보고서 정보
주관연구기관 |
이화여자대학교 Ewha Womans University |
연구책임자 |
김희선
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-10 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700011422 |
과제고유번호 |
1711022727 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-11-04
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키워드 |
재난.화재.센서 네트워크.구조 안전성.자원배치.재난대응.화재진압.재난복구.피난.Disaster.Fire.Sensor Network.Structural Safety.Resource Allocation.Disaster Response.Fire Suppression.Disaster Recovery.Evacuation.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011422 |
초록
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□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 재난시 발생하는 손실을 최소화하고 효율적인 재난대응 방안을 제시하기 위하여 적극적 재난대응 융복합 시스템을 연구, 개발하고자 함. 이를 위해, 실시간 상황인지가 가능한 센서 네트워크를 활용하여 화재가 발생한 건축물의 구조 거동 변화를 정확히 예측할 수 있도록 하고, 시공간별 위험도 추정 분석을 통하여 거주자를 신속하게 대피시키며, 화재 진압에 필요한 인적 및 물적 자원을 최적화 배치하는 것을 세부 연구목표로, 네트워크 컴퓨팅 모듈, 구조거동 변화예측 및 구조물 안전성 평가 모듈, 최적 재
□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 재난시 발생하는 손실을 최소화하고 효율적인 재난대응 방안을 제시하기 위하여 적극적 재난대응 융복합 시스템을 연구, 개발하고자 함. 이를 위해, 실시간 상황인지가 가능한 센서 네트워크를 활용하여 화재가 발생한 건축물의 구조 거동 변화를 정확히 예측할 수 있도록 하고, 시공간별 위험도 추정 분석을 통하여 거주자를 신속하게 대피시키며, 화재 진압에 필요한 인적 및 물적 자원을 최적화 배치하는 것을 세부 연구목표로, 네트워크 컴퓨팅 모듈, 구조거동 변화예측 및 구조물 안전성 평가 모듈, 최적 재난대응 자원배치 모듈의 설계를 수행, 통합하도록 함.
□ 연구결과
본 연구에서는 컴퓨터공학의 지능형 센서 네트워크 분야와 건축공학의 구조공학 분야, 건설 경영 및 관리 분야를 융합하여 분야별 세부연구목표를 세우고 이에 따라 아래와 같은 연구결과를 도출하였음.
■ 세부연구목표 1 : 도시 공간에 유비쿼터스 센서 네트워크를 구축하여 주기적/비주기적으로 온도, 습도, 압력 등의 환경정보와 급격한 온도변화에 따른 구조 안전성 평가정보를 바탕으로 시공간에서의 실시간 위험도 추정분석을 수행하는 네트워크 시스템개발
- 센서 네트워크에서 다양한 환경 인자 데이터를 수집하여 데이터수집 서버로 전송할 수 있는 주기적/비주기적 센싱 알고리즘, 네트워크 라우팅 프로토콜 개발, 테스트베드 구축
- 실시간 온도 및 구조 안전성 데이터를 이용하여 건물 내 지역별 위험도 추정 및 변화 예측 알고리즘 개발
- 건물 내 온도 변화 추이만으로 건물의 구조적 맵을 유추할 수 있는 알고리즘 개발
■ 세부연구목표 2 : 화재에 따른 실시간 구조 거동 변화 예측 및 구조물 안전성 평가기법 개발
- 화재시뮬레이션을 통한 화재 원인별 전파 성상 예측 및 화재 시간에 따른 구조 거동 변화 예측 기법 개발
- 화재 피해를 입은 구조물 안전성 평가 기법 개발
- 센서정보에 따른 화재시 실시간 구조 거동 및 안전성 예측 결과 전달 기법 개발
■ 세부연구목표 3 : 재난 대응시 수집되는 대응수요 관련 정보를 종합하여 최적 재난대응 자원배치 에이전트의 개발
- 최적대응 자원배치 에이전트 설계를 위한 요구정보와 제한사항 도출
- 도출된 요구사항과 제한조건을 바탕으로 의사결정 메커니즘을 사용하여 에이전트의 로직 설계
- 로직 설계를 바탕으로 자원배치 에이전트 구현
□ 연구결과의 활용계획
■ 본 연구의 결과물인 실시간 재난상황인지 센서네트워크를 활용한 구조안전성 평가기반 재난대응 시스템을 소방방재청과 같은 정부 기관, 소방서, 화재보험사 등의 관련기관에서 활용함으로써 재난에 따른 자연, 환경 파괴문제에 보다 적극적으로 대처하여 인적, 경제적 피해를 최소화할 수 있음.
■ 지능형 컴퓨터 네트워크를 활용한 재난대응 최적화 시스템 근본 기술을 제공함으로써 최근 급격하게 늘어나고 있는 대규모 재난 발생을 대비하고, 대규모 재난발생시 소요되는 천문학적인 손실과 복구비용을 획기적으로 감소시킬 수 있음.
( 출처 : 요약문 5p )
Abstract
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□ Purpose&contents
This study aims at developing interdisciplinary active disaster response system for minimizing loss of life and property, and suggesting effective disaster response method under situations such as fire and earthquake. Toward this goal, specific aims are; accurate predictions of
□ Purpose&contents
This study aims at developing interdisciplinary active disaster response system for minimizing loss of life and property, and suggesting effective disaster response method under situations such as fire and earthquake. Toward this goal, specific aims are; accurate predictions of structural behaviors of building under fire using context-aware sensor networks, prompt evacuation using temporal-spatial risk analysis, and optimized allocation of human and material resources for fire suppression.
□ Result
This study was conducted jointly with experts in various fields; intelligent sensor network of computer engineering, structural engineering and construction management of architectural engineering. Each field set a research objective and the results shown below have come out.
■ Research Objective 1 : To construct a ubiquitous sensor network to obtain environmental information, and to perform real-time risk analysis and estimation based on the sensing data and other evaluation information on structural safety
– Design of periodic/aperiodic sensing algorithm, network routing protocol, and testbed in sensor networks, Real-time spatio-temporal risk analysis and estimation based on temperature dynamics and structural safety evaluation data, Development of algorithm that can predict plan from temperature distribution in building
■ Research Objective 2 : Development of methods for predicting structural behavior and evaluating structural safety of building under fire
– The study on the prediction of fire propagation according to various influencing parameters, The study on evaluating structural safety under fire, The study on how to communicate with predicted structural behavior and structural safety
■ Research Objective 3 : Development of an optimized resource allocation algorithm in disaster response
– Defining requirements and constraints for developing resource allocation algorithm, Designing decision making mechanism based on the requirements and constraints, Implementing a resource allocation algorithm
□ Expected Contribution
■ Once agencies such as the fire department and the fire insurance company utilize the proposed disaster response system based on real-time structural safety evaluation using context-aware sensor networks, the economic damage and casualty can be minimized.
■ By providing the basic technology for optimized disaster response system of intelligent computer network, it can reduce the cost of disaster recovery and be prepared for disaster response.
( 출처 : SUMMARY 6p )
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 19 5. 연구결과의 활용계획 ... 23 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 24 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 24 8. 참고문헌 ... 25 9. 연구성과 ... 26 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 37 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 37 12. 기타사항 ... 38별첨 1 대표연구성과 ... 39별첨 2 세부 목표 관련 증빙 ... 50끝페이지 ... 97
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