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과제현황 목록

과제기본정보

지하공간 환경개선 및 방재기술 연구사업5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 07CHUD-B042089-05
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 지하공간 환경개선 및 방재기술 연구사업
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 신현준
소속 한국건설기술연구원 직위 명예연구원
기관 대표번호 031-910-0114 FAX -
총 연구기간 2003-12-30 ~ 2008-12-29
당해연도 연구기간 2007-12-30 ~ 2008-12-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
5차년도 2,188,000,000 201,750,000 624,750,000 826,500,000 3,014,500,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 사업은 낙후된 지하공간의 환경방재기술과 획일적인 사양지향적인 기준으로 인해 활용성에 제한을 받아 유사시 대형피해가 발생할 수 있는 국내 지하공간에 대해서 각 지하공간형태에 따른 화재발생과 확산, 내화구조재료, 방재설비, 피난,대피, 환기시스템 및 환경제어기술에 대한 체계적이고 종합적인 연구개발을 수행하여 지하공간의 환경개선과 화재안전을 확보할 수 있는 설계/시공기술 개발과 합리적인 기준지침 제정을 위한 연구개발사업임
최종목표 - 환경유지에 필수적인 환경요소(열, 공기에 중점)의 예측모델을 정립하고, 제연 및 배연을 고려한 환기시스템, 지열과 연계하는 Hybrid(대류 및 복사 통합형) 냉난방시스템 기술 개발
- 지하공간의 열환경적 특성을 활용할 수 있는 지열 열펌프의 기본설계 기술 확보와 경쟁력 있는 국산 지열 열펌프 개발 보급

- 다양한 지하생활공간 조건(평면/공간 형태 등)에 맞는 방재시스템을 설정 및 구성재료/가구류/단위구획/실물구조에 대한 연소/내화특성 시험을 통해 다양한 지하생활공간의 조건 및 화재위험도에 따른 합리적이고 과학적인 방재시스템 기술의 개발과 보급

- 지하생활공간의 피난안전확보를 위한 제도 개선 방안 제시.

- 터널 운영시스템 개발

- 스크린도어가 설치되는 도시지하철의 본선과 정거장에 대한 환기 및 배연시스템 최적설계기술 개발 및 스크린도어 설치/운영기준 확립

- 최적 재해 손상대응 기술과 화재발생시 경제적인 보수/보강 기법 및 조사기법을 개발

- 터널의 화재에 대한 안전을 설계 단계에서 확보하기 위하여 요소 기술의 계발에 있으며, 그 성과는 터널 구조물에 대한 화재시 충분한 성능 확보와 검증 및 최적화된 성능개선기술로 요약할 수 있음.

- 도로터널 환기시스템 설계를 위한 기초 데이터 확보

- 도로터널의 환기시스템의 최적 설계핵심기술의 개발

- 도로터널의 환기시스템 설계기준의 정립

- 지하공간 형태, 사용목적, 저장물 종류에 따른 수계용 소화시스템 적용과 소방 검정을 위한 계통적 연구와 실험장비 구축과 현장적용 실험

- 지하공간 전용 관련 첨단 수계용 소화시스템 개발 및 관련 법규을 위한 DB 구축

- 최첨단 디지털 분석 모니터닝 시스템과 컴퓨터 수치해석을 통한 최첨단 기법의 지하공간 전용 수계용 소화설비의 최적설계 기법확립 첨단 분무소화의 수치해석기법 개발 (Eulerian - Lagragian 모델)을 통한 수계용 소화설비의 최적설계

- 첨가제 부가식 고강도 소화약제 소화시스템 개발을 통한 최적 소화 성능향상 기술 확보

- IG-100 소화약제소화설비의 제품을 개발.

- 소방 분야 사용을 위한 광섬유 선형 온도 센서를 정온식 아날로그 감지기 규격표를 만족하도록 개발함. 예로 들면 실내온도가 23도일 때 공칭 작동 온도 30도를 검출해 내는 시간이 16.3 도 이내에 있도록 하는 성능을 가질 것임

- 지하생활공간 및 도시철도와 도로터널에 있어서의 소방시설 및 피난시설 등에 관한

소방방재 통합 시스템 구축에 관한 연구.

- 지하전용 통합 방재 시스템 구축, 지하 화재를 대응하여 소방전기, 소방기계, 방범,

소방 관련 시설을 1개의 통합적인 운용시스템으로 구축.

- 통힙 방재시스템을 위한 설치 기준서 및 연동시나리오 연구
연구내용 및 범위 - 공기의 질 확보, 적정 환기량 설계, 냉난방 및 제습시스템, 통합제어 등과 같은 환경조성기술과 설비시스템 유지관리기준 또는 지침

- 요소설계 기술확보(증발기, 응축기, 제어로직) / 신규 부품 개발 및 원가 원가절감 추진

- 지열 열펌프 관련 주변 기술 확보 및 보급 활성화 (지중 열교환기 설계, 설비설계

및 시공 관련)

- 지하생활공간 방재시스템 구성인자 기준 설정, 구성자재 연소특성 데이터베이스 구축

- 지하생활공간 화재 시나리오 구축 및 내화구조 타입의 합리적 피복두께 산정

- 방재시스템 설정 및 화재위험도 예측 기법 및 화재 규모 예측 기술 개발

- 지하생활공간 방재 시스템 도출 및 화재실 구성부재의 내력 평가기술 개발

- 지하생활공간 방재시스템 및 내화설계 프로그램 개발 및 제도개선 방향 제시

- 국내의 지하생활공간의 피난안전과 관련한 시설 및 실태파악

- 지하생활공간의 피난 설계 및 피난안전을 위한 제도적 개선안 제시

- 계측 data DB를 이용한 오염물질 추정 알고리즘 개발

- 환기제어 알고리즘 개발

- 터널 환기 동적 simulation program 개발 / 현장 실험 및 분석

- 터널 군관리시스템 적정 운영 및 관리 모델 개발

- 도로터널 환기/방재시설 설계기준 정립

- 도시지하철 열/유동현상 분석을 위한 요소기술 개발

- LES모델기반 화재수치모사기술 및 축소모델실험기술 정립

- 열차풍 따른 비정상 기류유동 해석

- 스크린도어와 연계된 도시지하철 환기 및 배연시스템 최적설계기술 개발

- 스크린도어 설치 및 운영기준 확립

- 지하구조물 시공재료의 화재손상특성 평가를 위한 실험장비 제작

- 화재로 인한 지하구조물 시공재료의 손상특성 , 손상거동, 보수/보강 평가 및 검토

- 재해손상을 고려한 지하구조물의 최적설계기술 개발

- 터널 화재 시나리오 구축, 터널 구조물의 열전도 해석, 내화 거동 해석

- 설계/분석/평가 모델개발

- 공기역학적 계수 연구

- 오염물질 배출량 추정모델 연구

- 계측자료 DB 표준화 및 구축 연구

- 환기 시스템 관련 기준 연구

- 도로터널 및 지하철도형 전용 최적성능의 측벽형 다기능성 물분무헤드 소화설비

- 소화약제 첨가방식의 질소부가식 이류체 분무노즐 부착 미분무수 헤드 개발

- 지하공간 전용 상향식 water curtain 소화설비 개발

- 지하공간 전용 상향식 water curtain 소화설비 개발

- 지하 고층 공간 전용 고정식 물분무 헤드 개발

- 지하 대형 공간 전용 자동 추적방식의 이동식 물분무 헤드 개발

- 지하공간 전용 다목적 첨가액 부가 고강도 소화약제 시스템 개발

- 청정소화약제소화설비(IG-100) 개발

- 광센서 선형감지시스템 개발

- 지하공간 전용 소방, 방재 통합 시스템 구축 연구
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 종합 방재 안전설계 표준화 / 설계기준 / 제도개선 방안 등 제안 -배연용 송풍기 품질 및 성능시험 표준화
연구성과 기술적 기대성과 - 지하공간 환경개선 및 방재기술-기준의 선진화 - 공간 및 시설특성을 고려한 첨단 환경감시장치 설계기술 향상 -각종 지하공간 건설시 기술기반 확보를 통한 응용기술 및 예측코드 연구의 활성화 - 낙후된 국내 지하공간(생활공간, 터널 등) 환경제어기술 및 화재안전공학 기술의 선진국 수준으로의 제고 - 지하공간 피난안전-제연/배연 등 방재시스템을 위한 소재, 설비, 부품 등의 신기술/신구조/신공법 개발 및 관련 산업부문의 활성화 - 지하철 화재안전도 평가 및 신규 지하철 화재안전설계에 기여 - 과학적 화재 시나리오에 따른 화재예방기술 확보 / 기업체, 대학의 관련 학과와 기술교류를 통한 화재 연구 분야 인력의 저변확대 - 공간형태에 따른 제연/순환 송풍기 설계 및 유독가스 배출을 위해서 필요한 방염 송풍기 모듈 개발 기술 확보 - 방염실험을 포함하는 화재 광역풍동 시뮬레이터 설계 및 평가 기법 확보 - 국내 자체적인 지하공간 기술개발로 화재 선진국과의 기술표준화 및 규격에 따른 기술교류-상호인증 체제 확립 - 국내 화재안전기술 수준의 향상 및 기술축적을 통한 국제 경쟁력 향상. -국내 지하공간 보수-보강 및 유지관리 분야의 연구개발을 촉진 역할 기대 - 획일적인 지하공간 화재안전법규를 공학적인 이론에 근거하여 건축-소방법 시설 적용 개선방안 제시 -국내 도로터널의 요소기술 및 배출량 특성연구를 통하여 장대 도로터널 환기시스템 설계기술의 국산화가 가능 - 전문 지식기반 환기시스템 설계 모델의 활용을 통하여 터널 내외부 환경오염 문제를 최소화할 수 있는 환기시스템의 설계 가능 - 국내 도로특성에 적합한 장대 도로터널의 최적 환기시스템 선택은 장기적으로 초장대 터널의 건설 기술 개발에 기여
사회 경제적 파급효과 -지하공간의 활용도 증가에 따른 지상공간의 합리적 계획 수립 - 신기술의 성능 및 신뢰성 확립으로 경쟁우위 기반 마련 - 지적재산권 및 know-how의 확보로 관련 산업의 부가가치 증대 - 국내 지하공간의 화재로 인한 인명 및 재산피해의 절감에 기여(인명피해 25％ 수준 절감, 재산피해 30％ 수준 절감) 및 대형 국가적 재해 방지 - 합리적인 지하공간 방재시스템 구축을 통한 방재비용의 절감에 기여(약 20％로서 70억원 절감) - 화재관련 산업부문의 국제적 인증 및 무역거래 확대 기여 - 경쟁력 있는 열/연기 방재 시스템 제품의 생산 및 관련기술 수입 억제에 따른 기술료 절감 - 종합 화재 대비 시스템 개발로 인한 건설업체의 대외경쟁력 확보 - 환경 친화적인 물 사용으로 인한 청정소화설비 구현 - 화재시 피난환경 개선에 의한 인명피해의 최소화 - 독자 제연 송풍기 설계 기술 확보로 연간 50억원의 수입 대체효과 및 대형 송풍기 임펠러 제작 기술 확보로 유사 대형 임펠러의 생산력 향상 - 화재피해 구조물의 보수-보강 기법의 도입을 통한 구조물 안전성능 수치화 - 환경친화적인 지하공간의 활용성의 증대를 통한 국토의 효율적인 개발(년간 30-60만 ㎡ 개발 촉진) - 지하공간 환경 혐오시설 인식 전환 및 화재참사에 대한 대 국민 신뢰성 확보 - 도로터널의 소요환기량 최적화에 기초한 환기방식의 선택이 가능하므로 경제성 및 안전성 향상 도모가 기대됨. -터널환기설계 기술을 국산화함으로써 설계비용, 특히 장대터널 건설비용의 획기적 저감이 가능함. - 장대 도로터널의 터널 내외부 환경적 문제를 최소화함으로써 장대터널에 대한 부정적 인식을 개선할 수 있음.
활용방안 - 국산 지열 열펌프 개발을 통해 국내 지열 시장 확대 - 지열관련 전문 시공 업체 및 설비업체들의 시장 등장 - 국내 내부마감재료 및 가연물의 화재위험도 데이터베이스 구축(연소특성 DB 구축을 통한 국내 지하공간 화재 위험도 평가자료 활용)을 통해 시설물 방재설계 자료로 활용 - 화재보험회사의 감정 시스템으로 활용 - 지하생활공간의 주요 구조부의 화재시 건전한 내화시간별 내화구조 타입으로 활용 - 방내화 기술자 및 관련자의 교육자료 활용 - 지하생활공간 화재안전설계 및 제도 개선방향 제시(제도 반영 추진자료 활용) - 지하생활공간의 환경개선을 통한 활용도 제고방안 - 지하생활공간의 설비설계 및 적용기준 - 대심도 지하공간 또는 지하 산업시설 개발시 기초자료 - 지하생활공간 피난설계지침으로 활용 - 도로터널 설계 및 시공에 활용 - 제어알고리즘은 도로터널 현장 운용에 활용 - 군관리시스템 구축기준은 설계 및 시공자료의 기준으로 활용 - 터널 운용시스템은 터널의 안전운행 및 경제적 목표 달성을 위해 도로터널군 관리시스템에 적용 - 스크린도어가 설치되는 도시철도의 차량, 공조, 선로, 토목, 건축등 제요소의 한국적 특성을 반영한 터널화재안전기술과 환기방식 선정기술을 제시함으로써 설치비용과 운용효율측면에서 모두 효과적인 도시철도 환기 및 방재기술의 기반을 제공함. - 터널화재와 환기기류현상에 대한 실험데이터를 축적하고 실제터널에서의 실규모실험을 통해 기초연구자료를 제시 - 고층건축물과 지하공간, 도로터널과 같이 화재안전위험도가 높은 건설분야의 방재설계기술 개발에 활용이 가능함. - 터널 구조물 화재안전설계 및 제도 개선방향 제시(제도 반영 추진자료 활용) - 기 시공 터널의 내화성능 평가 가능 - 내화 피복 및 구조 재료 산업과 터널 구조물 내화 성능 향상 - 터널내 화재 발생시 분석 자료로 활용 - 국내터널 특성을 고려한 환기시스템의 설계는 경제성 있는 터널전용의 환기설비 개발을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단됨. - 자연환기력의 예측기술 개발은 터널의 환기/방재시스템의 최적화뿐만 아니라 지하공간의 환기/방재시스템 관련기술 개발에 기여할 것으로 판단됨. - 특히 지하저장공간의 온/습도제어를 위한 기술개발의 기초연구로 활용될 수 있다고 판단됨. - 건교부의 가칭 “터널 환기시스템의 설계 및 운영 기준”의 제정을 위한 관계기관과의 협동 - 터널 건설 및 운영 주체별 가칭 “터널 환기시스템의 설계 및 운영 기준”의 차별화가 필요할 경우에 협동연구를 통한 특성에 적합한 기준의 마련 - 청정소화약제소화설비(IG-100) 개발 - 광센서 선형감지시스템 개발 - 지하공간 전용 소화, 방재 통합 시스템 구축 연구 - 지하공간 대응 처첨단 수계용 소화설비 적용 구축 - 지하 대형 건축물의 화재위험 제거 자료로 활용 및 지하공간의 건축설계, 화재원인분석, 방재훈련 등에 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 지하공간 화재안전 지하철 화재안전 도로터널 화재안전 환기/방재시스템 최적설계기법
영문 Underground Space Fire Safety Subway Fire Safety Road Tunnel Fire Safety Ventilation/Emergency system Optimal Design Technique
최종보고서
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최종보고서 0582_지하공간 환경개선 및 방재기술 연구사업.pdf   다운로드

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