KR102215205B1 - 소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법 - Google Patents

소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템은, 교육용 소화기와, 화재 발생 상황을 모의하기 위한 연기를 발생시키고, 교육용 소화기를 통해 분사되는 분사 물질에 기초하여 교육용 소화기의 정상사용여부에 대한 정보를 제공하며, 연기 발생시점으로부터 소화 시간까지 소요되는 경과시간을 카운팅하는 훈련용 화재발생장치 및 훈련용 화재발생 장치로부터 수신되는 정보 및 상기 소방훈련 제한시간에 기초하여 체험자의 화재대응능력을 평가하는 평가 단말을 포함할 수 있다.

Description

소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법 {TRAINING MATERIAL SYSTEM FOR MEASURING FIRE FIGHTING TRAINING, AND METHOD FOR MEASURING FIRE FIGHTING TRAINING USING THE SYSTEM}
본 발명은 소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생 상황을 모의하여 이에 대처하는 체험자를 평가하는 소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 재난체험 또는 소방훈련과 관련하여 여러 가지 형태의 시뮬레이션 시스템 등이 개발되어 있다. 이러한 시스템들은 통상 실제 상황에 근접하는 화재상황을 시뮬레이터를 통해 재현하여 소방관들이 소방훈련을 실시할 수 있도록 하거나 또는 일반인들이 화재현장을 체험할 수 있도록 한다.
특히, 소방 훈련은 소방법에 의거, 일정규모 이상의 건물은 년1회 이상 의무적으로 실시하도록 규정되어 있으며, 이러한 소방훈련은 실제 화재상황을 가정한 위기상황 훈련을 실시함으로써 실전 대응역량을 강화시키기 위해 실시되고 있다.
하지만, 대다수의 건물에서 실시하는 소방훈련은 법을 지키기 위한 형식적인 훈련에 불과하며, 진행자의 시나리오에 의한 보여주기식의 절차훈련으로 실제화재 상황과의 연계성이 부족하고, 단순 소화기 사용훈련과 대피훈련을 동일하게 실시하고 있어 화재 등의 재난상황시 실제적인 도움이 되지 않고 있다는 문제점이 있다.
또한, 소방훈련을 통해 실전 대응역량을 강화시키기 위해서는 소방훈련을 통한 문제점의 원인 파악 및 개선을 위한 평가가 객관적이고 정량적인 평가방식으로 이루어져야 하나, 종래에는 주로 평가자의 주관에 의존하는 정성적인 평가방식을 사용하고 있어 평가 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다.
화재발생시 신속한 의사결정과 대응행동의 정확성에 따라 피해규모가 달라지며, 상황전파나 초기 대응활동이 지연되면 결국 골든타임을 놓쳐 대규모의 인적·물적피해가 발생될 수 있기 때문에, 소방훈련을 통해 문제점을 파악하고 보완하기 위해 객관적이고 정량적인 평가방식을 사용하고, 평가와 피드백을 통해 화재대응능력을 강화시킬 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.
한국공개특허 제10-2010-0073936호 한국공개특허 제10-2006-0021574호
본 발명의 일측면은 화재 발생 상황을 현실감 있게 모의하여, 이를 체험하는 체험자의 화재대응능력을 수치화된 데이터로 신뢰성 있게 평가할 수 있는 소방 훈련 평가용 교보재 시스템 및 이를 이용한 소방 훈련 평가 방법을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 소방훈련 공간에 설치되는 소방 훈련 평가용 교보재 시스템은, 훈련용 소화기; 화재 발생 상황을 모의하기 위한 연기를 발생시키고, 상기 훈련용 소화기를 통해 분사되는 분사 물질에 기초하여 상기 훈련용 소화기의 정상사용여부에 대한 정보를 제공하며, 연기 발생시점으로부터 소화 시간까지 소요되는 경과시간을 카운팅하는 훈련용 화재발생장치; 및 화재 훈련을 위한 소방훈련 제한시간을 설정하며, 상기 훈련용 화재발생 장치로부터 수신되는 정보 및 상기 소방훈련 제한시간에 기초하여 체험자의 화재대응능력을 평가하는 평가 단말을 포함할 수 있다.
훈련용 화재발생장치는, 상단에 개구부가 형성되고, 전면이 투명 또는 반투명한 재질로 형성된 하우징; 상기 전면을 통해 외부에서 확인 가능하도록, 상기 하우징 하부에 설치되어 불씨 형상의 광원을 발생시키는 화재 타겟판; 상기 화재 타겟판의 상부에 설치되며, 상기 개구부를 통해 연기를 발생시키는 연기발생 제어 모듈; 및 상기 전면에 설치되어, 상기 훈련용 소화기에 의해 분사되는 분사 물질을감지하는 적어도 하나의 감지 센서를 포함할 수 있다.
상기 감지 센서는, 상기 화재 타겟판의 하단 부분에 형성되도록 배치되며, 미리 설정된 기준값 이상의 센싱값이 감지되면 알림 신호를 상기 평가 단말로 전송하고,
상기 평가 단말은, 모든 감지 센서로부터 상기 알림 신호가 동시에 수신되면 체험자가 상기 훈련용 소화기를 올바르게 사용한 것으로 판단하여 상기 연기발생 제어 모듈의 작동을 중지시키면서 상기 화재 타겟판이 소등되도록 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 훈련용 화재발생장치는, 상기 평가 단말로부터 상기 제어신호가 수신되면 카운팅된 상기 경과시간을 상기 평가 단말로 전송하고,
상기 평가 단말은, 상기 경과시간을 상기 소방훈련 제한시간과 비교하여 상기 체험자의 소화활동 능력을 평가할 수 있다.
소방 훈련 평가용 교보재 시스템은, 모의 화재 발생 상황을 전파하는 훈련용 발신기; 상기 소방훈련 제한시간 동안 상기 소방훈련 공간에 위치한 체험자를 촬영하는 촬영 장치; 상기 소방훈련 공간에 형성된 대피로 상에 배치되어 상기 대피로를 따라 이동하는 체험자를 카운팅하는 인원 카운팅 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 평가 단말은, 평가자로부터 입력되는 상기 소방훈련 공간의 크기, 화재의 규모 및 상기소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 산출하고, 산출된 상기 연기확산 시간 및 상기 피난소요 시간에 기초하여 소방훈련 제한시간을 산출할 수 있다.
상기 평가 단말은, 산출된 상기 피난소요 시간이 상기 연기확산 시간보다 큰 경우, 상기 연기확산 시간보다 작은 시간 구간을 갖도록 상기 피난소요 시간을 가변하고, 가변된 피난소요 시간을 상기 소방훈련 제한시간으로 설정할 수 있다.
상기 평가 단말은, 상기 소방훈련 제한시간이 경과한 이후에 상기 인원 카운팅 장치에 의해 감지되는 체험자의 수를 상기 평가자로부터 입력된 소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수와 비교하여 대피 실패 인원을 산출할 수 있다.
상기 훈련용 발신기는, 타이머, 조작버튼 및 표시등을 포함하며, 화재 훈련 개시 시점으로부터 체험자가 상기 조작버튼을 누르기까지 소요된 시간을 카운팅하여 상기 평가 단말로 전송하고,
상기 평가 단말은 상기 훈련용 발신기로부터 수신된 소요 시간을 기초로 상기 체험자의 화재전파 능력을 평가할 수 있다.
상기 평가 단말은, 상기 촬영 장치로부터 수신되는 촬영영상을 분석하여, 소방훈련 공간에 위치한 체험자의 행동특성을 평가할 수 있다.
또한, 본 발명에 일 실시예에 따른 소방훈련 공간에 설치되는 훈련용 발신기, 훈련용 소화기, 훈련용 화재발생장치 및 평가 단말로 구성된 소방 훈련 평가용 교보재 시스템을 이용한 소방 훈련 평가 방법은, 모의 화재 훈련이 개시되면, 상기 훈련용 발신기가 상기 모의 화재 훈련 개시 시점으로부터 체험자가 상기 훈련용 발신기에 구비된 조작버튼을 누르기까지 소요된 시간을 카운팅하고, 상기 훈련용 화재발생장치가 상기 체험자에 의해 상기 훈련용 소화기로부터 분사되는 분사 물질을 감지하고, 상기 모의 화재 훈련 개시 시점으로부터 상기 분사 물질이 감지된 시간까지 소요된 시간을 카운팅하며, 상기 평가 단말이, 상기 훈련용 발신기로부터 수신된 소요 시간에 기초하여 상기 체험자의 화재상황 전파 능력을 평가하고, 상기 훈련용 화재발생장치로부터 수신된 소요 시간에 기초하여 상기 체험자의 초기 소화활동 능력을 평가할 수 있다.
상기 평가 단말은, 평가자로부터 입력되는 상기 소방훈련 공간의 크기, 화재의 규모 및 상기소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 산출하고, 산출된 상기 연기확산 시간 및 상기 피난소요 시간에 기초하여 소방훈련 제한시간을 산출할 수 있다.
상기 소방 훈련 평가용 교보재 시스템은, 상기 소방훈련 공간에 위치한 체험자를 촬영하는 촬영 장치 및 상기 소방훈련 공간에 형성된 대피로 상에 배치되어 상기 대피로를 따라 이동하는 체험자를 카운팅하는 인원 카운팅 장치를 더 포함하고, 상기 평가 단말은, 상기 소방훈련 제한시간이 경과한 이후에 감지되는 체험자 수를 카운팅하여 체험자의 대피능력을 평가할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 훈련용 발신기와 화재발생장치, 훈련용 소화기, 무선IP카메라 및 카운터 센서 등을 화재훈련이나 안전교육에 적용함으로써 발신기와 소화기 사용법을 올바르게 배울 수 있고, 체험자의 화재대응능력을 정량적으로 측정 및 평가할 수 있고 문제점을 발견 및 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 도 1의 소방 훈련 평가용 교보재 시스템이 소방훈련 공간에 설치된 일 예가 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 훈련용 발신기의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 4는 도 2의 훈련용 전화기의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 5는 도 2의 훈련용 화재발생장치의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재발생장치에 설치된 회전형 화재타겟판이 분사 물질의 분사 각도에 따라 회전이 가변되는 일 예가 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 훈련 평가 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템의 개략적인 구성이 도시된 블록도이고, 도 2는 도 1의 소방 훈련 평가용 교보재 시스템이 소방훈련 현장에 배치된 일 예가 도시된 개념도이다.
본 발명에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템(1000)은 화재발생시 인명 및 재산피해를 최소화하기 위하여 골든타임(소방서 등 긴급 구조기관이 도착하기 전 또는 플래시오버가 발생되기 전) 이내에 건물 자체적으로 중점 훈련해야 할 화재통보 및 화재신고, 초기소화, 화재대피 등의 화재대응능력을 정량적으로 측정 및 평가할 수 있는 시스템이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템(1000)은 소방훈련을 위한 공간 내부 또는 외부에 설치되어 소방훈련 공간 내에서 이루어지는 체험자의 소방훈련 능력을 수치화된 데이터로 산출할 수 있다. 이에 따라, 평가자는 체험자의 소방훈련 결과를 정량적으로 평가할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 훈련 평가용 교보재 시스템(1000)은, 훈련용 발신기(100), 훈련용 소화기(200), 훈련용 전화기(300), 훈련용 화재발생장치(400), 촬영 장치(500), 인원 카운팅 장치(600) 및 평가 단말(700)을 포함할 수 있다.
훈련용 발신기(100)는 소방훈련 공간의 소정 위치에 설치되며, 체험자가 모의 화재 발생 상황을 인지하면 훈련용 발신기(100)를 조작함으로써 경보음이 전파되도록 하는 부재이다.
즉, 훈련용 발신기(100)는 종래의 소화전에 구비된 화재발신기와 유사한 형태로, 화재 등과 같은 위급 상황을 전파하기 위한 버튼이 구비되어 있으며, 사용자가 버튼을 누르게 되면 내장된 경종이 울릴 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 훈련용 발신기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 타이머(130)가 구비되어 있으며, 타이머(130)는 화재발생시간으로부터 체험자가 훈련용 발신기(100)에 구비된 버튼을 누르기까지 소요되는 시간을 측정하여 평가 단말(700)로 전송할 수 있다.
훈련용 소화기(200)는 후술하는 훈련용 화재발생장치(400) 근처에 배치되는 부재로, 체험자는 훈련용 소화기(200)를 이용하여 훈련용 화재발생장치(400)에서 발생된 모의 화재 상황에 대한 소방 훈련을 수행할 수 있다.
훈련용 소화기(200)의 전체적인 형상은 종래의 휴대용 소화기와 유사하며, 따라서 훈련용 소화기(200)는 이미 사용되었거나 사용연한이 경과된 기존의 소화기 용기를 재활용하는 형태로 마련될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 이러한 훈련용 소화기(200)의 일측은 압력호스와 연결되어 있으며, 압력호스의 타단에는 분사 물질 공급 장치가 연결될 수 있다.
즉, 훈련용 소화기(200)는 압력호스를 통해 분사 물질 공급 장치로부터 분사 물질을 공급받을 수 있으며, 공급받은 분사 물질을 분사노즐을 통해 분사할 수 있다. 이때, 훈련용 소화기(200)의 노즐을 통해 분사되는 분사 물질이 분무 형태로 방사될 수 있도록, 노즐의 말단 부분에 미세분무 노즐이 설치될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 훈련용 소화기(200) 교보재는 소화기 노즐 부분에 미세분무 노즐을 설치하여 분사 물질이 노즐을 통해 방사될 때 실제 ABC급 분말소화기를 방사할 경우 발생되는 안개현상을 유사하게 구현할 수 있어 체험학습 효과를 극대화할 수 있다.
훈련용 전화기(300)는 체험자가 후술하는 훈련용 화재발생장치(400)에서 모의 화재 상황이 발생됨을 인지하면, 119 등과 같은 소방 기관에 연락 훈련을 할 수 있도록 마련되는 부재이다. 이와 관련하여, 도 4를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 1 및 도 2의 훈련용 전화기(300)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 훈련용 전화기(300)의 전체적인 외형은 종래의 일반적인 스마트폰 또는 휴대 전화와 유사한 형상일 수 있으며, 이러한 훈련용 전화기(300)에는 전화 번호 입력을 위한 숫자 패드(310), 체험자의 음성을 감지하는 마이크(320) 및 화재 신고 소요 시간을 측정하는 타이머(330)가 구비될 수 있다.
즉, 훈련용 전화기(300)는 체험자가 화재 상황을 인지하여 119에 이를 신호하는 화재 신고 훈련을 위해 마련되는 것으로, 예컨대 체험자가 훈련용 전화기(300)에 구비된 숫자 패드를 통해 미리 정해진 숫자 입력 패턴(예를 들어'1', '1', '9'버튼)이 연속적으로 입력되면 마이크(320)가 활성화되어 체험자가 119에 전화를 하는 상황을 녹음할 수 있다.
이때, 훈련용 전화기(300)에는 체험자의 신고 훈련에 소요된 시간을 측정할 수 있는 타이머(330)가 설치될 수 있으며, 일 예로, 타이머(300)는 화재 상황 개시 시각으로부터 체험자가 119 버튼을 누르기까지 소요된 시간을 측정하여 평가 단말(700)로 전송할 수 있다.
훈련용 화재발생장치(400)는 화재 발생시 발생되는 불꽃 및 연기를 모의하여 체험자가 화재 발생 상황을 인지할 수 있도록 마련되는 장치이다. 이와 관련하여, 도 5를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 훈련용 화재발생장치(400)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 훈련용 화재발생장치(400)는 하우징(410), 화재 타겟판(420), 연기발생 장치(430), 감지센서(440), 타이머(450) 및 제어모듈(460)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 훈련용 화재발생장치(400)의 전체적인 외형을 규정하는 속이 빈 직육면체 형상의 부재로, 내부에는 화재 타겟판(420), 연기발생 장치(430), 감지센서(440), 타이머(450) 및 제어모듈(460)이 설치될 수 있다.
하우징(410)의 상면에는 연기발생 장치(430)로부터 발생된 연기가 배출되는 개구부(H)가 형성되어 있으며, 전면은 아크릴과 같이 투명 또는 반투명한 재질로 형성될 수 있다.
화재 타겟판(420)은 하우징(410)의 전면부에 설치되어 외부에서 화재 타겟판(420)의 형상이 보일 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
화재 타겟판(420)은 불씨 또는 불꽃 형상의 광원을 발생시키는 발광부재가 설치될 수 있으며, 따라서 평가자가 화재 발생 상황을 모의하면 화재 타겟판(420)은 불꽃 형상의 광원이 발광되어 체험자가 화재 사실을 인지하도록 할 수 있다.
연기발생 장치(430)는 화재 타켓판(420)의 상부에 설치되어 화재 발생시 발생되는 연기를 모의하는 장치로, 인해에 무해한 무독성 연기를 생성시킬 수 있다. 연기발생 장치(430)에 의해 생성된 연기는 하우징(410) 상단에 형성된 개구부(H)를 통해 외부로 확산 이동될 수 있으며, 이에 따라 사용자는 연기발생 장치(430)에 의해 생성된 연기를 보고 화재 상황이 발생했음을 인지할 수 있게 된다.
감지센서(440)는 하우징(410)의 전면 하단 부분에 복수 개 배치되어 화재 타겟판(420)의 하단부분에 분사되는 분사물질을 감지할 수 있다. 즉, 감지 센서(440)는 체험자에 의해 조작되는 훈련용 소화기(200)로부터 분사되는 분사물질을 감지하여 체험자가 훈련용 소화기(200)를 올바르게 사용하는지 여부를 감지할 수 있다.
초기소화를 위해 체험자가 훈련용 화재발생장치(400) 근처에 놓인 훈련용 소화기(200)를 들고 화재발생장치의 발화지점 부위를 빗자루로 쓸듯이 분사하면 화재발생장치(400) 하부에 설치된 소화 감지센서 3개가 모두 감지되면 화재발생장치의 제어 장치부에 의해 타이머(450)의 경과시간 표시가 정지되어 초기소화 종료시간을 측정 및 평가할 수 있으며, 이를 평가 단말(700)로 전송함으로써 평가자는 체험자의 초기소화 종료시간을 실시간 모니터링 할 수 있다.
제어 모듈(460)은 훈련용 화재발생장치(400)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어 모듈(460)은 평가자가 소지한 리모컨 또는 평가 단말(700)로부터 훈련 개시 신호를 수신하면 화재 타겟판(420) 및 연기발생 장치(430)를 작동시켜 불빛 및 연기로 화재 상황이 발생되었음을 모의할 수 있다. 이와 동시에, 제어 모듈(460)은 타이머(450)를 작동시켜 화재 발생으로부터 경과되는 시간을 감지하다가, 모든 감지 센서(440)로부터 동시에 센싱정보가 수신되면 화재 타겟판(420)의 광원 및 연기발생 장치(430)의 동작을 중단시킬 수 있다. 그리고, 제어 모듈(460)은 타이머(450)를 중지시켜 발화 시점으로부터 초기 소화 활동까지 소요된 시간을 수집할 수 있다. 제어 모듈(460)은 수집된 시간을 평가 단말(700)로 전송할 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서, 훈련용 화재발생장치(400)에 설치되는 화재 타겟판(420)은 하우징(410)에 고정 설치되지 않고 회전 가능하도록 설치될 수도 있다. 이와 관련하여, 도 6을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 화재 타겟판(420)이 회전형으로 설치되는 경우 분사 각도에 따라 화재 타겟판(420)의 회전 방향이 가변되는 일 예가 도시된 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 훈련용 화재발생장치(400)는 투명 또는 반투명한 재질로 형성된 전면부 일측에 사각형 형상의 개구부가 형성될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 타겟판(420)은 상술한 개구부의 형상에 대응되도록 마련될 수 있다.
즉, 화재 타겟판(420)은 하우징(410)의 전면 하부에 형성된 개구부에 설치될 수 있으며, 구체적으로는 화재 타겟판(420)은 개구부와 유사한 형상을 갖도록 마련되어 개구부를 수평 방향으로 가로지르는 회전축에 의해 축 결합될 수 있다. 따라서, 화재 타겟판(420)은 소정 방향의 외력이 가해지면 회전축에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지센서(440)는 화재 타겟판(420)이 설치된 위치 부근에 설치될 수 있으며, 화재 타겟판(420)의 회전을 감지하여 이에 대한 센싱정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 감지센서(440)는 훈련용 소화기(200)를 통해 분사되는 분사 물질의 분사 각도에 따라 화재 타겟판(420)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되면, 화재 타겟판(420)의 회전 방향 및 회전 속도를 감지한 센싱정보를 생성할 수 있다.
한편, 제어모듈(460)은 감지센서(440)로부터 수신되는 센싱정보를 분석하여 사용자가 화재 발생 상황에 미리 정해진 기준에 부합한 행동을 수행한 것으로 판단되면 연기발생 장치(430)의 작동을 중지시킬 수 있다.
구체적으로, 제어모듈(460)은 센싱정보에 포함된 회전 속도가 미리 설정된 임계값 이상이면서, 센싱정보에 포함된 회전 방향이 미리 설정된 기준 방향과 동일한 방향인 것으로 확인되면, 연기발생 장치(430)의 작동을 중지시킬 수 있다.
반면, 제어모듈(460)은 센싱정보에 포함된 회전 속도가 임계값 이상이면서, 센싱정보에 포함된 회전 방향이 기준 방향과 상이한 방향인 것으로 확인되면, 연기발생 장치(430)의 작동이 유지되도록 제어할 수 있다.
도시된 바와 같이 화재 타겟판(420)은 사용자에 의해 조작되는 훈련용 소화기(300)의 분사 방향에 따라 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.
구체적으로, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 훈련용 소화기(200)가 화재 타겟판(420)의 아래쪽으로 향해 분사되는 경우 분사 압력에 의해 화재 타겟판(420)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 반면, 훈련용 소화기(200)가 화재 타겟판(420)의 위쪽 방향을 향해 분사되는 경우 분사 압력에 의해 화재 타겟판(420)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.
실제 화재 발생시에는 소화기를 화점 아래 부분(발화부분)을 조준하여 빗자루로 쓸듯이 방사하여야 초기 소화가 가능한데, 본 발명에 따른 훈련용 화재발생 장치(400)는 이러한 초기 소화시 요구되는 분사 각도를 평가하기 위하여 분사 각도에 따라 화재 타겟판(420)이 서로 다른 방향으로 회전되도록 설계될 수 있다.
이와 같은 경우, 제어모듈(460)은 화재 타겟판(440)이 정방향(도시된 실시예에서는 도 6의 (a)와 같이 반시계 방향으로 회전하는 방향)으로 소정 속도 이상 회전하는 것으로 확인되면 사용자가 훈련용 소화기(200)를 정상적으로 사용하여 소화 활동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 제어모듈(460)은 화재 타겟판(420)이 역방향(시계 방향)으로 회전하거나 회전 속도가 느린 경우 각각의 경우에 대하여 연기발생 제어 모듈(430)의 동작이 유지되도록 제어함으로써 사용자가 어떤 방향으로 교육용 소화기(200)를 분사해야되는지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
촬영 장치(500)는 소방훈련 공간의 내외부에 복수 개 설치되어, 화재 훈련 동안 체험자의 행동을 촬영할 수 있다. 후술하겠지만, 평가 단말(700)은 촬영 장치(500)로부터 수신된 촬영영상을 분석하여 체험자의 행동특성 및 소방훈련 제한시간 경과 이후 미대피 인원을 확인할 수 있다.
인원 카운팅 장치(600)는 소방훈련 공간의 출입구 부근에 설치되어, 미리 정해진 대피 경로를 따라 이동하는 체험자의 수를 카운팅할 수 있다. 구체적으로, 인원 카운팅 장치(600)는 평가 단말(700)에 의해 설정된 소방훈련 제한시간 동안 출입구를 빠져나간 체험자의 수를 카운팅한 후, 소방훈련 제한시간 이후에 감지되는 인원을 카운팅할 수 있다. 이에 따라, 평가 단말(700)은 제한시간 내에 대피한 체험자의 수와, 제한시간 이후에도 미처 대피하지 못한 인원의 수에 대한 정보를 수집할 수 있다.
평가 단말(700)은 화재발생 상황을 모의하기 위한 데이터를 생성하고, 이에 기초한 체험자의 화재 훈련 과정에서 발생된 정보들을 수집하여 수집된 정보들에 기초하여 체험자의 화재 대체 능력을 평가할 수 있다.
먼저, 평가 단말(700)은 소방훈련 제한시간을 산출할 수 있다.
소방훈련 제한시간이란, 체험자가 화재인지, 화재상황 전파, 초기 소화활동 및 대피 훈련을 소정 시간 이내에 수행해야되는 임계 시간을 의미한다. 화재 발생 시, 실내 공간에 연소로 인한 유해 가스가 확산될 수 있으며, 이때 유해 가스가 확산되기 전에 상술한 소화 활동을 수행해야지만 인명피해를 최소화할 수 있다.
이를 위해, 평가 단말(700)은 평가자로부터 입력되는 소방훈련 공간의 크기, 화재의 규모 및 소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 산출하고, 산출된 상기 연기확산 시간 및 상기 피난소요 시간에 기초하여 소방훈련 제한시간을 산출할 수 있다.
먼저, 평가 단말(700)은 다음의 수학식을 이용하여 연기확산 시간을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112019055057972-pat00001
여기서, P는 화재 규모 또는 화염 둘레 길이(단위 m), g는 중력가속도, y는 소방훈련 공간의 바닥과 연기층 하단부사이 거리(단위 m)이다.
즉, 평가 단말(700)은 평가자로부터 입력되는 초기 데이터인 소방훈련 공간의 크기와 모의 화재의 규모에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간을 산출할 수 있다.
이후, 평가 단말(700)은 피난소요 시간을 산출할 수 있다.
피난소요 시간은 사람이 일반적으로 특정 공간을 탈출하기까지 소요되는 시간을 의미하며, 평가 단말은 다음의 수학식에 따라 피난소요 시간을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112019055057972-pat00002
여기서, T는 피난소요 시간, N은 체험자 수, n은 계단에 있는 사람수(1인당 3ft2) 또는 그 계단이 있는 층의 사람수(N/층수) 중 작은 값, r은 매분 피난 단위폭당 피난 가능한 피난자 수, u는 피난단위 폭의 수(22in을 1피난단위 폭으로, 피난폭을 22in로 나누고 나머지가 12in이상이면 산입, 미만이면 삭제)이다.
이와 같이, 평가 단말(700)은 평가자로부터 입력되는 소방훈련 공간 및 체험자의 수에 대한 정보를 기초로 피난소요 시간을 산출할 수 있다.
최종적으로, 평가 단말(700)은 산출된 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 이용하여 소방훈련 제한시간을 설정할 수 있다.
평가 단말(700)은 산출된 피난소요 시간이 연기확산 시간보다 큰 경우, 피난소요 시간이 연기확산 시간 이내가 되도록 피난소요시간을 설정하고, 설정된 피난소요 시간을 소방훈련 제한시간으로 설정할 수 있다. 예컨대, 피난소요 시간이 20분이고, 연기확산 시간이 15분으로 산출되는 경우, 체험자가 17분에 화재현장을 탈출하더라도 15분경에 연기 확산으로 인해 신체적 손상을 입을 경우가 발생될 수 있다. 이러한 경우, 평가 단말(700)은 피난소요 시간을 15분보다 작은 시간 구간으로 설정(예컨대 13분)할 수 있다. 평가 단말(700)은 변경 설정된 피난소요 시간(13분)을 화재훈련 제한 시간으로 설정할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 평가 단말(700)은 평가자로부터 설정된 임의의 제한시간을 소방훈련 제한시간으로 수동적으로 설정하는 것이 아니라, 평가자로부터 입력되는 소방 환경에 대한 정보에 기초하여 실제 화재 발생을 고려한 소방훈련 제한시간을 동적으로 설정함으로써, 체험자가 실제 화재 현장에서 일어날 수 있는 상황을 현실감있게 반영할 수 있다.
이후, 평가 단말(700)은 설정된 소방훈련 제한시간에 따라 소방 훈련 과정을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 도 1의 소방 훈련 평가용 교보재 시스템(1000)을 이용한 소방훈련 평가 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.
먼저, 평가 단말(700)은 평가자로부터 입력된 소방훈련 공간, 모의 화재 규모 및 체험자의 수에 대한 정보를 입력받아 소방훈련 제한시간을 설정할 수 잇다(71). 예컨대, 평가 단말(700)은 미리 설치된‘화재훈련 시간산출 프로그램'에 접속하여 해당 건물의 면적, 인원수 등의 수치를 기입한 후 해당 건물의 임의의 화재공간에서의 연기하강시간과 피난소요시간을 산출하며, 산출된 피난소요시간이 연기하강시간보다 클 경우에는 연기하강시간 이내에 피난소요시간이 위치할 수 있도록 피난허용시간을 확정하고 이 시간을 소방훈련 제한시간으로 설정할 수 있다.
이후, 평가자에 의해 소방훈련 공간 내에 훈련용 발신기(100), 훈련용 소화기(200), 훈련용 전화기(300), 훈련용 화재발생장치(400), 촬영 장치(500), 인원 카운팅 장치(600)가 설치된 후, 평가자가 소지한 무선 리모컨 또는 평가 단말(700)로부터 훈련 개시 신호를 생성하여 시스템(1000)을 구성하는 각각의 구성요소들에 전송할 수 있다. 이러한 경우, 훈련용 화재발생장치(400)는 화재 상황을 모의한 광원 및 연기가 발생될 수 있으며, 훈련용 발신기(100), 훈련용 전화기(300) 및 훈련용 화재발생장치(400)에 내장된 타이머가 시간을 측정하기 시작할 수 있다.
이후, 평가 단말(700)은 훈련용 발신기(100), 훈련용 전화기(300) 및 훈련용 화재발생장치(400)에 내장된 타이머로부터 각각 측정된 시간을 수신할 수 있다.
먼저, 체험자가 모의 화재 상황을 인지하여 훈련용 발신기(100)에 구비된 발신 버튼을 누르게 되면 훈련용 발신기(100)는 버튼을 누르기까지 소요된 시간(이하 제1 소요 시간)을 측정하여 측정 단말(700)로 전송할 수 있다(72).
이후, 체험자가 훈련용 전화기(300)를 이용하여 119에 신호하게 되면, 훈련용 전화기(300)는 화재 훈련 시작 시간으로부터 119 버튼을 누르기까지 소요된 시간(이하 제2 소요 시간)을 측정하여 측정 단말(700)로 전송할 수 있다(73).
계속해서, 체험자가 훈련용 소화기(200)를 이용하여 훈련용 화재발생 장치(400)에 분사 물질을 분사하게 되면, 화재발생 장치(400)는 감지 센서(440)를 이용하여 체험자가 정상 각도로 분사물질이 분사된 시간까지 소요된 시간(이하 제3 소요 시간)을 측정하여 측정 단말(700)로 전송할 수 있다. 이와 동시에, 훈련용 화재발생 장치(400)는 타이머, 화재 타겟판(420) 및 연기발생 장치(430)의 동작을 중지시켜 체험자가 초기 소화에 성공했음을 표시할 수 있다.
이후, 평가 단말(700)은 인원 카운팅 장치(600)로부터 설정된 소방훈련 제한시간 내에 출입구를 빠져나간 체험자의 수에 대한 정보를 수신할 수 있다(75). 이 과정에서, 평가 단말(700)은
최종적으로, 평가 단말(700)은 수신된 제1, 2, 3 소요시간 및 카운팅된 인원 수를 기초로 체험자의 소방훈련을 평가할 수 있다(76).
예를 들어, 평가 단말(700)은 기 설정된 초기 화재상황 전파 시간과 제1 소요 시간을 비교하여 초기 화재상황 전파 시간 내에 체험자가 훈련용 발신기(100)의 버튼을 신속히 눌렀는지를 확인함으로써 체험자의 화재발생 인지 능력을 평가할 수 있다. 이와 유사하게, 평가 단말(700)은 기 설정된 기준값과 제2 소요 시간을 비교하여 체험자의 화재 신고 능력을 평가할 수 있으며, 기 설정된 다른 기준값과 제3 소요 시간을 비교하여 체험자의 소기 소화활동 능력을 평가할 수 있다.
이 과정에서, 평가 단말(700)은 설정된 소방훈련 제한시간 내에 대피한 인원 수에 대한 정보를 기초로 제한시간 내에 대피에 성공한 인원 수 및 실패한 인원 수를 평가할 수 있으며, 촬영 장치(500)로부터 수집되는 촬영 영상을 분석하여 대피 실패 인원의 행동 특성을 분석한 결과를 출력할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 훈련용 발신기
200: 훈련용 소화기
300: 훈련용 전화기
400: 훈련용 화재발생장치
500: 촬영 장치
600: 인원 카운팅 장치
700: 평가 단말

Claims (13)

  1. 소방훈련 공간에 설치되는 소방 훈련 평가용 교보재 시스템에 있어서,
    훈련용 소화기;
    화재 발생 상황을 모의하기 위한 연기를 발생시키고, 상기 훈련용 소화기를 통해 분사되는 분사 물질에 기초하여 상기 훈련용 소화기의 정상사용여부에 대한 정보를 제공하며, 연기 발생시점으로부터 소화 시간까지 소요되는 경과시간을 카운팅하는 훈련용 화재발생장치; 및
    화재 훈련을 위한 소방훈련 제한시간을 설정하며, 상기 훈련용 화재발생 장치로부터 수신되는 정보 및 상기 소방훈련 제한시간에 기초하여 체험자의 화재대응능력을 평가하는 평가 단말을 포함하고,
    모의 화재 발생 상황을 전파하는 훈련용 발신기;
    상기 소방훈련 제한시간 동안 상기 소방훈련 공간에 위치한 체험자를 촬영하는 촬영 장치;
    상기 소방훈련 공간에 형성된 대피로 상에 배치되어 상기 대피로를 따라 이동하는 체험자를 카운팅하는 인원 카운팅 장치를 더 포함하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 훈련용 화재발생장치는,
    상단에 개구부가 형성되고, 전면이 투명 또는 반투명한 재질로 형성된 하우징;
    상기 전면을 통해 외부에서 확인 가능하도록, 상기 하우징 하부에 설치되어 불씨 형상의 광원을 발생시키는 화재 타겟판;
    상기 화재 타겟판의 상부에 설치되며, 상기 개구부를 통해 연기를 발생시키는 연기발생 제어 모듈; 및
    상기 전면에 설치되어, 상기 훈련용 소화기에 의해 분사되는 분사 물질을감지하는 적어도 하나의 감지 센서를 포함하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감지 센서는, 상기 화재 타겟판의 하단 부분에 형성되도록 배치되며, 미리 설정된 기준값 이상의 센싱값이 감지되면 알림 신호를 상기 평가 단말로 전송하고,
    상기 평가 단말은, 모든 감지 센서로부터 상기 알림 신호가 동시에 수신되면 체험자가 상기 훈련용 소화기를 올바르게 사용한 것으로 판단하여 상기 연기발생 제어 모듈의 작동을 중지시키면서 상기 화재 타겟판이 소등되도록 제어하는 제어신호를 생성하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 훈련용 화재발생장치는, 상기 평가 단말로부터 상기 제어신호가 수신되면 카운팅된 상기 경과시간을 상기 평가 단말로 전송하고,
    상기 평가 단말은, 상기 경과시간을 상기 소방훈련 제한시간과 비교하여 상기 체험자의 소화활동 능력을 평가하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 평가 단말은,
    평가자로부터 입력되는 상기 소방훈련 공간의 크기, 화재의 규모 및 상기소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 산출하고, 산출된 상기 연기확산 시간 및 상기 피난소요 시간에 기초하여 소방훈련 제한시간을 산출하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 평가 단말은,
    산출된 상기 피난소요 시간이 상기 연기확산 시간보다 큰 경우, 상기 연기확산 시간보다 작은 시간 구간을 갖도록 상기 피난소요 시간을 가변하고, 가변된 피난소요 시간을 상기 소방훈련 제한시간으로 설정하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 평가 단말은,
    상기 소방훈련 제한시간이 경과한 이후에 상기 인원 카운팅 장치에 의해 감지되는 체험자의 수를 평가자로부터 입력된 소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수와 비교하여 대피 실패 인원을 산출하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 훈련용 발신기는, 타이머, 조작버튼 및 표시등을 포함하며, 화재 훈련 개시 시점으로부터 체험자가 상기 조작버튼을 누르기까지 소요된 시간을 카운팅하여 상기 평가 단말로 전송하고,
    상기 평가 단말은 상기 훈련용 발신기로부터 수신된 소요 시간을 기초로 상기 체험자의 화재전파 능력을 평가하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 평가 단말은,
    상기 촬영 장치로부터 수신되는 촬영영상을 분석하여,
    소방훈련 공간에 위치한 체험자의 행동특성을 평가하는, 소방 훈련 평가용 교보재 시스템.
  11. 소방훈련 공간에 설치되는 훈련용 발신기, 훈련용 소화기, 훈련용 화재발생장치 및 평가 단말로 구성된 소방 훈련 평가용 교보재 시스템을 이용한 소방 훈련 평가 방법에 있어서,
    모의 화재 훈련이 개시되면, 상기 훈련용 발신기가 상기 모의 화재 훈련 개시 시점으로부터 체험자가 상기 훈련용 발신기에 구비된 조작버튼을 누르기까지 소요된 시간을 카운팅하고,
    상기 훈련용 화재발생장치가 상기 체험자에 의해 상기 훈련용 소화기로부터 분사되는 분사 물질을 감지하고, 상기 모의 화재 훈련 개시 시점으로부터 상기 분사 물질이 감지된 시간까지 소요된 시간을 카운팅하며,
    상기 평가 단말이, 상기 훈련용 발신기로부터 수신된 소요 시간에 기초하여 상기 체험자의 화재상황 전파 능력을 평가하고, 상기 훈련용 화재발생장치로부터 수신된 소요 시간에 기초하여 상기 체험자의 초기 소화활동 능력을 평가하는, 소방 훈련 평가 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 평가 단말은
    평가자로부터 입력되는 상기 소방훈련 공간의 크기, 화재의 규모 및 상기소방훈련 공간에 위치하는 체험자 수에 대한 정보를 기초로 연기확산 시간 및 피난소요 시간을 산출하고, 산출된 상기 연기확산 시간 및 상기 피난소요 시간에 기초하여 소방훈련 제한시간을 산출하는, 소방 훈련 평가 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 소방 훈련 평가용 교보재 시스템은, 상기 소방훈련 공간에 위치한 체험자를 촬영하는 촬영 장치 및 상기 소방훈련 공간에 형성된 대피로 상에 배치되어 상기 대피로를 따라 이동하는 체험자를 카운팅하는 인원 카운팅 장치를 더 포함하고,
    상기 평가 단말은, 상기 소방훈련 제한시간이 경과한 이후에 감지되는 체험자 수를 카운팅하여 체험자의 대피능력을 평가하는, 소방 훈련 평가 방법.
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