FDS/PyroSim 데이터를 이용한 XR기반 시뮬레이터 적용 방법 연구

A Study on How to Apply a XR Platform Simulator Using FDS/PyroSim Data

특정 구조물 및 공간에서 발생하는 화재로 인해 발생하는 열, 연기에 의한 영향 및 시간에 따른 분석은 FDS/PyroSim등의 공학기반의 시뮬레이션을 통해 시행되고 있다. 그러나 이러한 시뮬레이션을 통하여 데이터를 산출하기까지는 상당히 많은 시간이 소요되고 이 데이터들은 ‘분석을 위한 데이터’들로 구성되어있다. XR기반 시뮬레이터는 30Hz(초당 약 30번)이상의 갱신율로 구현되어야 하며, 일부 데이터는 실시간으로 가변되어 적용되어야 하므로, 공학기반의 시뮬레이션에서 산출된 데이터를 XR기반 시뮬레이터로 적용하기 위한 연구가 요구된다. 따라서 본연구에서는 FDS/PyroSim의 시뮬레이션에서 사용된 데이터와 산출물의 데이터를 적용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. XR 시뮬레이터에서 화재를 표현하기 위해서는 공간데이터, 위치 데이터, 결과 데이터 등으로 크게 세 가지 구성요소가 필요하다. 각각의 데이터들을 XR 시뮬레이터에 적용하기 위해 공학기반 시뮬레이션에서의 데이터들을 토대로 사용할 수 있는 방법에 대한 검토를 연구하였다. 화재확산을 위한 공간데이터는 공학기반 시뮬레이션을 적용하기 위한 2D CAD 자료를 기반으로 하여 3ds Max 프로그램을 활용하여 제작후 제공받아 이 데이터를 다시 3D Engine 프로그램인 Unity의 Asset 형태로 변형하여 적용하였다. 또한 공간데이터의 환경변수나 부속품들에 대한 형태는 CAD자료에 명시된 명칭과 변수 값에 따라 별도로 제작하여 적용하였다. 장치 및 부속부품에 대한 위치데이터는 PyroSim에서 산출되어진 FDS 파일을 엑셀파일등의 형태로 제공받아 XR기반 시뮬레이터에서 활용할 수 있도록 하였다. 마지막으로 화재확산에 대한 공학데이터들은 특정위치에 대한 시간대별 열량데이터들을 엑셀파일의 형태로 제공받아 화재상황을 묘사하고, FDS에서 산출되지 않은 위치에 대하여 화재상황을 표현할 수 있는 기반을 마련하였다. 본 연구에서는 공학적인 시뮬레이션의 데이터를 실시간 기반의 시뮬레이터에 적용 방법을 연구하였고 시뮬레이션간의 활용에 대한 기본자료로 활용될 수 있을것으로 판단된다.