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화재 발생 시, 주어진 골든타임은 단 5분입니다. 이 시간을 놓치면 인명 피해와 재산 피해는 급격히 늘어납니다. 하지만 이제 인공지능이 10초 만에 화재를 감지해 알려주는 기술이 등장했습니다. 기존 열감지기나 연기감지기가 놓치던 초기 화재를 CCTV 영상으로 실시간 분석해 잡아내는 지능형 화재 감지 시스템이 우리 일상 속으로 들어오고 있습니다.
화재는 언제 어디서든 발생할 수 있는 위험 요소입니다.
화재 발생 후 최초 5분을 골든타임이라고 부르는 이유는 이 시간이 지나면 전소 단계에 진입하여 피해가 2~3배 이상 늘어나기 때문입니다. 지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 기존의 화재 감지 방식을 변화시키는 중요한 기술로 도입되었습니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 인공지능(AI)과 머신러닝 기술을 활용하여 화재를 실시간으로 감지하는 기술입니다. 이 시스템은 기존의 화재 감지 시스템에 비해 더 빠르고 정확하게 화재를 감지할 수 있으며, 특히 영상 분석 알고리즘을 통해 연기와 화염을 실시간으로 분석합니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템의 기술적 구성 요소는 다음과 같습니다.
영상 분석 알고리즘은 비디오 데이터를 실시간으로 분석하여 연기 및 화염을 감지합니다. 이 과정에서 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘과 같은 딥러닝 기술이 활용되어 이미지를 일정한 영역으로 나누고 영역마다 화재 객체가 있을 확률에 대한 가중치를 부여합니다.
AI 및 머신러닝 기술은 초기에 수집된 데이터를 바탕으로 시스템의 정확도를 지속적으로 향상시킵니다. 한국표준과학연구원과 한선에스티가 개발한 지능형 화재감지기의 경우 발화 10초 이내에 화재를 인식할 수 있는 성능을 보여줍니다.
경보 시스템은 실시간 감지 정보를 방재센터로 송출하여 빠른 대응을 지원합니다. 분석된 데이터는 방재센터에 즉시 경보를 송출하여 신속한 대응을 가능하게 합니다.
기존 화재 감지 시스템은 주로 열감지기와 연기 감지기로 이루어져 있으며, 물리적 변화에 민감해 외부 환경 요인에 의해 오작동할 가능성이 높습니다. 반면, 지능형 CCTV 시스템은 시각적 데이터를 분석하기 때문에 환경적 요인에 덜 민감하며 오작동 확률을 크게 줄일 수 있습니다.
감지 속도의 향상이 가장 두드러진 차이점입니다. 대부분의 기존 화재감지기들은 최초 화재 발생 1분 이후인 화재 2단계에 화재를 감지하여 연기와 화염으로 인해 진압과 대피가 어려웠습니다. 또한 스프링클러는 특정 실내 온도가 넘어야 작동되므로 실내에 있는 사람의 안전을 확보하는 것이 쉽지 않았습니다.
높은 정확도도 중요한 장점입니다. LG유플러스의 AI 화재감지 솔루션은 엣지 기반 AI 영상 분석 엔진과 열화상 카메라가 더해져, 불꽃과 연기를 먼저 감지하고, 객체 플리커링 판별 기술을 통해 정확도를 높였습니다. 열화상 카메라의 실시간 온도 스캔 기술로 실 온도를 측정해 스스로 화재 여부를 판단해 높은 화재 검출률을 보입니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템의 주요 장점은 다음과 같습니다.
▶ 오작동 방지 기능 강화
이 시스템은 비 화재 경보로 인한 오인 출동을 예방함으로써 자원 낭비를 줄입니다. 이는 영상 분석 알고리즘을 통해 연기와 화염을 정확히 판단하여 불필요한 경보를 차단할 수 있기 때문입니다.
▶ 다중 채널 모니터링
최대 8채널의 영상 입력이 가능하며, 최소 4채널 이상의 화재 분석 기능을 제공합니다. 이는 다중 지역 모니터링을 가능하게 하여, 여러 장소에서의 화재 감지를 동시에 수행할 수 있게 합니다.
▶ 사용불과 실제 화재 구분
AI 기반으로 사람이 사용하는 불과 실제 화재 불을 구분하여, 실제 화재로 발생하는 불만 인식하는 지능형 화재감지 기술이 개발되었습니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 기존의 CCTV 시스템에 AI 소프트웨어를 추가하는 방식으로 설치가 이루어집니다. 별도의 하드웨어 변경 없이도 가능하기 때문에 설치 과정이 간편하고 비용 효율적입니다.
유지보수의 간편성도 중요한 장점입니다. 주기적인 소프트웨어 업데이트와 카메라 렌즈 청소 정도로 유지보수가 매우 간단합니다. 소프트웨어 업그레이드를 통해 새로운 화재 감지 알고리즘을 적용할 수 있어, 시스템의 지속적 성능 향상이 가능합니다.
확장성과 유연성을 제공합니다. AI 소프트웨어는 기존의 카메라와 DVR 시스템에 통합되어, 영상 분석 능력을 향상시킵니다. 이를 통해 기존 인프라를 활용하면서도 첨단 화재 감지 기능을 구현할 수 있습니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 다양한 환경에서 효과적으로 활용되고 있습니다.
알체라는 미국 캘리포니아에 AI 기반 화재 탐지 솔루션을 수출하는 성과를 거뒀습니다. ITX엠투엠의 AI Box는 영국 유명 마트 체인점인 알디(ALDI) 매장 1,000여 곳에 설치되어 마스크 미착용자 감지와 출입통제 기능을 연동하여 운영되고 있습니다.
마크애니는 한국인터넷진흥원(KISA)의 지능형 CCTV 시범사업을 통해 강원도 고성군에 화재 대응지능형 CCTV 구축 시범사업을 진행하고 있습니다. 이는 대형산불 등 재난 예방을 위한 AI 기반 선별관제 시스템으로 활용됩니다.
LG유플러스는 U+스마트드론과 AI 화재감지 솔루션을 결합하여 제공하고 있으며, KT는 AI와 빅데이터 기술을 바탕으로 지능형 화재예방 서비스인 '세이프메이트'를 선보였습니다. 세이프메이트는 소방청 서버와 연동해 GPS를 통해 화재 발생장소까지 최적의 경로를 인근 소방서에 전달해 빠른 출동을 돕습니다.
과학기술정보통신부는 지능형 CCTV 등 물리보안 산업을 차세대 성장산업으로 육성한다고 발표했습니다. 국산화한 CCTV용 시스템온칩(SoC) 보급을 10개사에서 40개사로 확대할 계획이며, 2세대 SoC는 2분기 양산 예정입니다.
'지능형 CCTV 성능시험 인증제도'를 통해 국내 업체 경쟁력을 입증하고 있습니다. 배회·침입·유기·쓰러짐·싸움·방화·마케팅·악수자·실종자·화재 등을 평가해 90% 이상 성능이 나와야 인증서를 발급합니다.
일본의 경우 2019년 도쿄 럭비 월드컵과 2021년 도쿄 올림픽 등의 영향으로 안전에 대한 관심이 높아지면서 AI 솔루션 분석을 활용한 다양한 분야에서의 도입으로 인해 연평균 성장률 30~40%의 시장 확대가 예상됩니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템의 초기 설치 비용은 다소 높을 수 있습니다. 그러나 장기적인 경제적 이점을 고려할 때 충분히 가치 있는 투자입니다.
피해 최소화를 통한 경제적 효과가 크게 나타납니다. 이 시스템은 화재를 조기에 감지하여 피해를 최소화함으로써, 장기적으로 화재로 인한 인명 피해와 재산 손실을 크게 줄일 수 있습니다.
유지관리 비용의 절감도 기대할 수 있습니다. 기존 CCTV 인프라를 활용하고 소프트웨어 업데이트 중심의 유지관리로 운영비용을 최적화할 수 있습니다.
보험료 절감 효과도 나타날 수 있습니다. 정확한 화재 감지 시스템의 도입으로 화재 위험도가 낮아져 보험료 할인 혜택을 받을 수 있는 경우가 있습니다.
▶ AI 기술의 고도화
KRISS 연구팀은 다양한 공간에서 스스로 학습하고 판정할 수 있는 인공지능 화재감지기 개발에 주력할 계획입니다. 이를 통해 더욱 정확하고 효율적인 화재 감지가 가능해질 것입니다.
▶ 통합 플랫폼의 발전
과학기술정보통신부는 '물리보안 통합 플랫폼 운영체계' 개발을 추진하고 있으며, 올해 관련 연구개발 과제로 위변조 방지 원본 입증을 위한 영상 전주기 무결성 검증 기술과 온디바이스 자율 보호가 내재화된 개방형 영상 보안 플랫폼 기술 개발을 진행하고 있습니다.
▶ 5G 및 IoT 기술과의 연계
마크애니 선별관제 시스템은 5G 이동통신망을 이용하는 모빌리티 CCTV와도 연동할 수 있다는 특징을 가지고 있어, 향후 이동성과 확장성이 크게 향상될 것으로 예상됩니다.
지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 기존의 화재 감지 방법보다 더 효율적이고 믿을 수 있는 해결책을 제공합니다.
10초 내 감지라는 뛰어난 성능을 바탕으로 화재로 인한 피해 최소화에 중점을 둡니다. 이 기술은 AI와 머신러닝 기술의 발전과 함께 지속적으로 진화하고 있으며, 정부의 정책 지원과 시장의 요구에 힘입어 빠른 성장을 보이고 있습니다. 다양한 환경에서의 안전성을 높이며, 화재 예방과 초기 대응 능력을 대폭 향상시키는 이 기술은 앞으로 우리 사회의 안전 인프라에서 더욱 중요한 역할을 담당할 것으로 기대됩니다.
특히 기존 CCTV 인프라를 활용한 업그레이드가 가능하다는 점에서 경제적 효율성과 실용성을 동시에 확보한 지능형 CCTV 화재 감지 시스템은 안전한 사회를 위한 기술이 될 것입니다.
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