최근 우리나라는 고밀화, 대형화, (초)고층 도시공간에 살고 있으며, 방재도시가 확보되지 않은 곳에서 위험을 느끼며 살고 있다. 이에 따라 대규모 도시공간에서 화재리스크는 점차 높아지고 있으며, 화재 발생시 도시공간내 사람은 생명의 위협감과 더불어 치명적 피해를 입게 된다. 또한 화재발생시 도시화재의 매커니즘으로 인한 대형화재가 발생할 수 있다. 하지만 우리나라는 방재도시 구축에 대한 연구와 도시화재 매커니즘을 고려한 평가시스템이 미흡한 실정이다. 반면 가까운 나라 일본의 경우 이미 대규모 도시화재를 겪어본 바, 이에 대한 실험 및 연구를 토대로 이미 시뮬레이션과 방재도시 구축에 진행중이다. 이에 대해 본 연구는 일본의 대규모 도시화재에 대한 사례 분석을 하고, 우리나라 방재도시 구축을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
우리나라에서 발생하는 화재의 대부분은 건축물 화재이며, 이중 노후화된 시가지 등 화재에 취약한 지역에서 화재발생시 도시화재로 확대될 우려가 높다. 이러한 도시화재 확대를 방지하기 위한 도시화재의 물리적 연소성상예측모델과 도시화재 리스크평가기법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라의 도시화재위험성평가 구축을 위한 한 일 공동연구체계와 주요 대상인 화제경계지구에 대하여 소개하였다.
최근 우리나라는 건축물 화재의 지속적인 증가 및 지진으로 인한 화재위험성의 증가로 대규모 도시화재의 발생가능성이 증가하고 있다. 하지만 현재 이에 대한 위험성 평가 및 대응책이 공학적인 접근이 아닌 단순한 통계에 의존하고 있는 현실이다. 본 연구에서는 도시화재 시뮬레이션을 이용해 도시화재 위험성을 평가하여 향후 우리나라 도시화재 위험성 구축을 위한 자료로 활용하고자 하였다.
우리나라는 아직도 화재경계지구로 분류된 노후화된 주택 또는 시장, 밀집지역이 많이 분포하고 있으며, 이는 자연재해로 인한 화재 발생 시 매우 취약하며 이러한 특성이 도시화재가 될 가능성이 높다. 그러나 아직 우리나라에는 연구 및 대응책이 미비하며, 이에 국내 외 도시화재 특징 및 연구동향을 분석하여 도시화재에 대한 기초연구 자료로의 제시 및 향후 연구방향에 대하여 모색하고자 한다.
최근 우리나라는 건축물화재가 지속적으로 증가하고 있으며 지진으로 인한 화재 위험성 또한 증가하고 있다. 이러한 건축물화재는 화재경계지구 등 화재에 취약한 도심지에서 발생 시 대규모 시가지 화재로 확대될 위험성이 있다. 하지만 현재 이에 대한 위험성 평가 및 대응책에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 일본의 도시화재 위험성 평가기법의 분석 및 적용성 검토를 통해 우리나라의 도시화재 위험성 평가기법구축을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
도시의 인구 밀집도가 증가함에 따라 도시의 단위 면적당 건물 밀집도 역시 증가하고 있으며, 이에 도시 화재는 대규모 화재로 발전할 가능성이 높다. 도시 내 대규모 화재로 인한 인명 및 경제적인 피해를 최소화하기 위해 시뮬레이션 기반의 화재 대응 방안들이 널리 연구되고 있으며, 최근에는 시뮬레이션에서 효과적인 화재 대응 방안을 탐색하기 위해 강화학습 기술을 활용하는 연구들이 소개되고 있다. 그러나, 시뮬레이션의 규모가 커지는 경우, 상태 정보 및 화재 대응을 위한 행위 공간의 크기가 증가함으로 인해 강화학습의 복잡도가 증가하며, 이에 따라 학습 확장성이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 규모 증가 시 강화학습의 학습 확장성을 유지하기 위해, 화재 상황 정보와 재난 대응을 위한 행위 공간을 변환하는 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 기존에 강화학습 모델의 학습이 어려웠던 대규모 도시 재난시뮬레이션에서 본 기법을 적용한 강화학습 모델은 학습 수행이 가능하였으며, 화재 피해가 없는 상황의 적합도를 100%로 하고, 이것 대비 99.2%의 화재 대응 적합도를 달성했다.
본 연구는 한국형 도시화재의 물리적 연소성상 예측 모델구축을 위한 기초연구로 일본의 시가지화재시뮬레이션의 구성에 대하여 살펴보고 우리나라의 화재경계지구의 현장조사를 토대로 시뮬레이션을 활용한 Case Study를 수행하였다. 이에 따라 향후 일본과의 국제공동연구의 방향을 설정하여 안전한 방재도시 구현에 이바지하고자 한다.
우리나라는 경제성장과 더불어 건축물의 형태 및 용도, 재료가 다양해지고 첨단화 되고 있는 반면에 도심 곳곳에 노후화된 건축물 밀집 지역들이 자리잡고 있다. 이러한 노후화된 도시는 재해로부터 상당히 취약하며, 특히 화재 발생시 방내화성능이 신축 건물에 비하여 현저히 낮아 화재가 인근 건물로 확대 되어 도시화재로 발전 될 위험성이 높다. 따라서 본 연구는 도시화재위험성 평가시스템 구축을 위하여 도시화재의 발생 위험성과 화재경계지구의 실태 및 우리나라 도시화재 사례의 전파과정을 살펴보고 일본 건축연구소의 "도시화재 시뮬레이션 모델"에 불티의 비산 모델을 추가하여 구축된 평가 모델을 이용한 실화재 사례에 대한 위험성 평가를 실시 하고자 하였다.
지진의 발생과 함께 동시다발적으로 화재가 발생하여 도시화재가 발생할 경우 도시화재위험성 평가방안이 없는 우리나라는 막대한 인명 및 재산피해가 발생할 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 북촌한옥마을을 대상으로 시가지화재시뮬레이션을 이용한 도시화재 위험성평가를 수행한 결과, A B구역 모두 60분을 기점으로 빠른 화재 전파양상을 보였으며, 120분경과 A구역의 80%, B구역의 50%의 건물이 전소하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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