매개 중심성 기반 지하철 역사 재난 대피 취약성 분석: 광교중앙역 사례연구 (Betweenness Centrality-based Evacuation Vulnerability Analysis for Subway Stations: Case Study on Gwanggyo Central Station)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회논문집(국문) / 44권 / 3호 / 407 ~ 416페이지
· 저자명 : 정지원, 안승준, 유민택

초록

지난 20년 동안 전 세계적으로 지하철 역사와 지하 구조물의 수와 규모가 급증하면서 지하철 이용자의 안전에 대한 중요성도 지속적으로 증가하였다. 지하철 역사는 구조적 특성으로 인해 재난 상황에서 시야 확보와 탈출 경로가 제한되어 인명 피해와 경제적 손실의 위험이 높다. 이에 따라기존 지하철 시스템뿐만 아니라 GTX와 같은 대심도 지하 시설에 대한 재난 대피 취약성 분석이 필수적이다. 본 논문은 광교중앙역 사례를 중심으로 매개 중심성 기반의 대피 취약성 분석 프레임워크를 적용한 사례 연구를 제시한다. 구체적으로, 역사의 공간 구문론에 기반한 네트워크 모델을 구축하고 매개 중심성 분석을 통해 병목 지점을 평가하며, 이를 통해 재난 대피 취약성을 평가하였다. 이는 공간 네트워크에서 높은 매개 중심성을 가진 지점은 전체 공간 간 연결구조를 중개함을 시사하며, 재난 대피 상황에 있어서는 대피 인원이 집중되고 전체 대피 흐름을 통제하는공간으로 해석될 수 있기 때문이다. 광교중앙역 기본 모델 및 재난 발생 시나리오 별 분석결과, 대칭적인 광교중앙역 공간 구조에 따라 매개 중심성 분포는 대칭성을 띄며, 지하 1층 및 지하 2층의 중앙구역에 매개 중심성이 집중되어 있음이 발견되었다. 이들 구역은 평균값에 비해 약 220 % 이상 높은 값을 보이며, 이는 재난 상황 시 대피 흐름이 교차되며 병목 현상의 발생 가능성이 높음을 시사한다. 이러한 광교중앙역의 재난 대피취약성을 개선하기 위해서 중앙구역에 집중되는 재난 대피 흐름을 분산시키기 위해 가장자리 구역의 재난 대피로로써의 활용성을 증대시키도록계단실을 연속적으로 연결하는 구조변경을 시나리오로 제시하였다. 이러한 이동통로 변경이 고려될 경우, 매개 중심성의 분산이 감소하며 제안된 대피통로 추가가 광교중앙역의 대피 흐름 분산에 효과적으로 기여할 수 있음을 확인하였다. 이 사례 연구는 지하철 역사 사용자 안전성 향상에 있어 제안된 대피 취약성 평가 프레임워크의 효과성을 입증하며, 주요 지하 시설물의 재난 대응 및 관리 계획에도 효과적으로 활용될 수 있음을 보인다.

영어초록

Over the past 20 years, there has been a rapid increase in the number and size of subway stations and underground structures worldwide,and the importance of safety for subway users has also continuously grown. Subway stations, due to their structural characteristics, havelimited visibility and escape routes in disaster situations, posing a high risk of human casualties and economic losses. Therefore, an analysisof disaster vulnerabilities is essential not only for existing subway systems but also for deep underground facilities like GTX. This paperpresents a case study applying a betweenness centrality-based disaster vulnerability analysis framework to the case of Gwanggyo CentralStation. The analysis of Gwanggyo Central Station's base model and various disaster scenarios revealed that the betweenness centralitydistribution is symmetrical, following the symmetrical spatial structure of the station, with high centrality concentrated in the centralareas of basement levels one and two. These areas exhibited values more than 220 % above the average, indicating a high likelihoodof bottleneck phenomena during evacuation in disaster situations. To mitigate this vulnerability, scenarios were proposed to distributeevacuation flows concentrated in the central areas, enhancing the usability of peripheral areas as evacuation routes by connecting staircasescontinuously. This modification, when considered, showed a decrease in centrality concentration, confirming that the proposed additionof evacuation paths could effectively contribute to dispersing the flow of evacuation in Gwanggyo Central Station. This case studydemonstrates the effectiveness of the proposed framework for assessing evacuation vulnerability in enhancing subway station user safetyand can be effectively applied in disaster response and management plans for major underground facilities.

참고자료

· 없음