KR20210114699A - 복합 재난 대응 시스템 - Google Patents

Abstract

실시예는, 건물의 진동을 감지하는 복수 개의 가속도 센서; 건물의 화재를 감시하는 복수 개의 화재 센서; 건물의 침수 여부를 감시하는 복수 개의 수위 센서; 및 상기 가속도 센서, 화재 센서 및 상기 수위 센서로부터 신호를 수신하여 복합 재난에 따른 위험 지역을 판단하고 대피 경로를 산출하는 통합 재난 제어/관리 모듈을 포함하는 복합 재난 대응 시스템을 개시한다.

Description

복합 재난 대응 시스템{MULTI DISASTER RESPONSE SYSTEM}

실시 예는 초고층 건물의 복합 재난 발생시 즉각적인 대처가 가능한 관리 시스템에 관한 것이다.

최근 초고층 복합시설 및 다목적 대규모 지하연계 복합시설의 건설이 증가추세이다. 이러한 초고층 복합 시설에 재난이 발생한 경우 재난은 한가지에 한정되지 않고 복합적인 재난이 동시 다발적으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 초고층 건물에서는 지진이나 화재가 발생하는 동시에 지하 연계 복합시설에서는 침수가 발생할 수 있다.

따라서, 초고층 복합시설 및 다목적 대규모 지하연계 복합시설에서 동시 다발적으로 발생하는 재난에 대해 즉각적으로 대응할 필요가 있다.

그러나, 대부분의 재난 대응 시스템은 지진, 화재, 침수 등의 단독 재난에만 대응할 수 있도록 설계되어 복합적인 재난 발생시 대응이 어려운 문제가 있다.

따라서 복합시설에 재난/재해(화재, 지진, 침수 등) 발생시 신속 대응이 가능한 관리 시스템이 절실히 필요한 실정이다.

실시예는 초고층 복합시설에 복합적인 재난/재해(화재, 지진, 침수 등) 발생시 신속 대응이 가능한 관리 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 복합 재난 대응 시스템은, 건물의 진동을 감지하는 복수 개의 가속도 센서; 건물의 화재를 감시하는 복수 개의 화재 센서; 건물의 침수 여부를 감시하는 복수 개의 수위 센서; 및 상기 가속도 센서, 화재 센서 및 상기 수위 센서로부터 신호를 수신하여 복합 재난에 따른 위험 지역을 판단하고 대피 경로를 산출하는 통합 재난 제어/관리 모듈을 포함한다.

상기 통합 재난 제어/관리 모듈은, 상기 수위 센서로부터 수신한 정보를 분석한 결과 상기 건물의 지하 구조물의 수위가 상기 지하 구조물에 설치된 콘센트의 높이보다 높은 것으로 판단되면, 해당 침수 영역을 누전 영역으로 판단하고 상기 누전 영역을 우회하여 대피 경로를 설정할 수 있다.

상기 통합 재난 제어/관리 모듈은, 상기 가속도 센서로부터 수신한 정보를 분석한 결과, 상기 건물에 구비된 비상 엘리베이터의 이동 영역 중 일부 영역이 파손된 것으로 판단되면 상기 비상 엘리베이터의 사용을 중지시키고 대피 경로를 설정할 수 있다.

실시 예에 따르면, 초고층 복합시설에 복합적인 재난/재해(화재, 지진, 침수 등) 발생시 신속 대응이 가능할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 재난 관리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 건전도 평가 방법 중 단계의 부분 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 재난 대응 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 지하 시설이 침수된 경우 콘센터의 위치 정보에 따라 누전 영역을 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 지하 시설에 위치한 재실자의 대피 경로를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 초고층 빌딩의 비상 엘리베이터 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 시스템을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 관리 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 구성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 11에 도시된 편집 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티비티 구성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티비티 편집 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 S-SOP 시나리오 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 S-SOP 시나리오 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 최적화 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 도 11에 도시된 서비스 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 21에 도시된 인터페이스부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 23은 도 21에 도시된 서비스 실행부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 24a 내지 도 24c는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 서비스를 설명하기 위한 도면이다.
도 25a 내지 도 25c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 서비스를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 방법을 나타내는 도면이다.
도 27은 도 26에 도시된 S-SOP 시나리오 실행 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 도 27에 도시된 선택된 S-SOP 시나리오 실행 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템의 블록도이다.
도 30은 실시예에 따른 센서부, 처리 유닛, 표시부의 구성도이다.
도 31 및 도 32는 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
도 33 및 도 34는 다양한 실시예에 따른 대피경로를 설명하는 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 피난장치를 보인 단면도이다.
도 36은 도 35의 스크린부를 보인 측면도이다.
도 37은 도 36의 작동상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

<복합 재난 대응 시스템>

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 재난 관리 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 복합 재난 관리 시스템은 지진 대응 모듈(1), 화재 대응 모듈(2), 침수 대응 모듈(3), 및 통합 재난 제어/관제 모듈(4)을 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 지진, 화재, 침수 등의 복합 재난이 발생한 경우에도 각 재난에 대한 데이터를 유기적으로 통합하여 복합 재난에 대한 대응이 가능해질 수 있다.

지진 대응 모듈(1)은 초고층 복합시설(11) 또는 지반의 진동을 감지하고, 지진에 따른 초고층 복합시설(11)의 손상 정보 및 붕괴 위험 등을 예측할 수 있다. 지진 대응 모듈(1)은 초고층 복합시설(11) 및 다목적 대규모 지하연계 복합시설(13)의 노드(node)에 배치되는 가속도 센서 등이 배치되어 지진 데이터를 수집하고, 수집된 지진 데이터를 기초로 건물의 손상도 및/또는 건물의 붕괴 위험 등을 판단할 수 있다.

구체적으로 지진 대응 모듈(1)은 건물 해석 모델을 수립하고, 수집된 지진 데이터를 건물 해석 모델에 적용하여 기초로 건물의 손상도 및/또는 건물의 붕괴 위험 등을 판단하는 상태 평가 시스템, 지진동을 계측하는 데이터베이스 관리시스템(DBMS), 구조물 기초 손상 모니터링 시스템이 구비될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 지진 대응 모듈(1)은 건물에 배치된 가속도 센서 또는 지진동 센서의 센싱 정보를 수집하여 통합 재난 제어/관제 모듈(4)에 전달하는 구성만을 수행할 수도 있다. 즉, 지진 대응 모듈(1)은 복수 개의 가속도 센서 및/또는 지진동 센서로 구성될 수도 있다.

화재 대응 모듈(2)은 초고층 복합시설 및 다목적 대규모 지하연계 복합시설에 구비된 접이식 스크린 대피 통로, 휴대용 스마트 비상 마스크, 피난시스템 산정 용량 프로그램, 방연마스크/방연댐퍼/급기가압시스템, 화재손상 치유 및 복구 기술, 화재 확산 및 손상 예측 기술을 구비할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 화재 대응 모듈(2)은 건물에 배치된 화재 센서 또는 연기 센서의 센싱 정보를 수집하여 통합 재난 제어/관제 모듈(4)에 전달하는 구성만을 수행할 수도 있다. 즉, 화재 대응 모듈(2)은 복수 개의 화재 센서 및/또는 연기 센서로 구성될 수도 있다.

침수 대응 모듈(3)은 접이식 월류방지 시선, 매립형 기복식 차수판, 고수압성 물말이 지지 조인트, 및 IOT 기반의 수위 센서를 구비할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 화재 대응 모듈(2)은 건물에 배치된 수위 센서의 센싱 정보를 수집하여 통합 재난 제어/관제 모듈(4)에 전달하는 구성 만을 수행할 수도 있다.

통합 재난 제어/관제 모듈(4)은 지진 대응 모듈(1)의 지진 정보와 화재 대응 모듈(2)의 화재 정보, 및 침수 대응 모듈(3)의 침수 정보를 통합하여 통합 데이터를 생성하고, 복합 재난에 따른 위험 지역을 판단하고 대피 경로를 산출할 수 있다.

또한, 통합 재난 제어/관제 모듈(4)은 통합 데이터를 BIM/GIS 공간 정보와 결합하여 시각화 데이터를 생성할 수 있다. 따라서, 관리자는 초고층 건물의 어느 지점이 위험한지 어느 정도의 손상이 있는지 즉각적으로 인지할 수 있다. 또한, 시스템 SOP 기반으로 복합 재난에 신속하게 대응 절차를 수행할 수 있다.

<지반 및 구조물 건전도 평가 기술>

도 2는 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 건전도 평가 방법 중 단계(S1500)의 부분 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 장치의 블록도로서, 신호 측정부(1100), 데이터 수집 및 전송부(1200), 데이터 분석부(1300) 및 결과 표시부(1400)를 구비한다.

신호 측정부(1100)는 미세 지진 활동 센서(1110) 및 음향 방출 센서(1120)를 포함하고, 데이터 수집 및 전송부(1200)는 유효 데이터 필터링부(1210) 및 저장부(1220)를 포함한다.

또한, 데이터 분석부(1300)는 이벤트 분석 프로그램(1310), 데이터 분석기(1320), 구조물 손상 분석 프로그램(1330), 기계 학습 프로그램(1340), 인공 지능부(1350) 및 빅 데이터베이스(1360)를 포함하고, 결과 표시부(1400)는 동적 이벤트 크기 및 위치 표시부(1410), 구조물 손상 크기 및 위치 표시부(1420) 및 손상 수준별 경고 표시부(1430)를 포함한다.

도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 장치의 구성 및 기능을 설명하면 다음과 같다.

신호 측정부(1100)는 음향 방출 신호 및 미세 지진 활동 신호를 실시간 측정한다.

이때, 신호 측정부(1100) 내 미세 지진 활동(Micro-seismicity, MS) 센서(1110)는 구조물 주변의 동적 이벤트에 대한 미세 지진 활동 신호를 측정하고, 음향 방출(1Acoustic emission, AE) 센서(1120)는 구조물 손상의 발생에 대한 음향 방출 신호를 측정한다.

데이터 수집 및 전송부(1200)는 신호 측정부(1100)에서 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호를 인가받아 유효 데이터 필터링부(1210)를 통하여 진폭이 기 설정된 임계값을 초과하는 유효 데이터만 필터링하여 전송한다.

이때, 데이터 수집 및 전송부(1200) 내 저장부(1220)에는 동적 이벤트 및 구조물 손상이 발생하지 않은 평상 시에 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호가 실시간 소정의 시간 간격에 따라 모니터링 현황 기록으로 저장된다.

데이터 분석부(1300)는 데이터 수집 및 전송부(1200)에서 필터링된 음향 방출 신호 및 필터링된 미세 지진 활동 신호를 인가받아 데이터 분석기(1320)가 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치를 분석하고, 기계 학습 프로그램(1340)이 양자의 상관 관계에 대하여 기계 학습을 수행하여 기 설정된 임계값을 자동 조정한다.

이때, 데이터 분석부(1300) 내 인공 지능부(1350)는 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호와 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터를 인가받아 기계 학습 프로그램(1340)을 통해 기계 학습을 수행하고, 학습된 결과에 따라 기 설정된 임계값을 자동 조정한다.

또한, 빅 데이터베이스(1360)는 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호, 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터, 자동 조정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호의 임계값 및 상관 관계를 저장한다.

결과 표시부(1400)는 데이터 분석부(1300)에서 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터를 인가받아 표시하거나, 축적된 학습 결과의 분량이 충분한 경우, 기계 학습만으로 추정된 구조물의 손상 수준별 경고를 바로 표시한다.

도 3은 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 방법의 개략적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

신호 측정부(1100)가 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호를 실시간 측정한다(S1100).

데이터 수집 및 전송부(1200)가 신호 측정부(1100)에서 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호를 인가받아 진폭이 기 설정된 임계값을 초과하는 유효 데이터만 필터링하여 전송한다(S1200).

데이터 분석부(1300)가 데이터 수집 및 전송부(1200)에서 필터링된 미세 지진 활동 신호를 인가받아 동적 이벤트 발생 크기 및 위치를 분석하고(S1300), 필터링된 음향 방출 신호를 인가받아 구조물 손상의 발생 크기 및 위치를 분석한다(S1400).

데이터 분석부(1300) 내 인공 지능부(1350)가 신호 측정부(1100)에서 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호와 데이터 분석부(1300)에서 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터를 인가받아 상관 관계에 대하여 기계 학습을 수행하고, 학습된 결과에 따라 기 설정된 임계값을 자동 조정한다(S1500).

결과 표시부(1400)가 데이터 분석부(1300)에서 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터를 인가받아 표시한다(S1600).

도 4는 도 3에 도시된 건전도 평가 방법 중 단계(S1500)의 부분 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 기계 학습 기반 지반 및 구조물의 건전도 평가 방법 중 단계(S1500)의 개략적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

인공 지능부(1350)는 신호 측정부(1100)에서 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호와 데이터 분석부(1300)에서 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터를 인가받아 상관 관계에 대하여 기계 학습을 수행한다(S1510).

인공 지능부(1350)는 기계 학습된 결과에 따라 기 설정된 임계값을 자동 조정한다(S1520).

인공 지능부(1350)는 신호 측정부(1100)에서 측정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호, 데이터 분석부(1300)에서 분석된 동적 이벤트 및 구조물 손상의 발생 크기 및 위치에 대한 데이터, 자동 조정된 미세 지진 활동 신호 및 음향 방출 신호의 임계값 및 상관 관계를 빅 데이터베이스(1360)에 저장한다(S1530).

인공 지능부(1350)는 동적 이벤트 및 구조물의 손상 발생 여부와 시차 등을 함께 고려하여 보다 구체적인 손상 수준 평가를 수행한다(S1540).

<건물 위험도 평가 기술>

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조물의 안정성 평가 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물(2001)의 긴급 동적위험도 평가시스템은 센서부(2100), 대피 여부 판단부(2200), 구조물 상태 판단부(2300) 및 알림부(2400)를 포함할 수 있다. 여기서 구조물은 도 1에서 설명한 초고층 복합 건물일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.

센서부(2100)는 구조물에 설치되어 지진이 발생하는 경우 구조물의 거동 정보를 감지할 수 있다. 센서부(2100)는 구조물의 거동을 판단하기 위해 구조물의 움직임에 영향을 미치는 요인을 감지하기 위한 다양한 장치가 사용될 수 있다.

센서부(2100)는 외부요인(하중조건)을 감지하기 위한 장치와 구조물의 응답을 감지하기 위한 장치로 구분될 수 있다.

외부요인을 감지하기 위한 장치로는 풍하중을 감지하기 위한 풍향계와 풍속계, 지진하중(자유장)을 감지하기 위한 가속도계, 기상조건을 감지하기 위한 온도계와 습도계, 지반거동을 감지하기 위한 침하계 및 지중 경사계, 지하수 거동을 감지하기 위한 지하수위계 등이 사용될 수 있다.

구조물의 응답을 감지하기 위한 장치로는 전역적 거동을 판단하기 위한 GPS 및 건물 경사계, 동적응답을 감지하기 위한 가속도계, 국부적 거동을 감지하기 위한 응력/변형률계 등이 사용될 수 있다.

센서부(2100)는 구조물의 크기나 종류에 따라 복수로 배치될 수 있으며, 설치 위치나 형상에 제한을 받지 않는다.

대피 여부 판단부(2200)는 센서부(2100)에서 감지된 감지 정보 중 특정 값이 설계치를 초과하는 지 여부를 판단하여 재실자의 대피 여부를 판단할 수 있다.

대피 여부 판단부(2200)는 센서부(2100)로부터 감지되는 많은 정보 중 하나를 이용하여 구조물이 일정 범위를 넘어서는 거동을 하는 것으로 판단되는 경우 경고를 발생시킬 수 있다. 이러한 대피 여부 판단부(2200)는 하나의 감지 정보를 이용함으로 대피여부를 판단하기 위한 연산시간을 단축하여 단시간 내에 재실자에게 경고할 수 있다.

일실시예로, 대피 여부 판단부(2200)는 센서부(2100)로부터 감지되는 정보 중 Peak Acceleration을 구조물의 설계 치와 비교하여 대피 여부를 판단할 수 있다.

감지된 Peak Acceleration이 구조물의 설계시 반영되었던 Peak Acceleration보다 큰 경우, 구조물에 이상이 생긴 것으로 판단하고 알림부(2400)로 대피 명령을 전송할 수 있다. 이는 지진파를 분석하는 것이 아니라 지진으로부터 감지되는 감지 값을 이용하여 이상 거동을 판단하는바, 지진파 분석을 위한 시간을 단축하여 대응시간이 핵심인 지진에 효율적으로 대응할 수 있다.

구조물 상태 판단부(2300)는 센서부(2100)의 감지 정보로부터 도출되는 파라미터와 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터를 비교하여 지진파를 선정하고, 선정된 지진파로부터 구조물의 상태를 판단할 수 있다.

지진파 데이터 베이스(2310)는 인공지능(Artificial Intelligence, AI)을 통한 학습으로 구조물에 가상의 지진파를 적용하여, 지진파에 따른 구조물의 응답 거동을 저장한다. 이때 구조물의 응답 거동은 시간별로 구조물의 상대변위, 구조물의 국부경사, 중요부재의 응력 변화, 중요부재의 변형률 등을 고려하여 구해질 수 있다. 구조물에 가해지는 지진은 다양한 파라미터를 가지도록 설정될 수 있다.

하기 표 1은 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터 구성을 나타낸다.

지진파 데이터 베이스(2310)는 가상의 지진파를 적용하여 수치해석시 나타나는 데이터를 표 1에 나타나는 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터와 같이 분류할 수 있다.

표 2는 지진파 데이터 베이스(2310)의 일 실시예를 나타낸다.

지진파 NO.	Peak Acceleration	Peak Velocity	Predominant period	Duration	.....
1	0.1	..	..	..	...
2	0.11	..	..	..	....
3	0.12	..	..	..	....
4	0.13	..	..	..	....
....	..	..			.....

지진파 데이터 베이스는 구조물의 기초 정보를 반영하여 사전에 지진파의 수치해석을 통한 결과와 이에 따른 구조물의 거동 및 응답을 저장한다. 구조물 상태 판단부(2300)는 센서부(2100)의 감지 정보로부터 도출되는 감지 값을 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터에 대응되도록 분류하며, 이 중 복수의 파라미터를 비교하여 가장 유사한 지진파를 찾을 수 있다.

구조물 상태 판단부(2300)는 파라미터 비교시 적어도 3개의 파라미터를 비교판단하여 지진파를 선정할 수 있다.

일실시예로, 구조물 상태 판단부(2300)는 파라미터 비교시 Peak Acceleration, Peak Velocity, Predominant period, Duration 중 적어도 3개를 포함할 수 있다. 복수의 파라미터를 비교하여 미리 해석된 지진파 데이터 베이스(2310)에서 지진파를 선정시 오류를 방지할 수 있다.

또한, 구조물 상태 판단부(2300)는 센서부(2100)에서 도출된 감지 값으로부터 도출된 파라미터와 지진파 데이터 베이스(2310)에 저장된 파라미터가 완벽하게 일치하지 않는 경우, 가장 가까운 지진파를 이용하여 구조물의 거동을 판단할 수 있다.

일실시예로, 가장 가까운 지진파는 각 파라미터에 가중치를 부여하고 이를 연산하여 가장 가까운 파라미터를 가지는 값으로 연산될 수 있다.

종래에는 지진이 발생하는 경우 전체 지진파를 분석해야 하므로 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 본 발명은 지진파로부터 감지되는 감지 정보 중 특정 파라미터만을 비교하여 지진파에 따른 구조물의 응답을 판단하는 시간을 감소하여 종래의 문제점을 해결하였다.

또한, 지진으로 재실자가 대피하는 경우, 지진이 끝났다고 하여 재실자들이 구조물로 입실하는 것은 위험하다. 이는 구조물이 지진에 의해 어떠한 손상을 입었는지 육안으로 확인이 곤란한바, 2차 피해의 우려가 존재하기 때문이다.

본 발명은 지진 분석의 시간을 단축하여 재실자들의 입실 여부를 빠르게 판단할 수 있는바, 2차 피해를 감소시킬 수 있으며, 재실자들의 불편 및 우려를 빠르게 해소할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 구조물 상태 판단부(2300)는 복수의 파라미터를 이용하여 구조물의 상태를 판단하여 구조물로의 입실이 가능한지 여부를 판단하고, 판단된 정보를 알림부(2400)로 송출할 수 있다.

구조물 상태 판단부(2300)는 구조물의 상태가 안정적인 것으로 판단되는 경우 입실 명령을 송출하게 되며, 구조물의 상태가 위험한 것으로 판단되는 경우 대피 유지 명령을 송출하게 된다.

알림부(2400)는 대피 여부 판단부(2200) 및 구조물 상태 판단부(2300)의 판단 정보를 재실자 또는 방재청 등의 기관에 전달할 수 있다. 알림부(2400)는 시각 또는 청각의 방법으로 정보를 전달할 수 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가 방법의 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구조물의 긴급 동적위험도 평가 방법은 구조물 거동 감지 단계(S2100), 이상 거동 판단 단계(S2200), 대피 경보 단계(S2300) 및 구조물 안정도 판단 단계(S2400)를 포함할 수 있다.

구조물 거동 감지 단계(S2100)는 지진이 발생하는 경우 센서를 이용하여 구조물의 거동을 감지할 수 있다. 구조물 거동 감지 단계(S2100)는 구조물에 구비되는 복수의 센서부(2100)를 통해 지진에 의한 구조물의 거동을 감지할 수 있다.

이상 거동 판단 단계(S2200)는 대피 여부 판단부(2200)를 이용하여 센서에서 감지되는 감지 값과 구조물의 설계 값을 비교하여 구조물의 이상거동을 판단할 수 있다.

일실시예로, 이상 거동 판단 단계(S2200)는 센서로부터 감지되는 정보 중 Peak Acceleration을 구조물의 설계시 반영되었던 설계 값과 비교하여 대피 여부를 판단할 수 있다. 이때, 구조물의 설계시 반영되었던 Peak Acceleration보다 센서로부터 감지되는 Peak Acceleration이 큰 경우 구조물에 이상 거동이 있는 것으로 판단할 수 있다.

대피 경보 단계(S2300)는 이상 거동 판단 단계(S2200)에서 구조물의 거동이 이상 거동으로 판단되는 경우, 재실자에게 대피 경보를 알릴 수 있다. 이때, 대피 경보는 대피 여부 판단부(2200)에서 이상 거동으로 판단되는 경우, 대피 신호를 알림부(2400)로 송신하게 되며, 알림부(2400)는 이를 재실자에게 알려 구조물에서 대피하도록 할 수 있다.

구조물 안정도 판단 단계(S2400)는 구조물 상태 판단부(2300)를 이용하여 대피 경보 단계(S2300)에서 대피 경보가 발생되는 경우, 센서의 감지 정보로부터 도출되는 파라미터와 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터를 비교하여 지진파를 선정하고, 선정된 지진파로부터 구조물의 상태를 판단할 수 있다.

구조물 안정도 판단 단계(S2400)는 센서의 감지정보로부터 도출되는 파라미터 중 적어도 3개를 지진파 데이터 베이스(2310)의 파라미터와 비교하여 지진파를 선정하고, 선정된 지진파에 기초하여 구조물의 안정도를 판단할 수 있다. 복수의 파라미터를 이용함으로 지진파 선정시의 오류를 감소할 수 있음과 동시에 빠르게 지진파에 따른 구조물의 안정도를 판단할 수 있다.

일실시예로, 구조물 안정도 판단 단계(S2400)는 파라미터 비교시 Peak Acceleration, Peak Velocity, Predominant period, Duration 중 적어도 3개를 포함할 수 있다.

구조물 안정도 판단 단계(S2400)에서 구조물이 안전한 것으로 판단하는 경우 구조물로 입실 명령을 송출할 수 있으며, 구조물이 안전하지 않은 것으로 판단되는 경우 대피 명령을 유지할 수 있다.

<복합 재난 대응 기술>

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 재난 대응 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 지하 시설이 침수된 경우 콘센터의 위치 정보에 따라 누전 영역을 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 지하 시설에 위치한 재실자의 대피 경로를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 초고층 복합시설에 지진이 발생할 수 있고, 다목적 대규모 지하연계 복합시설에는 화재 또는 침수가 발생할 수 있다. 예시적으로 지하 1층(3100)과 지하 2층(3200)은 화재가 발생한 반면, 지하 3층(3300)에는 침수가 발생할 수 있다.

지하 1층(3100)과 지하 2층(3200)은 화재에 의해 대피가 어려운 반면, 지하 3층(3300)은 아직 수위가 높지 않은 경우 지하 3층(3300)을 통해 재실자의 대피를 안내할 수 있다.

도 8을 참조하면, 각 층에는 복수 개의 지지 기둥(3310)이 설치되고, 지지 기둥(3310)에는 복수 개의 콘센트(3311)가 각각 구비될 수 있다. 콘센트(3311)는 다양한 전자 기기에 전력을 공급하기 위해 설치될 수 있다. 예시적으로 지하 3층(3300)이 주차장인 경우 콘센트(3311)는 전기 자동차의 전력 공급을 위해 구비될 수 있다.

침수 높이(수위)가 콘센트(3311)보다 낮은 경우 큰 문제가 없을 수 있으나, 침수 높이가 높아져 콘센트(3311)가 물에 잠긴 경우 누전 문제가 발생할 수 있다. 재실자는 수위가 낮아 건너갈 수 있을 것으로 판단할 수 있으나 감전 위험이 있을 수 있다.

따라서, 통합 제어/관제 모듈은 지지 기둥(3310)에 배치된 수위 센서(3312)의 센싱 정보를 읽어 현재 수위가 콘센트(3311)의 위치보다 높은 경우에는 해당 영역은 누전 영역으로 판단할 수 있다.

도 9를 참조하면, 복수 개의 지지 기둥 중에서 3번째 지지 기둥(3310c), 5번째 지지 기둥(3310e), 및 9번째 지지 기둥(3310i)에 배치된 콘센트가 물에 잠긴 것으로 판단되면, 해당 지지 기둥으로부터 일정 반경 영역을 누전 영역으로 판단하고 대피 경로를 수정할 수 있다. 만약, 누전된 영역이 많은 경우 해당 지하층은 건널 수 없는 것으로 판단하고 다른 층으로 재실자를 안내할 수도 있다.

도 10은 초고층 빌딩의 비상 엘리베이터 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 초고층 복합시설(3500)은 높이 방향으로 복수 개의 비상 엘리베이터가 배치될 수 있다. 예시적으로 1층에서 30층인 제1 구간(3521)에는 제1 비상 엘리베이터(3511)가 배치되고, 31층에서 60층인 제2 구간(3522)에는 제2 비상 엘리베이터(3512)가 배치되고, 61층에서 90층인 제3 구간(3523)에는 제3 비상 엘리베이터(3513)가 배치되고, 91층에서 120층인 제4 구간(3524)에는 제4 비상 엘리베이터(3514)가 배치되고, 121층에서 150층인 제5 구간(3525)에는 제5 비상 엘리베이터(3515)가 배치될 수 있다.

따라서, 재난 발생시 재실자는 비상 엘리베이터를 이용하여 신속하게 대피 장소로 이동할 수 있다. 예시적으로 저층의 경우 비상 엘리베이터를 이용하여 지상으로 이동할 수 있으며, 고층의 경우 비상 엘리베이터를 이용하여 옥상으로 이동할 수 있다.

이때, 통합 제어/관제 모듈(3530)은 초고층 복합시설에 배치된 지진 센서(가속도 센서)로부터 정보를 수신하여 특정 층에서 비상 엘리베이터의 이동 영역이 파손되어 운행이 불가능한 판단되면 해당 지역의 재실자에게 비상 엘리베이터 이외의 다른 대피 장소를 안내할 수 있다.

<system-SOP 기술>

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 시스템을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 대응 시스템의 통합 제어/관제 모듈은 관리 모듈(manage module)(4100), 편집 모듈(edit module)(4200), 서비스 모듈(S4ervice module)(4300), DB(database)(4400)를 포함하여 구성될 수 있다.

관리 모듈(4100)은 재난재해 대응 시 가용 가능한 리소스(resource)를 구축 및 관리할 수 있다. 리소스는 재난재해 대응에 가용 가능한 자원으로서, 예컨대, 재난재해와 관련된 센서, 설비, 인력, 데이터 등을 포함할 수 있다. 이러한 리소스는 크게 제1 리소스인 시스템에 대한 시스템 리소스(system resource)와 제2 리소스인 인적 자원에 대한 휴먼 리소스(human resource)로 구분하여 정의될 수 있다.

관리 모듈(4100)은 대응 시나리오 또는 S-SOP 시나리오의 오류를 검출하고 오류가 검출되는 경우 해당 S-SOP 시나리오를 변경하도록 재난 관리자에게 통지할 수 있다.

편집 모듈(4200)은 리소스에 대응 역할 또는 임무를 부여하여 액티비티를 생성할 수 있다. 여기서 편집 모듈(4100)은 제1 리소스와 제2 리소스별로 재난재해에 따른 대응 역할을 부여하여 제1 액티비티와 제2 액티비티를 구성 및 관리할 수 있다.

실시예에서 액티비티는 제1 리소스인 시스템 리소스에 대응 역할을 부여한 제1 액티비티인 시스템 액티비티(system activity)와 제2 리소스인 휴먼 리소스에 대응 역할을 부여한 제2 액티비티인 휴면 액티비티(human activity)로 구분하여 정의될 수 있다.

편집 모듈(4200)은 제1 액티비티와 제2 액티비티를 이용하여 절차(procedure)에 따라 임무를 수행하도록 한 대응 시나리오 또는 S-SOP 시나리오를 구성 및 관리할 수 있다.

서비스 모듈(4300)은 재난재해 상황을 모니터링하기 위한 정보를 이용하여 미리 구성된 S-SOP 시나리오를 선택하고 선택된 S-SOP 시나리오를 실행 처리할 수 있다.

DB(4400)는 리소스, 액티비티, 대응 시나리오, 서비스 이력 등을 저장하여 관리할 수 있다. 이때, DB(4400)는 물리적으로 결합된 하나의 DB로 구현될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 물리적으로 분리된 다수의 DB로 구현될 수도 있다.

도 12는 도 11에 도시된 관리 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 구성 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 모듈(4100)은 리소스 관리부(4110), 시나리오 관리부(4120), 서비스 관리부(4130)를 포함하여 구성될 수 있다.

리소스 관리부(4110)는 재난재해 대응 시 필요한 리소스를 상세 정보로 구성 및 관리할 수 있다. 이러한 리소스는 시스템 리소스와 휴면 리소스로 구성될 수 있다.

도 13의 (4a)와 같이 시스템 리소스는 재난재해 감지 및 대응에 가용 가능한 방재 장비를 S-SOP(system SOP) 시나리오에 배치할 수 있도록 구체화된 정보들의 집합을 의미한다.

예컨대, 스프링쿨러, 방연스크린, 방화문 등과 같은 시스템 타입에 TagID, 프로토콜, 정보 등과 같은 구체적된 정보들의 집합을 결합시켜 시스템 리소스를 생성할 수 있다.

이때, 시스템 리소스를 생성함에 있어서 장비 연계는 기 정의된 표준 태그(standard tag) 또는 인터페이스(interface)와 연동하여 처리될 수 있다.

도 13의 (b)와 같이, 휴면 리소스는 재난재해 대응 시 가용 가능한 인적 자원으로, 적어도 1명 이상의 팀 단위로 구성, 팀 구성원 및 연락처 등 식별 정보를 포함할 수 있다.

예컨대, 팀명, 팀 ID, 리더 ID 등과 같은 팀 타입에 팀 구성원의 ID, 이름, 연락처, 팀 ID 등과 같은 팀원들의 구체적인 정보들을 결합시켜 휴먼 리소스를 생성할 수 있다.

시나리오 관리부(4120)는 액티비티 및 절차가 정의된 S-SOP 시나리오의 정상적인 실행을 위해 가상의 타임 라인 상에 시간적 흐름에 따라 액티비티를 배치하고, 배치된 액티비티의 실행 조건에 대한 오류를 검출 및 관리할 수 있다. 여기서 오류는 실행 조건 예컨대, 액티비티의 속성, 프로토콜 등에 대한 오류일 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 14의 (a)를 참조하면, 시나리오 관리부(4120)는 S-SOP 시나리오를 기초로 가상의 타임 라인 상에 시간적 흐름에 따라 액티비티를 배치하고, 배치된 액티비티를 기초로 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

도 14의 (b)를 참조하면, 시나리오 관리부(4120)는 시뮬레이션을 수행한 결과로 각 액티비티의 실행 조건에 대한 논리적 오류를 검출하여 검출된 결과에 따라 각 액티비티의 상태를 표시할 수 있다.

여기서는 행위 허용 시간의 오류로 인한 다음 절차의 수행이 불가한 경우를 일 예로 설명하고 있다. 즉, 가상의 타임 라인 상에서 시간적 흐름에 따라 액티비티1, 액티비티2가 배치된 경우, 액티비티1이 제1 시간 동안 수행된 후에 액티비티2가 제2 시간 동안 수행되어야 하지만, 액티비티 1이 종료 되기 전에 액티비티2가 수행되도록 구성되어 있어 오류로 검출될 수 있다.

이때, 액티비티2의 시작 시점에 대한 오류일 수 있지만 액티비티1의 수행 시간에 대한 오류일 수도 있기 때문에 액티비티2의 실행 상태를 실행 불가 상태로 표시되면서 실행 불가 상태를 판단한 근거가 되는 액티비티1에도 연결되도록 표시된다.

이때, 시나리오 관리부(4120)는 검출된 논리적 오류가 처리되면, 논리적 오류가 처리된 액티비티의 다음 순서의 액티비티부터 다시 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

또는 시나리오 관리부(4120)는 검출된 논리적 오류가 처리되면, 가상의 타임 라인 상에 배치된 첫번째 액티비티부터 다시 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

서비스 관리부(4130)는 S-SOP 시나리오에 따라 시스템 액티비티와 휴면 액티비티가 재난재해의 시간적 흐름에 따라 실행되는 서비스를 생성하고 그 서비스 이력을 관리할 수 있다.

도 15는 도 1에 도시된 편집 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티비티 구성 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티비티 편집 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편집 모듈(4200)은 액티비티 편집부(4210), 절차 편집부(4220), 리스스 최적화부(4230)를 포함하여 구성될 수 있다.

액티비티 편집부(4210)는 해당 건축물 및 지역의 리소스 예컨대, 인력, 설비 등을 재난재해에 대응시킬 수 있도록 각 리소스에 재난재해 대응 역할 또는 임무를 부여할 수 있다.

도 16의 (a)와 같이 제1 리소스인 시스템 리스소에 임무를 부여하여 시스템 액티비티를 생성할 수 있는데, 여기서 시스템 액티비티는 시스템 자동 수행을 정의할 수 있다.

도 16의 (b)와 같이 제2 리소스인 휴먼 리소스에 임무를 부여하여 휴먼 액티비티를 생성할 수 있는데, 여기서 휴먼 액티비티는 사람의 행동 요령을 정의할 수 있다.

이렇게 정의된 액티비티는 부여된 임무에 따라 미리 정해진 속성 파라미터 즉, 허용 시간, 프로토콜, 전달 정보, 처리 정보 및 방법, 식별 ID 등을 포함하도록 구성될 수 있다.

도 17a와 같이, 재난 관리자는 사용자 인터페이스 예컨대, GUI(4Graphic User Interface)를 통해 시스템 액티비티 및 그 속성을 관리할 수 있다. 시스템 액티비티는 임무 예컨대, 화재 감지, 화재알람, 피난유도, 소화 등에 따라 그룹별로 관리될 수 있고, 해당 그룹의 개별 시스템 액티비티의 속성 예컨대, 이름, 그룹, 수행 시간 등과 같은 정보를 관리할 수 있다. 이러한 시스템 액티비티와 그 속성은 필요에 따라 추가, 삭제, 변경될 수 있다.

도 17b와 같이, 휴먼 액티비티 및 그 속성을 관리할 수 있다. 휴먼 액티비티는 임무 예컨대, 초기소화팀(보안), 초기소화팀(방재), 피난유도팀(건축), 피난유도팀(전기), 지휘팀(전기) 등에 따라 그룹별로 관리될 수 있고, 해당 그룹의 개별 휴먼 액티비티의 속성 예컨대, 이름, 그룹, 전화번호 등과 같은 정보를 관리할 수 있다. 이러한 휴먼 액티비티와 그 속성은 필요에 따라 추가, 삭제, 변경될 수 있다.

도 17c와 같이, 휴먼 리소스에 부여할 임무와 그 속성을 리스트로 관리할 수 있다. 마찬가지로 시스템 리소스에 부여할 임무와 그 속성도 리스트로 관리될 수 있다.

절차 편집부(4220)는 재난재해 상황의 시간적 흐름에 따라 각 액티비티 즉, 휴먼 액티비티와 시스템 액티비티의 실행 순서를 정의 및 설정하여 S-SOP 시나리오를 생성할 수 있다.

이때, 절차 편집부(4220)에서 생성된 S-SOP 시나리오는 재난재해 발생 시에 실행되는 전체 시나리오일 수 있고, 초기, 중기, 말기로 구분된 단위 시나리오일 수도 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 S-SOP 시나리오 생성 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 일 실시예에 따른 S-SOP 시나리오 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 18을 참조하면, 재난 관리자는 사용자 인터페이스 예컨대, GUI(Graphic User Interface)를 통해 미리 생성된 액티비티를 이용하여 S-SOP 시나리오를 생성하는 경우를 보여주고 있는데, 절차의 시간적 흐름에 따라 시스템 액티비티와 휴먼 액티비티를 배치하여 S-SOP 시나리오를 생성할 수 있다.

S-SOP 시나리오의 시스템 액티비티 및 휴먼 액티비티는 추가, 변경, 삭제가 가능하다.

도 19a와 같이, S-SOP Editor의 화면은 제1 영역(4091), 제2 영역(4092), 제3영역(4093)으로 구분되고, 제1 영역(4091)에는 액티비티가 표시되고, 제2 영역(4092)에는 선택된 액티비티의 세부 속성이 표시되고, 제3 영역(4093)에는 시나리오를 형성하기 위한 액티비티가 배치된다.

이때, 제1 영역(4091)에서는 시나리오 작성에 필요한 액티비티들 즉, 시스템 액티비티들과 휴먼 액티비티들을 각각 임무별로 그룹화되어 표시될 수 있다.

제2 영역(4092)에서는 제1영역에 표시된 액티비티들 중 선택된 액티비의 기본 속성 및 동작 수행에 대한 속성이 표시될 수 있다.

제3영역(4093)에서는 제1 영역에 표시된 액티비티를 드래그 앤 드롭(drag and drop) 방식으로 가져와 작성하고자 하는 시나리오에 따라 원하는 영역에 배치시킬 수 있다.

도 19b와 같이, 제3영역(4093)에 배치된 다수의 액티비티들을 연결하여 실행 순서를 지정 또는 설정할 수 있다. 여기서 실행 순서는 동시에 실행되는 수평적 순서와 순차적으로 실행되는 수직적 순서를 포함할 수 있다.

이때, 임무 수행에 대한 다양한 속성이 지정 또는 설정될 수 있는데, 여기서 속성은 예컨대, DOFIRST, DOLAST, GOAFTER, GOBEFORE, IFAND, IFOR를 포함할 수 있다.

도 19c와 같이, 모든 액티비티들이 연결되어 실행 순서에 따라 액티비티가 정의된 S-SOP 시나리오가 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 S-SOP 시나리오에 대한 저장 기능을 통해 저장되고, 열기 기능을 통해 열기가 가능할 수 있다.

또한, visibility 기능을 통해 S-SOP 시나리오 간략화 보기가 가능할 수 있다.

리스스 최적화부(4230)는 해당 건축물 및 지역의 리소스에 임무를 할당하는데 있어서, 시공간적 특성, 리소스의 특성 등을 고려하여 리소스 배분 및 할당의 최적화를 분석하여 그 분석한 결과로 리소스의 배분 및 할당을 최적화할 수 있다.

즉, 리스스 최적화부(4230)는 S-SOP 시나리오를 생성하는 과정에서 휴먼 리소스 중 어느 하나의 초기 리소스에 제1 임무가 부여된 휴먼 액티비티의 실행 순서가 정의되는 경우, 미리 정해진 시공간적 특성과 리소스의 특성을 고려하여 휴먼 리소스 중 제1 임무에 가장 적합한 하나의 최적 리소스를 선별하고, 선별된 최적 리소스가 초기 리소스와 다른 경우 선별된 최적 리소스에 제1 임무가 부여된 제2 액티비티로의 변경을 제시하도록 함으로써, 리소스의 배분 및 할당을 최적화할 수 있다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 최적화 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 20을 참조하면, 리스스 최적화부(4230)는 S-SOP 시나리오 상 시공간적 특성과 임무자의 특성의 고려없이 리소스에 임무가 할당된 경우를 시공간적 특성과 임무자의 특성을 고려하여 임무가 할당되는 경우로 변경하는 방안을 제시할 수 있다. 여기서는 휴먼 리소스에 임무가 할당되는 경우를 일 예로 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 시스템 리소스에 임무가 할당되는 경우에도 적용될 수 있다.

예컨대, (a)의 S-SOP 시나리오 설정에 있어서, 시간 및 공간적 특성의 고려없이 임무를 부여하는 경우 화재 장소로부터 상대적으로 거리가 먼 대응A팀에 1번 임무를 부여하고 상대적으로 거리가 가까운 대응B팀에 2번 임무를 부여할 수 있어 효율적이지 않다.

반면에 (b)의 S-SOP 시나리오 설정과 같이 시간 및 공간적 특성을 고려하여 임무를 부여하는 경우, 화재 장소로부터 상대적으로 거리가 가까운 대응B팀에 1번 임무를 부여하고 상대적으로 거리가 먼 대응A팀에 2번 임무를 부여할 수 있어 효율적이다.

상기의 예는 개별 휴먼 액티비티를 설정함에 있어서 다향한 예로 설정될 수 있다. 이처럼 시공간적 특성을 고려하였을 경우 임무자의 평상시 또는 앞전 임무시 위치를 고려하여 액티비티를 할당할 수 있을 뿐 아니라, 임무자의 특성 예컨대, 임무자의 성별, 연령별을 고려하여 액티비티를 할당하는 것으로 최적화가 가능할 수 있다.

또한, 임무자가 별도의 설비 예컨대, 소화기 등을 가지고 액티비티를 수행할 경우도 시공간적 특성을 고려하여 액티비티를 할당하는 것으로 최적화가 가능할 수 있다.

도 21은 도 1에 도시된 서비스 모듈의 상세한 구성을 나타내는 도면이고, 도 22는 도 21에 도시된 인터페이스부의 상세한 구성을 나타내는 도면이고, 도 23은 도 21에 도시된 서비스 실행부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 모듈(4300)은 인터페이스부(4310), 서비스 실행부(4320), 시각화부(4330)를 포함하여 구성될 수 있다.

인터페이스부(4310)는 재난재해 상황을 모니터링할 수 있거나 재난재해 상황에 대응할 수 있는 디바이스에 대한 정보를 입력 및 출력 처리할 수 있다. 인터페이스부(4310)는 각종 계측 장비, 제어 장치와 같은 IoT(Internet of Things) 디바이스로부터 서로 다른 통신 프로토콜로 송신되는 데이터의 수신 지원을 위해 다중 프로토콜을 미리 정의된 표준 태그(인터페이스)와 매칭시켜 정보를 자동 연계시킬 수 있다.

이때, 다중 프로토콜은 HTTP(Hypertext Transfer Protocol), MQTT(4Message Queueing Telemetry Transport), UDP(user datagram protocol), stream, Modbus, CoAP(Constrained Application Protocol) 등을 포괄하는 개념일 수 있다.

또한, 표준 태그는 데이터를 표준화된 형식의 포맷으로 단일화시켜 다양한 시스템에서 사용할 수 있도록 지원하는 형식으로, 크게 아날로그 태그, 디지털 태그, 문자 태그로 구분될 수 있다. 여기서 아날로그 태그는 정수, 소수와 같은 숫자 값 즉, 아날로그 측정값을 저장하고, 디지털 태그는 0, 1 값을 저장하여 참(true), 거짓(false)으로 사용되고, 문자 태그는 입력되는 값을 문자로 저장한다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(4310)는 인터페이스 설정부(4311), 인터페이스 운영부(4312)를 포함하여 구성될 수 있다.

인터페이스 설정부(4311)는 디바이스를 등록하고, 표준 태그를 정의할 수 있다. 인터페이스 설정부(4311)는 디바이스 등록부(4311a), 표준태그 정의부(4311b)를 포함할 수 있다.

디바이스 등록부(4311a)는 재난재해 상황을 모니터링할 수 있는 디바이스를 등록할 수 있다.

표준태그 정의부(4311b)는 다중 프로토콜을 지원하기 위한 표준 태그를 정의할 수 있다.

인터페이스 운영부(4312)는 센서와 설비에 대한 정보를 입력 및 출력 처리할 수 있다. 인터페이스 운영부(4312)는 수신부(4312a), 선택부(4312b), 분석부(4312c), 송신부(4312d)를 포함할 수 있다.

수신부(4312a)는 재난재해 상황을 모니터링할 수 있는 디바이스와 작동해야 되는 설비에 대한 정보를 수신할 수 있다. 통신부(4312a)는 서비스 실행부로부터 전달받은 재난재해 상황에 따라 작동해야 되는 설비에 대한 정보를 송신할 수 있다.

선택부(4312b)는 정보를 수신한 디바이스 또는 설비와의 연동을 위한 프로토콜을 선택할 수 있다.

분석부(4312c)는 선택된 프로토콜을 기반으로 정의된 표준 태그에 따라 수신된 정보를 분석하여 그 분석한 결과로 텍스트 기반 비정형 데이터로 변환할 수 있다.

송신부(4213d)는 변환된 텍스트 기반 비정형 데이터를 서비스 실행부에 송신할 수 있다.

서비스 실행부(4320)는 수신된 텍스트 기반 비정형 데이터를 기초로 재난재해 발생 여부를 판단하고 재난재해가 발행한 경우 재난재해에 대한 S-SOP 시나리오를 선택하고 선택된 S-SOP 시나리오에 따라 시스템 액티비티와 휴먼 액티비티를 실행할 수 있다.

도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 실행부(4320)는 S-SOP 선택부(4321), S-SOP 실행부(4322), 시스템 액티비티 실행부(4323), 휴먼 액티비티 실행부(4324), 상황전파부(4325)를 포함할 수 있다.

S-SOP 선택부(4321)는 인터페이스부로부터 재난재해가 발생되었음을 알려주는 정보를 수신하는 경우, 해당 재난재해에 상응하는 S-SOP 시나리오를 선택할 수 있다.

S-SOP 실행부(4322)는 선택된 S-SOP 시나리오를 기초로 재난재해의 시간적 흐름에 따라 미리 설정된 시스템 액티비티와 휴면 액티비티를 실행하도록 제어할 수 있다.

즉 S-SOP 실행부(4322)는 실행시켜야할 시스템 액티비티와 휴먼 액티비티에 대한 정보를 시스템 액티비티 실행부(4323)와 휴먼 액티비티 실행부(4324)에 제공할 수 있다.

시스템 액티비티 실행부(4323)는 시스템 액티비티를 실행시키기 위한 구동 신호를 송신할 수 있다. 여기서 구동 신호는 시스템 리소스를 구동시키기 위한 신호일 수 있다.

휴먼 액티비티 실행부(4324)는 휴먼 액티비티를 실행시키기 위한 상황 정보를 송신할 수 있다. 여기서 상황 정보는 휴먼 리소스에 부여된 업무를 전달하기 위한 신호일 수 있다.

상황전파부(4325)는 수신된 상황 정보를 미리 정해진 휴먼 리소스에 전파할 수 있다. 예컨대, 상황전파부(4325)는 수신된 상황 정보를 해당 대응팀에 전파할 수 있다.

시각화부(4330)는 재난재해 대응 절차인 S-SOP 시나리오의 실행 현황 및 수행 정도를 직관적으로 재난 관리자가 확인할 수 있도록 시각화 서비스를 제공할 수 있다. 재난 관리자는 시각화부(4330)를 통해 재난재해 대응 상황을 시간적 흐름에 따라 시스템 액티비티 및 휴먼 액티비티의 수행 여부를 실시간으로 확인 가능할 수 있다.

도 24a 내지 도 24c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시각화 서비스를 설명하기 위한 도면이고, 도 25a 내지 도 25c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시각화 서비스를 설명하기 위한 도면이다.

도 24a를 참조하면, S-SOP 시나리오는 재난재해 발생 시 시작될 수 있다. 이때, S-SOP 시나리오는 재난재해를 감지한 시스템 액티비티에 의해 자동으로 시작되거나 관리자가 오프라인으로 제공 받은 화재 정보를 입력하여 수동으로 시작할 수 있다.

예컨대, 아파트 단지 내에서 화재가 발생하는 경우, 관리자는 화재 감지 경로, 화재 동, 화재 층 등에 대한 정보를 입력하여 S-SOP 시나리오를 시작할 수 있다.

도 24b를 참조하면, S-SOP Viewer의 화면은 제1 영역(4401), 제2 영역(4402), 제3영역(4403), 제4영역(4404)으로 구분되고, 제1 영역(4401)에는 S-SOP 시나리오가 표시되고, 제2 영역(4402)에는 진행 중인 시스템 액티비티가 표시되고, 제3 영역(4403)에는 진행 중인 휴먼 액티비티가 표시되고, 제4 영역(4404)에는 진행 내용 로그가 표시된다.

이때, 제1 영역(4401)에 표시된 S-SOP 시나리오 상에서는 액티비티들의 동작 상황이 표시될 수 있다. 예컨대, 진행 중인 액티비티들은 깜빡이도록 표시되고, 진행 후 임무 성공 여부에 따라 해당 액티비티들의 색상은 서로 다르게 표시될 수 있다.

제4 영역(4404)에는 액티비티들의 임무 수행에 따른 진행 내용 로그가 표시될 수 있다.

도 24c를 참조하면, S-SOP 시나리오에 따라 액티비티들이 모두 진행을 완료하면, 시나리오 수행을 종료하고, 재난재해 상황이 종료되었음을 알려줄 수 있다.

도 25a를 참조하면, S-SOP Viewer의 초기 화면은 제1 영역(4501), 제2 영역(4502)으로 구분되고, 제1 영역(4501)에는 건물의 배치가 표시되고, 제2 영역(4502)에는 재난재해 상황을 감지하는 시스템 액티비티가 표시된다.

도 25b를 참조하면, 제2 영역(4512)에 표시된 시스템 액티비티 중 적어도 하나에 의해 재난재해 발생이 감지되면 해당 재난재해가 발생된 건물과 층수가 표시된다.

도 25c를 참조하면, 재난재해 발생 시 S-SOP Viewer의 화면은 제1 영역(4511), 제2 영역(4512), 제3 영역(4513), 제4 영역(4514)으로 구분되고, 제1 영역(4511)에는 S-SOP 시나리오가 표시되고, 제2 영역(4512)에는 진행 중인 시스템 액티비티가 표시되고, 제3 영역(4513)에는 진행 중인 휴먼 액티비티가 표시되고, 제4 영역(4514)에는 진행 내용 로그가 표시된다.

도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 방법을 나타내는 도면이다.

도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 시스템은 재난재해 대응 시 필요한 리소스를 시스템에 대한 제1 리소스와 인적 자원에 대한 제2 리소스로 정의할 수 있다(S4001).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 제1 리소스와 제2 리소스에 각각 임무를 부여한 제1 액티비티와 제2 액티비티를 정의할 수 있다(S4002).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 정의된 제1 액티비티와 제2 액티비티의 실행 순서를 미리 정해진 재난재해의 시간적 흐름에 따라 정의한 다수의 S-SOP 시나리오를 생성할 수 있다(S4003).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 재난재해 상황을 모니터링하거나 재난재해 상황에 작동할 수 있는 디바이스에 대한 정보를 로딩하고(S4004), 디바이스에 연결하기 위한 태그 정보를 로딩할 수 있다(S4005).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 재난재해 대응을 위한 S-SOP 시나리오 정보를 로딩하고(S4006), S-SOP 시나리오를 기초로 S-SOP 서비스를 시작할 수 있다(S4007).

도 27은 도 26에 도시된 S-SOP 시나리오 실행 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 28은 도 27에 도시된 선택된 S-SOP 시나리오 실행 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 27을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 시스템은 디바이스로부터 입력받은 센싱 정보를 기초로 재난재해 상황을 모니터링하고(S4701), 모니터링 중 위험 상황이라고 판단되는 경우(S4702), S-SOP 시나리오를 선택할 수 있다(S4703). 여기서 위험 상황은 재난재해가 발생된 경우이다.

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 기존의 S-SOP 시나리오가 실행되고 있는지를 확인할 수 있다(S4704).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 실행되는 기존의 S-SOP 시나리오가 있으면, 기존의 S-SOP 시나리오를 중지시킨 후(S4705) 선택된 S-SOP 시나리오를 실행시킬 수 있다(S4706).

이처럼 모니터링 과장 중 재난재해 상황은 수시로 변경될 수 있기 때문에 재난재해 상황의 변경에 따라 S-SOP 시나리오도 함께 변경하여 대응하는 것이 바람직하다.

반면, 재난재해 대응 시스템은 실행되는 기존의 S-SOP 시나리오가 없으면, 선택된 S-SOP 시나리오를 바로 실행시킬 수 있다(S4706).

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 S-SOP 시나리오 상의 모든 액티비티의 실행이 종료되면, 실행시킨 S-SOP 시나리오를 종료함으로써 S-SOP 서비스를 종료할 수 있다(S4707).

도 28을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난재해 대응 시스템은 선택된 S-SOP 시나리오를 로딩할 수 있다(S4801).

이때, 재난재해 대응 시스템은 S-SOP 시나리오가 로딩되면 로딩된S-SOP 시나리오 상의 제1 액티비티와 제2 액티비티마다 가상의 런타임 모듈을 생성할 수 있다.

그러면 가상의 런타임 모듈은 해당 리소스 즉, 제1 리소스 또는 제2 리소스에 대기 신호를 송신하고, 제1 리소스 또는 제2 리소스로부터 ACK 신호를 수신할 수 있다. 이때, 가상의 런타임 모듈은 일정 시간 동안 대기 신호를 지속적으로 리소스에 송신하고, 일정 시간동안 리소스로부터 ACK 신호를 수신 대기한다.

그리고 가상의 런타임 모듈은 ACK 신호를 수신하면, 해당 리소스 즉, 제1 리소스 또는 제2 리소스에 연동되었음을 알려주는 응답 신호를 재난재해 시스템에 전송할 수 있다. 이때, 가상의 런타임 모듈은 일정 시간 ACK 신호를 수신하지 못하면, 대체 가능한 리소스를 확인하고 확인된 리소스로의 변경을 제시할 수 있다.

그리고 가상의 런타임 모듈은 관리자로부터 변경 지시를 받으면 대체 가능한 리소스에 대기 신호를 송신하여 리소스로부터 ACK 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 대체 가능한 리소스는 임무에 따라 적어도 하나 이상의 리소스가 미리 설정될 수 있다.

그리고 재난재해 대응 시스템은 모든 가상의 런타임 모듈로부터 응답 신호를 수신하면, 선택된 S-SOP 시나리오를 이용하여 재난재해 대응 가능하다고 판단할 수 있다.

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 선택된 S-SOP 시나리오를 기초로 실행 대상 액티비티를 선택할 수 있다(S4802).

다음으로, 가상의 런타임 모듈은 선택된 액티비티의 실행 조건 또는 실행 룰을 확인하고(S4803), 확인된 실행 조건에 따른 구동 신호를 액티비티에 제공하여 실행시킬 수 있다(S4804). 여기서, 실행 조건은 예컨대, 실행 실패시 3회 기동 시도 후 관리자에게 알리거나 실행 실패 시 다음 액티비티 수행 등을 포함할 수 있다.

그 일예로, 가상의 런타임 모듈은 선택된 액티비티가 제1 액티비티인 경우, 제1 액티비티의 제1 리소스의 상태를 확인한 후 실행 조건에 따른 구동 신호를 생성하여 제1 리소스에 제공함으로써 제1 리소스가 구동 신호에 따라 임무를 수행할 수 있다.

가상의 런타임 모듈은 제1 리소스로부터 임무 수행 결과를 제공받을 수 있다.

가상의 런타임 모듈은 제1 리소스로부터 임무 수행 결과를 제공 받으면, 임무 수행 결과를 재난재해 대응 시스템에 제공하여 임무 수행이 완료되었음을 알릴 수 있다.

다른 예로, 가상의 런타임 모듈은 선택된 액티비티가 제2 액티비티인 경우, 확인된 실행 조건에 따른 구동 신호를 생성하여 제2 액티비티의 제2 리소스에 제공함으로써 제2 리소스가 구동 신호에 따라 임무를 수행할 수 있다.

가상의 런타임 모듈은 제2 리소스로부터 임무 수행 결과를 제공받을 수 있다.

가상의 런타임 모듈은 제2 리소스로부터 임무 수행 결과를 제공 받으면, 임무 수행 결과를 재난재해 대응 시스템에 제공하여 임무 수행이 완료되었음을 알릴 수 있다.

이때, 제1 액티비티와 제2 액티비티의 실행은 병렬 처리가 가능할 수 있다. 또한 임무 수행 결과 확인 시 타임 스탬프를 통해 해당 액티비티 수행 시간을 기록할 수 있다.

다음으로, 재난재해 대응 시스템은 다음 액티비티가 있는지를 확인하고(S4805), 그 확인한 결과로 다음 액티비티가 있으면, 해당 액티비티를 선택하는 과정부터 수행하고, 다음 액티비티가 없으면 S-SOP 시나리오를 종료할 수 있다(S4806).

<BIM/GIS 공간정보를 이용한 재실자 대피 기술>

도 29는 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템의 블록도이고, 도 30은 실시예에 따른 센서부, 처리 유닛, 표시부의 구성도이다.

먼저, 도 29 및 도 30을 참조하면, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템(5010)은 센서부(5110), 처리 유닛(5120), 표시부(5130), 저장부(5140)를 포함할 수 있다.

먼저, 센서부(5110)는 복수 개의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서부(5110)는 제1 센서(5111), 제2 센서(5112), 제3 센서(5113)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 센서(5111), 제2 센서(5112) 및 제3 센서(5113)는 복수 개일 수 있고, 건물 내 각 구역마다 배치되고 설치될 수 있다. 여기서, 구역은 기 설정된 건물 내의 구획공간으로, 방, 복도, 출구, 엘리베이터, 계단 등을 포함할 수 있다.

제1 센서(5111)는 재난 감지신호를 생성할 수 있다. 제1 센서(5111)는 화재, 지진, 침수 등의 재난 상황이 발생하면 재난 감지신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 제1 센서(5111)는 가스센서, 온도센서, 연기센서, 진동센서, 가속도센서 및 변위센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 화재가 발생한 경우, 제1 센서(5111)는 온도, 연기의 정도가 소정의 레벨 이상이 되면 재난 감지신호를 생성할 수 있다.

또한, 재난 감지신호는 복수의 레벨을 가질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 화재가 발생한 경우, 제1 센서(5111)는 온도, 연기의 정도가 커질수록 커진 레벨의 재난 감지신호를 생성할 수 있다. 이는 화재뿐만 아니라, 다른 종류의 재난이 발생하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

제2 센서(5112)는 재실자 감지신호를 생성할 수 있다. 제2 센서(5112)는 적외선 센서, 인체감지센서, 및 이미지 센서 중 어느 하나일 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다. 제2 센서(5112)는 제1 센서(5111)와 인접하게 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 센서(5112)는 구역으로 출입하는 사람의 수를 카운팅할 수 있다. 예컨대, 제2 센서(5112)는 출입구, 실내 등의 출입문에 배치될 수 있다. 그리고 제2 센서(5112)는 출입구, 실내 등으로 출입하는 사람의 수를 카운팅할 수 있다. 이로써, 제2 센서(5112)는 일정 구역 내의 재실자의 인원수에 대한 신호인 재실자 감지신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템(5010)은 재실자의 인원수를 반영하여 인원수에 따라 적절한 피난 경로를 연산할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제2 센서(5112)는 실내에 배치되어 재실자 인원을 파악할 수도 있다.

또한, 제3 센서(5113)는 예컨대, 복도 등에 배치된 디스플레이 장치들 사이에 배치될 수 있다. 제3 센서(5113)는 적외선감지센서, 모션센서, 휴대기기감지센서를 포함할 수 있다. 제3 센서(5113)는 제3 센서(5113)가 설치된 위치를 지나가는 재실자를 감지하여, 이동 감지신호를 생성할 수 있다.

이러한 피난 경로 연산 방법에 대해서는 이하 자세히 설명한다.

처리 유닛(5120)은 센서부(5110)의 제1 센서(5111)와 제2 센서(5112)로부터 각각 재난 감지신호, 재실자 감지신호, 이동 감지신호를 수신하여, 피난 경로를 연산할 수 있다.

먼저, 처리 유닛(5120)은 피난 경로 연산을 위해 건물을 3차원으로 시각화할 수 있다. 구체적으로, 처리 유닛(5120)은 저장부(5140)로부터 건물의 BIM(Building Information Modeling) 정보를 수신하여 예컨대, GIS(Geographic Information System)를 이용하여 건물의 공간 정보를 추출할 수 있다.

여기서, BIM(Building Information Modeling)이란, 다차원 가상공간에 기획, 설계, 엔지니어링(구조, 설비, 전기 등), 시공 더 나아가 유지관리 및 폐기까지 가상으로 시설물을 모델링하는 과정을 의미한다. 그리고 건물의 BIM(Building Information Modeling) 정보는 대상건물의 전 생명주기에 포함된 모든 정보를 의미한다.

BIM 데이터(IFC 데이터)에는 건물을 구성하는 다수의 건물 객체(Building elements)의 형상 정보 및 속성 정보를 포함할 수 있다. 예시적으로 건물 객체는 벽체(Wall), 바닥(slab), 기둥(Column), 보(Beam), 창호(Window), 계단(Stair), 커튼월(Curtain Wall), 문(Door), 설비(Equipment), 램프(Ramp)를 비롯하여 건물에 구비되는 모든 객체가 포함될 수 있다. 예시적으로 BIM 데이터는 건물 내의 벽의 속성으로 내력벽 또는 비내력벽에 대한 정보를 포함할 수 있다.

처리 유닛(5120)은 이러한 BIM 데이터를 이용하여 3차원 공간정보를 관리자 등에게 표시될 수 있으며, 피난 경로를 연산하는 과정에서 공간정보로 이용될 수 있다.

또한, 처리 유닛(5120)은 수신부(5121), 연산부(5122), 송신부(5123)를 포함할 수 있다. 그리고 수신부(5121)는 제1 수신부(5121-1), 제2 수신부(5121-2), 제3 수신부(5121-3)를 포함할 수 있다.

수신부(5121)는 제1 센서(5111)와 제2 센서(5112) 그리고 제3 센서(5113)으로부터 재난 감지신호와 재실자 감지신호 그리고 이동 감지신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 수신부(5121)는 다양한 통신 방식에 의해 재난 감지신호와 재실자 감지신호 그리고 이동 감지신호를 각각 수신할 수 있다.

구체적으로, 제1 수신부(5121-1)는 제1 센서(5111)로부터 재난 감지신호를 수신할 수 있다. 그리고 제2 수신부(5121-2)는 제2 센서(5112)로부터 재실자 감지신호를 수신할 수 있다. 그리고 제3 수신부(5121-3)는 제3 센서(5113)로부터 이동 감지신호를 수신할 수 있다.

연산부(5122)는 재난 감지신호와 재실자 감지신호를 이용하여 피난 경로를 연산할 수 있다. 구체적으로, 연산부(5122)는 제1 연산부(5122-1)와 제2 연산부(5122-2) 그리고 제3 연산부(5122-3)를 포함할 수 있다.

제1 연산부(5122-1)는 제1 수신부(5121-1)를 통해 수신한 재난 감지신호를 이용하여 피난 경로를 연산할 수 있다. 제1 연산부(5122-1)는 복수 개의 제1 센서(5111)로부터 복수 개의 재난 감지신호를 수신하여 재난 감지신호의 유무, 재난 감지신호의 레벨에 따라 위험도를 산출할 수 있다.

그리고 제1 연산부(5122-1)는 위험도가 낮은 순서대로 피난 경로를 연산할 수 있다. 예컨대, 제1 연산부(5122-1)는 재난 감지신호가 없는 구역에 인접한 경로를 우선적으로 선택하여 피난 경로를 연산할 수 있다.

이 때, 제1 연산부(5122-1)는 이하 설명하는 저장부(5140)를 통해 BIM 정보의 벽, 슬라브, 창, 문, 지붕 및 계단 각각의 속성과 재난의 종류를 반영하여 피난 경로를 연산할 수 있다.

예컨대, 상이한 구역에서 화재가 발생한 경우에 연기, 온도가 동일하게 측정되더라도(동일한 레벨의 재난 감지신호) 화재에 취약한 재질로 이루어진 벽면을 포함하는 구역에 대해 그렇지 않은 구역보다 큰 위험도를 산출할 수 있다.

뿐만 아니라, 재난 감지신호의 종류를 이용하여 재난의 종류를 연산(예컨대, 물을 감지하는 경우 침수로 판단)하여 화재와 다른 피난 경로를 연산할 수 있다.

그리고 제1 연산부(5122-1)는 산출된 위험도를 반영하여 피난 경로를 연산할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템(5010)은 건물 내 사람에게 재난 시 안전한 피난 경로를 제공하여, 인명피해를 감소할 수 있다.

또한, 제1 연산부(5122-1)는 건물 내 층별로 복수 개의 피난 경로를 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 연산부(5122-1)는 화재가 발생한 층에 위치하는 재실자에 대해 피난 경로를 제공할 수 있다.

이에, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템(5010)은 건물 내 층별로 상이한 재난 상황에 대응하여 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다. 이로써, 건물 내 재실자는 재난 시 위치에 따라 최적의 피난 경로를 제공받아, 인명 피해의 위험으로부터 용이하게 벗어날 수 있다.

또한, 제1 연산부(5122-1)는 건물 내 동일 층에 위치하는 재실자에 대해 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다. 즉, 제1 연산부(5122-1)는 재실자의 위치에 대응하여 위험도가 낮은 피난 경로를 제공할 수 있다.

이 때, 제1 연산부(5122-1)는 서로 다른 지점에 위치하는 재실자에게 동일한 목적지를 제공할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 재난의 위험 정도와 재실자의 위치를 반영한 피난 경로를 제공할 수 있다. 또한, 피난 경로는 각 층마다 복수 개일 수 있으며, 경로 상 마지막 구역인 목적지를 포함할 수 있다.

또한, 제1 연산부(5122-1)는 피난 경로가 연산되지 않는 경우, 벽의 속성으로 내력벽, 및 비내력벽 속성 정보를 이용하여, 벽을 철거 또는 파괴하여 생성되는 경로를 피난 경로로 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 연산부(5122-1)은 화재 등에 의해 복도를 경로로 설정하지 못하는 경우에 피난 경로 연산이 되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 연산부(5122-1)은 피난 경로가 연산되지 않으면, BIM 정보에서 내력벽 또는 비내력벽에 대한 속성 정보를 저장부(5140)로부터 추출하고, 이를 이용하여, 비내력벽을 통과하는 경로를 피난 경로로 재연산할 수 있다.

제2 연산부(5122-2)는 재실자 감지신호를 이용하여 재실자 감지신호로 측정된 인원수와 수용가능 인원수를 비교하여 피난 경로를 재연산할 수 있다.

여기서, 건물 내 구역 별로 인원수는 재실자 감지신호에 의해 산출될 수 있다. 그리고 수용가능 인원수는 기 저장된 정보일 수 있다. 하기 설명하는 바와 같이 구역 별 수용가능 인원수는 저장부(5140)에 저장될 수 있다.

제2 연산부(5122-2)는 소정의 구역에서 수용 가능한 인원수보다 소정의 구역에서 측정된 인원수가 커지면 피난 경로를 재연산할 수 있다.

예컨대, 소정의 구역은 피난 경로의 목적지일 수 있다. 예를 들어, 피난 경로의 목적지가 출구(엘리베이터)인 경우, 제1 연산부(5122-1)에서 연산된 피난 경로를 따라 재실자는 출구에서 수용 가능한 인원수만큼 이동할 수 있다. 이 때, 제2 연산부(5122-2)는 출구 이외의 목적지를 제공하는 피난 경로를 재연산할 수 있다.

즉, 제2 연산부(5122-2)는 기 연산된 피난 경로에서 목적지 이외의 구역을 목적지로 제공하는 피난 경로를 재연산할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템(5010)은 구역의 인원수를 반영한 피난 경로를 제공하여, 재난 시 건물 내 혼잡을 감소시켜 혼잡에 의한 2차 사고를 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 출구의 수용 가능한 인원수에 맞춰 재실자가 출구에서 대기하는 시간이 없도록 하여 재난 시 재실자의 심리적 불안감을 제거할 수 있다.

제3 연산부(5122-3)는 이동 감지신호 및 수용가능 인원수를 이용하여 피난 경로를 재연산할 수 있다. 제3 연산부(5122-3)는 출구가 복수 개인 경우, 서로 다른 구역에 위치한 재실자에게 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다. 예컨대, 제3 연산부(5122-3)는 피난 경로가 짧은 피난 경로를 제공할 수 있다.

또한, 제3 연산부(5122-3)는 출구를 향해 복도를 이동하는 재실자의 수와 현재 출구의 수용 인원수를 합산하여 수용 가능한 인원수와 비교하여, 출구와 재실자 간의 인접거리에 따라 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다.

예컨대, 제3 연산부(5122-3)는 출구에 인접한 구역에 이동 중인 재실자에 대해 출구를 향한 피난 경로를 유지하고, 이외의 재실자에 대해 출구 이외의 출구에 대해 피난 경로를 재연산할 수 있다. 이로써, 재실자에게 보다 신속하게 피난 경로를 제공할 수 있다.

송신부(5123)는 연산부(5122)에서 연산된 피난 경로를 표시부(5130)로 송신할 수 있다. 송신부(5123)는 수신부(5121)와 마찬가지로 무선 또는 유선 등 다양한 방식에 의해 통신을 수행할 수 있다.

예컨대, 송신부(5123)와 수신부(5121)는 유선 랜(Local Area Network; LAN), USB(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), 전력선 통신(Power Line Communication; PLC), 무선 랜(Wireless LAN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access; CDMA), 시분할 다중접속(Time Division Multiple Access; TDMA), 주파수분할 다중접속(Frequency Division Multiple Access; FDMA), 와이브로(Wireless Broadband Internet; WiBro), LTE(Long Term Evolution), 고속 하향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access; HSDPA), 광대역 코드분할 다중접속(Wideband CDMA; WCDMA), 초광대역 통신(Ultra WideBand; UWB), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network; USN), RFID(Radio Frequency IDentification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), NFC(Near Field Communication), 지그비 중 어느 하나를 이용할 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.

표시부(5130)는 건물 내 구역 별로 설치된 복수 개의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그리고 표시부(5130)는 복수 개의 디스플레이 장치를 통해 재난 시 연산된 피난 경로를 시각화 하여 건물 내 재실자에게 제공할 수 있다.

표시부(5130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디 스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.

표시부(5130)는 복수 개로 건물 내 일정한 구역으로 건물의 바닥, 벽 및 천정 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 재실자가 이동 가능한 경로(예를 들어, 복도) 상에 배치될 수 있다.

또한, 디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 재실자에게 피난 경로의 방향을 표시할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 점멸을 통해 또는 다방향성 화살표를 통해 피난 경로에 따른 재실자의 대피방향을 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 건물 내의 벽 표면, 바닥의 표면, 천장의 표면 또는 도면 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 처리 유닛(5120)에서 건물의 BIM(Building Information Modeling) 정보를 이용하여 건물의 공간 정보와 피난 경로를 제공하고, 출구까지의 거리 및 도달 시간을 표시할 수 있다.

디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 전술한 바와 같이 대피 경로가 비내력벽을 제거하여야 하는 경우, 비내력벽 파괴 지점을 지시하고 비내력벽을 부수도록 안내 텍스트를 출력할 수 있다. 예를 들면 디스플레이 장치(DP1 내지 DPn)는 '이 벽을 부수고 탈출 하십시오' 라는 안내 텍스트를 출력할 수 있다.

저장부(5140)는 BIM(Building Information Modeling) 정보를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(5140)는 BIM(Building Information Modeling) 정보를 바탕으로 각 구역 별 수용 가능한 인원수에 대한 정보를 저장할 수 있다.

그리고 저장부(5140)는 BIM 정보의 벽, 슬라브, 창, 문, 지붕 및 계단 각각의 속성을 저장할 수 있다.

저장부(5140)는 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, 저장부(5140)는 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스 (Sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등 과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주 (Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여, 본 발명의 일 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있다. 또한, 저장부(5140)는 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가질 수도 있다.

도 31 내지 도 32는 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.

먼저 도 3을 참조하면, 복수의 재실자가 건물 내 동일 층에 위치할 수 있다. 동일 층에 출구는 복수 개 존재할 수 있다. 예컨대, 출구는 제1 출구(E1)와 제2 출구(E2)를 포함할 수 있다. 여기서, 출구는 재난으로부터 재실자가 건물을 빠져나가기 위한 각 층에서의 피난 경로의 목적지일 수 있다. 예컨대, 출구는 엘리베이터, 비상구, 계단 등 다양한 구획공간을 포함할 수 있다. 그리고 도 3에서 피난 경로는 2가지로 제1 출구(E1)와 제2 출구(E2)는 모두 피난 경로의 목적지일 수 있다.

또한, 건물의 벽면에 디스플레이 장치가 복수 개 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(DP1 내지 DP6)는 서로 이격 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(DP1 내지 DP6)는 앞서 설명한 바와 같이 화살표 등의 표시등을 포함할 수 있다.

디스플레이 장치(DP1 내지 DP6)는 건물의 벽면 상에 소정의 선 형태로 배치될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치는 벽에 설치된 피난 유도선 상에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이로써, 재실자는 피난 경로를 용이하게 인지할 수 있다. 다만, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.

또한, 복수 개의 제3 센서가 디스플레이 장치(DP1 내지 DP6) 사이에 배치될 수 있다. 제3 센서는 제3-1 센서(M1), 제3-2 센서(M2), 제3-3 센서(M3)를 포함할 수 있다.

제3-1 센서(M1)와 제3-2 센서(M2) 사이에는 제1 내지 제3 디스플레이 장치(DP1 DP2, DP3)와 출구(E1)가 배치될 수 있다.

제3-2 센서(M2)와 제3-3 센서(M3) 사이에는 제4 디스플레이 장치(DP4) 및 제5 디스플레이 장치(DP5)가 배치될 수 있다. 그리고 제3-3 센서(M3)와 제2 출구(E2) 사이에는 제6 디스플레이 장치(DP6)가 배치될 수 있다.

또한, 해당 층은 a 구역(Sa)과 b 구역(Sb)으로 구획될 수 있다. a 구역(Sa)과 b 구역(Sb)은 소정의 면에 의해 3차원 공간으로 구분된 영역일 수 있다. 이러한 구분 기준은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.

a 구역(Sa)은 제1 디스플레이 장치(DP1) 내지 제5 디스플레이 장치(DP5), 제1 출구(E1), 제3-1 내지 제3-3 센서(M1, M2, M3)를 포함할 수 있다. b 구역(Sb)은 제6 디스플레이 장치(DP2)와 제2 출구(E2)를 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 해당 층에 재난이 발생하여 제1 출구(E1)와 제2 출구(E2)는 모두 피난 경로의 목적지가 되는 경우, 처리 유닛은 출구를 향해 복도를 출구와 재실자 간의 인접거리에 따라 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다. 또한, 수용 가능한 인원수보다 소정의 구역에서 측정된 인원수가 커지면 피난 경로를 재연산할 수 있다.

즉, 기 연산된 피난 경로에서 목적지 이외의 구역을 목적지로 제공하는 피난 경로를 재연산할 수 있으며, 건물 내 동일 층에 위치하는 재실자의 현 위치에 기초하여 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다.

구체적으로, 제1 출구(E1)를 포함하는 a 구역(Sa) 내의 디스플레이 장치는 제1 출구(E1)를 향하는 화살표가 표시될 수 있다. 즉, 제1 내지 제5 디스플레이 장치(DP1 내지 DP5)는 제1 출구(E1)를 향해 화살표가 표시될 수 있다.

반대로, 출구(E2)를 포함하는 b 구역(Sb) 내의 디스플레이 장치는 제2 출구(E2)를 향하는 화살표가 표시될 수 있다. 즉, 제6 디스플레이 장치(DP6)는 제2 출구(E2)를 향해 화살표가 표시될 수 있다. 즉, 디스플레이 장치는 구역에 따라 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다.

이로써, a 구역(Sa)에 위치하는 재실자는 제1 출구(E1)로 대피하고, b 구역(Sb)에 위치하는 재실자는 제2 출구(E2)로 대피할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 재난 시 건물 내 재실자는 신속하게 재난으로부터 벗어날 수 있다.

또한, 제3-1 내지 제3-3 센서(M1, M2, M3)는 재실자의 움직임을 감지할 수 있다. 따라서, 제1 출구(E1)로 유입되는 재실자의 수를 인지할 수 있다. 이로써, 제1 출구(E1)에 설치된 제2 센서(미도시됨)를 통해 수신한 재실자 감지신호를 이용하여 제1 출구(E1)에 수용된 재실자의 인원수를 연산하고, 제3-1 내지 제3-3 센서(M1, M2, M3)를 통해 추가 유입되는 재실자의 인원수를 연산할 수 있다. 그리고 제1 출구(E1)에 수용된 재실자의 인원수와 추가 유입되는 재실자의 인원수의 합산 인원수를 제1 출구(E1)의 수용 가능한 인원수와 비교하여 피난 경로를 재연산할 수 있다. 예를 들어, 제1 출구(E1)에 수용된 재실자의 인원수와 추가 유입되는 재실자의 인원수의 합산 인원수를 제1 출구(E1)의 수용 가능한 인원수와 동일해지면 제1 내지 제5 디스플레이 장치(DP1 내지 DP5)는 제2 출구(E2)를 향하는 화살표를 표시할 수 있다.

도 32를 참조하면, 앞선 도 31과 마찬가지로 복수의 재실자가 건물 내 동일 층에 위치할 수 있다. 그리고 동일 층에 출구는 복수 개 존재할 수 있다. 예컨대, 출구는 제1 출구(E1)와 제2 출구(E2)를 포함할 수 있다. 여기서, 출구는 재난으로부터 재실자가 건물을 빠져나가기 위한 각 층에서의 피난 경로의 목적지일 수 있다. 예컨대, 출구는 엘리베이터, 비상구, 계단 등 다양한 구획공간을 포함할 수 있다.

도 32는 도 31과 달리 화재가 제1 출구(E1)에 발생한 경우일 수 있다. 이에, 위험도가 높은 제1 출구(E1)는 피난 경로가 될 수 없다. 이에, 도 32에서 피난 경로는 제2 출구(E2)일 수 있다.

처리 유닛은 재실자의 위치에 대응하여 위험도가 낮은 피난 경로를 제공할 수 있다. 그리고 처리 유닛은 출구와 재실자 간의 인접거리에 따라 상이한 피난 경로를 제공할 수 있다.

예컨대, 처리 유닛은 출구에 인접한 구역에 이동 중인 재실자에 대해 출구를 향한 피난 경로를 유지하고, 이외의 재실자에 대해 출구 이외의 출구에 대해 피난 경로를 재연산할 수 있다.

해당 층에 재난이 발생하여 제2 출구(E2)가 피난 경로의 목적지가 되는 경우, 제1 디스플레이 장치(DP1)와 제6 디스플레이 장치(DP6)는 제2 출구를 향하는 화살표를 표시할 수 있다.

다만, 제1 출구(E1)를 포함하는 a 구역(Sa) 내의 디스플레이 장치 중 제1 출구(E1)에 인접한 제1 디스플레이 장치(DP1)와 제2 디스플레이 장치(DP2)는 위험 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 디스플레이 장치(DP1)와 제2 디스플레이 장치(DP2)는 적색 점멸 광을 제공하거나, 광을 출사하지 않을 수 있다. 다만, 이러한 위험 정보 방식에 한정되지 않는다. 그리고 이하에서는 광을 출사하지 않는 것으로 설명한다.

제3 디스플레이 장치(DP3) 내지 제6 디스플레이 장치(DP6)는 출구(E2)를 포함하는 b 구역(Sb) 내의 디스플레이 장치는 제2 출구(E2)를 향하는 화살표가 표시될 수 있다. 즉, 제6 디스플레이 장치(DP6)는 제2 출구(E2)를 향해 화살표가 표시될 수 있다.

이로써, a 구역(Sa)에 위치하는 재실자와 b 구역(Sb)에 위치하는 재실자는 모두 제2 출구(E2)로 대피할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 재난 시 건물 내 재실자는 신속하게 재난으로부터 벗어날 수 있다.

또한, 제3-1 센서(M1) 내지 제3-3 센서(M3)는 재실자의 움직임을 감지할 수 있다. 이에, 제2 출구(E2)로 유입되는 재실자의 수를 인지할 수 있다.

이로써, 제2 출구(E2)에 설치된 제2 센서(미도시됨)을 통해 수신한 재실자 감지신호를 이용하여 제2 출구(E2)에 수용된 재실자의 인원수를 연산하고, 제3-1 센서(M1) 내지 제3-3 센서(M3)를 통해 추가 유입되는 재실자의 인원수를 연산할 수 있다.

그리고 제2 출구(E2)에 수용된 재실자의 인원수와 추가 유입되는 재실자의 인원수의 합산 인원수를 제2 출구(E2)의 수용 가능한 인원수와 비교하여 피난 경로를 재연산할 수 있다.

예를 들어, 제2 출구(E2)에 수용된 재실자의 인원수와 추가 유입되는 재실자의 인원수의 합산 인원수를 제2 출구(E2)의 수용 가능한 인원수와 동일해지면 처리 유닛은 제2 출구(E2)가 아닌 다른 출구를 목적지로 하는 피난 경로를 재연산할 수 있다.

즉, 실시 예에 다른 피난 유도 시스템은 복수 개의 센서와 처리 유닛이 양방향 통신을 함으로써 능동적으로 대피 경로를 산출 및 유도할 수 있다.

도 33를 참조하면, 건물 내 하나의 층은 복수 개의 구역으로 구획될 수 있다. 여기서, 복수 개의 구역은 하나의 층의 각 벽면을 따라 연장되는 복수 개의 가상의 연장선에 의해 구획될 수 있다(33는 평면도이며, 복도의 가로, 세로 길이는 동일한 것으로 설정하였다). 이에 따라, 도 33에서 하나의 층은 제1 구역(S1) 내지 제25 구역(S25)을 포함할 수 있다.

그리고 제1 센서는 복수 개로 제1-1 센서(5111a) 내지 제1-9 센서(5111i)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 센서는 복수 개로 제2-1 센서(5112a) 내지 제2-9 센서(5112i)를 포함할 수 있다. 그리고 도시되지 않았지만 복수 개의 제3 센서가 디스플레이 장치들 사이에 배치될 수 있다.

제1-1 센서(5111a)는 제1 구역(S1) 내에 배치될 수 있다. 이에, 제1 구역(S1) 내에서 발생하는 재난에 대해 제1-1 센서(5111a)는 재난 감지신호를 생성할 수 있다. 그리고 처리 유닛은 재난 감지신호를 수신하여 제1 구역(S1)에 재난이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

제1-2 센서(5111b) 내지 제1-9 센서(5111i)는 각각 제3 구역(S3), 제5 구역(S5), 제11 구역(S11), 제13 구역(S13), 제15 구역(S15), 제21 구역(S21), 제23 구역(S23), 제25 구역(S25)에 배치될 수 있다. 이로써, 각 구역에서 발생하는 재난을 감지할 수 있다.

마찬가지로, 제2-1 센서(5112a)는 제1 구역(S1) 내에 배치될 수 있다. 이에, 제1 구역(S1) 내에 존재하는 재실자에 대해 제2-1 센서(5112a)는 재실자 감지신호를 생성할 수 있다. 그리고 처리 유닛은 재실자 감지신호를 수신하여 제1 구역(S1) 내의 재실자 인원수를 연산할 수 있다. 이는 다른 구역에 배치된 제2-2 센서(5112b) 내지 제2-9 센서(5112i)도 동일하게 적용될 수 있다.

즉, 제2-2 센서(5112b) 내지 제2-9 센서(5112i)는 각각 제3 구역(S3), 제5 구역(S5), 제11 구역(S11), 제13 구역(S13), 제15 구역(S15), 제21 구역(S21), 제23 구역(S23), 제25 구역(S25)에 배치되어, 각 구역 별 재실자 감지신호를 생성할 수 있다.

이로써, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템은 각 층 별 각 구역에 존재하는 재실자의 인원수를 파악할 수 있다.

또한, 디스플레이 장치는 건물 내 복도의 벽면에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 장소에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이 장치는 앞서 설명한 바와 같이 재난 발생 시 재실자에게 피난 경로를 제공할 수 있다.

또한, 도 33은 제1 구역(S1), 제13 구역(S13), 제15 구역(S15)에서 재난(화재)이 발생한 상황이다. 그리고 제25 구역(S25) 내에 재실자가 위치하며, 재난 시 출구는 비상계단인 제3 출구(E3)로 처리되는 상황이다.

또한, 처리 유닛은 재실자 감지신호를 통해 복수 개의 구역 내 재실자의 위치 정보를 처리할 수 있다. 이로써, 처리 유닛은 제25 구역(S25) 내에 재실자가 위치함을 감지할 수 있다.

이에, 처리 유닛은 제25 구역(S25) 내 재실자에 대한 피난 경로를 연산할 수 있으며, 피난 경로는 위험도가 적고, 제3 출구(E3)를 목적지로 하는 경로일 수 있다.

먼저, 피난 경로는 화재(f)가 발생한 제1 구역(S1), 제13 구역(S13) 및 제15 구역(S15)에 인접하지 않도록 연산될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제25 구역(S25) 내에 재실자가 위치할 수 있다.

이에, 제25 구역(S25)이 재실자에게 출발점인 구역이다. 그리고 제14 구역(S14)은 제13 구역(S13)과 제15 구역(S15)에 인접한 구역으로 위험도가 높을 수 있다.

위험도는 재난의 레벨과 재난이 발생한 구역으로부터의 거리가 반영되어 산출될 수 있다. 즉, 제14 구역(S14)은 재난이 발생한 구역과 인접하여 위험도가 높을 수 있다.

이에, 피난 경로는 제12 구역(S12)을 경유하면서 제3 출구(E3)에 최단으로 도달하는 경로일 수 있다. (도 33에서, 처리 유닛은 피난 경로를 제20 구역(S20), 제19구역(S19), 제18 구역(S18), 제17 구역(S17), 제12 구역(S12), 제7 구역(S7), 제8 구역(S8), 제9 구역(S9), 제4 구역(S4)를 경유하는 경로로 연산할 수 있다)

그리고 연산된 피난 경로를 표시하기 위해 피난 경로 상에 위치하는 구역에 배치된 디스플레이 장치는 방향 표시를 제공할 수 있다.

예컨대, 제20 구역(S20), 제19구역(S19), 제18 구역(S18), 제17 구역(S17), 제12 구역(S12), 제7 구역(S7), 제8 구역(S8), 제9 구역(S9), 제4 구역(S4)에 배치된 디스플레이 장치는 피난 경로 상 다음 구역을 향해 화살표를 표시할 수 있다. (디스플레이 장치가 도시되어 있지 않은 구역은 제외)

도 34를 참조하면, 처리 유닛은 재실자 감지신호를 통해 복수 개의 구역 내 재실자의 위치 정보를 처리할 수 있다. 이로써, 처리 유닛은 제25 구역(S25)내에 재실자(50O3)와 제21 구역(S21) 내 재실자(50O2)를 감지할 수 있다.

그리고 앞서 설명한 바와 같이, 제1 구역(S1), 제13 구역(S13), 제15 구역(S15)에서 재난(화재)이 발생한 상황이다. 이에, 처리 유닛은 제25 구역(S25) 내 재실자(5O03)에 대한 피난 경로를 도 33와 동일하게 연산할 수 있다.

그러나, 제21 구역(S21) 내 재실자(50O2)에 대한 피난 경로는 제25 구역(S25)내에 재실자(50O3)에 대한 피난 경로와 상이할 수 있다.

제21 구역(S21) 내 재실자(5O02)에 대한 피난 경로는 화재(f)가 발생한 제1 구역(S1), 제13 구역(S13) 및 제15 구역(S15)에 인접하지 않도록 연산될 수 있다. 다만, 제14 구역(S14)은 제13 구역(S13) 및 제15 구역(S15)에 인접한 구역으로 제1 구역(S1) 에 인접한 제7 구역(S7)보다 재난에 대한 위험도가 높을 수 있다.

이에, 처리 유닛은 제21 구역(S21) 내 재실자(50O2)에 대한 피난 경로를 제16 구역(S16), 제17 구역(S17), 제12 구역(S12), 제7 구역(S7), 제8 구역(S8), 제9 구역(S9), 제4 구역(S4)을 경유하는 경로로 연산할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 연산된 피난 경로를 표시하기 위해 피난 경로 상에 위치하는 구역에 배치된 디스플레이 장치는 방향 표시를 제공할 수 있다.

예컨대, 제21 구역(S21) 내 재실자(50O2)에 대한 피난 경로에 포함된 제16 구역(S16), 제17 구역(S17), 제12 구역(S12), 제7 구역(S7), 제8 구역(S8), 제9 구역(S9), 제4 구역(S4)에 배치된 디스플레이 장치는 피난 경로 상 다음 구역을 향해 화살표를 표시할 수 있다. 마찬가지로, 디스플레이 장치가 도시되어 있지 않은 구역은 제외될 수 있다.

제21 구역(S21) 내 재실자(5O02)에 대한 피난 경로는 제25 구역(S25)내에 재실자(5O03)에 대한 피난 경로와 일부 중첩된 경로를 가질 수 있다. 또한, 중첩된 경로에 배치된 디스플레이 장치는 동일한 방향으로 화살표가 표시될 수 있다.

이로써, 실시예에 따른 대피용량을 고려한 재난 대피 시스템은 복수의 재실자에게 개별적으로 피난 경로를 제공하면서 일관된 표시를 통해 대피 경로에 대한 혼동을 방지할 수 있다.

<스크린 피난 장치>

도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 피난장치를 보인 단면도이고, 도 36은 도 35의 스크린부를 보인 측면도이고, 도 37은 도 37의 작동상태도이다.

도 35에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피난장치는 화재나 유독성 가스를 감지하는 감지기(6010)와, 감지기(6010)와 연결되어 비상시 내부에 안전지역까지 연속된 피난통로(6020a)를 제공하기 위한 스크린부(6020)와, 피난통로(6020a)의 상부에 설치되어 외부의 신선한 공기를 피난통로(6020a) 내부로 공급하는 공기유입부(6030)와, 공기유입부(6030)의 일측에 설치되되 공기유입부(6030)의 배기구(6030a) 방향으로 물을 분사시키는 물분사부(6040)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 감지기(6010)는 화재나 유독성 가스 발생시 스크린부(6020), 공기유입부(6030), 물분사부(6040) 및 후술할 비상조명등(6050)을 선택적으로 가동시키는 제어신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 감지기(6010)는 도시된 피난통로(6020a)의 내부 천정 외에도 측면 등 피난통로(6020a)의 다수 곳에 설치가 될 수 있다.

스크린부(6020)는 도 36에 도시된 바와 같이, 피난통로(6020a)의 천정에 안전지역 방향으로 길게 연장된 한 쌍의 지지봉(6021)과, 한 쌍의 지지봉(6021)에 각각 권치되며 풀림 가능한 한 쌍의 롤스크린(6022)과, 한 쌍의 지지봉(6021)과 각각 연결되어 각 롤스크린(6022)을 감거나 풀기 위한 구동모터(6023)와, 한 쌍의 롤스크린(6022)의 하단에 각각 고정되는 중량봉(6024)으로 구성된다.

한 쌍의 지지봉(6021)은 일단이 구동모터(6023)의 회전축에 연결되어 양방향 회전가능하게 이루어지는바, 봉 형상으로 이루어져 롤스크린(6022)의 감김과 풀림이 용이하게 함이 바람직하다.

롤스크린(6022)은 전체 또는 하단부가 투명한 재질로 제작되고, 피난통로(6020a) 외측에서 피난자가 자유로이 피난통로(6020a) 내부로 들어올 수 있도록 일정한 간격으로 종 방향의 세로가름선(6022a)이 형성될 수 있다. 또한, 롤스크린(6022)의 폭 방향으로 피난방향을 표시하여 피난자가 용이하게 이동하도록 안내하는 피난유도표식(6022b)이 설치될 수 있다.

이때, 피난유도표식(6022b)은 멀리서도 확인할 수 있도록 피난유도 방향으로 상단부에 설치될 수 있으며, 그 상층부가 연기에 가려질 경우에도 동일한 효과를 가지도록 하단부에도 설치된다.

또한 롤스크린(6022)에는 피난통로(6020a) 내부에 형성된 양압의 공기가 외부로 밀려나가는 힘에 의하여 피난통로(6020a) 내로 연기나 유독가스가 침투하지 못하도록 복수의 천공(6022c)이 형성될 수 있다.

중량봉(6024)은 롤스크린(6022)이 유동되는 공기에 의해 휘날리지 않도록 롤스크린(6022)의 하부에 일정 중량을 갖도록 고정설치되며, 그 재질은 설치공간의 용도에 따라 방염성, 투명성 등을 부가하여 제조될 수 있다.

한편, 공기유입부(6030)는 저부에 일체로 설치된 배기구(6030a)를 통하여 외부의 신선한 공기를 공급하여 피난통로(6020a)에 양압을 형성함으로써 부력과 관계없이 어떠한 유독성 가스에 대하여도 항상 동일한 효과를 가질 수 있다.

물분사부(6040)는 피난통로(6020a)를 따라 형성된 급수배관(6041)과, 피난통로(6020a) 내부에 물 분무를 할 수 있도록 급수배관(6041)과 연결 설치된 물분무노즐(6042)로 구성된다. 이러한 물분사부(6040)는 화재의 열기나 유독가스에 노출된 피난자를 세척 냉각함과 동시에 롤스크린(6022)의 표면을 냉각시켜 화재로부터 열 손상되지 않도록 하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 지하구간에 설치될 경우 등 화재로 인하여 정전되었을 경우에도 안전지역으로 피난자를 유도할 수 있도록 공기유입부(6030)의 타측에 복도를 따라 일정간격으로 배치된 비상조명등(6050)을 더 포함할 수 있다. 이러한 비상조명등(6050)은 충전지가 내장된 상태로 설치됨이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 상술한 본 발명 피난장치의 작용에 대해 살펴본다.

도 37에 도시된 바와 같이, 화재가 발생하게 되면 유독가스와 연기가 동시에 발생이 되는데, 이때 감지기(6010)의 화재 감지신호에 의해 구동모터(6023)가 가동하여 감김상태에 있던 한 쌍의 롤스크린(6022)이 풀려 피난통로(6020a)를 형성하게 된다.

아울러, 한 쌍의 롤스크린(6022)에 의해 피난통로(6020a)가 형성되면, 공기유입부(6030)의 배기구(6030a)를 통하여 외부의 신선한 공기가 피난통로(6020a) 내부로 공급되어 피난통로(6020a) 내부에 양압을 형성하게 되고, 유입된 공기는 각각의 롤스크린(6022)에 형성된 복수의 천공(6022c)을 통해 피난통로(6020a)의 외부로 유출되어 피난통로(6020a) 외부의 연기가 피난통로(6020a) 내부로 인입되는 것을 차단할 수 있게 된다.

한편, 위와 같은 공기유입부(6030)의 작동에 의해 피난통로(6020a) 내부로의 연기 유입은 막을 수 있으나, 화재시에 발생되는 유독가스의 확산을 방지하기에는 역부족이다. 따라서, 공기유입부(6030)의 작동과 함께 물분사부(6040)의 물분무노즐(6042)을 통해 물이 분사 작동됨으로써 고온의 열 기류에 의하여 롤스크린(6022)이 훼손되는 것을 방지하고, 유독성 가스가 롤스크린(6022)들 사이로 일부 혼입되더라도 이를 용해시킴은 물론, 롤스크린(6022)을 통과하는 피난자를 냉각 보호할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 피난장치에 의하면, 화재시에 연기와 유독성 가스로부터 구획된 피난통로를 형성하여 피난자를 안전지역까지 안전하게 대피시킬 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 건물의 진동을 감지하는 복수 개의 가속도 센서;
   건물의 화재를 감시하는 복수 개의 화재 센서;
   건물의 침수 여부를 감시하는 복수 개의 수위 센서; 및
   상기 가속도 센서, 화재 센서 및 상기 수위 센서로부터 신호를 수신하여 복합 재난에 따른 위험 지역을 판단하고 대피 경로를 산출하는 통합 재난 제어/관리 모듈을 포함하는 복합 재난 대응 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 통합 재난 제어/관리 모듈은,
   상기 수위 센서로부터 수신한 정보를 분석한 결과 상기 건물의 지하 구조물의 수위가 상기 지하 구조물에 설치된 콘센트의 높이보다 높은 것으로 판단되면, 해당 침수 영역을 누전 영역으로 판단하고 상기 누전 영역을 우회하여 대피 경로를 설정하는 복합 재난 대응 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 통합 재난 제어/관리 모듈은,
   상기 가속도 센서로부터 수신한 정보를 분석한 결과, 상기 건물에 구비된 비상 엘리베이터의 이동 영역 중 일부 영역이 파손된 것으로 판단되면 상기 비상 엘리베이터의 사용을 중지시키고 대피 경로를 설정하는 복합 재난 대응 시스템.

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