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과제기본정보

노후 건축지구의 소방시설을 고려한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C157696-01
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 건설업
2순위 원자력 | 핵자료 기술 | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 노후 건축지구의 소방시설을 고려한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 개발
주관연구기관 금오공과대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 노승준
소속 금오공과대학교산학협력단 직위 조교수
전화번호 054-478-7618 FAX 054-478-7629
총 연구기간 2020-04-13 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2020-04-13 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 160,000,000 5,340,000 48,060,000 53,400,000 213,400,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ■ 본 연구과제에서 개발되는 「노후 건축지구의 소방시설을 고려한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼」은 그 간 화재발생 통계기반의 건축물 화재예측모델에서 제한적으로 사용되던 화재위험지수 개념을 실제 소방시설에 근간한 노후 건축지구의 평가모델로서 확장하고, 이를 공간정보 기반의 평가 플랫폼으로 구현하는 독창적인 기술임.

■ 본 연구에서 제안하는 「공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼」은 건축물 및 건축지구의 화재위험도를 분석 및 예측하고 이를 이용하여 주기별 화재위험도 변동 분석, 화재위험지수에 따른 위험지역 분포 관리, 화재에 대한 집중적이고 적극적인 예방활동을 위한 기반 연구로서 향후 소방행정력의 효율적인 운용에 기여할 수 있음.

■ 본 연구과제는 정부가 전략적으로 추진 중인 국가공간정보정책기본계획 및 재난과학기술 로드맵, 국토교통과학기술 연구개발 종합계획 등과 부합되는 기술로서 시의성이 매우 높고 연구종료 시점인 향후 2년 뒤 본 연구에서 제안하는 기반 기술의 확보가 가능한 연구임.
최종목표 ■ 본 연구는 공간정보 융합기술(드론/GIS 등)을 활용한 사전화재예방 및 화재안전개선 기술의 기반연구로서 대표적인 화재 발생 취약지역인 「노후 건축지구의 소방시설을 고려한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 개발」을 최종 목표로 하며, 이를 구성하는 핵심 연구성과 3가지에 대한 세부 목표는 아래와 같음.

[1. 평가모델] 노후 건축지구의 화재위험지수 평가모델 구축
통계기반의 기존 화재위험지수를 개선하여 노후 건축물의 특성과 유형(용도, 규모, 구조 등)별 소방 설비 및 소방도로/교통, 의료시설, 건물 밀집도 등 실제 소방시설의 수준을 화재 발생 위험지수로 평가하는 모델 구축
-(기존) 화재발생 통계기반의 건축용도별 화재예측모델
-(제안) 실제 소방시설의 수준을 이용하는 노후 건축지구의 화재위험지수 평가모델

[2. 플랫폼] 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 개발
노후 건축지구의 공간정보와 화재위험 평가 자동화 알고리즘을 연동한 화재위험지수 평가 플랫폼 개발
-(기존) 재난발생/대응 정보시스템 외 없음
-(제안) 노후 건축지구의 공간정보 기반 화재위험지수 평가 플랫폼 개발

[3. 시범적용] 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 시범적용
노후 건축지구 3곳 이상을 대상으로 한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 시범적용
-(시범적용 범위) 노후 건축지구 3곳 이상
-(DB 구축 내용) 드론 촬영, 소방시설 등
연구내용 및 범위 ■ 본 연구는 《1차년도》 화재위험지수 평가모델 및 공간정보 연동 플랫폼 설계, 《2차년도》 화재위험지수 평가모델 및 공간정보 연동 플랫폼 개발로 진행되며, 주요 연구내용은 다음과 같음.

《1차년도》 화재위험지수 평가모델 및 공간정보 연동 플랫폼 설계

[1. 평가모델]

① 노후 건축지구 건축물 특성 및 유형 분류
- 노후 건축물 기준 및 특성/유형 분석
- 노후 건축물 특성/유형 분류체계 구축

② 소방시설 중심 화재위험지수 평가요소 도출
- 관련 법령/기준 정보수집 및 분석
- 화재위험 요인 도출 및 중요도 분석
- 화재위험지수 평가요소 도출

③ 화재위험지수 평가요소별 평가체계 정립
- 화재위험지수 평가요소별 평가방법 조사/분석
- 화재위험지수 평가요소별 평가체계 정립

[2. 플랫폼]

① 화재위험지수별 평가자동화 알고리즘 개발
- 화재위험지수별 평가자동화여부 판단
- 화재위험지수별 평가방법 도출/수식화
- 화재위험지수별 평가 알고리즘 개발

② 화재위험지수별 연동 가능한 공간정보 도출 및 평가방안
- 공간정보 분석(노후도, 밀도, 교통 등)
- 화재위험지수별 공간정보 연동
- 공간정보기반 화재위험지수 평가방안

③ 멀티스케일 공간정보 기반의 화재위험지수 평가플랫폼 설계
- 멀티스케일 대응 Level of Detail 구현
- QGIS 오픈소스 기반 UML 작성
- 화재위험지수 평가플랫폼 설계

[3. 시범적용]

① 시범적용 대상지 선정 및 소방시설 분석
- 노후 건축지구 현황조사
- 시범적용 대상지 선정 및 소방시설 분석

② 시범적용 대상지 소방시설 현장 조사
- 시범적용 대상지 건축물 유형 조사
- 시범적용 대상지 광역정보 자료 조사
- 시범적용 대상지 소방시설 현장 조사


《2차년도》 화재위험지수 평가모델 및 공간정보 연동 플랫폼 개발

[1. 평가모델]

① 화재위험지수 평가요소별 가중치 도출
- 화재위험지수 평가요소 중요도 설문조사
- 화재위험지수 평가요소 가중치 분석/도출

② 화재위험지수 평가모델 구축
- 화재위험지수 평가요소별 평가체계 통합화
- 화재위험지수 평가모델 구축
- 화재위험지수 평가모델 시범적용 지원 및 피드백

③ 화재위험지수 매트릭스 개발
- 화재위험지수 평가범위 분석
- 화재위험지수 매트릭스 개발
- 화재위험지수 매트릭스 시범적용 지원 및 피드백

[2. 플랫폼]

① 화재위험지수별 평가자동화 시스템 구현
- 평가자동화 알고리즘 시스템 빌드
- 화재위험지수 개선안 가중치 연동
- 반복평가 실시 및 오류개선

② 화재위험지수별 공간정보 연동 분석 시스템 구현
- 공간정보기반 화재위험지수 평가구현
- 공간정보-화재위험지수 다차원 분석
- 다차원 분석결과 3차원 가시화 구현

③ 공간정보 연동 화재위험지수 평가플랫폼 개발 및 적용
- 사용자 인터페이스 개발 및 디자인
- 시스템 빌드 및 안정화(Windows10)
- 대상지 적용 및 피드백

[3. 시범적용]

① 시범적용 대상지 소방시설 DB 구축
- 시범적용 대상지 건축물 DB 구축
- 시범적용 대상지 광역정보 DB 구축
- 시범적용 대상지 소방시설 DB 구축

② 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 시범적용
- 평가 플랫폼 시범적용 및 피드백
- 평가 플랫폼 시범적용 보고서 작성
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 ■ 본 연구과제 1차년도 개발 목표는 「화재위험지수 평가모델 및 공간정보 연동 플랫폼 설계」로 본 연구에서 제안하는 “평가모델”, “플랫폼”, “시범적용”에 대한 기술적 개념 정립과 요소기술 구축을 통해 기술성숙도를 TRL 2단계에서 3단계 수준으로 향상시킬 계획임. [1. 평가모델]

① 노후 건축지구 건축물 특성 및 유형 분류
- 노후 건축물 기준 및 특성/유형 분석
- 노후 건축물 특성/유형 분류체계 구축

② 소방시설 중심 화재위험지수 평가요소 도출
- 관련 법령/기준 정보수집 및 분석
- 화재위험 요인 도출 및 중요도 분석
- 화재위험지수 평가요소 도출

③ 화재위험지수 평가요소별 평가체계 정립
- 화재위험지수 평가요소별 평가방법 조사/분석
- 화재위험지수 평가요소별 평가체계 정립

[2. 플랫폼]

① 화재위험지수별 평가자동화 알고리즘 개발
- 화재위험지수별 평가자동화여부 판단
- 화재위험지수별 평가방법 도출/수식화
- 화재위험지수별 평가 알고리즘 개발

② 화재위험지수별 연동 가능한 공간정보 도출 및 평가방안
- 공간정보 분석(노후도, 밀도, 교통 등)
- 화재위험지수별 공간정보 연동
- 공간정보기반 화재위험지수 평가방안

③ 멀티스케일 공간정보 기반의 화재위험지수 평가플랫폼 설계
- 멀티스케일 대응 Level of Detail 구현
- QGIS 오픈소스 기반 UML 작성
- 화재위험지수 평가플랫폼 설계

[3. 시범적용]

① 시범적용 대상지 선정 및 소방시설 분석
- 노후 건축지구 현황조사
- 시범적용 대상지 선정 및 소방시설 분석

② 시범적용 대상지 소방시설 현장 조사
- 시범적용 대상지 건축물 유형 조사
- 시범적용 대상지 광역정보 자료 조사
- 시범적용 대상지 소방시설 현장 조사
연구성과 기술적 기대성과 1. 공간정보 기반 화재위험지수 평가 플랫폼을 통해 글로벌 기업들이 진입하지 않은 노후 건축지구의 화재재난관리 산업분야 신규부문의 기술경쟁력 확보
2. 화재안전 분야에서 발생 가능한 위험요소를 사전에 파악하여 사고를 미연에 방지하는 선제적 사전화재예방 및 공공 서비스로 확대 제공 가능
3. 노동집약적인 기존의 소방시설 관리 분야를 플랫폼을 기반으로 정보화하여 상시 관리하도록 함으로써 소방 예방활동에 대한 신뢰도 상승
사회 경제적 파급효과 1. 본 과제에서 개발된 공간정보 기반 플랫폼을 활용한 사전화재예방을 통해 국민 안전 향상 도모 및 현장문제 해결 가능
2. 플랫폼 기반의 화재위험지수 평가모델에 대해 민관이 서로 정보를 공유하고 활용함으로써 유사시 유기적 접근을 통해 신속한 대응 체계 구축 가능
3. 공간정보 기반의 플랫폼을 구축하고 운용함으로서 평상시 노후 건축단지의 화재안전관리와 비상시 상황통제에 있어 가시적인 의사결정 지원 기대
4. 화재안전 및 예방 관련 분야에 본 기술의 도입을 통해 신규 일자리 창출 및 경쟁력 있는 전문 인력 양성과 고용의 안정성을 높일 수 있을 것으로 기대
5. 화재안전 분야는 공공 수요가 항상 존재하고 난제 극복을 위한 기술이 적용되므로 타 산업분야에 비교적 쉽게 적용 가능하여 관련 산업 성장 가능성이 높음
6. 본 연구에서 개발되는 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼은 세계적으로 관심도가 높음에 따라 핵심기술을 확보할 경우 기술적 우위 및 세계 시장 선도 가능
활용방안 ■ 소방시설을 고려한 화재안전지수 평가플랫폼은 다양한 기술과 접목되어 광범위하게 활용될 수 있으며 그 중에서도 복사열을 가시적으로 표현함으로써 직관적인 의사결정을 지원하는 열화상카메라 영상과 연동하여 플랫폼에서 정보를 제공할 경우 그 시너지는 클 것으로 예상됨. 또한 사물인터넷 기반의 소방시설 중 하나인 다양한 감지기와 네트워크를 구축하고 감지기의 감지정보를 공간정보 플랫폼과 연동할 경우 다차원적인 분석이 가능함.

■ 그 예로 불꽃감지기, 연기감지기 등의 설치여부와 실시간 감지정보를 플랫폼에서 확인하고 분석함으로써 화재의 확산패턴을 분석하고 예측할 수 있는 화재예측기술의 반석을 마련할 수 있으며 이를 증강현실(AR)과 가상현실(VR), 혼합현실(MR) 등과 기술융합 함으로써 재난/재해 예방, 예측, 분석, 교육 등 다양한 콘텐츠로 활용 가능함.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 노후 건축지구 소방시설 화재위험지수 공간정보 플랫폼
영문 Deteriorated Building District Fire Protection System Fire Risk Index Spatial Information Platform
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최종보고서 국토교통기술촉진연구사업(노후 건축지구의 소방시설을 고려한 공간정보 기반의 화재위험지수 평가 플랫폼 개발) 최종보고서(금오공과대학교 산학협력단-노승준).pdf   다운로드
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