본 기술은 지능형화재감지 기술에 관한것이며, 특히 광학식 센서와 AI분석 기술을 융합한 화재감지 기술에 관한것이다.
o 기존 화재(연기) 감지 기술의 한계 극복
- 화재(연기) 감지기의 구조적·기술적 한계 : 현재 사용되고 있는 화재(연기)감지기는 1970년대부터 상업 및 주거용 화재 감지기로 사용되어 왔으며, 감지기 내부에 LED와 광센서를 배치하여 감지기 내부에 연기가 유입되면 발생하는 빛의 산란을 감지하는 방식을 동작하는데, 연기 입자의 유무와 농도만을 판단하기 때문에, 요리 시 발생하는 연기나, 담배연기, 먼지, 스팀 등 비화재 상황에서도 경보를 울리는 경우가 많고, 이는 특히 주방, 욕실 등에서 불필요한 오경보를 발생시키는 주요 원인이 되어옴
- 화재(연기) 감지기의 산업적 한계 : 기술 개발에 대한 비용 대비 수익이 크지 않기 때문에 기업들이 획기적인 기술 개발에 투자하는 것을 주저하다 보니 감지기 제조사들이 기존 기술 개선에 주력하는 경향이 있으며, 혁신보다는 안정성과 비용 절감을 우선시하는 경우가 많고, 특히 엄격한 안전 규제 때문에 새로운 기술에 대한 테스트와 인증에 시간이 오래 걸리므로, 안정성을 우선시하는 시장 특성상 기술 혁신이 더디게 이루어짐
o 신기술을 통한 국내 기업의 경쟁력 강화
- 지능형 화재(연기)감지 기술은 센서 산업 전반에 걸쳐 수요를 촉진할 수 있으며, 이에 따라 광학 센서, 레이저 센서, 다중 스펙트럼 센서 등의 수요가 증가하며, 센서 제조업체와 관련 기술 개발 기업의 시장 활성화를 기대할 수 있음
- 지능형 화재(연기)감지 기술은 인공지능(AI), 빅데이터 분석, 사물인터넷(IoT) 기술과 융합될 수 있어, 기술적으로 연관된 산업들이 동반 성장할 수 있으며, 특히 IoT 기반 스마트 빌딩, AI 기반 데이터 분석 솔루션 등의 첨단 기술이 함께 발전하면서 전반적인 기술 생태계가 확대될 수 있음
- 글로벌 안전 시장 진출 : 정확한 화재 감지 시스템은 해외에서도 수요가 높을 것으로 예상되므로, 국내 기술을 수출해 글로벌 시장에 진출하는 기회가 될 수 있고, 이는 안전 관리와 소방 시스템 분야에서 국내 기업의 경쟁력을 강화하고 수출산업의 발전을 촉진할 수 있을 것으로 기대함
- 연기 감지 기술의 고도화는 다른 에어로졸 감지 분야로 확장되어, 공기질 관리, 산업용 분진 모니터링, 오염 감지 등 다양한 환경 분야에서의 기술 수준 향상에 기여할 수 있어 스마트 시티, 제조업, 환경 관리 산업의 혁신을 촉진하는 계기가 될 수 있음
o 다중 파장 기반 광학 센서 기술
- 다양한 빛의 파장을 통해 입자 산란 특성을 측정하기 위해 발광부와 수광부를 정밀하게 제어하여 서로 다른 입자에 대한 각 파장별 산란도를 정확하게 측정하여 데이터화 하는 기술
- 디바이스 소형화를 위한 회로설계 및 배치기술
- 하드웨어 제어 및 디바이스 운용을 위한 임베디드 소프트웨어 탑재
- 빛의 파장별 데이터 측정용 온디바이스 알고리즘 소프트웨어 탑재
o 다중 파장 기반 입자 분류를 위한 AI 모델 생성 기술
- 다중 파장 기반 광학 센서로부터 측정된 데이터에 대해 화재 연기와 비화재 입자마다 다른 입자의 크기, 농도, 밀도 등에 의해 복합적으로 생성되는 파장별 산란도를 학습하여 다양한 조건에서 실화재 여부를 정확하게 판단할 수 있는 모델을 개발하고 감지기 내에 탑재할 수 있도록 경량화하는 기술
A. 기술명 : 다파장 다각도 산란 스펙트럼 측정 기술
- 다중 산란 스펙트럼 측정용 모듈 회로 설계 기술
- 다중 산란 스펙트럼 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 기술
- 다중 산란 스펙트럼 신호 검출 기술
B. 기술명 : 다파장 다각도 산란 스펙트럼 기반 연소 물질 분류 지능화 기술
- 연소 물질 분류 지능 모델 생성 기술
- 연소 물질 분류 지능 기술
C. 기술명 : 2차원 광 센싱 기반 불꽃 감지 기술
- 2차원 센싱 기반 불꽃 측정용 모듈 회로 설계 기술
- 2차원 센싱 기반 불꽃 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 기술
- 2차원 센싱 기반 불꽃 신호 신호 검출 기술
D. 기술명 : 다파장 산란 스펙트럼 측정 기술
- 다파장 산란 스펙트럼 측정용 모듈 회로 설계 기술
- 다파장 산란 스펙트럼 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 기술
- 다파장 산란 스펙트럼 신호 검출 기술
E. 기술명 : 다파장 산란 기반 화재 이원 분류 지능화 기술
- 화재 판정 지능 모델 생성 기술
- 화재 판정 지능 기술
A. 기술명 : 다파장 다각도 산란 스펙트럼 측정 기술
- 다중 산란 스펙트럼 측정용 모듈 회로도 및 PCB 설계도
- 다중 산란 스펙트럼 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 소스 코드
- 해당 기술관련 기술문서(TM/TDP)
B. 기술명 : 다파장 다각도 스펙트럼 기반 연소 물질 분류 지능화 기술
- 2차원 센싱 기반 불꽃 측정용 모듈 회로도 및 PCB 설계도
- 2차원 센싱 기반 불꽃 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 소스 코드
- 해당 기술관련 기술문서(TM/TDP)
C. 기술명 : 2차원 광 센싱 기반 불꽃 감지 기술
- 2차원 광 신호 측정용 모듈 회로도 및 PCB 설계도
- 2차원 광 신호 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 소스 코드
- 해당 기술관련 기술문서(TM/TDP)
D. 기술명 : 다파장 산란 스펙트럼 측정 기술
- 다파장 산란 스펙트럼 측정용 모듈 모듈 회로도 및 PCB 설계도
- 다파장 산란 스펙트럼 측정용 모듈 제어를 위한 임베디드 소프트웨어 소스 코드
- 해당 기술관련 기술문서(TM/TDP)
E. 기술명 : 다파장 산란 기반 화재 이원 분류 지능화 기술
- 화재 판정 지능 모델 생성을 위한 소프트웨어 소스 코드
- 해당 기술관련 기술문서(TM/TDP)
o 주요 적용 분야
- 빛을 물질에 조사하여 흡광, 반사, 투과, 형광 등의 특성 변화가 쉽게 발생하는 분야에 다양하게 적용 가능하며 특히 파장에 따른 차이가 많이 발생하는 분야에는 적용 가능성 높음
- (화재 안전 분야) 화재 시 화재의 원인에 따라 연기의 명암이 달라지고, 입자 에어로졸에 따라 빛의 파장별 흡광도 및 산란도가 달라지는 점을 이용하여 화재 및 비화재보 구분
- (의료 및 미용 분야) 피부 부착형 패치를 통해 흡수되는 체액 성분이 패치의 특정 타겟 물질과 반응하여 일어나는 미세한 변화에 대한 모니터링
o 기대효과
- (기술적 측면) 다양한 환경에서 입자 산란 데이터가 수집되면서, 이 데이터를 이용한 정밀 입자 분석 데이터베이스가 구축될 수 있으며, 이 데이터베이스는 향후 대기오염, 환경 모니터링, 의료 분야의 미세 입자 분석 등에 활용되어 연구 개발을 촉진하는 자원으로 쓰일 수 있음
- (경제적 측면) 화재 오경보가 줄어들면 소방 출동, 설비 유지보수, 불필요한 대피로 인한 생산성 저하 등에서 절감된 비용을 연구 개발(R&D)이나 직원 복지와 같은 다른 부문에 재투자할 수 있어 기업의 장기적인 성장을 촉진하는 효과를 가져올 수 있고, 또한 불필요한 운영비와 유지비가 줄어들면 기업의 생산성이 높아지고, 이를 통해 기업 간 경쟁력이 강화되며, 특히 제조업, 물류업, 데이터 관리 업종에서는 운영 효율성이 중요한 요소이므로, 경쟁력을 높여 경제 활성화에 기여할 수 있음
- (사회적 측면) 화재 오경보가 줄어들면 사람들은 화재 경보를 더욱 신뢰하게 되고, 실제 화재에 대한 경각심을 가지고 즉각적인 대처가 가능하는 등 시민의 안전 의식 고취에 이바지할 수 있고, 화재와 비화재를 구분하여 감지함으로써 불필요한 대피나 업무 중단이 줄어들어 생산성이 향상되고, 특히 정밀 공정이나 고위험 작업이 많은 산업에서는 작업의 연속성이 유지되므로 경제적 효율성도 높아질 수 있음