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영어

This study investigated the fire safety of soundproof tunnels by analyzing vehicle fire scenarios using the Fire Dynamics Simulator. Human impact indicators including temperature, heat release rate, carbon monoxide concentration, carbon dioxide concentration, oxygen concentration, and visibility at respiratory height (1.8 m above the floor) were assessed. Results indicated that electric vehicle fires produced a maximum heat release rate of 34,668 kW, approximately 1.6 times higher than internal combustion engine vehicle fires. Electric vehicle fires reached the critical thresholds of temperature (60 ℃) and visibility (5 m) 104 seconds and 92 seconds earlier, respectively. Under simulated conditions, toxic gas levels remained below hazardous thresholds, implying that evacuation safety was mainly threatened by heat and smoke visibility. Both electric vehicles and internal combustion engine vehicles quickly created hazardous conditions, emphasizing the structural vulnerability of soundproof tunnels. Moreover, current guidelines only mandate non-combustible or flame-retardant materials, underscoring the urgent need for alternative materials and stronger legal and institutional frameworks to ensure tunnel fire safety.

한국어

본 연구는 방음터널 내 차량 화재 발생 시 화재 양상과 인체 피해 및 피난 안전성을 정량적으로 평가하기 위해 Fire Dynamics Simulator(FDS)를 활용하였다. 주요 분석 지표는 온도, 열방출률(HRR), 가시도, CO·CO2·O2 농도로 설정하여 내연기관차(ICEV)와 전기차(EV)를 비교하였다. EV 화재는 최대 HRR이 ICEV보다 약 1.6배 높 았으며, 온도와 가시도 임계 조건에 각각 104초, 92초 빠르게 도달하여 급격한 피난 제약 환경을 형성하였다. CO, CO2, O2 농도는 두 차량 모두에서 기준치를 초과하지 않아, 본 연구 조건에서는 독성가스보다 온도 상승과 가시 도 저하가 주요 제약 요인으로 확인되었다. 또한 현행 방음터널 관련 지침은 소재의 불연·난연 성능만 규정하고 있어 방음터널의 화재 안전성 확보를 위해서는 대체 소재 적용과 이를 뒷받침할 법·제도적 기반 마련이 필요하다.