IoT 및 다매체 기술을 활용하여 화재 및 재난 상황 시 신속한 상황 인지, 신고, 대피 유도를 통합적으로 관리함으로써 골든타임을 확보하고 인명 피해를 최소화하기 위한 지능형 통합 안전 시스템 개발 및 실증 연구 doc_id CNTS-00118884257_2

화재발생시 대다수의 건축물에서는 재실자들에게 화재발생사실을 빠르게 인지시키고 상황을 판단하여 피난 행동을 시작할 수 있도록 건물 내부에 화재감지기와 비상방송시스템 등의 화재경보 시스템을 설치하는데 이처럼 피난개시시간을 줄이기 위한 노력은 법규나 규정화하여 의무화하고 있으나 피난 행동이 시작된 이후에는 빠른 시간내에 출구를 찾아 그 건물을 빠져 나가는 피난 행동 시간의 단축에 대한 노력은 상대적으로 빈약한 편이다. 건물에 대한 사전 지식 및 피난처 등에 대한 위치등에 대하여 잘 알고 있거나 사전 피난 훈련등을 통해 인지하고 있는 경우 화재 발생시 즉각적으로 피난할 수 있는데 반하여 상대적으로 훈련을 받지 못한 경우나 건물내 피난처 위치(피난계단 등)를 피난유도자나 피난유도표지 등에 의존 하는 경우가 많다. 앞서 살펴보았듯이 비상상황안내 방식은 여러 가지 경우가 있을 수 있으나 크게 매체별로 구분하면 3가지 방식으로 압축될 수 있다. 첫째, 시각적 안내방식으로 바닥 및 벽면에 부착하여 사용하는 비상등, LED 유도등, 점멸등, 레이저를 이용한 방법이 있을 수 있으며 시각적 안내방식은 화재 등으로 인한 연무가 심할 경우 시야가 확보되지 않을 경우 그 효용성이 다소 떨어진다는 단점을 가지고 있으며 화재시 전원차단에 의한 사용시간이 매우 짧을 수 있다. 둘째, 청각적 안내방식으로 기본적으로 비상스피커를 통한 화재 및 재난 안내방송과 싸이렌 등을 이용한 방법을 들 수 있는데 화재시 현장에서 대피하려는 사람들의 고함소리, 비명소리가 복합적으로 발생할 때 안내방송 및 싸이렌 소리가 다른 소음(고함 및 비명소리 등)과 혼합되어 명확한 상황전달 등이 어려울 수도 있으며 청각적 안내방식은 안내방송 자체 또는 싸이렌 소리가 도달할 수 있는 거리가 지극히 제한적이라는 단점이 있다. 2015년 1월 12일 대통령 신년 기자회견에서 경제혁신 실천 방안으로 사물인터넷, 3D 프린팅, 빅데이터 등 핵심기술 개발을 통한 미래성장동력 확보의지 천명하였으며, 2014년 6월 17일 미래창조과학부에서는 13대 미래성장동력으로 9대 전략산업과 “지능형 사물인터넷”포함된 4대 기반산업 “미래성장동력”발표하였다. 소방시설물 원격점검 119 자동화재신고 및 비상통신시스템 구축 사업의 경우 지하시설 화재 발생시 화재발생과 동시에 전원이 차단되어 요구조자의 위치확인과 긴급통신 및 관제가 어려워지는 사항이 발생되어 이를 극복하기 위해 비콘 매쉬 네트웍을 활용하고, 유선망의 단선시에도 작동할 수 있도록 무선기반의 화재감지(연기, 온습도, CO2) 센서를 통해 원격으로 화재를 감지하고, 화재수신반 등 소방안전설비의 상태정보를 모니터링한다는 것이 주된 내용이며, 소방안전 공백기의 화재피해 확대를 방지하기 위한 사물인터넷 기반의 상시적인 소방안전시설 점검방안에 대하여 연구를 진행하고 있다. 비상벨이 가지고 있는 문제점 및 한계성을 해결하기 위한 방법으로 상황인식 및 상황신고(전파)가 동시에 이루어져야 Golden Time을 확보할 수 있고 현장 상황을 명확히 확인할 수 있으려면 음성정보 뿐만 아니라 영상정보도 유관기관(119, 112 등)에 즉시 전송되어야 한다. 또한 야외에서 야간에 눈에 잘 띄도록 시인성이 높아야 하며 비상벨을 누르지 못하는 경우를 대비한 동작센서 및 음성인식등 여러 가지 사항을 충분히 고려하여 하여야 한다. 이러한 여러 가지 한계성을 극복하기 위해 U-City 운영센터와 유관기관(119, 112 등)과 신속한 상황인식/전파(Golden Time 확보) 및 현장관제 지원(CCTV영상 제공)의 기능을 포함한 양방향 다중비상 호출시스템(도시안전다중비상벨)을 개발하였고 현재 특허출원중에 있다. 화재 발생시 연기로 인해 시야가 가려 질 때, 시각에 의한 대피수단은 무용지물이 되기 쉽다. 이때에는 말하는 비상구와 같은 청각에 의한 대피수단을 제공하는 것이 효과적으로 보여지며 이에 따라 말하는 비상구 안내 시스템을 연구 개발하여 왔고 특허출원 예정이다. 일명 ‘말하는 비상구’는 비상구 입구 및 역사 구간내에 회전형 지향성 스피커를 달아 화재 및 재난·재난 발생시 비상구의 위치를 청각적으로 파악할 수 있도록 하는 장치이다. 소리가 사방으로 퍼지는 화재 및 재난 현장소음 속에서 대피하고자 하는 시민들에게 정확히 대피안내 및 대피유도를 하기위하여 일반 스피커와 달리 고출력의 지향성 스피커를 사용하는데 지향성 스피커의 특성상 초음파를 통해 100m 이상 거리까지 음성을 전달한다. 또한 지향성 스피커는 소리의 전달이 직진하여 전달하는 특성이 있으므로 회전 모듈을 달아 스피커가 원하는 방향으로 회전하도록 하면 여러 곳에 분포하고 있는 시민들에게 음성(안내방송 등)이 전달될 수 있다. 말하는 비상구는 평시에는 재난시 대피요령과 비상구의 위치 등을 사전에 안내하여 인지할 수 있도록 홍보하고, 유사시에는 짙은 연무속에서도 비상구의 위치로 유도하여 탈출위치를 인지할 수 있도록 운영하여야 한다. 말하는 비상구는 안내 방송을 송출하는 지향성 스피커 외에 화재감시 센서, 스피드 돔 CCTV, 비상등과 투광등, 제연팬, 비상구 개폐장치와 연계 구성하여 안정적 운영관리가 되도록 구성되어 진다. 또한 화재시 전원차단을 고려하여 각종 화재감시 센서, 동작감지 센서, CCTV, 비상등은 상시전원이 끊겼을 때에도 작동하도록 비상전원과 체결된 UPS를 통해 전원을 공급받도록 구성하고, 시스템 내부적으로 별도 전원장비(UPS 충전기 또는 비상밧데리)를 내장하여 상시전원 및 비상전원이 차단되었을 경우에도 내장된 프로그램(펌웨어 등)에 의한 자가 동작이 되도록 구성하여야 한다. 화재 및 재난·재해 상황 발생시 통합관제센터(상황실 등)에서 모니터링 및 관제, 대응할 수 있도록 통합관제시스템을 구성한다. 통합관제시스템은 기존 통합관제센터(상황실) 운영시스템과 Data 연동을 통해 상호 수집정보에 대한 공유를 수행함으로써 구축비를 절감하도록 하며 각종 화제센서, 말하는 비상구, 스마트폰, 다중비상벨을 하나로 연결하여 신고부터 대응, 복구까지 전 과정을 통합적으로 관리하도록 하는 방안을 연구하고 있다. 화재, 연기 센서 등으로부터 발생한 알람과 휴대폰, 다중비상벨을 통해 접수된 신고사항을 판단하고 처리하는 역할을 한다. 센서로부터 발생한 알람에 대해서는 이상유무를 판단하고 화재 및 재난·재해 상황에 따라 비상구를 개폐하고, 안내방송을 송출한다. 이때 재난재해 발생지점 인근의 스마트폰 사용자에게 재해사실을 알리고 대피안내문자 및 안내도를 전송한다. 휴대폰과 다중비상벨을 통해 접수된 신고에 대해서는 음성/영상통화를 통해 신고내용을 확인하고 안내방송, 현장출동 등 재난·재해 대응 프로세스를 가동하도록 연구하고 있다. 시스템의 안정적 운영 및 효율성을 검증하기 위하여 현재 개발된 양방향 다중비상 호출시스템(도시안전다중비상벨)을 인천광역시 청라국제도시내 3개소에 현장 설치를 통한 검증실험을 실시하고 있고 시민들의 반응 및 다수의 의견등을 수렴하기 위해‘15. 5월에 코엑스 전시회(시큐리티코리아) 참가, 시스템 개선 및 보강사항 등을 점검하여 시스템을 업그레이드를 실시하고 있다. 개선된 시스템은 인천광역시 청라(교체) 및 송도국제도시 5~7 공구 지역에 6개소를 추가 시범설치 예정이며 유관기관 시스템 연동시험을 위하여 인천지방경찰청과 연수경찰서, 서부경찰서 등과 업무협의를 추진중에 있으며 ‘15. 8월중 시범사업 및 실증시험을 추진할 예정이다. 여기에는 도시안전다중비상벨 뿐만 아니라 GIS 기반의 긴급차량(119, 112) 이동시 진행방향의 앞 도로 상황 및 사건 주변사항을 자동으로 확인할 수 있는 위치지원 시스템도 포함하여 연계 테스트를 추진할 방침이다. 인천도시철도(지하역사) 안전대책4)에 따르면 소방특별조사 등을 통한 도시철도역사 소방시설 유지관리 철저와 더불어 인천 도시철도 특성을 반영한 화재 진압 및 인명구조 훈련 강화를 목적으로 하고 있으며, 다행히도 인천의 경우 1999년 ∼ 2015년 7월 현재까지 전 노선 화재발생 사고가 없다. 주요 화재대비 소방시설현황(공통사항)으로는 정차장 대합실(스프링클러, 옥내소화전, 제연설비 등 11종), 승강장(옥내소화전, 제연설비, 연결송수관 등 10종), 전기실(소화기, 자탐 , NAFS-Ⅲ소화설비), 종합사령실(스프링클러, 옥내소화전, 자탐설비 등 13종), 차량기지(상수도소화전, 스프링클러, 자탐설비 등 12종), 본선(제연설비, 비상조명등, 무선통신보조설비 등 5종), 차량내(분말소화기(운전실1, 객실2), 연기감지기, 차량내부, 의자, 바닥재 불연화, 의자 난연화 및 산소호흡기 등을 비치 완료하였다. 본 연구 에서는 앞서 설명한 바와 같이 예기치 못한 장애 및 신속한 상황 전파 및 대피유도를 지원하고 화재 및 재난·재해 상황에서 시민들의 생존율을 높이기 위해서는 신고와 안내 채널을 다원화해야 하는 결론에 도달하게 되었다. 다매체 비상상황 안내 시스템은 화재 및 재난·재해 예방부터 발생(식별), 대응(안내), 복구단계까지 일련의 과정을 통합하여 관리함으로써 상황발생시 신속한 대처가 가능하여 Golden Time을 확보할 수 있어, 시민들의 안전한 생활을 유지할 수 있도록 도와주고 이를 위해 여러 가지 IoT 기술을 접목한 여러 매체를 활용, 연계 서비스를 제공함으로써 시스템 구축에 따른 비용도 절감되고 궁극적으로 각종 위험사실을 신속·정확하게 안내함으로써 인명 및 재산 피해를 최소화 시킬 수 있을 것으로 판단하였다. 시스템 개발과 적용에 앞서 기술 성능테스트를 병행 실시하여 시행착오를 최소화 한다면 좀 더 나은 서비스를 제공할 수 있을 것으로 생각되며 유관기관과의 연계 실험시 각 관련 기관과의 업무소통이 다소 원활하지 못하여 세밀한 실증실험을 할 수 없는 점과, 직원들의 순환 보직에 따라 업무 협의 담당자가 자주 변경되어 신속한 업무 처리가 되지 않는 경향이 있어 더 많은 연구와 실증 실험을 하지 못하는 점 또한 진한 아쉬움이 남는다.