ETRI, 화재 현장 실감 VR 기술 개발

모션 시뮬레이터 등 세 분야로 구성...인명 피해 최소화 도움

과학입력 :2020/09/23 09:19

한국전자통신연구원(ETRI, 원장 김명준)은 화재현장을 실감할 수 있는 가상현실(VR) 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 실제 화재 발생 시 인명피해를 최소화하는 데 큰 도움이 될 전망이다.

ETRI가 이번에 개발한 '실감소방훈련 시뮬레이터'는 첨단 VR 기술이 집약된 기기로 ▲완전 몰입 체험형 콘텐츠를 안전하게 사용할 수 있는 모션 시뮬레이터 기술 ▲현장 실감 체험을 지원하는 다중 감각 인터페이스 기술 ▲소방관 참여로 개발된 실감형 훈련 콘텐츠 등으로 구성됐다.

이 시뮬레이터는 가변형 모션 체험 플랫폼 기술을 기반으로 가상 공간에서도 경사를 오르내리고 상하로 움직일 수 있다. 장착용 케이블이 있어 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 착용 상태에서 안전사고 우려 없이 상황에 몰입해 다양한 행동도 가능하다. 또 실감 인터페이스 기술을 기반으로 소방호스 관창의 실제 사용감도 체험할 수 있다.

ETRI 연구진은 코로나 바이러스 확산에 따라 집체교육 등이 어려운 소방관을 위해 네트워크를 통한 대규모 가상 집체교육도 가능하게 만들었다. ETRI는 이번에 개발한 시뮬레이터 기술을 소방현장에 적용하는 현장실증을 통해 완성도를 높일 계획이다. 아울러 ▲2D 도면을 활용해 3D VR훈련 공간 및 시나리오를 손쉽게 생성하는 기술 ▲FDS(Fire Dynamics Simulation) 엔진 연계 화재 가시화 기술 ▲하이브리드 다중 센서 정보 및 AI 학습 모델 기반 화재 발생 판단 기술 등을 개발, 기술고도화에도 나선다.

HMD 착용자를 가상 화재현장에서 소방관으로 구현해주는 기술 시연 모습

실제 화재현장에서는 무전기, 안내방송만으로는 효과적 대피 및 구조가 어렵다. 연구진은 문제 해결을 위해 사물인터넷(IoT) 기반 화재 디지털 트윈 기술도 개발 중이다. 원격지에서도 화재 상황을 실시간 관찰이 가능하게 하기 위해서다. 현재 초기 정밀도가 85%에 그치고 있는데 화재 발생 판단 기술도 지속적인 AI 학습을 통해 96% 수준까지 끌어올린다는게 ETRI 목표다.

ETRI 연구진은 향후 소방 호흡기와 소방복 등에 열감 및 냉감 재현 장치를 구현하고 훈련생의 생체신호를 모니터링할 수 있는 기술 등을 고도화, 더 현실감 있고 효과적인 훈련 환경을 조성할 계획이다. 나아가, 훈련시스템 운영자가 손쉽게 가상 환경을 변경할 수 있는 소프트웨어를 개발하고 시뮬레이터 경량화를 통해 일반 시민의 가상 환경 접근성 확보에도 나설 예정이다.

연구 책임자인 ETRI 양웅연 책임연구원은 "이 기술의 현장 활용을 위해서는 소방관의 소통과 협력이 필요하다"면서 "테스트베드 조기 구축 등을 통해 빠른 현장 적용과 동시에 해외시장 진출도 노력하겠다"고 말했다.

ETRI 정일권 차세대콘텐츠연구본부장은 "실감형 소방훈련 시스템이 전국의 소방학교와

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안전체험 교육 시설에 보급되어 소방관과 일반 시민이 각종 화재 상황을 침착하게 판단하고 대응할 수 있는 능력을 체득하는 데 도움을 주고 싶다"고 밝혔다. 이 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 'ICT 기반 사회문제 해결기술 개발' 과제 일환으로 2019년부터 수행 중이다.

국내특허 8건과 국제특허를 출원 했고 국내외 학회지 및 학술대회지에 논문 11건을 냈다.

ETRI 연구진이 개발한 시뮬레이터를 통해 VR 소방훈련을 진행하는 모습