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연구 소개 · 분야 1

산업단지 화재,
어디가 더 위험한가

2023년부터 네 편의 논문이 같은 질문을 이어 왔습니다. 아래는 부산 명지녹산 국가산업단지 녹산지구의 실제 건물 2,233동입니다. 연도를 옮기면 지은 지 30년이 넘는 건물이 붉게 바뀝니다. 건물을 누르면 대장 정보가 나옵니다.

0% 기준 연도 2025 · 30년 넘은 건물 0동
20252030203520402045

자료: 건축물대장·건물 도형 2025-07-25 추출(공공자료). 사용승인일이 없는 39동은 회색. 동쪽 명지지구는 뺐습니다.

네 편의 연구 보기 ↓

네 편이 이어 온 질문

산업단지에는 공장이 빽빽하고, 위험물이 있고, 일하는 사람이 많습니다. 불이 나면 옆 건물로 번지기 쉽고 피해가 커집니다. 연구는 "어느 건물이 크게 탈까"에서 시작해 "어느 구역이 위험한가", 그리고 "불이 났을 때 사람이 다칠 조건은 무엇인가"로 옮겨 갔습니다.

  1. 2023.10

    건물 정보만으로 재산피해 등급을 맞힐 수 있을까

    2009~2018년 공장 화재 11,393건으로 피해 등급(낮음·중간·심각)을 맞히는 모델 네 가지를 학습했습니다. 건축물대장 정보만 넣으면 평균 F1이 0.40~0.42에 그쳤고, 화재 시나리오(계절·시간·발화 요인 등)를 더하자 0.66~0.74로 올랐습니다. 랜덤 포레스트가 가장 나았고(재현율 74.2%, 정밀도 73.8%), 구조·층수·화재 원인·연면적이 피해 규모를 크게 좌우했습니다.

  2. 2024.04

    그 모델을 실제 노후 산업단지에 적용하면

    같은 방식의 모델을 인천 남동, 부산 명지녹산, 구미1 산업단지의 공장 건물 13,032동에 적용했습니다. 심각 등급 재현율은 0.860이었고, 예측 결과 6,363동(약 48.8%)이 심각 등급으로 나왔습니다. 결과를 GIS로 묶어 산업단지 안을 구역별 5등급으로 나눴습니다.

  3. 2024.08

    산업단지에 맞는 위험도 평가 틀 만들기

    국내외 연구 42편에서 도시 화재 위험 지표 524개를 모아, 산업단지에 맞는 지표 8개로 줄였습니다. 화재 발생 건수, 건물 밀도, 노후 건물 비율, 소방차 접근성, 위험 시설, 소방용수, 소방서, 대피시설입니다. 인천 남동공단에 적용해 산업단지 안의 화재 취약 구역을 5단계로 지도에 그렸습니다. 지표 사이의 가중치는 다음 연구의 숙제로 남겼습니다.

  4. 2026.10

    전문가가 매긴 가중치와 실제 화재 기록은 같은 말을 할까

    앞 연구의 지표 중 7개로 녹산 산업단지의 인명피해 취약 지도를 만들었습니다. 가중치는 전문가 62명의 쌍대비교(AHP)로 정했습니다. 그다음 부산 산업단지에서 2019~2023년에 난 공장 화재 5,417건(사상자 발생 1,781건)에 같은 지표 점수를 붙이고, 사상자가 났는지를 맞히는 모델을 학습해 SHAP으로 지표별 기여를 쟀습니다. 두 결과는 소방차 접근에서는 일치했지만, 노후 건물 비율과 건물 밀도는 전문가보다 실제 기록에서 훨씬 중요하게 나왔습니다.

녹산은 아직 젊습니다. 그래서 지도에서 빠진 지표가 있습니다

2026년 논문이 그린 녹산 지표 지도입니다. 일곱 지표 가운데 '노후 건물 비율'(왼쪽 위 두 번째)은 모든 블록이 0입니다. 2025년 7월 건축물대장으로 세어 봐도 녹산지구에 30년 넘은 건물은 한 동도 없습니다. 가장 이른 사용승인이 1997년입니다.

녹산 산업단지의 지표 일곱 개 지도. 노후 건물 비율 지도는 모든 블록이 0이다.
그림: Lee 외(2026) Fire 9(10) 462, 그림 2 · CC BY 4.0. 위 네 장은 취약 지표, 아래 세 장은 경감 지표(부족할수록 붉음).

그런데 부산 산업단지 전체의 화재 기록으로 학습한 모델은 같은 지표를 가장 중요하게 봤습니다(평균 |SHAP| 0.246, 1위). 녹산의 지도는 지금 시점의 모습이고, 이 지표는 몇 년 안에 지도에 들어옵니다. 아래는 같은 건축물대장으로 구역마다 30년 넘은 건물 비율을 센 것입니다.

2035

구역은 건축물대장의 기초구역(우편 구역)이며 논문의 20개 블록과 경계가 다릅니다. 건물이 20동 미만인 구역 둘은 뺐습니다. 더해지는 점수는 다른 지표가 그대로라고 보고 논문의 식에 노후 비율만 넣은 값입니다.

녹산 인명피해 취약성 종합 지도. 왼쪽은 셀 단위, 오른쪽은 블록 평균. 블록 3과 4가 가장 높다.
그림: Lee 외(2026) 그림 4 · CC BY 4.0. 오른쪽 블록 평균은 0.127~0.412이며, 남쪽 가운데 블록 3·4가 가장 높습니다. 위험물 시설 범위와 높은 건물 밀도가 겹친 곳입니다.

전문가 순위와 화재 기록 순위

왼쪽은 전문가 62명이 매긴 가중치 순위, 오른쪽은 실제 화재 기록으로 학습한 모델이 본 중요도(평균 |SHAP|) 순위입니다. 선이 위로 올라가면 기록이 전문가보다 더 중요하게 본 지표입니다.

XGBoost 모델의 SHAP 요약 그림. 노후 건물 비율과 건물 밀도가 위에 있다.
그림: Lee 외(2026) 그림 5a · CC BY 4.0. 점 하나가 화재 한 건입니다. 붉을수록 지표 점수가 높고(더 취약), 오른쪽일수록 사상자 발생 쪽으로 예측을 밀었습니다.

출처: Lee 외(2026) 표 3·표 5. SHAP 값은 예측에 대한 기여도이며 원인을 뜻하지 않습니다. 위험물 시설 근접은 범위 안 사례가 적어 순위가 낮게 나올 수 있다고 논문이 밝혔습니다.

체험 · 가중치를 옮기면 점수가 어떻게 바뀌나

어느 블록 하나의 조건을 고르세요. 점수는 논문과 같은 식 S = Σ(가중치 × 지표 점수)로 계산합니다. 지표 점수는 0(양호)~1(취약)입니다. 아래 막대를 옮기면 가중치가 전문가 값(AHP)에서 화재 기록 값(SHAP을 합이 1이 되게 나눈 값)으로 바뀝니다. 논문이 다음 과제로 남긴 "기록으로 보정한 가중치를 지도에 다시 넣기"를 한 블록에서 해 보는 것입니다.

예시
지금 가중치로0.000
전문가 가중치0.000
기록 가중치0.000

체험 · 화재 시나리오를 더하면 예측이 얼마나 나아지나

2023년 논문의 실제 결과입니다. 피해 등급을 고르면 네 모델의 F1(정밀도와 재현율의 조화평균)이 건축물대장만 쓸 때와 화재 시나리오를 더했을 때로 나뉘어 보입니다.

출처: Lee 외(2023) 표 9·표 10, 검증 자료 기준. 심각 등급은 두 경우 모두 다른 등급보다 잘 맞혔습니다.

사상자를 놓치지 않는 모델 고르기

2026년 연구는 사상자가 난 화재를 놓치는 것을 가장 큰 실수로 보고, 재현율이 가장 높은 XGBoost를 해석 대상으로 골랐습니다. 정확도와 AUC는 CatBoost가 가장 높았습니다.

출처: Lee 외(2026) 표 4, 시험 자료 기준. 사상자 발생 비율 32.9%.

연구 과제

논문

적용 범위

위 장면의 건물 나이는 2025년 7월 건축물대장 기준이며, 그 뒤 새로 짓거나 헐린 건물은 반영하지 않았습니다. 체험의 점수는 논문의 가중치를 한 블록에 적용한 계산이고, 논문이 녹산 전체에 대해 낸 지도 값이 아닙니다. 모델 성능과 SHAP 값은 부산 산업단지 기록에서 얻은 것이라 다른 지역에 그대로 옮기려면 다시 검증해야 합니다.

저자 검수 전 · 2026년 논문 수치는 게재 직전 원고 기준