코로나19 팬데믹(대유행) 기간 동안에 사회적 거리두기, 이동제한 등으로 교통수단 운행 축소, 공장 가동 중단 등으로 미세먼지로 인한 대기질 악화 빈도가 크게 줄어들었다.하지만 팬데믹이 종료된 이후에 중국 내 이산화탄소 배출 증가와 11월 동절기 난방 수요가 급증할 뿐 아니라 계절적 대기 정체로 대기질 악화 빈도가 확대되고 있다.특히 우리나라 중부 지방을 중심으로 중 "나쁨" 수준이 자주 발생하고 있다. 미세먼지 농도가 2023년 대비 악화 추세를 보이고 있다.이번 회에서는 '경사지 저층주거지 골목길 녹지배치에 따른 미세먼지(PM2.5) 저감 효과 CFD 시뮬레이션 연구'라는 주제의 논문을 소개하고자 한다.이 논문은 2021년 서울도시연구 제21권 제3호에 게재됐다. 중앙대 일반대학원 토목공학과 도시설계 및 계획 전공 김상현이 완성했다.서울특별시의 초미세먼지 농도의 나쁨 일수도 해마다 증가해 2015년 12일에서 2019년에서 23일로 급증한 실정이므로 본 연구는 좋은 주제라고 생각한다. 주요 내용을 간략히 소개한다.◇ 연구의 목적... 이상기후에 취약하고 미세먼지 등의 위험에 노출된 저층 거주지의 거주환경 개선도시지역에서 평균 경사도가 높아질수록 이상기후에 취약하고 인구 1000명당 재산피해액도 증가한다는 점을 고려하면 저층주거지는 물리적 노후화, 인구 고령화 등이 중첩되어 재해는 물론 거주민의 안전과 건강 등에 취약성이 높다.이와 같이 저층주거지의 거주환경은 이상기후에 취약하고 미세먼지 등의 위험에 노출되므로 이를 해결할 수 있는 개선방안의 연구가 필요하다. 세부 목적을 정리하면 다음과 같다.첫째, 저층주거지의 여건을 분석해 취약성이 심각한 주거환경을 효과적으로 개선할 수 있는 방안으로 골목길 오픈스페이스 조성의 필요성을 도출한다.둘째, 골목길에 녹지를 도입함으로써 미세먼지(PM2.5)저감 효과를 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 통해 구체적으로 분석함으로써 효과적인 녹지배치의 유형을 밝히고자 한다.셋째, 시뮬레이션 결과를 기초로 저층주거지의 환경개선을 위해 요구되는 녹지배치를 중심으로 저층주거지 물리적 환경개선 설계 방향을 제시하고자 한다.▲ 분석의 틀◇ 연구의 방법... 대상지역에 대해 저층주거지 골목길 녹지배치에 따른 미세먼지 저감효과 시뮬레이션이 연구에서는 1·2종 일반주거지역으로 저층주택이 밀집하며 경사지형의 수변(한강변)지역이고 현장 및 자료 접근성이 뛰어난 서울시 동작구 본동 저층주거지를 대상지역으로 선정했다.선정된 대상지역에 대해 저층주거지 골목길 녹지배치에 따른 미세먼지 저감효과를 시뮬레이션하기 위해 ‘기초현황분석 → 시뮬레이션 조건 정립 → 시범모델 시뮬레이션 → 적용모델 시뮬레이션 → 연구종합 및 시사점’단계를 거친다.첫째, 대상지의 입지, 골목길, 경사도, 주택현황 등의 기초현황을 분석했다. 특히 골목길 현황은 경사도, 도로폭원, 결절점, 주변 건물높이로 특성을 구분해 정리한다.둘째, CFD 시뮬레이션 분석을 위한 모델링은 건물 2호를 배치하는 시범모델과 실제 경사지 골목길 모델링을 생성해 적용모델에 활용한다.CFD시뮬레이션 프로그램은 단시간에 실제와 유사한 가상공간에서 요구되는 성능에 대해 시뮬레이션이 가능하다는 장점이 있다.또한 녹지배치 유형은 녹지의 위치를 기준으로 가로녹지(건물전면), 옥상녹지(건물벽면), 벽면녹지(건물옥상)를 포함한다. 공기의 이동 및 PM입자분포 계산을 위해 Eulerian-Eulerian 방법을 사용한다.셋째, 시범모델 시뮬레이션은 녹지주변에서 미세먼지 유동흐름을 분석하고 녹지유형별 흡착량, 저감거리, 저감면적 및 구간을 분석해 미세먼지의 유동을 파악한다.넷째, 시범모델 시뮬레이션을 바탕으로 실제 저층주거지 골목길 대상 적용모델 시뮬레이션으로 녹지배치 유형에 따른 미세먼지(PM2.5) 저감효과를 분석한다.◇ 주요 연구결과... 미세먼지 농도 저감 효과는 가로녹지>벽면녹지>옥상녹지 순첫째, 골목길 22개 지점에 대한 높이별 미세먼지 저감효과 분석결과, 지점마다 다르게 나타났다. 하지만 전체적으로 흡착량, 미세먼지 저감 영향거리, 높이에 따른 미세먼지 저감면적 및 저감구간은 가로녹지>벽면녹지>옥상녹지 순으로 조사됐다.둘째, 녹지배치 유형에 따른 미세먼지 저감효과는 골목길(결절점, 경사도, 폭원, 건물층수)의 특성에 따라 지점마다 차이가 있다는 것을 확인했다. 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.골목길 결절점은 총 3개소(6spot, 16spot,18spot)로 경사도와 폭원에 관계없이 지표면에서 5m 높이까지 결절점에서 가로녹지가 가장 저감효과가 우수하게 나타났다.골목길 경사도에 따른 미세먼지 저감 효과는 1∼5m 높이에서 평탄지인 1~12spot과 20~21spot 부분은 가로녹지>벽면녹지>옥상녹지 순서로 조사됐다.반면에 완경사지 구간인 13~20spot과 급경사지인 21~22spot은 벽면녹지>가로녹지>옥상녹지 순으로 나타났다.골목길 폭원에 관계없이 지표면 높이에서는 가로녹지>벽면녹지>옥상녹지 순으로 가로녹지의 효과가 높게 나타났다.높이 1m, 1.5m, 2m, 5m에서 폭원 6m 구간은 가로녹지>벽면녹지>옥상녹지 순으로 나타났다. 도로폭원 4m 구간은 일부 지점을 제외하고 벽면녹지>가로녹지>옥상녹지 순으로 확인됐다. 도로폭원이 3m 미만인 구간은 벽면녹지>가로녹지>옥상녹지 순으로 나타났다.◇ 향후 연구 과제... 저층주거지의 물리적 현실을 고려한 다양한 설계기법이 적용된 주거환경의 재생 필요코로나19 팬데믹 이후 사회활동이 회복되고 있으므로 미세먼지 대응을 위해 저층주거지의 보행자 환경을 개선하는 녹지설치 등을 적극 고려할 필요가 있다.특히 건강한 주거환경을 조성하려면 이상기후 현상에 취약한 저층주거지의 물리적 현실을 고려한 다양한 설계기법이 적용된 주거환경의 재생이 요구된다.▲ 배웅규 전문위원 (중앙대학교 교수)

2019년 4월3일 SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 3개 이동통신사는 5세대(5G) 이동통신 스마트폰을 개통했다. 2018년 12월 기업 고객을 대상으로 시작한 5G 서비스가 일반인에게까지 확대된 것이다.5G 서비스를 시작한지 5년 반이 조금 넘은 상황에서 6G 서비스에 대한 논의가 진행 중이다. 초고주파 대역의 사용 및 전파 손실, 고속 이동 환경에서 안정성 확보, 인공지능(AI) 기반 네트워크 관리 및 보안, 친환경 및 에너지 소비, 초연결 사회 구현에 따른 개인 정보보호, 표준화 지연과 기술 격차와 같은 다양한 기술적, 정책적, 환경적 이슈 등이 제기되고 있기 때문이다.초고주파 대역의 사용 및 전파 손실 문제와 관련해서 초고주파용 통신 부품이나 소자에서 디임베딩(De-embedding) 알고리즘에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다.PCB 인덕터(Inductor)뿐만 아니라 주파 트랜지스터(RF Transistor), 고주파용 커패시터 및 저항 (High-Frequency Capacitors and Resistors), 고주파 필터(RF Filter), 안테나, 변압기 (RF Transformer)와 같은 다양한 고주파 소자에서 디임베딩 알고리즘은 매우 중요한 역할을 수행한다.이번 회에서는 'PCB 인덕터용 디임베딩 알고리즘' 논문을 소개한다. 본 논문은 2022년도 한국전자파학회 하계종합학술대회 논문집 Vol. 10, No. 1 2022. 8. 17~20에 게재됐다.PCB 인덕터의 특성은 네트워크 분석기(Network Analyzer)를 이용한 S-파라미터 측정, 인덕턴스 브리지(Inductance Bridge), 주파수 응답 분석기(Frequency Response Analyzer), 타임 도메인 반사 측정(Time Domain Reflectometry, TDR), 레이저 스캐닝 진동계(Laser Scanning Vibrometer), 등을 통해 측정될 수 있다.본 논문에서는 PCB 인덕터의 특성을 정확하게 추출하기 위해 디임베딩 알고리즘을 제안한다.◇ 서론... 픽스처(Fixture) 성분이 포함된 DUT 분석시 디임베딩 작업 필수PCB 인덕터의 온-웨이퍼(On-Wafer) 측정 시에 Ground-Signal-Ground (GSG) 패드와 상호연결라인(Interconnection Line)의 성분이 포함된 상태에서 Device-Under-Test(DUT)를 분석하면 픽스처(Fixture) 성분이 포함된 특성을 분석하는 것이기 때문에 디임베딩 작업을 필수적으로 필요로 한다.패드(Pad)와 쇼트(Short) 2개의 패턴을 바탕으로 디엠베딩 알고리즘이 수행되며, DUT만을 시뮬레이션한 주파수 특성과 Total Pattern에 디임베딩을 적용한 주파수 특성을 비교하여 제안된 알고리즘의 정확성을 확인했다.◇ 본론... 패드와 쇼트 패턴들을 이용한 디임베딩 알고리즘 제안CMOS 트랜지스터의 경우에는 PSOD(Pad-Short-Open De-embedding)이 필요하지만 면적이 큰 DUT의 경우 PSOD를 변형시킨 PSD(Pad-Short De-embedding)를 수행한다.패드, 쇼트, DUT가 포함된 토탈(Total) 구조의 레이아웃(Layout)과 등과 회로(Equivalent circuit)는 Fig.1에서 볼 수 있다.▲ 각 구조의 레이아웃 및 등가회로등가 회로의 Y1 성분과 Z1 성분은 각각 GSG 패드에서 기생 어드미턴스(Parasitic admittance) 성분과 상호연결라인(Interconnection Line)에서 기생 임피던스(Parasitic impedance) 성분을 나타낸다.즉, Y1 성분 값은 패드(Pad) 구조 측정을 통해 기생 어드미턴스 성분을 추출해 생성된다. Z1 성분값은 쇼트(Short) 구조에서 패드 구조의 Y1 성분을 제거해 만들어진다.추출된 Y1 성분값과 Z1 성분값을 바탕으로 수식(1)을 통해 DUT가 포함된 전체(Total) 구조로부터 DUT만의 2-Port Y 매트릭스(matrix)가 획득된다.▲ 수식 (1)[Y]Total 및 [Y]DUT는 각각 Total 구조와 DUT만의 2-Port Y 매트릭스를 나타낸다.DUT의 Reff와 Leff, Total 구조에 PSD를 적용하지 않고 얻은 Reff와 Leff, DUT만을 시뮬레이션(simulation)해서 얻은 Reff와 Leff들을 각각 비교했다. 그 결과는 Fig.2에 도시된 바와 같다.▲ 비교 결과◇ 결론... 디임베딩 알고리즘을 적용해 추출한 PCB 인덕터의 Y 파라미터와 인덕터만을 시뮬레이션한 Y 파라미터의 비교값이 관심 주파수 대역에서 동일본 연구는 온-웨이퍼(On-wafer) 측정 환경에서 인덕터만의 특성을 추출하기 위해 패드와 쇼트 패턴들을 이용한 디임베딩 알고리즘을 제안했다.디임베딩 알고리즘을 적용해 추출한 PCB 인덕터의 Y 파라미터와 인덕터만을 시뮬레이션한 Y 파라미터를 서로 비교한 결과값은 관심 주파수 대역에서 동일함이 확인되므로 제안한 알고리즘이 올바르게 동작되는 것으로 검증됐다.▲ 신윤상 전문위원 (서울대학교)

미국의 화가겸 발명가인 새뮤얼 핀리 브리즈 모스(Samuel Finley Breese Morse)는 1844년 모스 부호(Morse Code)를 개발했다.모스 부호는 짧은 발신 전류와 긴 발신 전류로 전신부호를 구성한 후 문장으로 만들어 송수신한다. 도달 거리가 상상한 것보다 길고 정확한 메시지 전달이 가능하다.대부분의 국가에서 모스 부호의 사용을 중단했지만 아직도 북한, 중국, 한국 등 일부 국가에서 명맥을 유지 중이다. 어찌되었건 모스 부호의 등장으로 인편이나 봉화, 파발 등으로 정보를 전달하는 시대는 종말을 고했다.◇ 6G 통신기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중... 원격의료 및 자율주행자동차 등 미래 기술 실현 가능1세대 이동통신(1G)은 음성통화만 가능한 아날로그 통신을 말하며 ​1980년대 초반에 등장했다. 1990년대 초반부터 2세대 이동통신 기술(2G)이 개발됐으며 1996년 한국에서 세계 최초로 상용화에 성공했다.2G는 디지털 통신기술을 기반으로 기존 음성통화 외에 ​문자메시지, e메일까지 가능해졌다. 3세대 이동통신(3G)은 영상통화, 인터넷 사용까지 허용한다. 4세대 이동통신(4G)은 이동전화 하나로 유/무선 전화, 위성통신, 무선랜, 디지털 방송 등이 연동된 서비스를 제공한다.5세대 이동통신(5G)은  4G와는 차원이 다를 정도로 속도가 빠르다. 원격진료, 자율주행자동차의 운행 통제, 원격수술 등이 가능해졌다.6G는 5G보다 약 100배 빠른 속도를 제공하도록 초당 최대 1Tbps(테라비트)의 전송 속도를 목표로 하며 지연 시간은 1밀리초 이하로 감소된다.이를 통해 6G 통신망에서는 자율주행자동차, 원격 의료, 고해상도 실시간 스트리밍과 같은 서비스가 더욱 안정적으로 운영될 수 있을 것으로 기대되고 있다.특히 6G는 5G에서 사용하지 않았던 테라헤르츠(THz) 대역까지도 활용할 계획이다. 초광대역 대역폭을 통해 더욱 높은 데이터 전송률을 확보할 수 있지만 고주파는 더 짧은 거리에서 신호가 감쇄하기 때문에 더욱 촘촘한 네트워크 구축이 필요하다.이러한 주파수 이용은 네트워크 인프라 비용을 증가시킬 수 있으며 연구개발(R&D)이 중요해지고 있다. 특히 6G 통신기술의 구현을 위해 다양한 통신 부품 및 소자의 발전이 필요하다.이번 회에서는 '커넥터 특성 추출 알고리즘 및 디임베딩' 논문을 소개한다. 본 논문은 2021년도 한국전자파학회 추계학술대회 논문집 Vol. 31, No. 1에 게재됐다.핵심 내용은 비대칭 커넥터를 포함한 PCB 라인이나 안테나 등 DUT(Device Under Test)의 특성을 정확하게 추출하는 알고리즘을 제안하고 이를 통해 DUT 특성을 도출한다.◇ 서론... 효율적으로 커넥터만의 특성을 추출하는 알고리즘 및  해당 알고리즘을 이용해 커넥터의 특성을 디임베딩해 DUT 의 네트워크 특성 제시DUT의 S-파라미터(S-parameter) 특성을 정확히 측정하기 위해서는 DUT와 연결된 커넥터의 특성을 제거하는 디임베딩(de-embedding)이 필요하다.기존 연구에서는 커넥터를 대칭으로 가정해 측정했지만 실제 커넥터가 비대칭일 경우 오류가 발생한다. 이에 따라 본 논문은 효율적으로 커넥터만의 특성을 추출하는 알고리즘을 제안한다.즉 논문은 동일한 2개 커넥터의 등을 맞댄 구조와 특성을 알고 있는 라인이 두 커넥터 사이에 있는 구조를 측정하여 마이크로웨이브 커넥터의 특성을 추출한다. 해당 알고리즘을 이용해 커넥터의 특성을 디임베딩해 DUT 의 네트워크 특성을 제시한다.▲ 디임베딩을 위한 구조의 ABCD 매트릭스◇ 측정 이론 및 원리... 커넥터의 특성을 디임베딩하는 데 ABCD 행렬 사용DUT의 특성을 얻기 위해 커넥터의 특성을 디임베딩하는 데 ABCD 행렬을 사용한다. 전체 네트워크는 커넥터, DUT(마이크로스트립 라인), 커넥터로 구성되며 각 부분은 각각 ABCD 행렬로 표현된다. Thru 및 Back-to-Back 측정 구조로 커넥터 특성을 추출한다.Back-to-Back 구조는 동일한 커넥터를 맞대어 연결한 구조이고 Thru 구조는 커넥터 사이에 특성을 알고 있는 라인을 끼워 넣은 구조다.Thru 구조의 라인은 CST 소프트웨어 시뮬레이션으로 특성을 알고 있는 라인을 사용해 커넥터의 특성을 정확하게 추출한다.또한 Thru 구조의 경우, even mode analysis를 통해 open-circuited 1-Port 네트워크로 해석하고 반사계수 및 S-parameter를 계산하여 커넥터의 특성을 정밀하게 추출할 수 있다.◇ 측정 결과 및 분석... DUT의 ABCD parameter는 이론적 전송선로의 계산 결과와 유사디임베딩 목표 주파수는 0.5GHz에서 5GHz까지 설정하였고 DUT와 커넥터의 특성을 50Ω 매칭 기준으로 추출했다.커넥터의 ABCD 파라미터(parameter)가 전송선로의 ABCD 형태와 유사함을 확인했지만 비대칭성으로 A와 D 간에 차이가 발생한다. S-parameter 결과를 통해 해당 커넥터가 50Ω으로 설계됐음을 확인했다.▲ DUT의 S 파라미터(parameter)DUT로 설정된 2가지 길이(10mm, 40mm)의 라인에 대해 커넥터 특성을 제거한 후 S-parameter를 추출했다. 대칭 구조로 설정한 DUT의 ABCD parameter는 이론적 전송선로의 계산 결과와 유사했지만 실험에서 일부 허수부 차이가 발생했다.이는 시뮬레이션과 제작 라인간의 미세한 오차로 인해 발생한 것으로 정확도를 높이기 위한 추가 연구가 필요하다.◇ 결론... 비대칭성을 고려한 결과를 통해 DUT의 S-parameter를 정확히 산출본 논문은 비대칭 커넥터의 특성을 정밀하게 추출하는 알고리즘을 통해 DUT 특성을 분리해 얻을 수 있는 방법을 제안한다.특히 동일 커넥터를 맞댄 Back-to-Back 구조와 Thru 구조를 조합해 커넥터의 ABCD 및 S-parameter를 성공적으로 추출했다. 비대칭성을 고려한 결과를 통해 DUT의 S-parameter를 정확히 산출했다.이 연구는 향후 정확한 디임베딩을 통해 다양한 DUT의 특성을 분석하는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.▲ 신윤상 전문위원 (서울대학교)

여름철의 폭염과 계절에 상관없이 나타나는 미세먼지는 최근 우리나라의 환경정책의 주요 현안 이슈다. 특히 폭염 등 열환경 문제와 대기 풍속의 악화가 상호작용하면서 대기오염이 심각해지고 있다.이번 회에서는 'CFD 시뮬레이션을 통한 저층주거지 도시재생뉴딜사업 마중물사업의 시행에 따른 온도 및 미세먼지(PM2.5) 감소효과 분석 연구'라는 주제의 논문을 소개하고자 한다.이 논문은 2022년 1월 한국산학기술학회, Vol.23 No.1에 게재됐다. 중앙대 일반대학원 도시공학과 박진철이 완성했다.폭염과 미세먼지로 시민들의 건강이 위협받고 있으며 상대적으로 열악한 주거환경인 노후 저층 주거지는 취약성이 더 높기때문에 본 연구는 좋은 주제라고 생각한다. 주요 내용을 간략히 소개한다.◇ 연구의 목적... 마중물사업의 시행 전·후의 온도 및 미세먼지 변화를 CFD 시뮬레이션을 통해 분석기존 재개발·재건축사업을 통해 물리적인 주거환경의 개선이 이뤄졌으나 당해 지역의 이상기후 대응 및 쾌적한 주거지 조성 등의 개선효과에 대해서는 주요 관심이 아니었다.이에 따라 당해 지역 주민의 거주환경 측면에서 폭염, 미세먼지 등 이상기후 대응효과 확인을 위한 연구가 필요하다고 판단했다.또한 마중물 사업은 도시재생뉴딜사업지역을 대상으로 사업간 연계를 유도하고 민간의 투자를 유치하기 위해 전략적으로 추진된다.마중물사업의 시행 전·후의 온도 및 미세먼지 변화를 CFD시뮬레이션을 통해 구체적으로 분석해 향후 바람직한 재생사업 추진을 위한 시사점을 제공할 필요가 있다.▲ 분석의 틀◇ 연구의 방법... CFD 시뮬레이션을 수행해 마중물사업 시행 전·후의 기온 및 미세먼지를 높이별로 분석본 연구는 “본동 도시재생뉴딜사업지역”(서울시 동작구 본동 10-32번지 일대)을 대상으로 한다. 시뮬레이션 기상경계조건은 2020년 기온이 가장 높게 기록된 6월22일의 오후2시 온도와 평균 미세먼지(PM2.5) 농도를 사용한다.이를 위해 최신 여름철 공개 데이터인 지역별 상세관측자료(온도) 및 한국환경공단(미세먼지) 포탈을 활용해 진행한다.내용적으로는 CFD 시뮬레이션을 수행해 도시재생뉴딜사업(안)에 제시된 마중물사업 시행 전·후의 기온 및 미세먼지를 높이별로 분석한다.즉 기초현황 시뮬레이션을 통해 도시재생 뉴딜사업 대상지에서의 온도 및 미세먼지를 추출하고 도시재생뉴딜사업의 설계요소가 반영된 모델을 시뮬레이션을 통해 온도 및 미세먼지를 추출한다.시뮬레이션 결과에 대한 분석은 마중물사업 시행 전·후 및 인접(마중물사업 부지 도로에 직접 면하는)·근접(마중물사업 부지와 이격하여 다른 골목길에 접하는) 골목길 부분의 4가지 데이터를 비교분석했다.분석된 결과를 기초로 도시재생 뉴딜사업의 도시 환경적 측면에서 비교 분석한다.◇ 주요 연구결과... 마중물사업부지와 인접한 골목은 온도․미세먼지 감소효과가 집중적으로 나타남첫째, 마중물사업부지와 인접한 골목은 온도․미세먼지 감소효과가 집중적으로 나타났고 분포되지 않은 골목은 감소효과가 미미하게 나타났다.둘째, 마중물사업 부지 인접 골목 중 물리적 환경변화가 이뤄지지 않은 부분에서 온도는 하락했지만 미세먼지 감소는 나타나지 않았다.셋째, 마중물사업부지와 이격된 근접 골목은 마중물사업에 의해 녹지생성이 이뤄진 부지와 가까운 일부에서만 보행자 높이에서 온도가 내려갔다. 미세먼지는 이보다 높은 높이 10미터(m) 이상에서 나타났다.넷째, 마중물사업으로 조성된 녹지는 온도와 미세먼지 감소를 동시에 유발했였으나 도로폭원 증가와 건물 신축은 온도에는 영향은 없았다. 바람길 확산으로 인한 미세먼지 감소에 영향이 있는 것으로 판단된다.◇ 연구성과의 한계... 시각각 변하는 기상환경과 교통, 유동인구 등 다양한 변수를 고려하지 못함시뮬레이션의 한계상 단일 대상지역에 해서 분석해 일반화에 어려움이 있다. 시시각각 변하는 기상환경과 교통, 유동인구 등 다양한 변수를 고려할 수 없었다는 것이 한계점이다.또한 전산 모델링하는 과정에 있어 컴퓨터 구현의 기술적 한계로 실제 환경을 가능한 범위에서 단순화해 적용한 것과 세부적인 여러 대안을 가지고 검토하지 못한 것도 극복해야 한다다.◇ 향후 연구과제... 도시재생뉴딜사업의 환경적 문제개선에 적용할 수 있는 기초자료로 활용본 연구를 바탕으로 마중물사업으로 생성되는 물리적 환경요소별로 추가 시뮬레이션을 시행하여 도시환경에 대한 영향을 구체적으로 분석할 필요가 있다.또한 본 연구에서 마중물사업의 세부 물리적 변화항목별로 온도 및 미세먼지의 감소량을 도출해 뉴딜사업의 도시환경적 영향을 확인했다는 점에서 향후 도시재생뉴딜사업의 환경적 문제개선에 적용할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. ▲ 배웅규 전문위원 (중앙대학교 교수)

급속한 도시화에 따라 대도시는 주민에게 주택을 빠른 시 일내 대량으로 공급하는 역할을 수행했지만 기후변화 등에 의한 이상기후의 부정적 영향 등을 충분히 고려하지 못한 한계를 갖고 있다.특히 도시 지역의 고층 공동주택단지는 바람길 차단, 온도상승 등 단지 내 미기후(Micro-climate)  현상으로 거주자의 쾌적함을 침해하고 건강에 악영향을 미치고 있다.이번 회에서는 '폭염기 공동주택단지의 녹지 및 필로티 배치에 따른 온도변화 CFD 시뮬레이션 분석 연구'라는 주제의 논문을 소개하고자 한다.이 논문은 2022년 1월 대한건축학회, Vol.38 No.1(통권 제399호)에 게재됐다. 중앙대학교 토목공학과 도시설계 및 계획전공 석사과정 강전훈이 완성했다.고층 공동주택단지를 구성하는 녹지와 필로티 등을 활용해 단지 공간을 보다 쾌적하고 건강하게 조성할 필요가 있으므로 본 연구는 좋은 주제라고 생각한다. 주요 내용을 간략히 소개한다.◇ 연구의 목적... 공동주택 단지 내 녹지 및 필로티 배치 조건 확인 및 설계 방향 제시연구의 목적은 공동주택 단지 내 쾌적한 환경을 조성하는데 요구되는 녹지 및 필로티 배치 조건을 확인하고 설계 방향을 제시함에 있다. 세부적으로 살펴보면 다음과 같다.첫째, 공동주택 단지 외부공간의 여건을 분석해 열환경에 취약한 주거 환경을 효과적으로 개선하도록 녹지, 필로티, 오픈스페이스 배치 조성의 필요성을 도출한다.둘째, 공동주택 단지 내 다양한 유형의 녹지 및 필로티를 도입함으로써 온도저감 효과를 CFD시뮬레이 션 프로그램을 활용해 그 효과를 정량적으로 밝힌다.셋째, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 공동주택 단지 내 쾌적한 환경을 조성하는데 요구되는 녹지 및 필로티 배치를 조건을 확인하고 이를 활용하는 공동주택단지의 설계 방향을 제시한다.▲ 분석의 틀◇ 연구의 방법...  CFD 시뮬레이션 프로그램을 활용해 온도 저감 효과에 탁월한 녹지 및 필로티 배치 방향 도출서울특별시 서초구의 한강변 고층주거단지를 대상으로 2020년 폭염경보발생일(2020.8.25.)의 기상조건을 적용하여 시뮬레이션 시나리오를 설정했다.이를 바탕으로 CFD 시뮬레이션 프로그램인 Envi-met을 채택해 시뮬레이션을 진행했다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 온도 저감 효과에 탁월한 녹지 및 필로티 배치 방향을 도출하고 보행자 레벨에서의 공동주택 단지 설계방향을 제시한다.◇ 주요 연구결과... 단지 내 풍속이 낮은 곳에 녹지를 배치하는 것이 단지의 온도 저감에 효과적첫째, 잔디녹지 유형을 비교했을 때 필로티를 배치하는 것이 단지 내 평균 온도 및 풍속을 증대시켰다. 이는 대상지 바깥의 뜨거운 공기를 안뜰로 유입시켜 나타난 결과로 판단된다.둘째, 잔디+벽면녹지 유형, 잔디+옥상녹지 유형, 잔디+(벽면+ 옥상녹지) 유형을 검토해봤을 때 녹지가 추가될수록 단지 내 평균 온도 및 풍속이 낮아졌다.셋째, 단지 내 풍속이 낮은 곳에 녹지를 배치하는 것이 단지의 온도 저감에 효과적인 것으로 판단된다.넷째, 단지 내 온도 완화 효과는 단지 내 필로티 위치 및 개수와 녹지 유형에 따라 차이가 있다는 것을 확인했다. 즉 보행자 레벨에서 대기온도를 완화하기 위해서는 주거 단지 내 바람의 흐름 방향을 고려해 필로티를 배치해야 한다.예를 들어 필로티를 나란하게 배치해야 할 경우에는 벽면녹화를 조성하는 것이 단지의 온도 저감에 효과적인 것으로 판단된다.본 연구는 녹지 및 필로티 배치에 따른 온도 저감 효과의 정도를 확인하고 외부공간에 대한 온도 저감 효과를 구체적으로 시뮬레이션할 수 있었다는 데 의의가 있다.◇ 연구성과의 한계... 다양한 유형의 단지와 기상현황을 반영하는 데는 한계본 연구는 특정 공동주택단지를 대상으로 특정일의 기상현황을 반영해 연구함에 따라 보다 다양한 유형의 단지와 기상현황을 반영하는 데는 한계가 있었다.또한 시뮬레이션의 한계상 실제 연구 대상의 현황을 모델링 과정에서 모두 반영할 수 없었다는 점에서 일반화하기에는 어려움이 있다.◇ 향후 연구과제... 다양한 유형의 공동주택단지 외부공간에 대한 연구 필요폭염기 공동주택단지에서 온도를 떨어뜨리기 위해서는 녹지 및 필로티의 효율적인 배치가 중요하다. 다양한 유형의 공동주택단지 외부공간을 보다 유사하게 모델링해 연구할 필요가 있다.또한 보행자 온열쾌적성 지수인 열쾌적성 지표(Physiological Equivalent Temperature), UTCI(Universal Thermal Climate Index) 분석을 진행해 실제 거주자가 체감할 수 있는 측면에서의 CFD시뮬레이션을 적용한 연구가 필요하다.본 연구 결과를 바탕으로 동일 조건에서 더 나은 열 쾌적성을 실현할 수 있는 공동주택단지 내 녹지 및 필로티 설치방향을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. ▲ 배웅규 전문위원 (중앙대학교 교수)

최근 이상기후로 인한 폭염 및 열대야, 한파, 미세먼지 등의 문제가 심화되고 있다. 이러한 문제는 열환경 특성상 밀도가 높고 공기의 흐름이 약한 도시지역이 더 취약하다.도시는 주거, 상업, 공업 등 활동이 밀집된 곳으로 인공열 발생과 오염물질이 집중적으로 발생돼 도시 기후환경이 좋지 않기 때문이다.이번 회에서는 '한강변 개발형태에 따른 폭염기 저온공기의 확산 시뮬레이션 연구 – 서울시 동작구 흑석동 일대를 대상으로'라는 주제의 석사 논문을 소개하고자 한다. 이 논문은 2024년 2월 중앙대학교 대학원 토목공학과 도시공학전공 이재준이 완성했다.고층·고밀의 개발로 인한 공기 흐름이 차단 및 정체되고 도시 내부의 자연공기의 순환이 감소돼 열환경 문제가 심화되고 있다.이러한 열환경 문제는 공원 및 녹지공간 조성과 하천, 강 등 수공간 조성을 통해 완화시킬 수 있으므로 폭염기 저온 공기의 확산 시뮬레이션 연구가 좋은 시도라고 생각한다. 논문의 주요 내용을 간력하게 소개한다.◇ 연구의 목적... 하천지역에서 생성된 저온 공기가 도시 내 지역으로 확산 정도 파악현재 도시 수공간에서 생성된 저온 공기의 확산에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 서울특별시 중간을 가로지르는 한강에 대한 저온 공기 확산을 정량적으로 파악한 연구는 부족하다.이에 따라 도시 내 열환경 문제를 완화하고자 하천지역에서 생성된 저온 공기가 도시 내 지역으로 확산 정도를 확인하고 이에 따른 온도 및 풍속 차이를 건축물 군집유형별로 비교함으로써 열환경 분포 특징을 파악하고자 한다.▲ 도시 수공간 저온공기의 확산 원리◇ 공원녹지 및 수공간 활용이 열환경 개선에 중요한 도시공간요소먼저 공원녹지 및 수공간 활용이 열환경 개선에 중요한 도시공간요소인 것을 확인했다. 특히 도시 수공간의 냉각효과가 오후에 가장 높은 것을 확인했으며 수공간의 종류, 면적, 형태에 따라 냉각효과가 달라진다.둘째, 수공간 저온 공기의 확산에 따른 수공간의 냉각효과는 최대 1,315m까지 영향을 미친다. 기존 전산유체역학)CFD) 프로그램을 활용한 수공간의 냉각효과를 분석한 연구는 한계가 있었다.특정 지점만을 비교 분석하거나 대상지 전체의 평균값을 비교분석했기 때문이다. 또한 CFD시뮬레이션 결과를 지리정보체계(GIS)와 연계해 거리별 냉각효과를 파악한 연구는 부족하다.셋째, 축물 유형 및 배치 등 도시 형태가 온도에 영향을 미치며 상업>주거 및 상업 혼용>주거>녹지지역 순으로 기온이 높게 나타난다.하지만 수공간에서 생성된 저온 공기의 확산에 따른 변화가 건축물의 유형에 미치는 영향을 파악하는 연구는 부족하다.◇ 주요 연구결과... 한강변 지역의 건축물 및 구조물은 한강에서 생성된 저온 공기의 확산 저해연구를 위한 분석은 4단계로 대상지 선정 및 현황분석, 한강변 저온 공기의 확산범위 분석, 한강변 저온 공기의 확산에 따른 건축물 군집유형별 온도변화 분석, 결과 종합 분석 및 시사점 도출하는 것으로 구성된다. 연구 결과는 다음과 같다.첫째, 한강변 지역의 건축물 및 구조물은 한강에서 생성된 저온공기 확산을 저해시켜 내륙 지역의 온도를 0.2도(℃) 상승시킨다.둘째, 한강에서 생성된 저온 공기는 800미터(m)까지 0.10퍼센트(%) 이상의 냉각효과가 있다. 또한 한강변 개발에 의해 저해됐던 저온 공기는 10~14m 이상 높이에서 확산된다. 이는 한강 저 온공기를 활용해 도시 내륙 지역의 열환경 문제에 대한 개선 가능성을 시사한다.셋째, 한강에서 생성된 저온 공기의 확산에 따른 전체, 지형, 건축물 변화에 대한 영향 분석결과, 지형은 84%, 내륙 지역의 건물은 16%의 영향을 준다.넷째, 한강에서 생성된 저온공기의 확산에 따른 내륙지역의 건축물 군집유형별 평균온도는 고층주거지역<상업지역<저층주거지역 순으로 평균온도가 높았다.평균풍속은 상업지역<고층주거지역<저층주거지역 순으로 평균풍속이 높다. 이를 통해 저층주거지역이 한강변 지역의 개발로 인해 영향을 많이 받는 취약지역임을 알수 있다.◇ 연구성과의 한계... 일부 자료릐 분석으로 연구결과를 보편적으로 적용하기에 애로연구의 성과를 보편적으로 적용하기에 어려움이 있으며 CFD 시뮬레이션의 한게에 대해 정리하면 다음과 같다.첫째, 분지지형을 이룬 대상지에 한정함에 따라 보편적으로 적용에 어려움이 있고 CFD 시뮬레이션의 한계로 지형과 건축물 모양을 비롯해 차량, 유동인구 등 실제 환경을 제한적으로 모델링할 수밖에 없었다.둘째, 컴퓨터 처리용량의 부족으로 대상지를 일부 단순화했다는 점과 흑석동 전체를 분석하지 못함에 따라 전체 대상지에서 한강 저온 공기의 확산을 제한적으로 확인했다셋째, 1시간 시뮬레이션 결과를 활용함에 따라 검증 과정에서 통계적 검증이 불가능해 해당 시간대 실측 데이터를 활용할 수밖에 없었다.넷째, 건축물의 군집 유형별로 온도 및 풍속의 변화를 연구했으나 건축물의 유형 및 배치 등에 따른 세부적인 영향을 반영하지는 못했다.◇ 향후 연구과제... 도시 내 수공간 저온 공기의 확산에 대한 보다 상세한 추가 연구 필요도시 내 수공간 저온공기의 확산에 대한 보다 상세한 추가 연구가 필요하다고 생각된다. 특히 도시 수공간을 활용한 열환경을 개선하는 도시설계에 대한 연구가 필요하다.본 연구를 바탕으로 도시 수공간의 저온공기 확산에 따른 거리별 냉각효과 및 건축물 군집유형별 변화를 추가 연구해 도시 재개발 등을 설계하는데 반영되길 기대한다. ▲ 배웅규 전문위원(중앙대학교 교수)

2024년 9월 16일부터 19일까지 4일간 추석 기간에도 서울특별시에서 열대야가 나타났다. 가을 수확시기임에도 더위가 가시지 않으면서 농작물 피해도 상상을 초월한다.도시 건축의 고밀도 배치, 토지의 과도한 개발과 화석연료에 지나치게 의존하는 에너지 생산 등으로 이상기후가 점점 빈발하고 있다. 도시열섬 효과와 여름 이상 고온과 같은 기후 문제가 점차 악화되고 있다.특히 서울시는 최근 5년간 최고기온이 35℃를 넘어서는 등 매년 폭염 등 극단적인 이상기후 현상이 나타나고 있다. 폭염으로 열사병, 열탈진 등 온열질환이 매년 지속적으로 발생하고 있다.이번 회에서는 '저층주거지 정비사업 시행에 따른 기온과 열쾌적성(PET) 변화 시뮬레이션 연구 – 서울시 상도동 244번지 일대 신속통합기획 대상지를 중심으로'라는 주제의 석사 논문을 소개하고자 한다.이 논문은 2024년 2월 중앙대 대학원 토목공학과 도시설계 및 계획 전공 유병남이 완성했다. 미리 2024년 여름 이상기온을 예측하고 준비한 논문은 아니지만 시의 적절한 연구라고 보여진다.폭염기동안 저층주거지 내 신속통합기힉 정비사업 시행 전·후 정비지역 및 그 주변 주거지의 기온과 PET 변화를 정량적으로 분석했다. 논문의 주요 내용을 간략하게 소개한다.▲ 분석의 틀◇ 연구의 목적... 폭염기 동안 저층주거지 내 정비사업 시행 전·후 정비지역 및 그 주변 주거지의 기온과 PET 변화를 정량적으로 분석서울시는 녹지공간 부족과 낙후된 생활시설, 노후화된 주택가 저층 주거지 환경개선을 위해서 정비사업을 추진해왔다.그러나 정비사업에 대한 정비주변지역의 영향, 기후변화 등 종합적인 주거환경 개선효과 등에 대해서는 등한시되고 있다.특히 도시열섬 현상과 여름 이상 고온 등 도시 이상기후는 현실화된 문제로 도시열섬과 폭염 등 열환경 악화는 주거환경의 질을 악화시키고 있다.이에 따라 대상지 정비 전·후 물리 및 기후 기초자료를 바탕으로 CFD 프로그램(Envi-Met)을 통해 정비 전·후 정비지역 및 주변 저층 주거지의 열환경 변화를 시뮬레이션 분석했다.또한 저층 주거지 정비사업 추진 시 정비지역 내 건축용적률, 건물배치, 녹지지배 등 물리적 환경을 중심으로 다루어지는 상황에서 보다 쾌적한 주거환경 조성을 위한 정비지역 공간조성 방안을 제시하고자 한다.◇ 대상지 정비계획안... 소공원 추가하고 산책·휴식공간 2,524.1㎡를 마련서울시 동작구 상도동 224번지 일대는 정비계획을 수립 중에 있으며 이 지역은 2021년 12월 신속통합기획 후보지로 선정됐다.지역의 유일한 접근도로인 성대로 등 도로폭은 확대하고 동서 방향 통학로의 경사 및 단절 극복을 위해 공공 보행로 설치 및 선형녹지 신설한다.특히 정비 전 대상지 내에 없는 녹화시설과 주차장 등 생활시설로 주민의 생활활동공간이 부족해 정비 후 동작구 성대로21가길 52 일대에 소공원을 추가할 계획이다.어린이와 보행자를 위한 산책·휴식공간 2,524.1㎡를 마련해 주민의 생활환경 보장을 위해 소공원 지하공간에 주차장을 추가하고 도화공원 주차장과 연계해 운영한다.◇ 주요 연구 결과... 정비 후 평균 기온과 열쾌적성(PET)은 전반적으로 감소첫째, 전체 지역은 정비 후 평균 기온과 열쾌적성(PET)은 전반적으로 감소한 것으로 나타났다. 이는 저층주거지 정비 후 건축밀도 변화와 녹지시설 증가 등의 변화가 정비지역 및 주변 열환경에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 보여준다.둘째, 정비 후 전체 지역의 평균 기온과 평균 PET의 주간 시간대는 야간 시간대에 비해 감소량이 크게 나타났다. 주간 시간대 기온이 높을 때 녹지의 기온감소 효과가 야간 시간대 기온이 낮을 때보다 양호했다.셋째, 정비 후 대상지 내 건물간 PET 감소가 매우 뚜렷했으며 또한 건물 층수가 증가할수록 PET 감소 효과가 점차 약해지는 것으로 나타났다.넷째, 정비 후 대상지의 건축물이 높아짐에 따라 바람 흐름이 변화하고 건물 주동 간의 협곡 지역에 바람 통로가 형성돼 정비지역 내부 풍속이 증가한다.또한 주변 지역에 대한 정비사업 전·후 시뮬레이션 비교 결과, 주변 지역 기온과 열쾌적성 (PET)의 감소폭이 대상지보다 낮게 나타났다◇ 연구성과의 한계... 한정된 경계 조건과 지형 모델링으로 인해 실제 존재하는 세부요소 생략연구를 위한 시뮬레이션 모델링은 연구목적의 수행을 위해 한정된 경계 조건과 지형 모델링으로 할 수 밖에 없었다. 실제 존재하는 수목이나 차량, 사람 등 세부 요소는 부득히 생략해 모델링 및 적용했다는데 한계가 있다.또한 대상지 모델링 과정에서 프로그램의 성능 및 컴퓨터 처리용량의 한계로 대상지를 3m×3m×2m 그리드 단위로 단순화하고 그 크기도 600m×800m의 크기로 모델링할 수밖에 없었다.◇ 향후 연구과제... 정비사업 완료시 실제 데이터 활용 연구 필요향후 대상지가 정비사업이 완료될 경우 실제 데이터 활용한 연구도 필요하다. 현재 분석 요소가 기온, 풍속, PET만 분석했는데 향후 더 효과적인 다른 요인에 대한 비교분석을 진행할 필요가 있다.보다 정밀한 분석을 진행해 신뢰성을 더욱 높이기 위한 연구도 요구된다. 본 연구를 바탕으로 폭염시 취약 주거지역 개선을 위한 보다 나은 주거환경 설계를 제공할 수 있다.또한 저층주거지 정비사업을 추진할 때 물리적 환경 중심 설계뿐만 아니라 기온 등 기후 영향도 고려해 설계할 수 있기를 기대한다. ▲ 배웅규 전문위원(중앙대학교 교수)

우리나라에서는 산업화와 더불어 아파트의 역사가 시작됐다. 아파트, 주상복합 아파트, 연립주택 등은 다수의 사람이 거주하므로 화재 발생 시 거주자의 안전을 확보하는 것이 매우 중요하다.이번 회에서는 '아파트 소방시설 세대점검 의무화에 따른 전용부 점검 세대수 산정 시뮬레이션 및 개선방안 연구'라는 주제의 석사 논문을 소개하고자 한다. 이 논문은 2023년 2월 중앙대 대학원 의회학과 ICT융합안전전공 한옥순이 완성했다.고층 건물이 많아지면서 화재시 인명피해도 늘어나고 있다. 아파트 소방시설 세대점검 의무화에 따른 개선 방안에 대한 연구가 시의적절하다고 판단된다. 논문의 주요 내용을 간력하게 소개한다.◇ 연구의 목적... 세대 점검실태 파악 및 점검가능한 세대수의 비교분석을 통해 아파트 소방시설 세대점검의 안정적 정착을 위한 개선방안 제시아파트 화재는 주거공간에 있는 다양한 연소 가연물과 주방 조리기구, 냉난방 장치 등의 발화원으로부터 시작되는 경우가 많다.화재로 거주자의 안전 확보를 위해 다양한 소방시설들을 설치하도록 강제하고 있다. 소방안전관리자 선임을 통한 평상시 소방시설 유지관리와 소방시설 자체 점검제도를 통해 소방시설의 정상적인 작동 상태를 매년 점검·확인하고 있다.그러나 아파트 소방시설 세대점검 시 거주자 부재로 미점검, 세대방문 거절, 입주민 민원발생과 자체점검 실시결과 보고서에 세대점검 관련 세부항목과 명확한 의무규정이 없어 세대점검을 실시하지 않거나 표본점검 위주의 점검이 이루어져왔다.이에 2022년 12월1일 아파트 모든 세대에 2년 이내 전수검사 원칙을 적용한 세대점검 의무화가 도입됐다. 그러나 세대점검 의무화 시행시 적용되는 의무 세대점검 비율이 자체 점검 배치일수, 아파트 입주민 재실률, 세대 내 점검 소요시간 등 현재 여건에서 실현 가능한 지에 대한 우려가 제기되고 있다.이에 따라 본 연구는 현재의 세대 점검실태를 파악하고 아파트 입주민 재실률과 세대 내 소방설비 점검 소요시간 조사를 통해 점검가능한 세대수를 산출, 의무 점점률에 따른 실점검세대수와 재실률과 점검 소요시간에 따른 점검가능 세대수의 비교 분석을 통해 아파트 소방시설 세대점검의 안정적 정착을 위한 개선방안을 제시하고자 한다.▲ 소방시설 자체점검 업무처리 흐름도 [출처=소방청 (2022c). 『소방시설법』 전부개정에 따른 자체점검제도 변경사항 및 업무처리방법 알림]◇ 소방시설 자체점검... 작동기능점검과 종합정밀점검으로 구분소방시설 자체점검은 특정소방대상물에 설치된 소방시설이 정상적으로 작동되는지를 확인하는 작동기능 점검과 작동기능점검을 포함한다.설비별 주요 구성 부품의 구조기준이 화재안전 기준 및 건축법 등 관련 법령에서 정하는 기준에 적합한지 여부를 점검하는 종합정밀점검으로 구분할 수 있다.소방시설 자체점검 중 작동기능점검 대상이 되는 아파트는 주택으로 쓰이는 층수가 5층 이상인 공동주택을 말한다. 종합정밀점검 대상은 작동기능점검 대상 중 스프링클러설비가 설치되거나 물분무 등 소화설비가 설치된 연면적 5000㎡ 이상(단 호스릴방식 물분무등 소화설비만을 설치한 경우는 제외) 아파트다.점검 횟수는 작동기능점검 대상인 경우에 연 1회, 종합정밀점검 대상인 경우에 작동기능점검, 종합정밀점검 각 연 1회 이상 각각 실시된다.단 50층 이상(지하층 제외)이거나 지상으로부터 높이가 200미터(m) 이상인 아파트는 특급 소방안전관리대상물로 반기별 종합정밀점검 1회 이상을 실시해야 한다.특정소방대상물의 관계인은 2022년 12월부터 그 대상물에 설치되어 있는 소방시설에 대해 정기적으로 자체점검을 하거나 소방시설관리업자 또는 소방안전관리자로 선임된 소방시설관리사 및 소방기술사로 하여금 정기적으로 점검해야 한다.그 점검 결과를 점검 종료일로부터 15일 이내에 소방시설 자체점검 실시결과 보고서를 소방시설 등의 자체점검 결과 이행계획서, 점검인력 배치확인서(관리업자가 점검한 경우만 해당)를 첨부해 소방본부장이나 소방서장에게 보고해야 한다.◇ 소방시설 자체점검 실시결과 조치현황... 자체점검 조사 대상 단지 수는 총 4만417개로 종합정밀점검 2만3144개소 및 작동기능점검은 1만7273개소2021년도 아파트를 대상으로 한 자체점검 조사 대상 단지 수는 총 4만417개로 종합정밀점검 2만3144개소, 작동기능점검은 1만7273개소다.종합정밀점검 대상단지는 2회(종합 2회, 종합/작동 각 1회)조사를 시행하는 비율이 83%이며 작동기능점검 대상은 100% 조사하고 있다.자체점검 조사 불량률은 평균 58%이며 종합정밀점검 61%로 작동기능점검 대비 약 10% 높게 나타났다. 자체점검 조사 조치결과 3만4629건을 살펴보면 행정명령 99.4%, 관계기관통보 0.3%, 입건, 과태료 등 심각한 위반사항은 약 0.3%로 나타냈다.특급 대상은 종합정밀점검 조사를 연 2회 시행하고 있으며 일반대상은 종합정밀점검 1회, 작동기능점검 1회 조사를 실시하고 있다. 조사결과 불량률은 일반대상이 61%로 특급 대비 높게 나타났다.종합정밀점검 조사 조치결과 2만5659건을 살펴보면 행정명령 99.8%, 입건, 과태료 등 심각한 위반사항은 약 0.2%로 드러났다.작동기능점검 대상 단지는 연 1회 조사를 시행하고 있다. 조사결과 불량률은 51%로 나타났다. 작동기능점검 조사 조치결과 8970건을 살펴보면 행정명령 98.1%, 기관통보 1.0%, 입건, 과태료 등 심각한 위반사항은 약 0.9%로 구성됐다.◇ 아파트 세대점검 의무화... 2022년 12월1일 시행소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행규칙 전부 개정으로 아파트 세대점검 의무화가 2022년 12월1일 시행되고 있다. 이후 소방시설 자체점검 대상이 되는 아파트는 세대 전수점검을 실시해야 한다.소방시설 자체점검시 아파트의 세대점검은 관계인(소유자, 관리자, 점유자) 또는 관리업자가 2년 이내 전 세대를 점검해야 하며 1일 점검할 수 있는 점검한도 세대수는 250세대로 개정됐다.세대점검 의무 점검률은 작동점검만 실시하는 대상은 1회 점검 시 50% 이상, 종합점검 대상은 1회 30% 이상을 점검해야 한다.◇ 주요 연구결과... 의무 세대점검률 92%는 실현이 불가능하고 현실적으로 약 20%가 적정첫째, 소방시설관리업체 실무 전문가 인터뷰 결과를 보면 의무 세대점검률은 92%가 실현이 불가능하고 재실률, 점검시간 등을 고려할 경우 현실적인 의무 세대점검률은 약 20%(53세대)가 적정하다.세대점검 의무화 제도 도입은 바람직하나 종합점검, 작동점검의 세대점검률은 재실률과 점검시간(업무량)이 반영돼야 한다.둘째, 가감계수 분석결과, 세대내 설치되지 않은 설비로 인해 1일 1단위 표준인력의 전용부 의무 실점검세대수는 최대 40세대가 증가한다. 전용부 실점검세대수 산정에 세대내 소방설비와 관련이 없는 제연설비 물분무 등은 제외해야 한다.아날로그 감지기 등이 설치되어 원격점검을 할 수 있는 경우, 세대 내 소방설비 점검시간이 감소되므로 가감계수에 반영돼야 한다. 더불어 아파트 공용부와 전용부에 가감계수를 달리 적용하는 방안이 필요하다.셋째, 재실률 분석결과, 아파트 세대내 도시가스 검침, 소독 사례와 평균적인 재실률 고려시, 공공관리주체의 자체규정 점검률 60%이상은 부재세대 3회(3일) 방문, 작동점검 50% 이상은 2회(2일) 방문이 필요하다.2년 내 전수검사 원칙과 재실률을 고려하면 2차년도에는 미점검 세대가 발생될 가능성이 높다. 따라서 위탁점검 계약시 거부세대, 3회 방문, 인테리어 공사, 장기 부재 등 불가피한 사유로 의무점검세대수 인정 범위와 의무점검률 미충족에 따른 점검수수료 정산 방법에 대한 내용이 포함돼야 한다.넷째, 세대 내 소방설비 점검 소요시간 분석결과, 공용부 점검시간, 입주민 부재, 불량·고장·민원처리시간, 휴식·현장이동 시간을 제외한 4시간 전용부 점검시 인력운영 방법에 따라 41세대~58세대 점검이 가능하다.점검해야 할 세대수는 가감계수와 자체점검 종류에 따라 75세대~179세대다. 의무점검 세대수는 인력운영 방법에 따라 4시간 세대점검 근무 가정시에 점검가능 세대수보다 최대 약 4배 이상 크다.인력운영을 효율적으로 해도 정상적인 근무시간에는 할 수 없는 수치다. 종합점검, 작동점검의 세대점검률과 점검세대수는 세대 내 소방설비 점검시간(업무량)이 반영돼야 한다.이를 위해 전용부 소방설비 점검시간과 공용부 소방설비 점검시간에 대한 후속 연구가 있어야 하며 소방청 차원의 세대점검 소요시간(업무량) 조사와 세대점검 의무화 제도 시행에 대한 최소 2년 간의 자체점검 실태에 대한 현장 모니터링이 필요하다.◇ 연구성과의 한계... 위탁계약 미충족 시 세대점검 인정범위와 정산방법 등은 연구에 포함하지 못함본 연구는 아파트 세대점검 의무화 제도 시행에 따른, 가감계수와 세대 내 소방설비 관련성, 재실률을 고려한 세대점검률, 세대 내 소방설비 점검시간에 따른 실점검 세대수를 제시했다.그러나 아파트 소방시설 자체점검은 공용부와 전용부 점검으로 이루어지는데 세대점검 의무화에 따른 공용부의 가감계수 영향, 공용부 소방설비 점검시간과 지역별, 거주자 특성에 따른 재실률, 미점검 세대 관리방안, 위탁계약 미충족 시 세대점검 인정범위와 정산방법 등은 연구에 포함되지 않았다.◇ 향후 연구과제... 전용부와 공용부 소방설비 점검시간에 대한 심층 연구 필요전용부와 공용부의 소방시설 설치 유무에 따른 가감계수 분리적용, 원격점검이 가능한 아날로그감지기 등의 가감계수 적용을 위한 후속 연구가 필요하다.또한 위탁계약 시 세대점검 거부, 3회 방문 부재, 장기 부재, 인테리어공사 등으로 인한 미점검 시 세대점검 인정 여부에 대한 유사 세대 내 점검사례 조사와 재실률에 영향을 주는 지역 특성, 거주자 특성, 부재로 인한 재방문, 야간 점검, 주말 점검 등과 관련된 연구가 요구된다.본 연구를 바탕으로 전용부와 공용부 소방설비 점검시간에 대한 향후 지속적인 관련 심층 연구가 이뤄져 아파트 소방안전에 대한 강화가 이루어지길 기대한다. ▲ 배웅규 전문위원(중앙대학교 교수)

미국 글로벌 3D프린팅 업체인 스트라타시스(Stratasys)에 따르면 테톤 시뮬레이션(Teton Simulation)이 GrabCAD 소프트웨어 파트너 프로그램에 6번째로 참여했다.스트라타시스의 3D 프린팅 제어 및 준비 소프트웨어를 사용하면 엔지니어와 디자이너가 STL 파일로 내보내지 않고 CAD 응용 프로그램에서 직접 3D 프린팅을 진행할 수 있다. 소프트웨어 파트너는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스, 문서 및 코드 샘플 세트가 포함된 GrabCAD SDK 패키지에 액세스가 가능하다.이에 따라 개발자는 스트라타시스 FDM 3D 프린터와 엔터프라이즈 소프트웨어 애플리케이션간의 양방향 연결을 프로그래밍할 수 있다. 테톤 시뮬레이션은 GrabCAD DFAM 소프트웨어 개발 키트를 사용하여 적층 제조 소프트웨어를 스트라타시스의 플랫폼에 맞게 조정했다.이를 통해 FDM 3D 프린팅을 위한 프린팅 매개 변수의 검증 및 최적화가 쉽게 수행된다. 향후 스트라타시스는 스트라타시스 3D 프린팅 기술에 대한 SDK 지원을 제공할 예정이다.▲ 스트라타시스(Stratasys)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

싱가포르 엔지니어링솔루션업체 노바 시스템즈(Nova Systems)에 따르면 당사가 개발한 드론용 항공관제시스템 ‘UTM 솔루션’이 주목을 받고 있는 것으로 알려졌다.UTM 솔루션은 2021년 4월 출시한 드론용 항공관제시스템으로 다양한 환경에 맞춰 비행경로를 사전에 설정하는 프로그램이다. 도심이나 항구 등 복잡한 환경에서도 드론을 안전하게 운행할 수 있다.개발된 솔루션은 지난 2년간의 연구 끝에 나온 초기 모델로써 시연된 바 있다. 시뮬레이션된 비행경로대로 드론이 어떠한 충돌도 없이 육지에서 지정된 선박까지 안전하게 이동하는 데 성공했다.실험 결과로만 본다면, 드론을 활용해 항구 내 선박 간 인적, 물적 자원을 이동시킬 경우 약 6분의 시간이 소요된다. 기존 방식대로 보트를 이용하면 40분~1시간 정도가 걸린다.연구진은 선박검사나 사고현장 수색 등 해양산업 관련 임무에 특화된 드론관제시스템을 개발하고 있다. 항구도시의 특성상 해양 관련 업무에 드론의 수요가 증가하고 있기 때문이다.다만 각종 해양설비에 근접하는 등 저고도 비행이 많다 보니 운행경로를 설정하는 것이 쉽지 않다. 게다가 임무마다 투입되는 드론의 종류도 각기 달라 고려해야 할 요소가 많다.참고로 UTM 솔루션은 싱가포르 항만청(MPA)에서 지정한 마리나 사우스 피어항의 해양드론지구(MDE)에서 꾸준히 연구개발되고 있다.▲노바 시스템즈의 UTM 솔루션이 설정한 드론 비행 경로(출처 : 홈페이지)