기계학습 모델을 활용한 화재발생 영향요인 및 화재위험지역 도출 연구 : 서울시를 중심으로

현태환 서울대학교 대학원 2025 국내박사

본 연구는 도시의 인문·사회·경제적 요인 및 물리적 요인과 화재발생간의 관계를 분석하여 화재발생과 연관된 영향요인을 도출하여 화재위험지역을 분류하는 것을 목적으로 하였다. 또한 화재발생 위험요인 도출에 있어 화재 전체에 대한 위험요인 뿐만 아니라, 사람에 의한 화재와 물리적 원인에 의해 발생하는 화재로 구분하여 영향요인을 도출하고, 각 화재별 위험지역을 분류하고자 하였다. 본 연구의 이론적 기반은 도시생태이론 및 사회해체이론이다. 특히 사회적 연대에 기반한 비공식적 사회통제는 범죄뿐만 아니라 화재발생에도 영향을 미친다는 가설을 설정하였으며, 이를 검증하기 위해 다양한 사회경제적 요인과 더불어 이러한 요인들과 연관된 범죄발생 요인을 포함하여 분석하였다. 또한 화재발생을 분석함에 있어 물리적 요인 역시 고려하지 않을 수 없기 때문에 건축물의 노후도 및 용도 등을 변수로 구축하여 연구를 수행하였다. 화재발생과 연관된 영향요인에 대한 데이터를 구축하기 위해, 본 연구에서는 화재발생 및 범죄발생 데이터를 제외한 모든 데이터를 공공에 공개되어 있는 데이터로 활용하였으며, 최대한 작은 범위로 구축하기 위해 노력하였다. 본 연구는 화재발생에 대한 종속변수를 설정하는데 있어 기존 연구와는 달리 인구수와 건축물 수를 통제한 화재잔차를 적용하였다. 이는 순수히 도시의 사회경제적 및 물리적 요인이 화재발생에 미치는 영향을 분석하기 위한 것이다. 연구의 분석단위는 집계구 범위로 하였다. 이를 통해 작은단위에서의 화재위험지역을 도출하고자 하였다. 본 연구의 최종적 목적인 발화원인별 화재위험지역 분류를 위해서, 본 연구에서는 기계학습 모델을 활용하고자 하였다. 다만 결과에 대한 해석의 어려움과 적용되어야 하는 변수 도출에 있어 논리성 및 정당성을 구하기 위해, 행정동 및 집계구 단위로 다중회귀분석과 공간회귀분석을 수행하였다. 이를 통해 전채화재, 사람원인화재, 물리원인화재 별로 적용하여야 할 변수를 도출하였다. 화재발생 원인별 분석결과를 살펴보면 다음과 같다. 우선 전체화재에 영향을 미치는 화재발생 요인을 살펴보면 폭력범죄, 실업률, 1인가구 비율이 높을수록 화재가 증가하는 양상을 보였으며, 상업용 건축물 비율이 높을수록 화재발생 위험이 높아지는 것을 확인하였다. 높은 폭력범죄, 실업률 및 1인가구 비율은 기존 사회해체이론에서 비공식적 사회통제를 약화시키는 다양한 요인에 포함되는 것이며, 이러한 요인들이 상업지역에서 두드러진다는 것을 확인할 수 있다. 다음으로 사람원인화재에 영향을 미치는 영향요인을 살펴보면 폭력, 실업률, 1인가구 비율이 높은 지역이 부주의 및 방화 등 사람에 의한 화재발생 위험이 높은 것으로 나타났다. 다만 주거용 건축물 비율 및 건축물 밀도가 높은 지역은 화재발생위험이 낮은 것으로 나타났는데, 이는 서울시의 도시적 특성 상 주거용 건축물 비율과 건축물 밀도가 높은 지역은 공동주택 밀집지역으로 파악되며, 주민 및 관리자의 역할이 다른 지역에 비해 강하기 때문에 화재발생 비율이 낮은 것이라 할 수 있다. 즉 비공식적 사회통제와 함께 공식적 사회통제 역시 강하게 나타나는 지역이기 때문에 상대적으로 화재위험이 낮은 지역이라 판단된다. 마지막으로 물리원인화재에 영향을 미치는 영향요인을 살펴보면 폭력범죄가 가장 강력한 요인으로 작용하고 있다. 다만, 전체화재 및 사람원인화재와 다른점은 30년 이상 오래된 건축물 수·비율 및 5층이하 건축물 비율이 높은 지역에서 화재발생 위험이 증가한다는 것이다. 이는 건축물의 오래된 건축물 중 저층 건축물이 밀집되어 있는 지역에서의 화재발생 위험이 높다는 것을 의미한다. 본 연구는 공공에 공개되어 있는 데이터를 활용하였기 때문에 기존 연구에서 활용한 일부 자료의 경우 구득하지 못하여 활용하지 못하였으며, 공개된 자료의 경우에도 집계구 단위로 제공되지 않아 분석에 한계가 있다. 향후 기계학습 모델의 발전과 더욱 넓은 범위의 빅데이터가 제공되는 경우 발전된 연구를 수행할 것으로 기대한다. This study aims to analyze the relationship between the socio-cultural, economic, and physical factors of cities and fire occurrences, identifying influential factors related to fire incidents and classifying fire-prone areas. Furthermore, the study seeks to differentiate the factors influencing fire occurrences by categorizing fires caused by human activity and those caused by physical factors, thereby classifying high-risk areas for each type of fire. The theoretical foundation of this research is based on urban ecology theory and social disorganization theory. Specifically, the hypothesis was established that informal social control based on social cohesion influences not only crime but also fire occurrences. To verify this, various socioeconomic factors, along with crime-related factors associated with these variables, were included in the analysis. Additionally, physical factors were also considered, as they cannot be ignored when analyzing fire occurrences. Variables such as the age and purpose of buildings were constructed for this study. To compile data on the factors influencing fire occurrences, this study utilized publicly available data, excluding data on fire and crime incidents, and made efforts to collect data at the smallest possible geographic scale. Unlike previous studies, this research employed fire residuals as the dependent variable, controlling for population and the number of buildings. This approach was intended to purely analyze the impact of urban socioeconomic and physical factors on fire occurrences. The analysis was conducted at the census tract level, aiming to identify high-risk areas for fires on a finer scale. For the final goal of classifying fire-prone areas based on the cause of fire, this study employed machine learning models. However, to ensure logical and justifiable variable selection and to interpret the results effectively, multiple regression analysis and spatial regression analysis were conducted at the administrative district and census tract levels. These analyses identified the variables to be applied for total fires, human-caused fires, and physically-caused fires. The analysis results for fire causes are as follows: First, factors influencing total fire occurrences showed that higher rates of violent crimes, unemployment, and single-person households were associated with an increased risk of fires. Additionally, areas with a higher proportion of commercial buildings were found to have a greater fire risk. High levels of violent crime, unemployment, and single-person households align with factors identified in social disorganization theory that weaken informal social control, particularly in commercial areas. Second, for fires caused by human activities, areas with high rates of violent crime, unemployment, and single-person households exhibited higher risks of fires due to negligence or arson. However, areas with a higher proportion of residential buildings and higher building density showed lower fire risks. This can be attributed to the urban characteristics of Seoul, where areas with a high proportion of residential buildings and building density are typically high-density apartment complexes. These areas are likely to have stronger roles for residents and managers, resulting in lower fire occurrence rates. In such areas, both informal and formal social control are stronger, leading to relatively lower fire risks. Lastly, for fires caused by physical factors, violent crime emerged as the strongest factor. However, unlike total fires and human-caused fires, areas with a higher number and proportion of buildings older than 30 years, as well as a higher proportion of buildings with five or fewer floors, showed increased fire risks. This indicates that areas with clusters of older, low-rise buildings are more prone to fire incidents. This study utilized publicly available data, which limited the inclusion of certain data used in previous research. Additionally, since publicly available data was not provided at the census tract level, there were limitations in the analysis. Future research is expected to advance as machine learning models develop further and more comprehensive big data becomes available.

전자단지의 화재경보시스템 구성에 관한 연구

김남철 경기대학교 건설·산업대학원 2016 국내석사

According to national development plan, large-scale electronic industrial complexes are being constructed recently as announced on major newspapers such as Samsung Electronic’s Godeok district development plan. In relation to plant size, this leads to an increase in construction cost, which covers plant construction itself and construction of production facilities, due to expansion of infrastructures related to integration of production facility and R&D departments. In the case of domestic sites of L electronics, there are manufacturing plants and research institutes in Gumi, Changwon, Cheongju, Pyeongtaek, and Incheon, and in the case of Pyeongtaek digital park a total of 15,000 employees are working there everyday. In Home Entertainment Division, LCD-related products are being produced such as OLED TV, and in Mobile Communications Division researches are being carried out on smart-phone, wearables, tablet, and mobile accessories, which also includes a production line of prototypes. In the case of R1 Ward (for TV production), the total area is 101,000㎡, and the area of each story of other production wards is also 15,000㎡ or larger. The sheer scale of these facilities presents a serious fire risk, requiring a dedicated Fire Prevention Center under supervision of various departments, which operates its own fire station that consists of water fire-engines and chemical fire-engines 24 hours a day. Of fire-fighting facilities installed, the fire alarm system is one that has obtained an overseas certification (UL) with renowned expandability and reliability. This fire alarm system is being operated as a network that consists of a main receiver and local receivers that are installed in each plant but, as it stands now, functions of these systems are not fully utilized. Accordingly, in this research, an attempt was made to collect information on introduction of the fire alarm system of large-scale plants and derive operational problems after their installation and apply the National Fire Safety Code (NFSC) and NFPA Code of the U. S. to the plant sites in order to come up with a network improvement plan. For the purpose, we have analyzed kinds and characteristics of fire alarm systems that are installed in Korea, including both domestic and foreign manufacture, based on state-of-the-art fire alarm systems that are being operated in electronic plants of Korea, and checked actual operation state of the network of fire alarm system and understanding of the fire alarm system by personnel of the Fire Prevention Center. Thanks to these endeavor, we were able to verify various pre- and post-installation problems of the manufacturers and the facility construction companies. As a result, it turned out that, while a fire alarm system is an important facility that detects a fire and notifies it more than anything else, problems such as system malfunction, disconnection of lines, short circuit, and ground fault are often not treated immediately. Therefore, we have presented a proposal for the company that manufactured the fire alarm system to provide on-going refresher training on the software and for the facility construction company to make a summary of hardware problems and improvement plans and submit the related report to the electronic plants. On its part, the Fire Protection Center should provide regular education on special features and composition of the fire alarm system installed already instead of relying exclusively on obligatory biannual inspections and conduct its own inspection regularly using its own personnel. Such an effort to enhance its fire-fighting capability will be of great help in taking necessary measures for a system failure in time when a fire breaks out and in minimizing human casualties and property damage caused by a fire. This can also reduce damage to national competitiveness that results from operation suspension of production facilities in a Korea’s global corporation due to a fire. 최근 뉴스지상에서 발표된 삼성전자 고덕지구 개발계획 발표 등 국가발전 계획에 따른 대단위 전자단지가 구축되고 있다. 이에 따른 공장규모는 생산설비 및 R&D부서의 통합에 따른 인프라 확충으로 많은 건설비용 및 생산설비의 구축비용 증가로 이어지고 있다. L전자는 국내사업장의 경우 구미, 창원, 청주, 평택, 인천에 제조공장 및 연구소가 있으며 상주인력이 평택디지털파크의 경우 1만5천여명 근무 중으로 홈 엔터테이먼트 사업부는 OLED TV 등 LCD 관련 제품을, 모바일 커뮤니케이션즈 사업부는 스마트폰, 웨어러블, 테블릿, 모바일 악세서리 등을 연구, 시제품 생산라인으로 구성된다. R1동(TV동)의 경우 연면적이 101,000㎡ 이며, 기타 생산동의 경우 층당 면적이 15,000㎡ 이상으로, 대형화에 따른 화재의 위험성이 많아 전담부서의 관리하에 방재센터에서 자체 소방대의 물소방차 및 화학소방차를 배치하여 24시간 운영하고 있다. 설치된 소방 설비 중 화재경보설비는 해외 인증(UL)을 득한 제품으로 확장성 및 신뢰성이 우수한 제품을 구축하여 사용 중 이다. 주수신기와 공장별로 설치된 지역수신기간 네트워크를 구성하여 운영하고 있으나, 수신기가 보유하고 있는 기능을 만족 할 만하게 활용하지 못하는 실정이다. 이에 본 연구는 대단위 공장의 화재경보설비에 대한 도입, 설치 후 운영상 문제점을 도출하고 국가화재 안전기준 및 미국 NFPA Code를 현장에 적용하여 화재경보설비의 네트워크 개선 방안을 목적으로 하였다. 현재 설치되어 있는 국내 외 화재경보설비의 종류 및 특징을 분석하고 첨단 화재경보설비를 운영하고 있는 전자공장을 기준으로 화재 경보설비에 대한 네트워크 부분에 대하여 운영실태 및 방재센터 요원의 화재 경보설비에 대한 이해도를 확인한 결과 제조사 및 시공사의 설치 전, 후의 문제점을 확인 할 수 있었다.연구결과 화재경보설비는 화재 시 가장 우선적으로 화재를 인지 및 통보하는 중요한 설비인데 반해 시스템의 오작동 및 선로상의 단선, 단락, 지락 등의 문제점이 신속히 처리가 되지 않는 것을 보면서 화재경보설비를 납품한 업체는 소프트웨어 의 지속적인 교육을, 시공한 업체는 하드웨어의 문제점이나 개선 방안을 끊임없이 정리하여 이를 데이터화 및 보고서를 제출하고, 방재센터에서는 기 설치된 화재경보설비의 특징, 구성에 관한 내용을 지속적으로 교육을 통하여 일년에 상하반기 법적점검에 의존하지 않고 자체인력으로 상시 점검 및 문제점을 파악할 수 있는 기술력을 높이게 된다면 화재경보설비의 문제점 발생 시 최소한의 조치를 하여 언제 발생할지 모르는 화재에 따른 재산상 손해 및 인명피해를 최소화 할 수 있을 것 이다. 이는 국내 글로벌 기업이 화재로 인한 생산설비 가동정지에 따른 국가경쟁력의 손실을 최소로 할 수 있는 방법이기도 하다.

도시화재위험성평가를 위한 알루미늄 복합패널 및 Douglas-fir의 연소성상에 관한 연구

김봉찬 호서대학교 일반대학원 2013 국내석사

우리나라는 급격한 경제성장과 더불어 도시의 과밀화가 진행됨에 따라서 생활의 편리성과 공간의 효율성을 중심으로 발전하여 건축물들은 초고층화·대형화·심층화되고 있다. 반면, 도시기반시설이 정비되지 않은 1970·1980년대의 상황에서 수도권의 인구집중으로 인하여 과밀화된 도심 곳곳에는 이전부터 형성된 노후화된 지역 및 건축물들이 여전히 산재되어 있는 실정이다.2) 특히 재래시장, 판자촌, 한옥마을, 문화재 등 다양한 구조·용도의 건축물들이 밀집되어 있으며, 이러한 노후화된 건축물들은 재해·재난에 취약한 특성을 가지고 있다. 특히 화재에 취약성을 나타내는데 이러한 지역 및 지구를 ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’에서는 방화지구3)로 지정하고 있으며, 소방기본법에서는 화재경계지구4)로 지정하고 있다. ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’에서 지정하고 있는 방화지구(화재의 위험을 예방하기 위하여 필요한 지구)는 제37조 용도지구의 하나로서, 1934년 조선시가지계획령에서 시작된 지구로 1962년 도시계획법을 거쳐 현재의 ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’의 약 10개의 용도지구 중 하나로 정하고 있다. 서울시의 경우 1963년부터 1975년까지 지속적으로 방화지구가 지정되었으나, 이후 추가적인 지정 없이 111개소에서 110개소로 1개소 감소하였다.5) ‘소방기본법’에서 지정하고 있는 화재경계지구(도시의 건물밀집지역 등 화재가 발생할 우려가 높거나 화재가 발생하는 경우 그로 인한 피해가 클 것으로 예상되는 구역)는 제13조 화재경계지구의 지정에 의해 지정되고 있으며, 시장지역, 공장창고 밀집지역, 목조건물 밀집지역 등 전국에 총 108개소94) 지정되어 있다. Table 1.1은 방화지구 및 화재경계지구에 관련된 법령을 정리한 것이다. 방화지구의 경우 ‘건축법’6) 제51조에서 방화지구 안에서는 건축물의 주요구조부와 외벽을 내화구조로 하여야 하며, 건축물의 지붕 위에 설치하는 공작물이나 높이 3미터 이상의 공작물은 주요부를 불연재료로 하여야 한다고 정하고 있다. 또한 화재경계지구의 경우 ‘소방기본법 시행령’7) 제4조에서 소방특별조사를 연 1회 이상 실시하여야 하며, 소방상 필요한 훈련 및 교육을 연 1회 이상 실시할 수 있다고 정하고 있다. 그러나 방화지구 및 화재경계지구의 지정에 있어서는 시도지사에 의하여 지정되는 것으로서 방화지구 및 화재경계지구의 지정에 있어서 특별한 평가방안이 없는 실정이며, 각 지구에 대한 위험성 평가방안이 마련되어 있지 않기 때문에 정량적인 화재위험성 평가 및 그에 따른 대책마련 또한 부재한 실정이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 도시화재위험성 평가를 위하여 일본의 재해위험도 판정 및 도시화재시뮬레이션의 국내 적용성을 검토하였으며, 개선방향제시를 위하여 다음과 같이 구체적인 목적을 설정하였다.

건설현장 화재감시자 교육이 화재사고 저감에 미치는 영향에 관한 연구

김태한 경기대학교 공학대학원 2021 국내석사

이번 이천 물류센터 화재와 같은 화재·폭발 사고가 다시는 재발하지 않도록 하기 위하여 정부는 관계부처 합동으로 건설현장 화재 발생 위험요인들을 분석하여 수립한 『건설현장 화재안전 대책』을 정부는 지난 2020년 6월 18일 발표하였다. 건설현장에서 발생하는 화재사고는 건설현장 사고 중 추락, 낙하, 비래, 감전 등 다른 사고에 비하여 발생 비율은 낮지만 건축물이 대형화, 복잡화, 고층화, 심층화 되며 화재발생시 많은 인명피해를 동반한 대형재해로 이어지고 장기적으로 건축물의 내구성능의 저하로 연결되는 등 발생 시 사회적으로도 큰 물의를 일으키게 된다. 특히 최근 고층 건축공사 현장에서 화재 발생 시에는 화재발생 초기에 현장자체 임시소방시설 이나 소화기를 이용하여 화재를 진화하고 대피유도를 하지 못하는 경우에는 소방차의 화재현장 접근 및 소화장비 기능이 부족하여 화재진압이 어려운 실정이다 건설현장 화재사고 중 가장 큰 원인인 되는 것은 용접·용단작업이다. 용접·용단 시 화재사고는 매년 1,000여 건씩 반복되고 있다. 용접·용단 시 발생하는 고열과 불티는 주변에 인접한 인화성 물질에 직접적인 점화원이 되며, 화재나 폭발 등 대형사고로 발전될 가능성이 높다. 용접·용단으로 인한 화재 발생을 방지하기 위하여 정부에서는 2017년 3월 산업안전보건에 관한 규칙에 화재감시자 배치제도를 신설 하였다. 그러나 현재 화재감시자는 기초안전보건교육만 받으면 화재감시에 필요한 신체적 조건이나 업무수행능력, 배경지식, 화재에 대한 경험 등을 고려하지 않고 화재감시자 자격을 부여하고 있다. 그러므로 화재감시자의 실제 업무수행 능력을 검증할 수 없는 것이 현실이다. 화재감시자에 대한 교육 부재로 인한 회재에 대한 대응능력이 전무하다고 분수 있다. 본 연구는 건설현장에서 화재감시자를 교육하고 직접 작업 지시를 하는 직무를 담당하는 현장 관리감독자와 안전관리자의 설문을 통하여 교육내용과 화재저감과의 영향관계를 분석하고, 이에 따른 화재감시자 교육 방안을 제시하고자 한다 In order to prevent similar fire and explosion accidents from recurring at the construction site in the wake of this fire at the Icheon Logistics Center, the government the “Construction Site Fire Safety Measures” established by analyzing the risk factors of fire at the construction site. Was announced on June 18th. Fire accidents that occur at construction sites are less common than other accidents such as falls, falls, flying, electric shocks, etc., but Buildings become large, complex, high-rise, and in-depth, and when a fire occurs, it leads to large-scale disasters accompanied by a lot of human damage, and leads to a deterioration in the durability of the building in the long term. In particular, in the case of a fire at a high-rise construction site in recent years, if the fire is not extinguished by using the site's own temporary fire extinguisher or fire extinguisher at the beginning of the fire, and the evacuation is not guided, the fire engine's access to the fire site and extinguishing ability are insufficient, and fire suppression is difficult. Among the fire accidents that occur during hot work, the biggest cause is welding and fusing. Fire accidents during welding and fusing are repeated 1.000 every year. The high heat and burning generated during welding and fusing become a direct source of ignition for inflammable substances adjacent to each other, and it is highly likely to develop into large-scale accidents such as fire or explosion. In order to prevent the occurrence of fires due to welding and fusing, the government established a system for assigning fire monitors to the rules on occupational safety and health in March 2017. However, at present, fire watchers are granted fire watcher qualifications without taking into account the physical conditions, job performance skills, background knowledge, and fire experience necessary for fire monitoring, as long as they receive basic safety and health education. Therefore, the reality is that it is not possible to verify the ability of a fire monitor to perform the actual work. It can be seen that there is no ability to respond to incidents due to the lack of training for fire watchers. This study analyzes the relationship between education content and fire reduction through surveys of site management supervisors and safety managers who are in charge of educating fire monitors and directing work orders at construction sites, and devising a fire monitor education plan accordingly I want to present.

화재진압용 수상로봇의 자율제어 기법에 관한 연구

정진석 동명대학교 2018 국내석사

매년 해양산업이 빠르게 발전하고 있지만 그에 따른 선박 화재 및 폭발 사고가 지난 7년간 급격하게 증가하고 있고, 그에 따른 인명피해도 상당부분 증가하고 있는 추세이다. 화재란 미리 예방할 수 있으면 좋지만 일단 발생하면 작은 불씨도 빠르게 감지하는 등의 초기대응이 가장 중요하다. 또한 대형화를 막기 위해서는 신속한 출동과 화재진압이 필요하다. 하지만 해양화재 발생 시 초기대응은 해양이라는 특수한 환경으로 소방정과 소방함과 같은 선박을 활용하여 화재를 진압하는 방식을 사용하고 있다. 대개 이 과정에서 필요한 인원은 선박 운전, 소방 호스 분사 등 최소 5명, 많게는 10명∼20명까지 필요하다. 또한 배위에서 화재를 진압하기 위해서는 외란에 의해 흔들리는 선박 위에서 사람이 직접 소방 호스를 이용하여 물을 분사하는 방식이 대부분인데 이때 안전성의 문제가 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 광학영상과 온도 정보를 바탕으로 화재패턴을 분석하고, 화재가 진압될 때까지 화점을 지속적으로 추적하여 화재를 진압하며, 외란으로부터 선체의 자세를 유지하면서 효율적인 화재진압이 가능한 자율제어 수상로봇의 개발이 필요한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 화재진압용 수상로봇의 장점을 유지하며 단점을 보완하는 로봇을 개발하였다. 개발한 로봇은 카메라에서 획득한 영상정보를 기반으로 자율제어기법을 적용하여 로봇이 자율적으로 화재를 진압하도록 설계하였다. 제안된 기법의 검증을 위해 시험평가를 실시하였고 로봇이 화재를 자율적으로 진압 할 수 있는 가능성을 확인하였고 제안된 기법의 타당성을 확인하였다. The marine industry is rapidly developing in every year. However fires and explosions of marine ships have increased rapidly over recent seven years, resulting in increasement of casualties. It is good to prevent fire in advance. In addition, it is most important to take early countermeasures such as a quick detection and mobilization in case of small-scale fire. In order to prevent large-scale fire, quick mobilization and fire fighting are needed. In the case of a marine fire, the initial response is to use the method of the fire fighting by using the system such as the fire fighting ship and the fire fighting vessel in special marine environments. Usually, the required number of people in this process is at least 5 to 10 peoples in ship operation and fire hose spraying. However, the peoples often spray water by using fire hoses directly on a ship under disturbances. In order to solve these problems, fire patterns are analyzed based on optical images and temperature information, the fire tracking is performed continuously until the fire is extinguished. These are necessary to develop an autonomous control surface robot. In this paper, we developed a robot that maintains the advantages of existing fire fighting surface robot and complements the disadvantages. The developed robot can be controlled by a host-PC using a wireless communication device and autonomously controlled so that it can propel using an expert-based control technique. To verify the proposed method, the test and evaluation was performed, and the experimental results show that the proposed method effectively solves the problem of expertise and manpower in fire fighting ships.

화재피해주민지원제도에 대한 소방공무원 만족도에 대한 연구

최진호 경기대학교 행정대학원 2015 국내석사

The concept of “Fire” is combustion phenomenon which occurred by intentionally, or chemically explosion phenomenon that put off by fire facilities. Also, “Damaged from Fire” is disaster which damaging people by using “Fire” as catalyst. “Fire” is combustion phenomenon that objects are rapidly oxidate and release high degree of temperature, light, heat and reaction products. But cigarette light’s flame, candlelight’s flame and gas range’s flame are not in the category of “Fire”. “Fire” is a kind of chain reaction oxygen, heat and fuel furthermore “Fire” transforming objects in physically, chemically. So, “Fire” is not changing itself but chemically alternate other objects and it is disaster which occurred by flame. In 2013, fire occurred 40,933 times in Korea. The total sum of damaged property reached to 4,344 billion, 307 were dead and 1,877 were injured by fire. The purpose of this Thesis is making system that giving benefit to more victims of fire through investigating the level of fire-fighters satisfaction about the support system to them. In order to do this study, I examined fire fighters who are meet victims, victims are losing their property, where fire occurred. They know pros and cons about this support system. Through inquiry, this survey suggests how to improve current support system and reveals relation between the degree of fire fighter’s satisfaction about the system and the impact of the system. I tried to approach this problem with substantiation point of view. The purpose of this research is suggesting the empirical-positive model for the support system and proposing the system’s appropriacy, accessibility and how to manage the system. Also, this model illuminates importance of new standard of the support system for victims of fire so we can implicate deduction from this. "화재"란 사람의 의도에 반하거나 고의에 의해 발생하는 연소 현상으로서 소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있거나 또는 화학적인 폭발현상을 말한다. 또는 화재란 불을 촉매로 인간에게 피해를 끼치는 재난이라 설명할수 있다. 불이란 물질이 산소와 화합하여 높은 온도와 빛과 열을 내면서 타는 연소현상으로 화재를 이르는 말이라고도 한다. 그러나 우리는 라이터 불이나 촛불, 가스렌지 불꽃 등을 화재라고 하지 않는다. 불은 연소현상의 일종으로 물질이 타면서 물리적, 화학적으로 변종을 일으키는 작용이다. 결국 불은 자기 자신은 변하지 않으면서 다른 물질의 화학반응을 일으키는 것이며 불을 이용한 재난발생의 결과가 화재인 것이다. 우리나라 2013년 전국 화재발생을 살펴보면 40,933건에 재산피해는 4,344억원 발생했으며 사망자 307명, 부상자 1,877명, 화재 발생 주택으로 이재민 발생 새대 1,345세대에 이재민이 2,330명이 발생하였다. 화재가 발생하면 이로인해 고통을 받는 주민들이 많이 있다. 그래서 고통을 받고있는 화재피해주민들을 위해 정부에서 지원해주는 제도에 대해 소방공무원들이 느끼는 만족도에 대해 연구를 함으로써 앞으로 발전방안에 대해 연구를 하고자 함이다. 본 논문의 목적은 현재 화재피해주민 지원제도에 대한 소방공무원 만족도에 대한 연구를 함으로써 화재피해주민에게 좀더 많은 혜택을 줄수 있는 제도를 마련해야할 것이며 이럴 위해 현재 화재현장에서 활동하고 있는 소방공무원들이 직접 피부로 느끼는 점을 본 연구는 화재피해주민지원제도 개선 방안이 무엇이고 소방관의 화재피해주민지원제도의 만족도에 어떠한 영향력 및 관계를 갖는가를 실증적 관점에서 접근하려 시도하였다. 본 연구의 주된 목적은 화재피해주민지원 제도의 적절성, 접근성, 제도의 운영, 정보전달이 만족도에 대한 실증적 모델을 제시하는데 있다. 또한 이러한 모델은 새로운 화재피해주민제도에 대한 새로운 기준에 대한 중요성을 조명한다는 점에서 시사점을 제시하였다고 본다.

건물별 화재 위험도 예측 및 분석 : 재산 피해액과 화재 발생 여부를 바탕으로

이인아 연세대학교 정보대학원 2020 국내석사

This paper derives the fire risks of buildings in Seoul through the prediction of property damage and occurrence of fires. This study differs from prior studies in that it utilizes variables that include not only a building's characteristics, but also its affiliated administrative area as well as the accessibility of nearby fire-fighting facilities. The independent variables used to predict property damage are largely divided into the building's innate characteristics, the characteristics of its affiliated administrative area, and fire-fighting facilities; with the results of the Random Forest algorithm, the RMSE value is around 261, and the accessibility of surrounding fire-fighting facilities was derived as the important predictor variable. The independent variables used to predict the occurrence of fires are divided into building characteristics, energy use, population characteristics, and characteristics of the building's administrative area; with the results of the random forest algorithm, the accuracy was valued to be around 74%, and the building characteristic was derived as the important predictor variable. Fire risk prediction was made on 300 buildings in Seoul utilizing the established model, and it has been derived that with buildings at Level 1 for fire risks, there were a high number of households occupying the building, and the buildings had many factors that could contribute to increasing the size of the fire, including the lack of nearby fire-fighting facilities as well as the far location of the 119 Safety Center. On the other hand, in the case of Level 5 buildings, there were a high number of surrounding buildings and businesses, the highest number of fire-fighting facilities, as well as a nearby 119 Safety Center within its jurisdiction, indicating that these buildings could respond appropriately to fires. 본 논문은 서울시에 존재하는 건물을 대상으로 화재 발생 시 재산 피해액, 화재 발생 여부를 예측하여 건물별 화재 위험도를 도출하였다. 본 연구는 건물의 특성뿐 아니라 해당 건물이 속한 행정동의 특성 및 소방 시설 접근성과 같은 변수를 활용하였다는 점에 있어 기존 선행연구와 차이점을 지닌다. 재산 피해액 예측에 사용된 독립 변수는 크게 건물 특성, 건물 소속 행정동 특성, 소방 시설로 나뉘며 랜덤 포레스트(Random Forest) 알고리즘 사용 결과, RMSE는 약 261이며, 주변 소방 시설 접근성 변수가 예측에 있어 중요 변수로 도출되었다. 화재 발생 여부 예측에 사용된 독립 변수는 건물 특성, 에너지 사용량, 인구 특성, 건물 소속 행정동 특성으로 나뉘며 랜덤 포레스트(Random Forest) 알고리즘 사용 결과, 정확도는 약 74%였으며, 건물 특성 변수가 중요 변수로 선정되었다. 구축된 모델을 사용하여 서울시에 존재하는 300개 건물을 대상으로 화재 위험도를 예측하였으며, 화재 위험도 1등급의 경우 건물 내 세대 수는 많지만, 주변 소화 시설이 부족하며 관할 119안전센터가 가장 멀리 위치하는 등 화재 발생 시 그 규모를 키울 수 있는 요인들이 많은 것으로 나타났다. 반면 5등급의 경우, 주변 건물 수나 사업체 수는 많지만, 소화 시설 등이 가장 많이 구비 되어 있었으며 관할 119안전센터가 가장 가까이 위치해 있어 화재에 적절히 대응할 수 있는 건물들로 나타났다.

화재대피용 간이호흡기구 의무비치 제도화에 관한 연구

유해공 경기대학교 공학대학원 2023 국내석사

최근 화재 발생시 인명피해 사례를 살펴보면 다량의 농연(濃煙)과 유독가스가 배출되어 화재 사망의 주된 원인은 질식사(窒息死)라는 것이 통계 등을 통해 나타나고 있다. 최근 10년간(2010~2019년) 화재 사망자 3,024명 중 약 64.8%인 1,960명이 연기 흡입에 영향을 받아 사망하였다. 하지만, 현행 소방법령 상의 피난기구 중 연기와 유독가스의 위험으로부터 인명피해를 최소화하기 의한 화재대피용 간이호흡기구는 별도로 규정이 없는 실정이다. 또한 시중에 판매되는 제품들도 KS 규격을 받지 않아 안전성을 보장할 수 없으므로 이를 제도화하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 첫째, 최근 10년간 화재 발생 현황 및 인명피해 요인을 분석하였다. 대형화재의 발생 추이, 사망자 원인 등을 분석하여 인명피해의 주요인이 연기와 유독가스 흡입에 의한 질식임을 도출하였고 화재 시 생성되는 유독가스의 종류 및 인체에 미치는 영향을 조사하였다. 둘째, 피난기구로서 간이호흡기구 비치의 필요성을 검증하기 위하여 관련 법령에 따라 소방대상물에 설치된 피난기구의 장·단점을 사용자의 활용적 측면에서 비교․분석하였다. 셋째, 화재대피용 간이호흡기구 운영 실태를 조사․분석하였다. 간이호흡기구의 개념을 정리하고 간이호흡기구의 비치와 관련된 국내외 제도화 실태를 조사하고, 간이호흡기구의 KS 성능인증 기준 등을 분석하고 시중에 유통되는 간이호흡기구 KS 인증 및 미인증 제품의 유형 및 현장 활용 사례를 조사․분석하였다. 넷째, 화재대피용 간이호흡기구 의무비치를 위한 제도화 방안을 제시하였다. 의무비치 대상 선정을 위해 소방대상물의 화재위험도 평가 방법으로 정량적 방법과 정성적 방법을 병행한 종합평가 방법을 제시하였다. 또한, 화재대피용 간이호흡기구의 안전 등급 평가기준을 마련하여 비치기준(안)을 제시하였다. Statistics and research papers show that the main cause of fire death is suffocation (died by smoke), not death (died by fire), due to the release of a large amount of smoke and toxic gas. According to statistics on the cause of death of fire deaths in the last 10 years (2010-2019), 1,960 people, or 64.8% of 3,024 deaths, died from smoke inhalation. However, among the evacuation equipments under the current fire laws, there is no separate provision for simple respiratory masks for fire evacuation to minimize casualties from the risk of smoke and toxic gases. In addition, it is necessary to institutionalize products sold on the market because they do not receive KS standards and cannot guarantee safety. Therefore, in this study, first, the current status of fire occurrence and the factors of casualties over the past 10 years were analyzed. By analyzing the occurrence trend of large fires and the cause of death, it was derived that the main cause of human damage was smoke and suffocation by inhalation of toxic gas, and the type of toxic gas generated during the fire and its effect on the human body were investigated. Second, in order to verify the need for simple respiratory masks as evacuation equipment, the advantages and disadvantages of the evacuation device installed on the buildings were compared and analyzed in terms of user utilization. Third, the operation status of simple breathing apparatus for fire evacuation was investigated and analyzed. The concept of the simple respiratory masks were summarized, domestic and foreign institutiona-lization related to the placement of simple respirators was investigated, KS performance certification standards of simple respirators were analyzed, and types of KS certified and unauthorized products on the market were investigated and analyzed. Fourth, an institutionalization plan was proposed for mandatory installation of a simple respiratory equipment for fire evacuation. A comprehensive evaluation method that combines a quantitative method and a qualitative method was presented as a method for evaluating the fire risk of building construction types to select a target for mandatory installation. In addition, an institutional proposal was presented through the criteria for evaluating the safety of a simple respiratory equipment.

화재감식평가 자격개발 및 도입에 관한 연구

이향노 서울산업대학교 산업대학원 2010 국내석사

건축물이 대형화·고층화·복잡화되어지고 다양한 에너지 사용 및 인위적인 방화증가에 따라 화재발생 패턴이 날로 복잡하고 다양하여 과학적인 화재조사에 필요한 전문 인력 양성을 위하여 화재감식평가기사의 국가기술 자격종목의 도입이 요구되고 있다. 본 연구에서는 화재감식평가 업무인 화재원인조사, 화재피해조사, 화재분석 및 평가에 관한 사항을 화재감식평가 프로세스에 따라 업무 분석을 하였다. 이를 통해 직업명세서, 직무명세서, 작업명세서를 도출하였고 화재감식평가와 관련된 국내외 화재감식평가와 관련된 기관의 교육 자료와 자격제도를 검토하여 시험과목을 도출하였다. 시험과목으로 필기시험은 화재상황조사 및 보고서 작성, 화재조사론, 화재감식론, 증거물 관리 및 법과학, 관련법규 및 피해 평가론등 5과목을 제시하였고, 실기시험은 화재감식실무라는 과목으로 직무분석을 통해서 얻은 화재감식평가 업무에 필요한 사항 제시하였다. 또한 실기시험은 화재감식평가 업무의 전반적인 내용에 대해서는 필답형으로 화재감식평가 업무상 사진 및 동영상 분석이 필요한 사항에 대해서는 작업형으로 하여 출제기준을 작성하였다. 화재감식평가기사 국가기술 자격종목의 도입은 화재감식전문가 양성, 과학적인 방법의 화재감식을 통한 정확한 화재 원인 규명과 유사화재를 예방, 민·형사상의 정확한 책임 판단을 통한 방화범죄의 예방 등을 통하여 넓게는 화재 예방에 기여할 수 있을 것을 사료된다. As fire breakout patterns become more complex and diverse from the increase in the use of various energies as a result of buildings becoming larger, taller and more complex, as well as from artificial arsons, the introduction of national technical qualification of fire identification & evaluation engineer in being demanded to cultivate professionals required in scientific fire investigation. The main responsibilities of fire identification & evaluation engineer can be seen as fire cause investigation, fire damage, fire damage investigation and fire analysis & evaluation, and job description, statement of responsibilities and task specification were developed through the above analysis of responsibilities. In addition, examination subjects were deduced through the review of the domestic and abroad educational materials and qualification systems related to fire identification & evaluation engineer and the experts council, and major question items, minor question items and sub question items were developed according to examination subjects. The written examination subject was composed of fire situation investigation and report preparation, fire investigation theory, fire identification theory, evidence management and forensic medicine and related laws and damage evaluation theory. The written-answer type among the practical examination subjects was composed of fire identification practice and fire investigation related laws and the task type was composed of fire identification practice. It can be considered that the introduction of national technical qualification of fire identification & evaluation is needed since it will enable accurate examination of cause through the fire identification via scientific methods upon cultivating objective and knowledgeable fire identification experts, and allow accurate judgement of civil & criminal responsibilities, and prevent arsons.

IoT 미들웨어 플랫폼을 활용한 지능형 화재감시 시스템 설계 및 구현

김태형 한국산업기술대학교 산업기술·경영대학원 2019 국내석사

화재는 사람의 생명과 재산의 피해를 가장 많이 입히는 재난 중에 하나이다. 화재감지 시스템은 이를 예방하기 위한 가장 중요한 시스템으로써, 속도, 정확성, 신뢰성이 중요한 요소이며, 기존 시스템에서는 경보기 오동작 등과 같은 비화재 오보로 인한 오인출동으로 소방 활동력 낭비가 많이 발생하고 있다. 한편 화재 감시 시스템은 과거 유선 아날로그 센서 기반의 1차적인 경보시스템에서 디지털방식의 감지시스템을 거쳐 무선통신 단말기를 이용한 네트워크 방식의 자동 감지 시스템으로 진화하고 있으며, 최근에는 사물인터넷 기반의 무인 화재감시 시스템과 빅데이터 기반의 지능형 예방서비스 모델을 통하여 스마트팩토리의 성장과 함께 중요해 지고 있는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 유선 아날로그 센서를 이용한 화재감지 시스템의 문제점에 대한 대응방안으로 화재의 확산 전 단계에서 신속한 화재감지에 유리하고 설치의 제약이 없고, 화재에 취약하고 대량의 피해가 발생할 여지가 있는 산업공단 내 중소 규모의 제조업체 현장에서 효과적인 무선센서 모듈기반의 화재감지시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 4차 산업혁명을 통한 IoT 와 빅데이터 기술의 발달, 표준통신 프로토콜 / 플랫폼을 기반으로 이기종 호환성이 확보를 통한 제조관리시스템의 스마트화, 빅데이터 수집, 분석을 기반으로 한 지능형 예지보전 서비스가 이루어지고 있는 스마트팩토리의 기술 추세를 반영하여, 스마트팩토리로의 전환을 필요로 하는 국내 중소 제조업체들에게 적합한 클라우드 기반의 미들웨어를 사용한 지능형 화재감지시스템을 설계하고 구현하였다. 이를 위해 국내 화재 관련 연구와 화재 감지 시스템, 지능형 화재 예방시스템 등의 관련연구 조사를 통해 문제점 및 개선사항을 도출하였으며, 관련기술인 MQTT, 빅데이터처리, 클라우드 서비스 및 NoSQL 데이터베이스 등에 대한 연구 및 분석을 통해 본 논문의 시스템의 기능정의 및 설계를 진행하였다.