• 대한공간정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.69-80
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• 2016

재난 발생 시, 실내 공간에서의 신속한 대피를 위해 총 대피시간 최소화를 목적으로 일부 연구들이 진행되었다. 하지만 대부분의 연구가 총 대피시간이 최소화되는 최적 대피경로를 산출하는데 오랜 연산시간이 소요되어 실제 재난 상황에 적용하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 본 연구는 짧은 연산시간으로 총 대피시간을 단축시킬 수 있는 대피경로 할당 알고리즘을 제안하고자 한다. 대피경로 할당 알고리즘은 다수의 출구가 존재하는 건물에서 대규모 인원 대피 시, 각 출구에 적절하게 대피인원을 할당하여 출구들의 교통 정체 상황을 균형적으로 유지함으로써 총 대피시간을 단축시키는 알고리즘이다. 각 출구에 대피인원을 할당하는 방법은 그래프 이론을 기반으로 탐욕 알고리즘의 접근방식을 활용하였다. 본 연구에서는 알고리즘의 검증을 위해 cellular automata 기반 대피 시뮬레이터를 이용하였으며 실제 건물과 유사한 구조에서 다양한 인원분포를 적용한 뒤 실험을 수행하였다. 결과적으로 최단거리 출구 대피보다 알고리즘을 적용하였을 때 총 대피시간이 감소되었고 대형 건물 구조에서도 짧은 연산시간이 소요되는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.80-80
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• 2021

2020년은 장마와 태풍으로 인해 중부 및 남부지방에 폭우가 발생하여 강남역을 비롯한 지하철 역사와 지하 주차장 등 많은 지하시설이 침수되었고, 부산에서는 침수된 지하차도에 진입한 차량의 운전자가 사망하는 등의 사고가 발생하였다. 지하에 설치된 시설들은 침수가 발생할 경우 대부분 출입구를 통해 유입되는 물을 거슬러 대피해야 하므로 낙상과 그로 인한 익사 등 자칫 큰 인명피해를 초래할 수 있어 특별히 주의할 필요가 있다. 대피 여부를 결정하고 그에 필요한 시간을 계산하기 위해서는 안전하게 대피 가능한 최대수심(한계수심)을 결정하는 것이 필요하다. 현재 한계수심을 제시한 여러 연구가 있지만 대부분 소수의 성인만을 대상으로 한 실험 결과이기 때문에 성별, 연령, 체중 등 다양한 유형의 사람을 고려한 대피방법 제시가 필요하다. 이에 본 연구에서는 실험 참가자의 유형(성별, 연령, 체중, 신장)에 따른 대피시간의 차이를 고려한 한계수심을 제시할 수 있도록 하였다. 총 308명이 실험에 참여하였으며, 이중 남성은 164명, 여성은 144명이었다. 참가자의 연령은 14세부터 75세까지이며, 신장은 최소 145cm에서 최대 187cm, 체중은 35kgf에서 110kgf 범위이다. 대피시간은 물이 흘러 내려오는 5.1m 길이의 계단을, 난간을 잡은 채 거슬러 올라가는 시간으로 설정하였으며, 계단 상층부의 수심이 30cm일 때와 40cm일 때(한계수심 조건), 2회 측정하였다. 또한, 측정이 종료된 후, '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'을 선택하도록 하여 참가자가 체감한 실험 난이도를 간접적으로 확인하고 향후 연구에 활용할 수 있도록 하였다. 수집된 자료를 분석한 결과 여성의 경우 수심 30cm와 40cm의 평균 대피시간이 4초 정도의 차이가 나타났으나, 남성의 경우 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 또한 '안전하게 대피 가능할 것으로 예상되는 수심'에 대한 답변으로 다수가 실험의 최대 수심 조건인 40cm 이상을 선택하였다. 이와 같은 결과를 보아, 실험의 난도가 높지 않았다고 예상할 수 있으며, 그 원인은 참가자의 안전을 고려해 실험 조건을 난간을 잡은 채 보행하도록 설정한 것이 한계수심을 증가시키는 결과를 가져왔다고 볼 수 있다. 유형에 따른 대피시간의 차이를 분석하기 위해서는 실험의 한계수심 조건을 높이거나, 난간을 잡지 않고 보행할 수 있도록 안전장치를 추가하는 등, 실험조건의 변화가 필요할 것으로 판단되며, 추가적으로 난간을 잡은 채 보행하는 것이 한계수심을 얼마나 높일 수 있는지에 대한 검토를 통하여 정량적인 대피가능 시간을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-29
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• 2012

일반적인 실내 보행자 대피모형 및 대피시뮬레이터는 보행자 특성(예, 이동속도, 방향, 기동성, 성별, 나이, 몸무게, 신체사이즈 등)을 고려하여 개개인이 출구까지 대피할 때의 최단거리나 최소시간, 즉, 국지적(local)인 해를 구한다. 따라서 이러한 모델을 이용해서는 대상 공간 전체(예, 건물 전체)의 재실자들이 모두 대피한다고 할 때, 전체 대피시간을 줄이는 전역적인 최적해를 얻기 힘들다. 본 연구는 건물내의 전체 인원분포를 고려하여 건물 내 재실자들의 총 대피시간을 최소화할 수 있는 전역적인 실내 보행자 최적 대피모형을 제시하고자 한다. 총 대피시간을 줄이는 전역적인 최적해는 다항식으로 찾기 힘든 문제로, 본 연구에서는 메타 휴리스틱기법 중 유전자 알고리즘을 이용하였다. 다양한 분포 상황을 염색체로 표현하고 해를 반복적 필터링하여 최적에 가까운 대피경로 및 대피시간을 산출하였다. 설계된 알고리즘을 표현하고 실험하기 위해서 CA(cellular automata) 기반의 대피 시뮬레이터를 이용하였으며, 다양한 실내 인원분포에 적용하여 그 결과를 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.43-49
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• 2008

본 연구의 목적은 무분별한 도시개발의 확산현상과 자연 재난 시 차량의 대피시간과의 관계를 살펴보고 그 연관성을 설명하는 것이다. 자연재난 학자들이 주장한 도시확산으로 인한 긴급대피시간의 지연에 대해 본 논문은 검증을 실시하였다. 본 논문에서 도시확산 측정의 두 가지 상반되는 개념들을 이용하여 무변별한 도시확산이 긴급대피 시간과 어떤 관계를 갖는지 알아보았다. 연구의 대상지역으로는 허리케인으로 인하여 거의 매년 긴급대피를 경험하고 있는 미국 텍사스 해안지역을 사례지역으로 삼았다. 또한 두 가지 다른 도시확산 지수들 (도시인구밀도와 접근성)과 긴급대피시간(ETSs)과의 부분 상관관계분석을 시도하였다. 결론은 다음과 같다. 도시 인구 밀도를 이용한 개념보다 접근성 개념을 통한 도시확산 측정이 통계적으로 더욱 유의미하다는 것이다. 구체적으로 일일 교통량을 이용한 접근성의 지수가 긴급대피시간과 강력한 관계를 가진다는 점이다. 이는 무분별한 도시확산으로 인한 교통시간의 지체가 재난 시 사람들의 대피에 악영향을 미친다는 것을 보여준다. 이러한 결론은 접근성을 높이기 위한 지속 가능한 토지이용 패턴이 긴급대피시간에도 좋은 영향을 미친다는 것을 의미한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권3호
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• pp.91-99
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• 2012

진주시는 과거 발생한 태풍 및 집중호우 등으로 피해를 입은 지역을 대상으로 홍수침수위험지구를 8곳 선정하고 이 지역에 대한 대피소를 지정하여 운영하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지구 중 시가지에 위치하고 인구밀도가 높은 나불지구와 상평지구를 연구 대상지역으로 선정하였다. 침수재해가 발생할 경우 대피조건을 고려하여 아동, 일반성인, 노약자로 구분하고 이동속도와 도달시간을 계산하여 대피소의 위치에 대한 적합성 평가를 GIS의 네트워크분석을 적용하였다. 그 결과 아동과 노약자의 경우 대피시간이 많이 소요되어 대피소로 대피하는데 적정대피 계획시간을 초과하고 있으며 일부지역은 일반성인도 규정된 대피시간을 초과하는 것으로 나타났다. 따라서 나불, 상평지구에 현재 지정된 대피소의 문제점을 보완할 수 있는 대피소를 1-2개 추가 지정하여 대피시간에 따른 문제점을 개선하였으며, 향후 대피경보발령과 연령별 대피계획을 보다 구체적으로 구축하여 재해발생 시 인적 물적 피해를 줄일 수 있는 대책 마련이 요구된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권5호
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• pp.431-438
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• 2019

본 연구에서는 비상대피시설의 출입구 개수 산정의 적정성을 평가하고자 하였다. 현행 민 관 군 대피시설의 기준은 대피 인원이 대피를 완료한 상황을 가정하여 적정 건축면적을 보유하도록 하는 정태적 기준만을 제시하고 있다. 그러나 실제 대피상황을 감안한다면 건축면적과 같은 정태적 기준보다는 출입구 개수, 대피인원, 대피시간 등과 같은 동태적 기준을 동시에 고려할 필요가 있다. 이를 위해 동태적 기준이 대피시간에 어떠한 영향을 주는지 대피 시뮬레이션을 통해 매개변수 연구와 회귀분석을 실시하였다. 그 결과를 대피시간에 대한 추정 모델을 개발하고 대피인원대비 적정 출입구 개수를 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.27-29
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• 2018

승객대피분석은 승객이 안전한 최종 탈출지점까지 대피하는데 걸리는 시간을 산출 하는 것과 다수의 승객이 하나의 대피경로로 몰리면서 정체현상이 일어나는지를 판단하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무선측위 정보를 활용하여 데크별 선내인원정보를 확인하고 이를 바탕으로 안전한 탈출지점까지 모든 승객이 대피하는데 걸리는 시간이 실시간으로 산출 가능한 기술을 승객안전 대피지원 시스템에 적용하였고 선박의 운용중 발생 가능한 사고 대응시 초기대응에 도움을 주고 위기사항이나 승무원의 훈련에도 활용 가능하도록 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.355-355
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• 2020

최근 쓰나미와 해일 등 이상기후에 의한 해수면 상승 등으로 인한 해안지역의 침수가 빈번해지고 있다. 태풍 매미의 경우, 피해규모는 인명피해 130명, 이재민 4089세대 10975명, 재산피해 4조 7810억원이며 침수피해는 규모는 주택 21,015동과 농경지 37,986ha으로 나타났다. 특히 이 태풍은 경남 사천시 부근 해안에 상륙할 때의 중심기압은 950hPa로 중심부근 최대풍속 40m/s 이었으며 풍속 15 m/s 이상으로로, 태풍의 강도는 [강], 크기는 [중형]이었음에도 그 피해는 과거에 비해 크게 나타났다. 내륙과는 달리 해일 등의 피해로 인한 해안지역의 침수피해 저감기법은 월파방지 파라펫 설치 또는 침수예상 지역의 지반고를 높이는 이외에는 확실한 대책이 없는 것이 특징이라 하겠다. 따라서 해안지역 침수예방은 월파방지 파라펫과 함께 인명피해 최소화를 위해서는 충분한 선행시간을 통한 대피안내와 가장 효율적인 대피경로를 제공하는 것이 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 경남 창원지역의 해수면 상승으로 인한 해안지역 침수를 모의할 수 있는 2차원 부정류 프로그램을 개발하고 매미 당시 창원지역의 침수피해 결과와 비교하여 프로그램 모의 결과를 검증하였다. 해안을 따라 다양한 높이의 월파방지 파라펫을 모의하여 시간대별 대상지역의 침수규모를 시간대별로 예측하였다. 모의결과 월파방지 파라펫 규모 별 침수규모와 이에 따른 경제적 피해규모를 산정하였으며 경제성 원칙에 따른 최적의 파라펫 규모를 제시하였다. 또한 이때 시간대별 침수범위 예측 결과를 바탕으로 시간대별 등침수선을 제시하고 일정 시간대별 등침수선을 모의결과를 이용하여 산정하였다. 도로 경사와 대피자의 연령 등을 고려한 대피소요 시간을 산정하여 침수 소요 시간과 비교하여 대피가 가능한 대피경로를 제시하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구결과는 기존에 알려진 대피경로와는 달리 다양한 침수저감 기법규모에 따라 다양한 대피경로를 제안할 수 있었으며 이는 추후 다양한 대피 시나리오를 제시할 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합정보논문지
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• 제11권12호
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• pp.244-253
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• 2021

본 연구는 화재 발생 시 스마트폰 네비게이션 어플리케이션을 이용한 화재 대피 유도 서비스 시스템이 화재대피 시간에 어떤 영향을 미치는지 살펴보고자 하는 연구이다. 컴퓨터 시나리오 시뮬레이션에서 네비게이션 어플리케이션을 사용하였을 때 대피시간이 22초 단축되었고 실증시뮬레이션 또한 네비게이션 어플리케이션을 사용하였을 때 대피시간이 40초 감소되어 화재 발생 시 피난 시간 단축에 효과적이라는 점을 알 수 있다. 실증 시나리오 시뮬레이션을 한 결과는 피난유도를 실시한 경우가 실시하지 않은 경우보다 피난 종료까지 시간이 39초 더 빠르게 나타났다. 실증 시나리오 시뮬레이션은 피난 경로에 병목현상이 발생하지 않았고 이로인해 컴퓨터 시나리오 시뮬레이션과 실증 시나리오 시뮬레이션의 대피 완료 소요시간의 차이가 발생하였다. 추후 시나리오 시뮬레이션에 학생실습 연구에 기여할 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.31-41
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• 2018

본 연구에서는 세종시의 생활권역을 대상으로 Social Force Model을 활용하여 재난상황에서의 정보제공 시나리오에 따른 보행자 대피행태와 정보제공효과를 추정하였다. 분석을 위한 재난상황은 지진 등의 긴급재난의 발생으로 인하여 보행자가 보도를 통해 신속히 대피해야 하는 상황을 가정하였다. 대상지역 네트워크의 최적화를 위해 최소 평균통행시간을 기준으로 각 존에 대한 최적 대피소를 선정하였으며 이를 바탕으로 정보제공 수준에 따른 대피 시나리오분석을 수행하였다. 분석결과, 보행자간의 상충으로 인한 평균 통행시간 및 지체시간이 증가하는 현상도 나타났으나 재해발생에 따른 대피유도정보를 제공할 경우 대피완료시간이 감소하는 등 대피의 효과가 입증되었다. 본 연구는 향후 도시지역의 보행자를 위한 재난방지 계획 등의 기초 연구로 활용될 것으로 기대된다.