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실감형 화재관리기술 검증을 위한 테스트베드 적용방안 연구

A Study on Application of Test Bed for Verification of Realistic Fire Management Technology

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.3, 2021년, pp.745 - 753  

최우철 (한국건설기술연구원 미래융합연구본부) ,  김태훈 (한국건설기술연구원 미래융합연구본부) ,  윤준희 (한국건설기술연구원 미래융합연구본부)

초록
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최근 밀양 세종병원(2018), 종로 고시원(2018), 김포 요양병원(2019) 등 재난약자를 포함한 다수의 시민들이 사용하는 다중이용시설물에서 대형 화재가 발생하여 많은 인명 및 재산피해가 초래되고 있다. 이러한 피해를 줄이고자 여러 시범적인 연구가 진행되었지만, 최신 공간정보IoT 기술을 활용한 첨단 화재대응기술 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 현업 적용기술 개발을 위해 실감형 재난관리기술 연구를 기반으로 도출된 세부 기술들을 실증할 수 있는 테스트베드를 구축하였다. 세부적으로는 첫째, 테스트베드의 건축물 조건 및 후보지를 조사·분석하여 연구대상 건축물의 만족조건과 후보대상 건축물을 도출하였으며, 둘째, 테스트베드를 선정하여 필요한 센서 및 시설물 인프라 구축 등 성과물 실증을 위한 기반을 마련하였다. 마지막으로 기술실증을 위한 시나리오를 제작하였으며, 테스트베드용 시스템을 개발하여 실제 테스트베드 현장 실증을 성공적으로 수행하였다. 해당 테스트베드는 실감재난관리 연구사업의 중간성과물을 검증하고 개발기술들의 질적 향상을 높이는 데 기여할 것으로 예상된다. 본 연구가 향후 타 연구과제에서 테스트베드 구축 시 참조할 수 있는 모범사례가 되어, R&D 성과의 가치를 더욱 높일 수 있기를 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, a large fire occurred in a multi-use facility used by a large number of citizens, including the vulnerable, resulting in a lot of injuries and damages. Although several pilot studies have been conducted to reduce such incidents, the development of advanced disaster response technology usin...

주제어

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 최근 국가연구개발성과의 상용화를 위해 테스트베드를 구축하고 적용하는 사례가 증가하고 있으나, 구체적인 테스트베드 구축 프로세스나 실증방법 등은 갖추지 못한 실정이다. 따라서 본연구에서는 실감형 재난관리기술개발 과제의 테스트베드구축사례를 통해 테스트베드의 선정 방법, 테스트베드 H/W 인프라 및 DB 구축방법, 성과물 실증을 위한 시나리오 개발 및 테스트베드용 시스템 개발까지 모범적인 테스트베드 구축 프로세스를 제안하고자 한다. 구체적으로 2장에서는 테스트베드 대상 건축물 조건을 고려하여 대상 후보지 조사 및 선정과정을 수행하고, 3장에서는 테스트베드 현황 및 사용자 요구사항 분석 기반으로 실감형 화재관리 설비/시스템 구축 내용을 다룬다.
  • 이를 고려하여본 논문은 실감재난관리기술 검증을 위한 테스트베드 구축 체계를 정립하고, 실제 테스트베드 구축과 개발기술적용·검증 연구를 수행하였다. 본 연구는 테스트베드 구축 체계화와 고도화된 상용화 가능성을 함께 제시함에 따라 학술적, 실용적 가치를 동시에 지닌다. 테스트베드선정을 위한 주요 요인 도출, 조사·분석, 명확한 사용자 요구분석 및 설비/시스템 구축, 시나리오 기반의 검증을 통해 R&D 성과의 가치를 더욱 높일 수 있을 것으로 예상된다.
  • 본 연구에서 테스트베드에 적용할 실감형 재난관리기술은 행정안전부에서 추진 중인 ‘공간정보 기반 실감 재난관리 맞춤형 콘텐츠 제공 기술개발’ 과제에서 개발한 성과를 활용하고자 한다. 김태훈(2019)의 연구에서 제시한 실감형 재난관리 기술 및 서비스는 재실자 감지, 상황 대응 방송 및 문자정보 자동 발송, 상황인지 최적대피경로 제공, 표준안전모델 기반 시설물 3차원 가시화, 피해예측, 피해저감방안 및 외부 연계 등이 있다[12].
  • FGI 는 다양하고 심층적인 의견을 논의하여 관련 정보를 수집할 수 있는 질적조사방법이다. 아직 대중화되지 않은 실감형 화재관리기술에 대한 전문지식을 토대로 테스트베드를 선정해야 되는 본 연구에 적합하다고 판단하였다. FGI 참여 전문가는 실감형 재난관리 연구단 연구진 7명으로 구성하여 2020년 8월 25일에 진행하였다.
  • 현재 복지관의 시설 담당자는 단 한명인 상황이므로 부재 시 시설 모니터링 및 돌발상황 대응을 위한 모바일 관제, 화재관리 자동화 시스템이 필요하며, 화재상황 시 긴급 대응도 중요하지만 평상시에도 잘 활용될 수 있는 상시 관제 및 관련 화재정보 구축 역시 필요한 것으로 조사되었다. 안양시청 관제센터 팀장의 경우 안양시 내 유사 복지관 7곳, 더 나아가 시 전체 공공시설물을 시차원에서 모니터링 가능한 관제 서비스 확대 필요성을 언급하여 이를 고려한 관제센터 연계방안을 모색하고자 하였다.
  • 관리에 중점을 두었다. 테스트베드 현황 및 사용자 요구사항을 고려하여 세부 공간별 화재감지 및 재실자 여부를 분석하고, 실시간 현장정보를 웹, 모바일 기기 등을 활용하여 3차원 실감형 서비스를 제공하고자 하였다. 또한 관리자 뿐만 아니라 재실자를 위한 현장정보 및 대피경로 안내, 지자체 관제센터 연계를 고려하였다.

가설 설정

  • 연구성과의 현장 검증을 위해 실제 화재 발생을 가정하여 시나리오를 구성하였다. 열연기 발생기를 활용하여 복지관 체력단련실에서의 화재를 발생시켰다.
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참고문헌 (12)

  1. M. Y. Park, W. Y. Koo, W. S. Park, E. C. Park, B. G. Moon, S. G. Kwon, "A Study on Development of Interactive Smart Network(IoT)-based Subway Platform Disaster Response System", Journal of Korean Society of Disaster & Security, Vol.9, No.1, pp.19-24, 2016. DOI: https://doi.org/10.21729/ksds.2016.9.1.19 

  2. C. Y. Song, B. S. Yang, "A Study on the Building of Disaster Prevention Platform for Effective Response System to Hazardous Chemical Accidents: Centering on Yeosu Industrial Complex", Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.17, No.2, pp.93-99, 2017. 

  3. T. M. Kim, W. Y. Kim, S. H. Lee, W. B. Sim, "A Study on the Derivation of Required Information and Function Setting for Damage Management System Based on Disaster Response Procedure", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.16, No.5, pp.97-104, 2016. DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2016.16.5.97 

  4. Y. B. So, Y. H. Kim, S. H. Min, "Development of System for Responding of Fire in Space Outside Traditional Market", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.20, No.5, pp.105-112, 2020. DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2020.20.5.105 

  5. J. E. Kim, C. H. Hong, "A Study on the Application Service of 3D BIM-based Disaster Integrated Information System Management for Effective Disaster Response", Journal of the Korean Academia-Industrial cooperation Society, Vol.19, No.10, pp.143-150, 2018. DOI : https://doi.org/10.5762/KAIS.2018.19.10.143 

  6. K. J. Lee, H. G. Kim, B. W. Lee, T. O. Kim, D. G. Shin, "Test Bed Design of Fire Detection System Based on Multi-Sensor Information for Reduction of False Alarms", Journal of the Korean Institute of Gas, Korean Institute of Gas, Vol.16, No.6, pp.107-114, 2012. DOI: https://doi.org/10.7842/kigas.2012.16.6.107 

  7. D. W. Choi, "Implementation of a Testbed for Wireless Sensor Network", Journal of the Korean Academia-Industrial cooperation Society, Vol.12, No.1, pp.445-450, 2011. UCI: G704-001653.2011.12.1.057 

  8. C. H. Hong, H. S. Choi, B. G. Kim, N. C. Baek, "Establishment of Test-bed and Pilot Model for Application Demonstration using BIM/GIS Platform", Internal Research Project, Korean Institute of Civil Engineering and Building Technology, 2015. 

  9. W. C. Jung, H. S. Youn, M. W. Jung, J. H. Kwon, "Development of a Building Inventory to Link the Damage Prediction Results of Natural and Social Disasters", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.18, No.3, pp.117-123, 2018. DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.3.117 

  10. W. C. Choi, T. H. Kim, "Study of Realistic Disaster Management Service Implementation Plan : Focusing on Differential Views in Public and Private Experts", Journal of the Korean Academia-Industrial cooperation Society, Vol.21, No.6, pp.625-633, 2020. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2020.21.6.625 

  11. M. J. Ko, C. J. Kwak, B. R. Seo, W. J. Choi, "A Study on an Establishment of Scenario for the Disaster Response Training", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol.18, No.2, pp.115-126, 2018. DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.2.115 

  12. T. H. Kim, J. H. Youn, "A study on 3D safety state information platform architecture design for realistic disaster management based on spatial information", Journal of the Korean Academia-Industrial cooperation Society, Vol.20, No.4, pp.564-570, 2019. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.4.564 

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