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초록

영어

Modern high-rise and large-scale mixed-use buildings have complex internal geometries. These geometries enable rapid spread of heat and smoke during fire events. Stairwells are particularly vulnerable due to the pronounced stack effect. This effect accelerates upward smoke movement and compromises vertical evacuation routes. Numerous fire incidents identify stairwell smoke infiltration as a major cause of evacuation failure. Fire Dynamics Simulator (FDS) is widely used to analyze these fire and smoke risks. FDS applies a LES-based approach to model heat and smoke transport accurately. However, its text-based input structure requires manual coordinate and component definition. This often leads to input errors and reduced modeling reliability and efficiency. This study proposes a GUI-based automatic input generation system for FDS. Validation showed deviations within ±3% and a 72% reduction in input preparation time.

한국어

현대의 초고층 및 대규모 복합건축물은 복잡한 내부 기하구조를 가진다. 이러한 구조는 화재 발생 시 열과 연기가 빠르게 확산되도록 한다. 계단실은 뚜렷한 굴뚝효과로 인해 특히 취약한 공간이다. 굴뚝효과 는 연기의 상향 이동을 가속화하여 수직 피난 경로의 안전성을 저해한다. 다수의 화재 사례에서 계단실 연기 침투는 피난 실패의 주요 원인으로 지적되고 있다. 화재 및 연기 위험을 분석하기 위해 Fire Dynamics Simulator(FDS)가 널리 활용되고 있다. FDS는 대와류모사(LES) 기법을 적용하여 열과 연기 거동을 정밀 하게 모사한다. 그러나 텍스트 기반 입력 구조로 인해 좌표와 구성요소를 수작업으로 정의해야 한다. 이로 인해 입력 오류가 빈번히 발생하며 모델링 신뢰성과 효율성이 저하된다. 본 연구는 FDS를 위한 GUI 기반 자동 입력 생성 시스템을 제안한다. 검증 결과, 주요 변수의 편차는 ±3% 이내였으며 입력 준비 시간은 약 72% 감소하였다.

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
1. 연구의 배경 및 필요성
2. 수동FDS 입력 방식의 구조적 한계
3. GUI기반 FDS 자동입력 생성기의 도입 필요성
Ⅱ. 이론적 배경
1. Fire Dynamics Simulator (FDS)의 수치해석 개요
2. FDS의 주요 지배방정식
3. MESH(격자)의 물리적 중요성
Ⅲ. GUI기반 FDS 입력 생성 시스템 상세 설계
1. GUI 기반 FDS 입력 생성 시스템 상세 설계
2. 기존 도구 대비 차별성
3. 시스템 개요 및 설계 철학
4. 시스템 구성요소 및 아키텍처
5. 프로젝트 정보 입력 모듈
6. 메시 설정 모듈
7. 공간(OBST) 자동 생성 모듈
8. 개구부(VENT) 자동 생성 모듈
9. FIRE(화재) 시나리오 입력 모듈
10. 측정장치(DEVC) 자동 배치 모듈
11. SLCF(슬라이스) 자동 생성 모듈
12. TIME 및 DUMP 설정 모듈
13. 최종 FDS 파일 생성기
Ⅳ. 시뮬레이션 결과 및 분석
1. 계단실 화재 시나리오 구축 및 분석 방법
2. 시나리오 개요
3. 시뮬레이션 결과 분석
Ⅴ. 결론
감사의 글
References
국문초록

키워드

저자

• Tae Hyung Kim [ International Center for Urban Water Hydroinformatics Research & Innovation, 322, Namdong-Daero, Namdong-gu, Incheon, Korea ] The 1st author
• Kyung Su Lee [ Nationasl Disaster Management Research Institute, Ministry of the Interior and Safety, Jongga-ro Jung-gu, Ulsan, Korea ] Corresponding Author
• Jae Ou Lee [ Department of Fire and Disaster Prevention, Daejeon University, Daejeon city, Korea ]
• So Yeon Kim [ International Center for Urban Water Hydroinformatics Research & Innovation, 322, Namdong-Daero, Namdong-gu, Incheon, Korea ]

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• 간행물명

  한국위기관리논집 [Crisisonomy]

• 간기

  월간

• pISSN

  2466-1198

• eISSN

  2466-1201

• 수록기간

  2005~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 350 DDC 351