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재난재해 순간에도 맹활약하는 영상보안장비들
[보안뉴스 김성미 기자] 이상 기후 등 환경 변화로 인해 전 세계적으로 예상하지 못한 재난재해의 발생 빈도가 늘어나고 강도도 높아졌다. 우리나라도 예외는 아니어서 적극적인 사전 대책 마련 등 대응 준비가 필요하다.
4월초 강원도에서 발생한 대형 산불은 대규모 인력이 투입돼 효과적으로 진압한 케이스로 평가되지만, 서울 남대문 화재와 프랑스 파리 노틀담 성당 화재를 비교해보면 우리나라의 사전 대응 체계 마련은 여전히 미흡하게 느껴진다.
수재와 화재 등 재난재해는 한번 발생하면 대규모의 인명피해와 재산상의 손실이 커, 이를 효과적으로 사전에 감지해 발생원인을 차단하고 발생 시에는 즉각적인 대처로 인명피해를 최소화하고 재산 손실을 줄일 수 있어야 한다. 이에 재난대응장비 적용이 더욱 활발해지고 있다. 여기에서는 대표적인 여름철 재난인 수재와 최근 빈번하게 발생하는 산불 등 화재에 대응할 수 있는 장비들을 살펴본다.
사람의 눈과 같은 역할을 하는 영상보안장비는 재난대응에서도 필수 장비로 활용도가 높아지고 있다. 기존의 고정형 방범 카메라에서 드론을 이용한 이동형 카메라에 이르기까지, 재난의 예측부터 대응까지 CCTV의 응용과 활용 폭은 무궁무진하다. 정부가 1순위로 고려하는 재난대응장비가 CCTV라고 해도 과언은 아닐 정도다. 실제로 이상 기후로 최근 10년간 늘어나고 있는 수재와 화재의 초기 대응에도 CCTV가 중요한 역할을 하고 있다.
행정안전부(행안부)는 홍수에 대비해 소하천에 최적화된 ‘CCTV 기반 자동유량 계측기술’을 개발해 현장 영상을 제공하고 수위와 유속 정보를 수집해 유량을 계측하는 기술을 개발해 지난해 25개 시·군의 31개 소하천에 설치했다.
여름철 해수욕장 물놀이 안전에도 지능형 CCTV와 GIS(지리정보 시스템)를 접목한 기술이 활용된다. 수영경계선 침범과 야간 입수자를 실시간으로 모니터링하고 구조요원의 사각지대에서 발생하는 위험을 자동 감지해 인명사고 발생률을 낮추고 사고발생시 신속한 구조대응을 지원한다.
CCTV에 재난안전 방송 시스템을 추가하면 대시민 안전방송 서비스도 가능하다. 부산시는 테트라포드에서 발생하는 추락사고 대응을 위해 열화상 카메라와 침입감지 솔루션, 네트워크 스피커를 결합한 테트라포드 안전사고 방지 시스템을 구축했다. 위험구역에 사람이 배회하거나 침입하면 즉각적으로 경고방송을 송출하는 시스템이다.
산불 대응에도 CCTV가 톡톡히 역할을 했다. 2017년 여름 서울 관악구 삼성산에 발생한 2차례의 산불은 산불과 화재 감시에 특화된 IP 카메라로 빠르게 감지해 큰 사고를 차단한 사례다.
국토교통부는 스마트시티 통합 플랫폼을 활용해 긴급상황이 발생하면 CCTV 영상을 112와 119에 제공하는 사업을 확대하고 있다. 신속한 사건 대응을 위해서다.
수재
지난해 정부는 한반도를 강타한 태풍의 이동경로를 실시간으로 파악할 수 있도록 태풍 경로상에 설치된 CCTV의 영상을 공개해 국민들의 큰 관심을 받았다. 태풍이나 장마같은 자연재해는 움직임을 예측하기 힘들기 때문에 실제 현장을 신속하고 정확하게 파악해 대응 능력을 강화하는 것이 중요한데, 이때 큰 역할을 할 수 있는 장비가 바로 CCTV다.
CCTV를 하천과 해안가와 같은 모니터링 범위가 넓은 곳은 물론 하수도 내부 등에 설치하면 사람이 직접 확인하기 어려운 곳도 실시간으로 상황을 파악할 수 있다. 하수도에 부착한 수위감지 센서를 CCTV와 연동하면 태풍이나 홍수가 발생했을 때 하수의 범람수위를 실시간으로 체크해 범람 시점을 예측하고 사전에 통제할 수도 있다.
예전에는 하천 범람을 센서로만 확인했지만 열악한 일기로 인해 통신이 두절되면 최종 상황을 파악할 수 없다는 단점이 있어 최근에는 센서와 CCTV를 함께 활용하는 경우가 늘었다. 센서와 달리 CCTV는 통신이 두절돼도 최종 영상을 확인할 수 있기 때문이다.
GIS 엔진 기술로 재난재해에 대응한다
강원도에 소재한 지오멕스소프트는 GIS 엔진 원천 기술을 기반으로 다양한 재난대응 제품군을 확보한 기업이다. GIS 엔진 기술을 보유한 10여개 국내 기업 가운데 OGC(Open Geospatial Consortium)의 5가지 기술인증 중 3가지 이상 인증을 확보한 기업은 4~5개인데 지오멕스소프트가 여기에 포함된다. OGC는 GIS 기술표준을 만드는 기관이다.
지오멕스소프트가 심혈을 기울여 지난해 선보인 재난대응 시스템은 재난 플랫폼 ‘스마트 상황 전파 시스템’이다. 개별 운영·관리되는 여러 재난관리 솔루션과 이종·다종의 재난관측장비를 연동하고 관계기관과 연계해 산재된 재난정보를 통합관리하는 시스템으로 지자체에서 발생하는 재난 및 긴급 상황에 즉각적으로 대응할 수 있게 도와준다.
스마트 상황 전파 시스템의 가장 큰 특징은 지오멕스소프트만의 GIS GUI를 통해 직관적으로 재난관련 시설물을 관리하고 실시간 관측정보를 다양한 그래프 형식으로 볼 수 있다는 것이다. 다른 수해 대응 시스템인 ‘CCTV 기반 수위감지 시스템’은 CCTV 영상에서 물 영역과 물 이외의 영역을 자동으로 분류해 자동으로 수위변화를 점검하고 위험요소를 감지해 준다.
실시간으로 수집되는 CCTV 영상정보와 다양한 계측기에서 수집된 정보를 분석해 위험정도를 인식하고, 이 정보를 GIS 기반으로 표출하는 실시간 상황 모니터링 시스템이다. 지금까지 사람이 판단해 왔던 것을 시스템의 자동인식과 판단 기능으로 대체, 담당자의 업무 부하를 줄이면서도 신속·정확한 상황판단으로 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 지오멕스소프트는 서초구청과 함께 이 시스템을 서울 서초구 양재천 일대를 대상으로 시범운영하고 있다.
지오멕스소프트는 2018년 한국정보통신기술협회로부터 ‘스마트시티 통합 플랫폼 성능인증’을 획득하고 지자체 사업을 활발하게 진행하고 있으며 이를 기반으로 재난재해 사업도 추진한다. 지오멕스소프트에 따르면, 회사의 GIS 기반 ‘도시 안전 관제 솔루션(XEUS)’은 국내 224개 지자체 CCTV 통합관제센터 중 160여곳에서 사용한다, 이를 기반으로 강원도 재난안전 마을방송 통합발령 시스템을 구축했고, 부산시 테트라포드 사업에도 참여했다. 강원도는 재난안전 마을방송 통합발령 시스템 사업을 통해 1차 년도인 2018년에는 5개 시·군 618개소에, 2차년도인 2019년에는 12개 시·군 859개소로 확대한다. 지오멕스소프트는 강원도 1차 사업을 성공적으로 수행한 것을 바탕으로 타 지자체로의 사업 확대를 도모하고 있다.
영상보안+α로 재난재해에 맞선다
엑시스커뮤니케이션즈(엑시스)는 방범용 카메라 외에 재난재해로부터 사람과 자산을 보호할 수 있는 통합보안 시스템 구축을 위한 다양한 네트워크 제품을 선보이고 있다. 엑시스가 최근 출시한 ‘엑시스 Q6215-LE PTZ’와 ‘엑시스 Q8685-LE PTZ’는 재난재해에 대응할 수 있도록 다양한 풍하중(바람 무게) 테스트를 거친 제품이다. 탁트인 개활지의 강력한 바람 속에서도 안정적으로 작동하는 것이 큰 장점이다.
엑시스 Q6215-LE PTZ는 카메라는 고정밀 팬, 틸트, 줌 및 원거리 옵티마이즈드 IR(도달거리 최대 400m)을 탑재해 광역 및 원거리 감시를 지원한다. 어두운 곳이나 완전히 깜깜한 곳에서도 대규모 개방 공간의 대상을 인식하고 식별할 수 있어 항구·공항·고속도로 등에 사용할 수 있다. 엑시스 Q8685-LE PTZ는 IR 조명(도달거리 최대 500m) 및 내장형 광학 IR 필터가 있어 암흑처럼 어둡거나 까다로운 조명 조건에서도 광역 및 원거리 감시가 가능하다.
이 카메라는 PTZ 작동 중 최대 52㎧(시속 187㎞. 허리케인 강도)의 바람을 견딜 수 있고, 선 실드없이 움직일 때는 60㎧(135mph) 이상 견딜 수 있어 강풍이 부는 상황에서도 안정적으로 촬영이 가능하다. 여기에 엑시스 C3003-E 네트워크 혼 스피커를 적용하면 원격에서도 고품질의 음성을 전달해 정확한 방송을 송출할 수 있으며, 특정 사건이 발생 시에는 자동 공지 방송도 할 수 있다.
엑시스는 부산시와 함께 항구와 포구, 방파제 주변의 테트라포드에서 발생하는 추락사고 대응을 위한 ‘테트라포드 안전사고 방지 시스템’을 구축했다. 이 시스템에는 열화상 카메라와 침입감지 솔루션, 네트워크 스피커가 포함된다. 위험구역에 사람이 배회하거나 침입하면 영상분석 솔루션이 이를 감지해 센터에 알림을 보내고, 스피커를 트리거해 경고 방송을 자동으로 송출하거나 관제요원이 실시간으로 경고 방송을 내 보낼 수 있는 시스템이다.
열화상 카메라는 복사열을 이용해 객체를 감지하므로 야간이나 악천후에도 감지와 감시 정확도를 높일 수 있어 선택됐다. 마카오 경찰청과는 태풍 안내 방송 시스템을 운영하고 있다. 마카오 정부는 2017년 8월 발생한 태풍 하토로 3명이 사망하고 2명이 실종되는 사건이 발생하자 해당 시스템을 구축하고, 관계기관이 3단계 이상의 폭풍 해일 경보를 발령하거나 기타 응급 상황이 발생할 경우 대시민 안전방송을 송출한다.
특허받은 저시정 영상개선 기술로 승부
에스카의 ‘저시정 영상개선 시스템(LVCS : Low Visiblity Compensation System)’은 해안 주변 감시에 특히 장점이 있다. 에스카는 산불감시 시스템 구축으로 사업을 시작해 잔뼈가 굵은 업체다. 화재로 연기가 나면 CCTV 영상이 보이지 않는 것에 아이디어를 얻어 LVCS 기술을 개발해 특허까지 출원했다. 또한, LVCS 필터를 적용한 카메라로 2016년 12월 조달우수상품으로 등록됐다.
LVCS 기술을 기반으로 만든 에스카의 LVCS 필터는 일반적으로 CCTV가 소프트웨어적인 안개보정기능(Defog)으로 저시정 영상을 개선하는 것과는 달리 소프트웨어인 LVCS 필터와 하드웨어인 광학 필터를 동시에 작동시켜 영상을 개선하는 것이 가장 큰 차이점이다. 1차 필터와 2차 필터가 안개와 해무, 연기, 황사, 우천 등의 기상 환경과 농도에 따라 자동으로 저시정 영상을 인식하고 보정해 개선한다. 에스카의 자체 날씨 데이터 분석 알고리즘에 따라 필터가 자동으로 적용되는 것이다.
에스카는 지난해 부산시 예·경보시설 확충 사업에 LVCS 필터가 적용된 카메라를 납품해 큰 호응을 얻었다. 부산은 바닷가를 끼고 있어 태풍과 폭우, 해무 등의 자연환경에 대한 이슈가 많은데 LVCS 카메라를 도입하면서 이 같은 문제를 해결할 수 있었다. 그 결과 부산시는 올해 LVCS 카메라의 추가 도입을 결정했다.
에스카는 ‘모바일 재난재해 모니터링 솔루션’도 갖추고 있다. 2018년 부산 금정구청에 납품한 이 솔루션은 24시간 내내 언제 어느 곳에서든 스마트폰으로 관내 하천과 수변도로 등의 영상을 모니터링할 수 있어 만족도가 높은 제품으로, 회사에 따르면 여러 지방자치단체(지자체)에서 올해 도입을 확정지었다고 한다.
에스카는 자사의 이 같은 재난재해 대응 영상보안장비를 통해 올해 지난해보다 약 170% 확대된 200억원의 매출을 올릴 계획이다. 조달우수상품인 LVCS 제품과 모바일 재난재해 모니터링 솔루션으로 관급 사업을 공격적으로 전개해 나갈 계획이다. 오는 9월에는 기존 LVCS 기술에 포커싱 기능이 향상된 듀얼 포커싱 기술을 접목한 제품을 선보일 예정으로 현재 필드 테스트를 진행하고 있다.
화재
겨울 고온과 건조일수 증가 등으로 산불 발생 건수가 증가하고 강도가 높아지고 있다. 지난 4월 초 강원도에서 발생한 산불은 2010년 이후 한해 평균 산불 피해 규모의 3배에 이르는 면적을 태우고 2일 만에 꺼졌다. 이 불을 진압하기 위해 4만 1,000여명이라는 막대한 인원이 투입됐다. 이처럼 화재가 크게 번지는 것을 차단하기 위해 산불 등 화재 분야에서 CCTV 같은 영상보안 장비와 솔루션이 재난재해대응에 활용되고 있다. 확실하게 상황을 파악하고 대응하는데 CCTV 영상만한 정보가 없기 때문이다. 기존에는 단순화재경보기를 활용했지만 최근에는 영상 기반의 GIS를 접목한 다양한 제품들이 속속 등장하고 있다. 드론도 중요한 화재대응장비중 하나다.
화재, 특히 산불감시를 위해서는 산 전체를 조망하는 것이 필수다. 그러나 산 정상은 낮에는 과다한 빛 노출에 따른 역광이 야간에는 빛이 거의 없는 초저조도 상황으로 선명한 영상을 얻기 힘들다. 이에 따라 심한 역광에서도 노이즈 없는 선명한 영상을 제공하면서도 밤에는 높은 감광성으로 빛이 거의 없는 저조도 환경에서 고품질의 컬러 영상을 지원하는 카메라가 필요하다. 또, 열악한 네트워크 인프라 환경에서도 고화질 영상전송이 가능해야 하므로 영상 대역폭을 낮추면서 화질을 그대로 유지하는 영상압축기술이 필요하다. 작업장 화재는 실시간 확인이 가능한 영상장비와 함께 안전방송 시스템도 필요하다.
영상 기반 솔루션으로 물과 불 모두 ‘방어’
인텔리빅스는 국내에서 발생하는 재난의 특성을 고려해 영상정보를 기반으로 기상정보 분석를 분석하고 수위감지와 산불감지에 초점을 맞춘 솔루션을 공급한다.
인텔리빅스의 ‘영상 기반 수위감지 시스템’은 CCTV를 이용해 실시간으로 수위를 모니터링하기 위한 것으로, 위험수위에 도달하면 알람을 발생시키고 해당 상황정보를 GIS와 연계해 경보발생 지역에 대한 상황정보를 실시간으로 제공한다. 연결돼 있는 주변 카메라가 해당 위험지역에 가까이 있는 보행자를 감지하면, 경보방송을 송출하고 접근통제를 실시해 대피를 유도함으로써 인명피해를 최소화하는 데 사용할 수 있다. 이 시스템은 엣지형 단말을 활용해 재난 네트워크 구축이 어려운 지역이나 구 도심지에서도 빈틈없는 재난 안전망을 구축할 수 있다.
또 다른 제품인 ‘영상 기반 산불감지 시스템’은 CCTV가 연기·화재·수위변동 등과 같은 이상 징후를 발견하면 인텔리빅스의 지능형 영상분석 알고리즘이 실시간으로 재난 이벤트 정보를 분석해 재난에 대응할 수 있다. 인텔리빅스는 KT와 함께 이 시스템을 대전 식장산 전역에 산불감시 솔루션으로 시범운영한 경험을 갖고 있으며, 동일한 솔루션을 충청남도 가야산에 적용하고 2건의 산불을 감지해 지자체로부터 긍정적인 피드백을 얻었다.
이밖에 인텔리빅스는 인천 계양산 등 다양한 사이트에 산불감시 시스템을 적용·운영하고 있다. 계양산에 도입된 산불감시 시스템은 광역감시 시스템으로, 인텔리빅스의 파노빅스 카메라를 이용해 180도 파노라마 영상을 생성해 넓은 지역을 상시 감시하고 광학 카메라와 열화상 카메라를 하나의 폴에 세트처럼 구성해 사각지대없이 24시간 산불감시가 가능하도록 했다.
인텔리빅스는 재난안전 사업을 위해 인공지능(AI) 재난안전 솔루션을 개발, 지자체와의 협력을 통해 사업 범위를 확대해 나갈 계획으로, 영상을 통한 재난감시 고도화를 위해 기상정보와 연계한 감시의 지능화를 도모하고 있다. 영상 기반 산불감지 솔루션의 오감지 최소화를 위해 비·안개·눈 등의 기상환경에서는 산불 감지모드가 자동으로 비활성화되는 지능운영기능을 추가했으며, 빅데이터와 연계해 재난영상을 실시간 프로파일링하고 비정상·긴급 상황 등에 대한 재난 영상의 실시간 탐지 기능 등을 활용해 재난 패턴을 분석함으로써 재난예방 시스템으로 확장할 수 있게 하고 있다.
영상일체형 불꽃감지기로 사업장 안전 보장
공사업체에서 출발, 제조업으로 거듭난 인텍은 울산광역시 소재 기업으로, 산업용 불꽃감지기와 영상결합형 불꽃감지기 등 정보통신기술(ICT) 융합 화재감지기 제품을 공급하고 있다.
인텍의 ‘영상결합형 불꽃감지기’는 기존 불꽃감지기의 오작동으로 인한 신뢰도 저하에 대응한 제품으로, 화재발생시 알람이 울리면 관계자가 고성능 CCTV로 현장을 확인할 수 있게 하고 녹화기능을 통해 화재 원인을 개선할 수 있도록 고안됐다.
이 제품은 방범과 화재감시의 기능을 모두 수행하며, 설치와 운영 비용을 절감하고 관리 효율을 높인 제품으로 평가받고 있다. 인텍은 이 제품을 어떠한 산업현장에도 운영할 수 있도록 방폭·방진·방수·안전 인증을 획득했다.
인텍에 따르면, 지난해 발생한 고양 저유고 화재사건 이후 대한송유관공사를 비롯해 부산도시가스공사, 경동도시가스 등으로부터 영상결합형 불꽃감지기에 대한 문의가 크게 늘었으며, 인텍 제품의 도입을 검토하고 있는 곳도 다수다. 인텍은 이미 현대자동차그룹의 불꽃감지기 공개 테스트에서 국내 업계 1위를 차지하고 해당 제품을 납품하고 있으며, 현대로템, 현대제철 현대모비스, 삼성디스플레이, 한화케미칼 등 대기업에 불꽃감지기를 공급하고 있다.
인텍은 현재 후속 모델을 개발 중이며 차기 제품은 합리적인 가격의 안전인증제품으로 영세 및 소기업의 사업장에 적용할 수 있는 보급형 영상일체형 불꽃감지기다. 한편, 인텍은 UNIST, 울산광역시와 함께 재난협의체를 구성해 재난상황 대응 시스템을 공동기획하고 있다.
도시 화재 대응을 위한 지능형 화재감시
인콘은 2017년 다수 발생한 전통시장화재를 계기로 관련 사업에 착수, ‘전통시장 지능형 화재감시 시스템’을 선보이며 사업영역을 넓혔다. ICT 사업부를 중심으로, 지능형 화재감지 시스템과 안전 사물인터넷(IoT) 등의 차세대 기술을 시장에 선보이기 시작한 것이다. 인콘이 선보인 ‘전통시장 지능형 화재감시 시스템’은 서울 강동구 암사종합시장과 둔촌시장, 강원도 고성군 천년시장 등에 도입됐다.
회사에 따르면, 인콘은 국내 영상보안기업으로서는 처음으로 IoT 통신 기반 소방안전 시스템도 선보였다. 인콘의 IoT 통신 기반 소방안전 시스템 ‘파이어가드’는 기존의 영상관제 시스템과 연계 가능한 화재감지 시스템으로 소방본부와 건물주 등에게 CCTV 영상정보와 GIS 정보를 제공해 피해 규모와 2차 피해를 최소화할 수 있게 돕는 제품이다.
NB-IoT 통신망을 활용한 단독형 제품 설치로 기존 유선방식에서 발생하는 전원 차단, 단선 등의 문제점을 해결했으며, 감지기에서 열과 연기를 5초 이상 감지되는 경우에만 경보가 발생하도록 해 오탐율도 줄였다. 이밖에 인콘은 실내 환경에 따라 각기 다르게 발생할 수 있는 사고에 대응하기 위해 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO₂), 연기, 온·습도 등 유형별 환경감지 센서를 활용한 안전 IoT 제품도 개발해 선보였다.
이 제품을 활용하면 캠핑장 등의 실내 안전사고를 선제적으로 예방하고 감지할 수 있으며, 실시간 모니터링을 통해 신속한 대응체계도 갖출 수 있다. 인콘의 스마트 GPS, SGR(Smart GPS Repeater)은 실내에서도 층간 및 이동 위치 파악이 가능하며, 단독형 제품으로 설치가 간편하고, 외부 위성신호 수신없이도 위치설정이 자유로워 순환고속도로 또는 장거리 터널 등에 설치할 경우, 출구 확인 및 사고발생 시 신속한 대처가 가능하다.
인콘은 기 진행한 실증사업을 기반으로 화재관리 시스템의 전국 확산을 위해 적극적으로 사업을 추진할 계획이다.
열감지로 화재 모니터링 빈틈을 없애다
열화상 카메라는 칠흑 같은 어둠이나 공항, 항만 등 안개가 많은 곳, 미세먼지가 심해 물체 식별이 불가능한 환경에서 피사체가 발산하는 적외선 복사열을 감지해 영상 모니터링이 가능하도록 해준다. 이런 특징 때문에 열화상 카메라는 주로 외곽감시나 도시방범에 활용되는데 이 열감지 기능은 산불이나 화재 감시에도 유용하다. 한화테크윈의 열화상 카메라 ‘TNO-4030T’와 ‘4051T’는 이 같은 열화상 카메라의 특징을 이용해 화재를 초기에 발견하고 진압하는데 도움을 주는 제품이다.
이들 제품은 VGA급 해상도를 지원, 기존 열화상 카메라에서 흔히 발견되는 영상 모서리나 원거리 피사체의 흐릿함을 바로잡아 또렷한 영상을 모니터링할 수 있어 기존 열화상 카메라의 영상수준을 한 단계 높인 카메라로 평가받는다. 각각 13㎜, 35㎜의 최적화된 렌즈가 적외선 열을 추적·탐지해 최대 3,157m까지 피사체를 식별한다. 온도감지 범위는 -40~60°C로 주변대비 이상 온도가 감지되면 사용자에게 즉시 알람을 전송해 발 빠르게 대응할 수 있도록 돕는다.
뷸렛형 카메라 4030T는 USB 지원을 통해 모바일로도 화각을 설정할 수 있도록 사용자 편의성을 높였으며, 4051T는 PT 드라이브와 연결해 사용할 수 있어 팬·틸트 회전이 용이하다. 이들 카메라는 산불감시와 전력 공동구, 유틸리티 공장 등 화재 모니터링에 각별한 주의가 요구되는 곳에서 특히 활용도가 높다.
[김성미 기자(sw@infothe.com)]
[보안뉴스 김성미 기자] 이상 기후 등 환경 변화로 인해 전 세계적으로 예상하지 못한 재난재해의 발생 빈도가 늘어나고 강도도 높아졌다. 우리나라도 예외는 아니어서 적극적인 사전 대책 마련 등 대응 준비가 필요하다.
[사진=dreamstime]
4월초 강원도에서 발생한 대형 산불은 대규모 인력이 투입돼 효과적으로 진압한 케이스로 평가되지만, 서울 남대문 화재와 프랑스 파리 노틀담 성당 화재를 비교해보면 우리나라의 사전 대응 체계 마련은 여전히 미흡하게 느껴진다.
수재와 화재 등 재난재해는 한번 발생하면 대규모의 인명피해와 재산상의 손실이 커, 이를 효과적으로 사전에 감지해 발생원인을 차단하고 발생 시에는 즉각적인 대처로 인명피해를 최소화하고 재산 손실을 줄일 수 있어야 한다. 이에 재난대응장비 적용이 더욱 활발해지고 있다. 여기에서는 대표적인 여름철 재난인 수재와 최근 빈번하게 발생하는 산불 등 화재에 대응할 수 있는 장비들을 살펴본다.
사람의 눈과 같은 역할을 하는 영상보안장비는 재난대응에서도 필수 장비로 활용도가 높아지고 있다. 기존의 고정형 방범 카메라에서 드론을 이용한 이동형 카메라에 이르기까지, 재난의 예측부터 대응까지 CCTV의 응용과 활용 폭은 무궁무진하다. 정부가 1순위로 고려하는 재난대응장비가 CCTV라고 해도 과언은 아닐 정도다. 실제로 이상 기후로 최근 10년간 늘어나고 있는 수재와 화재의 초기 대응에도 CCTV가 중요한 역할을 하고 있다.
행정안전부(행안부)는 홍수에 대비해 소하천에 최적화된 ‘CCTV 기반 자동유량 계측기술’을 개발해 현장 영상을 제공하고 수위와 유속 정보를 수집해 유량을 계측하는 기술을 개발해 지난해 25개 시·군의 31개 소하천에 설치했다.
여름철 해수욕장 물놀이 안전에도 지능형 CCTV와 GIS(지리정보 시스템)를 접목한 기술이 활용된다. 수영경계선 침범과 야간 입수자를 실시간으로 모니터링하고 구조요원의 사각지대에서 발생하는 위험을 자동 감지해 인명사고 발생률을 낮추고 사고발생시 신속한 구조대응을 지원한다.
CCTV에 재난안전 방송 시스템을 추가하면 대시민 안전방송 서비스도 가능하다. 부산시는 테트라포드에서 발생하는 추락사고 대응을 위해 열화상 카메라와 침입감지 솔루션, 네트워크 스피커를 결합한 테트라포드 안전사고 방지 시스템을 구축했다. 위험구역에 사람이 배회하거나 침입하면 즉각적으로 경고방송을 송출하는 시스템이다.
산불 대응에도 CCTV가 톡톡히 역할을 했다. 2017년 여름 서울 관악구 삼성산에 발생한 2차례의 산불은 산불과 화재 감시에 특화된 IP 카메라로 빠르게 감지해 큰 사고를 차단한 사례다.
국토교통부는 스마트시티 통합 플랫폼을 활용해 긴급상황이 발생하면 CCTV 영상을 112와 119에 제공하는 사업을 확대하고 있다. 신속한 사건 대응을 위해서다.
수재
지난해 정부는 한반도를 강타한 태풍의 이동경로를 실시간으로 파악할 수 있도록 태풍 경로상에 설치된 CCTV의 영상을 공개해 국민들의 큰 관심을 받았다. 태풍이나 장마같은 자연재해는 움직임을 예측하기 힘들기 때문에 실제 현장을 신속하고 정확하게 파악해 대응 능력을 강화하는 것이 중요한데, 이때 큰 역할을 할 수 있는 장비가 바로 CCTV다.
CCTV를 하천과 해안가와 같은 모니터링 범위가 넓은 곳은 물론 하수도 내부 등에 설치하면 사람이 직접 확인하기 어려운 곳도 실시간으로 상황을 파악할 수 있다. 하수도에 부착한 수위감지 센서를 CCTV와 연동하면 태풍이나 홍수가 발생했을 때 하수의 범람수위를 실시간으로 체크해 범람 시점을 예측하고 사전에 통제할 수도 있다.
예전에는 하천 범람을 센서로만 확인했지만 열악한 일기로 인해 통신이 두절되면 최종 상황을 파악할 수 없다는 단점이 있어 최근에는 센서와 CCTV를 함께 활용하는 경우가 늘었다. 센서와 달리 CCTV는 통신이 두절돼도 최종 영상을 확인할 수 있기 때문이다.
GIS 엔진 기술로 재난재해에 대응한다
강원도에 소재한 지오멕스소프트는 GIS 엔진 원천 기술을 기반으로 다양한 재난대응 제품군을 확보한 기업이다. GIS 엔진 기술을 보유한 10여개 국내 기업 가운데 OGC(Open Geospatial Consortium)의 5가지 기술인증 중 3가지 이상 인증을 확보한 기업은 4~5개인데 지오멕스소프트가 여기에 포함된다. OGC는 GIS 기술표준을 만드는 기관이다.
지오멕스소프트가 심혈을 기울여 지난해 선보인 재난대응 시스템은 재난 플랫폼 ‘스마트 상황 전파 시스템’이다. 개별 운영·관리되는 여러 재난관리 솔루션과 이종·다종의 재난관측장비를 연동하고 관계기관과 연계해 산재된 재난정보를 통합관리하는 시스템으로 지자체에서 발생하는 재난 및 긴급 상황에 즉각적으로 대응할 수 있게 도와준다.
스마트 상황 전파 시스템의 가장 큰 특징은 지오멕스소프트만의 GIS GUI를 통해 직관적으로 재난관련 시설물을 관리하고 실시간 관측정보를 다양한 그래프 형식으로 볼 수 있다는 것이다. 다른 수해 대응 시스템인 ‘CCTV 기반 수위감지 시스템’은 CCTV 영상에서 물 영역과 물 이외의 영역을 자동으로 분류해 자동으로 수위변화를 점검하고 위험요소를 감지해 준다.
실시간으로 수집되는 CCTV 영상정보와 다양한 계측기에서 수집된 정보를 분석해 위험정도를 인식하고, 이 정보를 GIS 기반으로 표출하는 실시간 상황 모니터링 시스템이다. 지금까지 사람이 판단해 왔던 것을 시스템의 자동인식과 판단 기능으로 대체, 담당자의 업무 부하를 줄이면서도 신속·정확한 상황판단으로 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 지오멕스소프트는 서초구청과 함께 이 시스템을 서울 서초구 양재천 일대를 대상으로 시범운영하고 있다.
지오멕스소프트는 2018년 한국정보통신기술협회로부터 ‘스마트시티 통합 플랫폼 성능인증’을 획득하고 지자체 사업을 활발하게 진행하고 있으며 이를 기반으로 재난재해 사업도 추진한다. 지오멕스소프트에 따르면, 회사의 GIS 기반 ‘도시 안전 관제 솔루션(XEUS)’은 국내 224개 지자체 CCTV 통합관제센터 중 160여곳에서 사용한다, 이를 기반으로 강원도 재난안전 마을방송 통합발령 시스템을 구축했고, 부산시 테트라포드 사업에도 참여했다. 강원도는 재난안전 마을방송 통합발령 시스템 사업을 통해 1차 년도인 2018년에는 5개 시·군 618개소에, 2차년도인 2019년에는 12개 시·군 859개소로 확대한다. 지오멕스소프트는 강원도 1차 사업을 성공적으로 수행한 것을 바탕으로 타 지자체로의 사업 확대를 도모하고 있다.
영상보안+α로 재난재해에 맞선다
엑시스커뮤니케이션즈(엑시스)는 방범용 카메라 외에 재난재해로부터 사람과 자산을 보호할 수 있는 통합보안 시스템 구축을 위한 다양한 네트워크 제품을 선보이고 있다. 엑시스가 최근 출시한 ‘엑시스 Q6215-LE PTZ’와 ‘엑시스 Q8685-LE PTZ’는 재난재해에 대응할 수 있도록 다양한 풍하중(바람 무게) 테스트를 거친 제품이다. 탁트인 개활지의 강력한 바람 속에서도 안정적으로 작동하는 것이 큰 장점이다.
엑시스 Q6215-LE PTZ [사진=엑시스커뮤니케이션즈]
이 카메라는 PTZ 작동 중 최대 52㎧(시속 187㎞. 허리케인 강도)의 바람을 견딜 수 있고, 선 실드없이 움직일 때는 60㎧(135mph) 이상 견딜 수 있어 강풍이 부는 상황에서도 안정적으로 촬영이 가능하다. 여기에 엑시스 C3003-E 네트워크 혼 스피커를 적용하면 원격에서도 고품질의 음성을 전달해 정확한 방송을 송출할 수 있으며, 특정 사건이 발생 시에는 자동 공지 방송도 할 수 있다.
엑시스는 부산시와 함께 항구와 포구, 방파제 주변의 테트라포드에서 발생하는 추락사고 대응을 위한 ‘테트라포드 안전사고 방지 시스템’을 구축했다. 이 시스템에는 열화상 카메라와 침입감지 솔루션, 네트워크 스피커가 포함된다. 위험구역에 사람이 배회하거나 침입하면 영상분석 솔루션이 이를 감지해 센터에 알림을 보내고, 스피커를 트리거해 경고 방송을 자동으로 송출하거나 관제요원이 실시간으로 경고 방송을 내 보낼 수 있는 시스템이다.
열화상 카메라는 복사열을 이용해 객체를 감지하므로 야간이나 악천후에도 감지와 감시 정확도를 높일 수 있어 선택됐다. 마카오 경찰청과는 태풍 안내 방송 시스템을 운영하고 있다. 마카오 정부는 2017년 8월 발생한 태풍 하토로 3명이 사망하고 2명이 실종되는 사건이 발생하자 해당 시스템을 구축하고, 관계기관이 3단계 이상의 폭풍 해일 경보를 발령하거나 기타 응급 상황이 발생할 경우 대시민 안전방송을 송출한다.
특허받은 저시정 영상개선 기술로 승부
에스카의 ‘저시정 영상개선 시스템(LVCS : Low Visiblity Compensation System)’은 해안 주변 감시에 특히 장점이 있다. 에스카는 산불감시 시스템 구축으로 사업을 시작해 잔뼈가 굵은 업체다. 화재로 연기가 나면 CCTV 영상이 보이지 않는 것에 아이디어를 얻어 LVCS 기술을 개발해 특허까지 출원했다. 또한, LVCS 필터를 적용한 카메라로 2016년 12월 조달우수상품으로 등록됐다.
저시정 영상개선 시스템(LSVC) 개념도[자료=에스카]
LVCS 기술을 기반으로 만든 에스카의 LVCS 필터는 일반적으로 CCTV가 소프트웨어적인 안개보정기능(Defog)으로 저시정 영상을 개선하는 것과는 달리 소프트웨어인 LVCS 필터와 하드웨어인 광학 필터를 동시에 작동시켜 영상을 개선하는 것이 가장 큰 차이점이다. 1차 필터와 2차 필터가 안개와 해무, 연기, 황사, 우천 등의 기상 환경과 농도에 따라 자동으로 저시정 영상을 인식하고 보정해 개선한다. 에스카의 자체 날씨 데이터 분석 알고리즘에 따라 필터가 자동으로 적용되는 것이다.
에스카는 지난해 부산시 예·경보시설 확충 사업에 LVCS 필터가 적용된 카메라를 납품해 큰 호응을 얻었다. 부산은 바닷가를 끼고 있어 태풍과 폭우, 해무 등의 자연환경에 대한 이슈가 많은데 LVCS 카메라를 도입하면서 이 같은 문제를 해결할 수 있었다. 그 결과 부산시는 올해 LVCS 카메라의 추가 도입을 결정했다.
에스카는 ‘모바일 재난재해 모니터링 솔루션’도 갖추고 있다. 2018년 부산 금정구청에 납품한 이 솔루션은 24시간 내내 언제 어느 곳에서든 스마트폰으로 관내 하천과 수변도로 등의 영상을 모니터링할 수 있어 만족도가 높은 제품으로, 회사에 따르면 여러 지방자치단체(지자체)에서 올해 도입을 확정지었다고 한다.
에스카는 자사의 이 같은 재난재해 대응 영상보안장비를 통해 올해 지난해보다 약 170% 확대된 200억원의 매출을 올릴 계획이다. 조달우수상품인 LVCS 제품과 모바일 재난재해 모니터링 솔루션으로 관급 사업을 공격적으로 전개해 나갈 계획이다. 오는 9월에는 기존 LVCS 기술에 포커싱 기능이 향상된 듀얼 포커싱 기술을 접목한 제품을 선보일 예정으로 현재 필드 테스트를 진행하고 있다.
[사진=dreamstime]
화재
겨울 고온과 건조일수 증가 등으로 산불 발생 건수가 증가하고 강도가 높아지고 있다. 지난 4월 초 강원도에서 발생한 산불은 2010년 이후 한해 평균 산불 피해 규모의 3배에 이르는 면적을 태우고 2일 만에 꺼졌다. 이 불을 진압하기 위해 4만 1,000여명이라는 막대한 인원이 투입됐다. 이처럼 화재가 크게 번지는 것을 차단하기 위해 산불 등 화재 분야에서 CCTV 같은 영상보안 장비와 솔루션이 재난재해대응에 활용되고 있다. 확실하게 상황을 파악하고 대응하는데 CCTV 영상만한 정보가 없기 때문이다. 기존에는 단순화재경보기를 활용했지만 최근에는 영상 기반의 GIS를 접목한 다양한 제품들이 속속 등장하고 있다. 드론도 중요한 화재대응장비중 하나다.
화재, 특히 산불감시를 위해서는 산 전체를 조망하는 것이 필수다. 그러나 산 정상은 낮에는 과다한 빛 노출에 따른 역광이 야간에는 빛이 거의 없는 초저조도 상황으로 선명한 영상을 얻기 힘들다. 이에 따라 심한 역광에서도 노이즈 없는 선명한 영상을 제공하면서도 밤에는 높은 감광성으로 빛이 거의 없는 저조도 환경에서 고품질의 컬러 영상을 지원하는 카메라가 필요하다. 또, 열악한 네트워크 인프라 환경에서도 고화질 영상전송이 가능해야 하므로 영상 대역폭을 낮추면서 화질을 그대로 유지하는 영상압축기술이 필요하다. 작업장 화재는 실시간 확인이 가능한 영상장비와 함께 안전방송 시스템도 필요하다.
영상 기반 솔루션으로 물과 불 모두 ‘방어’
인텔리빅스는 국내에서 발생하는 재난의 특성을 고려해 영상정보를 기반으로 기상정보 분석를 분석하고 수위감지와 산불감지에 초점을 맞춘 솔루션을 공급한다.
인텔리빅스의 ‘영상 기반 수위감지 시스템’은 CCTV를 이용해 실시간으로 수위를 모니터링하기 위한 것으로, 위험수위에 도달하면 알람을 발생시키고 해당 상황정보를 GIS와 연계해 경보발생 지역에 대한 상황정보를 실시간으로 제공한다. 연결돼 있는 주변 카메라가 해당 위험지역에 가까이 있는 보행자를 감지하면, 경보방송을 송출하고 접근통제를 실시해 대피를 유도함으로써 인명피해를 최소화하는 데 사용할 수 있다. 이 시스템은 엣지형 단말을 활용해 재난 네트워크 구축이 어려운 지역이나 구 도심지에서도 빈틈없는 재난 안전망을 구축할 수 있다.
또 다른 제품인 ‘영상 기반 산불감지 시스템’은 CCTV가 연기·화재·수위변동 등과 같은 이상 징후를 발견하면 인텔리빅스의 지능형 영상분석 알고리즘이 실시간으로 재난 이벤트 정보를 분석해 재난에 대응할 수 있다. 인텔리빅스는 KT와 함께 이 시스템을 대전 식장산 전역에 산불감시 솔루션으로 시범운영한 경험을 갖고 있으며, 동일한 솔루션을 충청남도 가야산에 적용하고 2건의 산불을 감지해 지자체로부터 긍정적인 피드백을 얻었다.
이밖에 인텔리빅스는 인천 계양산 등 다양한 사이트에 산불감시 시스템을 적용·운영하고 있다. 계양산에 도입된 산불감시 시스템은 광역감시 시스템으로, 인텔리빅스의 파노빅스 카메라를 이용해 180도 파노라마 영상을 생성해 넓은 지역을 상시 감시하고 광학 카메라와 열화상 카메라를 하나의 폴에 세트처럼 구성해 사각지대없이 24시간 산불감시가 가능하도록 했다.
인텔리빅스는 재난안전 사업을 위해 인공지능(AI) 재난안전 솔루션을 개발, 지자체와의 협력을 통해 사업 범위를 확대해 나갈 계획으로, 영상을 통한 재난감시 고도화를 위해 기상정보와 연계한 감시의 지능화를 도모하고 있다. 영상 기반 산불감지 솔루션의 오감지 최소화를 위해 비·안개·눈 등의 기상환경에서는 산불 감지모드가 자동으로 비활성화되는 지능운영기능을 추가했으며, 빅데이터와 연계해 재난영상을 실시간 프로파일링하고 비정상·긴급 상황 등에 대한 재난 영상의 실시간 탐지 기능 등을 활용해 재난 패턴을 분석함으로써 재난예방 시스템으로 확장할 수 있게 하고 있다.
영상일체형 불꽃감지기로 사업장 안전 보장
공사업체에서 출발, 제조업으로 거듭난 인텍은 울산광역시 소재 기업으로, 산업용 불꽃감지기와 영상결합형 불꽃감지기 등 정보통신기술(ICT) 융합 화재감지기 제품을 공급하고 있다.
인텍의 ‘영상결합형 불꽃감지기’는 기존 불꽃감지기의 오작동으로 인한 신뢰도 저하에 대응한 제품으로, 화재발생시 알람이 울리면 관계자가 고성능 CCTV로 현장을 확인할 수 있게 하고 녹화기능을 통해 화재 원인을 개선할 수 있도록 고안됐다.
영상결합형 불꽃감지기[사진=인텍]
인텍에 따르면, 지난해 발생한 고양 저유고 화재사건 이후 대한송유관공사를 비롯해 부산도시가스공사, 경동도시가스 등으로부터 영상결합형 불꽃감지기에 대한 문의가 크게 늘었으며, 인텍 제품의 도입을 검토하고 있는 곳도 다수다. 인텍은 이미 현대자동차그룹의 불꽃감지기 공개 테스트에서 국내 업계 1위를 차지하고 해당 제품을 납품하고 있으며, 현대로템, 현대제철 현대모비스, 삼성디스플레이, 한화케미칼 등 대기업에 불꽃감지기를 공급하고 있다.
인텍은 현재 후속 모델을 개발 중이며 차기 제품은 합리적인 가격의 안전인증제품으로 영세 및 소기업의 사업장에 적용할 수 있는 보급형 영상일체형 불꽃감지기다. 한편, 인텍은 UNIST, 울산광역시와 함께 재난협의체를 구성해 재난상황 대응 시스템을 공동기획하고 있다.
도시 화재 대응을 위한 지능형 화재감시
인콘은 2017년 다수 발생한 전통시장화재를 계기로 관련 사업에 착수, ‘전통시장 지능형 화재감시 시스템’을 선보이며 사업영역을 넓혔다. ICT 사업부를 중심으로, 지능형 화재감지 시스템과 안전 사물인터넷(IoT) 등의 차세대 기술을 시장에 선보이기 시작한 것이다. 인콘이 선보인 ‘전통시장 지능형 화재감시 시스템’은 서울 강동구 암사종합시장과 둔촌시장, 강원도 고성군 천년시장 등에 도입됐다.
전통시장 지능형 화재감시 시스템 [사진=인콘]
NB-IoT 통신망을 활용한 단독형 제품 설치로 기존 유선방식에서 발생하는 전원 차단, 단선 등의 문제점을 해결했으며, 감지기에서 열과 연기를 5초 이상 감지되는 경우에만 경보가 발생하도록 해 오탐율도 줄였다. 이밖에 인콘은 실내 환경에 따라 각기 다르게 발생할 수 있는 사고에 대응하기 위해 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO₂), 연기, 온·습도 등 유형별 환경감지 센서를 활용한 안전 IoT 제품도 개발해 선보였다.
이 제품을 활용하면 캠핑장 등의 실내 안전사고를 선제적으로 예방하고 감지할 수 있으며, 실시간 모니터링을 통해 신속한 대응체계도 갖출 수 있다. 인콘의 스마트 GPS, SGR(Smart GPS Repeater)은 실내에서도 층간 및 이동 위치 파악이 가능하며, 단독형 제품으로 설치가 간편하고, 외부 위성신호 수신없이도 위치설정이 자유로워 순환고속도로 또는 장거리 터널 등에 설치할 경우, 출구 확인 및 사고발생 시 신속한 대처가 가능하다.
인콘은 기 진행한 실증사업을 기반으로 화재관리 시스템의 전국 확산을 위해 적극적으로 사업을 추진할 계획이다.
열감지로 화재 모니터링 빈틈을 없애다
열화상 카메라는 칠흑 같은 어둠이나 공항, 항만 등 안개가 많은 곳, 미세먼지가 심해 물체 식별이 불가능한 환경에서 피사체가 발산하는 적외선 복사열을 감지해 영상 모니터링이 가능하도록 해준다. 이런 특징 때문에 열화상 카메라는 주로 외곽감시나 도시방범에 활용되는데 이 열감지 기능은 산불이나 화재 감시에도 유용하다. 한화테크윈의 열화상 카메라 ‘TNO-4030T’와 ‘4051T’는 이 같은 열화상 카메라의 특징을 이용해 화재를 초기에 발견하고 진압하는데 도움을 주는 제품이다.
한화테크윈의 열화상 카메라
뷸렛형 카메라 4030T는 USB 지원을 통해 모바일로도 화각을 설정할 수 있도록 사용자 편의성을 높였으며, 4051T는 PT 드라이브와 연결해 사용할 수 있어 팬·틸트 회전이 용이하다. 이들 카메라는 산불감시와 전력 공동구, 유틸리티 공장 등 화재 모니터링에 각별한 주의가 요구되는 곳에서 특히 활용도가 높다.
[김성미 기자(sw@infothe.com)]
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