6.4.3 피난시뮬레이션 예제
2. 피난시뮬레이션 결과분석
기숙사 각 방에서 화재가 발생한 것으로 설정하고 프로그램을 실행한 결과 피난 거리가 가 장가까운 3개의 계단으로 피난하였다.
화재발생 9.5초후 학생들이 화재를 인지하여 계단으로 피난을 실시하는 첫 번째는 여자2번계단을 시작하여 남자C동계단과 남자중앙계단순으로 피난이 시작된 것으로 나타났다. (시뮬레이션이 가장 가까운거리를 계산하여 피난하기 때문에 여자 1번 계 단과 남자옆계단으로는 피난하지 않은 것으로 나타나 결과 작성에 포함시키지 않았 다.)
【표 1】 피난시뮬레이션 결과
구 분 피난소요시간 최초피난시간 가장먼거리피난시간 지정거리피난시간 시뮬레이션
(피난계단도달) 2분 57초 03 3초 03 19초 91 8초 96
실제기숙사 - 3초 06 24초 46 8초 59
(각층을보고 어느쪽에서 가장 먼저 움직이는지 알 수 없어 계단으로 가장먼저 내 려오는 학생과 가장 늦은 학생을 기준으로 삼아 작성된 표 이다.)
모든 피난자 372명이 피난출구에 도달해 피난하기까지 2분 57초 03이 소요되었고, 이중 가장 먼저 피난을 개시해 피난 계단에 도착한 곳은 여자2번 계단쪽이었으며, 실험결과 남자 중앙계단쪽과 같이 가장 많은 학생들이 몰린 곳이다. 층별 피난 소 요시간을 파악해보면 【표 2】와 같다.
【표 2】 층별 피난시뮬레이션 결과
구 분 1층 2층 3층 4층
최초피난시간
(피난계단도달) 4초 03 12초 03 14초 03 9초 05
최종피난시간 2분 57초 03 2분 04초 2분 29초 1분 28초
【그림 2】 발화 7.5초후 피난상황(3층 남자기숙사 중앙계단쪽)
【 그림 3】 화재발생 대기상황 (1층 기숙사)
【그림 4】 발화 7초후 피난상황(1층 기숙사)
【그림 5】발화 13초후 피난상황(1층 기숙사)
【그림 6】발화 1분49초후 피난상황(1층 기숙사)
【그림7】 발화 25초후 피난상황( 계단 )
위의 그림과 같이 1층 기숙사의 경우 1층 인원이 모두 나가도 Exit이 지정된 곳 으로 3~4층 인원이 빠져나가기 때문에 1층이 최종 피난시간의 척도가 된다.
【그림7】의 경우 발화 25초후 각 피난상황에 대한 것인데 위에서도 언급했듯이 프
로그램이 계산한 거리 때문에 3개의계단으로만 몰려서 피난하는 현상이 일어나 실 제 화재시보다 조금더 시간이 걸릴지도 모르겠다는 생각을 가져보았다. 프로그램 동영상을 만들때도 피난개시 30초가 넘어서면서 인원이 몰려 잘 빠져나가지 못함을 볼 수 있었다.
지정된상황에 대한 화재 피난시뮬레이션도 실시하였는데, 우선 지정거리 실험에서 는 1층기숙사 지정하여 Test해 본 결과 8초 96정도로 실제피난상황때보다는 0.37초 정도 느리게 대피하는 것으로 보여졌다.
【그림 8】지정장소 피난상황(1층Test)
두 번째 과제는 가장 먼거리를 지정하여 얼마만큼의 시간이 걸리는가하는것이었 는데,
4층 남자기숙사를 대상으로 실시하여보았더니 바로 옆에 계단이있었음에도 중앙계 단으로 피난하는 것은 1층 exit과 가까운 곳으로 계산하여 대피하는것이기에 바로 옆계단이 아닌 중앙계단으로 이동하였다.
【그림 9】 기숙사 가장 먼거리 피난상황(4층Test)
4층에서 1층 비상구까지 대피하는시간은 24초 46으로 시뮬레이션상으로 나타난 19 초 91보다 4초 33 느리게 나타났다. 시뮬럭스의 프로그램은 서양인을 기준으로 만 들어진 것이라 시뮬레이션에서 얻은 값과 실제 학생을 뛰어 내오는 값이 차이가 있 는 것으로 판단된다.
시뮬럭스 프로그램의 우리나라의 사람에 적용했을 때 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있는 지를 확인하기 위해서는 기숙사 전체 학생을 대상으로 실제 상황을 연출해서 피난을 실시하고 시뮬레이션으로 피난한 상황과 비슷한 결과가 나오는지 비교 검토 할 필요가 있는 것으로 사료된다.
많은 학생들이 생활하고 있는 기숙사의 경우 정례적인 피난 대비 훈련을 통해 화재 발생시에 학생들이 안전하게 피난하여 인적 피해가 발생하지 않도록 해야 할 것이 다.
【그림 10】 Distance Map작업중 전층의 Display상황(기숙사)
위 상황과 같이 시뮬레이션을 실행하기 위해 Distance Map작업을 하여야하는데, Display 선택 후 층과 계단이 전부 회색으로 나오는 경우 문(Link) 또는 출구(Exit) 위치를 수정하여 다시 계산해야한다. 【그림 11】과【그림 12】는 계단과 1층의 Distance Map을 나타낸 것이다. Distance Map 의 등고선이 Exit을 중심으로 일정 하게 그려져 있으므로 이 Map은 오류가 없는 것으로 판단된다.
【그림 11】 Distance Map작업중 전층의 Display상황 (계단)
【그림 12】 Distance Map작업중 1층의 Display상황