슈퍼 컴퓨터를 이용한 대심도 역사에서의 제연 및 배연 시스템 고찰

초록

심도가 40m이상인 도시철도의 대심도 지하역사는 운영승강장과 지상 출구까지 이동경로가 매우 길다. 따라서 화재가 발생할 경우 지상의 출구까지 대피하는데 시간소요가 크며, 화재의 부력에 기인한 열, 연기 기류가 발생하고 지하공간의 특성상 연기에 의한 시야가 저해된다. 이러한 특징으로 인하여 전산수치해석을 통한 화재 방재에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 일련의 연구사례로서 LES 기반의 FDS code를 이용한 화재 전산수치해석 고찰을 하였으며[1], LES 기반과 대규모 형상의 전산수치해석은 계산량 및 메모리 부하가 매우 크기 때문에, 이를 해결하기 위하여 병렬처리기법을 적용하여 클러스터 컴퓨터를 통하여 수행됨을 보였으며[2], 화재전산해석을 통하여 플랫폼 스크린 도어가 설치되었을 때 화재시 열, 연기거동에 주는 영향을 검토하거나[3] 승강장 및 대합실의 급기/배기시스템 가동유무에 따른 연기거동의 특징을 분석하였다.[4] 본 연구에서는 대심도 지하역사에서 화재 발생시 지상의 출구까지 대피하는데 대합실을 경유하여 대피하도록 되어있다. 따라서 1차적으로 대피경로 중에 있는 대합실로의 유독가스 유입이 제한되거나 최대한 지연되어야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 대합실과 승강장의 구획별 제연/배연 시스템을 연계하여 전산수치모사를 수행하고 이를 통하여 고찰하였다.