KR101668077B1 - 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법 - Google Patents

재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101668077B1
KR101668077B1 KR1020150058287A KR20150058287A KR101668077B1 KR 101668077 B1 KR101668077 B1 KR 101668077B1 KR 1020150058287 A KR1020150058287 A KR 1020150058287A KR 20150058287 A KR20150058287 A KR 20150058287A KR 101668077 B1 KR101668077 B1 KR 101668077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contamination
pollution
model unit
air pollution
diffusion
Prior art date
Application number
KR1020150058287A
Other languages
English (en)
Inventor
한상우
변재정
심우섭
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020150058287A priority Critical patent/KR101668077B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101668077B1 publication Critical patent/KR101668077B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"

Abstract

본 발명은 급변하는 전장상황에서 재난 화생방 테러와 같은 각종 재난사건에 효과적으로 대응할 수 있는 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 오염사건정보를 근거로 오염 확산을 예측하는 대기오염 예측 모델부; 오염원이 살포되면 오염사건정보를 대기오염 예측 모델부로 전달하고, 대기오염 예측 모델부에서 제공된 오염확산 예측 정보에 따라 오염확산 영역내의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 재난대응 모의 모델부; 및 재난대응 모의 모델과 대기오염 예측 모델부간의 실시간 데이타 전송을 지원하는 연동 인터페이스;를 포함한다.

Description

재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법{DISASTER RESPONSE SIMULATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 급변하는 전장상황에서 화생방 및 테러와 같은 각종 재난사건에 효과적으로 대응할 수 있는 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
화생방 테러 등 각종 재난사건에 효과적으로 대응하기 위해서는 신속히 오염 및 위험예측을 수행하고, 이것이 국가주요시설 보호 및 시민안전에 미치는 영향을 종합적으로 분석하여 각종 재난대응계획을 지속적으로 점검 및 보완해야 한다. 이러한 관점에서 주요 선진국에서는 각종 오염확산 예측 및 재난대응모의분석을 위한 모델링 소프트웨어들을 개발하여 재난대응책 마련 시 활용하고 있다.
미국의 조립형 시뮬레이션 프레임 워크인 OneSAF는 저충실도의 화생방 상황모의 및 피해효과 분석기능을 제공한다. 핵·화생방에 대한 인체·차량의 취약성 모델, 화생방 오염지역 정찰행위 등 화생방 상황모의에 필요한 모델을 제공하며, 10종 이상의 화생방오염 탐지·제독 모의객체를 포함하고 있다.
그러나 포함된 모델들이 저충실도 또는 중충실도 수준으로 구현되어 있어 정밀한 효과분석은 다소 제한될 수 있다. 예를 들면, OneSAF에서는 풍향, 풍속, 폭발고도만을 이용하여 대기오염농도를 산출하고 있으며, 대기오염의 형상도 단순한 타원 형태로 표현하고 있다. 이를 보완하기 위해서 OneSAF를 고충실도 공학모델과 연동하여 정밀한 대기오염 및 피해예측이 가능하도록 개선하는 노력이 진행되고 있다.
미 해군연구소에서 개발한 CT(Contaminant Transport)-Analyst는 3차원 전산유체역학을 이용하여 복잡한 도심환경에서 시간 변화에 따른 대기오염 확산을 정밀하게 분석하는 소프트웨어이다. CT-Analyst는 OneSAF와의 연동을 통해, 대기오염의 형성과 이동 과정을 가상환경에 반영시키고 있다. 이를 이용하면 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해평가뿐만 아니라 화생방 테러 상황에 따른 인명보호 활동 계획도 평가할 수 있다.
또한 핵폭발에 의한 방사능 피해를 모델링하는 NETS(Nuclear Effects Threat Simulator)를 OneSAF에 연동하여 방사능전에서의 피해분석 모델을 개발한 사례가 있다. NETS는 방사능 피해예측모델 및 효과도 데이터를 이용하여, 감마선과 중성자선이 참여 인체에 미치는 영향을 분석할 수 있으며, 분석결과를 토대로 OneSAF는 인체 및 차량에 대한 피해평가를 수행할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 다수의 모의객체 간의 복잡한 상호작용을 분석해야 하는 재난대응모의모델(교전급 모델) 입장에서는 기상조건과 지형특성까지 고려하여 정밀한 오염확산을 예측하기는 어렵다. 따라서 물리현상을 사실적으로 재현하도록 설계된 대기오염예측모델(공학급 모델)을 재난대응모의모델을 연동하기 위한 방안이 마련되어야 한다.
본 발명의 목적은 대기오염 예측 모델과 재난대응 모의 모델간의 연동을 통해 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해를 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 재난대응 시뮬레이션 시스템은, 오염사건정보를 근거로 오염 확산을 예측하는 대기오염 예측 모델부; 오염원이 살포되면 오염사건정보를 대기오염 예측 모델부로 전달하고, 대기오염 예측 모델부에서 제공된 오염확산 예측 정보에 따라 오염확산 영역내의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 재난대응 모의 모델부; 및 재난대응 모의 모델과 대기오염 예측 모델부간의 실시간 데이타 전송을 지원하는 연동 인터페이스;를 포함할 수 있다.
상기 재난대응 모의 모델부는 오염사건정보를 NBCStrike 인터랙션을 통해 전송하고, 상기 대기오염 예측 모델부는 NBCCloud 오브젝트를 통해 오염확산 예측 정보를 전송할 수 있다.
상기 연동 인터페이스는 HLA(High-Level Architecture) 기반의 연동 인터페이스일 수 있다.
상기 재난대응 모의 모델부는 오염사건정보를 근거로 초기 오염영역을 생성한 후 대기오염 예측 모델부에서 전송된 오염확산 예측 정보에 따라 실제 오염영역인 오염영역 확산 영역을 생성한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 재난대응 시뮬레이션 방법은, 오염원이 살포되면 재난대응 모의 모델부에서 오염영역을 생성하고 대기오염 예측 모델부로 오염사건정보를 전달하는 단계; 상기 대기오염 예측 모델부에서 오염사건정보에 근거한 오염확산을 예측하여 재난대응 모의 모델부로 오염확산 예측정보를 전달하는 단계; 및 상기 재난대응 모의 모델부에서 상기 오염영역에 오염확산 예측정보를 적용하여 오염확산영역을 생성하여, 상기 오염확산영역내의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 재난대응모의모델과 대기오염예측모델을 실시간으로 연동시켜 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해를 평가함으로써 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해를 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명을 활용하면 각종 오염원이 인원 또는 차량에 미치는 영향뿐만 아니라 화생방테러 상황하에서 대응시나리오에 따른 피해방지효과를 분석할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재난대응모의모델과 대기오염예측모델의 연동 구조를 갖는 시뮬레이션 시스템의 구성도
도 2는 FOM(Federation Object Model 구)의 구조.
도 3은 오염영역 오브젝트 클래스의 일 예.
도 4는 오염사건 인터랙션 클래스의 일 예.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모의전장환경에서의 재난대응 시뮬레이션 방법을 나타낸 동작 흐름도.
본 발명에서 오염원은 화학물질 및 방사능물질 등을 수용하고 있는 장치를 표시한 것이며, 오염사건 정보는 오염원 종류, 오염 고도, 오염원 위치 및 기상/지형조건 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 화학탄(화생방 탄두를 장착한 로켓), 화학운, 병사 및 차량으로 구성된 모의전장환경에서 화생방 전투모의를 수행하기 위하여 교전급-공학급 모델간 연동방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재난대응모의모델과 대기오염예측모델의 연동 구조를 갖는 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템은 재난대응 모의 모델부(100), 연동 인터페이스(200) 및 대기오염 예측 모델부(300)를 포함한다.
상기 재난대응 모의 모델부(100)는 발생된 오염사건 정보(오염원 종류, 오염 고도, 오염원 위치, 기상/지형조건 등)를 대기오염예측모델(300)로 전송하고, 대기 오염 예측 모델부(300)로부터 제공된 오염 확산 예측결과(오염영역, 농도 및 침적량)에 따라 오염 영역내에 인원/차량의 피해 평가와 재난대응 임무수행에 미치는 영향을 분석한다.
상기 재난대응 모의 모델부(100)는 모의전장환경의 오염사건정보를 설정하고, 설정된 오염사건정보에 기반하여 오염확산 영역에서 인체/차량의 피해정보를 평가하여 표시하는 부분으로, 오염원 모의객체부(10), 오염영역 모의 객체부(20) 및 인체/차량 모의객 체부(30)를 포함할 수 있다.
상기 오염원 모의 객체부(10)는 살포정보를 설정하고, 살포명령을 발생하는 살포부 및 상기 설정된 살포정보에 따라 실제로 오염원을 살포하는 살포 에이전트를 포함할 수 있다. 상기 살포 에이전트는 오염원의 종류와 양, 유출 고도를 고려하여 제1오염영역(기본 오염 영역)을 생성한다.
상기 오염영역 모의객체부(20)는 대기오염 예측모 델부(300)에서 전달된 오염확산예측정보를 제1오염영역에 적용하여 제2오염영역(실제 오염영역)을 도출하는 부분으로, 오염확산예측정보를 제1오염영역에 적용하여 제2오염영역을 출력하는 대기오염 에이전트와 상기 제2오염영역내의 인체/차량을 설정하는 대기오염 모델부를 포함한다.
상기 인체/차량 모의 객체부(30)는 제2오염영역에서 상기 설정된 인체 및 차량의 피해를 평가하는 부분으로, 제2오염영역에 인체 및 차량을 적용시켜 피해정보를 출력하는 대기오염 취약성 에이전트와 상기 출력된 피해정보에 따라 제2오염영역에의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 실시하는 피해 평가 모델부를 포함한다.
상기 연동인터페이스(200)는 재난대응 모의 모델부(100)와 대기오염 예측 모델부 (300)간의 실시간 데이터 교환을 지원하는 HLA(High-Level Architecture) 기반의 연동 인터페이스이다.
상기 연동인터페이스(200)는 재난대응 모의 모델부(100)에서 전달된 오염사건정보를 FOM(Federation Object Model)로 변환하는 제1변환부와, 상기 변환된 FOM데이타를 대기오염 예측 모델부(300)로 전송하고, 대기오염 예측 모델부(300)로부 FOM데이타를 수신하는 송수신부 및 대기오염 예측 모델부(300)로부 수신한 FOM데이타를 변환하여 재난대응 모의 모델부(100)로 전송하는 제2데이타 변환부를 포함한다.
상기 대기오염 예측 모델부(300)은 오염사건 정보에 따른 오염영역, 농도 및 침적량 등을 사실적으로 분석하여 오염 확산 예측결과를 재난대응모의모델(100)로 제공한다.
상기 대기오염 예측 모델부(300)는 재난대응 모의 모델부(100)에서 전달된 오염사건정보를 근거로 오염확산 예측정보를 생성하고, 차후 기상모델, 지형모델 및 대기오염 DB에서 출력되는 기상, 지형 및 농도등의 최신화(변경)에 따라 오염확산 예측정보를 갱신하는 오염확산 모델부를 포함한다.
본 발명에 포함된 모델부는 운용자가 정보를 설정할 수 있는 사용자 인터페이스(UI)로 구현될 수 있으며, 에이전트는 지능형 에이전트로 모의전장환경에서 실제 행위를 수행하는 자율적인 개체를 의미한다.
이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 시스템을 이용하여 모의전장환경에서의 재난대응 시뮬레이션 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와같이, 운용자가 오염원 모의 객체부(10)의 살포 모델부를 통해 살포정보(위치, 오염원 종류, 살포유형 및 기타)를 설정하고 살포 명령을 내리면, 살포 에이전트는 설정된 살포 정보에 따라 오염원을 살포한다. 이때, 살포 에이전트는 오염원의 종류와 양, 유출 고도를 고려하여 기본(또는 초기) 오염영역을 생성함과 함께 오염사건 정보(오염원 종류, 오염 고도, 오염원 위치(좌표), 기상/지형조건 등)를 연동인터페이스(200)를 통해 대기오염 예측 모델부(300)로 전송한다.
대기오염 예측 모델부(300)는 지형 특성을 고려하여 모의전장환경을 다중격자로 나누고, 각 격자에 적용되는 유체 확산방정식과 경계조건을 결정한 다음, 전산유체역학 해석기를 통해 오염원, 지형/기상조건, 경과시간 및 살포위치에 따른 오염확산정보 즉, 오염영역의 형상(윤곽선), 농도 및 침적량을 계산한다.
대기오염 예측 모델부(300)에서 계산된 오염확산 예측정보(시간경과에 따른 오염영역의 윤곽선, 농도, 침적량 등)는 연동 인터페이스(200)를 통해 재난대응 모의 모델부(100)로 전달된다.
상기 연동 인터페이스(200)는 HLA/RTI를 기반으로 설계되며, 대기오염 예측 모델부(300)와 재난대응 모의 모델부(100) 간 공유 데이터를 FOM(Federation Object Model)으로 정의하며, 이 FOM 데이터를 대기오염예측모델(300)과 재난대응모의모델(100)의 데이터구조에 맞게 변환해준다.
상기 FOM은 오염영역을 정의하는 오브젝트(e.g.,NBCCloud 오브젝트)와 대기오염사건을 정의하는 인터랙션(e.g.,NBCStrike 인터랙션)으로 구성된다. 상기 오브젝트는 모의객체를 표현하는 것으로 객체 생성 후 소멸될 때까지 그 속성을 영구히 보존한다. 반면 인터랙션은 일회성 사건을 표현할 때 사용하는 것으로 1회 전송 후 해당 인터랙션은 즉시 소멸된다.
상기 대기오염 예측 모델부(300)의 오염확산 모델부는 오염사건 정보, 기상, 및 지형에 따른 따른 오염영역, 농도 및 침적량 등을 사실적으로 분석하여 오염 확산 예측정보를 연동 인터페이스(200)를 통해 재난대응 모의 모델부(100)로 제공한다.
재난대응 모의 모델부(100)의 대기오염 에이전트는 오염확산 예측 정보를 오염영역에 적용하여 실제 오염영역을 나타내는 오염확산영역을 출력하고, 대기오염 모델부는 오염확산영역내의 인체/차량을 검출 또는 설정하여 대기오염 취약성 에이전트로 제공한다.
따라서, 대기오염 취약성 에이전트는 오염확산영역에 인체 및 차량을 적용시켜 피해정보를 출력하고, 피해 평가 모델부는 상기 출력된 피해정보에 따라 오염확산영역에서의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 최종적으로 수행한다.
도 2는 FOM의 구조이고, 도 3은 오염영역 오브젝트 클래스의 일 예이다.
도 2에 도시된 바와같이, FOM은 계층별로 오브젝트와 인터랙션에 관련된 정보가 정의되는데, 본 발명에 사용되는 NBCCloud 오브젝트와 NBCStrike 인터랙션을 레벨 4에 정의된다.
상기 NBCCloud 오브젝트는 대기오염 예측에 사용되는 항목을 나타내는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, NBCCloud 오브젝트는 오염원(작용제) 명칭, 오염영역 식별자, 오염영역 고도, 오염농도, 오염영역 윤곽선 정점 개수 및 오염영역 윤곽선 정점 집합으로 구성된 속성을 갖는다. 대기오염영역은 농도에 따라 형성된 윤곽선으로 표현되므로 이를 반영할 수 있도록 여러 정점(꼭지점)(vertex)들로 구성된 윤곽선 정점 집합으로 묘사된다. 상기 NBCStrike 인터랙션은 오염원이 공중 또는 지상에서 살포되는 사건을 표현한다.
도 4는 오염사건 인터랙션 클래스의 일 예이다.
도 4에 도시된 바와 같이, NBCStrike 인터랙션은 재난대응 모의 모델부(100)에서 대기오염 예측 모델부(300)로 전송되는 오염사건 정보를 나타낸다. NBCStrike 인터랙션의 속성에는 오염원 종류, 살포 유형 및 살포 위치가 포함될 수 있으며, 그 이외에도 기상/지형조건을 포함할 수 있다. 여기서 살포 유형이란 지상살포, 공중살포 등을 뜻하며 살포 위치는 위도, 경도로 표현된다.
상기 재난대응 모의 모델부(100)과 대기오염 예측 모델부(300)는 FOM을 이용하여 실시간으로 오염사건 및 오염영역 예측결과 데이터를 공유하며, 그 세부 절차는 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모의전장환경에서의 재난대응 시뮬레이션 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 1에서 설명한 바와 같이 오염원 모의객체가 살포(또는 폭발)되면, 재난대응 모의 모델부(100)는 도 4와 같은 NBCStrike 인터랙션을 대기오염 예측 모델부(300)로 보내고(S10), 기본 오염영역(예: 원형)을 생성한다(S11). 상기 NBCStrike 인터랙션에는 오염사건정보가 포함된다.
대기오염 예측 모델부(300)는 NBCStrike 인터랙션이 수신되면, 도 3과 같은 NBCCloud 오브젝트를 연동 인터페이스(300)에게 등록하고(S12), 연동 인터페이스(200)는 NBCCloud 오브젝트가 등록되었음을 재난대응 모의 모델부(100)로 통지한다(S13).
재난대응 모의 모델부(100)는 오염영역 모의객체부의 속성을 NBCCloud 오브젝트와 동기화(매핑)시켜 초기화 단계를 수행한다(S14).
이후 대기오염 예측 모델부(300)로부터 오염확산 예측 정보가 수신되면(S16), 재난대응 모의 모델부(100)는 전술한 바와같이 오염영역에 오염확산 예측 정보를 적용하여 오염확산영역(예: 굴곡진 타원형)을 생성한 후(S17) 오염확산영역내의 인체/차량을 적용시켜 제2오염영역에의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 최종적으로 수행한다(S18).
일반적으로, 오염원에 의한 피해 정도는 시간 경과 및 기상조건에 따라 달라지기 때문에 실시간 피해 평가를 수행하기 위해서는 도 4에 도시된 NBCCloud 오브젝트의 속성을 변경해주어야 한다. 상기 변경 주기나 항목은 사전에 설정될 수 있다. 이때 변경되는 속성은 오염영역 고도, 오염 농도, 오염영역 윤곽선 정점 개수 및 오염영역 윤곽선 정점 집합을 포함한다.
대기오염 예측 모델부(300)는 설정 조건에 따라 NBCCloud 오브젝트의 속성을 갱신(변경)변경한다(S19). 일 예로, 대기오염 예측 모델부(300)는 매 시간마다 자체적으로 오염예측 모델링 연산을 통해 NBCCloud 오브젝트의 속성을 갱신(최신화)할 수 있으며, 갱신된 속성을 연동 인터페이스(200)을 통해 재난대응 모의 모델부(100)로 전송한다(S20).
재난대응 모의 모델부(100)는 갱신된 NBCCloud 오브젝트의 속성에 따라 오염영역 모의객체부의 속성을 갱신하고, 해당 속성 갱신에 기초하여 새로운 오염확산영역을 생성하여 표시한다(S22).
이후 대기오염 예측 모델부(300)는 오염확산영역에서 재차 인원 및 차량에 대한 피해평가를 수행한다(S25).
재난대응 모의 모델부(100)는 대기오염 예측 모델부(300)가 NBCCloud 오브젝트의 속성을 갱신(변경)할 때마다 상기 동작(S21~S23)을 반복적으로 수행하며, 이러한 동작을 통하여 본 발명은 시간 및 기상조건의 변화에 따라 오염영역에서 인원 및 차량에 대한 피해평가를 정확하게 평가할 수 있다.
재난대응 모의 모델부(100)에 의한 피해 평가는 다음과 같이 수행된다.
대기오염확산 예측정보가 전달되면, 재난대응모의모델부(100)는 인원 및 차량에 대한 피해 평가를 수행한다. 오염영역 내에 있는 인원, 차량이 피해를 받게 되는데, 재난대응모의모델(100)은 자체 포함된 효과데이터와 대기오염 취약성모델부를 이용하여 인원의 방독면, 보호의 착용 상태에 따른 피해평가(이동불능, 사망 등)를 수행한다.
오염 유형별 피해평가 방법은 핵폭발 피해평가 방법, 화학오염 피해평가 방법, 생물오염 피해평가 방법 및 방사능오염 피해평가 방법 등이 있다.
① 핵폭발 피해평가 방법
핵위력, 폭발효과유형(폭풍파, 열복사, 방사선 등), 폭발 고도, 기상 및 지형정보 등이 주어졌을 때, 이에 해당하는 인원과 차량의 치사율을 주어진 불능확률 및 치사율 표에서 얻는다. 0부터 1사이에서 생성된 난수가 주어진 치사율보다 높으면 불능으로 판정한다.
② 화학오염 피해평가 방법
방독면, 보호의 착용상태에 따른 치사율을 주어진 표에서 얻고, 0과 1사이에서 생성된 난수가 주어진 치사율 이상이라면 해당 인원은 불능상태에 빠진다. 차량의 경우도 마찬가지인데, 단 자체방호능력을 갖춘 차량에 탑승한 승무원 및 탑승객들은 화학오염으로 인한 피해를 받지 않는다.
③ 생물오염 피해평가 방법
작용제에 대한 잠복기(감염되었음에도 불구하고 감염사실을 인지하지 못하는 시간), 전염기(다른 사람에게 감염을 일으킬 수 있는 시간), 활동기(감염된 작용제에 의한 부작용을 겪는 시간)를 정하고 각 단계별 불능확률과 치사율을 주어진 불능확률 및 치사율 표에서 구한다. 잠복기가 지나고 전염기에 들어서면 0과 1사이에서 생성된 난수가 치사율 이상이라면 인원은 불능상태에 빠지고, 그렇지 않다면 회복된다. 활동기에 들어서면 다시 난수를 생성하여 생성된 난수가 치사율보다 크거나 같다면 인원은 사망하고, 그렇지 않다면 회복된 것으로 판정한다.
④ 방사능오염 피해평가 방법
방독면, 보호의 착용 단계에 따른 치사율을 주어진 불능확률 및 치사율 표에서 얻고, 생성된 난수가 주어진 치사율보다 크거나 같다면 인원은 불능상태에 빠진다. 차량의 경우도 마찬가지인데, 단 자체방호능력을 갖춘 차량에 탑승한 승무원 및 탑승객들은 방사능 오염으로 인한 피해를 받지 않는다.
상술한 바와같이 본 발명은 재난대응모의모델과 대기오염예측모델을 실시간으로 연동시켜 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해를 평가함으로써 오염원에 의한 인체 및 차량의 피해를 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명을 활용하면 각종 오염원이 인원 또는 차량에 미치는 영향뿐만 아니라 화생방테러 상황하에서 대응시나리오에 따른 피해방지효과를 분석할 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들면, 오염면적 대비 제독 소요시간 산출과 화생방 테러에 대한 방호장비의 효율적 운용방안 등을 분석할 수 있을 것이며, 이를 통해 재난대응능력 평가 및 보완책 도출 시에도 활용 가능할 것이다.
10 : 오염원 오의 객체부 20 : 오연영역 모의 객체부
30 : 인체/차량 모의 객체부 100 : 재난대응 모의 모델부
200 : 연동 인터페이스 300 : 대기오염 예측 모델부

Claims (11)

  1. 오염원, 병사 및 차량으로 구성된 모의전장환경에서 화생방 전투모의를 수행하는 재난대응 시뮬레이션 시스템에 있어서,
    오염사건정보를 근거로 대기오염 예측에 사용되는 객체를 등록하고, 지형/기상조건에 따른 오염영역, 농도 및 침적량을 분석하여 오염확산 정보를 예측하는 대기오염 예측 모델부;
    오염원 살포시 상기 오염사건정보를 대기오염 예측 모델부로 전달하고, 대기오염 예측 모델부에서 제공된 오염확산 예측 정보에 따라 오염확산영역을 생성하여 상기 오염확산영역에서 인체 및 차량에 대한 피해평가를 수행하는 재난대응 모의 모델부; 및
    상기 재난대응 모의 모델과 대기오염 예측 모델부간의 실시간 데이타 전송을 지원하는 연동 인터페이스;를 포함하여 구성되며,
    상기 대기오염 예측 모델부는 기상, 지형 및 농도의 변화에 따라 대기오염 예측에 사용되는 객체의 속성을 변경하고,
    상기 재난대응 모의 모델부는 상기 변경된 객체의 속성을 근거로 이전의 오염확산영역을 갱신하여 실시간으로 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재난대응 모의 모델부는
    상기 재난대응 모의 모델부는
    운용자가 오염원의 살포 위치, 오염원 종류 및 살포유형과 같은 살포정보를 입력하여 설정하는 살포 모델부;
    살포 명령 입력시 상기 설정된 살포정보에 따라 살포된 오염원의 종류, 양 및 살포 고도에 근거하여 초기 오염영역을 생성하고, NBCStrike 인터랙션을 통해 오염사건 정보를 대기오염 예측 모델부로 전송하는 살포 에이전트;
    상기 대기오염 예측 모델부에서 전송된 오염확산 예측 정보를 상기 초기 오염영역에 적용하여 오염확산영역을 산출하는 대기오염 에이전트;
    상기 산출된 오염확산영역에서 인체/차량을 검출하거나 또는 피해 평가를 수행할 인체/차량을 설정하는 대기오염 모델부;
    상기 대기오염 에이전트에서 산출된 오염확산영역에 상기 대기오염 모델부에서 검출 또는 설정된 인체 및 차량을 적용하여 피해정보를 산출하는 대기오염 취약성 에이전트; 및
    상기 대기오염 취약성 에이전트에서 산출된 피해정보에 따라 오염확산영역에서의 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 피해 평가 모델부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 대기오염 예측 모델부는
    지형 특성을 고려하여 모의전장환경을 다중격자로 나누고, 각 격자에 적용되는 유체 확산방정식과 경계조건을 결정한 후, 전산유체역학 해석기를 통해 오염사건정보에 따라 오염확산 예측정보를 계산하여 NBCCloud 오브젝트를 통해 전송하며,
    상기 변경되는 객체의 속성은
    오염영역 고도, 오염 농도, 오염영역 윤곽선 정점 개수 및 오염영역 윤곽선 정점 집합을 포함하는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연동 인터페이스는
    HLA(High-Level Architecture) 기반의 연동 인터페이스인 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 오염원, 병사 및 차량으로 구성된 모의전장환경에서 화생방 전투모의를 수행하는 재난대응 시뮬레이션 방법에 있어서,
    오염원이 살포되면 재난대응 모의 모델부에서 초기 오염영역을 생성하고 대기오염예측 모델부로 오염사건정보를 전달하는 단계;
    상기 대기오염 예측 모델부에서 상기 오염사건정보에 근거하여 대기오염 예측에 사용되는 객체를 등록하고, 지형/기상조건에 따른 오염영역, 농도 및 침적량을 분석하여 오염확산 예측정보를 재난대응 모의 모델부로 전달하는 단계; 및
    상기 재난대응 모의 모델부에서 상기 오염확산 예측정보를 초기 오염영역에 적용하여 오염확산영역을 생성한 후 상기 오염확산영역에서 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 단계;
    상기 대기오염 예측 모델부에서 주기적으로 기상, 지형 및 농도의 변화에 따라 대기오염 예측에 사용되는 객체의 속성을 변경하는 단계; 및
    상기 재난대응 모의 모델부에서 상기 변경된 객체의 속성에 따라 이전의 오염확산영역을 갱신하여 실시간으로 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 오염사건정보를 전달하는 단계는
    운용자의 입력에 따라 살포 모델부에 오염원의 살포 위치, 오염원 종류 및 살포유형과 같은 살포정보를 설정하는 단계 및
    살포 명령 입력시 살포 에이전트에서, 상기 살포정보에 따라 살포된 오염원의 종류, 양 및 살포 고도에 근거하여 초기 오염영역을 생성하고, 오염사건 정보를 NBCStrike 인터랙션을 통해 대기오염 예측 모델부로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 단계는
    대기오염 에이전트에서 상기 대기오염 예측 모델부에서 전송된 오염확산 예측 정보를 상기 초기 오염영역에 적용하여 오염확산영역을 산출하는 단계;
    대기오염 모델부에서 상기 산출된 오염확산영역에서 인체/차량을 검출하거나 또는 피해 평가를 수행할 인체/차량을 설정하는 단계;
    대기오염 취약성 에이전트에서 상기 대기오염 에이전트에서 산출된 오염확산영역에 상기 대기오염 모델부에서 검출 또는 설정된 인체 및 차량을 적용하여 피해정보를 산출하는 단계; 및
    피해 평가 모델부에서, 상기 대기오염 취약성 에이전트에서 산출된 피해정보에 따라 오염확산영역에서 인체 및 차량에 대한 피해 평가를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 오염확산 예측정보를 전달하는 단계는
    지형 특성을 고려하여 모의전장환경을 다중격자로 나누고, 각 격자에 적용되는 유체 확산방정식과 경계조건을 결정한 후, 전산유체역학 해석기를 통해 오염사건정보에 따라 오염확산 예측정보를 계산하여 NBCCloud 오브젝트를 통해 전송하며,
    상기 변경되는 객체의 속성은
    오염영역 고도, 오염 농도, 오염영역 윤곽선 정점 개수 및 오염영역 윤곽선 정점 집합을 포함하는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 재난대응 모의 모델부와 대기오염 예측 모델부간의 데이타 전달은 HLA(High-Level Architecture) 기반의 연동 인터페이스를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 재난대응 시뮬레이션 방법.





KR1020150058287A 2015-04-24 2015-04-24 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법 KR101668077B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150058287A KR101668077B1 (ko) 2015-04-24 2015-04-24 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150058287A KR101668077B1 (ko) 2015-04-24 2015-04-24 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101668077B1 true KR101668077B1 (ko) 2016-10-28

Family

ID=57244734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150058287A KR101668077B1 (ko) 2015-04-24 2015-04-24 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101668077B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109615239A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 西安理工大学 基于社会化网络媒体数据的城市空气质量的评估方法
KR20210043230A (ko) 2019-10-11 2021-04-21 (주)아레스 감염병 확산 위치 예측 시뮬레이션 장치 및 시스템 및 방법
KR20210139055A (ko) 2020-05-13 2021-11-22 국방과학연구소 화생방 재난 대응 시뮬레이션 방법, 장치 및 기록 매체
KR102338616B1 (ko) * 2020-08-26 2021-12-10 한국기술교육대학교 산학협력단 재난 확산 예측 모델을 검증하기 위한 전자 장치
CN113837496A (zh) * 2021-11-04 2021-12-24 长春嘉诚信息技术股份有限公司 一种秸秆焚烧对空气质量影响的模型预测方法
CN114841438A (zh) * 2022-05-07 2022-08-02 中科三清科技有限公司 预评估排放源对空气质量影响的方法、装置和电子设备
KR102565379B1 (ko) * 2023-01-05 2023-08-08 국방과학연구소 화생방 실내 오염확산 예측 시스템 및 방법
CN117688475A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 山东电工时代能源科技有限公司 基于灾害预测的能源网评估方法、系统、终端及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000002127A (ko) * 1998-06-17 2000-01-15 최인영 독성가스 확산 모델링 방법
KR20120137333A (ko) * 2012-11-12 2012-12-20 쌍용정보통신 주식회사 전술무기에 따른 다양한 객체의 피해 결과 출력 방법 및 이를 실행하기 위한 기록매체
KR101471916B1 (ko) * 2014-08-05 2014-12-15 대한민국 Hla/rti 기반의 연동데이터와 c4i체계 간 메시지 포맷 변환 및 통신/전송 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000002127A (ko) * 1998-06-17 2000-01-15 최인영 독성가스 확산 모델링 방법
KR20120137333A (ko) * 2012-11-12 2012-12-20 쌍용정보통신 주식회사 전술무기에 따른 다양한 객체의 피해 결과 출력 방법 및 이를 실행하기 위한 기록매체
KR101471916B1 (ko) * 2014-08-05 2014-12-15 대한민국 Hla/rti 기반의 연동데이터와 c4i체계 간 메시지 포맷 변환 및 통신/전송 방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109615239A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 西安理工大学 基于社会化网络媒体数据的城市空气质量的评估方法
CN109615239B (zh) * 2018-12-13 2023-04-07 西安理工大学 基于社会化网络媒体数据的城市空气质量的评估方法
KR20210043230A (ko) 2019-10-11 2021-04-21 (주)아레스 감염병 확산 위치 예측 시뮬레이션 장치 및 시스템 및 방법
KR20210139055A (ko) 2020-05-13 2021-11-22 국방과학연구소 화생방 재난 대응 시뮬레이션 방법, 장치 및 기록 매체
KR102383091B1 (ko) * 2020-05-13 2022-04-05 국방과학연구소 화생방 재난 대응 시뮬레이션 방법, 장치 및 기록 매체
KR102338616B1 (ko) * 2020-08-26 2021-12-10 한국기술교육대학교 산학협력단 재난 확산 예측 모델을 검증하기 위한 전자 장치
CN113837496A (zh) * 2021-11-04 2021-12-24 长春嘉诚信息技术股份有限公司 一种秸秆焚烧对空气质量影响的模型预测方法
CN114841438A (zh) * 2022-05-07 2022-08-02 中科三清科技有限公司 预评估排放源对空气质量影响的方法、装置和电子设备
CN114841438B (zh) * 2022-05-07 2023-02-03 中科三清科技有限公司 预评估排放源对空气质量影响的方法、装置和电子设备
KR102565379B1 (ko) * 2023-01-05 2023-08-08 국방과학연구소 화생방 실내 오염확산 예측 시스템 및 방법
CN117688475A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 山东电工时代能源科技有限公司 基于灾害预测的能源网评估方法、系统、终端及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101668077B1 (ko) 재난대응 시뮬레이션 시스템 및 그 방법
Mas et al. Agent-based simulation of the 2011 great east japan earthquake/tsunami evacuation: An integrated model of tsunami inundation and evacuation
KR101675733B1 (ko) 원전사고 통합 대응 시스템
US20130218471A1 (en) Method, apparatus and system for rapid assesment
Gehl et al. Potential and limitations of risk scenario tools in volcanic areas through an example at Mount Cameroon
Kilic et al. A self-adaptive UAV routing for forest fire risk mitigation: a conceptual model
CN102750456B (zh) 地震伤害评估系统
Mitchell et al. Integrating wildfire spread and evacuation times to design safe triggers: Application to two rural communities using PERIL model
Bruzzone et al. Disasters and emergency management in chemical and industrial plants: drones simulation for education and training
Sanchez-Fernandez et al. VPP: visibility-based path planning heuristic for monitoring large regions of complex terrain using a UAV onboard camera
Yu et al. Risk hotspot of chemical accidents based on spatial analysis in Ulsan, South Korea
Lee et al. Leveraging suas for infrastructure network exploration and failure isolation
Davis et al. A systems-of-systems conceptual model and live virtual constructive simulation framework for improved nuclear disaster emergency preparedness, response, and mitigation
Davis et al. Disaster factor screening using SoS conceptual modeling and an LVC simulation framework
KR101716084B1 (ko) 오염 분포 측정을 이용한 가상 훈련 방법 및 시스템
Turevych et al. Modern means of assessing the impact of emergencies on the environmental condition of the ground layer of atmosphere
ARAKANOV et al. MODEL OF CYCLICAL MONITORING AND MANAGING OF LARGESCALE FIRES AND EMERGENCIES FOR EVALUATION OF THE REQUIRED NUMBER OF UNMANNED AIRCRAFT SYSTEMS.
Sugiarto et al. Modeling agent-oriented methodologies for landslide management
KR102383091B1 (ko) 화생방 재난 대응 시뮬레이션 방법, 장치 및 기록 매체
Sarkar et al. Cellular automata-based forecasting of the impact of accidental fire and toxic dispersion in process industries
Peng et al. A mathematical model for balancing safety and economy of UAVs in forest firefighting
Dickerson et al. ARAC status report: 1985
Dickerson et al. Atmospheric Release Advisory Capability
Smith et al. An agent-based model to represent space-time propagation of forest-fire smoke
Sala-Diakanda et al. A methodology for realistic space launch risk estimation using information-fusion-based metric

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191002

Year of fee payment: 4