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과제현황 목록

과제기본정보

IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서 및 화재안전 플랫폼구축을 위한 개발연구2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C160492-02
국가과학표준분류 1순위 농림·수산 | 작물 생리·생태 | None 적용분야 사회질서 및 안전
2순위 농림·수산 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 농림·수산 | 작물 생리·생태 | None 과제유형 개발
과제명 IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서 및 화재안전 플랫폼구축을 위한 개발연구
주관연구기관 스마트방재시스템 주식회사
총괄연구 책임자 성명 지삼현
소속 스마트방재시스템 주식회사 직위 연구소장(기술이사)
전화번호 042-627-4626 FAX -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 256,000,000 26,880,000 58,624,000 85,504,000 341,504,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ◆ IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서(Pre-processing) 정보수집 분석
- AI 알고리즘을 통한 연기입자 분석: 다양한 연기입자 내 정보를 분석하여 화재 발생 징후 매질이 어떤 것인가를 해석하여 사전에 화재를 알 수 있도록 하는 기술임.

◆ 분석된 연기입자 정보들이 통신망(유선/무선)을 통하여 통합관제관리 프로그램으로 전달되며 관제프로그램은 공간정보 기반 건축물 화재안정 정보 기술 플랫폼위에 의해 설계되고 관리되는 기술임.
최종목표 ◆ IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서모듈 H/W, S/W 현장실증용 개발
- 미세연기분석센서(2λ 기술) 모듈 개발 : 화재 정보 수집을 위한 기능수행

◆ 화재안전 플랫폼 현장에 맞도록 구축 및 통합관제관리 프로그램 개발
- 통합관제관리 알고리즘 개발(GUI 포함)
- 환경에 최적화된 GUI 개발 : (자체개발)
- 통합 관제 알고리즘을 위한 서버구축 : (자체개발)
- 실증을 위한 Test bed 구축 : (자체개발)
- 실내 공공장소 지정(공장 중심)으로 화재 예측, 예방 및 조치를 위한 화재 시스템 구축 : (자체개발)
연구내용 및 범위 ◆ 1차년도
- 지능형 미세연기분석센서 모듈 개발 : 화재 정보 수집을 위한 기능수행
- 미세연기분석센서(2λ 기술) 임계값을 분석하고 화재발생시 소화기 상황 모니터링 기능 확대 (천연소화액 분사 모니터 기능)
- 유선(Ethernet)통신 또는 무선통신(LoRa), Gateway+LTE 통신: Circuit 설계, PCB 설계, Artwork 작업
- 화재 추정 환경에 맞도록 미세연기분석 센서의 data값 AI추정을 통한 최적화 맞춤식 정보수집 체계 기능
- 화재 환경시험을 위한 Test Chamber 개발 : 설계 및 제작(자체개발)
○ 화재발생 징후를 미리 알 수 있는 연기입자 분석 모듈을 통하여 화재발생을 예측, 예방할 수 있도록 설계된 기술임. 단독형의 연기입자 분석 센서(2λ) 및 분석Data를 전송할 수 있는 일체형 모듈 기술임.
○ 공간정보 기반 건축물 화재안전정보 시스템으로 통하여 각 건축물 환경을 입체적으로 구성이 가능하며 배치된 연기입자 분석센서(2λ)위치, 상황 등을 전송할 수 있도록 구성할 수 있음.
○ 건축물의 공간정보(벽, 창호, 천장 등)들을 관리프로그램에 삽입하여 화재발생 조기징후에 분석정보로 활용할 수 있는 다양한 기능을 부여함.
○ 연기입자분석 센서(2λ)모듈 설계 및 PCB 제작완료
- 실제 환경시험을 위한 시제품 제작(1차년도)
- 상용제품 시험평가 및 신뢰성 검증을 위한 공정(2차년도)

○ 공간정보 건축물 화재안전정보 시스템에 관한 플랫폼 구축
- 플랫폼을 활용한 화재안전관리 관제 알고리즘 개발 착수(1차년도)
- 관제 알고리즘을 활용한 소방융합정보 플랫폼 구축 실증(2차년도)

○ 현재 기술 수준(TRL7) 입증 근거

- 시작품 개요
? 연기입자분석 센서(2λ)모듈(무선통신기능 포함)
? 공간정보 건축물 화재안전정보 플랫폼 GUI
? 화재환경을 시험할 수 있는 데모장비 및 실증을 위한 공공기관 1곳 선정

- 시험검증 결과
? 한국전자통신연구원(ETRI)건물내 Test bed를 통한 100 Node을 통한 정상적인 Process
? 안양시내 000구 복지회관 재난재해 센서노드(Sensor node)설치 testing

◆ 2차년도
- 소방활동융합정보 플랫폼 구축 : ETRI 이전기술
- 통합 재난재해 관제 알고리즘 개발 : (자체개발)
- 환경에 최적화된 GUI 개발 : (자체개발)
- 통합 관제 알고리즘을 위한 서버구축 : (자체개발)
- 실증을 위한 Test bed 구축 : (자체개발)
- 실내 공공장소 지정(공장 중심)으로 화재 예측, 예방 및 조치를 위한 화재 시스템 구축 : 대전광역시 대덕구 구청관내 공장 테스트베드 구축(자체개발)
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 주관연구기관(스마트방재시스템(주)):IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서모듈 H/W, S/W 현장실증용 개발
◆ 이전기술에 대한 100% 제품 완료
- IoT기반의 지능형 연기입자 분석 센서(2λ)모듈
- 지능형 연기입자 분석 센서(2λ)모듈/연기분석 Big data를 통한 알고리즘 개발
◆ 공공기관(구청)내 테스트베드 구축 1곳
- 생산 공장을 중심으로 연기입자 분석센서 실증 입증
◆ Data Interface test
- 연기입자분석 센서내 Data interface test

- 지능형 미세연기분석센서 모듈 개발 : 화재 정보 수집을 위한 기능수행
- 미세연기분석센서(2λ 기술) 임계값을 분석하고 화재발생시 소화기 상황 모니터링 기능 확대 (천연소화액 분사 모니터 기능)
- 유선(Ethernet)통신 또는 무선통신(LoRa), Gateway+LTE 통신: Circuit 설계, PCB 설계, Artwork 작업
- 화재 추정 환경에 맞도록 미세연기분석 센서의 data값 AI추정을 통한 최적화 맞춤식 정보수집 체계 기능
- 화재 환경시험을 위한 Test Chamber 개발 : 설계 및 제작(자체개발)
연구성과 기술적 기대성과 건물 공간내의 화재징후를 감지하여 화재예방, 예측, 조치를 할 수 있는 IoT기반 센서모듈(유무선 통신망 포함) 및 플랫폼 구축을 통한 재난재해를 통합관재시스템을 통한 재난재해 관리가 가능함. 관련기관(소방서)과 연계하여 재난재해 안전망 구축이 가능함.
사회 경제적 파급효과 ○ 기대효과(경제적 효과)
매출증대 및 비용 절감 효과
- 개발후 1년 시장의 45% 점유 목표/매출
● 지능형 연기입자 분석 센서 모듈/개당 20만원 x 30,000 개 = 6,000,000천원
● 소방활동융합정보 플랫폼 및 통합관제관리 시스템 S/W/1식당 15,000천원 x 30 식 = 450,000천원
● 2023년 예상 매출추이 약 64억5천만원

○ 수출증대 및 수입대체 효과
- 동남 아시아권, 중동지역권은 기존의 진성바이어를 통하여 화재 모니티링 관련한 소방활동융합정보 플랫폼 기술을 접목한 지능형 미세연기분석센서(2λ기술) 모듈을 전시회 및 박람회 년간 2회 이상 참가를 통하여 홍보할 계획임.
- 공장내 공기를 분석하여 재난재해를 알아내는 수입제품을 대체할 2λ 연기분석센서 알고리즘(ETRI 개발기술)은 매우 뛰어난 기술로서 수입대체효과가 클 것으로 판단됨.
- 미세연기분석센서(2λ기술)은 ETRI의 기술로서 화재 징후에서 발생되는 아주 미세한 연기를 분석하여 어떤 요소들이 연기 속에 들어있어 화재를 발생하는지를 알 수 있는 센서모듈 + 알고리즘 임.
○ 고용창출 효과
- 년간 40~50% 신규 고용계획을 가지고 추진할 계획임.
- 지역 대학 및 경력자를 중심으로 채용할 계획임.
- 년간 1명이상 채용계획이며 과제 진행중에 신규채용 2명 정도 투입예정임.
- 매월 1회 전문교육을 통하여 재난재해 전문가 양성에 집중할 계획임.
- 관내 재난재해 관련학과와 결연을 통하여 기술정보, 시장정보 교류예정임.
● 국내의 경우 재난재해 미세연기입자분석 센서(2λ) 모듈과 통합관제관리 시스템을 운영을 통한 소방활동융합정보 플랫폼의 목표시장 전무하나 본 제안기술을 통하여 과제 종료후 1년(2023년)의 경우 재난재해 시장의 약 10% 이상일 것으로 판단됨.
● 또한 공간정보 건축물에 대한 재난재해 예방, 예측을 위한 소방활동융합정보 플랫폼 소요가 급증할 것으로 판단되고 현대화 건물에 재난재해의 급증으로 인한 관련 시스템이 급증할 것으로 또한 판단됨.
활용방안 가. 사업화를 위한 비즈니스 모델
[마케팅 전략]
● 시장 분류
가) 소방소방점검대행기관(약 380여개소)
나) 중점관리대상물(2018년 소방청 통계자료 기준 6,878개소)
다) 다중이용시설(2018년 소방청 통계자료 기준 180,378개소)
● 시장 공급 목표
가) 일차적으로 소방점검 대행기관을 선정하여 원가 수준으로 공급
나) 단말기 구조개선 및 원가절감을 통하여 소방점검 대행기관에 공급
다) 중가의 제품을 개발하여 중점관리대상물에 공급
라) 저가의 제품을 개발하여 다중이용시설에 공급

나. 사업화 관련 인증(신기술 등)확보 방안
○ 미세연기입자분석센서(2λ) 공인인증기관의 KOLAS 인증(시험성적서) 추진
○ 미세연기입자분석센서(2λ) 방재신기술(NET) 1건 추진할 계획
○ 미세연기입자분석센서(2λ)모듈의 단독경보형 감지기 KFI:소방시험산업기술원의 소방용품 시험형식 인증) 1건 계획.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 지능형 연기입자분석 화원구분 실감형 플랫폼 및 서비스 화재안전
영문 Intelligent Smoke particle analysis The cause of fire Realistic Platform and Service Fire safety
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