새로운 드론 연구로 산불 모니터링 발전

일반적으로 캘리포니아에서 급증하는 산불의 주요 지표는 위성이나 카메라에서 볼 수 있는 공중에 떠다니는 흐릿한 회색 연기입니다. 캘리포니아 산림 및 화재 예방부(CalFire)에 경보가 통보되고 완화 및 봉쇄 노력이 이어집니다.

그러나 캘리포니아 대학교 데이비스 기계항공공학과의 자오단 콩(Zhaodan Kong) 교수는 "연기가 있는 곳에 불이 있다"는 생각에 따라 생활하면 소방관들이 문제가 이미 확산된 후 너무 늦게 문제를 해결하게 된다고 생각합니다. 그리고 억제하기가 어렵습니다.

Kong은 “현재 작동 방식은 불을 본 다음 대응하는 것입니다.”라고 말했습니다. “매우 수동적이고 매우 반응적입니다.”

대신, 무인 항공기(UAV)를 포함한 인공 지능 및 자율성에 대한 연구를 하고 있는 Kong은 화재가 연기가 나는 지점에 도달하기 전에 화재를 감지하는 통합 기술 시스템이 판도를 바꿀 수 있으며 잠재적으로 광범위한 산불 피해를 예방할 수 있다고 믿습니다.

감지는 산불 사건이 발생했거나 발생할 가능성이 있는 전략적 위치(CalFire에서 결정)에 인터넷에 연결된 센서를 배치하여 지상에서 시작됩니다. 기계 및 항공우주 공학과의 저명한 교수이자 UC Davis 대기 질 연구 센터 소장인 Anthony Wexler가 개발한 손바닥 크기의 이 센서는 온도, 습도 및 풍속을 측정하여 어느 지역이 더 높은 위험에 처할 수 있는지 결정합니다. 산불 이벤트.

거의 10년 동안 이러한 센서를 연구해 온 Wexler는 "산불 위험이 높은 상황을 일으키는 요인은 높은 온도, 낮은 습도, 높은 풍속입니다."라고 말했습니다. "온도와 습도는 넓은 지역에서 상대적으로 균일하지만 캘리포니아에서는 지형으로 인해 풍속이 극적으로 변합니다."

극도로 건조한 토양, 고온, 강풍이라는 삼중 위협이 감지되면 UAV에는 카메라와 화학 센서가 장착된 탑재량이 전송되어 미립자 물질과 탄소의 증가된 비율을 포함하여 화재의 추가 징후를 감지하기 위해 해당 지역을 휩쓸게 됩니다. 공기 중 이산화화물을 제거한 후 CalFire에 결과를 보고합니다.

“화학적 감지는 시각적 감지보다 더 민감합니다.”라고 Wexler는 말했습니다. “동네를 돌아다니다가 누군가 벽난로에 장작을 태우고 있다면 아무것도 보이지 않지만 냄새가 납니다.”

이러한 정찰 임무를 위해 Kong의 연구실에서는 내비게이션 시스템, 센서 및 카메라가 장착된 회전익기를 제작하고 있습니다. 회전익기 사용의 이점 중 하나는 어디에서나 착륙하고 이륙할 수 있다는 점이지만, 가장 큰 과제 중 하나는 최대 비행 시간이 약 30분이라는 점입니다. 이 문제를 해결하기 위해 Kong의 연구실은 회전익기처럼 수직으로 이착륙할 수 있을 뿐만 아니라 몇 시간 동안 높은 고도에서 순항할 수 있는 고정익 항공기의 특성을 갖춘 하이브리드 항공기를 개발하고 있습니다.

많은 소방서에서 드론을 사용하여 타오르는 불에 물과 난연제를 투하하고 있지만 UAV를 화재 감지 도구로 사용하는 것을 주저할 수 있습니다. 카메라, 위성, 유인 항공기는 산불의 확산을 추적하고 산불이 이동할 방향과 속도를 결정하는 데 이미 중요합니다. UAV를 추가하는 이유는 무엇입니까?

현재의 탐지 시스템에는 채워야 할 공백이 있다고 Kong과 Wexler는 말했습니다. 주 전역의 타워에 설치되고 AlertCalifornia가 운영하는 1,000대의 카메라는 화재가 시야 내에 있을 때만 화재를 볼 수 있습니다. 또한 NASA의 화재 감지 알고리즘은 지구에서 500마일 이상 떨어진 위성에서 발생한 화재를 검색하므로 화재의 정확한 위치와 크기를 파악하기가 어렵습니다.

이러한 시각 센서에 화재가 발생하고 해당 정보가 관련 당국에 전달될 때쯤에는 화재가 진압하기 어려울 정도로 확산되었을 가능성이 높습니다. 유인 항공기는 여전히 화재 위를 비행하여 조치를 취하기 전에 상황을 평가해야 합니다.