KR20220169267A - 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법 - Google Patents

재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템에 관한 것으로, 건물 내 복도의 피난 유도등, 각 실의 출입구, 피난구에 다수 개를 설치하여 BLE 신호를 발생하는 비콘; 화재 피난 안내 앱이 설치된 스마트폰; 및 화재발생 신호를 전달받아 등록된 스마트폰 전용앱으로 피난 안내 정보를 전송하는 서버;를 포함하되, 상기 화재 피난 안내 앱은 비콘 신호를 받아 자동으로 실행되어 해당 비콘 정보와 스마트폰 번호를 지정된 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법{System for monitering occupant and guiding evacuation route and method thereof}
본 발명은 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진, 화재 등 긴급상황이 발생한 경우 건물 내에 있는 사람의 위치를 모니터링하고 대피자에게 스마트폰을 통해 피난경로를 안내하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신망 및 이를 활용할 수 있는 단말기들이 크게 발전하면서 무선 네트워크를 통한 다양한 서비스들이 제공되고 있다. 위치정보 제공 서비스 역시 위와 같은 서비스 중 하나로서, 최근에는 많은 사용자가 소지하고 있는 스마트폰과 같은 이동통신 단말기와 주변 기지국 등을 이용하여 사용자의 위치정보를 파악할 수 있게 되었으며 이를 기반으로 다양한 위치정보 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 이에 따라 재난 발생시 사용자들이 소지하고 있는 단말기 등을 통해 적절한 피난경로를 안내할 수 있는 피난경로 안내 시스템의 구축이 그 어느 때보다 요구되고 있다.
상기와 같은 시스템을 통해 올바른 피난경로를 안내하기 위해서는 각 사용자의 현재 위치정보를 파악하는 것이 가장 중요한 과제가 될 수 있다. 이에 최근에는 실내에서의 위치추적 기술에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있다.
그러나 건축물 내에서는 GPS를 이용한 측위를 할 수 없어 실내에 있는 사람의 위치를 파악하기 위해서는 건물 내에 비콘을 설치하고 사용자가 소지한 스마트폰이나 별도의 위치측위용 장비를 이용하여 3개 이상의 비콘에서 수신되는 신호를 이용해 삼각법으로 거리를 계산하는 실내측위 방법을 사용하고 있으나, 건물의 내부구조나 사람의 방향 등에 따라 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-2178109호(2020.11.06.) 한국 등록특허공보 제10-1537742호(2015.07.13.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지진, 화재 등과 같은 긴급상황이 발생한 경우 건물 내에 있는 사용자에 피난구까지의 피난경로 정보를 제공하며, 화재 진압 및 인명구조 대응팀에게 건물 내에 있는 사람들의 위치와 숫자를 제공하여 신속하고 정확한 대응을 지원할 수 있는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 해당 건물의 건물공간정보와 설치된 비콘 정보를 이용하여 재실자 모니터링에 필요한 데이터를 사전에 구축하고, 이를 이용하여 근접(Proximity) 실내측위 기반으로 재실자를 모니터링하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템은 건물 내 복도의 피난 유도등, 각 실의 출입구, 피난구에 다수 개를 설치하여 BLE 신호를 발생하는 비콘; 화재 피난 안내 앱이 설치된 스마트폰; 및 화재발생 신호를 전달받아 등록된 스마트폰 전용 화재 피난 안내 앱으로 피난 안내 정보를 전송하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 화재 피난 안내 앱은 비콘 신호를 받아 자동으로 실행되어 해당 비콘 정보와 전화번호를 지정된 서버로 전송할 수 있다.
상기 화재 피난 안내 앱은 최초로 비콘 신호를 수신하면 비콘 식별자와 자신의 전화번호를 지정된 서버의 재실자 모니터링 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 해당 층에 대한 사전 구축된 재실자 모니터링 정보를 수신하며, 재실자 모니터링 서버로부터 전송받은 사전 구축된 정보와 비콘 신호를 가지고 현재 위치를 계산할 수 있다.
상기 화재 피난 안내 앱은 수신되는 비콘의 RSSI 값 중에서 신호가 가장 강한 비콘정보와 전화번호를 재실자 모니터링 서버로 전송하고, 재실자 모니터링 서버로부터 수신한 모니터링 정보와 비콘 정보를 이용하여 현재 위치를 계산하며, 이를 서버로 전송할 수 있다.
상기 서버는 재실자의 스마트폰의 위치정보를 수신하여 사전에 저장된 피난 경로 정보를 스마트폰으로 전송할 수 있다.
상기 서버는 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM)), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘의 식별코드 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지(피난구)까지 이동할 실공간정보, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘 정보를 사전에 저장할 수 있다.
상기 서버에는 층별 전자도면 기반으로 재실자 모니터링을 위한 사전구축 정보인 출입구, 계단, 복도, 실에 대한 공간좌표, 피난구 공간좌표, 비콘의 식별자 및 설치 공간좌표를 유지 및 관리할 수 있다.
상기 서버는 스마트폰에 설치된 전용 화재 피난 안내 앱에서 송신 받은 비콘에 대한 사전구축 정보를 조회하고, 조회된 사전구축 정보를 스마트폰으로 전송하며, 서버로부터 받은 스마트폰의 현재 위치정보를 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법은 건물 내의 피난 안내 정보를 서버에 저장하는 제1단계; 상기 서버에서 화재발생 신호를 화재수신반으로부터 수신하여 화재발생 문자를 스마트폰으로 전송하면, 스마트폰의 화재 피난 안내 앱이 실행되는 제2단계; 상기 스마트폰에서 비콘으로부터 신호를 수신(ID, RSSI)하면, 전화번호와 비콘 정보를 서버로 전송하는 제3단계; 상기 서버에서 해당 건물의 건물공간정보, 비콘정보, 목적지정보를 조회하여 스마트폰으로 전송하는 제4단계; 피난 안내를 위해 서버에 사전 등록된 비콘 신호(ID, RSSI)를 스마트폰에서 수신하는 제5단계; 상기 스마트폰에서 현재 위치(실)를 계산하고, 목적지 비콘 정보와 사용할 비콘 정보를 통해 목적지로 피난하는 제6단계; 상기 스마트폰의 위치를 서버로 전송하면 서버의 대시보드에 반영하여 재실자 위치를 파악하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1단계에서 서버에 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM)), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘의 식별코드(아이디) 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지(피난구)까지 이동한 실공간정보와, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘 정보를 사전에 저장할 수 있다.
상기 제5단계에서 사전 등록된 비콘 신호는 목적지까지 비콘 신호와 목적지까지 사용할 비콘 신호일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 건물 내에서 지진, 화재 등의 재난상황 발생 시 재실자의 스마트폰으로 건축물공간정보와 함께 현재 위치에서부터 피난구까지의 피난경로 안내 정보를 통해 신속하게 대피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 화재 진압 및 인명구조 대응팀에게 건물 내에 있는 재실자의 위치와 숫자, 스마트폰 번호를 제공하여 신속하고 정확한 대응을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축물공간정보와 피난경로 안내를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그러면 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 건축물공간정보와 피난경로 안내를 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템은 화재수신반(100), 무선 스캐너(200), 비콘(300), 스마트폰(400), 및 서버(500)를 포함하여 구성된다.
상기 화재수신반(100)은 건물 내 설치된 다수의 화재감지기를 통해 화재 상태를 감지하고, 화재 상태를 감지하면 알람을 발생시키는 동시에 이를 서버(500)로 전송한다.
상기 무선 스캐너(200)는 건물 입구에 설치하여 출입자 스마트폰(400)의 WiFi 또는 BLE 신호를 스캔한다. 이때, 출입자가 무선 스캐너(200)의 소정 거리에 접근하면 출입자 스마트폰(400)의 화재 피난 안내 앱(App)을 실행시켜 출입 확인 및 스마트폰 번호를 서버(500)로 전송한다. 한편, 퇴실자가 무선 스캐너(200)는 소정 거리를 벗어나면 퇴실자 스마트폰(400)의 안내 앱을 통해 스마트폰 번호를 삭제하여 서버(500)로 전송한다. 이로 인해, 건물 내의 재실자 위치와 숫자, 스마트폰 번호를 파악하여 화재 진압 및 인명구조 대응팀에서 신속하고 정확한 대응을 할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.
상기 비콘(300)은 건물 내 복도의 피난 유도등, 각 실의 출입구, 피난구 등에 다수 개를 설치하며, 실내측위를 위한 신호를 주기적으로 발생한다. 이때, 신호에는 비콘의 고유 식별자도 포함되어 있다. 여기서, 상기 비콘(300)은 BLE 또는 WiFi 통신 방식을 이용할 수 있다.
상기 스마트폰(400)은 전용 화재 피난 안내 앱(App)이 설치된다.
상기 화재 피난 안내 앱은 최초로 비콘(300) 신호를 수신하면 비콘 식별자와 자신의 전화번호를 지정된 서버(500)의 재실자 모니터링 서버(500)로 전송하고, 서버(500)로부터 해당 층에 대한 사전 구축된 재실자 모니터링 정보를 수신한다. 이후는 재실자 모니터링 서버(500)로부터 전송받은 사전 구축된 정보와 비콘(300) 신호를 가지고 현재 위치를 계산하고, 이를 재실자 모니터링 서버(500)로 전송한다.
또한, 상기 화재 피난 안내 앱은 수신된 비콘 신호와 사전 구축된 재실자 모니터링 정보를 이용하여 현재 위치를 계산한다. 즉, 수신되는 비콘의 RSSI 값 중에서 신호가 가장 강한 비콘정보와 전화번호를 재실자 모니터링 서버(500)로 전송하며, 재실자 모니터링 서버(500)로부터 수신한 모니터링 정보와 비콘 정보를 이용하여 현재 위치를 계산하고, 이를 서버(500)로 전송한다.
예컨대, 도 2를 참조하면 스마트폰(SP1-1)에서 초기위치 및 방향 계산은, ⑦번 비콘으로부터 스마트폰(SP1-1) 초기위치와 스마트폰 나침반/자이로로 방향을 계산하고, 서버(500)로부터 목적지 비콘 ①,⑮와 사용할 비콘 ⑦,①,⑨,⑬,⑮ 정보를 수신하여 스마트폰(400) 이동에 따라 목적지 비콘과 사용할 비콘 기준으로 위치를 계산하여 스마트폰(SP1-3) 위치에서 목적지 비콘 ① 또는 ⑮로 사용자가 이동방향을 결정할 수 있다.
또한, 스마트폰(SP2-1)에서 위치 계산은 수신한 비콘 신호 중 가장 강한 비콘 신호로 초기위치를 결정하고, 서버(500)로부터 목적지 비콘, 사용할 비콘 정보를 수신하면 스마트폰 이동에 따라 목적지 비콘과 사용할 비콘 기준으로 위치를 계산하여 스마트폰(SP2-1) 위치에서 목적지 태그 ① 또는 ⑮로 사용자가 이동방향은 결정할 수 있다.
상기 서버(500)는 화재 발생과 관련된 정보를 수신하고, 화재에 대한 대피 안내 정보를 피난자의 스마트폰(400) 화재 피난 안내 앱으로 전송한다.
여기서, 상기 서버(500)에는 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘(300)의 식별코드 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지(피난구)까지 이동할 실공간정보와, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘(300) 정보를 사전에 저장하고 있다.
즉, 상기 서버(500)에는 층별 전자도면 기반으로 재실자 모니터링을 위한 출입구, 계단, 복도, 실에 대한 공간좌표, 피난구 공간좌표, 비콘의 식별자 및 설치 공간좌표 등의 사전구축 정보를 유지 및 관리한다.
예컨대, 도 2를 참조하면 서버(500)는 각 실에서 목적지(피난구) 비콘 ①,⑮를 저장하고 있다. 즉, 각 실에서 목적지까지 사용할 비콘(300)을 저장하고 있다. 예를 들면, A504호는 목적지까지 사용할 비콘 ⑤,①,⑨,⑬,⑮를 저장하고 있으며, A508호는 목적지까지 사용할 비콘 ⑦,①,⑨,⑬,⑮를 저장하고 있다.
또한, 상기 서버(500)는 스마트폰(400)에 설치된 전용 화재 피난 안내 앱에서 송신 받은 비콘(300)에 대한 사전구축 정보를 조회하고, 조회된 사전구축 정보를 스마트폰(400)으로 전송한다. 이때, 상기 서버(500)로부터 받은 스마트폰(400)의 현재 위치정보를 관리한다.
도 3은 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법은 먼저, 서버(500)는 건물 내의 피난 안내 정보를 저장해둔다. 즉, 상기 서버(500)는 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM)), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘(300)의 식별코드(아이디) 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지(피난구)까지 이동한 실공간정보와, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘(300) 정보를 사전에 저장하고 있다. 즉, 상기 서버(500)에는 층별 전자도면 기반으로 재실자 모니터링을 위한 출입구, 계단, 복도, 실에 대한 공간좌표, 피난구 공간좌표, 비콘의 식별자 및 설치 공간좌표 등의 사전구축 정보를 유지 및 관리한다.
이어서, 서버(500)에서 화재발생 신호를 화재수신반(100)으로부터 수신하면, 화재발생 문자를 스마트폰(400)으로 전송한다, 이때, 스마트폰(400)은 화재 피난 안내 앱(App)이 실행된다.
이어서, 비콘(300)으로부터 신호를 수신(ID, RSSI)하면 스마트폰(400)은 전화번호와 비콘 정보를 서버(500)로 전송한다.
이어서, 서버(500)는 해당 건물 정보를 조회하여, 즉 건물공간정보, 비콘정보, 피난구정보를 조회하여 스마트폰(400)으로 전송한다.
이어서, 피난 안내를 위해 서버(500)에 사전 등록된 비콘 신호(ID, RSSI)를 스마트폰(400)에서 수신한다. 예컨대, 도 2를 참조하면 A504호는 목적지(피난구)까지 사용할 비콘 ⑤,①,⑨,⑬,⑮ 신호를 수신하고, A508호는 목적지까지 사용할 비콘 ⑦,①,⑨,⑬,⑮ 신호를 수신한다.
다음으로, 스마트폰(400)에서 현재 위치(실)를 계산하고, 목적지 비콘 정보와 사용할 비콘 정보를 통해 목적지로 피난할 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하면 스마트폰(SP1-1)에서 ⑦번 태그로부터 초기위치와 스마트폰 나침반/자이로로 방향을 계산하고, 목적지 비콘 ①,⑮와 사용할 비콘 ⑦,①,⑨,⑬,⑮ 정보를 수신하여 스마트폰 이동에 따라 목적지 비콘와 사용할 비콘 기준으로 위치를 계산하여 스마트폰(SP1-3) 위치로 이동 후 목적지 비콘 ① 또는 ⑮로 피난할 수 있다.
한편, 스마트폰(SP2-1)에서 위치 계산은 수신한 비콘 신호 중 가장 강한 비콘 신호로 초기위치를 결정하고, 서버(500)로부터 목적지 비콘, 사용할 비콘 정보를 수신하며, 스마트폰 이동에 따라 목적지 비콘과 사용할 비콘 기준으로 위치를 계산하여 스마트폰(SP2-1) 위치에서 목적지 태그 ① 또는 ⑮로 이동하여 피난할 수 있다.
이때, 스마트폰(400)의 위치를 서버(500)로 전송하면 서버(500)의 대시보드에 반영하여 재실자 위치를 파악할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 대상 건물의 건물공간정보와 설치된 비콘정보를 이용하여 재실자 모니터링에 필요한 정보를 사전에 구축하고, 이를 이용하여 근접(proximity) 실내측위 기반으로 신속하게 대피할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 화재수신반 200: 무선 스캐너
300: 비콘 400: 스마트폰
500: 서버

Claims (10)

  1. 건물 내 복도의 피난 유도등, 각 실의 출입구, 피난구에 다수 개를 설치하여 BLE 신호를 발생하는 비콘;
    화재 피난 안내 앱이 설치된 스마트폰; 및
    화재발생 신호를 전달받아 등록된 스마트폰 전용 화재 피난 안내 앱으로 피난 안내 정보를 전송하는 서버;를 포함하되,
    상기 화재 피난 안내 앱은 비콘 신호를 받아 자동으로 실행되어 해당 비콘 정보와 전화번호를 지정된 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화재 피난 안내 앱은 최초로 비콘 신호를 수신하면 비콘 식별자와 자신의 전화번호를 지정된 서버의 재실자 모니터링 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 해당 층에 대한 사전 구축된 재실자 모니터링 정보를 수신하며, 재실자 모니터링 서버로부터 전송받은 사전 구축된 정보와 비콘 신호를 가지고 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화재 피난 안내 앱은 수신되는 비콘의 RSSI 값 중에서 신호가 가장 강한 비콘정보와 전화번호를 재실자 모니터링 서버로 전송하고, 재실자 모니터링 서버로부터 수신한 모니터링 정보와 비콘 정보를 이용하여 현재 위치를 계산하며, 이를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 재실자의 스마트폰의 위치정보를 수신하여 사전에 저장된 피난 경로 정보를 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM)), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘의 식별코드 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지(피난구)까지 이동할 실공간정보, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘 정보를 사전에 저장하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서버에는 층별 전자도면 기반으로 재실자 모니터링을 위한 사전구축 정보인 출입구, 계단, 복도, 실에 대한 공간좌표, 피난구 공간좌표, 비콘의 식별자 및 설치 공간좌표를 유지 및 관리하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 스마트폰에 설치된 전용 화재 피난 안내 앱에서 송신 받은 비콘에 대한 사전구축 정보를 조회하고, 조회된 사전구축 정보를 스마트폰으로 전송하며, 서버로부터 받은 스마트폰의 현재 위치정보를 관리하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 시스템.
  8. 건물 내의 피난 안내 정보를 서버에 저장하는 제1단계;
    상기 서버에서 화재발생 신호를 화재수신반으로부터 수신하여 화재발생 문자를 스마트폰으로 전송하면, 스마트폰의 화재 피난 안내 앱이 실행되는 제2단계;
    상기 스마트폰에서 비콘으로부터 신호를 수신(ID, RSSI)하면, 전화번호와 비콘 정보를 서버로 전송하는 제3단계;
    상기 서버에서 해당 건물의 건물공간정보, 비콘정보, 목적지정보를 조회하여 스마트폰으로 전송하는 제4단계;
    피난 안내를 위해 서버에 사전 등록된 비콘 신호(ID, RSSI)를 스마트폰에서 수신하는 제5단계;
    상기 스마트폰에서 현재 위치(실)를 계산하고, 목적지 비콘 정보와 사용할 비콘 정보를 통해 목적지로 피난하는 제6단계;
    상기 스마트폰의 위치를 서버로 전송하면 서버의 대시보드에 반영하여 재실자 위치를 파악하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1단계에서 서버에 대상 건축물에 대한 건축물공간정보(BIM)), 비콘정보, 피난구 위치공간정보, 설치된 비콘의 식별코드 및 설치위치공간정보, 격리된 각 실에서 목적지까지 이동한 실공간정보와, 각 실에서 피난구까지 이동에 사용할 비콘 정보를 사전에 저장하는 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제5단계에서 사전 등록된 비콘 신호는 목적지까지 비콘 신호와 목적지까지 사용할 비콘 신호인 것을 특징으로 하는 재실자 모니터링 및 피난경로 안내 방법.
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