In order to reflect complex and diverse building types, resident characteristics and disaster factors, it is necessary to introduce a flexible situation-based response system based on real-time information. Intelligent CCTV, hybrid sensor, location scanner, and customized broadcasting device were examined to introduce for the real-time response intelligent response system and its feasibility was verified through field test. In addition, based on the real-time information, the evacuation simulation was executed by assuming the dormitory building and the resident of the school, and the safety of the evacuation and the shortening of the pinnacle time were confirmed. The feasibility of real time information based evacuation comparing with the existing evacuation system were verified in the case of evacuation.
The purpose of this study is to develop every possible real-time evacuation scenarios for large-scale buildings which considering continuously changing conditions during the events. From the review of the previous studies on smartphone-based real-time evacuation systems, this study proposed the customized egress scenarios. The scenario considered the characteristics of facilities, disaster types, and individual factors of evacuees. This study verified the proposed process for real-time evacuation scenarios by applying the several actual fire cases happened recently in Korea. Based on the result of this research, necessary technologies for the real-time evacuation systems are identified and can be applied to develop the more effective evacuation system.
본 논문에서는 화재 상황에서의 위험도 예측 시스템과 화재 대피 경로 도출 알고리즘을 제안한다. 온도 예측 시스템에서는 무선 센서 네트워크를 통해 수집한 온도 정보를 기반으로 멀티레벨 클러스터링 기법을 통해 사용자가 대피할 시점의 온도를 예측한다. 예측된 온도와 이의 신뢰도를 바탕으로 사용자의 현재 위치부터 가장 안전한 출구까지의 대피 경로를 도출하는 화재 대피 경로 알고리즘을 제안한다. NIST의 FDS(Fire Dynamics Simulator) 시뮬레이터를 이용하여 47개의 정적 노드로 구성된 무선 센서 네트워크에 대해 1436.41초 동안 성능 평가를 한 결과, 제안하는 온도 예측 시스템을 사용하였을 때, 예측 정확도가 1.48배 증가하였으며, 예측 정확도가 높은 군에 속하는 노드에 대해서는 4.21배로 크게 증가한 것으로 나타났다. 또한, 화재 대피 경로 알고리즘을 통해 도출한 대피 경로가 실제 ground-truth 온도를 사용하여 대피했을 때에 비하여 안전한 노드를 경유하는 비율이 큰 차이를 보이지 않았으며, 최단 대피 경로에 비해서는 약 12% 이상 더 안전한 경로를 도출하였음을 확인할 수 있었다.
고층건물화재에서는 화재층에서 피난층까지 신속한 대피가 이루어져야만 인명피해를 최소화할 수 있다. 현행 국가화재안전기준(NSFC 301)이 정하는 적응성 있는 피난기구 중 고층건축물에 적용이 가능한 피난기구를 선정하여 현장 적응시험을 통한 11층 이상에서 적용 가능성을 분석하였다. 현장 시험결과 현재 11층 이상에서 제한하고 있는 피난기구의 문제점을 보완하여 신기술로 개발된 신개념 승강식피난기는 소방기관의 안정성 검사와 성능인증시험을 마친 제품으로 고층건축물 피난기구로 도입하여도 문제가 없다는 분석결과를 얻었다. 전력을 사용하지 않고 피난자의 체중(體重)을 이용하는 승강식피난기는 고층건축물 화재시 짧은 시간에 많은 인원의 피난이 가능한 피난기구임을 확인하였다. 특히 장애인이나 중증환자 등이 이용하는 건물에서 이용자 특성을 고려한 피난기구로는 무동력으로 작동되는 승강식피난기가 맞춤형 피난기구로 적응성이 있음을 확인하였다.
학령인구는 지속적인 감소 추세이지만 특수교육대상자는 매년 증가하고 있다. 전원 특수교육대상자로 구성된 특수학교는 화재 발생 시 대피의 제약으로 인해 취약하다는 문제점이 있다. 하지만, 특수학교의 소방 및 안전과 관련한 계획서에서는 특수학교의 특성이 반영되지 못하고 있다. 본 연구에서는 소방 및 학교안전계획의 분석 및 교직원 의견 수렴을 통해 조력자 배치 등 필수 항목을 선정하였다. 이후, 전문가의 의견 분석을 통해 특수학교의 특성을 반영한 화재대피 기본 시나리오를 제시하였다. 해당 시나리오가 향후 특수학교별 맞춤형 화재대피 시나리오 개발에 기여하기를 기대한다.
화재는 인명피해와 재산피해로 많은 이들에게 되돌릴 수 없는 상처를 남기는 재난이다. 이를 신속히 감지하고, 대처하고자 다양한 화재탐지 장비가 우리의 주변에 설치되어 있다. 그러나 인위적, 환경적, 노후화 등 다양한 문제로 인해 실제 화재가 아님에도 화재탐지 장비가 작동되어 정작 필요한 화재 현장에의 지원이 늦어지는 등 많은 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 화재탐지 장비의 비화재보에 대해 분석하고 화재 여부를 확인하여 오보로 인한 출동을 방지하려는 방법으로 현장직원이 영상을 통해 현장 상황을 확인 후 출동할 수 있는 시스템에 대하여 제안한다. 이러한 확인절차를 거쳐 실제 화재로 판명될 시 기존 비상 재난 안내 문자와 같은 광범위한 안내가 아닌, 화재 발생 인근 지역의 범위에 대피 안내 알림을 보내 신속한 대피를 유도하고, 소방관의 신속한 출동으로 빠르고 정확한 처리가 가능하도록 지원하는 맞춤형 자동안내 시스템을 제안함으로써 재난에 대해 안정적으로 대처할 수 있게 함을 목적으로 한다.
본 연구는 화재 발생 시 대응과 대비의 단계에서 건물 상주자가 별도의 도움이 없이 효과적으로 골든 타임 내에 건물에서 자가 맞춤형으로 대피 할 수 있도록 하기 위한 최적의 서비스 시나리오를 개발하는 것이 최종 목적이었다. 그리고 제공하는 서비스를 생활 밀착형으로 더욱 친숙하게 활용이 가능하고 평소 화재 발생 시 항상 대비 할 수 있는 방안에 대한 방법을 모색하기 위하여 더불다이어몬드 방법을 적용하여 화재 대응과 대비 단계로 구분하여 연구를 진행 하였다. 그리고 건물 상주객들과 관리자들에게 화재 동선대피에 대한 서비스뿐만 아니라 일상생활에서 화재구현기술과 연관성 있는 생활형 서비스 기능까지 포함하여 총 14가지 아이디어를 1차적으로 제안하였다. 제안한 14가지 항목을 서비스수혜자의 관점에서 서비스품질평가 및 계층별 종합평가(AHP)를 진행하였고 최종적으로 서비스제공자의 관점에서 비용적 측면과 현실성을 고려하여 14개 문항을 우선순위를 결정하였다. 본 연구를 진행 한 결과 이해관계자들이 고려하는 화재 단계별 중요성 및 평소 화재에 대한 인식의 차이가 상당히 상이하다는 것을 알 수 있었다.
연구목적: 대부분의 재난정보 시스템은 비장애인 중심이므로 재난대처능력이 상대적으로 취약한 장애인·노인·어린이 등 안전취약계층을 고려한 재난정보 전달 체계는 부족한 것이 현실이다. 장애인과 노인의 안전취약특성을 고려하여 재난정보 전달 및 대피지원 서비스를 구축하는데 IoT 기반의 통합관제 기술을 활용하는 서비스 제공을 통해서 정보화의 사각지대를 해소하고 장애인·노인의 재난 대응을 위한 맞춤형 재난정보 서비스를 구축하여 안전취약계층의 안전성을 향상시키는데 목적이 있다. 연구방법: 본 연구의 핵심이 되는 모델은 재난경보 전파 모델과 대피지원 모델이며, 장애인과 노인의 재난 상황 발생 시 행동특성을 반영하여 개발하였다. 재난정보 전파 모델은 IoT 기술을 이용하여 수집된 재난상황을 전파하며, 대피지원 모델은 지구자기장 기반의 측위기술을 활용하여 사용자의 실내위치를 파악하고 실내 대피경로 데이터를 기반으로 한 경로안내 등 안전취약계층의 행동특성을 반영한 맞춤형 서비스 제공을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 도움을 주게 된다. 연구결과: 시범모델 실증은 실제 사용자를 대상으로 개발된 서비스를 사용해보도록하여 사용자 입장에서 대피경로 안내의 적합성, 서비스의 만족도 등 실내위치 정확도에 대한 효율성 등 정성적인 평가를 도출하였다. 결론: 모델 실증을 위하여 모바일 앱 안전취약계층을 위한 재난정보와 대피지원 서비스를 구축하였다. 재난상황을 화재상황으로 한정하여 장애우와 관련 분야 전문가를 통해 실증하였다. 재난정보전달과 대피지원의 적절성에서 "만족" 평가를 받았으며 시범모델의 특성상 기능 만족도와 사용자 UI는 "보통"으로 평가되었다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 재난정보 및 대피지원 서비스는 안전취약계층에게 재난대피 골드타임을 놓치지 않고 보다 신속한 재난대피를 지원하는 것으로 평가되었다.
본 연구에서는 화재가 발생했을 때, 화재감지시스템과 연동된 모바일 어플리케이션의 도움을 받아 재실자들이 안전하게 피난할 수 있는 기존의 김태완 외3명(2018)이 제안한 서비스 시나리오를 토대로 1950년 RAND사가 개발한 다양한 전문가의 경험적 지식을 통한 문제해결을 하는 기법인 델파이 조사(Delphi Method)를 통해 좀 더 현실적인 시나리오를 작성하여 피난심리나 행동에 도움이 될 수 있는 모바일 자극을 접목하여 시나리오를 고도화하는 것이 최종 목적이다. 또한 제작되어지는 시나리오가 일반적인 건물의 구조와 동선까지 고려하여 좀 더 현실적으로 만들기 위해 전문가 시나리오검증과 델파이 기법을 적용하여 기존 시나리오에서 불필요하거나 현실적으로 실현이 어려운 부분을 제외 하였다. 연구 결과 1차 델파이 조사에서 화재경보 시에 보일 수 있는 주요 심리로 꼽혔던 것은 의구심, 안전불감, 경각심이었으며, 2차 델파이 조사의 결과를 분석한 결과 내용타당도(CVR)와 수렴도, 합의도를 모두 만족하는 것은 의구심과 경각심 두 가지 심리가 도출되었다. 최종적으로 이 내용을 적용하여, 모바일 어플리케이션의 도움을 받아 화재 대응 단계에서 피난하는 시나리오를 작성하였다. 본 연구를 통해서 화재발생시 재실자들의 피난률을 높이기 위해 이를 활용하는 방법을 적용할 수 있을 것이다.
국민안전처는 2016년 국민의 생활안전 기반 강화를 위한 정책으로 맞춤형 소방안전교육과 소방안전문화 확산을 위한 정책을 추진하고 맞춤형 소방안전 교육체제 마련을 위해 소방안전교육 인프라 확충을 위한 방안을 계획 중이다. 이는 그간 우리사회의 안전에 대한 문제점을 개선하기 위한 방안으로 본 연구가 선행되어진 이유이기도 하다. 현재 안전교육이 시행되고 있으나 실제현장과 같은 상황을 체험할 수 없고 교육에 대한 만족도도 기초적인 수준에 불과하다. 이에 이러한 문제를 해결하기 위한 효과적인 대안으로 VR 소방체험교육콘텐츠를 제안한다. 이는 가상공간에서 화재진압과 대피훈련에 대한 체험교육을 목적으로 1)소방체험교육현장에서 안전하게 활용 2)흥미유발을 위한 인터랙션 UI 제공 3)동작인식기술과 조작 컨트롤러를 개발 사실감 증대 4)예산절감의 경제적 효과를 기대할 수 있다. 이에 VR 디자인 환경요소와 VR 교육콘텐츠 개발사례를 통해 체험교육의 학습적 효과를 알아보고 UX 디자인방법론(Persona, Task Scenario)을 적용하여 VR 소방체험 시스템 구조와 하드웨어를 구성한다. 또한 HMD 환경에서 조작과 몰입 감을 유도할 수 있는 VR 전용 동작인식과 컨트롤러의 통합 플러그인도 개발한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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