최근 터키의 디자인 졸업생들이 만든 새로운 위성 지원 센서 시스템을 사용하면 산불이 확산되기 전 또는 시작되기 전에 산불을 감지할 수 있으며, 이 시스템은 재난을 위한 디자인 시리즈의 일환으로 Dezeen에서 집중 조명한 바 있다.

숲을 위한 사물 인터넷과 같은 포레스트가드는 나무에 장착되어 공기 변화를 감지하고 화재가 발생하면 지역 당국에 경고하는 센서 시스템이다. 

숲 16헥타르(약 16,000그루) 당 센서 하나만 있으면 되며, 이 시스템은 오 탐지를 방지하기 위해 산불과 담배 또는 자동차 배기가스 등 다양한 유형의 배출을 구분할 수 있다.

동료 학생들과 함께 포레스트가드를 공동 설립한 Suat Batuhan Esirger

포레스트가드의 최고 기술 책임자 Suat Batuhan Esirger는 이 제품을 통해 소방관에게 화재 발생 사실을 알리는 데 걸리는 시간을 평균 50분에서 15분으로 단축할 수 있었다고 Dezeen에 말했다.

최근의 한 예로, 터키 프린스 제도 소방관들은 식탁 크기 정도의 면적만 태운 산불을 진압할 수 있었다.

"한밤중이었고, 지나가는 사람도 없었으며, 우리가 불을 발견했을 때보다 훨씬 커질 때까지 신고할 사람도 없었습니다."라고 Esirger는 말한다. "실제로 화재를 진압한 것을 우리에게 큰 승리였습니다."

Esirger와 포레스트가드 팀의 다른 멤버인 이스탄불 빌기 대학교 학생 Ecem Ertan, Onur Sertgil, Rana Imam Esirger는 2021 터키 산불이 발생한 후 이 발명품을 개발하기 시작했으며, 모두 자원봉사를 통해 도움을 제공했다. 

Esirger는 드론 조종사로서 수색 및 구조 활동을 도왔으며, 이를 통해 전체 과정을 처음부터 끝까지 지켜보며 더 나은 방법이 무엇인지 생각하기 시작했다고 말했다. 

포레스트가드의 센서는 나무줄기에 부착되어 있다. 

현재 전 세계적으로 산불 감지는 드론, 위성, 열화상 등을 혼합하여 관리되고 있는데, 이 모든 옵션에는 나무 꼭대기 위를 살펴보는 데 제한이 있다는 단점이 있다.

"우리는 '나무가 스스로 우리에게 알려주면 어떨까'라는 문구에 초점을 맞췄습니다."라고 Esirger는 말한다. "스마트워치처럼 수목선 아래 숲의 공기를 모니터링하고 접근했습니다. 그러면 비정상적인 일이 발생했을 때 우리가 알 수 있을 것입니다." 

이들이 고안한 시스템은 온도, 습도, 기압, 다양한 가스 수준을 측정하고 분석하여 화재 발생 여부를 파악하고, 훈련된 기계 학습 알고리즘을 통해 산불 연기와 다른 종류의 배출물을 구분한다. 

초기 설계에서는 센서를 인터넷에 연결하기 위해 LoRa라는 저전력 지상파 네트워크를 사용했지만, 이후 미국 회사 EchoStar가 제공하는 위성연결로 전환했다. 

2023년 터키에 지진이 발생했을 때 일부 구형 LoRa기기가 오프라인으로 전송된 반면, 이 변경으로 인해 시스템이 "재난 방지"가 가능해졌다고 Esirger는 주장한다.

이 장치는 기존 시스템보다 훨씬 더 빠르게 당국에 화재를 알릴 수 있다.

다른 조치도 포레스트가드 센서의 복원력을 강화한다. 에너지 저장을 위해 오래 지속되는 슈퍼패시터가 장착된 태양관 패널에서 전력을 공급받으며 도난 방지 메커니즘이 장착되어 있다. 또한 자외선 노출, 동물의 간섭, 최대 1,500°C의 온도를 견딜 수 있는 엔지니어링 플라스틱으로 제작되어 산불이 발생해도 전소되지 않고 부분적으로 살아남을 수 있다. 

"우리는 최대한 난연성을 높여서 마지막 숨을 거둘 때까지 데이터를 계속 전송할 수 있도록 만들었습니다."라고 Esirger는 말한다. "이 데이터를 통해 산불의 확산 방향을 예측할 수 있으므로 당국에 데이터를 제공하면 당국은 보다 효율적으로 화재를 진압할 수 있습니다."

포레스트가드의 알고리즘은 신속한 재난 대응보다 훨씬 더 유용한 예방 기능도 제공한다.

포레스트가드는 센서를 통해 수집된 데이터를 사용하여 화재가 발생할 가능성이 있는 조건을 파악하여 소방관에게 마른 수풀을 제거하거나 예방적으로 물을 뿌리는 등의 조치를 취할 수 있는 기회를 제공한다.

8월 산불이 발생한 이후 프린세스 제도의 소방관들은 이러한 경고를 따르고 있으며 더 이상의 사고는 발생하지 않았다고 Esirger는 말했다.

포레스트가드에 따르면 이 시스템을 5년 동안 유지한다고 가정할 때 연간 1달러로 500그루의 나무를 보호할 수 있다고 한다. 

포레스트가드는 제임스 다이슨 어워드 2023의 터키 예선에서 우승했으며, 현재 국제 대회에서 전 세계 지역 우승자들과 경합을 벌이고 있다. 우승자는 11월 15일에 발표될 예정이다. 

이 제품은 이미 터키에서 판매되고 있으며 앞으로 몇 달 안에 프랑스, 호주, 미국등의 시장으로 진출할 계획으로 다른 참가자들보다 개발 단계가 더 진전된 상태이다.

이 발명품은 제임스 다이슨 상(James Dyson Award)의 터키 국가 수장작이다.