유비쿼터스 컴퓨터 기술은 현재도 지속적인 발전을 하고 있으며, 기기의 소형화, 저가격화, 성능향상, 지능화 등은 꾸준하게 진행되고 있다. 이러한 기술의 소방분야에 대한 응용은 화재안전을 향상시키는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 유비쿼터스 기술의 특징과 이를 응용하여 보완할 수 있는 소방 분야를 선정하고, 이에 대한 시스템적 운영체계와 단위체계의 설계를 수행해보았다. 이 시스템은 평시 운용되는 U-소방시설관리시스템, U-재실자안전정보시스템, U-건물소방교육시스템, 그리고 화재 시 운용되는 U-화재상황대응시스템과 각 단위건물의 상황을 관리하는 U-지역화재안전관리시스템 등 5개의 단위시스템으로 구성되어있다. 설계의 결과는 시작품으로 제작, 실제 건물에 설치하여 적용가능성을 확인해 보았다.
유비쿼터스 컴퓨터 기술은 현재도 지속적인 발전을 하고 있으며, 기기의 소형화, 저가격화, 성능향상, 지능화 등은 꾸준하게 진행되고 있다. 이러한 기술의 소방분야에 대한 응용은 화재안전을 향상시키는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 유비쿼터스 기술의 특징과 이를 응용하여 보완할 수 있는 소방 분야를 선정하고, 이에 대한 시스템적 운영체계와 단위체계의 설계를 수행해보았다. 이 시스템은 평시 운용되는 U-소방시설관리시스템, U-재실자안전정보시스템, U-건물소방교육시스템, 그리고 화재 시 운용되는 U-화재상황대응시스템과 각 단위건물의 상황을 관리하는 U-지역화재안전관리시스템 등 5개의 단위시스템으로 구성되어있다. 설계의 결과는 시작품으로 제작, 실제 건물에 설치하여 적용가능성을 확인해 보았다.
Ubiquitous computer technology (U technology) is continually, and the trend is moving towards the miniaturization of devices, cost reduction, performance enhancement, and intelligence. It is important to improve fire safety system by the application of advanced IT technologies. In this study, a vuln...
Ubiquitous computer technology (U technology) is continually, and the trend is moving towards the miniaturization of devices, cost reduction, performance enhancement, and intelligence. It is important to improve fire safety system by the application of advanced IT technologies. In this study, a vulnerable point in fire safety was selected for improvement by U technology. The structure of the whole system and a unit system was were designed. This system is divided into 5 parts: the U-fire protection facility management system, the U-fire safety information system, the U-fire safety education system, the U-fire response system, and the U-wide area fire safety management system. The prototype system was constructed in a real building to confirm the applicability of the system.
Ubiquitous computer technology (U technology) is continually, and the trend is moving towards the miniaturization of devices, cost reduction, performance enhancement, and intelligence. It is important to improve fire safety system by the application of advanced IT technologies. In this study, a vulnerable point in fire safety was selected for improvement by U technology. The structure of the whole system and a unit system was were designed. This system is divided into 5 parts: the U-fire protection facility management system, the U-fire safety information system, the U-fire safety education system, the U-fire response system, and the U-wide area fire safety management system. The prototype system was constructed in a real building to confirm the applicability of the system.
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문제 정의
언제 어디서나 존재하는 시스템을 표방하면서 다양한 센서와 이를 연결하는 유기적인 네트워크, 그리고 실시간 정보 가공과 인공지능 등 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징적 기술은 사용단계에서 인적요소에 의한 문제점을 효과적으로 보완해줄 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 유비쿼터스 기술을 응용하여 이러한 취약점을 개선할 수 있는 시스템을 구성하여 설계하고, 설계의 결과는 시작품으로 제작, 실제 건물에 설치하여 적용가능성을 확인하였다.
환기를 위해 설치되는 실내 가스농도측정 센서와 온도조절을 위한 온도센서는 화재감지기를 겸용하거나 실내 화재상황을 알아보는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 3가지 부분으로 유비쿼터스 기술의 적용방안을 정립해보았다.
가설 설정
Figure 2. Concept of U-fire protection facilities management system.
제안 방법
U-건물화재안전표준시스템의 실제 구현가능성을 검토하기 위하여 실물제작을 수행하였다. 실제 현장은 총 2개 장소이며, 1차는 한국소방산업기술원 소방설비교육장을 대상으로 설치 및 운용을 수행해 보았다.
U-건물 소방관리 운용 시스템은 실시간 모니터링 시스템, 소방관리전문가 시스템, 소방시설 원격 조정 시스템으로 구성됨을 원칙으로 하며 USN 기술에 기반하여 소방설비에 부착된 센서를 통해 주기적으로 데이터를 수집하고 상태를 효율 등급화 하여 감시 건물 내의 서버에 정보를 전송 저장 할 수 있어야 한다. 만약 소방설비에 이상 징후가 포착되면 내부 관리 시스템에 의하여 고장 이력, 원인, 대책을 추론하여 관리자에게 제시하고 이러한 정보를 데이터베이스화하여 정보를 수집한다. 수집된 정보는 관계자(관리자, 건물주, 재실자, 소방서가 인터넷이 가능한곳이면 수집된 정보를 열람 및 제어를 할 수 있어야 한다.
거주자를 한 장소에 모아 교육하는 전통적인 방식의 교육이 사실상 건물에서는 거의 불가능에 가까울 뿐만 아니라, 소방안전관리자가 교육의 비전문가인 문제점, 컨텐츠의 개발과 활용의 한계 등이 전통적인 한계성을 가중시키고 있다. 이를 국민안전처 및 기타 유관기관에서 소방교육훈련 컨텐츠를 개발해서 제공하고, 각 건물의 특징적인 사항은 소방안전관리자가 정보를 수집하고 입력하여 건물 재실자들에게 제공한다. 이를 통해 현재 소방교육훈련의 문제점을 효과적으로 해결하여 실질적인 안전확보능력 향상에 도움을 줄 수 있을 것이다.
U-건물 재실자 소방안전 정보 시스템은 건물 재실자 위치 정보 시스템에서 수집된 이동경로 추정과 주 거주지역 등 건물 이용도를 기반으로 비상 대응 매뉴얼을 작성하여 건물 내 존재하는 재실자에게 실시간으로 소방안전 정보를 제공함을 원칙으로 한다. 핵심적인 특징으로는 위치정보를 기반으로 하여, 화재 시 피난상황을 예측 분석하고, 그 결과로 비상대응계획을 수립한다. 유비쿼터스 시스템을 응용한 후 비상대응계획의 개선으로는 실시간정보획득, 대응팀의 임무를 인적사항정보와 상주 위치 정보를 기반으로 부여, 현 위치 기반 소화설비 위치 및 상태정보, 최단 및 정체예상 우회 피난경로, 장애인 고령자 등의 위치 정보 등을 포함한다.
대상 데이터
U-건물화재안전표준시스템의 실제 구현가능성을 검토하기 위하여 실물제작을 수행하였다. 실제 현장은 총 2개 장소이며, 1차는 한국소방산업기술원 소방설비교육장을 대상으로 설치 및 운용을 수행해 보았다.소방시설 부분의 실물제작은 금성방재공업(주) (현, (주)GFS)), 위치인식시스템 구현 부분은 (주)옥타컴에 의해 수행되었다.
하지만 전체적인 상황을 파악하고, 대상 건물들의 위험수준, 특별한 관리가 필요한 대상건물들의 파악등과 같은 내용은 이를 위한 특별한 시스템이 필요하다. 이를 위해 설계된 체계가 U-지역 건물소방모니터링 시스템이다.
성능/효과
소방시설 부분의 실물제작은 금성방재공업(주) (현, (주)GFS)), 위치인식시스템 구현 부분은 (주)옥타컴에 의해 수행되었다. 1차 설치를 통해 소방관리 시스템 부분은 일반 시스템의 구성품과 겸용으로 설치되어 법적 문제를 야기 시키지 않고 설치가 가능함을 알 수 있었다. R형 수신반과 서버, 그리고 각 장치들의 연동은 기존 R형 수신반의 기능에 새로운 유비쿼터스의 기능적 특징이 첨가되어 더 효율적인 시스템을 만들 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한 중간 장치들의 용량 문제도 있어 접속 가능한 숫자의 제한이 있다는 것도 문제점으로 부각되었다. 2차는 S어린이 집 건물을 대상으로 각 시스템이 기존 건물에도 설치 및 운용 가능하다는 것을 확인하였다.
1차 설치를 통해 소방관리 시스템 부분은 일반 시스템의 구성품과 겸용으로 설치되어 법적 문제를 야기 시키지 않고 설치가 가능함을 알 수 있었다. R형 수신반과 서버, 그리고 각 장치들의 연동은 기존 R형 수신반의 기능에 새로운 유비쿼터스의 기능적 특징이 첨가되어 더 효율적인 시스템을 만들 수 있음을 확인할 수 있었다. 다만, 위치인식기술의 경우 전원이 필요한 TAG의 항시 착용, 그리고 장애물로 인해 신호강도가 저하될 경우 정확도가 크게 떨어지는 사실을 알 수 있었다.
R형 수신반과 서버, 그리고 각 장치들의 연동은 기존 R형 수신반의 기능에 새로운 유비쿼터스의 기능적 특징이 첨가되어 더 효율적인 시스템을 만들 수 있음을 확인할 수 있었다. 다만, 위치인식기술의 경우 전원이 필요한 TAG의 항시 착용, 그리고 장애물로 인해 신호강도가 저하될 경우 정확도가 크게 떨어지는 사실을 알 수 있었다. 또한 중간 장치들의 용량 문제도 있어 접속 가능한 숫자의 제한이 있다는 것도 문제점으로 부각되었다.
이러한 교육의 문제점을 해결하기 위해 eLearning(4)의 도입과 응용이 초기에 구상되었다. 하지만 이제 eLearning은 그 학습효과에서 기대했던 성과가 잘 나타나지 않았으며, 학습자의 중도탈락이 높아 기업에서 선택으로 수강하는 경우 포기율이 70~80%를 상회하는 것으로 나타났다. 최근에는 IT 환경의 발전으로 스마트폰 태블릿 PC, 스마트 TV 등의 스마트형 인프라와 SNS, 가상현실, 증강현실, 스마트형 S/W 기술의 진화와 발전에 의해 스마트러닝이 대두되고 있다.
후속연구
기존의 건물화재안전시스템의 문제점 중 인적요소와 관련된 부분을 중점적으로 보완하고 여기서 생성되는 정보를 효율적으로 가공 전달하여, 화재안전수준을 한 단계 올리는 역할을 할 것으로 판단된다. 그리고 차후 이러한 시스템의 유지관리를 포함한 제도적 수용에 관한 연구가 필요할 것이다.
최근 사물인터넷 등 유비쿼터스 기술의 일부였던 것들이 그 실용화에 박차를 가하고 있으므로, 유무선 네트워킹 인프라를 포함하여 이러한 기술 및 제품개발의 여건이 지속적 발전을 하고 있으므로, 본 개발시스템도 그 보급이 더욱 용이해지리라 판단된다. 기존의 건물화재안전시스템의 문제점 중 인적요소와 관련된 부분을 중점적으로 보완하고 여기서 생성되는 정보를 효율적으로 가공 전달하여, 화재안전수준을 한 단계 올리는 역할을 할 것으로 판단된다. 그리고 차후 이러한 시스템의 유지관리를 포함한 제도적 수용에 관한 연구가 필요할 것이다.
U-건물 화재안전관리시스템은 기존의 건물화재안전시스템의 문제점 중 인적요소와 관련된 부분을 중점적으로 보완하고 여기서 생성되는 정보를 효율적으로 가공 전달하여, 화재안전수준을 한단계 올리는 역할이 가능하다. 또한 건물 단위뿐만 아니라 지역, 광역의 건물 소방안전관리 실태를 모니터링하고 효율적으로 관리할 수 있게 하여 이를 통해 소방서의 업무 효율화에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
그리고 발견된 문제에 대한 기술적 대응을 실시간으로 제공하여 부족한 전문성을 지원하는 시스템을 구현할 수 있다. 또한 점검자의 성실성과 의지, 그리고 비용집행의 결정권자에 의한 문제해결 은폐 또는 지연의 문제점에 대해, 문제발생 진단사실을우선적으로 관리자와 건물주에게 통보하고 일정기간동안조치하지 않을 경우 이를 소방서에 통보하여 이에 대한 시정명령을 통보하는 기능을 제공하여, 건물 소방시설의 유지관리상 문제점을 해결하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
설치된 소방시설의 유지관리, 그리고 재실자들의 상황대응능력은 화재의 초기진압, 화재 통보, 피난수행 및 유도 등의 부분은 매우 중요하며, 이에 대한 보완이 필요하다. 언제 어디서나 존재하는 시스템을 표방하면서 다양한 센서와 이를 연결하는 유기적인 네트워크, 그리고 실시간 정보 가공과 인공지능 등 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징적 기술은 사용단계에서 인적요소에 의한 문제점을 효과적으로 보완해줄 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 유비쿼터스 기술을 응용하여 이러한 취약점을 개선할 수 있는 시스템을 구성하여 설계하고, 설계의 결과는 시작품으로 제작, 실제 건물에 설치하여 적용가능성을 확인하였다.
유비쿼터스 컴퓨터 기술은 보이지 않고 스며들어있는, 어디서나 사용가능한, 환경을 인지하는, 자동적이며 선행적인 서비슬 제공하는 컴퓨터 환경으로 정의되고 있다. 이러한 개념적 지표를 기반으로 예상되는 기술을 위에서 서술한 문제점들의 대안으로 적용하고자 한다면, 이는 유비쿼터스 기술의 특징인 다양한 다수의 센서 네트워크는 관리의 문제점과 인적요소에 관련된 문제점들에 대한 부분을 보완하는 부분에의 적용이 최적일 것으로 판단된다. 현실적으로 보면 이러한 유비쿼터스 응용 소방기술은 소방 부분에 초기 투자비용을 증가시켜 건물주들의 반발이 있을 거라는 비관적인 시각을 가질 수도 있겠다.
이를 국민안전처 및 기타 유관기관에서 소방교육훈련 컨텐츠를 개발해서 제공하고, 각 건물의 특징적인 사항은 소방안전관리자가 정보를 수집하고 입력하여 건물 재실자들에게 제공한다. 이를 통해 현재 소방교육훈련의 문제점을 효과적으로 해결하여 실질적인 안전확보능력 향상에 도움을 줄 수 있을 것이다.
하지만 실제 건물에 대한 현장설치를 통해 실제 구현과 적용이 가능함을 알 수 있었다. 최근 사물인터넷 등 유비쿼터스 기술의 일부였던 것들이 그 실용화에 박차를 가하고 있으므로, 유무선 네트워킹 인프라를 포함하여 이러한 기술 및 제품개발의 여건이 지속적 발전을 하고 있으므로, 본 개발시스템도 그 보급이 더욱 용이해지리라 판단된다. 기존의 건물화재안전시스템의 문제점 중 인적요소와 관련된 부분을 중점적으로 보완하고 여기서 생성되는 정보를 효율적으로 가공 전달하여, 화재안전수준을 한 단계 올리는 역할을 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건물의 유지관리 문제점으로는 어떤 것이 있는가?
건물의 유지관리 문제점은 설비의 문제 발견 지연, 문제 은폐, 관리자의 기술능력 등이 있다. 문제발견의 지연은 시스템의 각 부분에 센서를 부착하고 네트워크화하여 평상시 이를 통해 수집된 정보를 전문가 시스템을 통해 판단, 문제를 최단시간 내에 알아내도록 하며, 동작시험을 원격화, 자동화하여 스케쥴에 따라 시험을 수행 문제점을 발견하는 진단기능을 구현할 수 있다.
유비쿼터스 컴퓨터 기술이란?
유비쿼터스 컴퓨터 기술은 보이지 않고 스며들어있는, 어디서나 사용가능한, 환경을 인지하는, 자동적이며 선행적인 서비스를 제공하는 컴퓨터 환경으로 정의되고 있다. 이러한 개념적 지표를 기반으로 예상되는 기술을 위에서 서술한 문제점들의 대안으로 적용하고자 한다면, 이는 유비쿼터스 기술의 특징인 다양한 다수의 센서 네트워크는 관리의 문제점과 인적요소에 관련된 문제점들에 대한 부분을 보완하는 부분에의 적용이 최적일 것으로 판단된다.
상황대응시스템의 첫 단계인 비상대응계획 부분에서 중요한 정보는 무엇인가?
즉 상황대응시스템의 첫 단계는 비상대응계획 부분이다. 이러 한 비상대응 계획의 수립에는 평상시 건물 내 인명 상황에 대한 정보가 매우 중요하며, 추가적으로 보호자산에 대한 내용이 포함된다. 이러한 인명의 상황과 특성에 대한 조사 는 평시 위치인식시스템에 의해 진행될 수 있으며, 인원이 집중되는 곳과 그렇지 않은 곳, 주 이동 경로와 이동이 드 문 경로를 파악할 수 있다.
참고문헌 (6)
J. S. Park, "A Study on the Actual Conditions of Fire Protection Control for Apartment", Journal of KOSHAM, Vol. 13, No. 1, pp. 297-301 (2013).
M. C. Choi, "A Study on the Optimization Measures of High-rise Building Fire Safety through Safety Management Actual Status Analysis", Doctoral dissertation, Department of Safety Engineering, Korea National University of Transportation (2012).
Y. G. Choi, "A Study on Fire Safety Management Status Analysis Countermeasures of Medium and Small-sized the Manufacturing Plants", Master's Thesis, Department of Safety Engineering, Korea National University of Transportation (2012).
H. S. Kim, "A Study for the Development of eLearning" Department of Venture Technology Management", Master's Thesis, Hoseo University, pp. 4-5 (2001).
K. S. Noh, S. H. Ju and J. T. Jung, "An Exploratory Study on Concept and Realization Conditions of Smart Learning", Journal of Digital Convergence, Vol. 9, No. 2, pp. 79-88 (2011).
J. H. Choi, "A Study for Indoor Location Positioning Technology Based Evacuation Guidance Systems", Master's Thesis, Hansei University (2014).
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