R.A.KIT 소방 지원 시스템 - HYBEE

 

작품 기획과 보고서 개요

 

최근 3개년 국가에서 발생한 각종 산업재해와 사고 발생 등의 통계자료를 확인하였을 시, 연간 10만건의 사고가 발생하는 추세이다. 해당 사고 횟수를 줄이고, 사망자를 줄이는 것이 큰 미션으로 남게 된다. 

 

이와 같은 현장에 투입된 드론(무인모빌리티)의 대표적 사례는 다음과 같다.

 

- 드론(통신망 기술)

지난 5년간 소방 드론이 재난 현장에 출동한 실적이 10배 가까지 증가하였으며, 사고 현장 출동은 16년에 27회였지만 21년은 294회로 10배 이상 증가하였다.

 

최근 소방공무원의 고령화가 급격히 증가함에 따라 업무 능력 저하의 직접적인 영향을 주고 있으며, 소방장비의 노후화와 신규 장비에 대한 전문인력이 없는 문제점이 발생하고 있다.

 

이를 해결하기 위해 정부측에서 새로운 정책을 도입하고 있으며, 전문인력 양성과 국내 규제 완화, 처우개선 등 향후 드론이 소방업무에 활용됨에 따라 수요량이 증가할 것이라고 예상된다. 또, 통신과 수색을 지원해줌에 따라 재난 대응 구조 능력을 향상할 수 있다고 판단한다.

 

실제 정부차원에서도 실증사업과 국가 입찰사업으로 신기술 도입사항들을 적극검토하고 있는 상황이며, 관련하여 기술개발이 필요하고, 추가적인 연구개발이 필요하다는 입장을 내놓았다.

 

하지만 이 드론을 운용하는데 발생하는 문제점 또한 있으며, 이러한 사항을 해결할 수 있는 아이템이 바로 팀 ‘HYBEE’의 ‘RAKIT(라킷)’ 이라고 할 수 있다.  실제 2020년 소방청 예산 규모는 2,011억원으로 19년 대비 감소 되었으나, 주요 사업비는 증가하였으며, 신사업 부분과 계속사업부분 또한 예산이 증가하고 있는 추세이다. 제품개발을 성공적으로 마치게 된다면 시장진입이 충분히 가능하다 판단하며, 국내뿐만 아니라 해외 재난현장에도 사용이 가능하다면 확장 가능성도 검토해볼 가치가 있다고 생각한다. 

 

- 제안 배경

 

최근 건물 붕괴 사고, 산불 발생 등 다양한 재난 사고들이 발생하고 있다. 하지만 해당 현장을 수습하는 구급대원들을 지원할 수 있는 장치들이 매우 미흡한 상황이다.

팀 ‘HYBEE’목적에 맞는 무인 모빌리티에 접목하여 미션을 수행하고, 사람들의 안전을 위한 작업을 진행할 때 도움을 줄 수 있는 ‘킷’ 을 개발하고자 한다.

 

- 아이템 개요

 

● 화재, 산업재해(붕괴 사고 등) 발생 시, 구조대상자를 탐지 및 보고하며, 통신 방해 등의 작업 중에 생기는 애로사항을 상황에 맞게 도움을 줄 수 있음.

 

● 통신을 관제실에 제공할 수 있으며, 실시간 현장 상황을 브리핑하고, 산불 현장에 투입 시, 상공에서 현장에 투입된 대원들의 주요 전파공급 중계기 역할 가능.

 

● 건물에 투입되는 드론(지상형)에 장착할 시, 건물 내부에서의 단파 발생 장치를 인식할 수 있도록 센싱 동작을 진행할 수 있으며, 조난자의 위치, 건물 내부에서의 이동형 중계 장치 역할을 수행할 수 있다.

 

● 그 밖의 다양한 현장에 투입 가능한 드론(무인 모빌리티)에 들어가는 배터리를 관리하여 현장 동작시간과 임무 수행 능력을 극대화할 수 있다. 

 

- 아이템 소개

 

팀 ‘HYBEE’의 아이템 ‘RAKIT(라킷)’ 은 3가지 기술이 종합된 킷이며, 해당 킷을 드론(무 인모빌리티)에 장착하여 연동할 수 있는 시스템으로 기술 연동성이 뛰어난 아이템이다.

 

첫째, 화재 현장과 건물 붕괴 현장의 경우 투입된 대원들과의 무선통신이 원활하지 않다는 문제를 확인하였고, 실제로 2022년 강원도 지방 대형 산불 때, 각종 환경 요소 때문에 통신 방해받았으며, 그로 인해 진화 작업이 더뎌지는 일이 발생하였다. 이를 해결하고자 RTK 통신을 사용한 IoT 킷을 활용하여 투입된 대원 간의 전파 중계기 역할을 할 수 있도록 한다.

 

둘째, 재난 현장을 진압할 시, 탈출하지 못한 사람들이 있을 때가 있다. 조난자를 구하기 위해 작업을 하고자 투입된 대원이 돌발사고에 의해 순직하는 사고가 발생하곤 한다. 실제로, 과거에 건축된 건물의 경우 건설 당시 도면에 증축된 건물 도면까지 반영된 사례가 드물다. 어느 건물 몇 층, 몇 호실에 조난자가 있는지, 구급대원이 진입하여 수색하기에는 시간이 촉박하고 조난자, 구급대원 모두 위험한 상황에 놓이기 마련이다.

 

‘HYBEE’ 팀은 각 산업 현장에 종사하는 근로자는 필수로 작용해야 하는 단파 수신 장치를 저렴한 단가로 납품하여 소방대원, 구급대원이 사고 당시 단파 발생 장치를 통한 조난자 수색 시간을 단축하고, 조난자의 생존 여부를 파악할 수 있는 기술을 개발하고자 한다.

 

셋째, 2022년 광주 아이파크 아파트 붕괴 때, 조난자 수색을 위한 작업을 펼쳤지만, 겨울에 눈도 내려 그 작업이 쉽지 않았다. 또, 강원도 산림항공본부측에 따르면 산불 현장에 투입된 소방 드론의 비행 기술이 출중하여도, 낮은 기온으로 인한 배터리 문제가 심각하다고 인터뷰하였다.

 

특히, 산불 현장은 화재가 발생하였어도, 초속 2m/s 이상의 바람과 –12°로 낮은 기온으로 인하여 리튬이온 배터리 효율의 급저하 문제가 발생한다고 소방드론팀장의 말씀이 있었다.

팀 ‘HYBEE’가 개발하고자 하는 킷 또한 드론(무인모빌리티)에 장착될 예정이므로 리튬이온 배터리를 장착한 드론을 현장 투입 시, 동일 문제가 발생할 수 있다. 그러므로 효과적인 열효율 관리 장치가 필요할 것이라는 결론에 도달하였다.

 

그 외에도 수많은 재해가 있었으며, 각종 환경적 요소로 인해 그 작업에 난해를 겪었다. 그래서 그 작업을 보다 수월 할 수 있도록 지원해 줄 수 있는 무인 모빌리티가 있었으면 골든타임을 놓치지 않고, 인명구조도 원활히 할 수 있으며, 구급대원의 안전 또한 지킬 수 있는 아이템이 필요하다고 판단하였다.  

 

기대효과 

 

2022년 산불과 건물 붕괴로 인한 사고 현장을 수습하는데 어떻게 하면 좀 더 빠르고 안전하게 현장을 수습할 수 있을지 항상 고민하였다.

 

로봇공학을 전공하고 있는 학생으로써 재난 대응 로봇을 개발하는데 평소 관심이 높았으며, 향후 해당 로봇개발을 통한 사회적인 도움을 창출하고 싶은 생각을 가진 팀원들과 위와 같은 애로사항을 해소하고자 함께하게 되었다.

 

산업재해나 재난 현장에 투입하기 위한 로봇시스템은 가격이 높아 상용화가 쉽지 않으며, 시중에 나와 있는 로봇도 없다. 그래서 로봇이 아닌 시스템 형태로 개발하여 각종 구조작업에 도움이 될 수 있도록 하는 것이 목표이다.

 

만일 로봇이 보급되었다 하더라도 현장에서 고장 우려로 인해 제대로 활용되지 못한다는 소리를 들은 경험이 있다. 그래서 “사람을 구하기 위해 개발된 장비가 사람보다 우선시되는 아이러니한 상황을 해결할 수 있을까?”에 대한 고민도 있었고, 적은 비용으로 개발할 수 있는 시스템 형태로 개발하고자 한다.

 

또, 기존에 사용하고 있는 장비를 활용할 수 있어 장비 교체와 같은 추가적인 비용이 발생하지 않는다. 더 나아가, 화재나 건물 붕괴와 같은 사고 이외에도 적용할 수 있는 형태로 발전시키는 것이 목표이다.  

 

 

R.A.KIT 소방 지원 시스템 - HYBEE

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