초록
독성 가스 누출 사고 발생 시 인명 피해를 최소화하기 위해서는 사고 시나리오에 따른 적절한 대피 방법이 사전에 수립되어야 한다. 본 연구에서는 동일 누출 조건에서 건축물의 방향과 산업단지 위치가 실내 농도 증가와 실외 확산에 미치는 영향을 살펴보고 효과적인 대피 기준을 마련하였다. 또한 이러한 기준을 바탕으로 화학사고 인명 피해 최소화라는 관점에서 건물을 건설할 때 건물 방향에 대한 기준도 마련하였다. 건물의 방향이 누출 방향에 대해 정면, 측면, 후면인 경우에 대해 전산 수치 해석을 수행하였으며, 그 결과 건물 창문이 누출되어 오는 방향과 마주보고 있을 때의 실내 오염농도가 반대편에 창문이 있을 때의 실내 오염농도와 비교하여 120배 정도 높게 나왔다. 또한, 급격한 실내 농도 증가율로 동일 시간에 실내 공간이 2배 이상 독성 가스 물질로 가득하게 되었다. 이러한 현상은 건물 창문이 정면에 위치한 경우 창문 주위의 압력 차와 속도 저하로 건물 주위에 독성 가스가 정체하게 되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 바탕으로 최적 대피를 위한 건축물 방향 기준을 설정한다면 화학사고 발생 시 주민들의 피해를 최소화하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.
The effective evacuation strategy according to the accident scenario is crucial to minimize human casualties in the event of toxic gas leak accidents. In this study, the effect of the direction of a building and the location of an industrial complex on the increase in indoor concentration and outdoor diffusion was examined under the same leakage conditions, and effective evacuation criteria were established. In addition, the guidelines for building directions were suggested when constructing buildings that would mitigate human damage caused by chemical accidents. Three scenarios where buildings faced the front, side, and rear of the leakage direction were investigated through CFD simulations. The results revealed that when the building faced the industrial complex, both indoor and outdoor average gas concentrations increased significantly, reaching up to 120 times higher than the other two orientations. Moreover, the indoor space was filled with toxic gas substances more than twice in the same time due to the rapid increase of indoor concentration rate. In cases where the building's windows were positioned at the front, toxic gas stagnation occurred around the building due to pressure differences and reduced flow velocities. Based on our findings, the implementation of these guidelines will contribute to safeguarding residents by minimizing exposure to toxic gas during chemical accidents.