KR100751288B1 - 완강 피난용 구명낙하산 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완강 피난용 구명낙하산에 관한 것으로, 그 구성은 착용자의 몸통에 착탈할 수 있는 팩재킷과, 유사시 상기 팩재킷의 후위에서 전개되면서 착용자를 서서히 강하시킬 수 있도록 낙하산 기능을 수행하는 완강용 에어백과, 유사시 상기 완강용 에어백과 함께 상기 팩재킷의 전위에서 순간 팽창하여 착용자의 신체 전면(前面)을 감싸며 전개되면서 착지순간의 접지충격을 감쇠시켜주는 완충용 에어백과, 상기 각 에어백으로 다량의 가스를 생성 및 공급하여 순간 팽창시켜주는 가스발생기와, 상기 팩재킷의 착용 후 착용자의 공중낙하 직전 강제적으로 당겨짐에 의해 스위치 접점이 통전되도록 상기 팩재킷의 외부로 노출된 스위치 로우프가 마련되어 이것에 의해 상기 가스발생기를 작동시키는 기폭장치부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것으로서, 이러한 본 발명의 장치에 의하면, 차량용 에어백의 작동원리를 적용하여 가스발생기에 의한 최단시간 내 순간적인 가스주입으로 강제 팽창되면서 착용자가 엎드린 자세로 낙하할 수 있게 됨과 아울러 착지순간 접지측 에어백 내부의 가스를 적절히 배출하면서 완충됨으로써 장치적 안전성과 신뢰성 및 접치충격감쇠성능의 향상을 도모할 수 있게 되는 효과가 있다.

피난구, 완강구, 낙하산, 에어백, 가스발생기(Inflator)

Description

완강 피난용 구명낙하산{Lifesaving parachute for taking refuge with slow descent}

도 1은 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 착용시 구조를 도시한 사용 전 상태의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 완강 및 완충용 에어백이 팩재킷 전·후면 부위의 에어백커버 내에 각각 절첩 수납된 상태를 개략적으로 나타낸 부분절개도시 측면도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 팩재킷 후면에 수납되는 완강용 에어백과 전면에 수납되는 완충용 에어백의 절첩 상태를 각각 예시한 개략적인 평면도이다.

도 4는 본 발명의 완강 및 완충용 에어백 내에 가스가 순간적으로 충전될 수 있도록 가스발생기를 작동시키기 위한 기폭장치부의 구조를 도시한 개념적인 회로도이다.

도 5는 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 착용 후 낙하시 전개 구조를 도시한 사용상태의 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 접지시 지면으로부터 전달되는 충격에너지를 감쇠시켜주는 완충용 에어백의 접지충격감쇠 메커니즘을 설명하기 위한 작동상태의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

A ; 낙하산장치부 B ; 접지충격감쇠장치부

a ; 격막하부 공간폭 c ; 격막상부 공간폭

r ; 경사각 1 ; 팩재킷(Pack Jacket)

2 ; 체결용 밴드 및 버클 3, 4 ; 에어백커버

5 ; 전면보호판 9 ; 지면

10 ; 완강용 에어백 11 ; 에어링

12 ; 에어포스트 13 ; 날개판

20 ; 완충용 에어백 21 ; 격막

21a ; 통공 22 ; 배기압조절밸브

30 ; 가스발생기(Inflator) 31 ; 비상용 가스발생기

32 ; 가스생성반응공간 33 ; 화약

34 ; 전극판 35 ; 가스공급관(Gas Feed Passage)

40 ; 기폭장치부 41 ; 배터리

42 ; 스위치 42a ; 접점

42b ; 절연판 43 ; 스위치 로우프

43a ; 후크(걸고리) 44 ; 제어기(마이크로프로세서)

50 ; 안착유도용 로우프

본 발명은 완강 피난용 구명낙하산에 관한 것으로, 특히 차량용 에어백의 작동원리를 적용하여 가스발생기에 의한 최단시간 내 순간적인 가스주입으로 강제 팽창되면서 착용자가 엎드린 자세로 낙하할 수 있게 함과 아울러 착지순간 접지측 에어백 내부의 가스를 적절히 배출하면서 완충됨으로써 장치적 안전성과 신뢰성 및 접치충격감쇠성능의 향상을 도모할 수 있게 한 새로운 개념의 완강 및 완충 분리용 에어백 구조의 완강 피난용 구명낙하산에 관한 것이다.

피난설비는 고층건물 등에 화재나 기타 재해가 발생한 상황에서 피난계단 및 비상구 등을 통해 탈출할 수 없는 경우에 처했을 때 이재민이 위험지역으로부터 안전지역으로 신속하고도 안전하게 대피할 수 있도록 하기 위해 사용되는 기계와 기구 및 설비 등의 응급·보조적 구명수단을 통칭하는 것으로서, 구명줄, 피난교(避難橋), 피난사다리, 피난트랩, 미끄럼대, 완강기(緩降機) 및 구조대(救助袋; 고소로부터 지상으로 피난할 때 사용하는 베로 만든 길고 둥근 자루 모양의 기구) 등이 여기에 해당하며, 설치해야 할 기구의 종류와 개수 등은 소방법에 상세히 정해져 있다.

특히, 주거 또는 사무용 등으로 사용되는 현대의 건축물들은 제한적 환경에 있는 부지의 효율성을 극대화하기 위하여 30∼40층 이상의 초 고층화 추세를 보이고 있는데 비해, 고층건물의 화재시 지상에서 동원되는 소방 및 인명구조용 사다리 차는 최대 11층 정도의 높이까지만 도달되므로, 12층 이상의 높이에서 발화시에는 각 층의 천장에 장착된 스프링클러를 작동시키거나 소화기 또는 소화전만으로 화재 를 진압할 수밖에 없고, 소방 및 인명구조용 헬기를 동원하는 경우를 제외한 구명줄이나 완강기 등과 같은 상기 피난설비들만으로 고층 위치에서 탈출한다는 것은 현실적으로 그 실효성이 매우 낮다. 더욱이, 건물내부를 장식하는 다양한 유기화합물 재질의 각종 인테리어 자재에도 화염이 삽시간에 옮겨 붙으면서 유독가스를 발생시키고 이러한 유독가스에 의하여 주로 인명피해가 발생한다는 점을 고려해 볼 때, 지상의 소방 및 인명구조용 장비가 미치지 못하는 12층 이상의 고소에서 발생한 재해에 대하여 수많은 이재민들을 보다 신속하고도 안전하게 대피시킬 수 있는 개인용 피난설비의 마련이 매우 시급하다는 것은 더 이상 부연할 필요가 없다.

따라서, 최근에는 군용이나 레저용으로 사용되는 대기 중 자연전개방식의 일반 낙하산을 피난기구로 사용하거나, 또는 화학반응방식의 가스발전기 등을 장착한 가스주입 강제팽창방식의 피난전용 구명낙하산이 제안된 바 있다.

그러나, 상기 자연전개방식의 일반 낙하산은, 착용자의 초기자유낙하 중에 캐노피와 착용자를 연결하는 낙하산 줄이 착용자의 신체에 엉켜 상기 캐노피가 정상적으로 전개되지 않을 수 있는 위험성이 있음은 물론이고, 공기저항에 의한 자연전개방식이므로 주변의 화염에 의해 생성된 상승기류의 작용으로 인하여 상기 캐노피의 전개가 더욱더 어려워질 수 있는 문제점이 있었다.

한편, 상기 강제팽창방식의 피난전용 구명낙하산은, 상호 일체로 연결된 가스충전공간을 이루는 상광하협(上廣下狹)의 원추용기형 에어백이 권취 또는 절첩되어, 사용자의 몸통에 착용할 수 있는 배낭 내에 수납되고, 상기 에어백의 가스주입구 부근의 배낭 일측에는 상기 에어백 내 가스주입을 위한 화학반응방식의 가스발 전기(Gas Generator) 또는 에어백방식의 가스발생기(Inflator) 등이 장착되어 이루어진 것으로서, 배낭을 착용하고 고소(고층)에서 낙하할 때 상기 가스발전기의 시동을 위한 스위치용 고리를 착용자가 당겨 기폭시킴으로써 상기 에어백 내에 가스가 순간적으로 주입 및 팽창되어 전개되고, 이와 같이 강제적으로 전개된 에어백이 공기저항을 받게 되면서 완강하도록 되어 있다. 이때, 상기 에어백은 착용자의 등 부위에 결합되어 착용자의 신체 둘레를 감싸도록 전개된 상태를 유지하며, 착용자의 등 부위가 하향된 상태로 낙하하게 된다.

그러나, 상기 완강 피난용 구명낙하산은 고소에서의 낙하시 단순히 그 낙하속도를 저감시킬 수 있는 완강 메커니즘에만 주안점을 둔 구조를 이룸으로써 실제로 가장 중요한 선결과제라 할 수 있는 착용자의 착지 안전성에 대해서는 그 충격에너지를 유효하게 감쇠시킬 수 없는 한계성을 갖고 있었다. 즉, 착용자의 전신을 보호하기 위한 에어백의 하부 쪽 접지면에 강한 충격에너지가 작용할 때 이를 적절히 감쇠시킬 수 있는 별도의 구조가 구비되어 있지 아니함으로써 하강 후 착지시 발생하는 충격에너지가 착용자의 몸통 쪽으로 상당량 전달되어 골절이나 장파열 등과 같은 부상의 우려가 높을 뿐만 아니라, 팽창 후 2∼3기압(kPa) 정도의 에어백 내압이 적정 감쇠작용 없이 몸통을 떠받침으로써 착용자가 질식할 수 있는 문제점이 있었다.

특히, 충격에너지에 대한 착지 안전성에 있어서, 상기 완강 피난용 구명낙하산은 착용자의 등 부위가 지면 쪽을 향하는 누운 자세의 낙하방식을 적용함으로써 착용자의 척추나 목과 같은 특정부위에 대한 부상의 위험성이 그만큼 증대되는 문 제점이 있었다. 참고적으로, 인체 공학적 관점에서 볼 때 사람은 전위에서 가해지는 충격보다는 후위에서 가해지는 충격에 대해 현저한 취약성을 드러내는 바, 이는 모의 차량 충격실험 등을 통해서도 알 수 있었던 바와 같이 후위 충격이 가해질 경우에 더미(Dummy)(또는 탑승자)의 척추나 목 부위에 주로 강한 충격이 작용하여 그 부위에 대한 골절상의 위험성이 매우 높다는 것은 이미 주지의 사실이라 할 것이다. 따라서, 착용자의 착지 안전성을 확보하기 위해서는, 반드시 착용자의 배 부위가 지면 쪽을 향하는 엎드린 자세의 낙하방식을 적용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 완강 피난용 구명낙하산은 대략 그 링 직경이 6m 이상인 대형 풍기구(에어백)의 구조를 이루는 것으로서, 화학반응방식의 가스발전기(Gas Generator)를 사용하여 큰 용적의 일체화된 에어백 내에 가스를 충전시켜야 하기 때문에 그 전개시간이 최소한 2∼3초 정도 소요되어 결국 낙하산의 성능을 저하시키게 되는 문제점이 있었다. 이는, 공중에서 보다 신속하게 작동하여 극히 짧은 시간(0.1∼0.5초) 내에 안정적인 완강 상태를 유지하여야 하는 이상적인 낙하산 전개시간을 감안해볼 때 그 기준을 상당히 초과하는 것으로, 낙하산의 전개시간이 2∼3초에 이르는 경우 거의 지면에 도달하게 되므로 완강용 피난기구로서의 제 기능을 발휘할 수 없음을 의미한다.

또한, 상기 완강 피난용 구명낙하산은 상호 일체로 연결된 가스충전공간을 이루는 상광하협의 원추용기형 에어백 구조로 되어 있으므로 그 형상이 복잡하여 제작상의 어려움이 있음은 물론, 어느 한쪽 부위에 작은 구멍이라도 뚫리게 되는 경우 에어백 전체에 영향을 미치게 되므로 그 기밀 유지상의 어려움이 있었다.

또한, 상기 완강 피난용 구명낙하산은, 착용자의 낙하동작과 거의 동시에 에어백을 원활히 전개 조작하기 위해서는 전적으로 착용자의 의지에 의존하여 가스발전기의 시동 스위치용 고리를 당기거나 발화버튼 등을 눌러서 상기 가스발전기를 기폭시켜야 하는데, 이는 고소로부터의 투신과 함께 즉시 중력가속도가 작용하는 긴박한 실제상황임을 감안해볼 때 고도의 훈련을 받은 고공낙하 숙련자라 할지라도 침착하게 대처하여 낙하산을 작동시킨다는 것이 매우 어려운 일이므로, 비 숙련자를 대상으로 한 비상사태에서는 실효성을 거두기에 부적합한 것이라는 구조 및 조작상의 문제점이 있었다.

또한, 상기 완강 피난용 구명낙하산은 이재민을 안전지역으로 안착시킬 수 있는 별도의 착지유도수단이 구비되어 있지 못함으로써 고층건물 화재시 주변의 화염에 의해 생성된 상승기류의 작용으로 인하여 안전지역으로부터 상당거리 이탈된 지점에 착지할 수도 있는 위험성이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 주목적은, 차량용 에어백의 작동원리를 적용하여 가스발생기에 의한 순간적인 가스주입으로 강제 팽창되면서 착용자가 엎드린 자세로 낙하할 수 있게 함과 아울러 착지순간 접지측 에어백 내부의 가스를 적절히 배출하면서 완충시킬 수 있는 새로운 개념의 완강 및 완충 분리용 에어백 낙하산의 구조를 구현함으로써 장치적 안전성 및 접지충격감쇠성능이 현저히 향상되어 사상(死傷)의 위험으로부터 착용피난 자를 매우 효과적으로 보호할 수 있고, 에어백이 팩재킷의 전·후위로 분리 형성되어 종전에 비해 기밀유지성능이 우수하면서도 소형화된 구조를 이룸으로써 에어백의 충전 및 전개시간을 대폭 단축시켜 완강용 피난기구로서의 제 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 된 완강 피난용 구명낙하산을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 스위치 로우프의 후크를 건물이나 비행체 내벽에 마련된 완강기용 고리 등에 건 후 뛰어내리는 동작만으로 착용자의 낙하동작과 거의 동시에 에어백을 자동적으로 전개 조작시킴으로써 비 숙련자라 할지라도 비상사태에서 용이하고도 안전하게 조작 및 사용할 수 있도록 된 완강 피난용 구명낙하산을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 바람이나 화염에 의한 상승기류가 심한 경우에도 착용피난자(이재민)를 지상의 안전지역 내에 원활히 안착 유도할 수 있도록 된 완강 피난용 구명낙하산을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산은, 착용자의 몸통에 밀착시키거나 분리시켜 착용 및 탈거할 수 있는 팩재킷과, 상기 팩재킷의 후위 외측의 에어백커버 내에 절첩 수용되고 유사시 순간 팽창하여 전개되면서 착용자를 안전하게 서서히 강하시킬 수 있도록 낙하산 기능을 수행하는 완강용 에어백과, 상기 팩재킷의 전위 외측의 에어백커버 내에 절첩 수용되고 유사시 상기 완강용 에어백과 함께 순간 팽창하여 착용자 전면(前面)의 신체 전체를 감싸며 전개되면서 착지순간 착용자의 신체 각부에 전달되는 접지충격을 감쇠시켜주는 완충용 에어백과, 상기 완충용 에어백의 외측에 구비되어, 바람이나 화염에 의한 상승기류가 심할 경우에 지상에 배치된 구조요원이 손으로 잡아 안전지역 내로 착지할 수 있도록 유도하기 위한 안착유도용 로우프와, 유사시 상기 완강 및 완충용 에어백으로 분배 연결된 가스공급관을 통해 상기 각 에어백이 완전 전개될 때까지 소정시간 내에 다량의 가스를 생성 및 공급하여 순간 팽창시켜주는 가스발생기와, 유사시 상기 가스발생기로부터 다량의 가스가 생성될 수 있도록 상기 가스발생기의 작약실 내에 수용된 화약에 전기적 스파크를 인가하여 폭발을 유도하는 전원공급 및 스위칭 수단으로서, 상기 팩재킷의 착용 후 착용자의 공중낙하 전에 건물 또는 비행체 내벽 등의 완강기용 고리에 걸어 당겨짐에 의해 스위치 접점이 통전되도록 상기 팩재킷의 외부로 노출된 스위치 로우프가 마련된 기폭장치부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팩재킷의 전면 내측에는, 상기 가스발생기가 작동될 때 발생하는 충격 및 고열과 착지시의 접지충격을 분산·완충 및 단열 처리할 수 있도록 인체형상과 부합되는 구조로 성형된 탄성재질의 전면보호판을 더 구비하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 완강용 에어백은, 상광하협(上廣下狹)의 원추용기형 에어백 구조를 이루는 것으로서, 상부 둘레에 형성된 가스충전공간용의 에어링과, 상기 에어링의 형태가 변형없이 지지될 수 있도록 그 중심점으로부터 상기 에어링의 내주면에 이르는 방사상 방향을 따라 신장되어 다수 연통 형성됨과 아울러 상기 에어링 둘레를 따라 일정간격을 두고 그 하방향으로 소정의 경사각을 이루며 신장되어 다수 연통 형성된 구조를 이루는 가스충전공간용의 에어포스트와, 이와 동일 경사각을 유지하며 상기 에어링 하방쪽의 에어포스트 간을 밀폐시켜 연결함으로써 낙하속도를 저감시킬 수 있는 양력을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

또는, 상기 완강용 에어백은, 소정반경으로 된 원판형의 캐노피 구조를 이루는 것으로서, 그 캐노피의 중심점으로부터 원주에 이르는 방사상 방향을 따라 소정 사잇각을 유지하며 신장되어 다수 연통 형성된 가스충전공간용의 에어포스트와, 상기 에어포스트 간을 밀폐시켜 연결함으로써 낙하속도를 저감시킬 수 있는 양력을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판과, 상기 각 에어포스트의 원주측 단부와 상기 팩재킷 간을 연결하는 다수의 연결끈을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 완충용 에어백은, 다수의 통공을 갖는 격막에 의해 그 내부공간이 상하로 분리 형성되어 있고, 그 내부의 충전가스를 적정속도로 배출함에 의해 착지시 접지충격을 상쇄하여 감쇠시킬 수 있도록, 다수의 배기압조절밸브가 상기 에어백의 하부 둘레에 장착되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 배기압조절밸브는, 착용자의 체중에 따라 상기 완충용 에어백의 가스충전압력을 사용 전에 조절할 수 있도록 된 압력가변조절식 밸브인 것이 바람직하다.

삭제

또한, 상기 가스발생기는, 1차적으로 작동하는 상기 가스발생기의 미작동시 2차적으로 작동될 수 있는 동일용량의 비상용 가스발생기를 더 구비하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 기폭장치부는, 상기 주 가스발생기 및 비상용 가스발생기의 각 작약실로부터 인출된 각각의 양 전극판에 전류를 공급하기 위한 소정전압의 배터리와, 상기 스위치 로우프의 견인시 이와 함께 제거되는 절연판이 상기 배터리와 주 가스발생기간을 연결하는 ±전선 내 단락된 양 접점간을 차단할 수 있도록 그 사이에 개재되고 상기 절연판의 제거시 상기 양 접점이 상호 연결될 수 있도록 탄력적으로 작동하는 스위치와, 상기 배터리와 비상용 가스발생기간을 연결하는 ±전선 상에 설치되어 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 주 가스발생기의 신관저항(Squib Resistance)을 측정하여 그 저항 값이 무한대로 감지되면 상기 주 가스발생기가 정상 작동된 것으로 판단하여 상기 비상용 가스발생기로의 전류 공급을 차단하고, 상기 저항 값이 정해진 시간동안 지속적으로 소정 값 이하로 감지되면 상기 주 가스발생기가 미작동된 것으로 판단한 후 상기 비상용 가스발생기로 전류를 공급하여 상기 비상용 가스발생기가 작동되도록 제어해주는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완강 피난용 구명낙하산을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 구조 및 이에 따른 작동원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 착용시 구조를 도시한 사용 전 상태의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 완강 및 완충용 에어백(10)(20)이 팩재킷(1) 전·후면 부위의 에어백커버(3)(4) 내에 각각 절첩 수납된 상태를 개략적으로 나타낸 부분절개도시 측면도, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 팩재킷(1) 후면에 수납되는 완강용 에어백(10)과 전면에 수납되는 완충용 에어백(20)의 절첩 상태를 각각 예시한 개략적인 평면도, 도 4는 본 발명의 완강 및 완충용 에어백(10)(20) 내에 가스가 순간적으로 충전될 수 있도록 가스발생기(30)를 작동시키기 위한 기폭장치부(40)의 구조를 도시한 개념적인 회로도, 도 5는 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 착용 후 낙하시 전개 구조를 도시한 사용상태의 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 접지시 지면(9)으로부터 전달되는 충격에너지를 감쇠시켜주는 완충용 에어백(20)의 접지충격감쇠 메커니즘을 설명하기 위한 작동상태의 단면도를 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산은, 고층건물의 화재시 11층 이상 높이에서의 비상탈출뿐만 아니라 저공비행중인 비행체에서의 스카이다이빙용으로도 매우 적합한 것으로서, 차량용 에어백과 낙하산의 구성 및 작동원리를 접목시킨 기술이라 할 수 있으며, 따라서 본 발명에 적용되는 에어백(10)(20)의 재질 및 순간팽창원리는 일반적인 차량용 에어백의 경우와 유사할 수 있음을 밝혀둔다. 즉, 본 발에 적용되는 상기 각 에어백(10)(20)의 재질로는 -40∼85℃의 내열성을 갖는 Nylon-66이나 폴리머 등 고분자소재의 합성 천 원단이 적용되고 그 내·외측 표면을 폴리에스테르, 폴리염화비닐수지(PVC), 실리콘 또는 에틸렌프로필렌고무(EPR(Etylene Propylene Rubber) 또는 EPDM(Etylene Propylene Diene Metylene Linkage)) 등의 재료로 코팅(Coating) 및 실링(Sealing) 처리하여 제작할 수 있으 며, 상기 에어백의 전개 또는 산개(散開)를 위한 순간팽창원리는, 수소, 헬륨 또는 아르곤 등의 연료를 전기적으로 점화시키면 이때 발생되는 연료의 폭발 열에 의해, 비아지드화(Non-azide) 나트륨, 산화철, 이황화몰리브덴 및 황 등으로 조성된 혼합재를 분해시켜 다량의 질소가스를 생성하게 되고, 그 질소가스가 에어백 내부로 순간적으로 주입됨으로써 충전이 이루어지는 것이다.

본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 기본적인 구조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 착용자의 몸통에 착탈시킬 수 있는 팩재킷(1)과; 유사시 상기 팩재킷(1)의 후위 및 전위에서 각각 전개되는, 낙하산장치부(A)로서의 완강용 에어백(10) 및 접지충격감쇠장치부(B)로서의 완충용 에어백(20)과; 상기 각 에어백(10)(20)으로 다량의 가스를 생성 및 공급하여 순간 팽창시켜주는 가스발생기(30)와; 상기 가스발생기(30)를 기폭시켜 작동시키는 기폭장치부(40)를 포함하는 구성을 이룬다.

먼저, 상기 팩재킷(1)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 각 에어백(10)(20)이 착용자의 신체와 일체로 고정될 수 있게 해주는 매개체로서, 착용자의 몸통에 밀착시키거나 분리시켜 착용 및 탈거할 수 있는 구조로 된 형태라면 어떠한 것이든 적용 가능하다.

예컨대, 머리를 집어넣어 어깨에 덮여지며 착용할 수 있는 형태의 팩재킷(1) 본체와, 착용시 팔과 다리가 노출되는 상기 팩재킷(1) 본체의 양측과 하측의 각 개방부에 장착되어, 상기 팩재킷(1) 본체를 착용자의 몸통에 밀착시킬 수 있도록 죌 수 있게 해주는 다수의 체결용 밴드 및 버클(2)로 이루어진 구조를 적용할 수 있 다. 단, 상기 팩재킷(1)의 전·후위 외측면 상에는 소정의 수용공간을 갖는 에어백커버(4)(3)가 결합된 것이면 충분하다.

상기 팩재킷(1)의 전면 내측에는, 상기 가스발생기(30)가 작동될 때 발생하는 충격 및 고열(약 200℃ 정도)과 착지시의 접지충격을 분산·완충 및 단열 처리할 수 있도록 인체형상과 부합되는 구조로 성형된 탄성재질(통상적으로, PVC, PU, ABC 또는 FRP 등과 같은 플래스틱류)의 전면보호판(5)이 구비되어 있다.

또한, 상기 완강용 에어백(10)은, 도 2와 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 팩재킷(1)의 후위 외측의 에어백커버(3) 내에 절첩 수용되고 유사시 순간 팽창하여 전개되면서 착용자를 안전하게 서서히 강하시킬 수 있도록 낙하산 기능을 수행하기 위한 수단으로서, 전체적으로 볼 때 상광하협(上廣下狹)의 원추용기형 에어백 구조를 이루되, 상부 둘레에 형성된 가스충전공간용의 에어링(11)과, 상기 에어링(11)의 형태가 변형없이 지지될 수 있도록 그 중심점으로부터 상기 에어링(11)의 내주면에 이르는 방사상 방향을 따라 신장되어 다수 연통 형성됨과 아울러 상기 에어링(11) 둘레를 따라 일정간격을 두고 그 하방향으로 소정의 경사각(r)을 이루며 신장되어 다수 연통 형성된 구조를 이루는 가스충전공간용의 에어포스트(12)와, 이와 동일 경사각(r)을 유지하며 상기 에어링(11) 하방쪽의 에어포스트(12) 간을 밀폐시켜 연결함으로써 공기 중에서 낙하속도를 저감시킬 수 있는 최대한의 양력(揚力)을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판(13)을 포함하는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 날개판(13)은, 차량용 에어백과 비교해 보면 가스가 충전되지 않는 데드죤(Dead Zone) 부분에 해당하는 것이라 할 수 있고, 재봉(Sewing) 공정에 의한 봉합부(Sewn Portion)로 형성하거나 또는 고주파 융착 등과 같은 접합공정에 의하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 날개판(13)의 경사각(r)은 40∼60°의 범위에서 설계할 수 있고, 특히, 상기 경사각(r)이 공기저항을 최대로 할 수 있는 45°를 유지할 수 있도록 하면 이상적이다.

도 3a는 상기 에어백커버(3) 내에 상기 완강용 에어백(10)을 수납하기 위한 그 일례의 절첩과정을 나타낸 것으로서, 도면 중 원내에 표기된 숫자의 순서에 따라 접을 수 있음을 예시한 것이다.

또한, 상기의 완강용 에어백으로는, 별도의 도면상에 구체적으로 나타내지는 않았으나, 소정반경(대략 3∼5m)으로 된 원판형의 캐노피 구조를 적용하여 구현할 수도 있다. 즉, 상기 캐노피의 중심점으로부터 원주에 이르는 방사상 방향을 따라 소정 사잇각을 유지하며 신장되어 다수 연통 형성된 가스충전공간용의 에어포스트와, 상기 에어포스트 간을 밀폐시켜 연결함으로써 낙하속도를 저감시킬 수 있는 양력을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판과, 상기 각 에어포스트의 원주측 단부와 상기 팩재킷 간을 연결하는 다수의 연결끈을 포함하는 구조를 적용할 수 있다. 이때, 상기 연결끈의 길이는 2m 내외의 단선이 적용되고, 경우에 따라서는 복수의 주 가스발생기를 장착할 수 있다.

한편, 상기 완충용 에어백(20)은, 도 2와 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 팩재킷(1)의 전위 외측의 에어백커버(4) 내에 절첩 수용되고 유사시 상기 완강용 에어백(10)과 함께 순간 팽창하여 착용자 전면(前面)의 신체 전체를 감싸며 전개되면서 착지순간 착용자의 신체 각부에 전달되는 접지충격을 감쇠시켜주기 위한 수단으로서, 다수의 통공(21a)을 갖는 격막(21)에 의해 그 내부공간이 상하로 분리되어 있고, 그 내부의 충전가스를 적정속도로 배출함에 의해 착지시 접지충격을 상쇄하여 감쇠시킬 수 있도록, 다수의 배기압조절밸브(22)가 상기 에어백(20)의 하부 둘레에 장착되어 이루어진다.

여기서, 상기 배기압조절밸브(22)는, 접지시 기준치 이상의 외부충격이 착용자의 몸통 쪽으로 가해질 때 작동되어 완충용 에어백(20)의 지면(9)과 인접한 하측내부의 가스를 일정속도로 배출시킴으로써 착용자의 전신에 전달되는 충격에너지를 감쇠시켜주기 위한 것으로서, 착용자의 체중에 따라 상기 완충용 에어백(20)의 가스충전압력을 사용 전에 조절할 수 있도록 된 압력가변조절식 밸브가 적용되고, 이는 상기 완충용 에어백(20)이 접지시의 충격에너지를 최대한 흡수할 수 있게 함은 물론, 착용자의 체중에 맞는 최적의 구조적 환경을 유지하기 위함이다.

그리고, 상기 격막(21)은 상기 각 에어백(10)(20)과 유사한 재질을 사용한다. 상기 완충용 에어백(20)의 내측면 둘레에는 보강끈(Tether)(미도시)이 형성되어 있어 에어백의 전개형상을 원하는 형태로 지지할 수 있으며, 그 배치 개수 및 형태는 에어백의 크기에 따라 다양하게 구현할 수 있다.

도 3b는 상기 에어백커버(4) 내에 상기 완충용 에어백(20)을 수납하기 위한 그 일례의 절첩과정을 나타낸 것으로서, 도면 중 원내에 표기된 숫자의 순서에 따라 접을 수 있음을 예시한 것이다.

상기 완충용 에어백(20)은 상기 완강용 에어백(10)의 경우와 마찬가지로, 완 전 팽창된 초기에는 상기 격막(21) 상·하 공간부 전체에 걸쳐 대략 1.5기압(kPa) 정도의 동일한 압력이 유지되며, 이러한 상태가 정상조건하에서 10분 이상 지속적으로 유지될 수 있어야 한다. 그러나, 상기 완충용 에어백(20)의 외측 저면이 지면(9)에 닿아 가압되는 순간 이후에는, 그 내압이 증가되어 상기의 임계압력 값을 초과하게 됨으로써 상기 배기압조절밸브(22)가 개방되어 가스를 배출하게 된다.

즉, 이러한 완충용 에어백(20)의 구조에 의하면, 상기 완충용 에어백(20)의 접지시 지면(9)으로부터 전달되는 충격에너지는, 내부의 격막(21)을 기준 하였을 때 그 격막하부 공간폭(a) 내의 가스가 배기압조절밸브(22)를 통해 외부로 배출되면서 1차적인 충격흡수작용과 함께 우선 수축됨과 아울러 그 격막상부 공간폭(c) 내의 가스는 1∼2초 가량의 일정시간 동안 그 팽창상태가 그대로 유지되면서 2차적인 충격흡수작용을 수행하게 되고, 이후 상기 격막상부 공간폭(c) 내의 가스는 점진적으로 상기 격막(21)의 통공(21a)을 통해 하부로 하강한 후 상기 배기압조절밸브(22)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다. 결국, 상기 완충용 에어백(20)은 접지 후 전체적으로 수축되면서 지면(9)으로부터 전달되는 충격에너지를 단계적으로 감쇠시킴으로써 착용자의 부상 우려를 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 완충용 에어백(20)의 외측에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 바람이나 화염에 의한 상승기류가 심할 경우에 지상에 배치된 구조요원이 손으로 잡아 안전지역 내로 착지할 수 있도록 유도하기 위한 안착유도용 로우프(50)가 고정될 수 있다.

또한, 상기 가스발생기(30)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유사시 상 기 완강 및 완충용 에어백(10)(20)으로 분배되어 연결된 가스공급관(Gas Feed Passage)(35)을 통해 상기 각 에어백(10)(20)이 완전 전개될 때까지 소정시간 내에 다량의 가스를 생성 및 공급하여 상기 각 에어백(10)(20)을 소정의 압력으로 순간 팽창시켜주기 위한 강제주입수단으로서, 상기 팩재킷(1)의 외부 일측에 브래킷(미도시) 등을 매개로 하여 고정된다.

여기서, 상기 가스발생기(30)는 낙하시 1차적으로 작동하는 주 장치를 의미하며, 상기 주 가스발생기(30)가 미작동되는 경우에 대비하여 2차적으로 작동될 수 있는 동일용량의 비상용 가스발생기(31)가 더 구비되어 있어야 한다.

통상의 경우(Hybrid Type)와 같이, 상기 각 가스발생기(30)(31)는, 열분해 반응을 통해 다량의 질소가스를 생성하기 위한 가스생성반응공간(32)이 내부에 형성되며, 그 일단측 공간부에 화약(33)을 수용할 수 있는 작약실(도면부호 미도시)이 형성되고, 상기 화약(33)에는 ±전극판(34)이 설치되며, 상기 양 전극판(34)에는 배터리(41)로부터 인출된 ±전선과 각각 연결되어 있는 구조를 이룬다. 그리고, 상기 가스공급관(35)이 연결된 타단측 노즐부(도면부호 미도시)는, 밀폐판(도면부호 미도시)으로 밀봉되어 있다가 질소가스 생성시의 고 압력에 의해 파열되면서 상기 가스공급관(35)을 통해 상기 각 에어백(10)(20) 내부로 가스가 분출되도록 되어 있다.

그리고, 상기 가스발생기(30)로부터 인출된 상기 가스공급관(35)은, 상기 각 에어백(10)(20)의 내부로 연결될 수 있도록 각각 분기되어 있고, 그 재질은 금속이나 보강재 합성플래스틱류 등이 적용되며, 그 관경은 대략 15∼30mm 정도로 한다. 상기 가스공급관(35)의 분기된 각 선단부는 상기 각 에어백(10)(20)의 내측공간부쪽으로 각각 긴밀하게 결합되어야 하고, 그 배치와 길이 및 관경 등은 상황에 따라 적절하게 조절 가능함은 물론이다.

또한, 상기 기폭장치부(40)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유사시 상기 가스발생기(30)로부터 다량의 가스가 생성될 수 있도록 상기 가스발생기(30)의 작약실 내에 수용된 화약(33)에 전기적 스파크를 인가하여 폭발을 유도하는 전원공급 및 스위칭 수단으로서, 상기 팩재킷(1)의 착용 후 착용자의 공중낙하 전에 건물 또는 비행체 내벽 등의 완강기용 고리(미도시)에 걸어 당겨짐에 의해 스위치(42)의 접점(42a)이 통전되도록 상기 팩재킷(1)의 외부로 노출된 스위치 로우프(43)가 마련되어 있다. 상기 스위치 로우프(43)의 선단부에는, 상기 고리에 착탈시킬 수 있는 후크(걸고리)(43a)가 결합되어 있다.

상기 기폭장치부(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 주 가스발생기(30) 및 비상용 가스발생기(31)의 각 작약실로부터 인출된 각각의 양 전극판(34)에 전류를 공급하기 위한 소정전압의 배터리(41)와, 상기 스위치 로우프(43)의 견인시 이와 함께 제거되는 절연판(42b)이 상기 배터리(41)와 주 가스발생기(30)간을 연결하는 ±전선 내 단락된 양 접점(42a)간을 차단할 수 있도록 그 사이에 개재되고 상기 절연판(42b)의 제거시 상기 양 접점(42a)이 상호 연결될 수 있도록 탄력적으로 작동하는 스위치(42)와, 상기 배터리(41)와 비상용 가스발생기(31)간을 연결하는 ±전선 상에 설치되어 상기 배터리(41)로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 주 가스발생기(30)의 신관저항(Squib Resistance)을 측정하여 그 저항 값이 무한대(∞) 로 감지되면 상기 주 가스발생기(30)가 정상 작동된 것으로 판단하여 상기 비상용 가스발생기(31)로의 전류 공급을 차단하고, 상기 저항 값이 정해진 시간동안 지속적으로 소정 값 이하로 감지되면 상기 주 가스발생기(30)가 미작동된 것으로 판단한 후 상기 비상용 가스발생기(31)로 전류를 공급하여 상기 비상용 가스발생기(31)가 작동되도록 제어해주는 마이크로프로세서(제어기)(44)를 포함하는 구조로 되어 있다.

상기 절연판(42b)은 스위치(42)의 접점(42a) 사이에 개재되어, 상기 스위치 로우프(43)를 잡아당기지 않는 한, 즉, 평상시에는 상기 가스발생기(30)가 작동되지 않도록 안전하게 보호(회로 차단)하는 역할을 하게 되고, 착용 후 낙하하게 되는 유사시에는 상기 스위치 로우프(43)가 당겨짐에 따라 상기 절연판(42b)이 접점(42a) 사이에서 제거되어 폐회로를 형성함으로써 상기 가스발생기(30)를 기폭시켜 작동되도록 한다. 즉, 상기 절연판(42b)의 제거시 상기 가스발생기(30)쪽으로 전류가 흐르면서 그 내부의 화약(33)을 점화시켜 폭발시킴으로써 고압의 가스를 생성하게 되고, 상기 생성가스가 가스공급관(35)을 통해 상기 각 에어백(10)(20) 내에 순간적으로 주입됨으로써 착용자를 완강 및 완충시킬 수 있게 된다.

이러한 기폭장치부(40)의 구조에 있어서, 상기 기폭장치부(40)에 의한 상기 주 가스발생기(30) 및 비상용 가스발생기(31)간의 선택적 작동원리를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 스위치 로우프(43)가 당겨져 스위치(42) 접점(42a) 사이의 절연판(42b)이 제거되면 주 가스발생기(30)의 작약실(화약(33))에 전원이 공급되고, 상기 제어기(44)는 상기 주 가스발생기(30)의 전기적 회로상의 저항체(미도시)에 대 한 신관저항(스큅저항)을 측정하여 그 저항 값에 따라 상기 주 가스발생기(30) 또는 비상용 가스발생기(31)를 선택적으로 작동시켜주게 된다. 여기서, 신관(Squib)은 화약이 폭발할 수 있도록 점화시켜주는 도화관을 의미하며, 참고적으로, 상기 저항체의 신관저항 값은, 상기 주 가스발생기(30)에 전원이 공급되어 정상 작동되는 경우에는 상기 저항체가 단선됨에 따라서 ∞Ω, 상기 주 가스발생기(30)가 작동되지 않는 미사용의 평상시나, 또는 상기 주 가스발생기(30)에 전원이 공급되었음에도 불구하고 0.5초 이상 시간이 소요되어도 상기 주 가스발생기(30)가 미작동되는 경우에는 2∼3Ω으로 나타난다.

다시 말해, 상기 제어기(44)는, 유사시 상기 주 가스발생기(30)의 신관저항(Squib Resistance)을 측정하여 그 저항 값이 무한대(∞)로 감지되면 상기 주 가스발생기(30)가 정상 작동된 것으로 판단하여 상기 비상용 가스발생기(31)로의 전류 공급을 차단하고, 상기 저항 값이 0.5초 동안 지속적으로 2∼3Ω으로 감지되면 상기 주 가스발생기(30)가 미작동된 것으로 판단한 후 상기 비상용 가스발생기(31)로 전류를 공급하여 상기 비상용 가스발생기(31)가 작동되도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 구조 및 원리에 의해 작동되는 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산의 사용방법에 관하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화재 등의 비상사태가 발생한 경우에 본 발명의 장비를 꺼내어 착용자의 체중에 맞게 배기압조절밸브(22)를 조절한 후, 팩재킷(1)이 몸통에 밀착되도록 각 위치의 체결용 밴드 및 버클(2)들을 단단히 체결한다.

그 다음, 스위치 로우프(43) 선단부의 후크(43a)를 건물 등의 고리에 걸어 고정하고, 완충용 에어백(20) 외측의 안착유도용 로우프(50)를 지상의 구조요원이 잡을 수 있도록 외부로 늘어뜨린 후, 착용자는 문이나 창 등의 개방부를 통해 공중으로 낙하한다. 본 발명의 구명낙하산을 착용한 낙하자는 신체의 전면이 지면을 향하도록 하여 낙하하면 되고, 낙하고도에 비해 상기 안착유도용 로우프(50)가 짧은 경우에는 어느 정도 낙하한 후 상기 안착유도용 로우프(50)의 단부가 구조요원의 손에 닿을 수 있는 고도에 도달하였을 때 잡아서 안내하면 되며, 이상의 간단한 조작만으로 안전한 탈출이 가능하다.

이후, 착용자의 체중이 상기 스위치 로우프(43)에 가해지면서 스위치(42)의 접점(42a)이 연결되어 가스발생기(30)를 기폭시키고, 이에 따라 팩재킷(1) 전·후위의 각 에어백(10)(20)에 가스가 주입되면서 각각 동시에 순간적으로 팽창 및 전개되어 구조요원의 유도에 따라 지면까지 서서히 강하하게 되며, 착용자 전면부위의 완충용 에어백(20)에 의해 지면(9)에 안전하게 착지할 수 있게 된다.

이상의 설명을 고려해 볼 때, 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산은, 일체로 연결된 단일 가스충전공간을 이루는 종래의 상광하협의 원추용기형 에어백 구조에 비하여, 착용자의 전·후위에서 각각 독립적으로 전개되는 완강용 에어백(10) 및 완충용 에어백(20)으로 분리된 구조를 이룸으로써 완강용 에어백(10)의 링 직경을 3∼5m 정도로 축소 가능하여 기구의 크기를 소형화할 수 있으며, 이러한 기구의 분리 소형화와 함께 화약(33)을 사용한 압축가스 폭발에 의한 팽창방식의 차량 에어백용 가스발생기(30)를 적용하여 가스충전시간이 0.1∼0.5초 이내에서 이루어지는 이상적인 구조를 구현함으로써 상기 완강용 에어백(10) 및 완충용 에어백(20)의 동시 순간팽창이 가능하게 되어 공중강하시의 낙하 안정성 및 지면충돌시의 착지 안전성을 함께 도모할 수 있는 것이라 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 완강 피난용 구명낙하산에 의하면, 전기적 스파크 발생에 의한 화약폭발을 이용하여 가스발생기를 작동시켜서 소정형상의 에어백 내에 단시간동안 순간적으로 가스를 충전하여 전개되는 가스주입 강제팽창식의 에어백 낙하산을 적용함으로써, 착용자의 초기자유낙하 중에 캐노피와 착용자를 연결하는 낙하산 줄이 착용자의 신체에 엉켜 상기 캐노피가 정상적으로 전개되지 않거나 주변의 화염에 의해 생성된 상승기류의 작용으로 인하여 상기 캐노피의 전개가 원활하지 못하였던 기존의 자연전개식 일반 낙하산이 갖는 안전성 결함을 해소할 수 있음은 물론이고, 완강용 에어백을 착용자의 후면 부위에 완충용 에어백을 착용자의 전면 부위에 각각 분리 배치하여 착용자가 엎드린 자세로 낙하하도록 함으로써, 착용자의 신체 둘레를 감싸며 누운 자세로 낙하하는 기존의 가스주입 강제팽창식의 에어백 낙하산이 갖는 충격에너지 감쇠특성상의 인체 공학적 설계 결함을 해소할 수 있게 되는 효과가 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 착용자가 엎드린 자세로 낙하하여 충격방향에 따른 인체 공학적 적응특성을 반영함과 아울러 전면 부위에 배치된 상기 완충용 에어백이 내부 격막에 의해 상하로 분리된 이중구조를 이뤄 그 에어백 하부 쪽의 배기압조절밸브를 통해 내부의 충전가스가 배출되면서 상기 에어백을 적절히 수축시킬 수 있게 됨으로써, 고소에서의 낙하시 단순히 그 낙하속도를 저감시키는 완강 메커니 즘에만 주안점을 두고 있을 뿐 별도의 접지충격감쇠구조가 구비되어 있지 아니하고 누운 자세로의 낙하에 의해 후위에서 가해지는 착지 충격이 2∼3기압 정도의 내압을 유지하는 에어백을 통해 착용자의 척추, 목, 장기 또는 기도 등의 신체 각부에 상당량 그대로 전달되어 골절이나 장파열 등의 부상 또는 질식의 우려가 높을 수밖에 없었던 기존의 에어백 낙하산에 비해 매우 유효하게 충격에너지를 감쇠시킬 수 있게 되어 보다 현저히 향상된 착지 안전성을 구현할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 링 직경이 6m 이상인 일체화된 대형 풍기구 구조를 이룸으로 인하여 기밀 유지상의 어려움이 있을 뿐만 아니라 이러한 큰 용적의 풍기구 내에 가스를 충전하기 위해서는 최소한 2∼3초 정도의 긴 전개시간을 확보하여야 하므로 그만큼 낙하산으로서의 성능이 저하될 수밖에 없었던 기존의 에어백 낙하산에 비해, 팩재킷의 전·후위로 분리 형성되어 별도의 가스공급관을 통해 동시 충전되는 보다 소형화된 에어백 구조를 이뤄 기밀 유지상의 이점과 함께 에어백의 충전 및 전개시간이 0.1∼0.5초 정도로 대폭 단축됨으로써, 11층 이상의 고층 또는 저공비행중인 비행체 등과 같은 고소에서의 낙하시 각 에어백이 보다 신속하게 전개되면서 안정적으로 지면에 도달할 수 있게 되어 완강용 피난기구로서의 제 기능을 충분히 발휘할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 착용자가 공중으로 뛰어내린 후 착용자의 의지에 의해 가스발전기의 시동 스위치용 고리를 당겨 조작하던 기존 에어백 낙하산의 조작방식이 아니라, 스위치 로우프의 후크를 건물이나 비행체 내벽에 마련된 완강기용 고리 등에 건 후 뛰어내리는 동작만으로 착용자의 낙하동작과 거의 동시에 에어 백이 자동적으로 전개 조작되도록 함으로써 비 숙련자라 할지라도 비상사태에서 용이하고도 안전하게 조작 및 사용할 수 있는 편리함이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 바람이나 화염에 의한 상승기류가 심할 때 경우에 따라서는 지상에 배치된 구조요원이 손으로 잡아 안전지역 내로 낙하할 수 있도록 유도할 수 있는 안착유도용 로우프가 착용자 전면 쪽 완충용 에어백의 외측에 마련됨으로써, 이재민의 안전지역 내 착지유도를 원활히 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 착용자의 몸통에 밀착시키거나 분리시켜 착용 및 탈거할 수 있는 팩재킷;

   상기 팩재킷의 후위 외측의 에어백커버 내에 절첩 수용되고 유사시 순간 팽창하여 전개되면서 착용자를 안전하게 서서히 강하시킬 수 있도록 낙하산 기능을 수행하는 완강용 에어백;

   상기 팩재킷의 전위 외측의 에어백커버 내에 절첩 수용되고 유사시 상기 완강용 에어백과 함께 순간 팽창하여 착용자 전면(前面)의 신체 전체를 감싸며 전개되면서 착지순간 착용자의 신체 각부에 전달되는 접지충격을 감쇠시켜주는 완충용 에어백;

   상기 완충용 에어백의 외측에 구비되어, 바람이나 화염에 의한 상승기류가 심할 경우에 지상에 배치된 구조요원이 손으로 잡아 안전지역 내로 착지할 수 있도록 유도하기 위한 안착유도용 로우프;

   유사시 상기 완강 및 완충용 에어백으로 분배 연결된 가스공급관을 통해 상기 각 에어백이 완전 전개될 때까지 소정시간 내에 다량의 가스를 생성 및 공급하여 순간 팽창시켜주는 가스발생기; 및

   유사시 상기 가스발생기로부터 다량의 가스가 생성될 수 있도록 상기 가스발생기의 작약실 내에 수용된 화약에 전기적 스파크를 인가하여 폭발을 유도하는 전원공급 및 스위칭 수단으로서, 상기 팩재킷의 착용 후 착용자의 공중낙하 전에 건물 또는 비행체 내벽 등의 완강기용 고리에 걸어 당겨짐에 의해 스위치 접점이 통전되도록 상기 팩재킷의 외부로 노출된 스위치 로우프가 마련된 기폭장치부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 팩재킷의 전면 내측에는, 상기 가스발생기가 작동될 때 발생하는 충격 및 고열과 착지시의 접지충격을 분산·완충 및 단열 처리할 수 있도록 인체형상과 부합되는 구조로 성형된 탄성재질의 전면보호판을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 완강용 에어백은, 상광하협(上廣下狹)의 원추용기형 에어백 구조를 이루는 것으로서, 상부 둘레에 형성된 가스충전공간용의 에어링과, 상기 에어링의 형태가 변형없이 지지될 수 있도록 그 중심점으로부터 상기 에어링의 내주면에 이르는 방사상 방향을 따라 신장되어 다수 연통 형성됨과 아울러 상기 에어링 둘레를 따라 일정간격을 두고 그 하방향으로 소정의 경사각을 이루며 신장되어 다수 연통 형성된 구조를 이루는 가스충전공간용의 에어포스트와, 이와 동일 경사각을 유지하며 상기 에어링 하방쪽의 에어포스트 간을 밀폐시켜 연결함으로써 낙하속도를 저감시킬 수 있는 양력을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 완강용 에어백은, 소정반경으로 된 원판형의 캐노피 구조를 이루는 것으로서, 그 캐노피의 중심점으로부터 원주에 이르는 방사상 방향을 따라 소정 사잇 각을 유지하며 신장되어 다수 연통 형성된 가스충전공간용의 에어포스트와, 상기 에어포스트 간을 밀폐시켜 연결함으로써 낙하속도를 저감시킬 수 있는 양력을 발생시키기 위한 공기저항체의 기능을 수행하는 날개판과, 상기 각 에어포스트의 원주측 단부와 상기 팩재킷 간을 연결하는 다수의 연결끈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 완충용 에어백은, 다수의 통공을 갖는 격막에 의해 그 내부공간이 상하로 분리 형성되어 있고, 그 내부의 충전가스를 적정속도로 배출함에 의해 착지시 접지충격을 상쇄하여 감쇠시킬 수 있도록, 다수의 배기압조절밸브가 상기 에어백의 하부 둘레에 장착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 배기압조절밸브는, 착용자의 체중에 따라 상기 완충용 에어백의 가스충전압력을 사용 전에 조절할 수 있도록 된 압력가변조절식 밸브인 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
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8. 제 1 항에 있어서,

   상기 가스발생기는, 1차적으로 작동하는 상기 가스발생기의 미작동시 2차적으로 작동될 수 있는 동일용량의 비상용 가스발생기를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 기폭장치부는, 상기 주 가스발생기 및 비상용 가스발생기의 각 작약실로부터 인출된 각각의 양 전극판에 전류를 공급하기 위한 소정전압의 배터리와, 상기 스위치 로우프의 견인시 이와 함께 제거되는 절연판이 상기 배터리와 주 가스발생기간을 연결하는 ±전선 내 단락된 양 접점간을 차단할 수 있도록 그 사이에 개재되고 상기 절연판의 제거시 상기 양 접점이 상호 연결될 수 있도록 탄력적으로 작동하는 스위치와, 상기 배터리와 비상용 가스발생기간을 연결하는 ±전선 상에 설치되어 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 주 가스발생기의 신관저항을 측정하여 그 저항 값이 무한대로 감지되면 상기 주 가스발생기가 정상 작동된 것으로 판단하여 상기 비상용 가스발생기로의 전류 공급을 차단하고, 상기 저항 값이 정해진 시간동안 지속적으로 소정 값 이하로 감지되면 상기 주 가스발생기가 미작동된 것으로 판단한 후 상기 비상용 가스발생기로 전류를 공급하여 상기 비 상용 가스발생기가 작동되도록 제어해주는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 완강 피난용 구명낙하산.

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