현대의 스마트 빌딩은 온도, 습도, 소리, 빛, 이동 등 다양한 물리적 정보를 감지해낼 수 있는 센서가 설치돼 있어 인간의 행동을 감지하고 추적하여 의료, 보안, 에너지 절약 등 각종 편의 시설에의 활용이 가능이다. 본 논문은 스마트 빌딩의 센서 기술을 이용하는 효율적인 엘리베이터 스케줄링 시스템을 제안한다. 스케줄링에 사용되는 센서로는 RFID, 비디오 센서, 바닥 센서 등으로 이들 센서는 엘리베이터 사용자의 도착 여부를 엘리베이터 호출 버튼을 누르기 전에 미리 감지하는 역할을 한다. 감지된 정보는 빌딩 네트워크를 통해 엘리베이터 스케줄링 시스템으로 전달되며, 제안하는 스케줄링 시스템은 이러한 정보를 통해 엘리베이터 사용자들을 위한 예약 호출을 생성하여 엘리베이터의 이동 방향과 이동 시간을 효율적으로 제어한다. 제안하는 엘리베이터 스케줄링 시스템의 성능을 평가하기 위해 다양한 워크로드 환경에서 모의 실험을 수행하였다. 그 결과 제안하는 스케줄링 시스템이 전통적인 엘리베이터 시스템보다 평균 대기 시간, 최악 대기 시간, 에너지 소모량 등에서 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.
아파트나 프라이빗 건물에서 사용자가 양손에 짐을 들고 있거나 비슷한 상황에서 엘리베이터의 버튼을 조작하기는 어렵다. 코로나 19과 같은 전염성 높은 바이러스로 인해 사람 간의 접촉이 최소화되어야 하는 환경에서의 부득이하게 언택트 기반으로 엘리베이터 조작이 필요하다. 본 논문은 엘리베이터 버튼을 누르지 않고도 사용자의 얼굴을 통한 영상처리 및 사용자의 음성을 이용하여 엘리베이터의 조작이 가능한 운영 시스템을 제안한다. 엘리베이터 안에 설치된 카메라로부터 출입자의 얼굴을 감지하고, 사전에 등록된 정보와 매칭하여 버튼을 누르지 않아도 지정된 층으로 엘리베이터가 운영이 가능하다. 출입자의 얼굴 인식이 어려운 경우에는 2차적으로 마이크를 통해 사용자의 음성을 이용하여 엘리베이터의 층을 제어하고 출입 정보를 자동으로 기록하여 언택트 환경에서의 엘리베이터 사용의 편의성을 높이고자 한다.
최근 IT융합 환경의 성장과 더불어 엘리베이터 시장 역시 지능화를 통한 다양한 서비스 요구가 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 엘리베이터 시스템의 정보 전달 기능을 높이기 위해 기존 엘리베이터 제어 시스템을 확장한 스트리밍 기반의 정보 시스템을 제시하고자 한다. 정보 전달 구조는 인터넷 기반의 서비스 환경을 기반으로 구성되며 이를 바탕으로 다양한 서비스를 엘리베이터 시스템과 통합하여 운영할 수 있다. 또한 IT 융합 구조를 통해 홈 네트워크 및 다양한 전자 기기와의 결함을 통해 엘리베이터 시스템에서발생 가능한 다양한 사용자의 요구를 쉽게 반영함으로써 스마트 엘리베이터 환경을 구축할 수 있을 것이다.
엘리베이터 내에서의 폭행과 폭력은 가장 빈번히 발생하는 범죄이다. 특히 요즈음엔 CCTV 카메라가 있다는 것을 알면서도 자주 발생하는 현상이다. 본 논문에서는 엘리베이터 내에서 사람사이의 접촉 현상을 추출하고자 한다. 엘리베이터에 사람이 많이 타는 경우에는 이러한 현상이 발생하지 않는다. 하지만 엘리베이터에 사람이 적게 타는 경우에 발생한다. 접촉의 추출 방법은 이진영상의 스켈레톤(골격)을 추출하여 접촉 여부를 판단한다. 따라서 엘리베이터 내에서 발생하는 폭행과 폭력을 바로 검출하여 경비실에 알려주도록 한다.
엘리베이터는 도르래와 와이어로프 사이의 마찰력으로 구동된다. 균형추는 카의 반대편에 와이어로프로 연결되어 있다. 도르래를 기준으로 항상 무게의 불균형이 발생되는 이러한 구조는 엘리베이터 구동의 핵심이 된다. 이러한 구조 때문에 엘리베이터의 오버밸런스는 구조적 효율과 안전성 요인의 중요한 요소가 된다. 그러나 국내의 승강기 검사 기준에는 아직까지 이러한 부분이 명확하게 기준으로 정의되어 있지 않다. 이 논문에서는 엘리베이터의 사고를 줄이기 위하여 이러한 무게 불균형율 제어에 대하여 기술하였다. 또한 현재 엘리베이터 유지관리 현황을 분석해 보고 안전을 위한 근본적인 개선방안을 제안하고자 한다.
최근 건축물이 초고층화, 심부화 되면서 화재발생시 거주자의 피난시간 단축을 위한 노력이 필요한 시점이다. 화재시 엘리베이터를 피난도구로 사용하는 것은 현재까지는 득보다 실이 많아 금지되어 왔다. 하지만 엘리베이터를 피난에 적합하고 화재시 화염 및 연기에 안전하도록 설계하여 피난에 이용하므로써 전체 피난시간을 단축하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 실제 엘리베이터를 이용한 피난시 피난시간을 계산하기 위하여 고려되어야 할 인자에 대하여 분석하고자 한다. 엘리베이터 피난계산에 고려되어야 할 인자는 시작시간, 왕복이동시간이 있으며, 왕복 이동시간은 대기시간과 운행시간으로 나뉘게 된다. 이러한 인자들의 조합과 효율을 반영하여 전체 엘리베이터 이용한 피난시간을 계산하게 된다. 엘리베이터를 피난용으로 활용하기 위해서는 제연, 구획화, 방수, 전력공급과 같은 부가적인 연구가 필요하다.
국내에서 피난용 엘리베이터가 구비되어 준공된 고층건축물은 서울시 송파구에 위치한 롯데월드타워로 총 19대의 피난용 엘리베이터가 설치되어 있다. 이 건물의 피난계획에 따르면 19대의 피난용 엘리베이터는 비상시 5개의 피난안전층으로부터 피난층(1층)까지 수동 키에 의한 조작으로 셔틀 운행하면서 피난자를 탑승시켜 피난시키도록 규정되어 있다. 따라서 화재 등의 재난발생시 피난용 엘리베이터를 이용한 피난시나리오가 기존의 보행만으로 피난하는 피난시리나리오보다 피난소요시간을 어느 정도 단축할 수 있는가를 분석할 필요가 있다. 롯데월드타워를 대상으로 피난용 엘리베이터에 의한 최적 수송분담률을 40%로 설정한 전관동시 엘리베이터병행 피난시나리오의 피난소요시간이 1 h 2 min으로 산출된 반면, 엘리베이터를 전혀 이용하지 않고 보행만으로 피난하는 전관동시 보행피난시나리오의 피난소요시간은 1 h 29 min으로 산출되었다. 결과적으로 엘리베이터를 병행하여 보행피난하는 경우가 엘리베이터에 의존하지 않은 상태에서 보행으로만 피난하는 경우보다 27 min 정도의 피난소요시간 단축효과가 있는 것으로 도출되었다. 이러한 단축효과를 지속적으로 유지하기 위해서는 엘리베이터를 이용한 피난경로를 이루는 각 부분이 피난이 이루어지는 동안 연기, 화염, 복사열 등의 화재 또는 재난에 기인하는 위험으로부터 피난자를 방호할 수 있는 성능을 갖추고, 엘리베이터 이용 피난자의 상주위치에서 최종피난장소까지의 피난경로가 단절 없이 이어지고 인식이 용이하도록 관리되어야 한다.
2002년 말 현재 약 232,000대의 엘리베이터가 설치되어 있고 승객용이 전체의 85%를 차지하고 있으며, 매년 약 15,000∼20,000대씩 증가하고 있다. 엘리베이터 사고는 대부분 사망으로 연결되는 중대사고이며 사회적 물의를 일으키게 된다. 와이어로프는 엘리베이터의 안전운행을 위해 중요한 요소중의 하나이므로 파단사고를 막기 위하여 보수업체 등 관리주체에서는 손상정도에 관계없이 일정기간마다 무조건 교체함으로써 자원의 낭비와, 경제적, 환경적 손실을 가져오게 된다.(중략)
기존의 엘리베이터 시스템은 모든 교통 상황에 대해서 고정된 속도 패턴을 사용함으로써 교통량 변화에 다양한 속도 패턴을 제공 할 수 없었다. 운송 속도와 승차감은 엘리베이터 속도 패턴을 결정하기 위한 두개의 중요한 요소이다. 기동과 정지 시에 변속 충격을 줄이기 위해서 가속과 감속 시간이 적절히 조정되어졌다. 운송능력을 향상시키기 위해서 교통량 변화에 맞추어 저크를 조정하였고 이와 같은 방법으로 6개의 속도 패턴 곡선과 엘리베이터의 속도 제어를 위해서 뉴로 퍼지 시스템을 구현하였다. 구현된 뉴로 퍼지 시스템은 2개의 입력변수와 1개의 출력을 가진 시스템이다. 전반부는 교통량의 변화를 나타내며 후반부는 입력에 대응되는 속도 패턴을 적용시켰다.
엘리베이터에서의 어린이의 안전사고가 지속적으로 발생하고 있으나 현재 사용되는 보호자 중심의 주의표지는 효과적인 사고의 예방이 어렵다. 본 연구에서는 방재디자인을 기반으로 엘리베이터에서의 어린이 손끼임 사고의 예방을 위하여 국내외 주의표지 디자인을 분석하고 디자인 가이드라인을 적용하여 어린이 중심의 손끼임 방지 주의표지를 제안하였으며 대전 소재 어린이집의 어린이 34명을 대상으로 한 위험성 표시 평가를 통하여 선정된 어린이 중심의 주의표지는 엘리베이터에서의 어린이 손끼임 사고의 예방에 기여할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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