소방대원 시야 개선 장비 개발을 위한 영상처리 기술 화재현장 적용성 분석

Application Analysis of Image Processing Technology for Visibility Enhancement Equipment for Firefighters

화재로 인한 인명피해 및 재산피해를 최소화하기 위하여 신속하고 정확한 화재진압이 필요하다. 그러나 복잡한 현장에서 소방대원의 시야가 확보되지 않으면 정확한 판단을 하는 데 한계가 있으므로, 소방대원의 시인성을 개선하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 소방대원의 원활한 대응 활동을 위한 영상기반 시야 개선 장비 개발을 목적으로, 한국전기연구원이 보유하고 있는 영상처리 기술을 다양한 파장대의 영상에 적용하여 화재현장 적용성을 분석하였다. 화재현장 적용성 분석을 위해 연소실험과 실화재 실험을 진행하였으며, 영상처리 기술은 가시광(VIS, Visible light), 근적외선(NIR, Near infrared), 장파장 적외선(LWIR, Long-wave infrared) 대역의 영상에 적용하는 방법으로 기술을 고도화하였다. 연소실험은 길이 6m, 폭 3m, 높이 2.5m로 구획된 공간에서 진행하였다. 그 결과, 가시광대역의 영상보다는 근적외선, 장파장 적외선 대역의 영상에 영상처리 기술을 적용하였을 때 시야 개선에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 화재 현장과 유사한 짙은 연기 상황에서의 영상처리 기술 효과성을 검토하기 위해 실물화재 실험을 진행한 결과, 검은 연기에 대해서는 장파장 적외선 대역의 영상에서 영상정보가 존재하여 영상처리 기술 적용 시 시야개선에 더욱 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 진행한 실험 결과를 바탕으로 영상처리 기술의 실효성 검토, 향후 장비 개발 방향 설정을 위해 다수의 소방대원을 대상으로 심층 인터뷰를 진행하였다. 그 결과, 영상처리 기술을 적용한 시야 개선장비를 개발할 경우, 사물의 위치와 형태 등이 파악 가능하여 소방대원의 시인성 개선에 효과가 있을 것으로 분석되었다. 또한, 향후 시야 개선 장비를 개발할 때 중점적으로 고려해야 하는 부분은 소형화, 경량화, 내구성, 휴대성, 편리성으로 도출되었으며, 주로 기존에 사용하는 장비에 부착하는 형태를 제안하였다. 본 연구결과를 바탕으로 시야 개선을 위한 장치 개발 연구를 지속 추진하여 연기로 가득 찬 위험한 화재현장에서 소방대원의 가시거리를 확보하여 안전하고 효율적인 소방활동에 도움이 되고자 한다.