KR-20260061501-A - EVACUATION SYSTEM USING DIGITAL TWIN

Abstract

본 발명의 실시예에 따르는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템은, 건물 내부 또는 외부에 배치되어 재난상황을 감지할 수 있도록 형성되는 복수의 제1 감지부; 상기 제1 감지부를 통해 기설정된 재난상황이 감지될 때, 근접한 대피자들에게 수신된 이동경로를 전달하는 복수의 알람부; 상기 재난상황의 유형 및 시간별 변화를 파악하고, 이를 토대로 상기 이동경로를 산출하여 상기 알람부들에 전송하는 시뮬레이션 서버; 및 상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 대피자들의 상태를 감지하는 제2 감지부를 포함하고, 상기 시뮬레이션 서버는, 상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 대피자들의 상태를 토대로 상기 대피자들마다 각각 최적화된 이동경로를 산출하여 전달하고, 외부의 응급대응기관에 상기 대피자들의 상태를 전달할 수 있다.

Inventors

• 김병석
• 강성권
• 구형규
• 황휘모

Assignees

• 제이아이엔시스템 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241027

Claims (5)

1. 건물 내부 또는 외부에 배치되어 재난상황을 감지할 수 있도록 형성되는 복수의 제1 감지부; 상기 제1 감지부를 통해 기설정된 재난상황이 감지될 때, 근접한 대피자들에게 수신된 이동경로를 전달하는 복수의 알람부; 상기 재난상황의 유형 및 시간별 변화를 파악하고, 이를 토대로 상기 이동경로를 산출하여 상기 알람부들에 전송하는 시뮬레이션 서버; 및 상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 대피자들의 상태를 감지하는 제2 감지부를 포함하고, 상기 시뮬레이션 서버는, 상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 대피자들의 상태를 토대로 상기 대피자들마다 각각 최적화된 이동경로를 산출하여 전달하고, 외부의 응급대응기관에 상기 대피자들의 상태를 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 알람부는 복수의 지향성 스피커와 상기 이동경로마다 서로 다른 위치에 배치되는 램프들을 포함하고, 일정한 영역에 배치된 상기 제1 감지부, 상기 제2 감지부 및 상기 알람부는 각각 그룹화되어 감지모듈에 의해 제어되고, 상기 감지모듈은 상기 최적화된 이동경로에 따라 상기 알람부들이 독립적으로 동작하도록 상기 알람부들을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 대피자들에게 각각 다른 이동경로를 전달할 때, 상기 스피커들과 상기 램프들은 서로 다른 주기로 동작하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 감지부는 적어도 하나의 라이더 센서를 포함하여 형성되고, 상기 시뮬레이션 서버는 상기 제2 감지부에 의해 산출된 상기 대피자들의 이동속도와 인원수에 따라 상기 이동경로를 변경하고 상기 응급대응기관에 기수립된 대응 메뉴얼을 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 알람부는 상기 이동경로의 노드들에 형성되는 적어도 하나의 지향성 램프를 포함하고, 상기 지향성 램프는 상기 대피자의 위치나 이동방향을 표시하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템.

Description

디지털 트윈을 이용한 대피 시스템{EVACUATION SYSTEM USING DIGITAL TWIN} 본 발명의 실시예들은 재난상황에서 대피자들에게 신속한 이동경로를 전달하는 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템에 관한 것이다. 디지털 트윈(Digital Twin)은 어느 물리적 실체와 동일한 디지털 복제품을 의미한다. 디지털 트윈 기술은 상기 디지털 복제품에 각종 환경 상황을 적용시켜 시뮬레이션해봄으로써 복제품에 어떤 변화가 일어나는지를 확인할 수 있는 기술이다. 나아가 건물에 디지털 트윈 기술을 적용시켰을 때 시뮬레이션이 가능한 공간정보는, 정태적인 표현 수준에서 벗어나 현실세계와 가상세계를 서로 연결시켜 상호 작용이 가능하도록 하는 "동적 디지털 트윈 공간" 기술로 발전하고 있다. 최근에는 건물 내부 공간에 디지털 트윈 기술을 적용하여 다양한 시나리오를 시뮬레이션해보면서 최적의 결과를 도출시키는 기술이 등장했다. 이와 관련된 종래 기술로는 "디지털SOP 및 예측기반 빌딩통합운영시스템 및 방법"(제10-2018-0125658호)이 있다. 이는 다층 건물의 비상상황에 대한 신속한 대응방안을 제시하는 시스템 관련 기술로서, 빌딩에서 발생한 비정상상황에 대응하는 대응 절차와 빌딩운영 표준행동절차를 생성하여, 재난 발생 시 인명 및 운영설비 손실의 최소화를 도모하는 기술이다. 건물에서의 재난 피해를 최소화시키기 위해서는 골든타임 내의 빠른 대처가 핵심이다. 가장 중요한 대처는 건물 내 대피자들이 빠르고 안전하게 대피할 수 있도록 최적의 대피경로를 안내해주는 것이다. 대피경로는 재난의 종류와 발생 위치에 따라 달라질 수 있고, 건물 내부 구조, 특히 층별 창문, 계단, 엘리베이터 및 비상구의 위치에 따라서도 달라진다. 뿐만 아니라, 최적의 대피경로는 층별로 몇 명의 대피자가 있는지, 그 대피자들의 성별, 나이에 따라서도 달라질 수 있다. 그러므로 건물 내 대피경로를 최적화할 때 이러한 변수들을 모두 고려하는 것이 필요하다. 따라서, 건물 내부 또는 외부에서 대피자들의 상태에 따라 이동경로를 변경하여 전달할 수 있는 대피시스템이 고려될 수 있다. 도 1은 본 발명에 따른 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템의 구성도. 도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템이 적용된 현장을 간략하게 도시한 도면. 이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시 예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 도 1은 본 발명에 따른 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템이 적용된 현장을 간략하게 도시한 도면이다. 본 발명에서 건축물에 대한 정보는 캐드(CAD)화하여 디지털 트윈 공간 상에 구현될 수 있다. 그리고, 해당 건출물에 대한 감지센서 및 방재 장비는 장비 종류, 위치가 그룹 및 개별 ID로 기록될 수 있으며, 작동 정보가 동기화되어 있을 수 있다. 또한, 각 감지센서 및 방재 장비는 IoT(Internet on Things) 연결을 지원하며, 운영 시스템과 네트워크로 연동될 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 트윈을 이용한 대피 시스템(10)은 제1 감지부(121), 복수의 알람부(110), 시뮬레이션 서버(200)와 제2 감지부(131)를 포함한다. 제1 감지부(121)는 건물의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 제1 감지부(121)는 건축물에 피해를 주거나 대피자들에게 피해를 줄 수 있는 재난사고 상황을 감지하도록 형성된다. 예컨대, 재난사고 상황은 화재, 지진, 건출물 파손, 홍수, 유해가스 방출, 방사선 방출 등이 될 수 있다. 제1 감지부(121)는 연기감지센서, CCTV, IoT 센서, 화재 감지기, 불꽃 감지기, 지진감지센서, 온도감지센서, 방사능 측정센서 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 알람부(110)는 램프(111) 또는 스피커(112) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 대피자들에게 이동경로를 전달할 수 있게 형성될 수 있다. 알람부(110)는 시뮬레이션 서버(200)나 제2 감지부(131)로부터 신호를 전달받아 대피자들에게 이동경로를 전달하도록 형성된다. 램프(111)의 경우 적어도 하나 이상이 점멸하는 방식으로 동작할 수 있으며, 복수의 램프(111)가 서로 연동되어 이동경로를 표시할 수 있다. 예를 들어, 바닥이나 벽면에 일렬 또는 병렬로 복수의 램프(111)가 배치될 수 있으며, 각 램프(111)들이 개별적으로 점등되거나 순차적으로 점등되는 방식으로 대피자들에게 전달할 이동경로를 표시할 수 있다. 일 예로, 복수의 램프(111)들이 일렬로 켜지게 되면 대피자들에게 램프(111)가 켜진 방향으로 이동하도록 이동경로를 전달할 수 있다. 또한, 램프(111)들의 점등으로 인해 특정한 문자나 기호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 특정한 위치에 배치된 램프(111)들을 켜서 화살표 모양의 기호를 생성할 수 있다. 램프(111)로는 형광등, 백열등, 삼파장 램프, LED 램프, 레이져 모듈 등이 이용될 수 있다. 램프들은 이동경로마다 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 스피커(112)는 음성 또는 음향을 출력하도록 형성되며, 스피커(112)들 중 적어도 어느 하나는 지향성 스피커로 형성될 수 있다. 스피커(112)는 음성을 통해 대피자들에게 이동경로를 전달할 수 있다. 알람부(110)는 서로 다른 주기로 동작하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 대피자들의 상태에 따라 하나의 알람부(110)로 복수의 이동경로를 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹의 대피자들에게 출구를 향하는 이동경로(101)를 전달할 수 있고, 제2 그룹의 대피자들에게 대피공간(E)으로 향하는 이동경로(102)를 전달할 수 있다. 일 예로, 제1 그룹의 대피자들에게는 3초 간격으로 램프(111)를 점멸하여 이동경로를 전달하고, 제2 그룹의 대피자들에게는 5초 간격으로 램프(111)를 점멸하여 이동경로를 전달할 수 있다. 이 때, 발광되는 램프(111)의 색상을 달리하거나 스피커(112)를 통해 출력되는 음성을 달리하여 이동경로를 전달할 수도 있다. 제2 감지부(131)는 대피자들의 상태를 감지할 수 있도록 영상감지센서, 적외선 센서, 또는 라이더 센서를 적어도 하나 이상 포함하여 형성될 수 있다. 제2 감지부(131)는 대피자들의 상태에 따라 빠른 이동이 가능한 제1 그룹의 대피자들과 긴급 대피가 필요한 제2 그룹의 대피자들로 구분하여 연결된 감지모듈(140)이나 시뮬레이션 서버(200)에 관련 정보를 전송할 수 있다. 감지모듈(140)이나 시뮬레이션 서버(200)는 감지된 대피자들의 상태에 따라 다른 이동경로를 생성하거나 기존의 이동경로를 변경할 수 있다. 제1 감지부(121)들은 인접한 감지모듈(140)에 그룹화되어 관리될 수 있다. 감지모듈(140)은 이동경로가 서로 갈라지는 노드에 형성될 수 있다. 감지모듈(140)은, 제1 감지부(121), 제2 감지부(131), 지향성 램프(151), 지향성 스피커, 통신부(142) 및 제어부(141)를 포함하여 형성될 수 있다. 일정한 영역에 배치된 제1 감지부(121), 제2 감지부(131) 및 알람부(110)는 각각 그룹화되어 감지모듈(140)에 의해 제어된다. 지향성 램프(151)는 레이저 모듈처럼 어느 한 방향으로 빛을 조사하는 장치가 될 수 있다. 지향성 램프는 감지모듈(140)의 외관을 형성하는 케이스로부터 돌출되어 회동가능하게 형성될 수 있다. 지향성 램프는 대피자의 위치나 대피자가 이동한 방향(d1, d2)을 조사하도록 형성될 수 있다. 통신부(142)는 알람부(110)와 감지모듈(140) 사이의 무선 통신 또는 감지모듈(140)과 시뮬레이션 서버(200) 간의 무선 통신을 가능하게 하는 적어도 어느 하나의 유선 통신모듈 또는 무선 통신모듈을 포함하여 형성될 수 있다. 무선 통신모듈은 방송 수신 모듈, 이동 통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치 정보 모듈 등을 포함하여 형성될 수 있다. 방송 수신 모듈은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송관리서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다. 이동 통신 모듈은 이동 통신망 상에서 기지국, 각 감지모듈(140), 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 각 감지모듈(140)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다. 근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 또는 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 등이 이용될 수 있다. 위치 정보 모듈은 각 감지모듈(140)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 각 감지모듈(140)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다. 제어부(141)는 내장된 특정 어플리케이션 프로그램을 이용