KR102545285B1 - 원자력발전소의 화재 대응훈련 시스템 및 프로그램 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 화재 시나리오를 생성하는 시나리오 생성부; 상기 시나리오 생성부가 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현하는 화염 실사화부; 및 상기 화염 실사화부로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성하는 컨텐츠 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 원전 초동소방대원이 화재를 진압하는 훈련을 경험할 수 있는 화재 대응훈련 시스템 및 프로그램에 관한 것이다.
원자력발전소에서는 화재 시 초동소방대의 적극적인 화재 대응을 위해 정기적으로 모의 화재 훈련을 수행하고 있다. 종래 수행하고 있는 모의 화재훈련은 화재대응 표준 절차서에 따라 화재 발생을 가정하여 정해진 시나리오대로 화재발생 지역으로 초동 소방대가 출동하고, 가상으로 화재를 진압하는 방식으로 진행한다. 그러나, 종래의 모의 화재 훈련은 표준 절차서에 제시된 화재시나리오의 수가 제한적이고, 화재시나리오 대응을 위한 화재진압 훈련 수준이 실전에 미치지 못하고 있다.
이와 관련, 소방대의 적극적인 화재 대응이 가능하도록 한국등록특허 제10-1769880호는 원자력 발전소의 화재 훈련 시뮬레이션 방법 및 장치를 개시한다. 상기의 선행특허문헌은 원자력 발전소의 내부 설계 데이터를 분석하여, 건물, 설치 기기 특성에 따른 화재 영향을 반영한 화재 모델링 정보에 따라 훈련용 시뮬레이션 공간을 모델링하여 공간에 따른 화재 훈련을 진행할 수 있도록 한다.
이와 같이 종래의 경우, 가상현실 시뮬레이션 기술을 도입하여 화재의 모의 훈련을 현실감 있도록 제공하는 선행문헌이 다수 제안되고 있으나, 화재 훈련 컨텐츠의 가상현실의 구현시 화재의 시간경과를 고려하여, 시간에 따른 화재의 확산과 위험의 현실성을 높게 반영시킨 시스템은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 가상현실 시뮬레이션 기술을 도입하여 화재의 대응훈련 컨텐츠를 제공할 수 있는 훈련시스템을 제공하되, 화재의 훈련을 위한 가상환경을 현실과 유사하게 구현할 수 있도록 시간에 따른 화재의 확산과 위험의 현실성이 높게 반영된 화재 대응훈련 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 화재 시나리오를 생성하는 시나리오 생성부; 상기 시나리오 생성부가 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현하는 화염 실사화부; 및 상기 화염 실사화부로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성하는 컨텐츠 생성부;를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 시나리오 생성부은, 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 원자력발전소의 화재위험도분석(FHA) 데이터베이스로부터 추출하여 화재 시나리오를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 시나리오 생성부은, 시나리오 생성시 이용되는 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보에 있어서, 시간 경과에 따른 변화량의 정보를 함께 참조하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선이 추출될 수 있도록 시나리오를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 화염 실사화부은, 상기 시나리오 생성부가 구축한 시나리오에서, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속 시간의 변화량의 정보를 이용하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선을 추출할 수 있다.
바람직하게, 상기 화염 실사화부은, 산출된 상기 확산 데이터에서 화재열방출률 값을 RGB 인덱스로 변환하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 실사화하할 수 있다.
또한, 본 발명은, 데이터를 입력하는 입력 수단, 입력된 데이터를 처리하는 처리 수단을 갖는 기기에, 실행시키기 위하여 매체에 저장된 화재 대응훈련 프로그램에 있어서, 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 화재 시나리오를 생성하는 시나리오 생성 기능; 상기 시나리오 생성 기능이 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현하는 화염 실사화 기능; 및 상기 화염 실사화 기능으로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성하는 컨텐츠 생성 기능;을 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 시간에 따른 화재의 확산과 위험의 현실성이 높게 반영하기 위해, 시나리오 생성부가 구축한 화재 시나리오에서 기간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여, 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현하여 화재의 훈련을 위한 가상환경을 현실과 유사하게 구현한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시나리오 생성부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화염 실사화부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 생성부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 프로그램의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시나리오 생성부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화염 실사화부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 생성부의 처리 프로세스를 나타낸다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 프로그램의 구성도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 시스템(1)의 구성도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 화재 대응훈련 시스템(1)은 시나리오 생성부(10), 화염 실사화부(30), 및 컨텐츠 생성부(50)을 포함할 수 있다.
시나리오 생성부(10)는 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 화재 시나리오를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시나리오 생성부(10)의 처리 프로세스를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 시나리오 생성부(10)는 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 원자력발전소의 화재위험도분석(FHA) 데이터베이스로부터 추출하여 화재 시나리오를 생성할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 시나리오 생성부(10)는 시나리오 생성의 데이터 구축을 위해 화재위험도분석(FHA) 데이터베이스를 참조할 수 있다. 화재위험도분석(FHA) 데이터란 가연물 현황에 따른 각 방화지역에서 발생할 수 있는 화재의 종류와 각 화재의 최대크기와 지속시간에 관한 정보가 포함될 수 있다. 화재위험도분석(FHA) 데이터는 자동화재진압 설비의 유무에 따른 화재진압 정보를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 시나리오 생성부(10)는 전술한 FHA 데이터베이스의 자료를 참조하여, 방화지역의 3차원 치수 데이터를 호출할 수 있다. 그 다음으로, 시나리오 생성부(10)는 가연물의 종류와 가연물의 량에 관한 데이터를 호출할 수 있다. 실사화된 화염의 구현을 위해서 시나리오는 다양한 케이스로 생성됨이 바람직하다. 시나리오 생성부(10)는 가연물의 종류와 량을 적절하게 선택한 여러 시나리오를 생성할 수 있으며, 이에 따라 후술하게 될 화재의 확산 데이터가 다양하게 도출될 수 있다. 다음으로, 시나리오 생성부(10)는 점화원 및 중간가연물의 위치를 설정할 수 있다. 시나리오 생성부(10)는 점화원과 중간가연물의 위치가 선정되면, 그에 따른 화재 크기와 화재 면적에 관한 데이터 및 화재 지속시간에 대한 데이터를 호출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 시나리오 생성부(10)는 화재위험도분석(FHA) 데이터의 자동화재진압 설비의 유무에 따른 화재진압 정보와 초동소방대 수동 화재진압 정보를 이용하여 초기에 화재를 진압하지 않은 경우와 화재를 진압한 경우에 대한 화재 시나리오를 생성할 수 있다.
시나리오 생성부(10)는 만약 자동소화설비가 없다면 운전원으로 구성된 초동소방대가 이동식 소화기 등 옥내 소화전을 이용하여 화재를 진압할 경우를 고려하여, 화재진압 모델링 분석의 입력 변수를 도출할 수 있다.
시나리오 생성부(10)는 시나리오 생성 시 이용되는 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보에 있어서, 시간 경과에 따른 변화량의 정보를 함께 참조하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선이 추출될 수 있도록 시나리오를 생성할 수 있다.
화염 실사화부(30)는 시나리오 생성부(10)가 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화염 실사화부(30)의 처리 프로세스를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 화염 실사화부(30)는 시나리오 생성부(10)가 구축한 시나리오에서, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속 시간의 변화량의 정보를 이용하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선을 추출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 화염 실사화부(30)는 시나리오 생성부(10)가 구축한 화재 시나리오에서 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선을 추출할 수 있다. 화염 실사화부(30)는 화재열방출률 곡선이 추출되면, 화염의 확산데이터를 분석하기 위해 전산유체역할 모델이 적용될 수 있다. 화염 실사화부(30)는 시간에 따른 3차원 화재크기 및 열방출률 계산 결과를 도출함으로써, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출할 수 있다.
화염 실사화부(30)는 화염의 확산 데이터를 산출하면, 산출된 확산 데이터에서 화재열방출률 값을 RGB 인덱스로 변환하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 실사화할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 화염 실사화부(30)는 산출된 확산 데이터에서 화재열방출률 값을 RGB 인덱스로 변환하여 화재 실험 사진의 화염에 RGB 값을 매핑하는 방법으로 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 실사화할 수 있다. 이는 현실화재와 더 가깝게 화염을 실사화할 수 있다는 장점이 있다.
컨텐츠 생성부(50)는 화염 실사화부(30)로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 생성부(50)의 처리 프로세스를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 컨텐츠 생성부(50)는 발전소의 VR모델, 발전소 내부 파노라마, 및 화염 실사화부(30)가 구현한 화염 실사화 데이터를 통해 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성할 수 있다.
컨텐츠 생성부(50)는 발전소 도면 자료를 자동 또는 수동으로 3D CAD 모델로 생성하여 VR 변환과정을 거쳐 생성된 발전소의 VR모델의 데이터를 참조하여 가상현실을 생성할 수 있다. 컨텐츠 생성부(50)가 참조하는 발전소 내부 파노라마는 발전소의 현장 영상기록(사진, 비디오)으로부터 생성될 수 있다. 컨텐츠 생성부(50)가 구현하는 가상현실 컨텐츠에서, 발전소의 구조 변경이 필요한 경우에는 발전소 도면자료를 수정하고 가연물의 위치가 이동할 때는 발전소의 현장 영상기록을 수정하면 화재 대응훈련 프로그램이 업그레이드될 수 있으므로 개발자 위주가 아닌 사용자 위주로 운용될 수 있다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 프로그램(3)의 구성도를 나타낸다. 도 5을 참조하면, 화재 대응훈련 프로그램(3)은 시나리오 생성 기능(100), 화염 실사화 기능(300), 및 컨텐츠 생성 기능(500)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응훈련 프로그램(3)은 이하에서 설명할 시나리오 생성 기능(100), 화염 실사화 기능(300), 및 컨텐츠 생성 기능(500)이 실현되도록 매체에 저장되어 서버(2)를 통해 다운로드 가능한 형태로 보급될 수 있다.
시나리오 생성 기능(100)은 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 화재 시나리오를 생성할 수 있다. 시나리오 생성 기능(100)은 전술한 시나리오 생성부(10)에서 수행되는 동작을 의미한다.
화염 실사화 기능(300)은 시나리오 생성 기능이 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현할 수 있다. 화염 실사화 기능(300)은 전술한 화염 실사화부(30)에서 수행되는 동작을 의미한다.
컨텐츠 생성 기능(500)은 화염 실사화 기능으로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성할 수 있다. 컨텐츠 생성 기능(500)은 전술한 컨텐츠 생성부(50)에서 수행되는 동작을 의미한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 화재 대응훈련 시스템
2: 서버
3: 화재 대응훈련 프로그램
10: 시나리오 생성부
30: 화염 실사화부
50: 컨텐츠 생성부
100: 시나리오 생성 기능
200: 화염 실사화 기능
300: 컨텐츠 생성 기능
2: 서버
3: 화재 대응훈련 프로그램
10: 시나리오 생성부
30: 화염 실사화부
50: 컨텐츠 생성부
100: 시나리오 생성 기능
200: 화염 실사화 기능
300: 컨텐츠 생성 기능
Claims (6)
- 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간의 정보를 원자력발전소의 화재위험도분석(FHA) 데이터베이스로부터 추출하여 화재 시나리오를 생성하는 시나리오 생성부;
상기 시나리오 생성부가 구축한 화재 시나리오에서, 시간 경과에 따른 화염의 확산 데이터를 산출하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 구현하는 화염 실사화부; 및
상기 화염 실사화부로 구현된 화염이 적용된 화재 훈련 컨텐츠를 가상현실로 생성하는 컨텐츠 생성부;를 포함하고,
상기 시나리오 생성부는,
화재위험도분석(FHA) 데이터베이스로부터 방화지역의 3차원 치수 데이터, 가연물의 종류와 가연물의 양에 대한 데이터를 호출한 후 점화원 및 중간가연물의 위치를 임의로 설정하고,
임의로 설정된 점화원 및 중간가연물의 위치에 따라 화재 크기와 화재 면적 및 화재 지속시간에 대한 데이터를 화재위험도분석(FHA) 데이터베이스로부터 호출하여 화재 시나리오를 생성하는 것을 특징으로 하는 화재 대응훈련 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시나리오 생성부는,
화재위험도분석(FHA) 데이터베이스에 저장된 자동화재진압 설비의 유무에 따른 화재진압 정보와 초동소방대 수동 화재진압 정보를 이용하여,
자동화재진압 설비 유무 및 초동소방대의 수동 화재진압 유무가 반영된 화재 시나리오를 생성하는 것을 특징으로 하는 화재 대응훈련 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시나리오 생성부는,
시나리오 생성시 이용되는 방화지역, 점화원, 가연물, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속시간 중 적어도 어느 하나의 정보에 있어서,
시간 경과에 따른 변화량의 정보를 함께 참조하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선이 추출될 수 있도록 시나리오를 생성하는 것을 특징으로 하는 화재 대응훈련 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 화염 실사화부는,
상기 시나리오 생성부가 구축한 시나리오에서, 화재 크기, 화재 면적, 및 화재 지속 시간의 변화량의 정보를 이용하여 시간에 따른 단위 면적당 화재열방출률 곡선을 추출하는 것을 특징으로 하는 화재 대응훈련 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 화염 실사화부는,
산출된 상기 확산 데이터에서 화재열방출률 값을 RGB 인덱스로 변환하여 실제 화염의 거동과 유사한 화염을 실사화하는 것을 특징으로 하는 화재 대응훈련 시스템.
- 삭제
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| KR20200058024A (ko) * | 2018-11-19 | 2020-05-27 | (주)티움솔루션즈 | 가상현실을 이용한 원전사고 대피 훈련 및 평가방법 및 이를 이용한 원전사고 대피 훈련 및 평가시스템 |
-
2021
- 2021-04-13 KR KR1020210047873A patent/KR102545285B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101769880B1 (ko) * | 2017-05-12 | 2017-08-30 | 주식회사 바론시스템 | 원자력 발전소의 화재 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 실행하는 장치 |
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