지하주차장 연기 감지 센서 vs AI 영상분석 비교, 무엇을 선택할까?

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기존 연기 감지기는 크게 이온화식과 광전식 두 가지로 구분됩니다. 이온화식은 연기 입자가 이온화된 공기의 흐름을 방해할 때 이를 감지하는 방식이고, 광전식은 연기 입자에 의한 빛의 산란을 감지합니다. 두 방식 모두 실제 화재가 아닌 상황에서도 쉽게 반응하는 한계를 가지고 있습니다.

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연기 감지기는 담배연기, 요리연기, 스프레이 분진, 심지어 높은 습도에도 반응할 수 있습니다. 특히 지하주차장처럼 밀폐된 공간에서는 이런 오작동이 더욱 빈번하게 발생합니다. 이로 인해 관리 담당자들은 실제 화재와 오작동을 구분하기 어려워하며, 반복적인 거짓 경보로 인해 시스템에 대한 신뢰도가 떨어지는 문제가 지속되고 있습니다.

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전기차 시대, 더욱 복잡해진 화재 감지 요구사항

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전기차 보급이 확산되면서 지하주차장 화재 감지의 중요성이 더욱 커졌습니다. 전기차 화재는 기존 내연기관 차량과 완전히 다른 특성을 보입니다. 리튬이온 배터리의 열폭주는 고온에서 시작되어 급격한 온도 변화를 동반하며, 불화수소와 일산화탄소 같은 독성 가스를 방출합니다.

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전기차 배터리 화재의 특징은 발화 이전에 오프가스와 연기가 먼저 발생한다는 점입니다. 이는 기존 온도 기반 감지 시스템으로는 포착하기 어려운 초기 단계의 신호들입니다. 또한 전기차 화재는 진압이 어렵고 재발화 위험이 있어 조기 감지가 더욱 중요합니다.

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이에 따라 정부는 전기차 충전구역에 아날로그식 연기감지기 설치를 의무화하고, 조기반응형 헤드를 주차면당 2개 이상 설치하도록 규정을 강화했습니다. 하지만 여전히 기존 센서의 오작동 문제와 감지 한계는 해결되지 않은 상태입니다.

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AI 영상분석, 새로운 화재 감지 기술로 부상

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이런 상황에서 AI 영상분석 기술이 새로운 대안으로 주목받고 있습니다. 기존 CCTV에 AI 기술을 접목하여 화재의 초기 징후인 연기와 화염을 실시간으로 분석하는 방식입니다. AI 영상분석 시스템은 딥러닝 알고리즘을 사용하여 영상 속에서 연기와 화염의 패턴을 학습하고 구분합니다. 일반적인 수증기, 먼지, 자동차 배기가스 등과 실제 화재로 인한 연기를 구별할 수 있어 오경보율을 현저히 줄일 수 있습니다.

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AI 영상분석 화재 감지 시스템의 주요 특징

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△ 실시간 영상 분석으로 연기와 화염 패턴 구분

△ 기존 CCTV 인프라 활용으로 별도 설치 비용 절약

△ 머신러닝 학습을 통한 오경보율 감소

△ 화재 위치 정보와 GPS 좌표 제공 △ 관제실 모니터링과 모바일 알림 동시 지원

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와이즈콘은 지하주차장 주차유도 시스템에 화염 및 연기 인식 기능을 추가했습니다. 경량화된 딥러닝 모델을 채택해 단일 카메라로도 넓은 주차 공간을 모니터링하며 별도 하드웨어 없이도 실시간 처리가 가능합니다.

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한눈에 보는 두 기술의 장단점 비교 분석

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기존 연기 감지 센서

장점

• 상대적으로 저렴한 초기 설치 비용
• 설치 및 유지보수가 간단
• 소방법상 의무 설치 기준 충족
• 연기 농도 수치화 가능

단점

• 담배연기, 요리연기 등으로 인한 오작동 빈발
• 실제 화재와 비화재 상황 구분 어려움
• 천장까지 연기가 도달해야 감지 가능
• 전기차 배터리 화재 초기 단계 감지 한계

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AI 영상분석 시스템

장점

• 실제 화재와 일반 연기 구분 가능
• 오경보율 현저히 낮음
• 화재 초기 단계부터 감지 가능
• 기존 CCTV 인프라 활용 가능
• 화재 위치 정보 제공

단점

• 상대적으로 높은 초기 투자 비용
• AI 알고리즘 성능에 따른 편차
• 조명 조건과 카메라 화질에 영향
• 소방법상 보조 수단으로만 인정

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실제 현장 적용 사례와 효과

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반도건설은 한광정보통신과 함께 지하주차장 AI CCTV시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 연기와 불꽃 등 화재 징후를 AI 알고리즘으로 분석하여 진단하고 경고하는 방식으로 작동합니다. 전기차 충전시설 구역을 포함한 전체 주차공간에 설치되어 모든 구역의 화재를 실시간 감시할 수 있습니다.

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알체라의 FireScout은 서울시의 '공동주거시설 전기차 충전기 안전시설 설치 지원사업' 보조금 지원 품목에 포함되었습니다. 기존 열화상 장비가 온도 상승 후에 반응하는 것과 달리, 연기나 오프가스 같은 조기 신호를 감지하여 사전 대응이 가능합니다.

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현재 CGV극장, 서울 동대문구 청량리시장, 경남 김해 삼방시장, 경남 양산 노인요양병원 등 다양한 시설에서 IoT 무선화재 감지 시스템이 운영되고 있으며, 열과 연기 감지 및 모니터링 서비스를 제공하고 있습니다.

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정책 변화와 도입 확산 동향

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정부는 지하주차장 화재 안전성 강화를 위해 다양한 정책을 추진하고 있습니다. 모든 지하주차장에 소화설비와 경보설비 설치를 의무화하고, 습식 스프링클러 설비 설치를 규정했습니다.

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화재 감지 기술 선택 시 고려사항

- 시설 규모와 예산 범위

- 전기차 충전 시설 보유 여부

- 오작동 허용 수준

- 관리 인력 및 시스템 운영 능력

- 법적 의무 사항 충족 요구

하이브리드 시스템, 두 기술의 결합

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일부 전문가들은 기존 센서와 AI 영상분석을 결합한 하이브리드 시스템을 제안하고 있습니다. 서울 강남의 한 대형 상업시설 지하주차장은 AI 영상 분석과 기존 감지기를 결합한 시스템을 도입하여 화재 감지 성능을 향상시켰습니다.

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이런 방식은 법적 의무사항인 연기 감지기는 유지하면서, AI 영상분석을 통해 오경보를 줄이고 조기 감지 능력을 강화하는 효과를 얻을 수 있습니다. 특히 대규모 지하주차장이나 전기차 충전 시설이 많은 곳에서 효과적인 대안이 될 수 있습니다.

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