KR101937310B1

KR101937310B1 - Assessment method for fire risk of bridge

Info

Publication number: KR101937310B1
Application number: KR1020170141191A
Authority: KR
Inventors: 박철우; 김용재; 김승원
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2019-01-11

Abstract

The present invention relates to a method of evaluating the degree of fire hazard of a bridge, which comprises: a fire cause frequency examination step of examining frequency of a fire cause, which is a factor causing a fire of the bridge; a fire cause position examination step of examining a position of the fire cause; a diffusion property examination step of examining an element capable of diffusing or reducing a fire when a fire occurs in the bridge; a composition material property examination step of examining properties of composition materials of an upper part, an inner part, and a lower part of the bridge; a basic fire prevention measure examination step of examining what a bridge management main agent cannot perform among elements capable of suppressing a fire when a fire occurs in the bridge; a special fire prevention measure examination step of examining what the bridge management main agent can perform among the elements capable of suppressing a fire when a fire occurs in the bridge; a fire resistant measure examination step of examining fire resistant performance of the bridge; and an evaluation step of evaluating the degree of fire hazard of the bridge by using equation 2. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce damage due to a fire of a bridge.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 교량의 화재위험도 평가방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of construction and, more particularly, to a fire risk assessment method for bridges.

최근 교량을 포함한 사회기반시설물에 대하여 예상하지 못한 하중 즉 화재, 지진, 폭발 등의 극한하중 및 낙뢰 등과 같은 기상이변의 발생 가능성이 점점 증대되고 있으며, 국가 경제발전과 국민의 삶의 질 향상에 따라 사회기반시설물의 역할 및 안전성이 시설물 고유의 기능과 구조적인 안전성에 더하여 사용자적 측면에서의 안전성도 함께 매우 중요시되고 있다. Recently, the possibility of unexpected loads such as fire loads, earthquakes, explosions, extreme loads such as lightning, and lightning have been increasing for social infrastructures including bridges. As the national economy develops and the quality of life of the people improves In addition to the inherent function and structural safety of the facility, the role and safety of the social infrastructures are also very important in terms of user safety.

이러한 사회기반시설물 중에 도로교통 네트워크의 매우 중요한 역할을 담당하고 있는 교량 구조물에 대하여 교통 물류의 발달과 함께 위험물 수송의 증가와 교통량의 증가로 인하여 화재의 발생이 증가하는 추세이다. For the bridge structure, which plays a very important role of the road traffic network among the social infrastructures, fire traffic is increasing due to the increase of transportation of dangerous goods and the increase of traffic volume along with the development of traffic logistics.

또한, 교량 하부 공간의 효율적 활용성에 대한 요구로 인하여 교량하부를 적치공간으로 활용하는 빈도가 높아지고 있다. Also, due to the demand for the efficient utilization of the lower part of the bridge, the lower part of the bridge is utilized as the lower part.

이러한 이유들로 인하여 최근 교량의 화재 발생 위험도가 급격히 증가하고 있는 실정이다.Due to these reasons, the risk of fire in bridges is increasing rapidly.

최근 서울시에서는 ‘고가하부 점용허가 기준’을 마련하여 교량하부 인화성 및 폭발성 물건의 적치를 규제하고 있다.In recent years, the city of Seoul has set up a permit standard for high-end low-floor shops to regulate the lower flammability and explosive property of bridges.

하지만, 이러한 교량 구조물에 대한 화재의 위험도에 대한 정량적 평가가 수행된 사례는 없으며, 사용자의 관점에서 안전성에 관한 대응이 전무한 실정이다.However, there is no case in which quantitative evaluation of the risk of fire on the bridge structure is performed, and there is no response about the safety from the viewpoint of the user.

또한, 교량의 특성상 화재로 인한 교통 물류의 차단 시에는 막대한 2차적인 사회·경제적 피해가 발생하게 된다. In addition, due to the nature of bridges, there is an enormous secondary social and economic damage when fire and traffic logistics are blocked.

따라서 국가기반시설물의 사회적 역할인 국민의 인명 안전성(Life Safety), 국가 및 국민 재산 보호(Property Protection) 및 사회적 불안요소 저감(Social Security)의 큰 틀 안에서 교량 구조물의 화재위험도를 평가하고 이를 기초로 적정 수준의 대응체계 개발이 반드시 필요하다. Therefore, the fire risk of bridges is evaluated within the framework of life safety, national and property protection, and social security, which is the social role of national infrastructure. Developing the appropriate level of response is essential.

표 1은 국내 교량 화재사고 및 피해사례를 나타낸 것이고, 표 2는 해외 주요 교량의 화재피해별 피해금액을 나타낸 것이다.Table 1 shows the fire accidents and damages of domestic bridges, and Table 2 shows the amount of damages by fire damage of overseas major bridges.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 교량의 화재로 인한 피해를 줄일 수 있도록 하는 교량의 화재위험도 평가방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for evaluating a fire risk of a bridge capable of reducing damage caused by a fire in a bridge.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 교량의 화재위험도 평가시스템을 이용하여 교량의 화재위험도를 평가하기 위한 방법으로서, 상기 교량의 화재위험도 평가시스템이 상기 교량의 화재발생을 유발하는 원인이 되는 요소인 화원의 빈도를 조사한 화원빈도 데이터와, 상기 화원의 위치를 조사한 화원위치 데이터와, 상기 교량에 화재 발생 시 화재를 확산시키거나 저감할 수 있는 요소를 조사한 확산특성 데이터와, 상기 교량의 상부, 내부, 하부의 구성재료의 특성을 조사한 구성재료특성 데이터와, 상기 교량에 화재 발생 시 화재를 억제할 수 있는 요소 중 교량관리주체가 수행불가능한 것을 조사한 기본방화대책 데이터와, 상기 교량에 화재 발생 시 화재를 억제할 수 있는 요소 중 교량관리주체가 수행가능한 것을 조사한 특별방화대책 데이터와, 상기 교량의 내화성능을 조사한 내화대책 데이터를 입력받는 데이터 입력단계; 상기 교량의 화재위험도 평가시스템이 상기 데이터 및 하기 수학식 2에 의해 상기 교량의 화재위험도를 산출하는 산출단계;를 포함하고, 상기 화원빈도 데이터는, 상기 교량을 통행하는 차량의 교통량을 조사한 교통량 데이터와, 상기 차량 중 위험차량의 통행량을 조사한 위험차량 통행량 데이터와, 상기 교량의 하부공간의 종류 및 면적을 조사한 하부공간종류 데이터를 포함하고, 상기 화원위치 데이터는, 상기 교량의 상부, 내부, 하부로 구분하여 상기 화원의 위치를 조사한 데이터를 포함하고, 상기 확산특성 데이터는, 적치물에 의한 화재발생 시 거더에 미치는 영향을 파악하기 위해 상기 교량의 형하고를 조사한 형하고 데이터와, 상기 교량의 최대 경간장에 따른 위험정도를 판단하기 위한 경간장 데이터와, 상기 교량의 주부재의 형식을 반영하기 위한 상부구조형식 데이터를 포함하고, 상기 기본방화대책 데이터는, 소방서 최단거리, 반경 18km내 소방서 갯수, 반경 30km내 소방서 갯수를 조사한 데이터를 포함하고, 상기 특별방화대책 데이터는, 상기 교량의 관리주체가 설치한 소화시설, 급수시설, 경보시설을 조사한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 화재위험도 평가방법을 제시한다.
[수학식 2]

: Fire Risk(화재위험도)
F : Fire source frequency(화원빈도)
P : Position(화원위치)
D : Diffusion(확산특성)
M : Material(구성재료특성)
N : Standard fire safety measures(기본방화대책)
S : Special fire safety measures(특별방화대책)
F : Fire resistance factor of bridges(내화대책)

: Geometry data(공간정보)

: Fire-specific data(화재특성)

: Method-specific data(발화 및 내화특성)In order to solve the above problems, the present invention provides a method for evaluating a fire risk of a bridge by using a fire risk assessment system for bridges, wherein the fire risk assessment system of the bridge includes a factor The fire source frequency data for examining the frequency of the fire source, the fire source position data for examining the position of the fire source, the diffusion characteristic data for examining elements capable of diffusing or reducing the fire when the fire occurs in the bridge, The basic material fire characteristic data which investigates the characteristics of the constituent materials of the inside and the lower part and the fact that the bridge management subject among the elements capable of suppressing the fire when the fire occurs in the bridge can not be performed, Special fire prevention measures data that investigated the feasibility of bridge management among factors that can suppress fire, Group receiving a fireproof measures data examining the fire performance data of the bridge input stage; Wherein the fire risk assessment system of the bridge calculates the fire risk of the bridge by the data and the following equation 2, and the flower water frequency data includes traffic volume data of the traffic passing through the bridge, And a lower space type data which is obtained by examining the traffic volume of the dangerous vehicle in the vehicle and the type and area of the lower space of the bridge, and the flower source position data includes upper, And the diffusion characteristic data are data obtained by examining the shape of the bridge in order to grasp the influence on the girder when a fire is caused by the load, Span data for judging the degree of danger according to the span length, and the type of the main part of the bridge Wherein the basic arson countermeasure data includes data of a shortest distance of a fire station, a number of fire stations within a radius of 18 km, and a number of fire stations within a radius of 30 km, and the special arson countermeasure data includes data A water supply facility, and an alarm facility installed in the fire extinguishing facility, the water supply facility, and the alarm facility.
&Quot; (2) "

: Fire Risk
F: Fire source frequency
P: Position (flower position)
D: Diffusion
M: Material (constituent material characteristic)
N: Standard fire safety measures
S: Special fire safety measures
F: Fire resistance factor of bridges

: Geometry data (spatial information)

: Fire-specific data (fire characteristics)

: Method-specific data (ignition and fire characteristics)

삭제delete

세부요소인 상기 화원위치, 확산특성, 구성재료특성, 기본방화대책, 특별방화대책, 내화대책에 대하여 각각 가중치를 설정하는 가중치 설정단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a weight setting step of setting weights for the details of the fire source location, the diffusion characteristics, the constituent material characteristics, the basic fire prevention measures, the special fire prevention measures, and the fire resistance measures, which are the detailed elements.

상기 가중치 설정단계는, 상기 세부요소 중 위험요소인 상기 화원위치, 확산특성, 구성재료특성의 점수와, 방화요소인 상기 기본방화대책, 특별방화대책, 내화대책의 점수가 동일하면, 화재위험도가 보통 등급이 되도록, 상기 가중치를 설정하는 것이 바람직하다.Wherein the weight setting step includes setting a weighting factor of the number of points of the fire source position, the diffusion characteristic, and the constituent material characteristic that are the risk elements among the detailed elements and the scores of the basic fire prevention measures, special fire prevention measures, It is preferable to set the weight so as to be a normal grade.

본 발명은 교량의 화재로 인한 피해를 줄일 수 있도록 하는 교량의 화재위험도 평가방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for evaluating a fire risk of a bridge capable of reducing damage caused by a fire in a bridge.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 현장조사 교량 위치도.
도 2는 현장조사지역의 지도.
도 3은 현장조사 교량 위치도(2차, 목포지역).
도 4는 현장조사 교량 위치도(2차, 해남지역).
도 5는 현장조사 교량 위치도(2차, 여수지역).
도 6은 일반교량의 화재위험에 관한 모식도.
도 7은 특수교량의 화재위험에 관한 모식도.
도 8은 교량하부공간의 면적에 관한 그래프.
도 9는 교량하부공간의 종류에 관한 그래프.
도 10은 상로교의 사진.
도 11은 중로교의 사진.
도 12은 하로교의 사진.
도 13은 교량의 화재 시뮬레이션의 예시도.
도 14는 상부구조형식별 열유동특성 비교도.
도 15는 화재위험도 이동평균값(국도일반교량)의 그래프.
도 16은 화재위험도 점수현황(국도일반교량)의 그래프.
도 17은 화재위험도 점수분포의 그래프.1 shows an embodiment of the present invention,
Fig. 1 is an exploded view of a field survey bridge.
Figure 2 is a map of the field survey area.
Fig. 3 is the location map of the surveyed bridges (2nd, Mokpo area).
Fig. 4 is the location map of the surveyed bridges (2nd, Hainan area).
Fig. 5 is a map of the site survey bridges (2nd, Yeosu area).
Fig. 6 is a schematic diagram of a fire hazard of a general bridge; Fig.
FIG. 7 is a schematic view of a fire hazard of a special bridge; FIG.
8 is a graph relating to the area of the bridge lower space.
9 is a graph relating to the type of the bridge lower space.
10 is a photograph of Sangyo Bridge;
11 is a photograph of a middle school.
FIG. 12 is a photograph of a halo church;
13 is an exemplary view of a fire simulation of a bridge;
FIG. 14 is a comparative view of heat flow characteristics for each type of superstructure. FIG.
15 is a graph of the fire risk moving average value (national road bridge).
Fig. 16 is a graph of the fire risk score status (national road general bridge).
17 is a graph of the fire risk score distribution.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 교량의 화재위험도를 평가하기 위한 방법에 관한 것으로서, 위 방법이 프로그래밍된 저장매체, 컴퓨터 등에 의해 구성되는 교량의 화재위험도 평가시스템을 이용하여 구현된다.
일반적으로 건축물, 공장 등의 화재노출에 관한 위험성 분석은 분석대상에 대해 현재까지 발생된 다양한 화재사례의 원인조사 및 분석을 통해 이루어지고 있다. The present invention relates to a method for evaluating a fire risk of a bridge, and the above method is implemented using a fire risk assessment system for bridges constituted by a programmed storage medium, a computer, and the like.
In general, the risk analysis on fire exposure of buildings, factories, etc. is conducted through the investigation and analysis of the causes of various fire cases that have occurred to the analysis object.

그러나 국내 국도상 교량은 지역별로 관리주체가 다양하고, 화재발생시 이에 대한 기록관련 규정이 없으므로 화재 발생시 원인, 경과, 피해정도 등에 대한 세부자료가 체계적으로 기록되고 있지 않다.However, since there are many regulations on the management of bridges on the national roads by region and there is no regulations on the records when there is a fire, details of the causes, progress, and degree of damage are not systematically recorded.

따라서 일반국도상 교량은 다양한 화재사례 및 세부정보를 수집할 수 없으므로 별도의 조사방법을 통해 자료를 수집하고 화재노출 위험도를 분석하여야 한다.Therefore, bridges on national highways can not collect various fire cases and detailed information, so data should be collected through separate investigation methods and the risk of fire exposure should be analyzed.

본 발명에서는 일반국도교량의 화재노출 위험도 분석을 위한 자료수집방법을 제안하고 적용하였으며, 이를 통해 화재노출 위험요인을 선별하고 분석하였다.In the present invention, a data collection method for analyzing the risk of fire exposure of general highway bridges was proposed and applied, and the risk factors of fire exposure were selected and analyzed.

일반국도교량의 화재사례는 체계적으로 조사되고 기록되고 있지 않으므로 본 발명에서는 화재노출 위험요인을 분석하기 위해 현장조사와 실내조사로 구분하여 조사를 실시한다.Since the fire cases of general national highway bridges are not systematically investigated and recorded, the present invention is divided into field investigation and indoor investigation in order to analyze risk factors of fire exposure.

현장조사는 대표적 일반국도교량의 실사조사를 통해 해당 교량에 현재 형성되어 있는 화재노출 위험요인을 조사하는 방법으로 현장을 직접 방문하여 조사하므로 가장 정확하나 전수조사가 불가능하다.The field survey is the most accurate, but it is not possible to investigate the whole precise because it investigates the site by visiting the site through investigation of representative national highway bridges.

실내조사는 대형 포털사이트 등에서 제공되는 위성지도와 로드뷰지도를 통해 실내에서 국도교량의 화재노출 위험요인을 조사하는 방법으로 과거에 촬영되었거나 촬영위치에 따른 분석의 제약이 있으나 국내 일반국도교량에 대한 전수조사가 가능하다.Indoor survey is a method to investigate the risk factors of fire exposure of national highway bridges in indoor through satellite map and road view map provided at large portal sites. There is limitation in analysis according to location or location taken in the past. However, It is possible to investigate the whole number.

따라서 본 발명에서는 다음과 같이 현장조사방법과 실내조사방법을 동시에 활용하여 화재노출 위험요인을 조사하고 분석하였다.Therefore, in the present invention, the risk factors of fire exposure were investigated and analyzed by using the field survey method and indoor survey method simultaneously as follows.

현장조사는 화재노출 위험요인의 선별이 적합한 지역을 선정하고, 해당 지역에 존재하는 교량들을 조사하는 방식으로 진행한다.Field surveys are conducted in such a way as to select the appropriate area for screening of fire exposure risk factors and to examine the bridges existing in the area.

현장조사지역은 차량의 통행이 많으며 화재위험차량(중차량, 특수차량 등)의 통행량이 높을 것으로 예상되는 평택, 목포, 해남, 여수 등의 해안지역(항구 인접지역)을 선정하였다.In the field survey area, coastal areas such as Pyeongtaek, Mokpo, Haenam, and Yeosu, which are expected to have high traffic volume and high traffic volume of fire danger vehicles (heavy vehicles, special vehicles, etc.) were selected.

현장조사는 1차조사와 2차조사로 구분하여 실시하였으며, 1차조사는 서해안 평택지역의 국도교량, 2차조사는 남해안 목포·해남·여수지역을 조사한다.The field survey was divided into the first survey and the second survey. The first survey is the national highway bridge in the Pyeongtaek area of the west coast, and the second survey is the survey of Mokpo, Haenam and Yeosu areas in the south coast.

1차 현장조사의 내용은 다음과 같다.The contents of the first field survey are as follows.

조사목적은 국도교량의 대규모 현장조사에 앞서 현장 체크리스트의 적정성 판단 및 수정, 화재위험도 분석시 평가요소의 추가 및 수정을 위한 자료수집, 대응체계 정립시 적합성 및 적용성 증진을 위한 자료수집 등이다.The purpose of the survey is to determine and correct the appropriateness of the field checklist prior to the large-scale field survey of national highway bridges, to collect data for addition and correction of evaluation factors in fire risk analysis, and to collect data for improving suitability and applicability .

조사대상은 서해안 평택시 인근 국도교량 8개(평택호대교, 안성천2교, 신궁1육교, 안성천1교, 신대육교, 송탄램프 F교, 궁안교(상), 남양대교이다(도 1).The survey includes 8 national highway bridges (Pyeongtaekho Bridge, Anseongcheon Bridge, Jingu 1 Bridge, Anseong 1 Bridge, Shindae Overpass, Songtan Lamp F Bridge, Kangan Bridge and Namyang Bridge) (Fig.

조사방법은 육안조사를 통한 교량의 상부 및 하부의 잠재적 화재위태요소 및 활성화요소, 교량 내부 및 주부재에 존재하는 잠재적 위태 및 활성화 요소 등을 조사하는 것이다.The survey method is to investigate potential fire hazard factors and activation factors at the upper and lower part of the bridge through visual inspection, the potential stagnation and activation factors in the bridges and main materials.

조사결과는 표 3과 같다.The results of the survey are shown in Table 3.

현장조사를 실시한 모든 교량에서 하부에 화원(연소가 가능한 적치물)이 존재하고 있다.In all the bridges surveyed, there is a fire source (burnable material) on the bottom.

일부 교량에서는 이미 화재가 발생하여 콘크리트 및 강재에 일부 손상이 발생한 사례도 있다.In some bridges, fire has already occurred and some damage to concrete and steel has occurred.

2차 현장조사의 내용은 다음과 같다.The contents of the second field survey are as follows.

조사대상은 남해안 목포시, 해남군, 여수시 인근 국도교량 14개(삽천고가교, 청호고가교, 복평교, 청룡교, 우수영교, 수정고가교, 취적교, 상등2교, 상등1교, 신안교, 영신2교, 영신교, 만흥1교, 무영대교) 등이다(도 2 내지 5).The survey subjects were 14 national highway bridges including Mokpo City, Haenam County, Yeosu City, Yeosu City, and 14 national highway bridges including Socheon High Bridge, Cheongho High Bridge, Bokwang Bridge, Blue Dragon Bridge, Yeongshin Bridge, Manheung 1 Bridge, and Muoyong Bridge) (Figs. 2 to 5).

조사결과는 다음 표 4와 같다.The results of the survey are shown in Table 4 below.

1차 현장조사결과와 마찬가지로 교량하부 및 주변에 다양한 적치물이 존재하고 있으며 이는 교량의 화재위태요소인 것으로 판단된다.Similar to the results of the first field survey, there are various loads on and under the bridge.

일부 교량에서는 이미 화재가 발생하여 콘크리트 강재에 일부 손상이 발생한 사례도 있다.In some bridges, fire has already occurred and some damage to the concrete steel has occurred.

한편, 현재 국내에서 공용중인 국도교량은 약 7,400여개이므로 현장조사를 통한 전수조사는 불가능하다. On the other hand, there are about 7,400 national highway bridges currently in use in Korea.

따라서 본 발명에서는 화재노출 위험요인을 조사분석하기 위해 현장조사와 별도로 실내조사를 실시한다.Therefore, in the present invention, indoor investigation is performed separately from field investigation to investigate the risk factors of fire exposure.

실내조사는 위성지도와 로드뷰지도를 통해 실시하였으며, 국내 공용중인 국도교량에 대해 전수조사를 실시한다.Indoor surveys were conducted through satellite maps and road view maps, and national surveys were conducted on national highway bridges.

위성지도조사의 내용은 다음과 같다.The content of the satellite map survey is as follows.

조사방법은 대형 포털사이트(네이버, 다음, 구글 등)에서 제공하는 위성지도를 이용하여 해당 국도교량을 검색하고 교량의 상부 및 주변의 화원 종류 및 분포를 조사하는 것이다.The survey method is to search the national highway bridges using the satellite map provided by the large portal site (Naver, Daum, Google, etc.), and to investigate the types and distribution of the flower sources at the upper and the periphery of the bridge.

조사대상은 국내 공용중인 국도교량 7,190개(위성지도상 교량명칭이나 위치가 BMS 정보와 상이한 156개 교량은 조사불가)이다.The survey subjects were 7,190 national highway bridges (not available for 156 bridges whose names are different from the BMS information on the satellite map).

조사결과는 표 5와 같다.The results of the survey are shown in Table 5.

현장조사와 마찬가지로 교량주변에는 다양한 화원이 존재하는 것이 확인되었다.As with field surveys, it was confirmed that there were various fireplaces around the bridge.

로드뷰조사의 내용은 다음과 같다.The contents of the load view survey are as follows.

조사방법은 대형 포털사이트(네이버, 다음, 구글 등)에서 제공하는 로드뷰를 이용하여 해당 국도교량을 검색하고 교량 상부 및 주변의 화원 종류 및 분포를 조사하는 것이다.The survey method is to search the national highway bridges using the road view provided by large portal sites (Naver, Daum, Google, etc.), and to investigate the types and distribution of the fireworks above and around the bridge.

로드뷰조사 결과는 표 6과 같다.The results of the load view survey are shown in Table 6.

로드뷰 조사결과, 위성지도에서는 정확한 파악이 불가능하였던 교량하부공간의 상시적치물 등이 추가로 확인된다.As a result of the road view survey, it is additionally confirmed that the constant loads of the lower part of the bridge, which could not be grasped correctly on the satellite map.

이하, 화재노출 위험요인 분석에 관하여 설명한다.Hereinafter, the risk analysis of fire exposure will be described.

교량형식별 화재노출 위험요인은 다음과 같다.The risk factors of fire exposure according to bridge type are as follows.

일반적으로 화재에 의한 불꽃과 열은 유동특성상 상부로 발현되는 특성을 나타낸다. In general, flame and heat due to fire show characteristics that are expressed in the upper part in terms of flow characteristics.

일반교량의 하중(차량하중, 고정하중 등)을 상부구조의 거더가 대부분 지지한다. Most of the load of the general bridge (vehicle load, fixed load, etc.) is supported by the upper structure girder.

따라서 일반교량의 상부에서 발생된 화재는 아스팔트, 슬래브 등에 의해 거더에 미치는 영향이 비교적 작다. Therefore, the fire generated on the upper part of the general bridge has a relatively small influence on the girder by asphalt, slab, and the like.

그러나 일반교량의 하부에서 발생된 화재는 도 6과 같이 거더 전체에 직접적으로 큰 피해를 유발할 수 있다(예컨대, 부천고가교 화재 등). However, the fire generated from the lower part of the general bridge can cause a great damage directly to the entire girder as shown in Fig. 6 (for example, Bucheon High-rise Fire).

교량유지관리시스템(BMS)의 자료분석결과, 국내에 공용중인 일반교량은 전체 국도교량의 약 99.4%를 차지한다.As a result of the analysis of the bridge maintenance management system (BMS), general bridges that are used in Korea account for about 99.4% of the total national highway bridges.

특수교량의 하중은 상부구조의 케이블, 트러스 등이 대부분 지지한다. The loads of the special bridges are mostly supported by the upper structure cables and trusses.

따라서 특수교량의 상부에서 발생한 화재는 케이블, 트러스 등 주요 부재에 큰 피해를 유발할 수 있다.(예컨대, 서해대교 낙뢰화재 등). Therefore, a fire at the upper part of a special bridge can cause major damage to major members such as cables and trusses (for example, the Yellow Sea Grand Bridge lightning fire).

그러나 도 7과 같이, 특수교량의 하부에서 발생된 화재는 주요부재인 케이블, 트러스 등에 피해를 유발하지 못한다(높은 주탑, 해상 등).However, as shown in Fig. 7, the fire generated from the lower part of the special bridge does not cause damages to cable, truss, etc. (high pylon, marine, etc.).

전체 국도교량중 특수교량은 약 0.6%를 차지한다.Special bridges account for about 0.6% of the total national highway bridges.

따라서 화재위험도 분석 및 대응체계 개발시 일반교량과 특수교량을 구분하는 것이 타당하고, 국도교량의 99.4%를 차지하고 있는 일반교량에 적합한 알고리즘 및 대응체계의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to distinguish between general bridges and special bridges in the development of fire risk analysis and response system, and it is necessary to develop algorithms and response systems suitable for general bridges that account for 99.4% of national bridges.

일반교량의 경우 교량하부의 화재가 구조물의 안전성을 크게 저하시킬 수 있으므로 일반교량의 화재노출 위험요인 분석시 교량하부와 관련된 화재위험인자가 반드시 포함되어야 할 것으로 판단된다.In case of general bridges, it is considered that the fire risk factors related to the lower part of the bridge should be included in the analysis of risk factors of fire exposure in general bridges because fire below the bridge may seriously degrade the safety of the structure.

일반교량의 화재노출 위험요인은 다음과 같다.The risk factors of fire exposure of general bridges are as follows.

현장조사 및 실내조사결과, 국도상 교량의 시종점의 최단부 형하고는 매우 낮으며, 이는 인접 도심지 및 산업단지와의 접근성 때문인 것으로 추정된다.As a result of the field survey and indoor survey, it is estimated that the shortest and the lowest point of the national highway bridges are due to the accessibility with adjacent urban centers and industrial complexes.

이는 형하고가 낮으므로 교량하부 화재발생시 거더에 직접적인 큰 피해의 유발이 가능한다를 의미한다.This means that it is possible to cause a large direct damage to the girder when a bridge underfire occurs because the bridge is low.

낮은 형하고내 위험물 운반차량, 승용차 등이 주차된 경우, 화재발생시 피해규모 증대가 예상된다. If the vehicle is parked in a low-hanging, hazardous material transport vehicle or a passenger car, the damage is expected to increase in case of a fire.

일반 국도교량에는 별도의 방화 및 소화시설 전혀 없으므로, 화재발생시 초동대응이 불가능하다.Since there is no separate fire prevention and extinguishing facilities in general national highway bridges, it is impossible to respond to a fire in the first place.

외곽지역의 일반국도교량의 하부에는 인근 지역주민의 생활폐기물, 인근 기업의 방치물품 등이 다수 존재하고 있다.At the lower part of the general national highway bridge in the outskirts, there are a lot of municipal waste of neighborhood residents and neglected goods of neighboring companies.

교량 하부에 공업사, 배드민턴장 등 불법시설물이 다수 존재하고 있으며, 생활폐기물(가전제품, 쇼파 등) 소각 흔적을 다수 발견할 수 있다.There are many illegal facilities such as industrial sites and badminton sites in the lower part of the bridge, and a large number of signs of incineration of municipal waste (household appliances, sofas, etc.) can be found.

형하공간이 크고, 형하고가 낮을수록 눈,비의 차단이 용이하여 물품적치가능성이 증대하므로, 교량하부에서 화재가 발생할 확률이 증가하고, 이는 형하공간 중 적치가능공간의 크기가 화재위험도 결정을 위한 중요요소임을 의미한다.The probability of a fire occurring in the lower part of the bridge increases because the larger the mold space and the lower the mold, the easier it is to block the snow and the rain. This means that it is an important factor for

국도교량의 강박스 거더에 전철용 고압선로가 설치되어 있는 경우가 있다.There are cases where a high-voltage line for a train is installed on a steel box girder of a national highway bridge.

지자체에서 활용하는 물품보관장소에서 폐타이어, 거푸집, 폐목재 등 고열량의 다양한 화재위험요소 다수가 발견되었지만, 교량화재관련 관리기준이 미비한 실정이다.Many fire risk factors such as waste tires, formwork, waste wood, and other high calorific values were found in the warehouses used by local governments.

일부 교대의 표면에 깊이 10mm 내외 폭열손상흔적이 발견되었는데, 이는 교량하부가 생활도로임에도 불구하고 예상보다 큰 화재가 발생했던 것으로 추정할 수 있다.Some 10 mm deep damage traces were found on the surface of some shifts, which can be assumed to be due to a larger than expected fire, even though the lower part of the bridge is on the road of life.

일부 교량은 형하고가 낮고, 소방차의 진입이 원활하지 않아 화재발생 시 매우 위험하다.Some bridges are low in shape and fire trucks are not smoothly entered, which is very dangerous in case of fire.

요컨대, 교량 하부에는 매우 다양한 화원(생활폐기물, 기업의 방치물품, 지자체 물품보관 등)이 광범위하게 존재하고, 국도교량의 하부공간의 특성(형하고, 적치가능공간 등)이 화재노출 위험요인의 큰 비중을 차지하므로, 국도교량의 위험도 평가를 위해서는 하부공간 특성조사가 필수적인 것이다.In short, there are a wide variety of fireplaces (municipal waste, corporations' untreated goods, municipal goods storage, etc.) in the lower part of the bridge, and the characteristics of the lower space of national highway bridges It is necessary to investigate the characteristics of subspaces to evaluate the risk of national highway bridges.

이하, 교량의 화재위험도 분석 및 등급평가에 관하여 설명한다.The fire risk analysis and rating of bridges are described below.

화재위험도 평가이론은 다음과 같다.The fire risk assessment theory is as follows.

화재위험도 이론은 건축물, 공장 등에서 화재발생시 화염 및 연기에 의한 인명피해와 경제적 손실을 최소화하기 위해 개발되기 시작한다.Fire risk theory begins to be developed to minimize fire damage and economic loss due to flame and smoke when a fire occurs in buildings, factories,

최근까지 다양한 이론이 제안되어 있으나 적용목적, 정확도 등에 따라 다음과 같이 총 3가지로 구분이 가능하다.Until recently, various theories have been proposed, but there are three kinds as follows according to application purpose and accuracy.

1) 정성적 방법(Qualitative analysis method)1) Qualitative analysis method

위험의 존재를 확인하는 방법으로 위태(hazard)의 발생 매커니즘을 해석ㆍ분류하기에는 용이하나 위험을 계량화 할 수 없다(Checklists method, what-if analysis, HAZOP, FMEA 등).It is easy to analyze and classify the mechanism of the occurrence of the hazard in a way that confirms the existence of the risk, but the risk can not be quantified (Checklists method, what-if analysis, HAZOP, FMEA, etc.).

2) 정량적 방법(Quantitative analysis method)2) Quantitative analysis method

사고발생확률의 분석, 사고에 따른 영향범위의 분석, 위험 자체를 정량적으로 평가하는 방법으로 전문지식과 많은 자료를 필요로 하는 대신 위험을 구체적으로 표현한다으로서 제반대책을 강구할 수 있다(FTA, ETA, FMECA, QRA 등).It is possible to take measures such as analyzing the probability of occurrence, analyzing the range of influence by accident, quantitatively evaluating the risk itself, expressing the risk in detail instead of requiring expert knowledge and a lot of data (FTA, ETA, FMECA, QRA, etc.).

3) 상대순위방법(Relative ranking method)3) Relative ranking method

위험의 크기를 지수로 표현하는 방법으로서 위험 속성의 확인 및 크기의 산출이 가능하여 실용성이 높음. 정량적 위험분석법의 일부이나 위험의 절대평가보다는 상대평가에 초점을 두고 있다(Dow F&E Index, FREM 등).As a method to express the magnitude of the risk as an exponent, it is possible to check the risk attributes and to calculate the size. It focuses on relative assessments rather than absolute risk assessments as part of quantitative risk analysis (Dow F & E Index, FREM, etc.).

국내외적으로 건축물, 공장 등의 구조물에 대해서는 화재위험평가 기준이 정립되어 적용되고 있으나 교량에 대한 화재위험평가기준은 아직 정립되어 있지 않다. Although fire risk assessment standards have been established and applied to structures such as buildings and factories both domestically and abroad, fire hazard assessment standards for bridges have not yet been established.

종래의 화재위험도 평가이론은 크게 3가지(정성적방법, 정량적방법, 상대순위방법)이며, 국내 일반국도교량의 특성과 적합성을 분석한 결과는 다음과 같다.The conventional fire risk assessment theory consists of three types (qualitative method, quantitative method, relative ranking method), and the characteristics and suitability of national general highway bridges are analyzed as follows.

정성적 방법은 안전 또는 위험판단만 가능하므로 국도교량의 화재위험도 평가에는 부적합하다.Qualitative methods are unsuitable for fire risk assessment of national road bridges because they can only be judged safe or dangerous.

정량적 방법은 확률분석을 위한 과거 화재통계자료가 필수적이나 국도교량의 화재사례(화재원인, 화재강도, 화재지속시간, 인명 및 물적 피해 등)데이터가 현저히 부족하여 국도교량화재의 위험도 분석 시 적용이 불가능하다.The quantitative method is based on past fire statistical data for probability analysis, but data on the national road bridge fire case (fire cause, fire intensity, fire duration, life and property damage, etc.) impossible.

상대순위방법은 현재 건축물의 화재위험도 평가시 가장 많이 적용되고 있으며, 상세도에 따라 정량적 방법과 유사한 정확도의 도출이 가능하다.The relative ranking method is applied most frequently in the evaluation of the fire risk of the current building, and it is possible to derive the accuracy similar to the quantitative method according to the degree of detail.

세계 각국의 화재위험도 평가기법은 상기 3가지 이론의 단독 또는 조합을 통해 정립되었으며, 이에 대한 국내 국도교량의 적용성 평가결과는 다음과 같다.The fire risk assessment techniques in the world are established through the above three theories or the combination of them, and the results of the evaluation of applicability of the national highway bridges are as follows.

각국의 평가기준은 대부분 건축물을 대상으로 하여 정립된다.The evaluation criteria of each country are established for most buildings.

건축물의 붕괴보다는 연기, 화염에 의한 인명피해에 대한 판단기준이 대부분이다(모니터링, 작업장 범위 등에 중점적 판단).Most of the criterion for damage caused by smoke and flame, rather than the collapse of buildings, is focused on monitoring and scope of work.

교량 등과 같이 화원이 유동적이고, 연기에 의한 영향이 미미한 대상은 적용이 불가능하다.It is impossible to apply objects such as bridges where the fire source is fluid and the effect of smoke is minimal.

국내 일반국도교량의 특성은 국외와 다르므로 국외의 기준을 그대로 도입하는 것은 적합하지 않다.Since the characteristics of domestic general highway bridges are different from those of foreign countries, it is not appropriate to adopt the international standard as it is.

따라서 국도교량의 화재위험도 평가에 적합한 이론은 상대순위이론인 것으로 판단된다. Therefore, it is considered that the theory suitable for the fire risk assessment of national highway bridges is the relative ranking theory.

상대순위이론을 기반으로 한 평가기법은 Dow F&E Index, FREM 등이 있으나 모두 건축물을 대상으로 정립된 기법이므로 국도교량의 화재위험도 평가에 적용하기 위해서는 일부 수정이 필요하다.The evaluation technique based on the relative ranking theory is the Dow F & E Index and FREM, but all of them are based on the building. Therefore, some modifications are needed to apply it to the fire risk assessment of national highway bridges.

상대순위이론에 근거한 평가기법중 FREM(Fire Risk Evaluation Model, Gretener Method)은 1960년대 Gretener에 의해 제안되었으며 현재 미국의 SFPA 및 NFPA, 영국의 FPA에 일부 도입된 방법으로 대상 및 조건별 적용이 용이한다.FRET (Fire Risk Evaluation Model, Gretener Method) was proposed by Gretener in the 1960s. It is applied to SFPA and NFPA in USA and FPA in UK. .

따라서 본 발명에서는 상대순위이론이 적용된 여러 가지 화재위험도 평가기법중 FREM 기법을 수정 후 적용하는 것이 가장 적합한 것으로 판단된다.Therefore, in the present invention, it is considered to be most suitable to apply the FREM technique among various fire risk assessment techniques using the relative ranking theory.

기존 FREM 기법(Fire Risk Evaluation Model)은 다음과 같다.The existing FREM technique (Fire Risk Evaluation Model) is as follows.

현재 국내외 건축물 화재위험도 평가에 적용중인 FREM기법은 상대순위이론이 적용되어 구성이 간단하고, 판단자가 쉽게 이해할 수 있으며 정량적 평가와 유사한 정확도의 산출이 가능한 기법으로 알려져 있다.The FREM technique, which is applied to the fire risk assessment of domestic and foreign buildings, is known as a technique that can be easily understood by the judge of the application of the relative ranking theory and can calculate the accuracy similar to the quantitative evaluation.

유럽에서 화재관련허가 및 보험업무시 위험도 평가도구로 적용되고 있으며 다음과 같이 구성되어 있다.It is applied as a risk assessment tool in fire authorization and insurance business in Europe. It is composed as follows.

: Fire Risk(화재위험도)

: Fire Risk

P : Potential hazard(잠재적 위태)P: Potential hazard

A : Probability that fire will start(활성위험)A: Probability that fire will start (active risk)

N : Standard fire safety measures(기본방화대책)N: Standard fire safety measures

S : Special fire safety measures(특별방화대책)S: Special fire safety measures

F : Fire resistance factor of the building(내화대책)F: Fire resistance factor of the building

: Geometry data(공간정보)

: Geometry data (spatial information)

: Fire-specific data(화재특성)

: Fire-specific data (fire characteristics)

: Method-specific data(발화 및 내화특성)

: Method-specific data (ignition and fire characteristics)

상기와 같은 FREM 기법은 잠재적 위태, 활성위험 등 화재의 원인요소와 이를 활성화 시키는 요소를 분자를 구성하고, 기본방화대책, 특별방화대책, 내화대책 등이 분모에 위치한 형태이다.The FREM technique consists of the elements of the cause of fire such as potential danger and activity risk, and the elements that activate it, and basic fire prevention measures, special fire prevention measures, and fire prevention measures are located in the denominator.

따라서 해당 건축물에 화재원인요소 및 활성화요소가 많을 경우 화재위험도의 점수가 높아지고, 방화대책 및 내화대책이 적절히 수립된 경우 화재위험도 점수가 낮아지도록 구성되어 있다.Therefore, when there are many factors causing fire and activation in the building, the score of fire risk is increased, and when the fire prevention measures and fire prevention measures are appropriately established, the fire risk score is lowered.

동일한 요소에 대한 평가를 진행하여 각각의 건축물의 화재위험도를 산출하므로 많은양의 데이터가 없는 경우 통계적 확률분석절차 없이 건축물의 상대적 화재위험도의 산출이 가능하다.Since the evaluation of the same factor is performed to calculate the fire risk of each building, it is possible to calculate the relative fire risk of a building without statistical probability analysis procedure if there is not a large amount of data.

따라서 대량의 화재관련 데이터가 축적되지 않은 상태에서도 비교적 간단하고 정확하게 화재위험도를 산출할 수 있다. Therefore, it is possible to calculate the fire risk relatively easily and accurately even when a large amount of fire related data is not accumulated.

국내 일부 보험사에서는 FREM 기법에 표 7과 같은 세부평가요소를 적용하여 점수를 산출한 뒤 표 8과 같이 건축물의 화재위험도를 평가하고 있다.Some domestic insurers are assessing the fire risk of buildings as shown in Table 8 after calculating the scores by applying the detailed evaluation factors as shown in Table 7 to the FREM technique.

그러나 표 7,8에서와 같이 기존의 FREM 기법은 연기위험, 건물의 층높이, 소화전, 물품의 정리정돈 등 건축물의 화재위험도 평가를 목적으로 구성되어 있다.However, as shown in Tables 7 and 8, the existing FREM technique is designed to evaluate the fire risk of buildings, such as smoke risk, building height, fire hydrants, and arrangement of goods.

따라서 기존의 화재관련 통계자료가 축적되지 않은 일반교량의 화재위험도를 가장 정확하게 평가하기 위해서는 상대순위이론이 적용된 FREM 기법이 적합하나 일반국도교량의 화재위험도 평가에 적합한 세부평가요소의 수정이 필요하다.Therefore, in order to evaluate the fire risk of the general bridges without accumulating the existing fire statistics statistically, the FREM method using the relative ranking theory is suitable, but it is necessary to revise the detailed evaluation factor to evaluate the fire risk of the general national bridge.

이에 따라, 본 발명은 다음과 같은 수정 FREM-B 기법(Fire Risk Evaluation Model for Bridge)을 제시한다.Accordingly, the present invention presents the modified FREM-B technique (Fire Risk Evaluation Model for Bridge) as follows.

상대순위이론과 FREM기법을 교량의 화재위험도 평가에 적용하기 위해 구성요소 및 세부평가항목을 변경한 FREM-B 기법을 아래와 같이 구성하고 제안한다.In order to apply the relative ranking theory and the FREM method to the fire risk assessment of bridges, the FREM-B technique which changes the components and detailed evaluation items is composed and proposed as follows.

: Fire Risk(화재위험도)

: Fire Risk

F : Fire source frequency(화원빈도)F: Fire source frequency

P : Position(화원위치)P: Position (flower position)

D : Diffusion(확산특성)D: Diffusion

M : Material(구성재료특성)M: Material (constituent material characteristic)

위태위험과 활성화 위험을 국도교량의 화재위험도 평가에 적합하도록 4가지(화원빈도, 화원특성, 확산특성, 구성재료특성)으로 세분화한다.(Fire source frequency, fire source characteristic, diffusion characteristic, constituent material characteristic) so as to be suitable for fire risk assessment of national highway bridges.

화원빈도, 화원특성, 확산특성, 구성재료특성 등 위태위험지수와 기본방화대책, 특별방화대책, 내화대책 등 방화내화지수는 아래와 같은 요소로 평가되도록 구성한다.The fire resistance index such as fire source frequency, fire source characteristics, diffusion characteristics, constituent material characteristics, fire resistance index, basic fire prevention measures, special fire prevention measures, and fire resistance measures are constructed as follows.

화원빈도는 교량의 화재발생을 유발하는 원인(해당교량의 전체교통량, 위험차량 통행량, 하부공간종류)이 되는 요소인 화원의 빈도를 의미한다.The frequency of the fire source means the frequency of the fire source, which is the cause of the fire of the bridge (total traffic volume of the bridge, dangerous vehicle traffic volume, type of sub space).

화원위치는 화원의 위치(교량 상부, 하부, 내부)를 의미한다.The location of the flower garden means the position of the flower garden (upper, lower, inside of the bridge).

확산특성은 교량에 화재 발생 시 화재를 확산시키거나 저감할 수 있는 요소(형하고, 경간장, 상부구조형식)를 의미한다.Diffusion characteristics are the elements (type, span, superstructure type) that can spread or reduce fire when a fire occurs in a bridge.

구성재료특성은 교량의 상부, 내부, 하부의 구성재료(콘크리트, 강재, 강합성, 강연선 등)의 특성을 의미한다.The constituent material characteristics refer to the characteristics of the constituent material (concrete, steel, steel composite, strand, etc.) at the top, inside and bottom of the bridge.

기본방화대책은 교량에 화재 발생 시 화재를 억제할 수 있는 요소 중 교량관리주체가 수행불가능한 것(소방서 최단거리, 반경 18km내 소방서 개수, 반경 30km내 소방서 개수)을 의미한다.Basic fire prevention measures means that the bridge management subject is not able to perform fire control (fire station shortest distance, number of fire stations within a radius of 18km, number of fire stations within a radius of 30km) that can suppress fire when a fire occurs in a bridge.

특별방화대책은 교량에 화재 발생 시 화재를 억제할 수 있는 요소 중 교량관리주체가 수행가능한 것(소화시설, 경보시설)을 의미한다.The special fire prevention measures means the ones capable of suppressing the fire when a fire occurs in bridges, which can be carried out by the bridge management subject (fire fighting facility, alarm facility).

내화대책은 교량의 내화성능(구조체의 내화성, 내화시간)을 의미한다.Fire resistance measures mean the fire resistance performance of the bridge (fire resistance of the structure, fire resistance time).

구체적인 각 요소별 분류기준, 자료수집 방법 등은 다음과 같다.The specific classification criteria for each element and the data collection method are as follows.

화원빈도는 교량의 화재발생을 유발하는 원인이 되는 요소로 본 발명에서는 교량을 통행하는 차량의 교통량, 위험차량 통행량, 하부공간종류로 구분하여 조사한다.In the present invention, the traffic volume of a vehicle passing through a bridge, the traffic volume of a dangerous vehicle, and the type of a subspace are examined.

교통량은 해당 교량을 통과하는 차량의 년별 통행량을 적정한 조사방법(교량유지관리시스템(BMS) + 교통량 정보제공 시스템(TMS)) 및 조사범위(국내 공용중인 국도교량의 전수조사)에 의해 조사한다.Traffic volume is checked by appropriate survey method (Bridge Maintenance System (BMS) + traffic volume information system (TMS)) and survey range (survey of national road bridges in national use) appropriate to the annual traffic volume of vehicles passing through the bridge.

위험차량 통행량은 해당 교량을 통과하는 5톤 트럭 이상의 년별 통행량을 적정한 조사방법(교량유지관리시스템(BMS) + 교통량 정보제공 시스템(TMS)) 및 조사범위(국내 공용중인 국도교량의 전수조사)에 의해 조사한다.The traffic volume of dangerous vehicles depends on the survey method (bridge maintenance system (BMS) + traffic information provision system (TMS)) and survey range (investigation of the total number of national highway bridges in Korea) appropriate to the annual traffic amount exceeding 5 tons truck passing through the bridge .

하부공간종류는 일반국도교량의 하부에서 발생된 화재는 교량에 직접적인 손상을 유발하므로 적치물이 존재할 수 있는 공간의 종류 및 면적을 조사한다.The type of sub-space is to investigate the type and area of the space in which the netting can exist because the fire generated in the lower part of the general national highway bridge directly damages the bridge.

조사방법은 위성지도 및 로드뷰지도를 이용한 교량하부공간의 종류 및 면적 산출방법에 의하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량을 전수조사하는 것으로 한다.The survey method is based on the type and area calculation method of the bridge lower space using the satellite map and the road view map, and the scope of investigation is to survey the national road bridges commonly used in Korea.

조사결과의 개략적 범위는 표 9,10과 같으며, 이를 화재위험도 산출시 적용한다.The outline of the survey results is as shown in Tables 9 and 10, and this is applied in calculating the fire risk.

전체 국도교량의 약 33%는 통행량이 비교적 많다(15만대이상/년).Approximately 33% of all national highway bridges have a relatively high traffic volume (over 150,000 units / year).

교량당 약 10,000대/년 이상의 차량이 국도교량을 이용하고 있으며, 이중 약 1,000대는 대형트럭 또는 위험물 운송차량이다.Approximately 10,000 cars per bridge or more are used for national highway bridges, of which about 1,000 are heavy trucks or dangerous goods transport vehicles.

국도교량하부 형하공간 면적별 비율분석결과, 전체 일반국도교량의 약 90% 이상이 약 4,000m²이하의 형하공간을 갖고 있다(도 8).As a result of the ratio analysis by the area of the lower bridge area of the national highway bridge, about 90% or more of all the general national highway bridges have a shape space of about 4,000m ² or less (FIG. 8).

형하공간의 면적중 약 53.1%는 적치물의 적치가 가능한 공터로 구성되어 있다(도 9).Approximately 53.1% of the area of the mold space is composed of vacant spaces that can be stacked (Fig. 9).

화원위치는 화재위험요소가 존재하는 위치에 대한 특성을 반영하기 위한 요소로 교량 상부(상로교), 내부(중로교), 하부(하로교)로 구분하여 조사한다(도 10 내지 12).The fire source location is an element to reflect the characteristics of the location where the fire hazard exists, and it is divided into the upper part of the bridge (upper bridge), the inner bridge (middle bridge) and the lower bridge (lower bridge).

조사방법은 교량유지관리시스템(BMS)에 의하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량을 전수조사하는 것으로 한다. The survey method is based on the bridge maintenance management system (BMS), and the scope of survey is to investigate all the national road bridges in common use in Korea.

확산특성은 교량에 화재발생시 화재를 확산시키거나 저감시킬수 있는 영향을 판단하기 위한 요소이며 다음과 같이 3가지로 구분하여 조사한다.Diffusion characteristics are the factors to determine the effect of fire spreading or reducing when a fire occurs in a bridge.

1) 형하고 : 적치물에 의한 화재발생시 거더에 미치는 영향을 파악하기 위해 해당 교량의 형하고를 조사한다.1) Type: Investigate the shape of the bridge in order to determine the effect on the girder in case of a fire caused by the load.

조사방법은 교량유지관리시스템(BMS), 로드뷰지도, 거더와 경간장별 거더높이를 조사하는 것으로 하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량을 전수조사하는 것으로 한다.The survey method is to investigate the height of girder by bridge maintenance system (BMS), road view map, girder and span.

2) 경간장 : 해당 교량의 최대경간장에 따른 위험정도를 판단한다.2) Span: Determine the degree of danger according to the maximum span of the bridge.

조사방법은 교량유지관리시스템(BMS)에 의하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량을 전수조사하는 것으로 한다.The survey method is based on the bridge maintenance management system (BMS), and the scope of survey is to investigate all the national road bridges in common use in Korea.

3) 상부구조형식 : 교량의 하부에서 화재발생시 주부재의 형식에 따라 열유동특성이 달라지므로 이를 화재 위험도 평가에 반영하기 위해 전산구조해석을 수행한다(도 13,14).3) Superstructure type: In case of fire in the lower part of the bridge, thermal flow characteristics are changed according to the type of main material, so the computational structure analysis is performed to reflect this in the fire risk assessment (FIGS.

조사방법은 전산구조해석을 통한 화재시뮬레이션에 의하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량의 상부구조형식별 열전달 특성을 분석하는 것으로 한다.The investigation method is based on the fire simulation through the computational structure analysis, and the scope of the investigation is to analyze the heat transfer characteristics of the upper structure type of the national highway bridges that are being used in Korea.

기본방화대책은 화재발생시 이를 억제시킬수 있는 요소의 분포 및 특성을 화재위험도 평가에 반영하기 위한 요소로서, 교량관리주체가 수행불가능한 사항(소방서 최단거리, 반경 18km내 소방서 갯수, 반경 30km내 소방서 갯수)에 관한 것이다.Basic fire prevention measures are elements to reflect the distribution and characteristics of elements that can suppress fire in the event of fire, such as the shortest distance of fire station, the number of fire stations within a radius of 18km, the number of fire stations within a radius of 30km, .

소방서 최단거리는 각 교량에서 가장 인접한 소방서까지의 최단거리를 의미하고, 각 교량에서 반경 18km, 30km 내에 있는 소방서의 갯수를 조사한다.The shortest distance from the fire station means the shortest distance from the bridge to the nearest fire station, and the number of fire stations within a radius of 18km and 30km from each bridge is investigated.

조사방법은 교량유지관리시스템(BMS), 국토지리정보원, GIS분석프로그램을 사용하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량 및 전국 소방서를 전수조사하는 것으로 한다.The survey method is to use bridge maintenance system (BMS), national geographic information resource, and GIS analysis program. The scope of the survey is to investigate national road bridges and national fire brigades that are being used domestically.

특별방화대책은 화재발생시 이를 억제시킬수 있는 요소의 분포 및 특성을 화재위험도 평가에 반영하기 위한 요소로서, 교량관리주체가 수행가능한 사항(소화시설, 경보시설)에 관한 것이다.Special fire prevention measures are factors that reflect the distribution and characteristics of elements that can suppress fire when fire occurs in the fire risk assessment, and are related to the matters (fire fighting facilities, alarm facilities) that bridge management can perform.

소화시설은 각 교량의 관리주체가 별도로 설치한 소화시설 및 급수시설을 의미하고, 경보시설은 각 교량의 관리주체가 별도로 설치한 화재감지센서, 유고카메라 등을 의미한다.Fire extinguishing facility means a fire extinguishing facility and a water supply facility separately installed by the management of each bridge, and the alarm facility means a fire detection sensor and a remote control camera separately installed by the management of each bridge.

조사방법은 나라장터 등 국가온라인 정보센터의 계약정보을 활용용하고, 조사범위는 국내 공용중인 국도교량을 전수조사하는 것으로 한다.The survey method is to use the contract information of the national online information center such as the country market, and the scope of the survey shall be the total number of the national highway bridges being used in Korea.

상술한 FREM-B의 세부요소는 각 교량별 화재위험특성을 반영하기 위해 설정한 요소이다. The details of the FREM-B described above are set to reflect the fire risk characteristics of each bridge.

그러나 세부요소별 중요도는 각각 다르므로 본 발명에서는 각 세부요소별 중요도를 반영할 수 있는 가중치를 설정하여 보다 정확한 화재위험도를 산출하고자 한다.However, since the importance of each element is different, the present invention intends to calculate a more accurate fire risk by setting a weight to reflect the importance of each element.

화재사례가 다양하고 기록 및 분석데이타가 많은 경우 통계분석을 통해 가중치의 산정이 가능하나 국도교량화재의 경우 사례가 충분치 않으므로 AHP기법을 통해 다음 표 11과 같이 가중치를 선정한다.If there are many fire cases, and there are many records and analysis data, weights can be calculated through statistical analysis. However, the case is not enough for the national road bridge fire. Therefore, weights are selected through AHP technique as shown in Table 11 below.

표 11은 위태 및 위험요소의 가중치에 관한 것이고, 표 12는 방화 및 내화요소의 가중치에 관한 것이고, 표 13은 국도교량 화재위험도 등급기준을 나타낸 것이다.Table 11 shows the weights of danger and risk factors, Table 12 shows the weights of fire and fire resistance factors, and Table 13 shows the national fire brigade fire risk rating standards.

국도교량 화재위험도 등급결정시 위태 및 위험요소의 총 배점은 6점, 방화 및 내화요소의 총 배점은 6점으로 설정하여 위태 및 위험요소와 방화 및 내화요소가 동일한 점수로 산출될 경우 화재위험도는 1.00점이 되어 ‘보통‘등급이 판정될 수 있도록 한다.When determining the fire risk rating of national highway bridges, the total score of risk and danger factor is set to 6, and the total score of fire protection and fire resistance factor is set to 6, so that fire risk and fire risk 1.00 points so that the 'normal' grade can be judged.

본 발명에서 제안한 FREM-B기법, 요소별 수집자료, AHP분석 가중치를 통해 국내 국도교량의 화재위험도를 산출한 결과는 표 14와 같다.Table 14 shows the results of calculation of the fire risk of the national highway bridges through FREM-B technique, collected data by element, and AHP analysis weight proposed in the present invention.

국도상 일반교량의 화재위험도 산출결과, 평균점수는 약 1.27로 확인되었다(도 15). As a result of calculating the fire risk of the general bridge on the national road, the average score was confirmed to be about 1.27 (Fig. 15).

화재위험도 점수범위는 최소 0.68, 최대 3.51로 확인된다(도 16).The fire risk score range is found to be at least 0.68 and a maximum of 3.51 (Fig. 16).

점수분포도를 확인한 결과, 국도교량의 화재위험도는 정규분포곡선의 형태인 것으로 판단되며, 변동계수는 0.2215로 산출되었다(도 17).As a result of checking the score distribution, the fire risk of the national highway bridge is considered to be a form of a normal distribution curve, and the coefficient of variation is 0.2215 (FIG. 17).

요약하면, 화재위험도를 산출하는 이론은 정성적 방법, 정량적 방법, 상대순위방법으로 구분되어 정립되어 있다. In summary, theories for calculating fire risk are divided into qualitative methods, quantitative methods, and relative ranking methods.

상기 3가지 방법 중 상대순위방법은 분석대상을 상대적으로 비교하여 위험도를 산출하는 방법이며, 분석방법에 따라 정량적 방법과 유사한 정확도를 도출할 수 있으므로 본 발명에서는 상대순위방법을 통해 화재위험도를 산출하는 것으로 결정한다. Among the above three methods, the relative ranking method is a method of calculating the risk by comparing the analysis object relatively and the similar accuracy to the quantitative method can be derived according to the analysis method. Therefore, in the present invention, the fire risk is calculated through the relative ranking method .

상대순위방법은 Dow F&E Index 기법, FREM 기법 등 평가대상에 따라 다양화되어 있다. The relative ranking method is diversified according to the evaluation subject such as Dow F & E Index method and FREM method.

본 발명에서는 각 국에서 건축물의 화재위험도 평가시 주로 사용되는 FREM 기법을 교량구조물에 적합하도록 일부 요소를 수정한 FREM-B 기법을 개발하여 이를 화재위험도 평가시 활용한다.In the present invention, the FREM-B technique, which is a modification of some elements of the FREM technique, is applied to evaluate the fire risk.

위태 및 활성화 위험은 총 4가지(화원빈도, 화원특성, 확산특성, 구성재료특성)로 세분화하였으며, 방화 및 내화대책은 총 3가지(기본방화대책, 특별방화대책, 내화대책)로 구분한다.(Fire source frequency, fire source characteristics, diffusion characteristics, constituent material characteristics), and fire prevention and fire prevention measures are classified into three kinds (basic fire prevention measures, special fire prevention measures, and fire resistance measures).

FREM-B에서 세부요소별 중요도는 각각 다르므로 AHP기법을 통해 세부요소별 중요도를 반영할 수 있는 가중치를 설정하여 보다 정확한 화재위험도를 산출한다.Since the importance of FREM-B is different from each other in detail, the AHP technique is used to calculate a more accurate fire risk by setting a weight that reflects the importance of each detail element.

화재위험도 산출시 위태 및 위험요소와 방화 및 내화요소는 각각 6점을 배점하였으며, 화재위험도 등급기준은 5단계(낮음, 약간 낮음, 보통, 약간 높음, 높음)으로 구분하여 국도상 일반교량의 화재위험도를 평가한다.In calculating the fire risk, the risk, risk factor, fire resistance, and refractory factor were each rated at 6 points. The fire risk level standard was divided into 5 levels (low, slightly low, Evaluate the risk.

국도상 교량의 화재위험도를 산출한 결과, 화재위험도의 평균치는 약 1.27, 최소치는 0.68, 최대치는 약 3.51로 확인되었다.As a result of calculating the fire risk of the bridge on the national highway, the average value of fire risk was 1.27, the minimum value was 0.68, and the maximum value was about 3.51.

국도상 교량의 화재위험도를 산출한 결과, 각 등급별 교량수는 다음 표 15와 같다.As a result of calculating the fire risk of bridges on the national highway, the number of bridges for each grade is shown in Table 15 below.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

Claims

A method for evaluating a fire risk of a bridge using a fire risk assessment system of a bridge,
Wherein the fire risk assessment system of the bridge calculates the frequency of the fire source, which is the factor causing the fire of the bridge, the fire source location data of the location of the fire source, Diffusion characteristic data obtained by examining elements that can be diffused or reduced, and material characteristic data of characteristics of the upper, lower, and lower structural members of the bridge, and an element capable of suppressing fire in the event of fire The basic fire prevention measure data which investigates the impossibility of the bridge management subject and the special fire prevention measure data which examines the possibility that the bridge management subject can perform among the elements capable of suppressing the fire in case of fire in the bridge, A data input step of receiving countermeasure data;
Wherein the fire risk assessment system of the bridge calculates the fire risk of the bridge by the data and the following equation (2)
The flower source frequency data includes traffic volume data for examining traffic volume of a vehicle passing through the bridge, dangerous vehicle traffic volume data for examining a traffic volume of the dangerous vehicle in the vehicle, lower space type data Lt; / RTI >
Wherein the flower source position data includes data of the upper, lower, and lower portions of the bridge and examining the position of the flower source,
Wherein the diffusion characteristic data includes at least one of spindle length data for determining the degree of danger according to a maximum span of the bridge, And the upper structure type data for reflecting the type of the main part of the bridge,
The basic arson countermeasure data includes data on the shortest distance of a fire station, the number of fire stations within a radius of 18 km, and the number of fire stations within a radius of 30 km,
Wherein the special fire prevention countermeasure data includes data of fire extinguishing facilities, water supply facilities, and alarm facilities installed by the management body of the bridges.
&Quot; (2) "

: Geometry data (spatial information)

: Fire-specific data (fire characteristics)

: Method-specific data (ignition and fire characteristics)

delete