을 통한 음원획득을 하여 야하기 때문에 음원획득의 가격상승과 저장용량초과 등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서 현대 건축물과 같이 복잡한 내부구조에서 발생 되는 화재피해를 최소화하기 위해서는 정확한 화재위치를 재실자 들에게 경보하여 초기 피난방향 오류방지를 통해 효율적인 피난이 가능한 적응성 있는 비상방송시스템의 도입이 필요하다. 이에 본 연구에서는 기 개발된 주소형 (addressable) 시스템(1-3)을 이용한 주소형 비상방송시스템 을 설계 · 제작하고, 기존 건축물에 예전부터 설치되어 사 용중인 재래식(conventional) 비상방송시스템과의 성능비 교실험을 실시하여 피난성능향상을 위한 주소형 비상방송 시스템의 필요성을 확인하고자 한다.
2. 주소형 비상방송시스템 설계 · 제작
주소형 시스템이란 기존 재래식 시스템의 경계구역 (alarm zone) 단위의 광범위한 위치표시가 아닌 감지구역 (detection zone) 단위의 세부적이고 정확한 화재위치표시 가 가능한 시스템으로써(1) 국외의 선진국은 이미 주소형 시스템이 소방시장의 주를 이루고 있는 추세이다. 국내에 서도 주소형 시스템의 필요성을 인식하여 2013년 NFSC 604(고층건축물의 화재안전기준)(8)가 개정되면서 제8조(자 동화재탐지설비) 1항에 “공동주택의 경우에는 감지기별로 작동 및 설치지점을 수신기에서 확인할 수 있는 아날로그 방식 외의 감지기로 설치할 수 있다.”로 규정되면서 국내 에서도 처음으로 주소형 시스템이 공식적으로 도입되었다.
본 연구에서 사용한 주소형 시스템은 기존 T사에서 개 발하여 주소형 시스템으로 형식승인서를 취득한 주소형 광전식 연기감지기(이하; 주소형 연기감지기) 및 주소형 R 형 복합식 수신기(이하; 주소형 수신기)를 이용하여 주소 형 비상방송시스템을 설계 · 제작하였다. 즉, 기존의 주소 형 연기감지기는 그대로 사용하고, 기존 주소형 수신기를 이용하여, 비상방송유닛을 내장하고, 주소형 수신기 전용 자동음성변환(automatic voice conversion) 프로그램을 탑 재한 주소형 비상방송 시스템을 설계 · 제작하였다.
Figure 1은 주소형 비상방송시스템 설계개념도를 나타낸 것으로써 주소형 화재감지기의 작동위치가 주소형 수신기 에 표시되면, 주소형 수신기에 맵핑(mapping)된 텍스트 (text) 형태의 화재발생 위치정보가 내장된 음성변환 프로 그램을 통해 자동음성으로 변환되어 비상방송유닛으로 화 재발생 위치정보가 실시간 음성으로 출력되도록 설계하였
다. 즉, 기존의 R형 수신기와 동일한 형태로 비상방송인터 페이스를 통해 경계구역단위의 화재위치신호를 통신프로 토콜로 비상방송시스템에 전송해 주는 것은 동일하며, 기 존 비상방송설비에 녹음된 단순화재음원을 방송하는 것이 아닌, 감지구역단위의 주소형 감지기의 세부적인 작동위치 가 자동으로 화재음성신호로 변환되어 비상방송시스템 라 인에 통해 직접 송출되는 방식이다.
Figure 2는 주소형 수신기 전용 음성변환 프로그램을 설 계한 것으로써 마이크로소프트사의 visual basic 6.0 환경 에서 개발된 프로그램 하에서 수신기와 시리얼통신을 이 용하여 자동으로 한글 및 영어 테스트를 인식하여 음성변 환이 되도록 설계하였다(5). 즉, 기본 화재설정문구인 “화재 발생 화재발생(주소) 화재발생 신속히 안전한 곳으로 대피 하여 주십시오”와 함께 화재발생시 주소형 수신기에 맵핑
된 화재위치정보(예: 101동 501호 안방)가 음성변환 프로 그램의 대기창에 자동 전송되어 입력되고, 최종적으로 “화 재발생 화재발생 101동 501호 안방에서 화재발생 신속히 안전한 곳으로 대피하여 주십시오”로 결합되어 주소형 수 신기의 내장스피커 및 비상방송유닛을 통해 설치 된 각 비 상스피커로 비상방송이 출력되게 된다. 이때, 사용한 한글 음원으로 마이크로소프트사에서 무료로 제공하고 있는 혜 미(MMSpeech_TTS_ko-KR_Heami.msi)를 사용하였다. 설 계된 음성변환 프로그램은 문자를 자동으로 음성으로 변 환해주기 때문에 기존의 건축물규모 및 형태에 따라 개별 녹음을 통한 음원획득의 문제점 및 비상방송 저장용량초 과 등의 문제를 해결할 수 있을 것으로 생각된다.
Figure 3은 새롭게 제작된 주소형 비상방송시스템을 나 타낸 것이다. 기존 주소형 수신기에 주소형 비상방송시스 Figure 1. Design concept diagram of the addressable emergency broadcasting system.
Figure 2. Voice conversion program design for the addressable fire alarm control panel.
피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구 17
템의 방송출력을 위해 AC 220 V/DC 24 V 겸용으로 실 제 소방현장에서 안정화된 제품으로 인정받고 있고, 채널 수의 확장이 가능한 B사의 비상방송확성장치(plena mixer amplifier)를 내장하였고, 내장스피커로는 부착된 주음향장 치의 경우 1 m 떨어진 지점에서 90 dB 이상의 출력이 나 오도록 규정(9)하고 있어 B사의 확성스피커(loudspeaker 24 W)를 사용하였다. 또한, 설계된 주소형 수신기 전용 음 성변환 프로그램을 탑재하였다.
3. 주소형 비상방송시스템 피난성능실험
설계 · 제작된 주소형 비상방송시스템 성능실험을 위하 여 기존의 재래식 비상방송시스템과 동일한 환경조건에서 피난성능실험을 실시하여 성능을 확인하였다. 비상방송의 음성경보멘트는 주소형 비상방송시스템(case A)의 경우 주소형 화재감지기의 작동위치가 포함된 “화재발생 화재 발생(화재발생위치주소) 화재발생 신속히 안전한 곳으로 대피해 주시기 바랍니다.” 재래식 비상방송시스템(case B)
의 경우 기존 시스템과 동일하게 “화재발생 화재발생 화 재발생 신속히 안전한 곳으로 대피하여 주시기 바랍니다.”
로 설정하여 실험을 실시하였다. 또한, 피난성능실험에 참 여한 피실험자의 경우 생명윤리법에 의거하여 실험참여 동의서를 작성하고 실험 전 안전교육을 실시한 후 실험을 진행하였다.
3.1 축소모형 실험장을 이용한 피난성능실험 3.1.1 실험개요
Figure 4는 피난성능실험을 위해 구축한 축소모형 실험 장을 나타낸 것이다. 축소모형 실험장의 크기는 12 × 4.8 × 2.4 m로서 내부에는 1 m2 크기의 18개 호실과 1.5 m 너비 의 복도통로, 2개의 E/V실 그리고 양방향 피난이 가능한 2개의 출입구로 구성되어 있다. 또한, 각 출입구통로 부분 에는 불투명 비닐커튼을 설치하여 출입구 부분의 화재발 생을 사전에 인지하지 못하도록 하였다.
Figure 5는 피난성능실험의 구성도를 나타낸 것으로 각 실 및 출입구(exit 1, exit 2)에 주소형 연기감지기 및 재래 Figure 3. Manufactured the addressable emergency broadcasting system.
Figure 4. Small-scale model testing ground.
식 연기감지기를 각각 한 개씩 설치하였고, 각 실에 비상 방송 스피커를 설치하였다. 또한, 피난성능실험 시 피실험 자들의 피난행동 특성을 분석하기 위해 복도통로 양 끝에 CCTV를 설치하여 피난패턴을 관찰하였다.
3.1.2 실험방법
실험은 피실험자 18명을 대상으로 실시하였고 피실험자 대부분은 내부환경에 익숙한 거주자로 가정하였다. 이를 위해 실험 전 피실험자에게 내부환경에 익숙할 수 있도록 10분간의 시간을 부여하여 내부구조 및 출입구의 방향을 인지할 수 있도록 하였고, 18개 호실에 피실험자들을 각각 위치시켰다. 또한, 실험의 정확성 및 재현성을 위하여 주 소형 비상방송 및 재래식 비상방송의 피난실험 시 보행 속 도는 평상시 걷는 속도로 일정하게 유지하도록 하여 실시 하였다.
실험방법은 의정부 공동주택화재사례를 바탕으로 출입
구 1번과 출입구 2번 중 한 곳을 화재발생장소로 가정하 여 실시하였고, 이때 각 호실에 위치한 피실험자들은 내부 구조에는 익숙해 있으나, 화재가 발생한 출입구 위치 및 비상방송(주소형, 재래식)의 형태는 인지할 수 없도록 매 회 실험마다 무작위로 변경하여 각각 6회씩 총 12회의 실 험을 실시하였다. 이때, 화재상황을 가정하기 위해 사용한 화원은 실험의 안전성을 위해 UL 268(10)에서 규정하고 있 는 종이화재화원을 사용하였다. 또한, 피난의 시작은 각각 의 비상방송의 음성멘트를 듣고 1회 음성멘트의 출력이 끝난 직후 인지본능에 의한 피난을 실시하도록 하였으며, 실험종료 시까지 음성멘트는 무한반복하며, 최종인원의 피 난완료시간 및 초기피난방향 성공률을 측정하였다.
3.1.3 실험결과
Table 1은 축소모형 피난성능실험의 결과를 나타낸 것이 다. 축소모형 피난성능 실험결과 피난완료시간이 주소형 Figure 5. Schematic diagram of the evacuation performance experiment.
Table 1. Results of the Evacuation Performance Experiment by Small-Scale Model
No. of Fire Location
Addressable Emergency Broadcasting System (Case A)
Conventional Emergency Broadcasting System (Case B) Evacuation
Completion Time
Initial Evacuation Direction Success Rate
Evacuation Completion Time
Initial Evacuation Direction Success Rate
1 Exit 1 23 s 100% 30 s 56%
2 Exit 1 24 s 100% 31 s 45%
3 Exit 1 25 s 100% 32 s 42%
4 Exit 2 24 s 100% 31 s 48%
5 Exit 2 25 s 100% 32 s 44%
6 Exit 2 26 s 100% 33 s 40%
피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구 19
비상방송시스템의 경우 평균 24.5 s, 재래식 비상방송시스 템의 경우 평균 31.5 s로 화재위치를 정확히 제공해주는 주소형 비상방송을 실시하였을 경우 평균 22.2%, 최대 30.3% 정도 피난시간이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, CCTV 관측을 통해 초기피난방향 성공률을 확인해 본 결과 주소형 비상방송시스템의 경우 모든 실험에서 초 기피난방향의 성공률이 100%로 나타났고, 재래식 비상방 송시스템의 경우 초기피난방향의 성공률이 평균 45.8%로 매우 저조한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 주 소형 비상방송시스템의 경우 재래식 비상방송시스템과 달 리 정확한 화재위치를 음성으로 제공해 주기 때문에 건물 환경에 익숙한 내부재실자의 경우 초기피난방향 판단오류 를 감소시켰기 때문인 것으로 생각된다.
Figure 6은 축소모형 피난성능실험의 사진을 나타낸 것 으로 주소형 비상방송시스템(case A) 실험 중 피난시간이 가장 빠른 경우와 재래식 비상방송시스템(case B) 실험 중 피난시간이 가장 느린 경우의 피난패턴을 비교하였다. 실 험결과 정확한 화재위치가 음성으로 제공되는 주소형 비 상방송시스템의 경우 피난방향의 오류 없이 순차적으로 신속한 피난이 이루어졌지만, 재래식 비상방송시스템의 경 우 Figure 6(d-2)에서 보는 바와 같이 초기피난방향 실패 로 다시 반대편 출구로 되돌아가는 현상이 발생하여 피난
시간이 지연되는 것을 확인할 수 있었다. Figure 6(i)은 초 기피난을 실패한 사진을 나타낸 것이다.
3.2 복도 피난성능실험
축소모형 피난성능실험의 경우 피난거리가 12 m로 짧기 때문에 총 피난시간의 차이가 미미하였다. 이를 보완하기 위해 H 대학교에서 피난실험을 실시하였고, 피난실험 시 안전을 최우선으로 하여 진행하였고, 실험 시 위험상황이 발생할 수 있는 계단(층)피난실험의 경우 본 연구에서는 제외하였다.
3.2.1 실험개요
Figure 7은 복도피난 실험장소인 H 대학교 공학관건물 1 층 복도 평면도이다. 실험장소의 여건을 고려하여 사용된 복도의 총 길이는 80 m로 설정하였고, 피실험자들의 위치 는 설정된 복도 중간지점인 106호실 내부에 위치하도록 하 였다. 또한, 실험에 사용된 복도 양 끝에 인위적으로 양방 향 출입구(exit A, exit B)로 설정하여 실험을 진행하였다.
Figure 8은 복도피난실험의 구성도를 나타낸 것으로써 피 실험자가 대기중인 106호실 내부 및 양방향 피난이 가능 한 복도 중간지점에 비상방송용 스피커를 설치하였고, 피 실험자의 피난패턴을 분석하기 위해 CCTV를 설치하였다.
Figure 6. Photograph of the evacuation performance experiment.
3.2.2 실험방법
실험은 피실험자 20명을 대상으로 실시하였고, 출입구 A와 출입구 B중 한 곳에서 임의적으로 화재가 발생하는 것으로 가정하였고, 실험장소 여건상 화원에 의한 실험이 불가능하여 화재마크로 화재발생을 대체하였다. 또한, 실 험의 조건은 축소모형 피난성능실험과 동일하게 주소형 비상방송(case A)과 재래식 비상방송(case B)에 대해 실험 을 각각 6회씩 실시하여 총 12회 진행하였다. 모든 실험 여건은 전 실험과 동일하게 진행하였고, 실험 전 10분간의 시간을 부여하여 내부구조 및 출입구의 방향을 인지할 수 있도록 하였다. 전 실험과 마찬가지로 실험의 정확성 및 재현성을 위하여 피난실험 시 보행 속도는 평상시 걷는 속 도로 일정하게 유지하도록 하여 실시하였다.
3.2.3 실험결과
Table 2는 복도 피난성능실험의 결과를 나타낸 것이다.
복도 피난성능 실험결과 피난완료시간이 주소형 비상방송 시스템의 경우 평균 63.5 s, 재래식 비상방송시스템의 경 우 평균 101.5 s로 화재위치를 정확히 제공해주는 주소형
비상방송을 실시하였을 경우 평균 37.4%, 최대 54.6% 정 도 피난시간이 단축되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, CCTV 관측을 통해 초기피난방향 성공률을 확인해본 결과 주소형 비상방송시스템의 경우 모든 실험에서 초기피난방 향의 성공률이 100%로 나타났고, 재래식 비상방송시스템 의 경우 초기피난방향의 성공률이 평균 47%로 매우 저조 한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 축소모형 실 험과 마찬가지로 주소형 비상방송시스템의 경우 정확한 화재위치정보를 음성으로 제공해 주므로 건물환경에 익숙 한 내부재실자의 경우 화재와 반대방향으로 초기피난하여 피난방향판단오류를 최소화하였기 때문에 피난시간을 감 소시킨 것으로 생각된다.
Figure 9는 복도 피난성능실험 중 재래식 비상방송시 초 기피난 방향선정의 오류로 인해 되돌아가는 사진으로 안 전한 피난구로 다시 되돌아가는 거리만큼 피난시간이 증 가되는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같은 실험결과 내부재실자에게 화재장소에 대한 정확한 음성정보제공은 피난성능을 크게 향상 시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 현재 국외에서도 피난시스템의 중 Figure 7. Hallway plan view. Figure 8. Schematic diagram of hallway evacuation perfor-
mance experiment.
Table 2. Results of the Evacuation Performance Experiment by Small-Scale Model
No. of Fire Location
Addressable Emergency Broadcasting System (Case A)
Conventional Emergency Broadcasting System (Case B) Evacuation
Completion Time
Initial Evacuation Direction Success Rate
Evacuation Completion Time
Initial Evacuation Direction Success Rate
1 Exit A 54 s 100%
088 s
55%2 Exit A 60 s 100% 100 s 45%
3 Exit A 69 s 100% 106 s 40%
4 Exit B 63 s 100%
093 s
60%5 Exit B 66 s 100% 103 s 44%
6 Exit B 69 s 100% 119 s 38%
피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템의 필요성에 관한 연구 21
요성이 커지면서 NFPA (national fire alarm and signaling code) 72(11)에서도 2010년판부터는 Chapter 24에 비상통 신시스템(emergency communication system; ECS)을 추 가하여 대중통보시스템(mass notification system)을 강조 하고 있다. 즉, 건축물내부의 재실자들에게 화재발생에 대 한 내용을 스피커를 통한 음성안내, LED 전광판을 이용한 피난통보와 함께 네트워크(TCP/IP)를 이용한 이메일 및 문자메세지 등을 전송해 화재를 통보하도록 하고 있으며, 추가적으로 자이언트보이스(giant voice) 등을 이용해 전 체적인 경보를 하도록 피난시스템을 구성하고 있다. 따라 서 향후 국내에도 피난성능향상을 위한 다양한 시스템의 도입 및 제도적인 반영이 필요할 것으로 생각된다.
4. 결 론
본 논문은 피난성능향상을 위한 주소형 비상방송시스템 의 필요성에 관한 연구로써 주소형 비상방송시스템을 설 계 · 제작하고, 기존 재래식 비상방송시스템을 성능을 비 교해 본 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
1) 축소모형 실험장을 이용한 피난성능실험결과 주소형 비상방송을 실시하였을 경우가 재래식 비상방송을 실시하 였을 때 보다 평균 22.2%, 최대 30.3% 이상 피난시간이 단 축되는 것으로 나타났으며, 초기피난방향 성공률이 100%
로, 평균 45.8%인 재래식 비상방송보다 초기피난방향 선 정에서 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
2) 복도 피난성능실험결과 축소모형 피난성능실험과 마 찬가지로 주소형 비상방송을 실시하였을 경우가 재래식 비 상방송을 실시하였을 때 보다 평균 37.4%, 최대 54.6% 이 상 피난시간이 단축되는 것으로 나타났으며, 초기피난방향 성공률이 100%로, 평균 47%인 재래식 비상방송보다 초기 피난방향 선정에서 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같은 결과 화재 시 화재발생장소에 대한 정확한 정보가 제공되지 않으면 초기피난방향선정오류 등으로 인 하여 피난지연 및 피난실패가 발생될 가능성이 매우 높을 것으로 생각된다. 또한, 본 실험의 경우 건물 내에 익숙한 재실자로 가정하여 실험을 진행한 결과이지만, 불특정다수 인이 존재하는 다중이용업소의 경우에도 건물내부구조에 익숙한 관계자 및 종업원들이 화재가 발생되는 않은 곳으 로 피난을 유도해 준다면 기존의 재래식 비상방송보다는 크게 피난성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다. 따 라서 향후 복잡한 내부구조에서 발생되는 화재피해를 최 소화하기 위해서는 정확한 화재위치를 재실자에게 경보하 여 초기 피난방향 오류 방지할 수 있는 주소형 비상방송시 스템의 도입이 필요한 것으로 생각된다.
후 기
본 연구는 2014년 중소기업청 산학연협력 기술개발사업 (C0192239)의 지원으로 이루어 졌으며, 본 연구를 수행하 도록 지원한 중소기업청에 감사드립니다.
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