2024년 12월29일 전라남도 무안공항에서 착륙하던 항공기가 폭발하며 대규모 참사가 발생했다. 사고 원인에 대한 규명 작업이 늦어지며 갖가지 추측이 난무한 상황이 지속되고 있다.전문가들은 여객기가 새떼와 충돌한 것이 주요인이라고 지적한다. 일부 언론은 철새 도래지에 공항을 건설한 것부터 잘못됐다는 논리를 펼치고 있다.이번 글에서는 국가정보전략연구소 민진규 소장과 중앙대 ICT융합안전 전공 박재희가 공동으로 제출한 '재난 조기 경보시스템 구축 및 운영 연구(Research on the Establishment and Operation of Disaster Early Warning System)'를 소개한다.◇ 다양한 형태의 재난이 빈발하며 조기경보시스템 구축 필요현대 사회는 기후 변화, 도시화, 산업화 등 다양한 요인으로 인해 자연재해, 인재, 사회재난 등 다양한 형태의 재난에 더욱 취약해지고 있다.이러한 상황에서 재난으로 인한 피해를 최소화하기 위해 이른바 '재난 조기 경보 시스템( Early Warning System)'의 구축 및 운영은 매우 중요하다.연구자들은 데이터 창고(Data Warehouse) 구축, 분석 도구(Analysis Tool) 개발, 어플리케이션(Application) 활용, 수요 배포(Dissemination), 환류(Feedback) 등의 과정을 통해 가능하다고 주장한다.본 연구는 재난 조기 경보 시스템의 중요성을 강조하고, 효과적인 시스템 구축 및 운영을 위한 다양한 방안을 제시한다.인공지능(AI), 빅데이터(Big Data) 등 최신 기술을 활용하여 더욱 정확하고 효과적인 재난 조기 경보 시스템을 구축하고 국민의 안전을 확보하는데 기여할 수 있을 것이다. 세부 단계별 내용은 다음과 같다.◇ 데이터 창고(Data Warehouse) 구축... 활용방안을 염두에 두고 데이터 모델링 필요데이터 창고는 재난 시스템의 중요한 기반 요소로 다양한 출처에서 수집된 데이터를 통합하고 저장하는 역할을 담당한다.이를 통해 데이터 창고는 분석 도구가 효과적으로 작동할 수 있도록 필요한 데이터를 적시에 제공하며 장기적으로 재난 시스템의 분석 성능을 향상시킬 기초를 마련한다.▲ 재난 유발 요인을 발굴하기 위한 재난시스템 구성[출처=iNIS]① 데이터 통합(Data Integration)데이터 창고는 여러 출처에서 수집된 다양한 데이터를 통합해 일관된 형식으로 저장한다. 재난을 유발할 수 있는 시설, 사람, 장소 등 다양한 정보를 포함한다.각각의 데이터 출처는 독립적일 수 있지만 데이터 창고는 중앙에서 관리하고 분석할 수 있는 환경을 제공한다. 데이터를 효율적으로 수집할 방안도 모색할 필요가 있다.② 데이터 모델링(Data Modeling)데이터 창고는 수집된 데이터를 기반으로 재난 발생 패턴을 식별하고 이를 예측할 수 있는 모델을 구축하는 기반이 된다.데이터 모델링은 재난시스템의 예측 모델링 및 분석 도구와 직접 연관되며 수집된 데이터를 구조화하고 그 관계를 정의한다.재난을 유발할 수 있는 시설, 사람, 장소 간의 연관성을 찾아내고 비정상적 징후 패턴을 식별한다. 이를 통해 재난시스템은 특정 징후 패턴을 미리 예측하고 대응한다. 재난 발생을 포함한 비정상적 징후가 언제 발생할지 예측하는 데 도움을 준다.◇ 분석 도구(Analysis Tool) 개발... 다층시스템으로 분석 오류 및 분석관 편견 차단분석 도구는 재난 시스템에서 핵심적인 역할을 하며 수집된 데이터를 바탕으로 잠재적인 위협을 탐지하는 데 사용된다. 도구는 데이터를 효율적으로 분석하고 경고 신호를 발생시킴으로써 조기 대응을 가능하게 한다.① 이상 징후 탐지 시스템이상 징후 탐지 시스템은 머신러닝(machine learning) 알고리즘을 기반으로 데이터를 분석하여 비정상적인 행동 패턴을 식별하는 역할을 한다. 장기간의 정상적인 활동과 비교해 비정상적인 행동을 탐지하며 잠재적인 위협을 실시간으로 모니터링한다.② 징후 연계성 분석 시스템징후 연계성 시스템은 자연어 처리(NLP) 기술을 활용해 음성, 문자, 소셜 미디어 상의 메시지 등을 분석해 징후 내에 숨겨진 의미나 데이터를 해석하는 역할을 한다. 은밀하게 이뤄지는 징후를 감지하고 분석하는 데 초점을 맞춘다.③ 재평가 시스템재평가 시스템은 정기적으로 기존의 재난 관련 징후나 정보의 신뢰도를 재검토하고 새로운 데이터 기반으로 위협 수준을 재평가하는 시스템이다.주기적인 재평가를 통해 장기간 진행 중인 재난의 활동을 감시할 수 있다. 기존의 정보가 새로운 정보와 비교하여 신뢰도가 변화하는지 모니터링한다.④ 단계별 예측 시스템단계별 예측 시스템은 과거 데이터를 바탕으로 잠재적인 행동을 예측하여 재난 활동이나 위협이 발생하기 전에 대응할 수 있도록 설계된 시스템이다.수집된 데이터를 활용하여 특정 재난 발생 패턴을 예측하고 조직적인 대응을 마련한다. 이를 통해 잠재적 위협을 미리 인지하고 예방 조치를 취할 수 있다. 특히 재난이 활성화되기 전에 감지할 수 있는 예측 모델의 도입을 점차 확대할 필요가 있다.⑤ 중요성이상징후 탐지 시스템, 징후 연계성 분석 시스템, 재평가 시스템, 단계별 예측 시스템은 모두 재난을 예방하고 대응하는 활동에서 중요한 역할을 담당한다.도구는 수집된 데이터를 종합적으로 분석하여 잠재적인 위협을 조기에 발견하고 효과적으로 대응할 수 있도록 돕는다.분석 도구의 정교함과 효율성은 재난 활동의 성공 여부를 결정짓는 핵심 요소이며 시스템 간 상호 피드백을 통해 지속적인 개선이 이뤄진다.각종 데이터를 통합하고 위협을 실시간으로 분석하는 능력을 강화하며 장기적으로 국가 재난시스템을 진화시키는 데 기여한다.◇ 어플리케이션(Application) 활용... 일선 현장 전문가 뿐 아니라 다양한 이해관계자와 협력어플리케이션(Application) 부분은 분석 도구를 통해 도출된 결과를 실제 대응 전략으로 적용하는 과정으로, 재난 활동에서 핵심적인 역할을 수행한다.예측 모델, 성과 측정, 추적 분석의 3가지 주요 요소로 구성되며 각각의 기능은 재난 활동의 실질적인 성과를 좌우하는 중요한 요소이다.① 예측 모델 (Prediction Model)예측 모델은 수집된 데이터를 바탕으로 재난발생 패턴을 분석하여 잠재적 위협을 미리 예측하는 시스템이다. 이를 통해 재난이 일어나기 전에 경고 신호를 파악하고 대응 전략을 사전에 수립할 수 있다.예측 모델은 과거 데이터를 학습해 미래의 재난을 예측한다. 이를 통해 특정 사물, 자연현상, 동식물 등이 언제, 어디서, 어떻게 활동할 가능성이 있는지를 분석할 수 있다.예측 모델을 통해 재난 징후가 장기적으로 잠복하다가 특정 시점에서 활동을 개시할 때를 미리 파악하고 대응할 수 있다. 특히 머신러닝과 빅데이터 분석 기술을 활용해 잠재적 위협을 사전에 탐지하는 데 활용된다.② 성과 측정(Performance Measurement)성과 측정은 재난 활동의 효과를 정량적으로 평가하는 시스템으로 대응 전략의 성공 여부와 분석 도구의 정확성을 평가하는데 중점을 둔다. 재난 활동의 성과를 정량적으로 수치화하여 측정한다.예를 들어 탐지된 위협과 실제 위협이 일치하는 비율, 대응 시간을 단축한 사례 등을 통해 재난 시스템의 성과를 분석한다.성과 측정 결과는 피드백 과정을 통해 시스템 개선에 반영되며 이를 통해 재난 활동의 효율성을 지속적으로 향상시킬 수 있다.미국의 재난 기관은 실시간으로 탐지된 경고 신호와 실제 위협 간의 상관관계를 분석해 재난활동의 성과를 평가한다. 시스템의 성능을 지속적으로 향상시키고 대응 전략을 최적화한다.③ 추적 분석(Trace Analysis)추적 분석은 재난의 과거 및 현재 이력을 추적하고 이를 바탕으로 활동을 모니터링하는 시스템이다. 다양한 데이터 소스를 통합해 잠재적 위협 요인을 실시간으로 추적하며 활동 경로를 파악해 사전 차단한다.재난 요인을 종합적으로 분석해 행동을 추적하고 위협 수준을 평가한다. 다양한 소스의 데이터를 통합해 하나의 종합적인 분석 결과를 도출함으로써 활동을 보다 구체적으로 파악한다.과거 발생한 대규모 재난의 발생 이력과 경호를 추적해 재난 활동을 대비한 사례가 있다. 다양한 데이터 소스를 통합해 재난 활동을 실시간으로 추적하고 분석했다.④ 중요성어플리케이션 단계는 재난시스템의 결과를 실제 대응 전략으로 전환하는 과정이다. 수집된 정보와 분석 결과를 토대로 즉각적이고 효과적인 대응이 가능하도록 한다.예측 모델, 성과 측정, 추적 분석은 재난 활동의 성공 여부를 좌우하는 중요한 요소이며, 이 과정에서 얻어진 피드백을 통해 시스템의 성능과 대응 전략을 지속적으로 개선할 수 있다.◇ 수요 배포(Dissemination)... 수요 맞춤형 정보 제공을 통해 재난 대비 능력 강화수요 배포(Dissemination) 부분에서는 각 기관별로 어떤 정보를 필요할지 구체적으로 파악해 최적화한다. 각 기관이 요구하는 정보는 재난시스템의 목적과 대응 방안에 따라 다르다.① 재난예측기관재난예측기관은 실시간 위협 정보를 수집하고 분석할 수 있는 자료를 요구한다. 이상징후 탐지 시스템에서 식별된 비정상적인 행동 패턴, 의사소통 분석 시스템을 통해 감지된 데이터, 재난 요인별 연계성, 재평가 시스템을 통한 신뢰도 검증 데이터가 포함된다.② 재난대응기관재난대응기관은 소방청, 지방자치단체 등 재난이 발생했을 때에 이를 대응하는 기관이다. 재난예측기관에서 배포한 자료와 매뉴얼을 활용해 재난을 대응한다.③ 국가연구기관(National Research Institutes)국가연구기관은 재난시스템의 성과 분석 및 새로운 대응 방안 연구에 필요한 데이터를 제공받는다. 수집된 데이터와 분석 결과를 바탕으로 실시간 위협 분석과 관련된 기술적 연구를 수행하며 재난 예측 및 대응 기술의 발전에 기여할 수 있다.재난 시스템 성과 측정 관련 실시간 위협 탐지 및 대응에 대한 성과 데이터, 빅데이터 분석 결과: 통합된 데이터 및 이상 징후 분석 결과, 기술적 대응 연구: 신기술 도입 및 재난 시스템 개선에 필요한 연구 데이터 등이다.④ 주요 민간기업(Private Enterprises)일반 기업은 재난 관련 정보를 제공받아 항상 대비하고 있어야 한다. 자연재난이나 사회적 재난을 불문하고 기업의 정상적인 경영활동을 방해하기 때문이다.◇ 환류(Feedback)... 정보소비자의 환류가 전체 시스템의 효율성 확보의 핵심수요 기관에 대한 재난정보 배포 단계에서 각 기관이 제공받은 분석 결과를 바탕으로 피드백을 제공하는 것은 재난 시스템의 지속적인 개선과 대응 능력을 향상시키는 중요한 요소다.각 기관은 그들의 특수한 목적과 필요에 맞게 분석 결과를 활용하며 이 과정에서 얻은 경험과 요구 사항을 피드백으로 제공함으로써 전체 시스템의 효율성을 높인다.재난 조기 경보 시스템은 재난으로 인한 피해를 최소화하고, 안전한 사회를 구축하는 데 필수적인 요소로 인공지능 기반 재난 예측 기술, 다중 위험평가 시스템 개발, 실시간 정보 공유플랫폼 구축, 사회적 약자를 위한 재난시스템 등의 정확성 및 신뢰성 확보와 이를 운용하는 통함시스템의 운영이 지속 가능한 발전을 위한 필수적인 인프라로 정착돼야 한다.▲ 정상 전문위원(중앙대학교 교수)

2024년 12월14일 인도양에 위치한 마요트섬을 싸이클론 '치도'가 휩쓸고 지나갔다. 치도의 풍속은 시속 225킬로미터(km) 이상으로 주택 뿐 아니라 도로, 전력망 등이 파괴됐다. 사상자만 수천명에 달했다.수십 년 혹은 수백년에 한번 올까말까하는 대형 자연재난이 끊이지 않고 있다. 지구온난화가 주범이지만 온실가스를 다량으로 배출하는 선진국들은 나몰라라하고 있다.자연재난 외에도 사회적 재난도 빈발하고 있다, 우니나라는 2023년 10월26일 서울특별시 용산구 이태원에서 밀집한 인파로 159명이 사망했다. 재난은 반복되는데 재난분석자는 찾아보기 어렵다.이번 글에서는 국가정보전략연구소 민진규 소장과 중앙대 ICT융합안전 전공 박재희가 공동으로 제출한 '재난정보 분석자 양성 방안 연구(Research on Disaster Information Analyst Training)'를 소개한다. ◇ 재난 발생 가능성이 높아지며 재난정보 분석 전문가 양성 시급해... 재난 빅데이터 구축과 병행 요망현대 재난의 복잡성, 대규모화, 예측 곤란성, 국제화, 장기화, 정보의 홍수와 오류, 기후 변화의 영향, 인프라의 취약성 등 다양한 특징을 고려하여 효과적인 재난 관리 체계를 구축하는 것이 필요하다.또한 신속한 대응이 어느 때보다 더 절실히 요구되어지는 시점에서 이를 과학적이고 객관적으로 분석해 위험을 최소화할 수 있는 재난정보 분석 전문가의 양성 방안에 대한 연구구 중요해졌다.재난정보 분석 전문가는 과학적인 방법론과 최신 기술을 활용해 재난을 예측하고 대응함으로써 인명과 재산 피해를 최소화하고 더 안전한 사회를 만드는 데 기여할 수 있다.기후 변화로 극한 기상 현상, 지진, 화산 폭발 등 자연재해의 발생 빈도와 강도가 증가하고 있으며, 테러, 산업 재해, 환경오염 등 인간 활동으로 인한 재난 발생 가능성이 높아지고 있다.특히 현대의 재난은 단일 재난이 아닌, 여러 종류의 재난이 동시에 발생하거나 연쇄적으로 발생하는 복합 재난의 발생 빈도가 점차 증가하고 있다.본 연구는 이러한 재난환경의 변화에 과학적이고 객관적인 재난분석이 가능하고 이를 통해 적극적으로 대응할 수 있는 재난전문가 양성 방안 연구에 그 목적이 있다.◇ 통찰력·직관력을 갖춘 전문가 양성해야 재난 대비 가능... 교육 메뉴얼과 멘토의 지정으로 체계화 재난 정보 분석자의 체계적인 육성방법은 초급 입문자, 중급 숙련자, 고급 전문가로 구분하는 것이 필요하다. 교각 단계별 교육 내용과 훈련 기간 등을 정리하면 다음과 같다.① 초급 입문자(apprentice)초급 입문자란 신입과 경력자를 분문하고 분석업무에 투입된 입문자를 말한다. 입문자를 위한 재난분석 이론, 체계, 분석기법 교육을 실시하고 분석 전문가로 거듭나기 위해서는 3~5년간 꾸준한 훈련이 필요하다.▲ 재난 정보 분석자의 체계적 육성방법[출처=iNIS]② 중급 숙련자(journeyman)중급 숙련자는 독립적으로 재난 정보분석 업무를 수행 가능하며 분석업무의 성과향상에 주력하는 분석가다. 정보의 질을 높이고 정보소비자가 원하는 형태의 보고서 작성을 담당하는 역할을 수행한다.③ 고급 전문가(Master)고급 전문가는 통찰력과 직관력을 갖춘 분석자를 말한다. 현장 업무보다는 자신이 축적한 지식을 후배들에게 전수하는 역할을 수행한다.후배들이 전문가로 성장할 수 있도록 멘토링(mentoring) 역할을 수행하는 자이다. 재난기관과 정보소비자의 가교 역할을 수행한다.특히 고급 전문가는 정치적 영향력이나 행정업무로부터 자유로워야 정확한 분석이 가능하다. 이는 정보소비자가 인정해야 가능하지만 분석자도 스스로 정치적 중립을 지키기 위해 노력해야 한다.◇ 재난 정보 분석자의 정치화를 피하기 위한 노력... 정보소비자에게 진실을 말하겠다는 각오 필요국가를 운영하는 정부의 입장에서 보면 재난은 소홀하게 대하기 어렵다. 예측이 가능한 재난을 무방비로 당하거나 재난을 체계적으로 수습하지 못하면 정권도 무너지기 때문이다.최고 정책결정권자의 입장에서 보면 재난 그 자체보다 재난의 분석결과가 더 중요하다. 객관적인 시각을 가져야 할 분석자의 마음가짐, 동료와의 협업, 정보소비자 고려 등이 연구 대상이다.▲ 재난 정보 분석자의 정치화를 피하기 위한 노력[출처=iNIS]① 분석가의 마음가짐재난정보 분석가는 자신의 전문적인 판단력을 믿어야 하며 틀릴 것을 두려워하지 않고 적극적인 자세를 견지해야 된다.잘못된 분석이 있었다면 실수로 받아 들이고 교정해야 하며 문제에 대한 데이터가 도착하기를 기다리지 말고 적극적으로 찾아야 한다. 분석자로서 의무와 전문성보다 자리를 우선시 해서는 안된다.② 동료와 협업동료와 협업은 필수적이지만 합의와 공유된 가정이 항상 옳다고 인정해서는 안되며 모든 사람이 옳다고 동의하면 뭔가 잘못되었다고 생각해야 된다.분석가는 자신의 편협된 사고나 지식에 빠지지 않도록 다른 재난기관 관련 담당자와 주기적으로 교류해야 된다. 객관적인 사고능력을 키우고 분석에 필요한 지식을 쌓기 위함이다.③ 정보소비자 고려정보가 적절한 시점에 배포되지 않는다면 가치를 가지지 못한다는 것을 인식해야 하며 정보소비자는 분석자가 얼마나 아느냐보다 무엇이 중요한가를 말해 주길 원하고 있다. 분석자는 소비자 선호를 맞추는 것이 아니라 진실을 얘기해야 할 의무가 있다.◇ 재난 빅데이터를 과학적이고 객관적으로 분석할 전문가 필요... 재난 예측으로 피해 최소화 가능복잡하고 다변화하는 재난 환경과 방대한 양의 재난 정보의 증가로 과학적이고 객관적인 재난분석이 필요한 현대 재난 사회의 안전을 위한 재난정보 분석 전문가의 중요성은 더욱 절실하다.재난정보 분석 전문가를 체계적으로 양성해 전문인력이 과학적인 방법론과 최신 기술을 활용하여 재난을 예측하고 대응함으로써 인명과 재산 피해를 최소화하고, 더 안전한 사회를 만드는 데 기여할 수 있다.▲ 정상 전문위원(중앙대학교 교수)

2016년 스위스 다보스 포럼에서 4차 산업혁명(Industry 4.0)에 대한 논의가 시작된 이후 8년이 흘렀지만 큰 변화는 없다. 우리나라를 포한한 세계 각국이 다양한 정책을 내놓았지만 공염불에 그친 셈이다.인공지능(AI), 로봇(Robot)과 같은 최첨단 기술의 도움으로 인류가 유토피아에서 살 것이라는 기대조차 무너진지 오래다. 기술적 발전이 재난을 초래하는 경우도 적지 않다.필자는 오랫 동안 기상기후재난에 관한 연구를 수행했으며 중앙대에서 다양한 기업과 협력해 재난연구를 이끌고 있다.대학에서 학생들을 지도하며 생성한 각종 연구 성과물을 소개하며 '재난 없는 국가'를 완성할 방안을 찾을 방침이다. 첫 번째 논문은 '4차 산업 혁명시대의 VR/XR 기반 재난안전 훈련기술에 관한 고찰'이다. ◇ VR/XR 기술 적용에 따른 훈련 효과... 시간 단축 및 비용절감 등으로 적용 확대4차 산업혁명은 다양한 모습으로 많은 것들에 영향을 주고 있다. 생각만 했던 것들을 현실로 구현하기도 하고 불가능하다고 포기했던 것들을 가능하게 하고 있다.코로나19가 창궐하고 전 세계적 팬데믹(Pandemic) 상황에서 4차 산업혁명의 기반 기술들이 국내 재난 안전분 야에 얼마나 스며들어 있는지 국내·외 가상현실/확장현실(VR/XR)의 산업 현황 및 효과 등을 선행연구를 통해 알아본다.국내의 재난 분야, 소방훈련의 도입 사례 고찰을 통해 앞으로 발전 방향을 도출해 VR(virtual reality)/XR(eXtended reality) 기반의 재난훈련 기술이 더욱 현실적으로 적용되기를 제안한다.VR/XR 기술을 적용한 교육 및 훈련 효과의 연구는 서구를 중심으로 다양하게 전개됐다. 의료 분야의 경우, VR 수술 훈련 이후 83%의 훈련자가 훈련 소요시간 단축에 성공했다.동시에 70%의 훈련자가 훈련 스킬의 향상에 성과가 있었다는 보고가 있었다. 훈련자의 훈련 소요시간이 29% 단축됐고 실수 발생 비율이 1/6 수준으로 줄었다는 연구가 있다 .군사 훈련 분야에서 보자면 비용 절감 효과와 더불어 높은 훈련 효과를 보였는데, VR 훈련이 2.7배의 성공률을 보였다는 연구결과도 존재한다. VR 훈련의 85%의 훈련자가 전통적 방식의 훈련보다 VR 훈련을 더 선호한다는 연구가 있다.VR 훈련은 소요시간의 단축, 비용 절감, 능숙도 향상 등이 전통적 방식의 훈련에 비교해서 더 높다는 연구결과가 속속 발표되고 있다. 이에 따라 다양한 분야에서 적극적으로 VR 훈련 및 교육 시스템을 도입하고 있다.◇ 국외현황 : 중국과 미국에서 2011년 이후 VR 기술을 본격적으로 도입중국은 국가 차원에서 VR 기술에 대한 본격적인 투자를 진행하고 있다. 2017년 1월 교육 계획 5개년 계획을 통해 일선 학교에서의 VR 기술의 본격적 도입이 시작됐다.2017년 5월 웨이하이 유치원 통학버스 터널 화재 사고로 11명의 어린이가 희생되며 재난 안전교육의 중요성이 강조됨에 따라 일반인에게 VR 기술을 활용한 재난 안전교육을 제공하는 산업이 발전하고 있다.또한 전문 소방훈련 분야도 2011년 상하이의 소방훈련센터에서 소방 지휘 훈련 시스템 XVR을 도입했다. 소방 및 재난 안전교육·훈련 분야에서는 상당히 빠른 속도로 VR 기술을 도입 및 운영하고 있다.미국은 다양한 재난 안전교육 및 훈련 시스템의 선두주자다. 특히 소방훈련 분야에서 Environmental Tectonics Corporation의 ADMS (Advanced Disaster Management Simulator)가 유명하다.ADMS는 1992년 처음 출시돼 미국, 프랑스 등 30여 개국에서 도입됐며 국내에는 2010년 중앙소방학교에 도입돼 운영한 바 있다.그 외 Flame-Sim에서 개발한 Flame-Sim을 미국, 캐나다의 20여 개 소방서에서 도입했다. 기타 재난 안전 및 소방 분야의 훈련 시스템 역시 미국에서 다수 제작되어 운영하고 있다.◇ 국내 현황 : 2015년 경기도 소방재난본부에서 처음 도입한 후 확산 중해외 사례와 비교해 국내 연구는 연구개발(R&D) 단계의 VR/XR 기술기반 소방 및 재난 안전분야 훈련 및 교육 시스템은 다양하게 존재하나 상용화된 사례는 극히 일부만 존재한다. 경기도 소방재난본부에서 운영 중인 Go Fire는 2013년 완료된 소방방재청(현 소방청) 화재재난 현장팀 단위 전술훈련 프로그램 연구개발 사업의 개발 결과물이 2015년 상용화된 사례다 .소방훈련 시스템 및 소프트웨어 분야의 연구개발 성과물이 상용화로 이어진 경우는 극히 드물어 우수 과제로 선정되기도 하였다.경기도 소방재난본부는 해당 프로그램을 활용해 2015년~2016년 시범 운영, 2017년 소방서별 자율 운영, 2018년 이후 신규 임용 소방관을 대상으로 한 교육 커리큘럼 편성 등의 단계를 거쳤다.2019년부터 경기도 소방학교에서 운영하고 있다. 경기도 소방재난본부는 수보대(상황실) 훈련 시뮬레이터를 2019년 초에 도입했다.중앙 소방학교는 전술한 훈련프로그램을 시범 도입해 2018년 신임 간부후보생을 대상으로 총 12차 시의 훈련 및 교육 커리큘럼을 진행했다. 계속 해당 커리큘럼을 운영/확대할 것으로 기대된다.◇ 국내 제품인 Go Fire 및 해외 제품인 XVR 비교... 장단점 보완하며 국내 실정을 반영할 필요성 높음국내에서 현재 운영 중인 소방훈련 시스템은 국내 제품인 Go Fire와 해외 제품인 XVR이다. 2개 시스템은 국내 시장에서 경쟁 관계인 것으로 인식되나 엄밀하게 보자면 서로 다른 목적에 따라 개발된 제품이다.▲ 국내 운용 소방훈련시스템(Domestic Operational Fire-Fighting Training System)먼저 XVR은 소방 현장 지휘관을 위한 훈련 시스템으로 긴급구조통제단을 위한 훈련 시스템이다. 반면에 Go Fire는 소방 현장 지휘관과 현장대응 대원이 동시에 훈련하는 것을 목표로 한다.해당 시스템은 기본적으로 한 현장 당 최대 200명의 훈련자가 동시에 접속해 자신의 역할에 따른 팀 단위 훈련을 목표로 구축됐다.이에 따라 서버 및 네트워크, 동기화 기술의 적용이 필요했다. 각 훈련자는 자신의 역할에 따른 최대 200명의 다중 접속형 훈련이 가능하다.Go Fire를 통해 훈련할 수 있는 역할은 현장 지휘관, 방면 지휘관, 현장 대원(관창/관창 보조/구조/기관), 상황실(수보대) 등 7종에 달한다. 각 훈련자는 자신이 수행하는 역할에 따라 상호작용 등을 거듭하며 훈련을 진행할 수 있다.Go Fire는 화재재난에 대한 대응법을 훈련하기 위한 시스템이기에 VR 환경에서의 몰입도를 높이기 위해 화재 M&S가 적용됐다.미국 국립기술표준(NIST; National Institute of Standards and Technology)에서 개발한 화재시뮬레이션 프로그램인 FDS(Fire Dynamics Simulation)의 시뮬레이션 결과를 바탕으로 가연물의 재질에 따른 화염의 성상, 화재의 확산 등을 구현했다.또한 화재 재난현장에서 발생할 수 있는 돌발 상황에 대한 대응력을 강화하기 위해 플레임 오버(Flame Over), 플래쉬 오버(Flash Over), 백 드래프트(Back Draft), 비등액체증기폭발(Boiling Liquid Expanded Vapor Explosion), 이어볼(Fireball) 등 각종 화재 특수 현상에 대한 구현 역시 이뤄졌다.면밀하게 시뮬레이션 된 화재 모델을 바탕으로 훈련자는 자신의 역할에 따른 훈련을 진행한다. 경방 대원을 위하여 직사/분무/반사 주수가 가능하도록 노즐 컨트롤 기능이 추가됐다.타 현장 대원을 위한 엄호 주수, 화재 확산을 방지하기 위한 냉각 주수 등의 기능이 적용됨으로써 다채로운 훈련이 가능하게 됐다.구조 요원은 탐색 및 구조를 위한 소방도끼, 도어 개폐기 등을 활용할 수 있도록 구현했다. 요 구조자의 몸집과 부상 정도에 따라 각기 다른 구조법을 적용할 수 있도록 적용됐다.또한 사다리 등의 도구를 활용함으로써 2층 이상으로 진입할 수 있도록 구현함으로써 다양한 작전 전개가 가능하다.기관원은 차량 운전 및 부서 기능, 차량 판넬 기능, 방수포 기능, 보수구/중계구/흡수구/방수구 등의 패널 조작 기능 등을 구현함으로써 내부에 진입한 소방대원과 협업 훈련이 가능하다.한편으로는 옥외 소화전, 연결송수관 등의 소방 설비를 활용할 수 있도록 구현했다. 필요에 따라 펌프차, 탱크차 간의 중계 급수, 자연용수 활용 기능을 활용함으로써 원활한 훈련을 펼칠 수 있다.현장 지휘관을 위해 현장 지휘소의 개설 권한, 대응 단계 발령, 증원 요청, 현장 대원 역할수정 등의 기능이 추가됐다.따라서 현장 지휘관은 원활한 대응 훈련을 진행하기 위해서 Go Fire에 구현된 VoIP(voice over Internet protocol) 기반 가상 무전 기능을 통하여 실제 무전기 없이도 헤드셋을 활용하여 명령을 내릴 수 있다.이와 같은 유기적 팀 단위 훈련을 수행할 수 있도록 Go Fire에는 총 15개의 대상 건물이 구현됐다. 대상 건물은 경기도 내 실제 존재하는 건축물을 실측해 3D 모델로 제작됐다.건물은 SOP(표준작전절차, Standard Operation Process)에 의거해 각기 다른 유형으로 선정됐다. Go Fire는 기본적으로 VR HMD를 활용하여 훈련할 수 있도록 구현됐다.VR 환경에서 멀미(VR Sickness)를 느끼는 훈련자의 경우 개인 모니터를 활용하여 훈련을 진행할 수 있도록 개발됐다. 다양한 연령대의 훈련자가 VR 환경에서 느끼게 될 불편함을 최대한 배제하기 위한 시도였다.이외에도 IT 기기에 익숙하지 않은 훈련자가 조작법 등을 익힐 수 있도록 5분 가량의 학습 모드(튜토리얼) 기능을 제공한다.기본적인 조작법과 훈련 시스템에 포함되어 운용할 수 있는 다양한 도구 및 설비 이용 방법을 간략하게 학습할 수 있다. 이를 통해 훈련자는 본격적인 팀 단위 전술훈련을 진행하기 전 시스템 운용에 익숙해질 수 있도록 배려했다.◇ VR/XR 기술 기반 소방훈련 시스템은 새로운 기술을 적용하는 한편 대한민국의 SOP 충실히 반영대한민국의 소방 체계는 미국의 소방 체계를 다수 인용해 수립됐다. 최근에는 SOP를 개정하는 등의 노력을 통해 독자적이며 국내 실정에 적합한 소방 체계를 구축하기 위한 움직임이 계속 관찰되고 있다.이러한 상황에서 VR/XR 기반 소방훈련이 가능한 시스템은 전 세계적으로 손에 꼽을 정도로만 존재한다. 대한민국에서 개발해 운용 중인 시스템은 단 1종에 불과하다.가상 소방훈련 분야에서 독자적이고 효율적인 시스템 개발이 중요하다. 이러한 관점에서 봤을 때 앞으로 VR/XR 기술 기반 소방훈련 시스템은 새로운 기술을 적용하는 한편 대한민국의 SOP를 충실히 반영해야 한다.특히 기술적인 측면에서 보자면 단순몰입도를 높이는 VR 기술 외 대응 3단계 등 대단위 팀 단위 전술훈련이 가능하도록 서버 및 네트워크 기술의 적용은 기본적이라 볼 수 있다.최근 비약적인 발전 분야인 Sensing을 접목함으로써 사용자 위치 기반 훈련이 가능한 형태의 훈련 시스템 역시 고려할 수 있다.이외에도 머신 러닝 기술 및 빅데이터 기술을 적용함으로써 훈련자가 훈련 과정 중 잘못된 선택을 했을 때 올바른 선택이 무엇인지 교육할 수 있는 형태의 훈련 기능을 추가함으로써 훈련 효과를 높여야 한다. 해외 소방훈련 체계에서는 햅틱 및 사물인터넷(Internet of Things·IoT) 기술을 활용해 노즐 컨트롤 훈련과 열기까지 피드백할 수 있는 체계가 구축되고 있다.국내는 해당 기술을 활용한 VR/XR 소방훈련 시스템으로 적용이 가능한 사례는 극히 일부에 불과해 전자 관창을 이용한 체험식 프로그램만 존재한다.해당 기술을 활용해 경방 훈련이 가능한 햅틱 및 IoT 기술 기반 현장 대원 훈련 프로그램을 개발하는 것도 가능할 것이다.◇ VR/XR 기술 기반의 소방훈련 시스템을 통해 화재 재난현장의 대응력 강화 가능본 연구는 정부의 4차 산업혁명 기반 재난 안전 연구개발 중장기 계획의 6대 기술 중 하나인 VR과 VR 응용 분야인 XR에 대해 국내·외 현황과 도입사례를 분석해 효과를 확인했다.재난대응을 위한 효율적 수단으로 유용하게 필요한 기술임을 확인했다. 4차 산업혁명 시대에 기술의 전문화에 따른 기술의 분절, 융합 기술의 부족 등으로 무궁무진한 가능성을 가진 소방훈련 분야의 발전은 더딘 상황이다.앞으로 다양한 기술이 융합된 VR/XR 기술 기반의 소방훈련 시스템을 상시 소방훈련이 가능한 형태로 구축·운용해 나간다면 화재 재난현장의 대응력 강화를 위한 하나의 답이 될 수 있으리라 본다.더불어 본 연구를 통하여 추가 제언한다면 다음과 같다. 양적 연구로 질적 연구가 제외됐으므로 질적 연구의 실증분석을 통해 VR/XR 기반 훈련에 대한 효과검증 역시 필요하다.▲ 정상 전문위원(중앙대학교 교수)