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[과학의 달인] 10초 안에 실제 화재 잡아낸다…지능형 화재감지기

■ 최만용 / 한국표준과학연구원 책임연구원

[앵커]
최근 발생한 경기도 이천 쿠팡 물류센터 화재에서는 불이 난 지 8분이 지나도록 스프링쿨러가 작동하지 않아 피해를 키웠는데요. 이번 화재를 계기로 화재감지기의 오작동과 화재 감지 오류 등 성능 문제가 떠올랐습니다.

그런데 최근 국내 연구진이 사람이 사용하는 불이 아닌 실제 화재만 인식해서 10초 안에 알리는 지능형 화재감지기를 개발했는데요. 오늘 과학의 달인에서 이와 관련한 자세한 이야기 나눠보겠습니다. 한국표준과학연구원 안전측정연구소 최만용 박사님 나오셨습니다.

어서오세요. 화재감지기 설치가 의무화되면서 설치율은 높아졌지만, 여전히 불이 났다는 소식은 끊이지 않는데요. 화재감지기가 제 역할을 못하고 있다고 볼 수 있는데, 현재 화재감지기의 한계점은 무엇인가요?

[인터뷰]
크게 두 가지로 볼 수 있는데요. 첫 번째는 높은 오경보 문제를 들 수 있습니다. 사람이 사용하는 불이나 그런 불과 함께 파생되는 연기, 수증기, 먼지 등에 대해 기존의 화재감지기는 화재로 반응하므로 오경보율이 높습니다. 이러한 상황이 자주 연출되는 실내 공간에서는 오경보율이 상당히 높다고 볼 수 있죠.

두 번째는 화재 초기에 감지를 못한다는 것입니다. 앞서 말씀드린 오경보 문제를 해결하기 위해 화재감지기들의 감도를 낮게 조정해서 제품을 만듭니다. 이렇게 함으로써 어느 정도 불과 연기가 있어도 경보가 울리지 않거든요. 하지만 실제 화재 상황에서는 이러한 방법이 오히려 초기화재를 감지하지 못하는 경우가 되는 것이죠

결론적으로 말씀드리면 현재 화재감지기들이 초기에 감지를 못해서 진압과 대피가 어렵고, 높은 오경보로 신뢰성이 떨어져 경보가 울려도 제때 대처를 하지 않는 것입니다. 최근에 일어난 쿠팡 화재사건도 화재 경보를 흔히 발생하던 오경보라고 생각하고 제때 대처를 하지 않은 것이 큰 화재로 이어진 대표적인 사례입니다.

[앵커]
기존에 나와 있는 화재경보기로는 실제 화재를 막아내기엔 한계점들이 많네요. 그런데 최근 개발한 지능형 화재감지기는 10초 안에 화재 발생을 알려준다고 하던데, 이게 어떤 원리로 가능한 건가요?

[인터뷰]
지능형 화재감지기는 불꽃의 특정 이산화탄소 파장대를 검출할 수 있는 적외선센서와 적외선 열화상 센서를 융합하여 고감도 고성능 센싱기술을 구현하였고, 여기에 인공지능기법을 더하여 사람이 사용하는 불인지 실제 화재 불인지를 구분할 수 있게 만들었습니다.

좀 더 쉽게 설명드리면, 융합 센서를 통해 감시공간의 사람인식, 불꽃 인식, 좌표인식 등의 다양한 영상처리와 데이터처리를 통해 인공지능으로 학습할 수 있는 데이터셋으로 만든 후에, 이것을 머신러닝으로 학습시켜 ‘화재 상황이다, 아니다’를 판정할 수 있는 모델을 만들어서 제품에 집어넣은 것이죠. 이렇게 함으로써 다양한 불 사용 공간에서도 사람이 사용하는 불인지 실재 화재 불인지를 구분할 수 있어서, 최소한의 오경보로 정확하게 실제 화재 불만을 인식할 수 있습니다. 또한, 햇빛이나 특수한 빛에 대한 외부 환경에 대한 오작동문제도 해결할 수 있었습니다. 이제는 화재경보가 울리면 진짜 화재인 것이죠.

[앵커]
사실 주방이나 사우나 같은 건물들은 오작동 때문에 화재감지기를 꺼놓고 있다가 큰 화재로 이어지는 경우가 많이 있었는데, 이런 일을 예방할 수 있을 것 같습니다. 연구소 기업과의 공동 개발로 시제품 개발까지 완료한 상태라고 들었습니다. 곧 현장에 적용될 수 있을까요?

[인터뷰]
연구소 기업 한선에스티는 현재 시제품 개발 완료 후 제품 상용화 개발을 위해 실증단계에 들어갔습니다. 저희 연구원뿐만 아니라 다양한 실내 환경에서 시범 운영하여 제품의 안정성과 신뢰성을 확보하여 내년 초에 제품 출시를 할 예정입니다. 사용자들이 신뢰할 수 있는 제품으로 상용화될 수 있도록 저희 연구원과 함께 노력해 나갈 계획입니다.

[앵커]
최근 화재와 관련된 안타까운 사고들이 있었기 때문인지 하루빨리 상용화됐으면 좋겠다는 생각이 드네요. 이어서 다른 기술에 대해서도 여쭤볼 게 있는데, 우리가 영화를 보면 CCTV 영상을 확대해서 멀리서 찍힌 사람도 신원을 확인하는 장면을 많이 봐 왔는데, 실제로도 이 기술을 개발하셨다고 들었는데 현재 상용화됐나요?

[인터뷰]
이 기술은 현재 저희 연구원의 연구소기업 한선에스티에서 상용화 개발을 진행 중입니다. 이 기술은 60m 거리에서도 모든 사람의 얼굴을 신원 인식이 가능한 수준으로 자동 획득하는 기술로 시제품 개발은 완료되었고, 상용화를 위해 안정화 및 소형화 제품개발을 진행 중입니다.

이 제품이 상용화되면 현재 CCTV의 화질 문제를 해결할 수 있어서 범인 검거가 빠르게 이루어질 수 있어 범죄 예방과 대응에 큰 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다. 그리고 고해상도 영상을 얻을 수 있어 이 제품과 함께 인공지능 기반의 신원 인식이나 행동인식 기술을 사용하면 인식 성능도 많이 개선될 것으로 예상됩니다. 이 제품은 올해 실증을 통해 내년에 출시될 예정입니다.

[앵커]
범인 검거도 그렇지만 실종자를 찾는 데도 앞으로 큰 도움이 되지 않을까 생각이 듭니다. 오늘 설명해주신 화재감지기와 CCTV 기술은 우리 안전을 지켜주는 기술들이잖아요. 이런 안전, 예방 분야를 연구하게 된 계기가 있나요?

[인터뷰]
저희 연구원의 안전측정연구소는 국민의 안전에 대한 문제를 IT기술로 해결하고자 노력하는 부서입니다. 국민들의 안전과 관련된 사항을 파악하고 이것을 해결하는 과제를 발굴하고 연구 개발해서 해결해나가는 것이 저희 부서의 일입니다. 개발 당시 국가에서 해결해야 할 10대 현안을 제시하였었는데 이 중에 범죄예방과 화재안전 분야가 있었고, 특히 CCTV 같은 경우에는 당시에 세계적으로 테러가 많이 일어나던 상황이어서 테러용의자나 범죄자의 신원을 빨리 확인할 수 있게 하기 위해 개발하게 되었습니다.

과학기술정보통신부에서 NAP(National Agend Projct)로 선정되어 연구개발을 마쳤고 8개국에서 국제특허 등을 획득하였습니다. 적외선 열화상기술에 의한 사람에 대한 추적 및 인식기술도 개발하였습니다. 화재사건은 아직 전 세계적으로 해결하지 못한 숙제이기 때문에 이를 해결하기 위해서 개발을 시작하게 되었고, 앞으로 지능형 화재감지기 제품이 상용화되어 실생활에 보급화 되면 화재 발생률 감소와 함께 화재감지기에 대한 국민들의 신뢰도가 올라갈 것으로 예상됩니다.

[앵커]
오늘 연구원님의 말씀을 들으니까 우리 일상이 조금 더 안전해지고 있는 것 같아서 든든하네요. 앞으로도 많은 역할 해주시길 부탁 드리겠습니다. 지금까지 한국표준과학연구원 최만용 책임연구원과 함께했습니다. 고맙습니다.


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