KR20210073102A - 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템 - Google Patents

Abstract

건물 내 재난 상황 발생 시 재실자의 신속한 대피와 안전한 구조를 위한 건물 재난 대응 시스템에 관한 것으로, 건물 내 스마트 IoT와 재난관리 시스템을 구축하여 인명 및 재산피해를 최소화하기 위한 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템이 개시된다.

Description

2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템{DISASTER MANAGEMENT SYSTEM USING TWO-DIMENSIONAL FLOOR PLANS}

본 발명은 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템에 관한 것이다.

국내 안전점검 및 정밀안전진단 시장은 성장이 멈춘 반면 시설물 유지관리 시장 규모는 지속적으로 증가하고 있는 추세이며, 정부의 안전 예산은 `16년 14.6조원으로 17.9% 증가하였고, 특히 학교 및 재해 취약시설의 안전점검 후 보수/보강을 위한 예산이 기존 1.4조원에서 2조원으로 대폭 확대하였다.

한국의 지능형 시설물 안전 및 유지관리 기술 수준은 선진국 대비 4.3녀의 기술격차가 존재하여 원천기술 또한 부족한 실정이다. 국내 RFID/USN 시장은 `08년 9,400억원 시장에서 `18년까지 25조 4,700억원으로 성정할 것으로 전망되나 원천기술 부족으로 저가형 센서 시장을 중심으로 성장할 것으로 예상된다.

국내 재난 및 유지관리를 위한 안전관리시스템: 재난의 체계적 예방/대비/대응/복구를 위한 국가재난관리정보시스템(NDMS)를 구축 및 운영하고 있으며, 이를 통한 현장 밀착형 대응체계 장착, 거버넌스형 재난정보 공동활용기반 조성 등을 목적으로 하며 소방민원정보시스템, 국가재난정보센터, 지진재해대응시스템, CCTV 통합연계시스템 등으로 구성된다.

국외 재난 및 유지관리를 위한 안전관리시스템: 일본은 재해발생 시 신속한 초동체계 구축을 위한 재해대책메뉴얼을 구축하고 있으며, 각 지방의 실정에 최적화된 별도의 정보시스템을 도입해 재난에 대응하고 있다. 미국은 국토안보부와 연방재난관리청에서 시설뭉의 재난 예방/대비/대응/복구 활동을 관리하고 있으며, 신속한 대응을 위한 의사결정을 지원하고 위해 다양한 ICT 기술을 활용하고, 이를 통합하기 위해 국가긴급관리정보시스템(NEMIS)를 구축/운영하고 있다.

본 발명은 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 건물 내 재난 상황 발생 시 재실자의 신속한 대피와 안전한 구조를 위한 건물 재난 대응 시스템에 관한 것으로, 건물 내 스마트 IoT와 재난관리 시스템을 구축하여 인명 및 재산피해를 최소화하기 위한 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 재난 상황이라는 혼잡하고 익숙하지 않은 비상상황에서 건물 내 내실자(상주인원 및 비상주인원)에게 신속하고 안전한 대피경로를 제공함으로써 대피훈련에 숙달되어 있지 않은 인력이 없더라도 효율적인 피난을 유도하고, 건물 내부의 정확한 사태파악 및 재난 상황의 정보를 외부와 신속히 공유함으로써 피해를 최소화할 수 있는 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 재난 상황이라는 혼잡하고 익숙하지 않은 비상상황에서 건물 내 내실자(상주인원 및 비상주인원)에게 신속하고 안전한 대피경로를 제공함으로써 대피훈련에 숙달되어 있지 않은 인력이 없더라도 효율적인 피난을 유도하고, 건물 내부의 정확한 사태파악 및 재난 상황의 정보를 외부와 신속히 공유함으로써 피해를 최소화할 수 있는 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명은 다양한 IoT 및 AR 기술을 통해 복잡한 공간의 구조를 가지고, 건물마다 제각기 다른 구조 형태 속에서 정확한 대피로와 구조로를 전달함으로써 소방안전의 근본적인 개선이 가능하여, 재난 상황과 같은 위급한 상황 시 건물 내 재실자 및 구조자에게 신속한 초기 대응을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템을 제공함으로써, 재난 상황이라는 혼잡하고 익숙하지 않은 비상상황에서 건물 내 내실자(상주인원 및 비상주인원)에게 신속하고 안전한 대피경로를 제공함으로써 대피훈련에 숙달되어 있지 않은 인력이 없더라도 효율적인 피난을 유도하고, 건물 내부의 정확한 사태파악 및 재난 상황의 정보를 외부와 신속히 공유함으로써 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성을 도시한 도면.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 모드에 따른 화면 인터페이스를 예시한 도면.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명은 건물 내 재난 상황 발생 시 재실자의 신속한 대피와 안전한 구조를 위한 건물 재난 대응 시스템이다. 이를 위해 건물 내 스마트 IoT와 재난관리 시스템을 구축하여 인명 및 재산피해를 최소화 하는데 목적이 있다.

건물의 화재 감지 및 경보시스템은 기존의 단순 감지 및 경보수준에서 다양한 ICT기술과의 융합/연계를 통해 지능화 및 복합화된 첨단 시스템으로 진화하고 있으며, 화재 감시 센서의 경우 열감지, 연기감지, 불꽃감지 순으로 확대 적용되고 있다. 또한 내장카메라를 통해 모니터링과 판단 능력을 제고하고 있다. CCTV를 활용한 화재 감시시스템은 화재 감지에 있어서 영상인식 및 자동 대응 시스템으로 기술발전을 이루고 있다.

화재안전 대응 시스템은 크게 영상 기반 화재감시 기술, 센서 기반 화재감시 기술, 화재 모니터링 및 대응 기술로 구분할 수 있다.

- 영상 기반 화재감시 기술: 영상 획득기술(감시카메라, CCTV를 이용한 현장 영상 획득), 지능형 영상처리 기술(영상 데이터를 분석하여 화염 및 연기 감지, 검출된 화염 발생 정보에 관한 통계 분석 및 관리), 영상 저장기술(HDD, DVR 등 고화질 영상을 압축, 저장, 삭제, 관리를 자동으로 관리)

- 센서 기반 화재감시 기술: 화재 감지 센서 기술(열, 연기, 불꽃 등을 감지하여 화재 상황을 감지하는 센서), 감지센서 네트워크 기술(화재 감지기에서 발생되는 정보를 유무선 통신망을 이용하여 센서 네트워크를 형성)

- 화재 모니터링 및 대응 기술: 피해자 감지 기술(CCTV, 레이다, 적외선 등을 통해 화재 초기 및 연기 발생 상황에서 화재 현장에 있는 사람을 감지하고 통보), 피해자 유도 기술(화재 현장에 있는 사람들이 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 안내), 화재감시 모니터링 기술(통신 네트워크를 통해 원격지에서 각종 지역에서 발생되는 영상을 취득하여 재난상황을 파악하고, 신속한 조리를 할 숭 있는 중앙관제 기술)

기존에 구축된 건물들에 설치되어 있는 재난 대응 관련 시스템은 건축법상 조건을 맞추기 위한 수준이 대다수이다. 일례로 스프링쿨러, 방화 셔터, 비상구 유도등 수준이 많다. 때문에 현재의 건물에서 화재가 발생하게 되면 비상구 방향등을 제외한 구체적인 대피 안내가 이루어지고 있지 않고 있으며, 특정 비상 통로 또는 엘리베이터에 다수의 사람이 몰리게 되어 무질서하고 피해의 위험성이 증가하게 된다. 또한, 건물의 경우 내부 이동경로, 대비로, 승강기 위치, 구조 등 제각기 다르며, 소방당국은 유사시를 대비해 피난안전구역 층수 및 위치, 대피 이동경로 숙지를 권고하고 있다. 하지만 이는 위험 상황에 처해 있는 건물 재실자 입장에서 건물의 모든 구조를 파악하고 이동하기에 어려움이 있다.

건물 내 스마트 IoT와 CCTV를 설치하여 재난 대응 시스템을 구축하고, 2차원의 건물 평면도와 증강현실 기술을 활용하여 재난 상황 시 건물 내 재실자 및 외부 구조자에게 상황 공유를 통한 대피로와 구조로를 안내한다. 재난 상황 발생 시 건물 내 재실자가 소유하고 있는 휴대기기를 통해 재난 상황을 전파하고, 대피로를 안내한다. 이후 중앙관제센터 및 재난대응관련 기관에게 건물 내 상황 정보를 공유하여 구조자는 2차원 건물 평면도에 증강현실 기반 재난 대응 어플리케이션 화면을 통해 현재 건물 내 상황을 실시간으로 파악한다.

본 발명 시스템은 네 가지로 구성되어 있으며, 5가지의 동작 모드가 있다. 각 동작 모드는 상황정도에 따라 구분되어 동작하게 된다.

1. 시스템 구성(도 1 참조)

1) IoT/CCTV: 스마트 IoT를 통해 다양한 건물 내 정보를 수집하여 상황분석 서버에 전송한다.

2) 상황분석 서버: 재난 상황 발생 시 CCTV로부터 전송되는 영상과 수집된 IoT 정보를 바탕으로 상호 연계하여 초기 상황 발견 및 화재 발생 지점, 비상계단 개폐유무 등을 파악하고 분석하는 역할을 수행한다.

3) 데이터베이스: 평상 시 건물 내 상황 정보 및 비상 상황 발생 시 대응 메뉴얼 등을 지속적으로 저장하고 관리하는 역할을 수행한다.

4) 증강현실 어플리케이션: 건물 내 현재 상황을 실시간으로 반영하여 2차원 건물 평면도에 시각화 하는 역할을 수행한다.

2. 시스템 동작

1) Normal Mode : 평상 시 각 층별 온도 및 습도, CO, CO2, 재실자 유무, 화재 위험에 대해 모니터링하며 해당 화면은 도 2와 같다.

2) Danger Mode : 화재 발생 시 중앙관제센터와 구조대에게 화재 발생 지점 및 화재 진압 경로 안내하며 해당 화면은 도 3과 같다.

3) Suppression Mode : 화재 발생 시 중앙관제센터와 구조대에게 화재 발생에 따른 위험 지역 안내하며 해당 화면은 도 4와 같다.

4) Rescue Mode (구조): 화재 발생 시 중앙관제센터와 구조대에게 화재 지점에 따른 안전한 구조 경로 안내하며 해당 화면은 도 5와 같다.

5) Rescue Mode (대피): 화재 발생 시 건물 내부에 있는 재실자에게 안내한 대피 경로에 대해 안내하며 해당 화면은 도 6과 같다.

따라서, 본 발명은 다양한 IoT 및 AR 기술을 통해 복잡한 공간의 구조를 가지고, 건물마다 제각기 다른 구조 형태 속에서 정확한 대피로와 구조로를 전달함으로써 소방안전의 근본적인 개선이 가능하여, 재난 상황과 같은 위급한 상황 시 건물 내 재실자 및 구조자에게 신속한 초기 대응을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 건물 내 재난 상황 발생 시 재실자의 신속한 대피와 안전한 구조를 위한 건물 재난 대응 시스템에 관한 것으로, 건물 내 스마트 IoT와 재난관리 시스템을 구축하여 인명 및 재산피해를 최소화하기 위한 2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생 시 대응 시스템.

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