4조(4조)
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 화재 발생 상황에서 AR의 가시성(Visivility)을 활용한 대피 안내 UI 제작
영문 : Development of Fire Evacuation UI using AR on Fire occurrence
과제 팀명
구조
지도교수
홍의경 교수님
개발기간
2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 컴퓨터과학부 2016920054 주하용 (팀장)
서울시립대학교 컴퓨터과학부 2012920060 최영우
서울시립대학교 컴퓨터과학부 2012920064 홍승훈
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
많은 사람이 이용하는 공간에서의 화재 발생 시 화재의 급속한 성장으로 인하여, 소화 구조 활동의 제약 등을 받게 되어 막대한 인명과 재산 피해가 발생할 가능성이 크다. 화재 현장은 급격한 화재 성장, 고온의 열 기류, 연기에 의한 시야의 제약 등으로 안전에 큰 위협이 발생할 가능성이 크다. 2015년 1월 10일 경기도 의정부시 시내에 있는 주거용 오피스텔 건물에서 화재가 일어나 약 130여 명의 사상자가 발생하였으며, 2017년 12월 21일 충청북도 제천시 소재의 스포츠 센터에서도 화재로 인해 총 66명의 사상자가 발생하였다. 화재 상황 시 발생하는 유독가스와 연기가 시야를 가리기 때문에, 이를 충분히 교육받지 못하면 더 큰 피해로 번질 수 있다. 실제로 의정부 아파트 화재 사고에서는 유독가스와 연기로 인해 탈출을 포기하고 집 안에 머물러 있거나, 복도를 채운 연기로 인해 시야가 가려져 제대로 된 탈출을 하지 못해 인명 피해가 급증하였다. 그러나, 고층빌딩, 다이용시설, 지하역사 상 등 대형 소방대상물에서의 화재 대응 훈련은 실제 화재를 재현하는 것이 불가능하므로 현실감이 있는 훈련을 수행하는 데 문제가 있다. 따라서 새로운 개념의 소방훈련 시스템 개발이 필요하며 이를 위해 가상현실(VR, Virtual Reality) 기술을 활용할 필요가 있다. 가상현실(VR, Virtual Reality)기술은 컴퓨터에 의해 시뮬레이션 되는 3차원 가상환경을 통해, 인간에게 실감 몰입감을 제공해 주는 기술로서, 데이터의 시각화/시뮬레이션/교육/의료/오락 등 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 응용되고 있다. 최근 많은 연구가 가상현실을 도입하여 화재 현장에서의 대처 방안을 교육하는 주제를 선정하여 진행되고 있으며, 시장 성장세도 연평균 9.23%로 매우 높은 실정이다. 그러나 화재 현장에서의 문자에 대한 가시성 및 시인성에 관한 연구는 현재 연구가 부족한 실정이다. 실제로 화재 현장에서 대피로 안내 문구 등을 따라 대피하며, 이를 반영하여 비상 탈출구는 시인성이 높은 초록색과 흰색의 조합으로 구성되어 있다. 하지만 실제 화재 현장에서 비상 대피 구는 위치상으로 잘 보이지 않을뿐더러, 익숙하지 않은 일반인들에게는 어디로 가야 하는지 지시를 해주는 역할을 제대로 할 수 있을지 의문이다. 그러므로 VR 환경을 기반으로 하여 가시거리를 실제 환경과 같이 조성된 화재 시뮬레이션 상황에서 글자 기반의 안내 지시등과 소방 안내 물품에 대해서 시인성이 뛰어난 폰트의 개발을 통해 인적ㆍ재산적 피해를 최소화할 방안에 관한 연구를 하고자 한다.
개발 과제의 배경
◇ 개인용 컴퓨팅에 있어서의 하드웨어 환경은 급속도로 발전하여 최근에는 일반 사용자용으로 보급되는 PC에서도 충분히 양질의 실시간 3D 화면을 렌더링하는 것이 가능한 시대가 되었으며, 게임 및 애니메이션 등의 콘텐츠 산업 분야는 물론 가상 시뮬레이션 분야의 대중화에 기폭제가 되고 있다. 또한 네트워크의 발전과 확산이 개인용 컴퓨팅 환경의 급속 성장에 더해져 클라우드 컴퓨팅을 통해 어느 단말기나, 어느 위치에서도 사용하던 사용자 환경 정보를 그대로 불러와 작업의 연속성을 유지하면서 컴퓨팅이 가능해졌다.
◇ 기술적인 환경에서 특히 한국이 전 세계 시장에서 우위를 점하고 있는 3D 콘텐츠 분야가 바로 3D 온라인 게임 분야이다. 3D와 네트워크 기술을 연구 개발하여 게임 콘텐츠로 사업화 하는 데에 있어 초기 시장을 장한 한국의 기술력은 세계적으로 이미 입증된 상태이며, 3D 온라인 게임 분야는 그 기술적, 스토리의 시스템 전개적 특성상 3D 기술을 활용한 시뮬레이션 분야로의 응용이 가장 용이하다.
◇ 재난 상황에서 안내 글자 및 소방 자재 문구에 대한 연구는 초기 단계이다. 따라서 이 연구를 통해서 VR 환경에서 어떤 글자가 혹은 어떠한 색상이 실제로 효과적인지를 판단하여, 실제 빌딩이나 주택에 배치할 수 있을 것이다.
2) 경제적 및 사회적 파급효과
◇ 대형 소방대상물에 대한 모의 훈련의 비효율성을 극복하고 가상 공간에 대형 소방대상물을 3차원으로 생성하여 안전하고 반복적으로 다수의 팀 단위의 모의 훈련이 가능하게 됨으로써 훈련에 소요되는 경제적 부담을 줄일 수 있다.
◇ 2010년 7조4천억원 규모였던 국내 게임시장에서 온라인 게임은 64.2%인 4조7천억원의 시장규모를 형성하였으며, 2013년에는 8조5천억 원을 상회할 것으로 예상되며, 수출에 있어서도 온라인 게임은 2010년 15억4천만 달러의 수출성과를 올렸으며, 세계시장 점유율 25.9%로 경 제대국인 중국의 30.4%에 이어 세계 2위의 온라인게임 강국의 면모를 과시하고 있다. 소방업무를 위한 전문교육 프로그램 또는 교육용 시뮬레이션, 교육용 게임 등은 전세계적으로도 출시된 솔루션이 많지 않은 블루오션 시장으로서, 당 주관연구기관이 기 보유한 해외 네트워크와 소재지인 인천시 외 관련 기관의 협력을 활용하여 해외 시장을 대상으로 한 사업을 도모할 수 있다. 본 연구과제의 성공적 완료 후 초등학교 및 중고등학교, 대학생 및 일반인을 대상으로 한 소방 및 방재 교육용 게임을 출시하여 에듀게임 콘텐츠로서 국내 및 해외 시장에 진출할 기회를 창출할 수 있다.
◇ 화재 현장에서 가시성에 대한 연구는 이루어지지 않았으며, 실제로 많은 비상등이 실제 화재 현장과 동떨어진 위치 혹은 디자인을 하고 있다. 이 연구를 통해서 고층 빌딩 및 복합 상가 등 유동인구가 많은 지역에서 안전하고 신속한 대피를 유도할 수 있는 신호 혹은 안내 지시를 할 수 있다.
개발 과제의 목표 및 내용
내용
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
내용
- 특허조사 및 특허 전략 분석
내용
- 기술 로드맵
내용
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
내용
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
