ETRI, 재난 현장서 사람 찾는 센서 반도체 개발…신속·안전 인명구조

IR-UWB, FMCW 방식 레이더 센서 기반 인명탐지 시스템을 개발한 ETRI의 (왼쪽부터)구본태 책임연구원, 이자열 책임연구원, 박필재 책임연구원 [사진=ETRI]

국내 연구진이 화재·폭발·붕괴 등 실내 재난현장에서 소방관을 도와 효과적으로 인명을 구할 수 있는 기술을 개발했다. 신속하고 안전한 인명구조를 지원해 효율적인 재난재해 대응이 가능해질 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 3일 레이더 센서 기반의 인명탐지 시스템을 개발하고, 현장 적응을 위한 시제품 제작과 리빙랩 실증 테스트를 추진할 예정이라고 밝혔다.

화재 등 재난현장은 어둠과 연기·분진 등 소방대원의 시야를 제한하는 요소가 많고 구조를 정확히 알 수 없어 효율적인 인명구조가 어렵다. 

연구진은 센서 반도체기술을 활용해 재난현장에서 소방대원의 헬멧이나 휴대하는 기기 형태로 탐지 시스템을 만들었다. 시야 한계를 극복하고 피해자의 호흡과 심장박동 등 생체신호를 탐지할 수 있는 기술을 개발했다.

연구진은 전파가 가지는 투과성능을 이용해 재난현장 장애물 뒤의 상황과 피해자 존재를 파악할 수 있어, 신속·정확한 인명구조와 소방대원의 안전 보장에도 큰 도움이 될 것으로 전망했다. 

연구진은 인명탐지 시스템 구축을 위해 두 가지 방식의 레이더 센서 반도체를 개발했다. 

우선, ETRI가 개발한 임펄스 무선 초광대역(IR-UWB) 레이더 센서는 반사된 전자파를 이용하여 센티미터(cm)급 움직임도 알아낼 수 있다. 육안으로 확인이 어려운 피해자의 움직임과 호흡, 심장박동 등 생체신호를 탐지할 수 있다. 

두 번째는 고정밀 주파수변조연속파(FMCW) 레이더 센서 기술이다. 벽 뒤에 쓰러져 있거나 붕괴잔해물에 묻혀 움직임 없이 호흡만 하는 사람도 탐지할 수 있다. 인명탐지의 정확성을 끌어올렸다. 

현재 시스템의 크기는 약 15cm x 20cm다. 향후 소방관의 휴대가 편리하도록 소형화를 추진할 예정이다.

연구진은 소방 관계 기관과 협업을 통해 모의 실증을 추진하는 등 재난현장에 센서 반도체 기반의 인명구조 시스템을 적용하기 위한 노력을 진행할 계획이다.

이번 사업 책임자인 구본태 ETRI 책임연구원은 "재난환경에서 골든타임 내 인명구조와 소방대원의 안전한 구조 활동이 목표다. 본 기술로 국가 재난·안전 관리체계에 이바지할 수 있도록 재난현장에 빠른 적용을 위해 노력하겠다"고 말했다. 

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 사업 지원을 받아 '경량 RISC-V 기반 초저전력 인텔리전트 엣지 지능형반도체 기술 개발' 과제의 일환으로 올해 말까지 수행된다.