국내 연구진이 화재현장을 실감할 수 있는 가상현실(VR) 기술을 개발한다. 향후 VR기술을 바탕으로 소방관, 시민의 화재 대응 능력이 크게 향상돼 실제 화재 발생 시 인명피해를 최소화하는 데 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 화재현장과 동일한 가상현실에서 실제 소방 도구를 활용해 소방훈련을 할 수 있는 실감형 시뮬레이터를 개발, 향후 소방훈련 현장 실증에 나설 예정이라고 밝혔다. 이번에 개발된 ‘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 구성돼 있다.

이번 시뮬레이터는 가변형 모션 체험 플랫폼 기술을 기반으로 해 가상 공간에서도 경사를 오르내리고 상하로 움직일 수 있다. 장착용 케이블이 있어 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 착용 상태에서 안전사고 우려 없이 상황에 몰입해 다양한 행동이 가능하다. 실감 인터페이스 기술을 기반으로 소방호스 관창의 실제 사용감 또한 체험해볼 수 있다.

 

연구진은 코로나 바이러스의 확산에 따라 집체교육 등이 어려운 소방관을 위해 네트워크를 통한 대규모 가상 집체교육도 지원한다. 연구진은 이번 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, 기술고도화에 나서고 있다.

실제 화재현장에서 무전기, 안내방송만으로는 효과적인 대피 및 구조가 어렵다. 연구진은 문제 해결을 위해 사물인터넷(IoT) 기반 화재 디지털 트윈 기술도 개발 중이다. 이번 기술은 원격지에서도 화재 상황을 실시간 관찰이 가능하다. 현재 초기 정밀도가 85%에 그치고 있는데 화재 발생 판단 기술도 지속적인 AI 학습을 통해 96% 수준까지 끌어올린다는 목표다.

연구진은 향후 소방 호흡기와 소방복 등에 열감·냉감 재현 장치를 구현하고 훈련생의 생체신호를 모니터링할 수 있는 기술 등을 고도화하여 더욱 현실감 있고 효과적인 훈련 환경을 조성할 계획이다. 나아가, 훈련시스템 운영자가 손쉽게 가상 환경을 변경할 수 있는 소프트웨어를 개발하고 시뮬레이터의 경량화를 통해 일반 시민의 가상 환경 접근성 확보에도 앞장설 것이라고 밝혔다.

 

사업의 총괄책임자인 ETRI 양웅연 박사는 “이번 기술의 고도화를 위해선 소방관과의 협력·소통이 중요하다. 테스트베드의 조기 구축 등을 통해 현장 실증을 추진하고 동시에 해외시장 진출도 노력하겠다”고 말했다.

ETRI 정일권 차세대콘텐츠연구본부장도 “실감형 소방훈련 시스템이 전국의 소방학교·안전체험 교육 시설에 보급돼 소방관과 일반 시민이 각종 화재 상황을 침착하게 판단하고 대응할 수 있는 능력을 몸소 체득하는 데 도움을 주고 싶다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 'ICT 기반 사회문제 해결기술개발' 과제의 일환으로 2019년부터 수행 중이다. 국내특허 8건과 국제특허를 출원 했으며 국내·외 학회지 및 학술대회지 논문 11건을 출판했다.