피난시뮬레이션 데이터 기반 대피경로 안내 기술

Egress route guidance technology based on evacuation simulation

건축물은 점차 대형화됨에 따라 건축물 내부의 요구조자 수가 증가하고, 화재 또한 대형 화재의 발생 가능성이 증가하고 있다. 건축물의 구조가 복잡해지고 요구조자의 수가 늘어남은 요구조자가 대피경로를 결정할 때 일부의 대피경로에 다수의 요구조자가 집중 될 수 있으며, 이로 인하여 병목현상 등으로 인한 피난 지연이 발생할 수 있다. 최근 네트워크 기술은 인하여 많은 기기가 접속할 수 있는 초연결, 즉각적인 반응을 할 수 있는 초저지연 등 빠른 발전을 하고 있다. 그리고 CCTV, 휴대폰 등을 활용한 측위 기술도 매우 빠르게 발전하고 있다. 따라서 본 연구진은 사람들의 측위 정보 및 선진화된 네트워크 기술을 활용하여 요구조자에게 빠른 대피경로를 제공하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 피난시뮬레이션으로 피난데이터를 확보하여 수집된 데이터를 분석하여 최적의 대피경로를 도출하는 모델을 개발하였다. 연구를 위해 사용 된 피난시뮬레이션 S/W는 Pathfinder 2018 버전을 사용하였다. 시나리오의 변수는 공간의 구성, 문의 크기, 구획실의 면적, 복도의 길이, 복도 폭, 방화문의 유무, 방화문 폭, 계단의 너비, 층고, 층수, 요구조자의 밀도 등을 활용하였으며, 약 10,000건의 시뮬레이션 구동 DB를 확보하였다. 확보된 DB를 분석하여 건물에 분포된 요구조자를 더 효율적으로 대피할 수 있는 대피경로 모델을 개발하였다. 피난 시간에 영향을 미치는 변수의 우선순위를 확인하였으며, 피난대피경로 안내를 위해 의사결정트리, 선형회귀분석 등의 데이터 분석 기법을 적용하였다. 개발된 대피경로 안내 모델은 최단거리로 설정한 피난시뮬레이션과 비교하여 많게는 30%까지 대피시간에 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 최적 대피경로 모델은 실증시험을 통해 검증하였으며, 5G 네트워크를 활용할 수 있는 휴대폰을 통해 대피경로를 안내 받은 인원이 안내 받지 못한 인원에 비해 대피시간이 단축되고, 화재의 연기로부터 오염된 지역을 우회하는 등 대피 효율이 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같이 다량의 피난시뮬레이션 데이터를 활용하여 피난효율을 증가할 수 있는 대피경로 안내 기술 개발을 통해 건축물내 피난안전성 확보에 기여하고자 한다.