KR102643246B1 - 인공지능 기반 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템 - Google Patents

Abstract

어느 한 세대의 진동으로 인해 다른 세대로 전달되는 소음에 있어, 각 세대의 특성이 반영되어 실효적인 층간소음 알림이 가능한 시스템이 개시된다. 본 발명은 건축물의 제1 세대에 설치된 진동 측정장치; 상기 건축물의 제2 세대에 설치된 소음 측정장치; 상기 진동 측정장치로부터 전송받은 진동수 데이터와 상기 소음 측정장치로부터 전송받은 음압 데이터를 인공지능 모델링을 통해 실시간으로 분석하여 경보음 발생 여부를 결정하는 제어부; 및 상기 제어부의 결정에 따라 신호를 수신하여 상기 제1 세대에 경보음을 발생시키는 경보음 발생부;를 포함하는 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템을 제공한다.

Description

인공지능 기반 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템{AI-based alarm system for noise　between　floors considering characteristic of individual household}

본 발명은 층간소음 알림 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능 기반으로 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템에 관한 것이다.

기존의 공동주택 구조는 벽식구조를 적용하였는데, 벽식구조를 적용한 이유는 층고적 측면의 이득이 있으며, 공사기간과 공사비가 감소한다는 경제적인 측면의 장점이 있다. 하지만 상부의 충격이 내력벽으로 전달되기 때문에 소음에 취약하며, 진동에너지가 집중되기 때문에 소음이 크게 나타난다. 공동주택의 특성상 여러 세대들이 모여 거주하기 때문에 세대 간의 소음에 취약하며, 특히, 거주자의 보행, 물체의 낙하 등으로 인한 충격이 바닥으로 가해지는 경우가 많기 때문에 층간소음은 특히 심하다.

이를 방지하기 위해 층간소음 방지 매트 등의 다양한 방법이 적용되고 있으며, 슬래브 바닥 두께에 대한 규제 등을 통하여 이를 방지하고 있으나, 그럼에도 불구하고 층간소음으로 인한 스트레스는 여전히 존재한다.

한국공개특허 제2020-0145525호는 층간소음 측정 인터폰으로서, 소음 측정기와 진동 측정기를 층과 층 사이에 장착하여 소음과 진동이 일정 수치를 초과하면 인터폰의 디스플레이로 확인 가능하도록 하는 기술을 개시하고 있으나, 다른 세대로 전달되는 소음의 정도와 그에 따른 조치에 관해서는 언급하지 않고 있다.

한국공개특허 제2020-0109185호는 소음레벨 및 진동레벨을 측정하는 소음 측정기를 공동주택 아래층의 천장면에 부착한 후, 측정기로부터의 데이터를 수신하여 층간소음 관리 애플리케이션을 통하여 단말기로 확인하도록 하는 기술을 개시하고 있으나, 아래층에서 발생하는 소음까지도 감지되어 실효적인 소음레벨 측정이 어려운 문제가 있다.

한국등록특허 제1268318호는 층간 진동 및 소음 측정 경보 장치가 바닥 슬래브와 벽체에 의해 형성되는 실내 공간이 다층 구조로 이루어진 건축물에 설치되고, 선정된 주기마다 실내 공간 간의 환경 데이터를 센싱하는 측정 수단과, 미리 설정된 설정치 이상으로 초과할 때 경보를 발하는 경보 수단을 포함하는 층간 진동 및 소음 측정 경보 장치를 개시하고 있으나, 역시 다른 세대로 전달되는 소음의 정도와 그에 따른 조치에 관해서는 언급하지 않고 있다.

본 발명은 어느 한 세대의 진동으로 인해 다른 세대로 전달되는 소음에 있어, 각 세대의 특성을 반영한 실효적인 인공지능 기반 층간소음 알림이 가능한 시스템을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제1 양태로서 본 발명은, 건축물의 제1 세대에 설치된 진동 측정장치; 상기 건축물의 제2 세대에 설치된 소음 측정장치; 상기 진동 측정장치로부터 전송받은 진동수 데이터와 상기 소음 측정장치로부터 전송받은 음압 데이터를 인공지능 모델링을 통해 실시간으로 분석하여 경보음 발생 여부를 결정하는 제어부; 및 상기 제어부의 결정에 따라 신호를 수신하여 상기 제1 세대에 경보음을 발생시키는 경보음 발생부;를 포함하는 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템을 제공한다.

또한 상기 인공지능 모델링은 상기 진동수 데이터 및 상기 음압 데이터 각각에 대하여 정상 상황 또는 이상 상황에 따른 진동 및 소음인 것을 판별할 수 있고, 상기 진동수 데이터 및 상기 음압 데이터 모두 이상 상황으로 판별할 경우 경보음 발생을 결정하도록 모델링된 것을 특징으로 하는 층간소음 알림 시스템을 제공한다.

또한 상기 소음 측정장치 및 경보음 발생부는 인터폰 또는 이동통신 기기에 구비된 것을 특징으로 하는 층간소음 알림 시스템을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제2 양태로서 본 발명은, 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 제3 양태로서 본 발명은, 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.

본 발명은 층간소음 알림 시스템으로서, 제1 세대에 진동 측정장치 및 제2 세대에 소음 측정장치를 설치하고, 각 진동수 데이터 및 음압 데이터를 인공지능 모델링을 통해 실시간으로 분석하되, 각 세대별 정상 상황 또는 이상 상황에 따른 진동 및 소음인 것을 판별할 수 있도록 하여, 제1 세대 및 제2 세대 모두 동시에 이상 상황일 경우, 즉, 경보가 필요한 상황에만 경보음이 발생하도록 함으로써, 각 세대의 특성이 반영되어 실효적인 층간소음 알림이 가능한 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 층간소음 알림 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 모델부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 층간소음으로 판별하는 상황을 나타낸 모식도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 층간소음 알림 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 층간소음 알림 시스템(100)은 진동 측정장치(110), 소음 측정장치(120), 제어부(130), 인공지능 모델부(140), 데이터베이스부(150) 및 경보음 발생부(160)를 포함한다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

상기 진동 측정장치(110)는 건축물의 제1 세대(H1)에 설치되어 제1 세대(H1)에서 발생하는 진동, 예컨대, 거주자나 중량물의 이동, 충격에 의해 발생하는 진동의 세기를 측정하는 장치이다. 진동 측정장치(110)는 예컨대, 바닥 슬래브 내부에 설치되어, 발생하는 진동의 세기를 진동수로 측정할 수 있고, 측정된 진동수 데이터는 네트워크(N)를 통해 제어부(130)로 송신될 수 있다.

상기 소음 측정장치(120)는 제2 세대(H2)에 설치되어 제2 세대(H2)에서 발생한 소음이나 제1 세대(H1)에서 발생한 진동으로부터 전달되는 소음의 세기를 측정하는 장치이다. 소음 측정장치(120)는 예컨대, 인터폰이나 스마트폰에 내장되어, 발생 또는 전달되는 소음의 세기를 음압으로 측정할 수 있고, 측정된 음압 데이터는 네트워크(N)를 통해 제어부(130)로 송신될 수 있다.

상기 진동 측정장치(110) 및 소음 측정장치(120)는 세대별로 측정하고자 하는 위치에 다수 설치되어 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 제어부(130)는 상기 진동 측정장치(110)로부터 전송받은 진동수 데이터와 상기 소음 측정장치(120)로부터 전송받은 음압 데이터를 인공지능 모델링을 통해 실시간으로 분석하여 경보음 발생 여부를 결정하는 역할을 하며, 예컨대, 웹 서버 형태로 네트워크(N)를 통해 정보를 송수신하는 방식으로 구성될 수 있다. 제어부(130)는 진동수 데이터 및 음압 데이터를 포함한 다수의 정보를 수집하고, 예컨대, API(Open Application Programming Interface)를 이용하여 웹서핑, 앱서핑을 통해 층간소음에 관한 진동 및 소음 관련 비정형 데이터를 데이터베이스부(150)로 전송할 수 있다.

본 발명에서 네트워크(N)는 일반적으로 인터넷망을 의미할 수 있으나, 기타 다른 네트워크망, 예컨대, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PSTN(Public Switched Telephone Network), PSDN(Public Switched Data Network), 케이블 TV망, 무선통신망 등도 물론 가능하며, 또한 컴퓨터 또는 모바일 장치(스마트폰이나 태블릿 PC 등) 등 단말기를 통해 상기 웹 서버에 접속하여, 각종 층간소음에 관한 진동 및 소음 관련 데이터를 입력 및 전송함으로써, 데이터베이스부(150)에 저장시킬 수 있다.

상기 데이터베이스부(150)는 상기 제어부(130)를 통해 진동수 데이터 및 음압 테이터에 관한 정보가 수집되어 저장되는 구성으로, 예컨대, 웹 서버로부터 후술하는 인공지능 모델링을 통해 분석된 정보를 제공받아 저장한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 모델부의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에서 인공지능 모델부(140)는 상기 진동 측정장치(110)로부터 전송받은 진동수 데이터와 상기 소음 측정장치(120)로부터 전송받은 음압 데이터를 인공지능 모델링화하여 상기 제어부(130)를 통해 경보음 발생 여부를 결정하도록 하는 역할을 하는 것으로, 제1 인공지능 모델 생성부(141), 제2 인공지능 모델 생성부(142) 및 층간소음 판별부(143)를 포함한다.

상기 제1 인공지능 모델 생성부(141)는 진동수 데이터에 대해 모델링을 수행하여 제1 세대(H1)의 진동이 정상 상황 또는 이상 상황인지 판별할 수 있도록 하고, 상기 제2 인공지능 모델 생성부(142)는 음압 데이터에 대해 모델링을 수행하여 제2 세대(H2)의 소음이 정상 상황 또는 이상 상황인지 판별할 수 있도록 하고, 상기 층간소음 판별부(143)는 실시간으로 입력되는 진동수 데이터와 음압 데이터를 상기 제1 인공지능 모델 생성부(141) 및 제2 인공지능 모델 생성부(142)에 의해 생성된 모델에 적용하여 경보음 발생에 해당되는 상황인지 판별할 수 있도록 한다.

상기 제1 인공지능 모델 생성부(141) 및 제2 인공지능 모델 생성부(142)는 프로그램된 인공신경망을 바탕으로 예컨대, 텐서플로우와 같은 프레임워크를 이용한 머신러닝 기반의 학습을 통해 일상생활에서 발생되는 진동이나 소음을 정상 상황으로 판별할 수 있도록 데이터베이스화 하고, 그렇지 않은 상황에서 발생되는 진동이나 소음, 예컨대, 거주자가 뛰는 등의 비정상적인 이동에 의해 발생되는 충격이나 중량물의 낙하 등에 의한 충격에 의한 진동이나 소음을 이상 상황으로 판별할 수 있도록 데이터베이스화 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에서 층간소음으로 판별하는 상황을 나타낸 모식도이다.

도 3을 참조하면, 상기 층간소음 판별부(143)는 실시간으로 입력되는, 예컨대, 5분 정도의 짧은 시간 단위로 입력되는 진동수 데이터와 음압 데이터를 생성된 모델에 적용하여 입력된 진동수 데이터(Data-1)가 이상 상황으로 출력되고, 입력된 음압 데이터(Data-2)가 이상 상황으로 출력될 경우에 한해 층간소음이 발생한 경우로 판별한다. 따라서 예컨대, 제1 세대(H1)로부터 전송된 진동수 데이터로부터는 정상 상황으로 판별되나, 제2 세대(H2)에서 발생되는 비정상적인 이동이나 충격에 의해 발생되는 소음으로 인해 음압 데이터로부터는 이상 상황으로 판별될 경우에는 층간소음이 아닌 것으로 판별하게 된다.

또한 제1 세대(H1)에서 동일한 세기의 진동이 발생하더라도 제2 세대(H2)의 위치, 가구의 배치, 소음 저감장치(매트 등) 설치 여부 등에 따라 각 제2 세대(H2)에 발생되는 소음의 세기는 다를 수 있는데, 상기와 같이 각 제2 세대(H2)별로 정상 상황 또는 이상 상황으로 판별하는 양상이 다르기 때문에, 본 발명에서는 각 세대의 특성이 반영되어 진정한 층간소음이 발생한 경우에 한해 경보음이 발생되도록 하여 실효적인 층간소음 알림이 가능한 시스템을 제공할 수 있게 된다.

또한 제1 세대(H1)에 진동 측정장치(110)가 여러 대 설치될 수 있으며, 이때 특정 위치에 설치된 진동 측정장치(110)로부터 전송된 데이터가 이상 상황으로 판별될 경우 해당 진동 측정장치(110)가 설치된 장소에서 특히 층간소음을 유발하는 것으로 명확히 인지되도록 할 수 있다.

상기 인공지능 모델부(140)에서 층간소음으로 판별할 경우 제어부(130)는 실시간으로 경보음을 발생시키는 것으로 결정하여 네트워크(N)를 통해 송신하여 경보음 발생부(160)로 하여금 경보음이 발생하도록 한다.

상기 경보음 발생부(160)의 설치는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 제1 세대(H1)의 인터폰에 내장될 수 있고, 스마트폰 등 이동통신 기기에 설치되도록 할 수도 있음은 물론이다.

이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 층간소음 알림 시스템은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당 업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 층간소음 알림 시스템 110 : 진동 측정장치
120 : 소음 측정장치 130 : 제어부
140 : 인공지능 모델부 141 : 제1 인공지능 모델 생성부
142 : 제2 인공지능 모델 생성부 143 : 층간소음 판별부
150 : 데이터베이스부 160 : 경보음 발생부
H1 : 제1 세대 H2 : 제2 세대
N : 네트워크

Claims (5)

1. 건축물의 제1 세대에 설치된 진동 측정장치;
   상기 건축물의 제2 세대에 설치된 소음 측정장치;
   상기 진동 측정장치로부터 전송받은 진동수 데이터와 상기 소음 측정장치로부터 전송받은 음압 데이터를 인공지능 모델링을 통해 실시간으로 분석하여 경보음 발생 여부를 결정하는 제어부; 및
   상기 제어부의 결정에 따라 신호를 수신하여 상기 제1 세대에 경보음을 발생시키는 경보음 발생부;
   를 포함하는 세대별 특성을 고려한 층간소음 알림 시스템으로서,
   상기 인공지능 모델링은 상기 진동수 데이터 및 상기 음압 데이터 각각에 대하여 정상 상황 또는 이상 상황에 따른 진동 및 소음인 것을 판별할 수 있고, 상기 진동수 데이터 및 상기 음압 데이터 모두 동시에 이상 상황으로 판별할 경우 경보음 발생을 결정하도록 모델링된 것을 특징으로 하는 층간소음 알림 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 소음 측정장치 및 경보음 발생부는 인터폰 또는 이동통신 기기에 구비된 것을 특징으로 하는 층간소음 알림 시스템.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제3항에 따른 시스템을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.