KR101969550B1 - 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템 및 이를 이용한 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 사물이 배치되어 있는 생활공간을 카메라로 촬영한 영상정보를 수신하는 영상수신부; 상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 영상신호처리부; 및 상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동 현상을 시뮬레이션하는 지진시뮬레이션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템 및 이를 이용한 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 방법에 관한 것이다.
대한민국의 지진 관측 이래 가장 큰 규모의 지진인 리히터 규모 5.8의 지진이 2016년 9월 12일에 경상북도 경주시에서 발생하였다. 또한, 2017년 11월 15일에는 경상북도 포항시에서 리히터 규모 5.4의 지진이 발생하였다.
포항 지진은 한동대학교에서 지진으로 건물 외벽이 무너지고, 포항 대성아파트가 기울어지는 등 지진피해로 약 672억원의 재산피해가 발생하였다.
무엇보다 큰 문제는 포항시 북구 흥해흡에서 70대 할머니가 무너진 담에 깔려 중상을 입는 등 62명이 부상하는 인명피해가 발생하였다.
이러한 지진으로 인한 인명피해를 예방하기 위해, 정부에서는 지진시 행동요령을 안내하고 있다. 하지만 이러한 지진시 행동요령은 일반적 사항만 열거되어 있으므로, 현실적으로 와닿지 않는다.
지진으로 인한 인명피해 및 재산피해를 감소시키기 위해서는 각각의 사람들이 실제 지진이 발생했을 때 자신의 생활공간에서 어떠한 현상이 발생하는지에 대한 현실감있는 체험이 필요하다. 즉, 자신의 생활공간의 내진 취약성을 인지할 필요가 있다.
하지만 전문가가 일일이 각각의 생활공간에 방문하여 내진 취약성을 평가하는 것은 불가능하다. 따라서 보다 쉽게 각각의 생활공간의 내진 취약성을 분석할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전문가가 직접 방문하지 않더라도 사용자의 생활공간의 내진 취약성을 분석할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 이러한 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템을 이용하여 얻은 결과를 기반으로 사용자에게 사용자의 생활 공간에서 지진을 체험해 볼 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템은 다양한 사물이 배치되어 있는 생활공간을 카메라로 촬영한 영상정보를 수신하는 영상수신부; 상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 영상신호처리부; 및 상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동 현상을 시뮬레이션하는 지진시뮬레이션부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 예에 있어서, 상기 영상신호처리부는 인공신경망을 통해 상기 객체의 종류를 인식하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 영상신호처리부는 인식된 객체의 밀도, 무게, 압축강도, 인장강도, 마찰계수, 영률, 푸아송비 및 반발계수 중 적어도 어느 하나의 물성에 관한 정보를 공간정보와 함께 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 영상신호처리부는 인식된 객체의 접촉대상에 대한 결착방법에 관한 정보를 공간정보와 함꼐 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 생활공간의 주소, 층수, 내진설계 여부 및 지질학적 정보 중 적어도 하나의 생활공간정보를 제공하는 생활공간정보제공부를 더 포함하고, 상기 지진 조건은 지진의 강도 및 상기 생활공간정보에 의해 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 사용자에게 제공하여 생활공간에서의 지진을 간접체험하도록 하는 디스플레이 장치 또는 가상현실(VR) 장치에 시뮬레이션 과정 및 결과를 제공하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 방법은 상술한 시스템을 이용한다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 방법은 상기 영상수신부가 사용자가 자신의 생활공간을 촬영한 영상정보를 수신하는 단계; 상기 영상신호처리부에서 상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 단계; 상기 지진시뮬레이션부에서 상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동현상을 시뮬레이션 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템은 전문가에 의하지 않더라도 생활공간 측정유닛을 통해 수득한 각각의 사용자 생활공간의 정보를 기초로 영상신호처리부에서 객체화하고, 객체화된 생활공간에 동역학시뮬레이션부를 통해 지진상황을 동역학적 모의함으로써 해당 생활공간의 내진 취약성을 분석할 수 있다.
이와 같은 각 생활공간의 내진 취약성의 분석을 통해, 해당 생활공간의 사용자는 지진 발생시 취약한 곳을 보완하여 지진으로 인한 인명피해 및 재산피해를 감소시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 예 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템의 결과를 이용하여, 사용자에게 사용자의 생활 공간에서 지진을 체험할 기회를 제공할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 내진 취약성을 분석할 생활 공간을 도시한 것이다.
도 3은 카메라를 이용하여 생활 공간을 촬영하여 영상정보를 취득하는 것을 도시한 것이다.
도 4는 영상신호처리부가 영상정보로부터 생활공간에 포함된 객체를 인식시킴으로써 공간정보를 취득하는 것을 도시한 것이다.
도 5는 공간정보에 대해 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 단계별로 도시한 것이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
도 2는 내진 취약성을 분석할 생활 공간을 도시한 것이다.
도 3은 카메라를 이용하여 생활 공간을 촬영하여 영상정보를 취득하는 것을 도시한 것이다.
도 4는 영상신호처리부가 영상정보로부터 생활공간에 포함된 객체를 인식시킴으로써 공간정보를 취득하는 것을 도시한 것이다.
도 5는 공간정보에 대해 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 단계별로 도시한 것이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
생활공간이라고 함은 방과 거실 등을 포함하는 주거공간이나 업무나 사업을 진행하는 사무실, 가게 등을 의미할 수 있다. 사람들은 하루의 대부분의 시간을 이러한 생활공간에서 보내기 때문에 본인이 생활하는 공간의 지진 취약성을 파악하는 것은 지진에 의한 피해를 감소시키는 것에 직결된다. 하지만 일반인이 본인의 생활 공간의 지진 취약성을 평가하는 것은 매우 어려우며, 전문가가 직접 모든 생활 공간의 지진 취약성을 평가하는 것도 비용, 시간 등의 문제로 불가능하다.
이에 발명자는 일반인이 본인의 생활 공간의 내진 취약성을 간편하게 분석할 수 있는 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템을 개발하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템(1000)의 구성도를 도시한 것이며, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템(1000)을 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 1을 중심으로, 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 취약성 분석 시스템(1000)의 구성 및 동작에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템(1000)은 영상수신부(100), 영상신호처리부(200) 및 지진시뮬레이션부(300)를 포함한다. 한편, 영상신호처리부(200), 지진시뮬레이션부(300), 및 후술하는 생활공간정보제공부(250)가 수행하는 동작은 프로세서나 콘트롤러에 의해 컴퓨터 또는 정보처리장치 상에서 수행될 수 있다.
먼저, 도 2와 같이 다양한 사물을 포함하는 생활 공간이 있다. 이러한 생활 공간의 내진 취약성을 분석하기 위해서는 생활공간에 대한 영상정보를 수집하여야 한다. 다만, 보다 정확한 내진 취약성을 분석하기 위해서는 각각의 사물을 객체로 인식하고, 생활 공간에 대한 3차원적 정보가 필요하다. 따라서, 본 발명의 일 예에서 이용하는 카메라는 2차원적 정보 뿐만 아니라, 3차원적 정보를 포함하는 영상정보를 수집할 수 있어야 한다.
예를 들어, 카메라는 모노 렌즈 카메라, 스테레오 렌즈 카메라 및 뎁스 카메라로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 3차원적 정보를 수집할 수 있는 것이라면 라이다(Lidar)와 같은 장치를 이용하는 것도 가능하다.
다만, 본 발명은 일반인이 대부분 가지고 있는 휴대전화의 카메라를 이용함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템(1000)에 대한 접근성을 향상시킬 수 있다.
모노 렌즈 카메라는 생활공간에 대한 2차원적 정보 외에도 카메라의 움직임에 따른 영상의 차이를 이용하여 생활공간에 대한 3차원적 정보를 포함하는 영상정보를 취득할 수 있다. 스테레오 렌즈 카메라는 모노 렌즈 카메라의 원리에 더하여 두개의 렌즈에서 취득되는 영상의 차이를 분석하여 생활공간에 대한 2차원적 정보 외에도 생활공간에 대한 3차원적 정보를 포함하는 영상정보를 취득할 수 있다. 또한, 뎁스카메라는 물체에 반사되어 돌아오는 적외선의 패턴을 검출하여, 생활공간에 대한 2차원적 정보 외에도 뎁스(depth)에 관한 정보까지 포함하는 RGBD 정보와 같은 3차원적 정보를 포함하는 영상정보를 취득할 수 있다.
카메라를 통해 취득한 영상정보는 영상수신부(100)로 전송된다. 영상수신부(100)에서 수신한 영상신호는 영상신호처리부(200)에서 내진 취약성 분석을 위한 처리가 수행된다.
즉, 영상신호처리부(200)는 수신한 영상정보를 분석하여, 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식한다. 또한, 각각의 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 부피를 추출하여 공간정보로 변환하게 된다.
이때, 객체란 공간을 구성하는 모든 대상을 의미한다. 예를 들어, 바닥, 벽 및 천장과 같은 공간의 외형을 구성하는 대상과 테이블, 의자, 화분, 컵, 전등 및 책과 같은 공간을 채우는 대상을 포함하는 한다.
영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하기 위해, 본 발명의 일 예의 영상신호처리부(200)는 인공신경망, 예를 들어 컨볼루션 신경망(CNN; Convolution Neural Network)를 이용할 수 있다.
영상신호처리부(200)는 영상정보에서 각각의 사물을 객체로 인식하게 된다. 구체적으로 살펴보면, 인공신경망은 데이터베이스에 각 객체가 영상정보 내에서 어떤 특징을 가지고 있는지 저장해고, 영상정보를 분석하여 해당 특징을 가지고 있는 사물을 객체로 인식하는 것이다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일예의 영상정보로부터 영상신호처리부(200)가 테이블, 의자, 컵, 책, 화분, 문 및 전등 등을 객체로 인식한 것을 알 수 있다. 이때, 각각의 객체는 3차원 공간에서의 좌표와 크기에 관한 정보를 함께 인식된다. 영상신호처리부(200)에서의 객체의 인식 방법은 공지된 기술을 이용할 수 있으며, 특정한 방법으로 제한되는 것은 아니다.
한편, 영상신호처리부(200)는 인식한 객체의 특성에 관한 정보 또는 인식한 객체의 접촉에 대한 결착방법에 관한 정보를 공간정보와 함께 이용할 수 있다. 영상신호처리부(200)에서 객체가 인식되면, 영상신호처리부(200)는 외부 데이터베이스 또는 내부 데이터베이스에 접속하여 해당 객체의 특성이나 결착방법을 추출한다.
객체의 특성에 관한 정보란 인식된 객체의 밀도, 무게, 압축강도, 인장강도, 마찰계수, 영률, 푸아송비 및 반발계수 중 적어도 하나의 물성에 관한 정보를 의미한다.
또한, 인식된 객체의 접촉대상에 대한 결착방법에 관한 정보란 인식된 객체가 접촉대상에 대해, 놓여져 있는지, 접착되어 있는지, 끈에 의해 매달려 있는지 여부 등을 의미한다. 시계를 예로 들어보면, 시계가 테이블과 접하고 있는 경우에는 결착관계를 '놓여짐'으로 인식하고, 시계가 벽과 접하고 있는 경우에는 결착관계를 '못에 의해 고정됨'으로 인식하는 것이다. 도 4를 참조하면, 영상신호처리부(200)는 도 3과 같은 영상신호로부터 테이블 및 의자는 바닥에 놓여져 있으며, 컵과 책은 테이블 위에 놓여져 있으며, 화분은 의자에 놓여져 있고, 전등은 전선에 의해 천장에 매달려 있다는 등의 객체의 접촉대상에 대한 결착방법을 인식하여 공간정보와 함께 이용하게 된다.
한편, 하나의 영상정보에 표시되지 않은 것에 관한 정보는 다른 여러 지점에서 취득한 영상정보나, 일반적인 기하형상 예측을 통한 데이터베이스 기반의 추론을 통해 보완할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 테이블의 좌측 위의 의자는 전체 형상이 촬영되지 않았지만, 테이블에 인접하여 배치되는 것이 일반적으로 의자이며 일부 형상이 의자에 해당한다는 정보를 근거로 의자로 인식될 수 있다.
요약해보면, 영상신호처리부(200)는 사물을 객체로 인식하고, 객체의 종류에 관한 정보를 인식할 수 있다. 나아가 영상신호처리부(200)는 객체의 크기 및 3차원 공간 내에서의 좌표를 인식할 수 있으며, 객체의 형상에 관한 정보를 인식할 수 있다. 또한, 각각의 객체들의 물성에 관한 정보를 알 수 있다. 그리고, 영상신호처리부(200)는 이러한 정보들 중 일부 또는 전부를 공간정보로 이용하여, 지진시뮬레이션부(300)로 전송한다.
지진시뮬레이션부(300)는 공간정보를 수신하여, 해당 공간정보에 대해 지진 조건을 모의하는 지진시뮬레이션을 수행한다.
지진시뮬레이션은 동역학적 시뮬레이션을 이용한다. 동역학적 시뮬레이션으로는 언리얼 엔진(Unreal Engine), 유니티 엔진(Unity Engine), 게임메이커(Gamemaker)를 이용할 수 있다. 이와 같은, 언리얼 엔진(Unreal Engine), 유니티 엔진(Unity Engine), 게임메이커(Gamemaker)는 각각의 사이트에서 서비스 제공자가 구입하여 이용할 수 있을 것이다.
한편, 각 개별 공간에서의 지진 조건은 지진의 강도 뿐만아니라, 진원으로부터의 거리, 층수 및 건물의 내진설계 여부에 의해 변경될 수 있는바, 본 발명의 일 예는 생활공간의 주소, 층수, 내진설계 여부, 건축방식(조적식, 철근-콘크리트식 등) 및 지질학적 정보 중 적어도 하나의 생활공간정보를 제공하는 생활공간정보제공부(250)를 더 포함할 수 있다. 생활공간정보제공부(250)는 국토부, 건축-도시연구정보센터, 지질자원연구원 등의 데이터베이스로부터 필요한 생활공간정보를 수신하여 지진시뮬레이션부(300)로 제공할 수 있다.
즉, 지진시뮬레이션부(300)의 지진 조건은 지진의 강도와 생활공간정보에 의해 결정될 수 있다.
지진시뮬레이션부(300)에서는 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동 현상을 시뮬레이션한다. 즉, 지진시뮬레이션부(300)는 각각의 객체의 충돌을 감지하고, 작용 힘과 회전힘을 계산하여 나온 결과값을 시간으로 적분함으로써 속도 및 변위를 순차적으로 계산함으로써 객체들의 운동을 추적하게 된다.
도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 시뮬레이션이 진행됨에 따른 동작을 설명한다.
먼저, 도 5a에서 알 수 있듯이, 각각의 객체들은 안정된 상태로 놓여져 있다.
지진 조건에 따라 시뮬레이션이 시작되면, 도 5b와 같이 메달려 있는 전등이 흔들리게 되고, 의자 위에 놓여져있던 화분도 진동하게 되며, 컵도 넘어지게 된다. 이때 컵의 경우에는 원통형이기 때문에 넘어진 후에는 힘과 작용점 등에 변화가 생겨 보다 쉽게 굴러가게 된다.
그 다음으로 도 5c에서 보듯이 의자위에 놓여진 화분도 떨어지게 된다. 이때 깨지는 특성을 가지고 있는 화분이 이미 ?진 것을 알 수 있다.
마지막으로 도 5d를 보면, 컵과 문도 최종 단계에서는 깨어짐이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 천장에 매달려있던 전등도 고정핀이 빠지면서 아래로 늘어지는 것을 알 수 있다.
이처럼 지진시뮬레이션을 수행하게되면, 객체들의 상태의 변화에 따라 생활공간에서 지진에 의한 큰 피해가 예상되는 위치가 어디인지를 알 수 있다. 따라서 사용자는 본인의 생활공간을 카메라를 이용하여 촬영함으로써, 본인의 생활공간에 어떠한 부분이 내진에 취약한 것인지 알 수 있다. 따라서, 사용자는 손쉽게 본인의 생활공간의 내진 취약성이 높은 부분을 보완하여, 지진 발생시 예상되는 피해를 방지할 수 있다.
특히, 사용자는 지진 조건의 지진강도를 변화해가며, 자신의 생활 공간이 어느정도의 지진까지 안전한지 판단해볼 수 있다.
한편, 사용자 생활공간의 내진 취약성은 시뮬레이션 수행 후에 넘어진 가구 등으로 인해 탈출구까지의 동선이 어느정도의 길이가 되는지 여부로 판단할 수 있다. 예를 들어, 탈출구가 막힌 경우에는 0점으로, 1 m 내인 경우에는 10점으로 환산하여 사용자 생활 공간의 각 위치의 내진 취약성을 평가할 수 있다.
나아가, 사용자 생활공간의 내진 취약성은 지진 시뮬레이션 동안 몸을 숨길 수 있는 은신처가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. 예를 들어, 사람이 아래로 들어갈 수 있는 공간을 가지는 테이블의 경우에는 일정 점수의 가산점을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템은 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 사용자에게 제공하여 사용자 본인의 생활공간에서의 지진을 간접체험하도록 할 수 있는 디스플레이 장치 또는 가상현실 장치에 지진시뮬레이션 과정 및 결과를 제공하는 송신부(400)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치 또는 가상현실 장치는 지진시뮬레이션부(300)에서 수행되는 지진시뮬레이션의 과정 및 결과를 사용자가 인식할 수 있는 형태로 가시화 또는 실감화하는 역할을 수행한다.
디스플레이 장치는 휴대폰, 텔레비전, 모니터 등을 의미하며, 지진시뮬레이션부(300)에 의한 동역학적 시뮬레이션을 렌더링 엔진을 통하여 영상화하고, 영상을 디스플레이장치에서 재생할 수 있게 함으로써 사용자가 지진 발생시 본읜의 생활공간에서 각각의 객체의 거동을 눈으로 확인할 수 있게 한다.
가상현실 장치는 HMD(Head Mounted Display). VR 조작장치(조이스틱 또는 글러브) 및 기타 안전장치 등으로 구성될 수 있다. 가상현실 장치는 트랙킹 센서(Tracking Sensor)로 HMD와 VR 조작장치의 위치를 추적하여 사용자의 휴먼 모델을 생성하고, 휴먼 모델을 지진시뮬레이션부(300)에 포함시켜 사용자가 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 간접체험하거나, 지진이 발생했을 경우에 본인의 생활공간에서 취해야 할 행동을 예행 연습해 볼 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일 예에 따른 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템(1000)은 영상수신부(100), 영상신호처리부(200) 생활공간정보제공부(250), 지진시뮬레이션부(300) 및 송신부(400)는 컴퓨터상에서 프로그램을 실행시켜 구현될 수 있는바, 각 정보나 데이터들은 모두 표준화 과정을 거쳐 컴퓨터에 입력될 수 있으며, 프로세서에 의해 동작될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 시스템을 이용한 사용자 생활 공간의 내진 취약성 분석 방법은 상기 영상수신부가 사용자가 자신의 생활공간을 촬영한 영상정보를 수신하는 단계; 상기 영상신호처리부에서 상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 단계; 상기 지진시뮬레이션부에서 상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동현상을 시뮬레이션 하는 단계;를 포함한다.
이때, 사용자는 자신의 생활 공간에 대해 지진조건을 변경해가면 내진 취약성을 테스트 해볼 수 있다.
또한, 사용자 생활공간 내진 취약성 분석 방법을 이용한 사용자는 지진에 대한 관심도가 높다는 것을 반증한다. 따라서, 사용자 생활공간 내진 취약성 분석 방법을 이용한 사용자에게 실제 지진 발생시 지진경보를 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 사용자 생활공간 내진 취약성 분석 방법을 통해 수행된 지진시뮬레이션 과정 및 결과는 개인정보가 보호되는 한도에서 인접한 다른 사용자에게 제공될 수 있으며, 유사 지역의 복수의 사용자의 지진시뮬레이션 과정 및 결과를 통해 해당 지역의 내진 취약성을 분석하는 것도 가능할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 생활공간 내진 취약성 분성 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magnetooptical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
Claims (7)
- 다양한 사물이 배치되어 있는 생활공간을 카메라로 촬영한 영상정보를 수신하는 영상수신부;
상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 영상신호처리부; 및
상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동 현상을 시뮬레이션하는 지진시뮬레이션부;를 포함하고,
상기 지진시뮬레이션부는 동역학적 시뮬레이션을 이용하며,
상기 동역학적 시뮬레이션은 상기 지진조건에 따라 상기 객체에 가해지는 작용힘과 회전힘의 계산 및 각각의 객체의 충돌 감지로부터 상기 객체의 속도 및 변위를 도출하여 각각의 객체들의 운동을 추적하는 것을 특징으로 하는 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 영상신호처리부는 인공신경망을 통해 상기 객체의 종류를 인식하는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 영상신호처리부는 인식된 객체의 밀도, 무게, 압축강도, 인장강도, 마찰계수, 영률, 푸아송비 및 반발계수 중 적어도 어느 하나의 물성에 관한 정보를 공간정보와 함께 이용하는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 영상신호처리부는 인식된 객체의 접촉대상에 대한 결착방법에 관한 정보를 공간정보와 함께 이용하는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 생활공간의 주소, 층수, 내진설계 여부 및 지질학적 정보 중 적어도 하나의 생활공간정보를 제공하는 생활공간정보제공부를 더 포함하고,
상기 지진 조건은 지진의 강도 및 상기 생활공간정보에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 지진시뮬레이션을 수행하는 과정을 사용자에게 제공하여 생활공간에서의 지진을 간접체험하도록 하는 디스플레이 장치 또는 가상현실(VR) 장치에 시뮬레이션 과정 및 결과를 제공하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템.
- 영상수신부, 영상신호처리부 및 지진시뮬레이션부를 포함하는 사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 시스템에 있어서,
상기 영상수신부가 사용자가 자신의 생활공간을 촬영한 영상정보를 수신하는 단계;
상기 영상신호처리부에서 상기 영상정보에 촬영된 사물을 객체로 인식하고 상기 객체의 3차원 공간에서의 위치 및 크기를 추출하여 공간정보로 변환하는 단계;
상기 지진시뮬레이션부에서 상기 공간정보를 기초로 모의된 지진조건에 따라 지진발생시 상기 공간에서의 상기 객체들의 운동현상을 시뮬레이션 하는 단계;를 를 포함하고,
상기 지진시뮬레이션부는 동역학적 시뮬레이션을 이용하며,
상기 동역학적 시뮬레이션은 상기 지진조건에 따라 상기 객체에 가해지는 작용힘과 회전힘의 계산 및 각각의 객체의 충돌 감지로부터 상기 객체의 속도 및 변위를 도출하여 각각의 객체들의 운동을 추적하는 것을 특징으로 하는,
사용자 생활공간의 내진 취약성 분석 방법.
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