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지하철 역사 대피시설 최적화 설계를 위한 BIM 모델링 및 VR 시뮬레이션
조려해(Zhao, Lihai),김영휘(Kim, Younghwi),유성(Yu, Sung),윤영수(Yoon, Youngsoo) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.7
현재 공공시설물 대부분은 효용성과 기능성에만 중점을 두고 있어 재난상황 발생 시, 재실자들의 대피에 관해서는 고려가 되지 않고 있다. 이러한 연유로 대피 방법이나 대피 시간 단축에 대한 연구가 필요하며, 이를 위해 공공시설물들을 정확히 모델링하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 안암역을 사례로 들어 레이저 스캐닝을 이용한 역설계 기술에 BIM을 이용하여 재난 상황에서 대피 시 경로 분석을 위한 가상의 3D 모델링을 진행하는 과정을 제시하였다. 또한, VR과 연계한 기술을 적용하여 대피 교육용 VR 시뮬레이션의 제작 방법도 제시하였다. 본 연구에서 제시된 3D 모델링 방법과 교육용 VR 시뮬레이션의 제작 방법이 일반 공공시설물에 적용된다면 비상상황 발생 시 재실자들의 더욱 신속하고 안전한 대피가 가능할 것으로 기대된다. Most of the current public facilities focus on their utility and functionality. Therefore, they do not consider the evacuation of occupants in the event of a disaster. For this reason, research on evacuation methods and evacuation-time minimization is required. Therefore, accurate modelling of public facilities is important. This study presents a process of conducting virtual 3D modeling to evaluate the path during disaster by applying the Building Information Model for reverse engineering using laser scanning. We used the Anam Station as an example. In addition, the method of developing a virtual reality (VR) simulation for evacuation education is presented by applying a technology linked to VR. If the 3D modeling method and educational VR simulation methodology presented in this paper are applied to existing public facilities, we expect that people will be able to evacuate more quickly and safely in case of emergencies.
피난 시뮬레이션을 통한 아파트 피난 안전성 및 소요시간에 관한 연구
이재훈(Lee,Jaehoon),원천봉(Yuan,Tian-Feng),최진석(Choi,Jin-Seok),윤영수(Yoon,Youngsoo) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.1
초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법이 제정되어 초고층 건축물의 경우 30층 이내마다 일정한 면적의 피난안전 층을 의무적으로 설치하도록 규정하지만;30층 이하의 고층 건축물의 경우 피난안전 층에 관한 규정이 따로 없다. 피난안전 층에 관한 규정이 없는 30층 이하의 고층 아파트의 경우 지하주차장을 대피 시설(SIP;Shelter In Place)로 지정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고층 아파트로 피난 시뮬레이션을 실행하여 재실자들이 최소한의 시간으로 안전하게 대피시설로 대피하도록 최적의 피난계획을 제시하고자 한다. 피난계획을 수립하기 위해서 피난 시뮬레이션을 진행하는데;고령자와 장애인의 경우 계단을 이용하여 대피시설로 대피 시 대피 시간의 지연에 따른 인명피해를 초래할 수 있다. 따라서;고령자와 장애인은 승강기를 이용하여 대피를 진행한다. 본 연구에서 재실자의 인원수;승강기의 사용 여부;승강기의 속도 변화와 피난 계단 추가에 따른 SIP 대피 경로 수에 따라 시나리오를 구성하여 시뮬레이션을 진행하였다. The special act for the management of disasters in super high-rise buildings and complex buildings with underground connections included the installation of a certain area of evacuation safety layer within 30 floors for high-rise buildings. However;for high-rise buildings with 30 stories or less;there is no separate regulation for evacuation safety floors. For high-rise apartments with less than 30 stories that do not have regulations for evacuation safety floors;an underground parking lot can be designated as a refuge shelter-in-place (SIP). This study aims to provide an optimal evacuation plan for evacuation simulations in high-rise apartments. This plan will ensure that the occupants are safely evacuated to the refuge SIP within a minimum timeframe. Evacuation simulations are conducted to establish an optimum evacuation plan. This is because there could be delays in the evacuation time as well as human casualties when evacuating to a SIP using stairs for the elderly and the disabled. Therefore;the elderly and the disabled use elevators to evacuate. The scenarios in this study were simulated on the basis of the number of occupants;the speed of the elevator;the number of evacuation stairs as SIP escape routes;and whether the elevator was used.
전기로 산화슬래그 혼입 고강도 콘크리트의 미세구조 및 자기센싱 특성 평가
홍세희(Hong, Sehee),원천봉(Yuan, Tianfeng),최진석(Choi, Jinseok),윤영수(Yoon, Youngsoo) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.5
This study analyzes the microstructure and strength properties of high-strength concrete containing electric-arc-furnace oxidizing slag (ES). Thus, three different water-to-binder ratios and four different ES-replacement ratios were considered while evaluating the hydration products of the specimens, their porosity, pore-size distribution, and compressive and splitting tensile strengths, depending on the curing age. According to the x-ray diffraction (XRD) patterns, the ES specimens of both portlandite and hatrurite exhibited higher peak intensities than those of the plain specimen (High-strength concrete, i.e., HSC). Further, from the results of the mercury intrusion porosimetry (MIP) test, it was observed that the cumulative pore volume of the ES specimens was higher than that of the HSC. Also, the porosity of the ES specimen, whose ES-replacement ratio was 20%, was approximately 37.9% higher than that of the HSC. The compressive strength and splitting tensile strength of the ES specimens significantly decreased when the ES-replacement ratio was 20%, while the best self-sensing properties were exhibited. From all the experiments, it was observed that an ES-replacement ratio of 15% exhibited similar microstructure and strength properties to those of the HSC.
피난 시뮬레이션과 BIM모델을 활용한 경전철 역사 내의 ‘시설물 내 대피시설’ 위치 선정에 대한 연구
김영휘(Kim Younghwi),이진영(Lee Jinyoung),Yuan Tianfeng,윤영수(Yoon Youngsoo) 한국방재학회 2018 한국방재학회지 Vol.18 No.4
우리나라는 세계 유일의 분단국가로서 발생 가능한 잠재적인 위험에 대해 사전에 대비하고 준비할 필요성이 있다. 이러한 상황에서 단순히 대피시설의 수를 늘리기보다는, 기존 시설물을 활용하여 평상시에는 일반 용도로 사용되나 CBRE 상황에서는 대피시설로서의 기능을 할 수 있는 SIP를 확립하고 관리할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 BIM 소프트웨어를 이용하여 경전철 역사를 모델링하고, 각 공간의 접근성과 수용성을 고려한 피난 시뮬레이션을 실시하여, 역사 내에 SIP의 최적 위치를 선정하는 과정을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 과정은 직접적인 시뮬레이션을 통한 합리적인 인간 행동 분석에 기초한 것이기 때문에, 기존의 사회기반시설에 적용된다면 CBRE 상황 발생 시 더욱 안전하고 신속한 대피가 가능할 것으로 기대된다. As the only divided country, preparing for possible risks is to be considered in Korea. In these circumstances, rather than just increasing the number of evacuation facilities, it is needed to establish and manage SIP, the space that is used for its original purpose in normal situation but can be utilized as a shelter during CBRE situation. Therefore, in this study, light rail station is modeled by using BIM software and the process of selecting the best location of SIP in the station by performing several simulations accordance with various escape scenarios was presented. Since the process proposed in this study is based on rational analyses of human behavior through direct simulations, if applied to various infrastructures, it is expected for people to evacuate fast and safely under CBRE situation.
UHPFRCC의 균열 발생 여부에 따른 전자파 차폐 성능 평가
이호진(Hojin Lee),최진석(Jinseok Choi),이오성(Ohseong Lee),윤영수(Youngsoo Yoon) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.3
In this study, the crack distribution and electromagnetic shielding characteristics of UHPFRCC before and after cracking were evaluated according to fiber combinations. After evaluating the mechanical and electrical properties of each combination, an electromagnetic shielding test of a non-cracked panel specimen was conducted. Subsequently, the panel specimen was subjected to a monotonic load or repeated load. In the case of the test specimen with a repetitive load, the crack length, crack area, and electromagnetic shielding were measured at each load stage. According to the experimental results, the incorporation of organic fiber decreased the compressive strength and density of UHPFRCC. In particular, the incorporation of carbon fibers adversely affected the tensile behavior owing to dispersibility problems. The hybrid fiber combination increased the electrical resistivity. However, the incorporation of carbon fibers improved electromagnetic shielding performance compared with the single incorporation of steel fibers. The fiber combination significantly affected the crack length and width than the crack area. In addition, as cracks occurred, the electromagnetic shielding performance of a test specimen showed an average decrease of up to 20%.
철근 배근 방법에 의한 철근콘크리트의 전자파 차폐특성 평가
최진석(Choi, JinSeok),원천봉(Yuan, TianFeng),홍세희(Hong, SeHee),윤영수(Yoon, YoungSoo) 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.5
본 연구에서는 콘크리트의 두께와 철근 보강에 따른 철근콘크리트의 전자파 차폐특성에 관한 실험을 수행하였다. 또한, 섬유보강 콘크리트의 강섬유 혼입률 및 철근 간격에 따른 전자파 차폐특성을 평가하였다. 콘크리트는 두께의 증가에 따라 높은 주파수 대역에서 전자파 차폐에 큰 효과를 나타냈으며 철근은 직경의 증가, 철근 간격의 감소 및 보강 층의 증가에 따라 낮은 주파수 대역에서 전자파 차폐에 큰 효과를 나타냈다. 강섬유의 혼입률이 증가할수록 차폐율이 증가하였으며 강섬유를 1.5% 혼입한 변수에서 철근 간격의 감소로 인한 차폐율 증가를 나타냈다. In this study, experimental tests were performed to determine the electromagnetic shielding characteristics of reinforced concrete based on the thickness of concrete and rebar. In addition, the electromagnetic shielding characteristics based on the steel-fiber volume ratio and rebar spacing of fiber-reinforced concrete were evaluated. Concrete showed significant Shielding Effectiveness (SE) in a high-frequency band with increasing thickness, but the rebar exhibited significant SE in the low-frequency band with increasing diameter, decreasing rebar spacing, and increasing layer. The SE increased with the steel fiber volume ratio, and it also increased owing to the decrease in the rebar spacing for 1.5 vol.% steel fibers.