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본 연구는 화재 발생 시 피난 안전성을 위협하는 주요 요인인 연기 확산을 효과적으로 제어하기 위해 계단실 가압 방식을 기 반으로 한 차압 제어형 능동 제연시스템의 성능을 평가하고 최적화 방안을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 우선 다양한 화재 시나리오를 적용하여 시스템의 배연 성능 시험평가를 수행하고, 이를 통해 연기 차단 및 배출 효과를 극대화할 수 있는 제어 파라미터의 적정 범위를 도출하였다. 이어서 CFD 기반 시뮬레이션 모델을 구축하여 연기 농도 분포, 배출 속도, 피난경로 내 가시거리를 주요 지표로 활용한 성능평가를 실시하였으며, 이를 통해 계단실 가압 방식의 차압 제어 전략별 효과를 정량적으로 비교하였다. 연구 결과, 제안된 시스템은 기존 정압식 설비 대비 배연 효율이 크게 향상되었고, 피난경로 내 연기 농도를 유의미 하게 감소시켰으며, 특히 실시간 제어 파라미터 조정이 최적화에 핵심적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 본 연구는 향후 고 층건물 및 밀폐 공간에서 제연설비 설계와 운영을 위한 성능 검증 및 설계기준 마련의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.