SCBA 면체용 다자간 동시 양방향 팀 통신모듈 개발

• Published in: 한국화재소방학회 논문지 Vol. 33; no. 6; pp. 165 - 172
• Main Authors: 김시국(Si-Kuk Kim), 최수길(Su-Gil Choi), 임우섭(Woo-Sub Lim), 한용택(Yong-Taek Han)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국화재소방학회 30.12.2019
• Subjects: 안전공학; SCBA; Firefighter; Team communication; Ad-hop; Full-duplex
• ISSN: 1738-7167; 2508-6804; 2765-088X
• DOI: 10.7731/KIFSE.2019.33.6.165

This study presents the design and manufacture of a self-contained breathing apparatus SCBA wireless communication module with a multipoint simultaneous full-duplex communication system to enable communication between team members wearing the SCBA system. It is necessary for fire-fighters to wear the SCBA system during extinguishing and rescue work at the fire site. Evaluation of the team communication module confirmed the feasibility of communication over more than 500 m in the test condition based on the line of sight. By implementing the Ad-hoc function, it was confirmed that the communication distance could be extended to 128 m by automatic routing up to 3 hoc. The vertical distance inside the building for successful communication was up to the 5th floor in the open staircase and up to the 3rd floor in the partitioned staircase. Furthermore, the performance testing of the communication module assuming a fire situation, confirmed that five team members correctly recognized the standard abbreviation of fire and wireless communication without a separate PTT key operation. In addition, the flame resistance was verified by exposing the module to a flame at 950 ± 50 ℃ for 5 s and then immediately extinguishing the flame. 본 연구는 소방대원들이 화재현장에서 진압 및 구조 업무 활동 시 필수로 착용하고 있는 SCBA 시스템에 팀원 간 의사소통이 가능하도록 다자간 동시 양방향 통신이 적용된 SCBA 면체용 무선통신 모듈을 설계·제작하여 그 성능을 확인하였다. 본 시험 조건에서 팀 통신모듈 성능평가결과 가시거리(LOS)에서 500 m 이상 통신이 가능하며, 건축물 내부 수평 통신거리는 1:1로 최소 36 m에서 최대 51 m까지 측정되었다. 또한, Ad-hoc 기능을 구현하여, 3 hoc 자동중계로 통신거리가 128 m 까지 확대되었다. 건축물 내부 수직 통신거리는 오픈된 계단실의 경우 5층까지, 구획된 계단실의 경우 3층까지 통신되었고, 2 hoc 자동중계를 통해 5층까지 모든 통신이 가능하였다. 화재상황을 가정한 통신 성능실험결과 별도의 PTT 키 조작 없이도 소방무선통신 표준약어를 5명의 팀원이 정확히 인지하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 불꽃저항성 실험결과 950 ± 50 ℃의 불꽃에 5 s간 노출 후 즉시 소화되어 내염성을 지닌 것을 확인할 수 있었다.