보고서 정보
주관연구기관 |
한국해양대학교 산학협력단 Korea Maritime University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-09 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201500004225 |
과제고유번호 |
1711000764 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2015-05-30
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키워드 |
선박.재난.화재.안전.피난.정보.지능형.스마트카드.Ship.Disaster.Fire.Safety.Evacuation.Information.Intelligent.Smart card.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500004225 |
초록
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연구의 목적 및 내용
• IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구)이 제시한 해상구조물 상의 인적안전을 위한 다양한 안전장치 의무기준에도 불구하고, 해상 재난 발생 시 특히 여객선, 크루즈선에서 인명 피해가 많이 발생한다. 이것은 해상 재난 발생 시 일반 승선자가 화재의 발달 상황을 인식하지 못하고 또한 선내 구조에 인숙하지 못해 자율적인 피난경로 확보 및 경로선택 결정이 어려운 상황에서 인명 피해의 위협을 받기 때문이다.
• 이에 본 연구는 여객선 승객의 피난성능 향상과 인명
연구의 목적 및 내용
• IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구)이 제시한 해상구조물 상의 인적안전을 위한 다양한 안전장치 의무기준에도 불구하고, 해상 재난 발생 시 특히 여객선, 크루즈선에서 인명 피해가 많이 발생한다. 이것은 해상 재난 발생 시 일반 승선자가 화재의 발달 상황을 인식하지 못하고 또한 선내 구조에 인숙하지 못해 자율적인 피난경로 확보 및 경로선택 결정이 어려운 상황에서 인명 피해의 위협을 받기 때문이다.
• 이에 본 연구는 여객선 승객의 피난성능 향상과 인명피해 최소화를 위해, 정규 승선교육을 받지 않은 일반 승선객의 다양한 조건에서의 선상 유동특성을 파악하고, 이를 기초로 선박 내에서 피난자(승객)와 피난관리자(승무원) 사이에 쌍방향 통신이 가능해 피난자(승객)를 안전한 곳으로 유도하는 지능형 재난 유도 스마트카드를 개발하는 것을 목표로 한다.
연구결과
승선자의 피난안전특성 연구성과를 요약하면 다음과 같다.
• 2012년도에 여객선 승선 실험을 4차례 실시하였고 이를 통해 한국인 승선자의 이동속도 원단위를 개발했으며 결과값이 기존 국내연구자가 연구에 활용했던 IMO가 제시한 선상 이동속도와 차이가 있음을 확인
• 일반 여객선 승객의 안전의식 조사를 통해 일반 승객의 안전의식 수준은 높지 않으며, 재난발생 시 승무원에 대한 기대감이 높은 것으로 응답
• 일반인들의 피난경로 선택 특성에 대한 실험에서 오른쪽 경로를 선호하는 경향이 나타났으며, 직진성, 대중 추종성, 향광성 등이 확인 되었고, 특히 움직임이 강한 이동체를 추종하는 경향이 강하게 나타남
• 연기 채움 조건의 Mock-up 실험에서 가시도 저하에 따른 이동 장애로 인해 생존율이 96.7%에서 10%로 급격히 악화
선박 내 지능형 스마트카드 연구성과를 요약하면 다음과 같다.
• 최적의 결과를 도출하기 위하여 UWB와 Wi-Fi를 융합한 선내 위치인식 기법 제안
• UWB는 위치인식오차가 20㎝이내로 정밀하지만 고가이고, Wi-Fi는 위치인식 오차가 약 3m 정도 발생하여 실내에서 단독으로 활용하기 곤란
• 정밀위치인식이 가능한 UWB와 기존에 설치되어있는 Wi-Fi Fingerprint를 이용한 알고리즘 개발
• 복도구간에서의 위치정확도에 대한 실험결과 인식률이 매우 높음
• 기존에 위치인식에 사용되는 이변측위에 비해 이동노드의 수를 50% 감소시켰으며 radio map의 크기를 줄이면서 연산량은 기존의 Fingerprint에 비해 60% 감소시킴
연구결과의 활용계획
• IMO의 인적안전관련 규정 개정 움직임에 대한 대응논리 수립의 기초자료로 활용
• 실험결과 DB를 활용한 해상 재난대응 매뉴얼과 재난 시나리오 개발의 기초자료로 활용
• HMD(Head mount display)를 이용한 경로선택 설문방법을 기반으로 향후 IoT, AR, VR 기술을 접목시켜 재난대응 교육훈련용 기술 개발
• 선박, 고층건물, 공장, 광역공간 등 재실자의 위치인식이 필요한 다양한 수요처의 요청에 따른 추가적인 연구 수행
• 스마트폰 기반 위치인식 기술개발에 응용 및 향후 상용화 추진
Abstract
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Purpose&contents
• Although there are plenty of regulations and duties for safeties of human beings onborad ship which is presented by IMO(International Maritime Organization), lots of human victims are happened on offshore disasters, especially on passenger ships and cruiser ship. The reasons ar
Purpose&contents
• Although there are plenty of regulations and duties for safeties of human beings onborad ship which is presented by IMO(International Maritime Organization), lots of human victims are happened on offshore disasters, especially on passenger ships and cruiser ship. The reasons are known as the passengers can not make any decision where to go and what to do because they don’t know the conditions of disasters and/or they are not accustomed with the evacuation routes.
• For the improvement of evacuation capabilities of passengers onboard ship and to minimize of human victims, this research investigated the activity characteristics of human beings onboard, and developed intellectually-guide smart card which guides evacuees to the safe place by mutual communication system between evacuees (passengers) and managers(crews).
Result
The followings are the results about the passengers’ characteristics on safety.
• 4 times of onboard trials are performed on 2012, the walking speeds onboard ship of various ages are gathered and it is clear that the average speeds are quite different with those of IMO.
• As the result of consciousness survey on safety onboard, the levels of safety on board is not high, and many of respondents depend on the guidance by crews.
• On the way decision trials, it is strongly shown that right way, straight way, mass following, lights following. Especially there is a trend that some follows more strongly and speedy moving objects.
• By the visibility trials, the livability decrease form 96.7% to 10% as the visibility get worse.
The followings are the results about the intellectual smart card.
• For the best optimization, a local position detection system is proposed which is converged with UWB and Wi-Fi.
• UWB is expensive but has high precisions of which the detection error is under 20㎝, on the contrary Wi-Fi is cheap but difficulties to use independently because of the error being almost 3m.
• UWB and Wi-Fi Fingerprint is used for the newly developed algorithm.
• On the corridor trials, it is clear that the capability of position detection is very high.
• As the summary, it decreased the number of nodes to 50%, radio map, and also decreased the computational time to 60% comparing with conventional fingerprint.
Expected Contribution
• To serve as the domestic basic data against new regulations on human beings safety onboard by IMO
• To use the experiments data as/for developing the scenarios and countermeasures for disasters
• To develope the education system for disasters using way decision survey method converged with IoT, AR, VR
• Based on the experiences, more researches will be performed on the indoor position detection of the place like ship, high-rised building, factory, open space.
• To apply on the technology onto the mobile phone and commercialize
목차 Contents
- 핵심연구사업 최종보고서 ... 1
- 목 차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 13
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 24
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 80
- 5. 연구 성과 목표 ... 86
- 6. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 87
- 7. 연구결과의 활용계획 ... 88
- 8. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 90
- 9. 참고문헌 ... 94
- 10. 연구성과 ... 97
- 11. 기타사항 ... 99
- 끝페이지 ... 114
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