지하공간 대피성 및 보행 혼잡을 네트워크·생체신호로 정량화하는 연구

Quantifying Evacuation Performance and Pedestrian Crowding in Underground Spaces Using Network Analysis and Bio-Signals

연구 내용

지하공간의 대피경로 병목을 공간네트워크 분석으로 식별하고, 지진 영향과 생체신호(EDA) 기반 혼잡도를 정량화하여 비상 대응 의사결정을 지원하는 연구

본 연구는 지하공간에서 대피성과 보행자 경험을 정량화하기 위해 두 축의 분석을 수행합니다. 첫째, 지하역사 공간을 네트워크 모델로 변환하고 space syntax 관점의 betweenness centrality로 병목 후보를 도출한 뒤, 시나리오별 보행 시뮬레이션으로 대피효율을 비교해 설계 개선 방향을 제시합니다. 둘째, 지진으로 인한 구조 손상과 대피경로 제약을 동적 수치해석과 Dijkstra 기반 경로 모델링으로 연계하여 대피 취약구간을 평가합니다. 추가로 보행 환경의 혼잡도를 CCTV 중심 한계를 보완하기 위해 웨어러블 electrodermal activity(EDA) 반응을 신호 특징으로 추출해 실험적으로 구분합니다.

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연구 흐름

연구는 보행자 관점에서 혼잡도를 평가하는 방법으로부터 출발했습니다. 실제·가상 환경을 시청하는 실험에서 웨어러블 EDA 신호 특징을 추출하고 혼잡도 구분 가능성을 확인했습니다. 이후 대피성 평가로 확장하여 지하역사 공간을 그래프로 모델링하고, 병목 지점을 식별하는 지표와 시뮬레이션 결과를 함께 검증하는 프레임워크를 구성했습니다. 최근에는 지진 규모에 따른 구조 손상과 대피경로 제약을 동적 해석 및 경로 탐색 모델로 연결하여 재난 상황에서의 대피 취약성을 체계적으로 분석하는 방향으로 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

지하역사 대피경로 최적화
병목지점 우선 개선안 도출
재난 시나리오 기반 대피성 평가
대피 위험 네트워크 지표 산출
혼잡도 정량화 평가도구
보행자 관점 안전성 평가
생체신호 기반 현장 모니터링
대피 비용 비교·검증
시설 설계 개선 가이드
응급대응 의사결정 지원