대심도 신금호역사의 화재 유동에 대한 고찰

Investigation for Fire Flow of the Deeply Underground Shin-Gum-Ho Subway Station

최근 도심지의 지하철 노선들은 과거에 지어진 지하철 노선들에 비하여 대심도 터널이 증대하고 있다. 신금호 역사(5호선, 깊이 : 46m)는 수도권에 있는 지하철 역사 중에서 3번째로 깊은 역사로서 대심도 역사의 모델로 선정되었으며, 신금호 전체 역사에 대한 화재시뮬레이션을 시도하였다. 신금호 역사는 3개의 출입구, 지하 1층 대합실, 지하 2층 대합실, 지하 2층에서 8층으로의 연결통로, 지하 8층 승강장으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 지하 8층 승강장에서 지상 출입구 까지 전체 역사를 대상으로 연기거동을 해석하기 위하여 9,000,000개의 격자를 생성하였으며, 계산 효율을 증대시키기 위하여 19개의 블록으로 나누어서 처리하였다. 화재해석은 화재에 특화된 CFD 코드인 FDS를 사용하였으며 난류해석 기법은 LES가 사용되었다. MPI의 병렬처리기법을 이용하여 19개의 블록을 각각의 CPU에서 분산처리 하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU 자원은 Intel 3.0 GHz Dual CPU 10개 (Core 20개)이다.

Recently the deeply underground tunnels have been increased along the subway railroads of urban area compared to the past subway railroads. The Shin-Gum-Ho subway station (the Fifth lines, the depth : 46m) which is the third among the deep subway stations in the Korea was chosen as the model of deeply underground stations, and attempted to do simulation of fire. This station consists of three entrance, the basement first floor (B1), the basement second floor (B2), the basement eighth floor or platform (B8) and escalators and stairs from B2 to B8. The total number of grid was about 9,000,000 to make simulation of fire and smoke from the platform to entrance in this research, and the grid system was divided into 19 blocks to increase the efficiency of this simulation. The FDS (Fire Dynamics Simulation) was chosen to make the simulation of fire, and the model of turbulent flow was LES (Large Eddy Simulation). Each block is processed in a CPU using parallel processing of MPI (Message Passing Interface). The resource of CPU for this simulation is a ten of Intel 3.0 GHz Dual CPU (20 CPU).